التحلل الحراري هو عملية تحلل حراري تحول المواد العضوية إلى منتجات قيّمة مثل الفحم الحيوي والزيت الحيوي والغاز المتزامن في غياب الأكسجين.ولإجراء التحلل الحراري بنجاح، يجب مراعاة عدة عوامل رئيسية، بما في ذلك خصائص المواد الأولية ومتطلبات المعدات واحتياجات الطاقة.يجب أن تحتوي المادة الوسيطة على نسبة رطوبة منخفضة (عادةً أقل من 15%) وأن يتم تقليل حجمها لضمان كفاءة نقل الحرارة وحركية التفاعل.ويمكن معالجة مجموعة متنوعة من المواد، مثل النفايات الزراعية والبلاستيك والمطاط وحمأة النفط، باستخدام الانحلال الحراري.ويشمل إعداد المعدات فرن التكسير، ونظام التغذية، ونظام التسخين، ونظام استعادة الغازات المهدرة، ونظام إزالة الغبار.وتشمل متطلبات الطاقة تسخين المادة الخام، وتبخير الرطوبة، وتعويض الفاقد الحراري.فيما يلي، شرح الجوانب الرئيسية للتحلل الحراري بالتفصيل.
شرح النقاط الرئيسية:
-
متطلبات المواد الأولية:
-
محتوى الرطوبة:
- يجب أن تحتوي المادة الأولية على محتوى رطوبة منخفض، من الناحية المثالية حوالي 10% أو أقل، لضمان كفاءة الانحلال الحراري.ويتطلب المحتوى العالي من الرطوبة طاقة إضافية للتبخير، مما قد يقلل من الكفاءة الكلية للعملية.قد تحتاج مواد مثل الحمأة أو نفايات معالجة اللحوم إلى التجفيف المسبق.
-
حجم الجسيمات:
- حجم المادة الأولية أمر بالغ الأهمية لنقل الحرارة بفعالية.وتتطلب معظم أنظمة الانحلال الحراري أن تكون الجسيمات أصغر من 2 مم، على الرغم من أن بعض الأنظمة يمكنها التعامل مع أحجام تصل إلى 20 مم.تضمن الجسيمات الأصغر حجمًا تسخينًا موحدًا ومعدلات تفاعل أسرع.
-
محتوى الرطوبة:
-
أنواع المواد الأولية:
-
يمكن للتحلل الحراري معالجة مجموعة واسعة من المواد، بما في ذلك:
- النفايات الزراعية:مخلفات المحاصيل والقش والقشور.
- المنتجات الثانوية الحرجية:رقائق الخشب ونشارة الخشب والأشجار المحروقة.
- البلاستيك:البولي إيثيلين عالي الكثافة والبولي إيثيلين منخفض الكثافة والبولي بروبيلين والبولي بروبيلين والبولي بروبيلين والبولي بروبيلين والبولي بروبيلين (عادةً ما يتم استبعاد البولي فينيل كلوريد متعدد الكلور والبولي إيثيلين تيريفثالات بسبب الانبعاثات الضارة).
- المطاط:منتجات المطاط الطبيعي والاصطناعي، بما في ذلك الإطارات.
- حمأة الزيت:نفايات المصافي، ومخلفات الحفر، والحمأة الساحلية.
- النفايات الحيوانية:مختلطة مع مواد وسيطة أخرى للمعالجة المشتركة.
-
يمكن للتحلل الحراري معالجة مجموعة واسعة من المواد، بما في ذلك:
-
درجة الحرارة وظروف التفاعل:
-
يحدث الانحلال الحراري في غياب الأكسجين عند درجات حرارة تتراوح بين 350 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية.وتعتمد درجة الحرارة المحددة على المادة الأولية والمنتجات النهائية المرغوبة:
- تفضل درجات الحرارة المنخفضة (350 درجة مئوية - 550 درجة مئوية) إنتاج الفحم الحيوي.
- وتزيد درجات الحرارة المرتفعة (700 درجة مئوية - 800 درجة مئوية) من إنتاج الغاز المتزامن.
- تتضمن العملية التحلل الحراري للمواد العضوية من خلال تفاعلات متزامنة ومتتالية.
