Pyrolysis gas: ntau lawm, combustion kub, daim ntawv thov

Cov txheej txheem:

Pyrolysis gas: ntau lawm, combustion kub, daim ntawv thov
Pyrolysis gas: ntau lawm, combustion kub, daim ntawv thov
Anonim

Kev xav tau ntawm kev siv roj hluav taws xob tau ntev dhau los hauv ntiaj teb. Piv txwv li, cov pa roj pyrolysis twb tau siv dav hauv Tebchaws Europe niaj hnub no. Txhua yam khoom siv hauv chav ua noj, kev teeb tsa cua sov thiab txawm tias lub tsheb tuaj yeem khiav ntawm cov roj zoo li no.

Definition

Qhov tseeb, raws li lub tswv yim ntawm "pyrolysis" chemists nkag siab txog qhov decomposition ntawm ib yam khoom ntawm qib molecular nyob rau hauv qhov kub ntawm qhov kub, feem ntau yog tsis muaj huab cua. Complex compounds nyob rau hauv xws li mob decompose mus rau hauv yooj yim sawv daws yuav. Hauv qhov no, ntau yam ntawm cov ntsiab lus tshiab yog tsim nyob rau hauv nruab nrab. Qhov tseem ceeb, pyrolysis yog li cov txheej txheem qhuav distillation.

Pyrolysis roj tshuab
Pyrolysis roj tshuab

Gas los ntawm hluav taws

Thaum roj hlawv kub kub hauv qhov chaw tsis muaj oxygen, cov khoom siv hluav taws xob hauv qab no tau tsim:

  • pyrolysis gas;
  • pyrolysis resin (kua khoom).

thawj cov khoom lag luam los ntawm daim ntawv teev npe muaj, ntawm lwm yam, cov yam ntxwv uas tuaj yeem tsim tau thaum lub sij hawm combustion ntawm roj hauv ib puag ncig oxygen. Txawm li cas los xij, hauv qhov no, cov roj tuaj yeem tau txais tsuas yog tias cov roj hlawv ntawm qhov kub tsis qis dua 500 ° C.

Cov khoom siv twg tuaj yeem siv

Pyrolysis boilers hauv tsev tuaj yeem khiav ntawm cov ntoo zoo tib yam lossis cov pallets tshwj xeeb, piv txwv li, los ntawm sawdust lossis pressed ntoo shavings. Ntau hom khoom siv hauv tsev thiab kev lag luam pov tseg kuj tuaj yeem ua pyrolyzed. Nws raug hlawv zoo ib yam li cov roj hmab, cov log tsheb qub, cov yas, cov khoom qub, thiab lwm yam. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, pyrolysis tso cai rau tsis tsuas yog kom tau ib tug npaum li cas ntawm cov cua sov, tab sis kuj ua kom ib puag ncig huv si. Tom qab tag nrho, raws li koj paub, yas tsis decompose nyob rau hauv av rau lub sij hawm ntev. Cov khoom siv roj muaj ntau yam ua paug rau cov av lawv tus kheej thiab lub cev dej.

Tseem tuaj yeem hlawv zoo ib yam:

  • paper, cardboard, textiles;
  • methane;
  • hydrocarbons;
  • peat;
  • khoom ntoo (nrog rau cov khoom siv tshuaj lom neeg);
  • straw, nplooj, txiv ntseej plhaub, nroj.

Ntxiv rau, cov xim seem, roj, thiab lwm yam tuaj yeem rov ua dua los ntawm cov tshuaj tiv thaiv pyrolysis.

Roj rau pyrolysis
Roj rau pyrolysis

Composition

Cov pa roj pyrolysis muaj, ntawm lwm yam, muaj ntau yam teeb meem, feem ntau nyob rau hauv daim ntawv ntawm soot. Nws kuj muaj ntau yam tshuaj lom neeg, piv txwv li, hydrogen. Txawm li cas los, lub ntsiabCov muaj pes tsawg leeg ntawm cov pa roj pyrolysis tseem muaj raws li hauv qab no:

  • volatile hydrocarbons;
  • Ycarbon monoxide.

txaus ntshai heev rau tib neeg kev noj qab haus huv thiab txawm tias nws lub neej, CO hauv cov tshuaj tiv thaiv zoo li no yog tsim los ntawm cov hluav taws xob tsis tiav.

