Технология и процесс

После сравнительного анализа более десятка применяемых в мире технологий, мы полностью убедились в том, что технология газификации Thermotec, которая обеспечивает  беспламенную обработку исходного материала, имеет реальные значительные преимущества по сравнению с другими технологиями конкурирующих компаний.

ГАЗИФИКАЦИЯ

Газификация представляет собой процесс, который преобразует органические или углеродсодержащие ископаемые материалы в окись углерода, водород и углекислый газ. Это достигается за счет взаимодействия материала при высоких температурах (> 700 ° C), без горения, с контролируемым количеством кислорода и / или паром. Полученная в результате газовая смесь называется синтез-газ ( синтетический газ) или генераторный газ, который сам по себе является топливом. К примеру энергия, получаемая в результате газификации биомассы и сгорания полученного в результате этого газа, является возобновляемым источником энергии; газификация ископаемых материалов – производных нефти, таких как пластик, не считается возобновляемым источником энергии.

Газификация является прекрасной возможностью использования энергии в будущем. Синтез-газ, полученный в результате газификации исходного материала, может быть очищен относительно легко. При этом, в отличие от непосредственного сжигания угля (традиционный подход), обеспечивается его дальнейшее полное сгорание.

По своей чистоте очищенный синтез-газ может быть сравним с природным газом, что позволяет сжигать его в более эффективной газовой турбине, а не в котле, которая приводит в движение паровую турбину (или на эксплуатируемых ТЭЦ).

Синтез-газ, полученный в процессе газификации может изменять свою CO: горючий СО в синтез-газе превращается в диоксид углерода (CO2), когда в качестве реагента используется вода. Реакция конверсии СО также выделяет горючий водород (H2), равный по объему CO, который трансформируется в CO2.

Концентрация CO2 (или даже парциальное давление CO2), образующегося при газификации угля и реакции трансформации CO, намного выше, чем при сжигании угля на воздухе (который в большинстве случаев содержит азот).

Преимущество газификации

Преимущество газификации заключается в том, что использование синтез-газа является потенциально более эффективным, чем непосредственное сжигание исходного топлива, поскольку он может сжигаться при более высоких температурах или даже в частицах топлива, так что верхний термодинамический предел эффективности, определенный правилом Карно, является более высоким, либо вообще не применим. Синтез-газ может быть сожжен непосредственно в газовых двигателях, используемых для производства метанола и водорода, или преобразован в синтетическое топливо  при процессе Фишера-Тропша.

Процесс газификации может также начаться с использования биоразлагаемых  отходов.  Кроме того, при высокотемпературном процессе отделяются  коррозионные элементы, такие как зола и хлорид калия, что способствует  производству чистого газа из  нечистого топлива. В настоящее время газификация ископаемых видов топлива для производства электроэнергии широко используется в промышленных масштабах.

ТЕРМОЛИЗ

Технология, разработанная компанией, позволяет перерабатывать практически любое исходное сырье, благодаря уникальному и инновационному процессу термолиза.

Термолиз – это химическое разложение, вызванное тепловым воздействием. Температурой разложения вещества является температура, при которой вещество химически разлагается. Слово термолиз происходит от греческих слов thérmē – „жара, жаркий“ и lýsis – „отделение“.

Процесс термолиза в установке Thermotec является адиабатическим, комбинированным процессом, основанным на термо-химическом разрушении исходного материала, осуществляемом без применения давления наддува. Он основан на применении передовых идей, таких как многоступенчатый двунаправленный процесс производства газа, оптимальном количестве и качестве произведенного синтез-газа, образующегося в процессе термолиза кокса.

 Весь процесс протекает  в невоспламеняющейся среде и при отсутствие кислорода, что также характеризует данный процесс как инновационный.

 

Процесс термолиза в установке Thermotec

thermolysis_processru

Как протекает процесс

process_flowru

Краткое описание производственного процесса в установке Thermotec

konstrukcija

tehnologija1Производственный процесс, основанный на технологии термолиза, может быть описан следующим образом: подготовленное и отсортированное исходное сырье (например, бытовые отходы) загружается в приемный бункер. Затем из приемного бункера оно транспортируется в устройство термолиза. Температура поступающего сырья повышается за счет прямого и косвеннного нагрева при помощи полученного синтез-газа. В результате происходит испарение и отделяется кислород.

tehnologija2Через винтовые транспортеры сырье (например, сухие отходы) подается в многоступенчатый реактор термолизного устройства для низкотемпературной карбонизации при температуре от 400 °С до 950 ° С. Каждый реактор состоит из двух низкотемпературнох камер карбонизации, наружного корпуса термолизного устройства, входных и выходных камер и горелок. В результате реакции низкотемпературной карбонизации производится синтез-газ, который затем поступает в секцию обогащения газа, где происходит его очищение (от незначительных примесей и побочных продуктов). Карбонизация при низкой температуре и фумигация исходного сырья происходят в обеих камерах низкотемпературной карбонизации при разных температурах.