-
يحدث الانحلال الحراري في غياب الأكسجين عند درجات حرارة تتراوح بين 350 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية.وتعتمد درجة الحرارة المحددة على المادة الأولية والمنتجات النهائية المرغوبة:
-
متطلبات الطاقة:
-
عملية الانحلال الحراري كثيفة الاستهلاك للطاقة وتتضمن:
- تسخين المادة الأولية وأي مياه محتواة إلى 500 درجة مئوية.
- تبخير الرطوبة عند 100 درجة مئوية.
- توفير الطاقة لتفاعل الانحلال الحراري الماص للحرارة.
- تعويض الفاقد الحراري للبيئة.
- الإدارة الفعالة للطاقة أمر بالغ الأهمية للجدوى الاقتصادية للعملية.
-
عملية الانحلال الحراري كثيفة الاستهلاك للطاقة وتتضمن:
-
إعداد المعدات:
-
يشتمل نظام الانحلال الحراري عادةً على المكونات التالية:
- فرن التكسير:الوحدة الأساسية التي يحدث فيها التحلل الحراري.
- نظام التغذية:يضمن إمدادات ثابتة ومضبوطة من المواد الأولية.
- نظام التسخين:يوفر الحرارة اللازمة لتفاعل الانحلال الحراري.
- نظام استعادة غاز النفايات وإعادة استخدامه:يلتقط الغازات ويعيد تدويرها لتحسين الكفاءة وتقليل الانبعاثات.
- نظام إزالة الغبار:ترشيح الجسيمات لضمان التشغيل النظيف والامتثال للوائح البيئية.
-
يشتمل نظام الانحلال الحراري عادةً على المكونات التالية:
-
منتجات الإخراج:
-
تنتج عملية الانحلال الحراري ثلاثة منتجات رئيسية:
- الفحم الحيوي:مادة صلبة غنية بالكربون تستخدم كتعديل للتربة أو وقود.
- الزيت الحيوي:منتج سائل يمكن تكريره إلى وقود أو مواد كيميائية.
- الغاز الطبيعي:مزيج من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون والميثان المستخدم في توليد الطاقة.
-
تنتج عملية الانحلال الحراري ثلاثة منتجات رئيسية:
-
الاعتبارات البيئية والاقتصادية:
- يوفر الانحلال الحراري حلاً مستداماً لإدارة النفايات من خلال تحويل النفايات إلى منتجات ذات قيمة.
- وتقلل العملية من الاعتماد على مدافن النفايات وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
- ومع ذلك، تعتمد الجدوى الاقتصادية على عوامل مثل توافر المواد الأولية وتكاليف الطاقة وطلب السوق على منتجات الانحلال الحراري.
من خلال معالجة هذه النقاط الرئيسية، يمكن تحسين نظام الانحلال الحراري من أجل التشغيل الفعال والمستدام، مما يجعله خيارًا قابلاً للتطبيق في تطبيقات تحويل النفايات إلى طاقة واستعادة الموارد.
جدول ملخص:
| الجانب الرئيسي | التفاصيل |
|---|---|
| متطلبات اللقيم |
- نسبة الرطوبة: ≤10% مثالية
- حجم الجسيمات:<2 مم للتسخين المنتظم |
| أنواع المواد الأولية | المخلفات الزراعية، البلاستيك، البلاستيك، المطاط، حمأة الزيت، المخلفات الحيوانية |
| نطاق درجة الحرارة | 350 درجة مئوية -800 درجة مئوية (أقل للفحم الحيوي، وأعلى للغاز الصناعي) |
| متطلبات الطاقة | تسخين المواد الخام، وتبخير الرطوبة، وتعويض الفاقد الحراري |
| إعداد المعدات | فرن التكسير، نظام التغذية، نظام التغذية، نظام التسخين، استعادة الغاز، إزالة الغبار |
| منتجات الإخراج | الفحم الحيوي، والزيت الحيوي، والغاز الصناعي |
| الفوائد البيئية | تقليل الاعتماد على مدافن النفايات وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري |
هل أنت مستعد لتحسين عملية تحويل النفايات إلى طاقة؟ اتصل بنا اليوم للحصول على إرشادات الخبراء بشأن أنظمة الانحلال الحراري!
