All for Joomla All for Webmasters
Reaktor do pirolizy odpadów gumowych i RDF | Ulrich Energia
10
page-template,page-template-full_width,page-template-full_width-php,page,page-id-10,ajax_fade,page_not_loaded,,qode_grid_1300,qode-content-sidebar-responsive,wpb-js-composer js-comp-ver-4.12,vc_responsive
 

Reaktor do pirolizy odpadów gumowych i RDF

x

Piroliza

Odpady gumowe po rozdrobnieniu do frakcji 01-35 mm z miejsca ich składowania trafiają do REAKTORA, którego komora jest podczas procesu podgrzewana paliwem-  gazem popirolitycznym    lub olejem popirolitycznym.

W wyniku działania wysokiej temperatury powstaje gaz pirolityczny, którego własności fizyko-chemiczne zbliżone są do własności metanu.

Trafia on do ZBIORNIKA ZATOMIZOWANEGO GAZU a następnie do WIEŻ KATALITYCZNYCH,  gdzie poddawany jest działaniu katalizatorów. Stąd gaz trafia do URZĄDZEŃ SKRAPLAJĄCYCH, których odpowiednio dobrane SKRAPLACZE odzyskują poszczególne produkty procesu pirolizy. Lub łączymy kolektor i uzyskujemy jednorodny surowiec.

Są nimi:

  • oleje ciężkie (typu olej napędowy)
  • oleje lżejsze (typu gazolina).

 

Każdy z produktów magazynowany jest w oddzielnym zbiorniku. Lub w jednym. Przybliżone parametry cieczy pirolitycznych zawarte są poniżej.
Część gazu pirolitycznego spalana jest w specjalnie skonstruowanych palnikach ogrzewających REAKTOR przez 2/3 czasu trwania procesu aż do momentu jego zakończenia.

W komorze REAKTORA po zakończeniu procesu pirolizy pozostaje:

  • węgiel pirolityczny
  • sadza techniczna
  • złom stalowy (z drutu oplotu wzmacniającego opony)

Skład węgla pirolitycznego opisuje poniżej

Opis technologii

Instalacja odzysku odpadów – zużytych opon  w procesie termicznego rozkładu, z uzyskaniem pełnowartościowego paliwa, jakim są:

  • szeroka frakcja olejowo-benzynowa: węglowodory C6 – C36
  • frakcja gazowa: węglowodory C2 – C4

Instalacja będzie prowadzić odzysk odpadu w postaci rozdrobnionych zużytych opon  , o kodzie 16 01 03, wg metody odzysku R14 tj. inne działania polegające na wykorzystaniu odpadów w całości lub w części.

Obecnie zużyte opony (w postaci rozdrobnionej) są wykorzystywane jako paliwo alternatywne, pozostaje jednak kord metalowy z resztkami opon, które nadal stanowią odpad, który musi być składowany. Proponowana instalacja wykorzystuje odpad w całości, z wytworzeniem paliwa ciekłego i gazowego oraz sadzy. Metalowy kord jako odpad jest łatwy do odzysku jako złom. Odpadowe (zużyte) opony stanowią odpad inny niż niebezpieczny, ale instalacja ich odzysku polegająca na termicznym ich przekształcaniu, zalicza się do instalacji.

Charakterystyka odpadu przeznaczonego do odzysku. Odpad poddawany procesowi odzysku to odpad z grupy 16 , podgrupa 16 01 – tj. – zużyte lub nie nadające się do użytkowania pojazdy, odpady z demontażu, przeglądu i konserwacji pojazdów (z wyłączeniem grup 13 i 14 oraz podgrup 16 06 i 16 08), odpad o kodzie 16 01 03 – zużyte opony.

Zużyte opony składają się z następujących części:

  • bieżnik
  • osnowa
  • opasanie
  • stopka

Bieżnik to część opony, która wchodzi w kontakt z nawierzchnią drogi i odpowiada za jej przyczepność do nawierzchni. W zależności od przeznaczenia opony, bieżnik może mieć równy kształt, głębokość i twardość.

Osnowa składa się z wielu warstw (kord, włókno), ułożonych pod różnymi kątami w zależności od rodzaju konstrukcji opony. Kord może być wykonany z poliamidu, poliestru, stali, wiskozy i włókna szklanego.

Opasanie jest to warstwa (lub warstwy) kordu ułożona obwodowo, wykonana z możliwie jak najbardziej nierozciągliwego materiału. Jej zadaniem jest usztywnienie czoła opony i zapobiegnięcie jego deformacjom pod wpływem działających sił nacisku.

Stopka (inaczej kołnierz), to część opony stykająca się z obręczą (felgą). W jej skład wchodzą druty wzmacniające.

