فريق التقنية · Kintek Solution

عملية التحلل الحراري هي عملية تحلل كيميائي حراري للمواد العضوية في درجات حرارة مرتفعة في غياب الأكسجين، مما يؤدي إلى إنتاج الزيت الحيوي والغاز التخليقي والفحم الحيوي. وتتضمن العملية عادةً ثلاث مراحل رئيسية: تجفيف المادة الأولية لإزالة الرطوبة، والتحلل الحراري للمواد المجففة في درجات حرارة عالية (400-800 درجة مئوية) لتفكيكها إلى غازات متطايرة ومنتجات سائلة وفحم صلب، وأخيرًا تكثيف المنتجات وجمعها لاستخدامها مرة أخرى. يمكن تطبيق هذه العملية على مختلف المواد الأولية، بما في ذلك الكتلة الحيوية والنفايات البلاستيكية، وتتضمن خطوات ما قبل المعالجة والتسخين والتكرير لضمان كفاءة التحويل واستعادة المنتجات الثانوية القابلة للاستخدام.

شرح النقاط الرئيسية:

1. تجفيف المواد الأولية

   • الخطوة الأولى في عملية الانحلال الحراري هي تجفيف المادة الأولية لإزالة الرطوبة. وهذا أمر بالغ الأهمية لأن الرطوبة يمكن أن تتداخل مع تفاعل الانحلال الحراري وتقلل من كفاءة العملية.
   • يتم التجفيف عادةً في درجات حرارة منخفضة (100-150 درجة مئوية) لضمان خلو المادة الأولية من الماء دون بدء تفاعل الانحلال الحراري قبل الأوان.
   • وتكتسب هذه الخطوة أهمية خاصة بالنسبة للكتلة الحيوية التي غالبًا ما تحتوي على نسبة رطوبة كبيرة.

2. تفاعل الانحلال الحراري

   • يتم بعد ذلك تعريض المادة الأولية المجففة لدرجات حرارة عالية (400-800 درجة مئوية) في غياب الأكسجين. هذه الخطوة هي جوهر عملية الانحلال الحراري، حيث تخضع المادة العضوية للتحلل الحراري.
   • ويحول غياب الأكسجين دون الاحتراق ويؤدي بدلاً من ذلك إلى تكسير المادة إلى جزيئات أصغر.
   • وتشمل نواتج هذه المرحلة ما يلي:
     • الغازات المتطايرة: تتكون هذه الغازات في المقام الأول من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والميثان.
     • المنتجات السائلة (الزيت الحيوي): خليط من الماء والمركبات العضوية، والتي يمكن تكريرها إلى وقود أو مواد كيميائية.
     • الفحم الصلب (الفحم الحيوي): بقايا صلبة غنية بالكربون يمكن استخدامها كتعديل للتربة أو لعزل الكربون.

3. التكثيف والتجميع

   • بعد تفاعل الانحلال الحراري، يتم تكثيف الغازات المتطايرة إلى زيت حيوي سائل. ويتم ذلك عادةً عن طريق تبريد منتجات مرحلة البخار، مما يؤدي إلى تكثيفها في شكل سائل.
   • ويتم تجميع الفحم الصلب بشكل منفصل، وغالبًا ما يتم التقاط الغازات المتبقية غير القابلة للتكثيف (الغاز المتزامن) واستخدامها كمصدر للطاقة للحفاظ على عملية الانحلال الحراري أو لتطبيقات أخرى.
   • ويمكن زيادة تكرير الزيت الحيوي لإزالة الشوائب وتحسين جودته لاستخدامه كوقود أو كمادة وسيطة كيميائية.

4. المعالجة المسبقة والتحجيم

   • بالنسبة لمواد مثل النفايات البلاستيكية، فإن المعالجة المسبقة ضرورية لإزالة الشوائب مثل المعادن أو الأوساخ أو الملوثات الأخرى. وهذا يضمن أن تكون عملية الانحلال الحراري فعالة وأن تكون المنتجات الناتجة ذات جودة عالية.
   • كما يتم طحن المواد الأولية أو تقطيعها إلى الحجم المطلوب، مما يسهل التسخين المنتظم ويحسن الكفاءة الكلية لعملية الانحلال الحراري.

5. التسخين والتبخير

   • يتم تحميل المادة الأولية في مفاعل الانحلال الحراري، حيث يتم تسخينها إلى درجة حرارة تتراوح بين 200-900 درجة مئوية، اعتمادًا على نوع المادة والمنتجات النهائية المطلوبة.
   • ومع ارتفاع درجة حرارة المادة، تذوب وتتبخر، وتتفتت إلى جزيئات أصغر. هذه الخطوة ضرورية لتكوين الغازات المتطايرة والمنتجات السائلة.
   • ويمكن استخدام محفز لتعزيز تكسير المادة وتحسين إنتاجية المنتجات المرغوبة.

6. فصل المنتج وتنقيته

   • تتضمن الخطوة الأخيرة فصل منتجات الانحلال الحراري وتنقيتها. ويتم تجميع الزيت الحيوي السائل وقد يخضع لمزيد من التكرير لإزالة الشوائب وتحسين استقراره وقابليته للاستخدام.
   • كما يتم تجميع الفحم الصلب والغاز التخليقي ويمكن استخدامهما في تطبيقات مختلفة، مثل إنتاج الطاقة أو تعديل التربة أو كمواد خام للتركيب الكيميائي.
   • وتعد كفاءة هذه الخطوة أمرًا بالغ الأهمية لتعظيم الفوائد الاقتصادية والبيئية لعملية الانحلال الحراري.

وباختصار، فإن عملية الانحلال الحراري هي عملية متعددة المراحل تتضمن التجفيف والتحلل الحراري وجمع المنتجات. يتم التحكم في كل خطوة بعناية لضمان التحويل الفعال للمواد العضوية إلى منتجات ثانوية ذات قيمة، مما يجعل الانحلال الحراري طريقة متعددة الاستخدامات ومستدامة لإدارة النفايات واستعادة الموارد.

جدول ملخص:

المرحلة	التفاصيل الرئيسية
تجفيف المواد الأولية	إزالة الرطوبة عند 100-150 درجة مئوية لمنع التداخل مع الانحلال الحراري.
تفاعل الانحلال الحراري	تكسير المواد عند درجة حرارة 400-800 درجة مئوية، مما ينتج الغازات والزيت الحيوي والفحم الحيوي.
التكثيف	يبرد الغازات لتكوين الزيت الحيوي؛ ويجمع الغاز التخليقي والفحم الحيوي للاستخدام مرة أخرى.
المعالجة المسبقة	يزيل الشوائب ويحجم المواد الأولية لتسخين موحد.
التسخين	تسخين المواد الأولية إلى 200-900 درجة مئوية، وتبخيرها إلى جزيئات أصغر.
التنقية	فصل وتكرير الزيت الحيوي والفحم الحيوي والغاز الصناعي لتطبيقات مختلفة.

اكتشف كيف يمكن للتحلل الحراري أن يحول النفايات إلى موارد قيمة- اتصل بنا اليوم !