tehnologija3

Подогрев, необходимый для процесса коксования, осуществляется с помощью нагревателей, расположенных в камерах на наружном корпусе устройства термолиза. Мониторинг и контроль работы реакторов, а также гарантия их безопасной эксплуатации осуществляются посредством ряда измерительных датчиков и системой безопасности, входящих в единую систему оперативного управления. Система газоснабжения защищена от избыточного давления соответствующим количеством измерительных и контрольных мембран. В случае повышения внутреннего давления или другой чрезвычайной ситуации, образовавшийся газ направляется в горелку. Помимо этого, для срочного прерывания реакции низкотемпературной карбонизации установка снабжена системой пароводяных сбросов.

tehnologija4К реактору последовательно подсоединены два винтовых агрегата. В них происходит дальнейшее термическое разложение сырья, кокса и высвобождение синтез-газа. Так же, как и реактор термолизной установки, установка коксования оборудована системой подогрева корпуса, используемой для прямого нагрева. Полученный сухой остаток (кокс и зола), после соответствующего охлаждения (с помощью пара и воды), поступает в герметичные контейнеры. После охлаждения зола и минеральные частицы отделяются и утилизируются.

tehnologija5

В секции обогащения газа синтез-газ проходит через систему скрубберов, сепараторов, резервуаров и насосов. Каждый реактор подсоединен к скрубберу – установке абсорбционной газоочистки. Потоки газа с обеих линий соединяются и проходят через каскады абсорбционной очистки, где во время циркуляции конденсат абсорбируется из коксового газа, и газ охлаждается. Эмитированные олефины, ароматические соединения, парафины и другие материалы, а также вода и горячее масло, накачанные циркуляторами, создают в системах активатор. При соприкосновении с активатором вредные вещества и легкие частицы удаляются во время цикла промывки. В итоге, в зависимости от того, какое получено вещество, в сепараторе или крекинг установке происходит дополнительное промывание водой. Необходимое количество систем абсорбции зависит от состава исходного сырья.

tehnologija6

tehnologija7Во время обработки синтез-газа достигается полная конденсация алифатических и ароматических веществ. Содержание вредных примесей (напр., HCL) снижается за счет нейтрализации известковой водой. С помощью сепараторов масла жирная среда и вода разделяются. Сточные воды дополнительно очищаются активированным углем, а также подвергаются биологической очистке, имеющейся в установке термолиза. После этого сточные воды могут быть спущены в канализационную систему промышленной зоны.

Отработанный в процессе термолиза воздух очищается в системе биологической очистки. Для уничтожения запаха выбросов, вызванного выхлопными газами от очистки сточных вод и многоступенчатым процессом сушки отходов, он удаляется из рабочей зоны через систему труб со встроенными биологическими прокладками.

Для подпитки установки сточные воды перенаправляются из системы очистки воды для дальнейшего использования. Отработанный воздух выбрасывается в атмосферу через воздушный кран. Органические отходы циклически удаляются и загружаются в процессе термолиза. Система циркуляции воды, предназначенная для очистки газа, содержит охладительные установки, подключенные к теплоносителю, который работает на атмосферном воздухе.

tehnologija8После прохождения всех этапов очистки поток технологического газа попадает в газохранилище. Газохранилище служит для приемки и задержки синтез-газа, полученного в ходе процесса термолиза, чтобы обеспечить электропитание, подпитать горелки реактора и установки коксования, а также для подачи газа потребителю через компрессорную станцию. Качество отработанного газа балансируется в реакторе за счет его обратной реакции. Контейнеры разных размеров используются в качестве буфферов.

Система защиты состоит из горелки, которая служит, в случае чрезвычайной ситуации, как надежный вывод синтез-газа из установки коксования и газохранилища. Через соединительные трубы проходит арматура, которая, в случае отключения электропитания, автономно открывает горелку. Чтобы предотвратить непредвиденный подъем давления, швы реакторов и горелок оснащены предохранительными мембранами.

tehnologija9В производственной зоне энергоснабжения полученный синтез-газ перерабатывается в электрическую энергию (с помощью взаимодействия „энергия-тепло“). Выхлопные газы из обоих отсеков смешиваются и выводятся через дымовую трубу. При этом, в соответствии с требованиями, производится контроль и мониторинг выбросов. Большая часть синтез-газа может быть направлена в установку для производства автомобильного топлива для автомобилей с небольшими двигателями, что обеспечит высокую надежность их эксплуатации и будет полностью отвечать запросам потребителей.

При применении технологии термолиза органические вещества разделяются на углеводороды короткой цепи, при этом снижается содержание оксида железа, а также оксидов других неорганических веществ (напр., оксиды соединений серы).

tehnologija10

Иллюстрация типовой установки Thermotec

postrojenje

  • Модульная структура системы термолиза
  • Компактная конструкция, подходящая как для города, так и для сельской местности
  • Позволяет выполнять сборку разных по размеру и мощности систем, в зависимости от потребностей заказчика, сохраняя при этом высокую производительность и надежность
  • Не требует глубокозалегающего фундамента, что значительно облегчает процесс монтажа-демонтажа