مفاعل الانحلال الحراري هو آلة متخصصة تستخدم لتحلل المواد العضوية من خلال تطبيق الحرارة في بيئة خالية من الأكسجين. وتحول هذه العملية، المعروفة باسم الانحلال الحراري، المواد إلى أشكال غازية وسائلة وصلبة، والتي يمكن معالجتها بشكل أكبر لاستخدامات مختلفة. ويُعد المفاعل أمرًا حاسمًا لأداء عملية الانحلال الحراري بكفاءة، ويأتي في أنواع مختلفة، وأكثرها شيوعًا مفاعلات الفرن الدوار ومفاعلات القاع المميعة.
مفاعلات الفرن الدوار:
تنتشر هذه المفاعلات في مصانع الانحلال الحراري نظرًا لقدرتها على استخدام التسخين غير المباشر. تتضمن هذه الطريقة تسخين المادة دون ملامسة مباشرة لمصدر الحرارة، مما يقلل من خطر التلوث. ويسمح تصميم الفرن الدوار بالمعالجة المستمرة وهو فعال بشكل خاص للمواد التي تتطلب وقت بقاء أطول لضمان التحلل الكامل.مفاعلات القاعية المميَّعة:
بديل لمفاعلات القيعان الدوارة، تقوم مفاعلات القيعان المميعة بتعليق المادة في غاز أو سائل، مما يسمح بالتسخين المتساوي عبر المادة. هذا التوزيع المتساوي للحرارة يسرّع عملية الانحلال الحراري، مما يجعلها أكثر كفاءة. ويعد تصميم القاع المميع مفيدًا للمواد التي تتطلب تسخينًا سريعًا وموحدًا، وهو أمر ضروري لتحسين إنتاج منتجات الانحلال الحراري مثل الزيت الحيوي.
تكوينات المفاعل للتغذية المستمرة للتحلل الحراري السريع:
هناك العديد من التكوينات لمفاعلات الانحلال الحراري السريع للتغذية المستمرة، والتي تختلف في المقام الأول في معالجة المواد الصلبة والخلط وآليات نقل الحرارة. وتعتمد فعالية هذه المفاعلات في تعظيم إنتاج السوائل وجودتها على كفاءة نقل الحرارة وإزالة البخار.
- بناء وتصميم مفاعلات الانحلال الحراري:
يجب أن يأخذ بناء مفاعل الانحلال الحراري في الاعتبار متطلبات درجة حرارة عملية الانحلال الحراري، والتي تتراوح عادةً بين 600 و700 درجة مئوية للتحلل الحراري بدرجة حرارة متوسطة. ويعد نطاق درجة الحرارة هذا مناسبًا لتحويل النفايات مثل الإطارات والبلاستيك إلى مواد شبيهة بالزيت الثقيل. ويجب أن يضمن تصميم المفاعل قدرته على تحمل درجات الحرارة هذه واستخدامها بفعالية لتحقيق الأداء الأمثل.أنواع مفاعلات الانحلال الحراري المستخدمة في الصناعة:
- مفاعلات التحلل الحراري ذات الطبقة المميعة الفقاعية المميعة:
- توفر هذه المفاعلات سعة تخزين كبيرة للحرارة، وتحكمًا ممتازًا في درجة الحرارة، ونقلًا فعالًا للحرارة. وهي سهلة البناء والتصميم نسبيًا، مما يجعلها خيارًا شائعًا في الصناعة. يتم التحكم في وقت بقاء الأبخرة والمواد الصلبة في هذه المفاعلات من خلال معدل تدفق الغاز المميع، ويعمل الفحم، وهو منتج ثانوي للتحلل الحراري، كعامل حفاز في تكسير الأبخرة.
- تطبيقات الانحلال الحراري:
- للتحلل الحراري مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:
إنتاج المواد الكيميائية مثل الميثانول والكربون المنشط من الخشب في الصناعة الكيميائية.
توليد الغاز الاصطناعي من النفايات، والذي يمكن استخدامه في التوربينات لإنتاج الكهرباء.
