МАТЕРИАЛЬНЫЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС

Выход и состав продуктов пиролиза зависят от температуры реакции и времени пребывания в реакционной зоне (табл. 3). Данные, приво - Таблица 3. Продукты завода пиролиза фирмы Occidental

Выход при 500СС, исходя из сухого сырья, поступающего в реактор

Углистое вещество 20%

С

48,8 масс.%

Н

3,3

Высшая теплота сгорания

. N

1,1

S

0,4

19100 кДж/кг

А

0,3

Зола

33,0

О

13,0

100,0

Топливная жидкость 40%

С

57,0 масс.%

Н

7,7

Высшая теплота сгорания

N

1,1

24600 кДж/кг

S

0,2

А

0,3

Зола

0,5

О

33,2

100,0

Газ 30%

Н2

12 мол. %

СО

37

- Высшая теплота сгорания

Со2

37

15,0 МДж/им3

СН4

6

С2Н4

3

С2Н6

1

Сз

1

С* +

2

H2S

0,8

Неї

0,2

100,0

Вода 10%

П-89

МАТЕРИАЛЬНЫЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС

Твердые городские отходы, 10864 Охлаждающая жидкость, 493

Материалы первого этапа

Рис. 3. Общий энергетический баланс по высшей теплоте сгорания.

Значения приводятся в кДж/кг сырья. Чистый тепловой к. п. д. = пиротопливо/твердые городские отходы + + охлаждающая жидкость = 31%; энергетическое отношение = производство пирс топлива/энергия, расходуе­мая в процессе производства = 6,93.

Димые на рис. 3, относятся к пиролизу за один проход, а не к общему выходу. Газ и углистое вещество, как указывалось выше, сжигаются в качестве источника топлива для процесса. Конечными продуктами пи­ролиза являются пиротопливо, вода, зола и топливный газ.

Выход продуктов пиротоплива (табл. 4), считая на невысушенные отходы, составляет 25%. На долю алюминия, стекла и черных металлов

Таблица 4. Суммарный состав продуктов

Поступающие отходы

Продукты

Бумага

34,13

Пиротопливо

Пищевые

От-

Ходы

2,13

(20% влаги)

Садовые

От-

Бросы

12,40

Алюминий

Древесина

1,73

Стекло

Пластмасса

1,73

Черные металлы

Резина

0,40

Кожа, текстиль

1,07

Черные

Ме-

Таллы

5,33

Цветные

Ме-

Таллы

0,93

Стекло

5,73

Различные

Ма-

Териалы

10,00

Вода

24,40

Итого

100,00

Таблица 5. Материальный баланс процесса пиролиза за однократный проход

Номер і

І наименование потока

2

3

12

15

Компоненты

Поступа­

Сверхга-.

Сырье

Сырье,

Сверхга­

Ющие

Баритные

После

Поступа­

Баритные

Отходы

Отходы

Первого

Ющее на

Предметы

Измельчения классифика-

После

Цню

Классифи­

Воздухом

Кации

Воздухом

Органические вещества

53,61

0,87

52,74

63,44

50,95

Черный металл

5,33

0,59

4,74

0,48

—

Цветные металлы

0,93

—

0,93

1,22

0,12

Стекло

5,73

—

5,73

6,15

2,03

Различные материалы

10,00

0,30

9,70

13,25

4,37

Вода

24,40

0,24

24,16

30,11

22,58

Общая масса

100,0

2,00

98,00

114,65

80,05

Энергоемкость, кДж на

1 кг сухой массы

14357

10368

14452

15247

17064

Зола, масс. %

28,72

44,70

28,34

24,62

14,61

Вода, масс. %

24,40

12,21

24,65

26,26

28,20

Примечание. Основа расчета: 100 масс, единиц поступающих отходов.

