Popis unikátní technologie

<

Nabízená technologie mnohokonturové cirkulační pyrolýzy (MCP) je unikátní v tom, že řídí hloubku destrukce celé hmoty vysoce molekulárních polymerových odpadů, které se nerozloží v normálních přírodních podmínkách. Výsledkem je získáním tekutého a vysoce hodnotného paliva lehkých frakcí pyrolýzního plynu a pevného zbytku (pyrokarbonu) ve výchozí fázi. Tato technologie při nejhlubším stupni rozkladu nepředpokládá využití meziprostorových katalyzátorů, čímž se podstatně liší od jiných analogických technologii.

Z 1 tuny polymerových odpadů lze získat od 650-850 kg tekutého paliva lehkých frakcí, které se dá použít jako alternativní palivo pro vytápění, nebo ho lze přidávat do 20% do standardního dieselového paliva pro motory s vnitřním spalováním např. nákladních automobilů, přičemž se palivo stává mrazuvzdorným protože tekutá frakce pyrolýzního paliva rozpouští těžké parafinovité sloučeniny, které se nachází ve standardním dieselovém palivu.

Technologie MCP je vypracovaná na průmyslové úrovni a je patentovaná. Je vyrobena celá řada experimentálních zařízení, na kterých se provádí zkoušky na zpracování technologických parametrů procesu MCP různých směsí polymerních odpadů. Jedno z takových zařízení úspěšně prošlo ekologickou zkouškou v institutu „Ekologické hygieny a toxikologie “.

Rozpracovány a schváleny jsou na Ministerstvu zdravotnictví „Technické podmínky TU U 23044537001 na Pyrolýzní zařízení“ Získané tekuté palivo bylo zkoušeno společně s odborníky univerzity, na které probíhal vývoj pyrolýzní jednotky.

Je vypracována a vypočítána řada modulových konstrukcí reaktorů s výrobní kapacitou od 1,0 do 24 t/den, po kterou zabezpečují vytrvalý tepelný režim, při spalování vlastního tekutého paliva a pyrolýzního plynu, který vychází z reaktoru v průběhu rozkladu organických odpadů. Dané moduly povolují stavět přepracovávající kapacity na využití polymerových odpadů jakéhokoliv výkonu, násobeného výkonem jednoho modulu.

Technologie pyrolýzy není v současné době nic neznámého zejména v oblasti zpracovávání obnovitelných zdrojů energie (sláma, štěpka a jiné obnovitelné zdroje). Obecně se jedná o technologii umožňující energetické využití biomasy a tříděných odpadů na bázi pyrolýzy. Jde o progresivní způsob získávání energie, přičemž nemalou výhodou je možnost likvidace mnohých těžko odstranitelných odpadů šetrným způsobem k životnímu prostředí. Tímto způsobem lze zpracovávat celou řadu organických odpadů, tříděný odpad, komunální odpad, staré pneumatiky, nemocniční odpady, uhelné kaly a některé další suroviny.

Pyrolýzním zpracováním odpadů lze snížit ekologickou zátěž a množství odpadů (včetně nebezpečných) v životním prostředí. Výstupy z procesu této technologie lze použít nejen jako vstupní surovinu k dalšímu zpracování, ale především k výrobě energií. Zařízení je energeticky soběstačné a může být v kontinuálním provozu 24 hodin denně po celý rok.

Plyn lze po vyčištění využít pro výrobu energie (tepelné nebo elektrické). Zásadní výhodou tohoto postupu je, že k rozkladu dochází při nedostatku kyslíku a tím je omezena tvorba polychlorovaných dibenzo-dioxinů resp. furanů. Z energetického hlediska je proces vyvážený a soběstačný. Tepelnou energii je třeba dodat jen pro jeho iniciaci.

Kompletní investiční celek pyrolýzního zpracování je plně automatizovaný. Pyrolýza představuje rozklad organické hmoty působením tepla v inertním prostředí za vzniku tří fází:

  • Plynná fáze
  • Kapalná fáze
  • Tuhá fáze

 

Co představuje pyrolýzní jednotka?

  • Zpracování odpadů
  • Bezodpadová technologie
  • Automatizovaný provoz
  • Nulové emise
  • Energetická nezávislost
  • Dlouhá životnost
  • Rychlá návratnost a vysoká výnosnost

Vstupní suroviny:

  • Pneumatiky
  • Plasty a tříděný odpad
  • Komunální odpad
  • Biologický odpad (nemocniční)
  • Koks, kaly (důlní), atd.

Výstup (100% využitelnost):

  • Pyrolýzní plyny, syntézní plyny-energoplyn
  • Pyrolýzní koks
  • Kapalné uhlovodíky
  • Tepelná energie
  • El. energie (kogenerací)

Produkty z pyrolýzní jednotky (%)

syntetický odpad pneumatiky komunální odpad
LTO 75 50 25
plyn 22 25 16
koks 3 25 25
voda 0 0 32

Tabulka: Co vznikne (v %) v procesu pyrolýzy v případě, že se bude zpracovávat syntetický odpad, pneumatiky nebo komunální odpad.

