والتحلل الحراري هو عملية تحلل حراري تحول الكتلة الحيوية أو النفايات إلى منتجات قيّمة مثل الزيت الحيوي والفحم الحيوي والغاز المتزامن.وتعتمد غلة النفايات الناتجة عن الانحلال الحراري على عدة عوامل، بما في ذلك نوع المادة الأولية وظروف التشغيل (درجة الحرارة ووقت المكوث ومعدل التسخين) وتصميم المفاعل.وبوجه عام، يمكن أن تتفاوت عوائد الانحلال الحراري بشكل كبير، ولكن التوزيعات النموذجية هي حوالي 60% زيت حيوي و20% فحم حيوي و20% غاز تخليقي.ومع ذلك، يمكن أن تتغير هذه العوائد اعتمادًا على ظروف العملية.على سبيل المثال، تفضل درجات الحرارة المرتفعة إنتاج الغاز التخليقي، في حين أن درجات الحرارة المنخفضة ومعدلات التسخين الأبطأ تزيد من إنتاج الفحم.كما تلعب تركيبة المادة الأولية، مثل محتوى الرطوبة والكربون الثابت والمادة المتطايرة، دورًا مهمًا في تحديد توزيع المنتج النهائي.
شرح النقاط الرئيسية:
-
عوائد الانحلال الحراري النموذجية:
- الزيت الحيوي:ينتج عادةً ما بين 50-80%، حسب المادة الخام والظروف.
- الفحم الحيوي:تتراوح العوائد من 3% إلى 50%، مع عوائد أعلى في التحلل الحراري البطيء.
- الغاز المتزامن:الغلة 20-35%، وتزداد مع ارتفاع درجات الحرارة.
- تتأثر هذه العوائد بنوع المادة الأولية ومعلمات العملية.
-
العوامل المؤثرة على عوائد الانحلال الحراري:
-
درجة الحرارة:
- درجات الحرارة المرتفعة (فوق 700 درجة مئوية) تفضل إنتاج الغاز التخليقي بسبب تحلل القطران والتكسير الحراري.
- تفضل درجات الحرارة المنخفضة (300-500 درجة مئوية) إنتاج الزيت الحيوي والفحم الحيوي.
-
وقت الإقامة:
- تعمل فترات المكوث الأطول على تعزيز التحويل الحراري، مما يزيد من إنتاج الغاز المتزامن.
- أوقات المكوث الأقصر تفضل إنتاج الزيت الحيوي.
-
معدل التسخين:
- معدلات التسخين العالية تعزز إنتاج الزيت الحيوي.
- تساعد معدلات التسخين المنخفضة على تكوين الفحم الحيوي.
-
تكوين اللقيم:
- تؤثر خصائص الكتلة الحيوية (الرطوبة، الكربون الثابت، المادة المتطايرة) على توزيع المنتج.
- يمكن أن تنتج نفايات البلاستيك 50-80% من زيت الانحلال الحراري و20-35% من الغاز المتزامن و3-30% من المخلفات.
- يمكن لمحتوى الرماد والتربة في المواد الأولية أن يقلل من إنتاجية الزيت.
-
درجة الحرارة:
-
تحسين الغلة لمنتجات محددة:
-
الفحم الحيوي:
- يتحقق عند درجات حرارة منخفضة (300-400 درجة مئوية) ومعدلات تسخين بطيئة.
- يمكن أن ينتج عن الانحلال الحراري البطيء ما يصل إلى 50% من الفحم الحيوي.
-
الزيت الحيوي:
- يتم إنتاجه عند درجات حرارة معتدلة (400-600 درجة مئوية) مع معدلات تسخين عالية وأوقات مكوث قصيرة.
-
الغاز المتزامن:
- يبلغ الحد الأقصى في درجات الحرارة المرتفعة (> 700 درجة مئوية) مع فترات مكوث طويلة.
-
الفحم الحيوي:
-
اعتبارات خاصة باللقيم:
-
الكتلة الحيوية:
- ارتفاع محتوى المادة المتطايرة يزيد من إنتاج الزيت الحيوي.
- يؤثر محتوى الكربون الثابت على إنتاج الفحم الحيوي.
-
النفايات البلاستيكية:
- عوائد نفطية عالية (50-80%) بسبب التركيبة الغنية بالهيدروكربونات.
- عوائد الغاز المتزامن أقل مقارنةً بالكتلة الحيوية.
-
النفايات المختلطة:
- الملوثات مثل الرماد والتربة يمكن أن تقلل من إنتاجية الزيت وتزيد من المخلفات.
-
الكتلة الحيوية:
-
تصميم المفاعل والتحكم في العملية:
- يؤثر نوع المفاعل (على سبيل المثال، القاع المميع، القاع الثابت) على نقل الحرارة وتوزيع المنتج.
- يعد التحكم السليم في درجة الحرارة ومعدل التسخين وزمن المكوث أمرًا بالغ الأهمية لتحسين الإنتاجية.
-
الآثار البيئية والاقتصادية:
- ارتفاع غلة الزيت الحيوي مرغوب فيه لاستعادة الطاقة وإنتاج المواد الكيميائية.
- وللفحم الحيوي تطبيقات في تعديل التربة وعزل الكربون.
- ويمكن استخدام الغاز الاصطناعي في توليد الحرارة والطاقة أو كسلائف للوقود الاصطناعي.
من خلال فهم هذه العوامل، يمكن لمشتري معدات الانحلال الحراري والمواد الاستهلاكية تكييف عملياتهم لزيادة عوائد المنتجات المطلوبة وتحسين استخدام الموارد.
جدول ملخص:
| المنتج | نطاق العائد النموذجي | العوامل المؤثرة الرئيسية |
|---|---|---|
| الزيت الحيوي | 50-80% | اللقيم ودرجة الحرارة ومعدل التسخين |
| الفحم الحيوي | 3-50% | درجة الحرارة، ومعدل التسخين، وزمن المكوث |
| الغاز المتزامن | 20-35% | درجة الحرارة وزمن المكوث |
| اللقيم | التأثير على المحاصيل | |
| الكتلة الحيوية | إنتاجية عالية من الزيت الحيوي | المواد المتطايرة، الكربون الثابت |
| النفايات البلاستيكية | 50-80% نفط، 20-35% غاز تخليقي | تركيبة غنية بالهيدروكربونات |
| نفايات مختلطة | انخفاض عوائد النفط | الرماد وملوثات التربة |
تحسين عملية الانحلال الحراري للحصول على أقصى قدر من الإنتاجية- اتصل بخبرائنا اليوم !