Bieżnik opony jest zbudowany z gumy, która powstaje z naturalnej substancji, jaką jest lateks lub w wyniku procesów syntetycznych tj. polimeryzacji węglowodoru – butadienu, albo tez kopolimeryzacji butadienu i styrenu. Zasadniczym składnikiem gumy są łańcuchowe cząsteczki zawierające od 2 tysięcy do 30 tysięcy jednostek monomeru tj. izoprenu, butadienu, chloroprenu. Własności gumy zależą od wyjściowych monomerów czy ich izomerów. Surowa guma, naturalna lub syntetyczna, poddawana jest mastykacji, tj. uplastycznieniu, podczas której dochodzi do mechanicznego rozbicia łańcuchów polimerów na mniejsze oraz stopniowego zmieszania gumy z siarką, tlenkiem cynku, kwasem stearynowym, napełniaczami (sadza, krzemionka, kreda), przyspieszaczami wulkanizacji (np. merkaptobenzotiazol, difenyloguanidyna), zmiękczaczami, substancjami przeciwstarzeniowymi (np. fenylo-B-naftyloamina), aktywatorami (tlenki metali). Następnie prowadzi się wulkanizację gumy , aby otrzymać produkt o szczególnie dużej elastyczności, powietrznoszczelny, odporny na działanie wilgoci, czynników chemicznych, fizycznych, izolacyjnych i trudnopalnych.

Opony, po rozdrobnieniu  są ładowane do reaktora, gdzie przebiega katalityczny kraking opon w temperaturze ok. 450°C. Z uwagi na to, iż reakcja rozkładu jest ednotermiczna, w pierwszej fazie procesu konieczne jest intensywne podgrzanie reaktora do osiągnięcia temperatury ok. 500°C, w której rozpoczyna się proces pirolizy. Reaktor zawiera katalizator, a jego zawartość  jest obracana i przemieszywania w celu uzyskania równomiernego rozkładu temperatury i uniknięcia osadzania się pyłów na jego dnie. Katalizator stanowi zeolit typu Ni-HAF-5 o rozmiarze ziarna 3,5 mm i gęstości 684 kg/m3. Otrzymane węglowodory i inne produkty krakingu, są kierowane do zbiornika pośredniego, a następnie na układ kondensacji. W układzie tym w pierwszej kolejności wydzielają się najcięższe frakcje, które stanowią olej ciężki kierowany jest do zbiornika oleju ciężkiego. Nieskroplone frakcje są kierowane na drugi układ kondensacji, gdzie cięższe frakcje stanowią olej lekki, a lżejsze stanowią frakcje benzynową. Frakcja olejowa, po oddzieleniu wody i filtracji od zanieczyszczeń stałych – jest kierowana do zbiornika oleju lekkiego (typu Diesel). Lżejsza frakcja jest kierowana do separatora wody, filtrację, a następnie do zbiornika frakcji benzynowej. Nieskroplona frakcja gazowa jest zawracana do zasilania reaktora katalitycznych celem podtrzymania reakcji pirolizy.

Po zakończonym procesie pirolizy reaktor jest automatycznie opróżniany z odpadów tj. węgla (sadzy) i kordu metalowego.

 

 

Instalacja zbudowana jest ze stali, reaktor ze stali specjalnej, obudowany od wewnątrz wyłożona jest izolacją termiczną. Cała instalacja pracuje na niewielkim ciśnieniu.

Proces przebiega cyklicznie i składa się z następujących faz:

  • ładowanie reaktora,
  • piroliza,
  • rozładunek.
Zdolność przerobowa

Instalacja w 24 h przetwarza  24 ton zużytych opon lub RDF w postaci rozdrobnionej z częściowo odseparowaną stalą.

Co daje:
– 45% oleju pirolitycznego
– 30% węgla,
– 20% gazu,
– 5% zanieczyszczeń.

Postępowanie z produktami procesu odzysku

Frakcja olejowa ciężka

Frakcja olejowa posiada wysoką wartość kaloryczną i może być wykorzystana w celach energetycznych. Olej ten będzie magazynowany w naziemnym zbiorniku . Ze względu na dużą zawartość siarki, olej ten może być użyty do celów grzewczych po zmieszaniu z olejami roślinnymi lub olejami niskosiarkowymi, bądź też poddany odsiarczeniu na profesjonalnych instalacjach odsiarczania paliw.

Frakcja gazowa

Frakcja gazowa będzie w całości zawracana do palników reaktora i wykorzystywana do podtrzymywania procesu pirolizy.

Sadza

Sadza będzie magazynowana w workach typu big – bag i ekspediowana poza teren instalacji. Może być wykorzystana jako wypełniacz w produkcji gumy (np. dla nowych opon) lub jako surowiec do produkcji węgli aktywnych.