Výhody zařízení

  • Účinnost procesu.
  • Ekologický proces bez emisí.
  • Celoroční, plně automatizovaný provoz.
  • Technologie bez zápachu a negativních vlivů na okolí.
  • Vysoká bezpečnost – nízká hodnota přetlaku i podtlaku částí zařízení.
  • Likvidace odpadů, včetně nebezpečných a problémových odpadů.

  • Energetická nezávislost.
  • Bez vzniku toxických plynů.
  • Možnost využití zbytkového tepla.
  • Univerzálnost vstupních surovin – odpadů.
  • Zpracovatelnost výstupů a jejich energetická i finanční hodnota.
  • Kontinuální provoz umožňuje snižovat náročnost skladování odpadů i výstupů.

Proces pyrolýzy je založen na rozkladu organických látek působením tepla v inertním prostředí (bez přístupu atmosférického kyslíku) a bývá rovněž nazýván thermolýzou.

Pyrolýza je proces, při kterém dochází působením tepla k rozkladu organických látek na jednodušší složky. Vzhledem k tomu, že jsou rozbíjeny velké molekuly, lze proces nazvat také krakováním. Tento název se však dosud používá pouze při rafinérském zpracování ropy.

obr1
Štěpení molekul na menší části je obecně exotermní proces, při němž roste míra neuspořádanosti systému – entropie. Proces proto probíhá samovolně, avšak pomalu, i v přírodě. Tento fakt platí obecně pro všechny organické látky, bez ohledu na to, zda vznikly „přírodním“ procesem jako biomasa nebo procesem syntetickým – umělým jako plasty, či pryže.
Procesem pyrolýzy lze zpracovávat řadu organických materiálů. Produktem pyrolýzy je vždy tuhá fáze na bázi koksu, kapalná fáze (kapalná fáze pyrolýzy starých pneumatik má charakter surové motorové nafty), rozličného složení a plynná fáze, která obsahuje například vodu, oxid uhelnatý, vodík, nezkondenzované kapalné produkty popř. jednoduché organické látky jako metan.

 

Aplikované technologie

Technologické zařízení a jeho části splňují veškeré podmínky náročného a plně automatizovaného provozu. Z těchto důvodů jsou použity velmi kvalitní materiály odolávající nejen vysokým teplotám, mechanickému zatížení, ale i fyzikálně-chemickým reakcím probíhajících v průběhu zplyňování odpadu.

obr4

Žáruvzdorné materiály, kvalitní technologické zpracování, prvky regulace a automatizace jsou pro danou technologií naprostou nutností. S těmito faktory bylo počítáno již při výzkumu a vývoji. Pro tuto technologii budou postupně připravována inovativní řešení a postupy, které zvýší celkovou účinnost i životnost investičního celku.

Patent

Celá technologie pyrolýzy je patentována. Pyrolýzní jednotka byla vyzkoušena v provozu v průmyslové podobě. Firma Nazar s.r.o. zastupuje vlastníka patentu na území Evropské unie. V současné době spolupracuje na dalším vývoji a průmyslové aplikaci spolu s vědci technické university VŠB v Ostravě, kde lze rovněž shlédnout pilotní verzi pyrolýzní jednotky v činnosti.

Zajištění ekologické bezpečnosti technologického procesu

ecology
Před moderní technologické procesy termického zpracování organické části domácích odpadů jsou postaveny tvrdé požadavky na zajištění ekologické bezpečnosti. Je známo, že toxické látky jsou složeny většinou z mnoho molekulárních komponentů a čím je vyšší toxicita, tím je vyšší molekulární hmotnost komponentů té konkrétní látky. Tím, že technologie MCP zabezpečuje hluboký rozklad mnoho molekulárních komponentů TBO, se toxicita výchozích produktů a úniků se prudce snižuje.

Každý termický proces zaměřený na zneškodnění organických zbytků, ať to je formou spalování, nebo pyrolýzou bez přístupu kyslíku, je ve větší míře doprovázen vznikem pro zdraví člověka a okolí nebezpečných dioxinů a furanů. Ale vzhledem k tomu, že MCP probíhá v hermeticky uzavřeném reaktoru bez přístupu kyslíku, uvedených škodlivin se vytváří minimální množství. A s ohledem na to, že se dioxiny a furany rozkládají při teplotě 800°C, tento princip snížení toxicity je využit v nabízené technologii, která předvídá úplné spalování pyrolýzního plynu v plynovém hořákovém bloku při teplotě 1100-1200°C, což vylučuje únik dioxinu a furanu do okolí. Teplo kouřových plynů od plynového hořákového bloku se využívá na udržování teplotního režimu reaktoru pyrolýzy.