Таблица 6. Материальный баланс процесса пиролиза

Номер и наименование потока

23 49 53 57 58 55

Компоненты----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Сырье для Рецирку - Дополни- Образую - Выход Пиро - пи роли за лирующее тельная щаяся стекла топливо

Углистое жидкость вода вещество

Газ — — — — 6,20 — Пиротопливо — — — — — 16,75 Вода 2,05 — — 10,52 0,42 4,18 Охлаждающая жид­кость — — 0,89 — — — Сухое твердое веще­ство 47,79 14,39 — — — —

Общая мас­са 49,84 14,39 0,89 10,52 6,62 20,93

Примечание. Основа расчета: 100 масс, единиц поступающих отходов.

16

21

23

25

8

40

36

37

42

Сырье,

Вторичное

Сырье

Тяжелый

Черный

Черный

Стекло

На сельско­

Алюми­

Поступа­

Измельчение для

Воздушный

Металл

Металл

Хозяйст­

Ний

Ющее

Пиролиза

Классифи­

Венные

Иа сито

Катор

Поля

50,95

41,12

■ 45,77

12,47

—

0,01

0,16

0,17

0,10

—

—

—

0,47

4,47

0,47

—

—

—

0,12

—

—

1,10

—

—

—

0,11

0,71

2,03

0,20

0,36

4,12

—

—

4,40

0,52

0,03

4,37

0,88

1,66

8,88

—

—

—

4,34

—

2,30

1,84

2,05

7,53

—

—

—

5,86

—

59,79

44,04

49,84

34,57

4,47

0,48

4,56

11,00

0,84

17064

18286

18046

11385

2261

2233

163

7551

4274

14,61

8,06

9,24

45,90

87,77

87,91

99,00

71,23

79,33

3,85

4,18

4,11

21,77

1,01

1,06

3,41

53,29

3,16

Приходится 11%. Из отходов получают топливные газы, жидкое топли­во и остаток, используемый в качестве удобрения полей.

Общий энергетический баланс представлен на рис. 3: процесс энерге­тически самообеспечен и чистый тепловой к. п. д. может достигать 31%; отношение получаемой энергии к расходуемой составляет 6,93. Под­робные данные о материальном и энергетическом балансе основных по­токов для секции пиролиза приведены в табл. 5, а для всего отделения пиролиза-в табл. 6.

Таблица 7. Характеристика котельного топлива № 6 и пиротоплива

Характеристика Котельное Пиротопливо

Топлива топливо № 6

Состав, масс.%

TOC o "1-3" h z С 85,7 57,0

Н 10,5 7,7

S 0,7-3,5 0,2

. С1 — 0,3

Зола 0,05 0,5

N 2,0 1,1

О 2,0 33,2

Удельная плотность 0,98 1,30 Энергоемкость

КДж/кг 42300 24600

КДж/л 41 500 32000

Температура застывания, °С 18-29 32

Температура вспышки, °С 66 56

Вязкость кинематическая, мм2/с при 88°С 1000 28001'

Прокачиваемость до температуры, °С 46 71

Распыление до температуры, °С 105 116

11 Пиротопливо, содержащее 14% воды (рыночное качество).

К следующему заключению:

«Лабораторные испытания пиротоплива, полученного на полупромышлен­ной установке, показали, что оно или смеси его с котельным топливом № 6 мо­гут успешно использоваться в качестве топлива в коммунальных котельных, ос­нащенных соответствующим оборудованием для перекачки и распыления топ­лива».

Стабильность горения пиротоплива и смесей его с котельным топли­вом № 6 такая же, как и при сжигании только котельного топлива № 6. Кроме того, в отходящих газах содержится значительно меньшее коли­чество несгоревшего углерода при избытке кислорода свыше 2%.

Несмотря на то что пиротопливо не смешивается с котельным топ­ливом № 6, вместе они представляют собой мелкодисперсную систему, сгорающую удовлетворительно. Сжигание такого топлива в комму­нальных котельных позволяет, во-первых, значительно уменьшить кор­розионное действие пиротоплива на малоуглеродистую сталь и, во - вторых, снизить содержание серы в котельном топливе № 6, которое без этого может применяться только в крайних случаях.

Комментарии закрыты.