Kord metalowy

Kord metalowy będzie stanowić odpad technologiczny – złom stalowy i będzie ekspediowany do  odbiorców celem przetopu

Produkty utylizacji

W wyniku katalitycznej depolimeryzacji (krakingu) opon, w temperaturze ok. 420-520, powstają następujące produkty:

 

Olej pokrakingowy (pełny wykaz – załącznik)

Zawartość siarki: 0,95 %
Wilgotność: 0,11 %
Ciężar właściwy: 871,9 kg/m3
Kaloryczność: 41,198 MJ/kg

 

Gaz pokrakingowy o parametrach (wartości średnie)

azot: 32-40%
wodór: 18- 25%
dwutlenek węgla: 10-18%
metan: 4-7%
gazy С2–С4: 2,5-5%
tlen: 0,5- 0,7%
wilgotność: około 0,1 %
ciężar właściwy: 0,8 kg/m3
kaloryczność: 8,25 MJ/kg

 

Sadza (granulat o śred. 0,3-2 cm) o parametrach

ciężar właściwy: 430 kg/m3
kaloryczność: 27,25 MJ/kg
wilgotność: nie więcej niż 24%
Kord metalowy – złom odpadowy

Emisje

Podczas pracy urządzenie emituje do atmosfery (załącznik)

Paliwo Gaz pirolityczny
I stopień
Olej pirolityczny
R20
Gaz pirolityczny
I stopień
Gaz pirolityczny
II stopień
T. powt 19 °C 23°C 29°C 29 °C
T. spalin 98 °C 176°C 150°C 170 °C
O2 11,4 % 0 15,0 % 12,6 %
CO 7 ppm 21 ppm 13 ppm 31 ppm
CO2 5,6 % 7,3 % 3,5 % 4,9 %
Eta 94,6 % 88,4 % 86,1 % 88,0 %
Straty 6,0 % 11,6 % 13,9 % 12,8 %
Lambda 2,19 2,22 3,50 2,50
Rosa 46 °C 48 °C 39 °C 44 °C
Opis instalacji koncepcyjnej

Proces odzysku zużytych opon przebiega w instalacji gotowej do montażu w hali o wymiarach 50×12 m lub w wiacie o tych samych wymiarach.


Instalacja stanowi zespół urządzeń składających się z następujących elementów:
Składowe linii

  1. Kosze zasypu
  2. Rurociąg zasilania
  3. Napęd rurociągu
  4. Komora stopu
  5. Komora separatora tlenu
  6. Śluza
  7. Reaktor
  8. Palniki reaktora
  9. Obudowa reaktora
  10. Sprężyna reaktora
  11. Napęd sprężyny
  12. System kominowy
  13. Chłodnica reaktor
  14. System podawania zasypu big
  15. Zasobnik gazu
  16. Zasobnik węgla
  17. Wentylator chłodzenia chłodnicy reaktora
  18. Wentylator chłodzenia systemu podawania węgla pyrolitycznego
  19. System awaryjnego wypalania gazu
  20. System zabezpieczenia Anty wybuchowy
  21. System monitoringu i sterowania linii
  22. System bezpieczeństwa

reaktora do katalitycznego krakingu
izolacja, PROC PRO WIRED MAT 130 ,
system pomiarowy cyfrowy; Termo Para , PT 1000 , MBS1700
motoreduktor o zmiennej prędkości obrotowej ,falownik, układ pomiarowy cyfrowy: „ NORD”

układu chłodzenia z wieżą chłodniczą.
Układ pomiarowy cyfrowy PT 1000 , MBS1700.
wentylator o zmiennej prędkości obrotowej ,falownik, układ pomiarowy cyfrowo analogowy zależny
układu kondensacji oleju.

zbiornika na olej ciężki
układ pomiarowy poziomu i ciśnienia analogowo cyfrowy

pompy przewałowe
zabezpieczone elektrozaworami

system kominowy
odprowadzanie spalin z separacją mechaniczną powietrza

bezpiecznik wodny

zbiorniki gazu
układ pomiarowy MBS1700

palniki olejowe

palniki gazowe

szafa zasilania
Układ pomiarowo wykonawczy ; panel sterowania SHIHLIN , komunikacja MODBASE i RS  automatyka SZNAJDER system operacyjny ULRICH ENERGIA SA.

Wymagania techniczne

Linia technologiczna do przetwarzania odpadów gumowych i RDF bez chlorowy, metodą pirolizy wymaga:

  • terenu o powierzchni od 400 m2 do 1200 m2
  • przyłącza elektrycznego o napięciu 380V do zasilania silników Reaktora oraz zasilania wentylatorów, pomp i automatyki.

Urządzenie nie wymaga fundamentów, gdyż cała instalacja stanowi stabilną konstrukcję spawaną posadowioną na wypoziomowanej  posadce betonowej 200 mm B25 .