Type of pyrolysis

Tam sim no, tsuas muaj ob yam tseem ceeb ntawm qhov kev tshwm sim no. Pyrolysis tuaj yeem yog:

  • dry;
  • oxidative.

thawj hom kev tawm tsam, tig, muab faib ua:

  • qis kub;
  • siab kub.

Cov pa roj li cas: oxidative pyrolysis

Cov tshuaj tiv thaiv tam sim no hu ua tus phooj ywg zoo tshaj plaws thiab tsim khoom. Pyrolysis tshwm sim nyob rau hauv cov ntaub ntawv no ntawm kub heev. Piv txwv li, thaum methane raug hlawv nyob rau hauv txoj kev no, ib feem ntawm cov pa oxygen yog tov nrog nws. Nrog ib nrab combustion, cov khoom nyob rau hauv cov ntaub ntawv no tso tawm ib tug loj npaum li cas ntawm lub zog. Yog li ntawd, qhov seem ntawm qhov sib tov yog rhuab mus rau qhov kub ntawm 16000 ° C.

Cov tshuaj tiv thaiv oxidative pyrolysis yog siv los hlawv ntau yam khoom siv roj, nrog rau cov yas thiab roj hmab. Gas nyob rau hauv cov ntaub ntawv no tuaj yeem mus, piv txwv li, kom sov lub khw ntawm lub tuam txhab pov tseg pov tseg nws tus kheej.

Qhia pyrolysis

Cov tshuaj tiv thaiv no tshwm sim yam tsis muaj kev koom tes ntawm cov pa oxygen thiab, raws li tau hais, dhau los, tuaj yeem ua rau qis lossis kub siab. Nyob rau hauv thawj rooj plaubcov roj yog rhuab mus rau qhov siab tshaj plaws - mus txog 1000 ° C, nyob rau hauv lub thib ob - siab tshaj 1000 ° C. Txhawm rau kom tau txais cov pa roj ntau ntau ntawm pyrolysis nws tus kheej, cov tshuaj tiv thaiv kub kub feem ntau yog siv.

Thaum cov roj hlawv hauv ib puag ncig txog li 800 ° C, cov pa roj ntau heev uas muaj tus nqi qis calorific tau txais. Tsis tas li nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, ib qho me me ntawm coke thiab kua resins tseem nyob.

Qhov tsim nyog tshaj plaws yog kom tau cov pa roj pyrolysis ntawm qhov kub ntawm 900 txog 1000 ° C. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, twb muaj ib tug siab tshaj plaws feem pua ntawm nws ntau lawm. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, cov roj tau txais nyob rau hauv no txoj kev muaj ib tug tsawg kawg nkaus calorific nqi. Xws li cov khoom suav nrog, ntawm lwm yam, cov roj zoo, tsim nyog rau kev thauj mus los ntev.

Thaum roj hlawv ntawm qhov kub ntawm 450 thiab 500 ° C, cov zis tawm tsawg heev hauv cov khoom seem thiab roj. Qhov kawg, txawm li cas los xij, tsis yog qhov zoo, vim nws muaj qhov siab tshaj plaws calorific.

Qhov twg siv tau roj

Cov txheej txheem pyrolysis yog li tso cai rau cua sov ntau yam ntawm thaj chaw uas tsis muaj roj tsawg. Tsis tas li ntawd, los ntawm kev siv cov tshuaj tiv thaiv no, ib puag ncig yuav huv. Tab sis qhov twg tuaj yeem siv cov pa pyrolysis thaum lub sij hawm combustion ntawm cov roj hauv ib puag ncig tsis muaj oxygen?

Gas generator ntawm lub tuam txhab
Gas generator ntawm lub tuam txhab

Cov khoom combustion hnub no yog suav tias yog thoob ntiaj teb feem ntau yog lwm qhov kev lag luam ntawm thermal zog. Hauv qee lub tebchaws nyob sab Europe, cov pa roj pyrolysis tau ntev lawmroj siv los ntawm cov cuab yeej ua kom sov dej (rau cov cua kub thiab dej kub), hluav taws xob, chav.

Boilers

Txij thaum ub, tib neeg tau ua kom sov lawv lub tsev siv cov qhov cub ua haujlwm uas siv ntoo thiab thee. Tom qab ntawd, cov tsev tau pib nruab nrog cov khoom siv roj boilers niaj hnub ua haujlwm ntawm tib hom roj. Cov chav no yog siv los ua cua sov hauv tsev hauv peb lub sijhawm. Lawv yog cov pheej yig thiab rau lawv cov installation nws tsis tsim nyog kom tau txais kev tso cai nyob rau hauv ntau zaus. Txawm li cas los xij, cov pa roj boilers muaj ib qho teeb meem loj heev. Lawv noj roj tsis tshua muaj nyiaj txiag. Muaj ntau cov combustion residues nyob rau hauv cov chav ntawm xws li units. Tsis tas li ntawd, ib feem ntawm cov cua sov uas tsim los ntawm cov cuab yeej siv yooj yim ya "hauv qhov chimney" nrog rau cov pa taws.

Cov kws tshaj lij uas tau txiav txim siab kho qhov rho tawm ntawm cov roj boilers, thiab thaum kawg tuaj nrog pyrolysis cua sov chav tsev uas muaj kev lag luam thiab siv tau yooj yim. Nyob rau hauv xws li boilers, ntawm lwm yam, muaj ntxiv chamber nyob rau hauv uas afterburning ntawm pyrolysis gas yuav tshwm sim.

pyrolysis boiler
pyrolysis boiler

Cov tshuaj tiv thaiv hauv cov khoom sib xyaw ua ke no ua rau muaj cov pa oxygen tsis txaus (15%). Ntoo lossis lwm yam roj hauv cov cuab yeej siv no tawg ua cov pa roj thiab ib qho me me ntawm inorganic residues. Rau pyrolysis gases, combustion kub nyob rau hauv lub afterburner tuaj yeem ncav cuag 110-1200 ° C.

Qhov twg yog siv roj

Cov pyrolysis tau siv dav tshaj plaws, yog li ntawd, tau txais hauv cov cua sov thiab dej cua sov. Tsis tas li cov tshuaj tiv thaiv no tau siv dav:

  • hauv kev lag luam;
  • hauv tshuaj;
  • thaum tshuaj tua kab mob.

Qee zaum pyrolysis roj kuj tseem siv niaj hnub no los ua roj rau ntau yam khoom siv lossis, raws li tau hais, tsheb.

Gas generating nroj tsuag

Cov khoom siv ntawm hom no yog siv los tsim cov roj pyrolysis zoo, uas qee zaum tuaj yeem hloov pauv, piv txwv li, cov pa roj ib txwm muaj. Xws li installation yog hermetic furnaces nrog adjustable cua mov. Lub chimney ntawm cov khoom siv no yuav, ntawm lwm yam, raug thaiv.

Tau txais cov pa roj pyrolysis hauv kev teeb tsa raws li hauv qab no:

  1. Xaiv cua rau hauv qhov cub los ntawm lub twj tso kua mis.
  2. Tom qab cua sov cov ntsiab lus ntawm kev teeb tsa mus rau qhov kub thiab txias, cov khoom cua tau nres.
  3. Cov pa luam yeeb dub tawm hauv chav tsev yog ntxuav los ntawm cov pa taws siv cua daj cua dub.
  4. Tshem tawm cov dej vapor los ntawm cov pa roj pyrolysis kom nws qhov kub thiab txias (dhau los ntawm lub txias txias).
  5. Cov roj tau pub rau hauv cov lim dej zoo, tsim qauv uas suav nrog lub tank dej, kev teeb tsa hluav taws xob thiab cov duab los qhia.

Kev ntxuav cov pa roj pyrolysis ua ntej lawv siv hauv kev lag luam, thiab qee zaum hauv lub neej txhua hnub, yuav tsum tau ua yam tsis poob. Cov khoom siv thiab txhua yam ntawm cov tshuaj tsis huv tuaj yeem ua rau cov khoom puas tsuaj,khiav ntawm hom roj no. Ntxiv mus, piv txwv li, cov pa roj pyrolysis tuaj yeem tso rau hauv lub tog raj kheej.

Pyrolysis roj generator
Pyrolysis roj generator

Siv roj los ntawm lub tshuab hluav taws xob hauv tsev

Kev teeb tsa ntawm hom no feem ntau siv, tau kawg, hauv kev tsim khoom. Tab sis qee zaum lawv tau yuav rau tsev ntiag tug. Tau txais cov pa roj pyrolysis hauv tsev yog qhov teeb meem yooj yim. Qee cov kws ua haujlwm feem ntau txawm ua lub tshuab hluav taws xob nrog lawv tus kheej tes.

