مفاعل القاع المميَّع للتحلل الحراري هو نوع متخصص من المفاعلات المصممة لتحويل المواد العضوية حرارياً إلى منتجات قيّمة مثل الزيت الحيوي والفحم الحيوي والغازات غير القابلة للتكثيف في غياب الأكسجين. ويستخدم هذا المفاعل طبقة مميعة، حيث يتم تعليق الجسيمات الصلبة (الرمل عادة) في غاز أو سائل، مما يسمح بنقل الحرارة بكفاءة وتسخين منتظم لمادة الكتلة الحيوية.
شرح مفصل:
-
مبدأ التشغيل:
-
في المفاعل القاعي المميَّع، يتم إدخال مادة الكتلة الحيوية في طبقة من الجسيمات الصلبة، عادة ما تكون رملية، والتي يتم تمييعها بواسطة غاز (غالباً ما يكون الهواء أو النيتروجين) يمر عبرها. وتعمل عملية التميع على تعليق الجسيمات الصلبة، مما يخلق بيئة مضطربة تسهل التسخين السريع والموحد للكتلة الحيوية. وهذا أمر بالغ الأهمية لعملية الانحلال الحراري التي تتطلب تحكماً دقيقاً في درجة الحرارة لتفكيك المواد العضوية بفعالية إلى مكوناتها الأساسية.
- أنواع مفاعلات القاع المميعة:الطبقة المميعة الفقاعية المميعة (BFB):
- في هذا التكوين، يخلق غاز التميع فقاعات داخل القاع، مما يجعل الجسيمات الصلبة تتصرف مثل سائل الغليان. هذا الإعداد مناسب للعمليات الأصغر حجمًا ويسمح بحبس الجسيمات الدقيقة فقط في تدفق الغاز، مما يبسط استعادة المنتج.السرير المميَّع الدائر (CFB):
-
ينطوي هذا التصميم على تميع أكثر قوة حيث يتم تدوير الجسيمات الصلبة باستمرار في حلقة خارجية. يتم تحلل الكتلة الحيوية حرارياً في الناهضة، ويتم احتراق الفحم المتبقي في الطبقة المميعة مما يعزز نقل الحرارة والكفاءة.آليات نقل الحرارة:
-
تشتهر مفاعلات القاع المميعة بقدراتها الفعالة في نقل الحرارة بسبب الخلط المكثف للجسيمات الصلبة والغاز. ويضمن هذا الخلط تسخين الكتلة الحيوية بشكل موحد، وهو أمر بالغ الأهمية لجودة منتجات الانحلال الحراري وعائدها. ويمكن توفير الحرارة من خلال وسائل مختلفة، مثل التسخين المباشر أو غير المباشر، اعتمادًا على تصميم المفاعل والمستوى المطلوب من نقاء المنتج.
-
التطبيقات والمواد:
تعتبر مفاعلات القاع المميعة للتحلل الحراري متعددة الاستخدامات ويمكنها معالجة أنواع مختلفة من الكتلة الحيوية، بما في ذلك المخلفات الزراعية ومواد النفايات مثل الإطارات المستعملة. يمكن أن يؤثر اختيار الكتلة الحيوية وتصميم المفاعل المحدد على تركيبة المنتجات النهائية، وخاصة الزيت الحيوي، وهو المنتج الأساسي الذي يهم في العديد من عمليات الانحلال الحراري.
متطلبات الطاقة:
