Menu Close

Пиролизные самодельные котлы: Самодельный пиролизный котёл: чертежи, расчёт, наладка, видео

Самодельный пиролизный котёл: чертежи, расчёт, наладка, видео

Пиролизные котлы давно завоевали популярность у владельцев частных домов — по значению КПД они приближаются к газовому оборудованию, при этом могут быть установлены даже в любом доме и не зависят от наличия газа и электричества. Пиролизный котел можно сделать самостоятельно, сэкономив немало денег.

Отличия и преимущества

В обычных дровяных котлах и печах с водяным отоплением древесина сгорает довольно быстро, и одной загрузки дров хватает на 3-4 часа. Отопительное оборудование при этом требует постоянного внимания, ведь если огонь в топке потухнет, то теплоноситель остынет, и в доме станет холодно. Эта особенность твердотопливных котлов часто вынуждает домовладельцев устанавливать дополнительный электрообогрев или устанавливать котел длительного горения.

Котлы пиролизного типа, отличаются длительным временем работы на одной загрузке. Они могут использовать в качестве топлива дрова или пеллеты — прессованные отходы деревообработки. Длительность работы таких моделей обусловлена особым режимом работы, основанном на пиролизе.

Видео: принцип работы котла

Пиролиз — что это такое, и как его используют в котлах

Процесс горения древесины достаточно сложен. Она состоит из волокон целлюлозы, скрепленных связующим веществом — лизином. При нагреве эти связи разрушаются, и начинается выделение газа, а древесные волокна начинают темнеть и обугливаться. Газ, называемый пиролизным, содержит горючие элементы, в том числе водород. Нагреваясь от горячей поверхности тлеющего полена, он воспламеняется и образует яркий огонь.

Повышенное содержание кислорода в зоне горения увеличивает размер пламени. Это можно заметить при открывании топочной дверки — дрова сразу начинают гореть ярче. Сгорание пиролизных газов сопровождается активным выделением тепла, от чего тление дров усиливается, и очень скоро они сгорают до углей. Пламя при этом может достигать высоты более метра, при этом греется не только печь, но и дымоход, а горячие, не до конца прогоревшие газы с высоким содержанием сажи выходят в трубу.

Конструкция пиролизного котла позволяет сжигать дымовые газы в отдельной зоне дожига. При этом дрова в зоне газогенерации тлеют долго и равномерно, с постоянной температурой. Чтобы избежать активного горения топлива, поступление воздуха в загрузочную камеру ограничивают с помощью заслонки. К зоне дожигания газов воздух, напротив, нагнетают, иногда с помощью вентилятора, но чаще — с использованием естественной тяги.

Конструкция

Внешне котел пиролизного типа не сильно отличается от твердотопливного аналога. В корпусе из стали или чугуна расположена топка, оснащенная дверкой или люком для загрузки топлива. Топка может быть разделена на камеры газогенерации и дожига с помощью перегородок, но иногда деление условное, и процессы происходят в разных зонах топки.

Для чистки от золы в нижней части камеры загрузки топлива расположен колосник, а ниже — зольник с дверцей или ящиком для сбора золы. Отдельной дверцей для прочистки оснащается также зона дожига, так как в ней часто образуется сажа, и требуется ее прочистка.

Рядом с топкой расположен теплообменник, по которому циркулирует выбранный для системы отопления теплоноситель: антифриз, тосол или специально подготовленная вода. Он оснащен двумя штуцерами для подключения труб отопительного контура.

Для отвода дыма предназначен подключаемый к дымоходу патрубок, подсоединенный к топке в зоне дожига. Он может быть оснащен датчиками температуры и шибером для регулирования тяги.

Уровень автоматизации котла зависит от модели, при этом стоит отметить, что котлы с регулированием процесса горения энергозависимы, их установка возможна только при наличии бесперебойного электроснабжения.

Видео: конструкция пиролизного котла

Достоинства и недостатки

    Несомненное преимущество, благодаря которому пиролизные котлы по удобству использования приближаются к газовым — это эффективность и высокий КПД. Но этим перечень достоинств котла не ограничивается, их отличают также:
  • длительная работа на одной загрузке топливника — до 48 часов в мощных моделях, до 18 часов — в бытовых;
  • доступность и разнообразие потребляемого топлива — пиролизные котлы могут работать также на пеллетах, брикетах, стружке и обрезках досок, а некоторые модели даже на опиле;
  • котлы имеют компактные размеры, для их установки достаточно небольшого отдельного помещения;
  • температура дыма на выходе из котла невысока, максимум 200 градусов в режиме растопки, что позволяет использовать недорогой и удобный в сборке металлический сэндвич-дымоход;
  • дым содержит незначительное количество сажи, не загрязняет атмосферу и кровельное покрытие;
  • современные модели оснащены автоматическим регулятором тяги, позволяющим установить режим отопления и не тратить время на регулирование режима;
  • срок использования котла — от 15 лет.

Недостатки котлов пиролизного типа:

  • требовательны к влажности используемой древесины, она не должна превышать 20 процентов;
  • требуют правильного монтажа отопительного контура, о чем будет рассказано ниже;
  • покупные котлы, особенно чугунные модели, довольно дорогие, по цене сравнимы с газовым оборудованием.

Как можно заметить, все недостатки пиролизных котлов устранимы за счет правильной эксплуатации. А уменьшить стоимость отопительного оборудования можно, сделав самодельный котел — это вполне реально, если провести расчет тепловой мощности, а также найти готовые чертежи или сделать их своими руками по эскизам опробованных моделей.

Чертежи и описание


Предлагаемый для сборки самодельный котел, представленный на чертеже, выполнен своими руками по типу пиролизного котла верхнего горения с принудительным наддувом воздуха в камеру сгорания.

Принцип его действия таков:

  • в топливник через дверку, расположенную в верхней части корпуса, закладывают разовую порцию топлива и разжигают их сверху;
  • вентилятор-дымосос, установленный в верхней части корпуса, направляет выделяющийся при горении дым в камеру дожигания;
  • там происходит окончательное догорание газов и содержащихся в них горючих включений;
  • дым отводится через дымовой патрубок, расположенный в задней части котла, в дымоход;
  • зола, образующаяся при топке, через колосниковую решетку попадает в зольник, который находится ниже топочной камеры;
  • топку окружает водяная рубашка, играющая роль теплообменника и термоизоляции стенок котла;
  • вода в теплообменник поступает через нижний штуцер, расположенный в задней части котла, а отводится в систему — через верхний;
  • на верхней плоскости котла расположен контроллер, позволяющий регулировать режим, а внутри теплообменника — температурный датчик.

На чертеже представлены размеры котла и обозначения его конструктивных частей. Часть размеров обозначена буквенным кодом — их уточняют по таблице и выбирают по желаемой мощности котла. Эти размеры определены тепловым расчетом, от них зависит правильная и бесперебойная его работа.

Материалы и инструмент, необходимые для сборки

    Корпус котла делают своими руками из листовой стали и металлических труб с помощью сварки. Поэтому перед его изготовлением необходимо подготовить:
  • сварочный инвертор, электроды;
  • болгарка с отрезными и шлифовальными кругами;
  • дрель с набором сверл по металлу;
  • электролобзик.

Материалы и их примерное количество:

  • 3 листа стали стандартного размера 1250х2500 мм, толщина 4-5 мм, лучше холодный прокат — его меньше ведет при скачках температуры;
  • 2 листа оцинкованной стали 1250х2500 мм, толщина 1,5-2 мм;
  • металлическая труба Ø32 мм, толщина стенок 3,2 мм;
  • металлические трубы Ø57 мм, толщина стенок 3,5 мм;
  • металлическая труба Ø159 мм, толщина стенок 4,5 м, общая длина 0,5 м;
  • профильная труба двух сортотипов: 60х30х2 и 80х40х2;
  • фурнитуру для дверок — ручки, задвижки;
  • метизы;
  • шамотный кирпич для футеровки топки;
  • асбестовый шнур для термоизоляции дверцы.

Точное количество материала необходимо уточнить по рабочим чертежам. Кроме этого, необходимо подготовить дымосос — вентилятор необходимой мощности, термодатчик, контроллер и источник бесперебойного питания на ~220 В. Мощность вентилятора определяется с помощью расчета.

Для уменьшения веса котла для внешних стенок теплообменника можно взять сталь толщиной 2 мм. Они нагреваются меньше, чем до 100 градусов, поэтому не подвержены деформации.

Технология сборки

    Последовательность операций может быть различной, но опыт мастеров показывает, что сборку котла своими руками лучше проводить так:
  1. По приведенному базовому чертежу выполняют рабочий, с размерами, уточненными по таблице и расчету.
  2. Из листов металла и труб болгаркой вырезают заготовки для сборки агрегата. Отверстия для труб и штуцеров выполняют с помощью дрели и электролобзика или плазмореза — второй вариант предпочтительнее, так как позволяет сделать идеально ровный срез.
  3. Сваривают топочную камеру из металла 4-5 мм толщиной. Вваривают перегородку, образующую дымооборот в задней части топки. Между загрузочной камерой и зоной дожига из уголка или стальной полосы делают опору для колосника. Колосник лучше устанавливать чугунный — он прослужит дольше, а при деформации или прогорании можно легко его снять и заменить.
  4. К камере в верхней его части приваривают дымовой патрубок и трубу с заслонкой для подачи воздуха. На выходе предусматривают посадочные места для дымососа.
  5. Выполняют проемы для дверок топочной и зольной камеры из обрезков металла.
  6. Наваривают перемычки, которые будут соединять внутреннюю и внешнюю стенки теплообменника и компенсировать перепады давления. Их можно сделать из стальной полосы. Перемычки должны располагаться вертикально, чтобы не мешать естественной циркуляции теплоносителя.
  7. Постепенно приваривают внешние стенки теплобменника, соединяя их с перемычками. В отверстия на задней стенке котла приваривают штуцера для подачи воды в систему.
  8. Делают из листового металла дверцы. Их выполняют двойными со слоем теплоизоляции — асбестовой тканью. Дверки крепят к котлу на петли или продумывают другой тип крепления.
  9. Топку в зоне дожига футеруют шамотным кирпичом в четверть кирпича на жаропрочный раствор.
  10. К котлу приваривают или крепят на болты регулируемые ножки, позволяющие выставить его строго горизонтально.
  11. Корпус шлифуют, удаляют окалину, после чего своими руками покрывают его жаропрочной краской из баллона.
  12. Устанавливают дымосос между дымовым патрубком и дымоходом, подключают его к сети.
  13. На верхней части котла устанавливают контроллер, а датчик размещают в теплообменнике рядом с выходным штуцером.

На этом сборка котла закончена, и можно подключать его к системе отопления и приступать к наладке.

Подключение котла к отопительному контуру

Котлы длительного горения, сделанные своими руками, могут работать в системах с естественной или принудительной циркуляцией — их конструкция достаточно надежна. Системы с естественной циркуляцией монтируются с соблюдением угла наклона труб, с принудительной — с подключением циркуляционного насоса нужной мощности, которая определяется расчетом.

Из-за склонности к низкотемпературной коррозии теплообменника рекомендуется обязательно контролировать температуру воды на входном штуцере. Она не должна опускаться ниже 60 градусов Цельсия. Для того, чтобы поддержать ее в этих пределах, между прямой и обратной трубой делают перемычку, с помощью которой обратку разбавляют горячей водой до нужной температуры.

Наладка и включение

Перед включением котла в работу необходимо заполнить систему теплоносителем. Наладка заключается в выборе режима подачи воздуха в камеру дожига, тем самым регулируется интенсивность горения газов и температура в топке.