Cov roj tau los ntawm kev teeb tsa hauv tsev tuaj yeem siv rau ntau lub hom phiaj. Feem ntau, piv txwv li, cov tub lag luam ntiag tug txuas cov qhov cub zoo tib yam rau cov tshuab hluav taws xob roj. Lub combustion ntawm cov pa pyrolysis tsis yog khaus li natural gas. Txawm li cas los xij, nws tseem yooj yim heev los siv lub qhov cub rau nws lub hom phiaj.

Tej, piv txwv li, lub tshuab hluav taws xob autogenous feem ntau txuas nrog cov tshuab hluav taws xob roj hauv lub neej txhua hnub. Thaum cov pa oxygen nkag los siv cov nkev ntuj, cov nplaim hluav taws kub hauv cov khoom siv no nce mus txog 2000 ° C.

Raws li twb tau hais lawm, hauv tsev, cov pa roj pyrolysis tuaj yeem siv los ua roj tsheb. Rau xws li ib daim ntawv thov, lub cav ntawm lub tshuab tsuas yog yuav tsum tau hloov me ntsis. Nyob rau tib lub sijhawm, ob qho tib si roj av thiab diesel xyaw tuaj yeem ua haujlwm ntawm cov roj no. Cov roj no siv hauv tsev, feem ntau hauv cov tshuab hluav taws xob.

Daim ntawv thov nta

Yog li, cov pa roj pyrolysis muaj qhov qis me ntsis ntawm cov cua sov hloov dua li ntuj los yog liquefied. Yog li ntawd, rau kev ua haujlwm raug ntawm ntau hom cua sov thiabCov khoom siv hauv chav ua noj, thaum siv nws, kom tsim nyog, siv ntau dua combustion, nws yog ib qho tsim nyog yuav tsum tau nce nws cov khoom.

Hauv cov khoom siv hauv chav ua noj, lub dav hlau tuaj yeem tho rau qhov no, piv txwv li. Lub tshuab hluav taws xob pyrolysis nyob rau hauv cov ntaub ntawv no yuav ua haujlwm zoo ib yam li cov nkev ntuj. Ntawd yog, qhov kev siv ntawm combustion ntawm cov roj yuav zoo ib yam. Tsis tas li ntawd, txhawm rau hloov ntau yam khoom siv rau lwm hom roj, nws cov firmware feem ntau hloov pauv. Nyob rau hauv cov tsheb khiav ntawm cov roj no, cov roj system tau hloov tag nrho.

pyrolysis cog
pyrolysis cog

ntoo hlawv tshuab

Nyob rau hauv Soviet Union thaum ntxov xyoo 1920s, cov tsheb thauj khoom siv roj tau siv dav heev. Nyob rau hauv cov xyoo ntawd, peb txawm ua qhov kev sib tw ntawm cov tsheb zoo li no hauv peb lub tebchaws.

thawj lub tshuab hluav taws xob roj rau lub tsheb hauv peb lub tebchaws USSR tau teeb tsa los ntawm xibfwb V. S. Naumov hauv xyoo 1927. Xyoo 1928, Lub Tsev Kawm Txuj Ci Kev Tshawb Fawb thiab Tsheb laij teb pib tsim cov tsheb zoo li no hauv tebchaws Russia. Cov kws tshaj lij ntawm lub koom haum no tau ua kev sim nrog cov tshuab txawv teb chaws "Imbert-Dietrich" thiab "Pip".

thawj lub tshuab hluav taws xob NATI-1 ua hauv peb lub tebchaws ua haujlwm ntawm cov ntoo zoo tib yam. Xyoo 1932, NATI-3 kev teeb tsa kuj tau tsim, tsim rau lub nkoj tsav. Nyob rau tib lub sij hawm, thawj lub tsheb roj generator tau tshwm sim nyob rau hauv Russia, tsim nrog kev txhawb nqa ntawm lub neej Avtodor. Nws tau txais lub npe "Avtodor-1". Txawm tias tom qab ntawd, ntau qhov kev txhim kho ntau ntxiv ntawm hom no tau tsim nyob rau hauv USSR. Cov muaj pes tsawg leeg ntawm cov pa pyrolysis tau los ntawm lawvsiv, yog ua tau zoo heev. Cov tsheb uas siv los ntawm cov roj no tau paub txog lawv txoj kev ntseeg siab, kev ua tau zoo dua thiab kev ua haujlwm ntev.