W instalacji nie są generowane ścieki przemysłowe. Zbiorniki na olej i frakcję benzynową będą zbiornikami naziemnymi, umieszczonymi w wannach zabezpieczających środowisko przed awaryjnym wyciekiem. Plac manewrowy oraz miejsce, gdzie będzie się odbywać załadunek wytworzonego oleju, powinien być utwardzony i uszczelniony folią olejoodporną, a wody opadowe winny być odprowadzane do środowiska, po uprzednim oczyszczeniu w osadniku i separatorze ropopochodnych.

 Przedsięwzięcie wymaga uzyskanie decyzji środowiskowej, a opracowanie raportu o oddziaływaniu instalacji na środowisko jest obligatoryjne.

Opis procesu

W wyniku pirolizy prowadzonej w temperaturze ok. 460°C i przy braku dostępu tlenu, następuje wytwarzanie pełnowartościowego produktu, jakim jest olej opałowy ciężki składem przypominający olej zwany mazutem, frakcja lżejsza olejowa, frakcja benzyn oraz frakcja gazowa.

Wszystkie otrzymane frakcje zawierającą palne produkty, w tym wodór i węglowodory lekkie. Odpadem powstającym w instalacji jest sadza oraz kord metalowy.

Oleje i frakcja benzynowa, otrzymane w wyniku pirolizy opon są magazynowane w naziemnych zbiornikach metalowych i odsprzedawane. Frakcja gazowa będzie używana do podgrzewania reaktora do prowadzenia pirolizy. Poddawany pirolizie odpad jest zaliczany do odpadów innych niż niebezpieczne, a linia odzysku zalicza się do instalacji związanych z termicznym przekształcaniem odpadów, określanych jako przedsięwzięcia zawsze znacząco oddziałujące na środowisko.

Urządzenia instalacji pirolizy opon mogą być zlokalizowane na wolnej przestrzeni, bezpośrednio na wylanej płycie betonowej. Instalacja stanowi konstrukcję swobodnie opartą na wyrównanym podłożu – niewymagającą fundamentów. Instalacja pracuje na niskim ciśnieniu.

Powstające w instalacji odpady to sadza i kord metalowy. Obydwa odpady łatwo poddają się odzyskowi: sadza jako paliwo alternatywne (wartość opałowa 27,25 MJ/kg) lub adsorbent w instalacjach oczyszczania gazów, kord metalowy jako złom odzyskiwany w procesie wytwarzania stali.

Doposażenie

Agregaty prądotwórcze

Moc maksymalna LTP wg PN-ISO8528-1 kVA 330
Moc nominalna RPP wg PN-ISO8528-1 kVA 300
Moc czynna kW 240
Prąd nominalny A 434
Napięcie znamionowe V 400/230
Częstotliwość Hz 50
Klasa wykonania wg PN-ISO8528-1 G2 / G3

Moc maksymalna LTP wg PN-ISO8528-1 kVA 880
Moc nominalna RPP wg PN-ISO8528-1 kVA 800
Moc czynna kW 640
Prąd nominalny A 1159
Napięcie znamionowe V 400/230
Częstotliwość Hz 50
Klasa wykonania wg PN-ISO8528-1 G2 / G3

 

Silniki:

Producent IVECO MOTORS
Rodzaj silnika Diesel
Obroty silnika min-1 1500
Moc nominalna silnika kW 268.2
Zużycie paliwa przy 75% obciążenia l/h 53.7
Producent JCB
Rodzaj silnika Diesel
Obroty silnika min-1 1500
Moc nominalna silnika kW 47
Zużycie paliwa przy 75% obciążenia l/h 9.3

Producent JCB
Rodzaj silnika Diesel
Obroty silnika min-1 1500
Moc nominalna silnika kW 110
Zużycie paliwa przy 75% obciążenia l/h 22.4

 

Prądnice

Producent Marelli / Mecc AlteRodzaj
Rodzaj Samowzbudna, Synchroniczna, AVR
Stopień ochrony IP23 / IP2
Odsiarczanie

Ultradźwiękowe odsiarczanie

Pozostałe informacje

Inwestor zapewni
Na dzień dostawy dźwig do rozładunku i  ustawienia urządzeń 30 ton
Na czas montażu wózek widłowy minimum 3,5 tony
Doprowadzona do budynku instalacja elektryczna 380V

 

Warunki ogólne
Gwarancja na całość dwa lata , poszczególne elementy według warunków producenckich poszczególnych podzespołów.
Cena nie zawiera transportu.
Warunki szczególne zostano określone umową stanowiącą zamówienie

Ulrich Energia SA.

Radomska 53C
27-200 Starachowice
tel. 512 495 039
e-mail: m.gil@ulrich.com.pl, biuro@ulrichenergia.com.pl