Thaum Tsov Rog Thoob Ntiaj Teb thib Ob, lub tshuab hluav taws xob roj tsheb tsheb ZIS-5 thiab GAZ-AA tau siv zog ntawm sab xub ntiag thiab sab nraub qaum hauv USSR. Thaum kawg ntawm kev ua tsov ua rog, kwv yees li 200 txhiab lub tsheb nrog pyrolysis roj cav tau ua haujlwm hauv lub tebchaws.

Tau kawg, kev siv cov roj no feem ntau yog vim tsis muaj cov khoom siv roj hauv lub tebchaws thaum lub sijhawm ntawd. Txawm li cas los xij, ib tus yuav tsum tsis txhob xav tias cov pa roj pyrolysis tsuas yog siv vim tias lub xeev cov peev nyiaj tsis txaus. Xws li roj nyob rau hauv cov hnub tau suav hais tias zoo heev thiab cog lus thiab siv tsis tau tsuas yog nyob rau hauv Russia. Piv txwv li, nyob rau hauv lub 20-30s ntawm lub xyoo pua xeem, tsheb pyrolysis tau dav nyob rau hauv lub teb chaws xws li Fabkis, lub teb chaws Yelemees, Great Britain, Finland, thiab Sweden. Tsis tas li ntawd, cov tshuab ua haujlwm ntawm cov roj no tau siv dav hauv qee lub tebchaws Esxias. Piv txwv li, cov tsheb ntawm hom no tau ua tiav nyob rau lub sijhawm ntawd hauv Suav teb, Nyiv thiab Is Nrias teb.

ZIS on wood
ZIS on wood

keeb kwm keeb kwm

Ntoo pyrolysis yog ib qho ntawm thawj cov txheej txheem tshuaj uas tau pib siv los ntawm tib neeg. Nyob rau hauv Russia, piv txwv li, xws li cov tshuaj tiv thaiv tau dav siv nyob rau hauv thaum ntxov xyoo pua 12th rau zus tau tej cov ntoo thuv resin. Cov tom kawg tau siv ntxiv rau impregnating ropes, nrog rau kev ua cov dej ntws thiab dej hiav txwv. Ntawm kev lag luam nplai, Swedes yog thawj zaug siv pyrolysis rau impregnate ntoo. Nyob rau hauv lub teb chaws no, xws li ib tug tshwm simsiv los ua impregnating resin.

Thaum pib ntawm lub xyoo pua 20th, qee lub tsev kawm ntawv ntoo pyrolysis zoo tshaj plaws hauv ntiaj teb tau tsim nyob rau hauv Russia. Qhov no yog, ntawm chav kawm, feem ntau yog vim lub fact tias muaj ntau forests loj hlob nyob rau hauv ib ncig ntawm peb lub teb chaws. Ua ntej siv cov pa roj carbon monoxide, peb nyob rau hauv Russia muaj cov cuab yeej tsim hluav taws xob muaj zog tau teeb tsa ntawm ntau lub lag luam. Cov kev teeb tsa zoo li no tau siv sijhawm ntev ua ntej qhov tshwm sim ntawm cov uas siv los ntawm cov nkev ntuj.

Tau kawg, tom qab cov khoom siv no tau tshaj tawm tias tsis siv lawm. Cov tshuab hluav taws xob roj tau raug tshem tawm ntawm cov chaw tsim khoom. Thiab kom txog rau thaum tam sim no, hmoov tsis, pyrolysis raws li ib hom ntawm lwm yam economical hom roj, nyob rau hauv sib piv rau European lub teb chaws, tsis tau dhau los ua thoob plaws hauv Lavxias teb sab Federation. Txawm li cas los xij, hom roj no nyob rau hauv Russia tam sim no lees paub tias zoo heev. Yog li ntawd, nws muaj peev xwm hais tias nyob rau hauv lub neej yav tom ntej cov pa roj pyrolysis yuav siv ntau npaum li cas nyob rau hauv peb lub teb chaws. Tom qab tag nrho, kev siv cov roj no tso cai rau tsis tsuas yog txuag nyiaj, tab sis kuj txuag ib puag ncig.

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