Косвенно можно определить оптимальность режима работы по дыму, выходящему из трубы: если он не имеет резкого запаха и серого оттенка, значит, топливо сгорает полностью, и режим выбран правильно.

Первые несколько дней самодельный котел работает в режиме тестирования. В это время лучше не оставлять его без присмотра и использовать только качественное топливо, а камеру загружать на 2/3 загрузки. После тестирования котел можно запускать на полную мощность и наслаждаться теплом в доме.

Пиролизный котел своими руками. Чертежи пиролизных котлов. Самодельные газогенераторные установки

Пиролизный котел своими руками сделать не так просто, как кажется на первый взгляд. Если разобраться в том, что такое пиролизный котёл, становится понятно, почему. Мало спаять электронную схему управления (или купить от промышленного образца, например от vitoligno-100-s).

Чертежи пиролизных котлов предполагают не только сварку жаропрочного железа или легированной стали (особой нержавейки) толщиной более 8 мм.

Качество самодельной газогенераторной установки может быть недостаточно для стабильного контролируемого процесса пиролиза (выделения газа).

Для пиролизного горения необходимо создать особые очень стабильные условия: температура подогрева дров с учётом их влажности (вода, испаряется из дров и уносит с собой огромное количество энергии), контролируемый доступ воздуха…  Все пиролизные котлы имеют приточный, а лучше вытяжной вентилятор и поэтому горение зависит от электроэнергии, работа без вентилятора невозможна, так как дым движется сверху вниз — естественной тяги быть не может, поэтому стоит заранее запастись источником бесперебойного питания UPS. Электроника обеспечивает компромисс между недостатком воздуха (кислорода) для выделения газа и повышенной температурой пиролизного горения, иначе исчезает пиролиз и котёл превратится в простой на дровах. Разработчики из Viessmann добились в своих  котлах  Vitolig 200 возможности регулирования мощности от 50 до 100%  что само по себе уже является большим достижением при помощи мощного вытяжного вентилятора с плавным (точным) регулированием частоты вращения. Возможности современных материалов теплоизоляции котла с такой высокой температурой не позволяют получить тепла от экономного варианта пиролизного котла меньше чем 13 кВт.

А если столько не надо,  используются аккумуляторы тепла на воде, чтобы дрова не довели котёл до кипения. Самостоятельное изготовление котла возможно, но не факт, что он сможет работать на высоком КПД из котлов этого же класса промышленного образца. Определить качество любого пиролизного котла можно по дыму в дымоходе. Если дым не имеет запаха неприятного угарного газа на всём рабочем диапазоне мощностей, этот котёл с максимально возможным КПД для этого класса устройств.
Завышенные требования экологической чистоты воздуха в Германии не позволяют производить пиролизные котлы с низким КПД или нестабильного горения.

Конструкция (устройство) котла имеет ряд материалов, сделанных по технологиям из разных областей техники. Каналы первичного воздуха должны быть сделаны из жаропрочной стали или из огнеупорной глины (лучше из глины — шамота). Форсунка камеры сгорания керамическая , а лучше из карбида кремния без примесей. Асбестовый канат для уплотнения щелей дверц.

Это продиктовано условиями процесса пиролиза при температуре более высокой, чем обычное сгорание дров. Мало того, влажные дрова могут не довести котёл до режима эффективной работы — генерации газа.

Пиролиз при определённых условиях возникает и в моём закрытом камине. Выглядит это так: при высокой температуре в топке из торца полена начинает интенсивно выдуваться струя пламени голубого оттенка (как у газовой конфорки), а полено не горит, нет – оно тает, на глазах уменьшаясь в размере!

Описание конструкции пиролизного котла:

A  – Теплообменник с трубчатым щитком
B   – Загрузочная камера для дров
C   – Отверстия для первичного воздуха (воздух тления дров)
D   – Контроллер vitotronic 100

E   – Заслонка для вторичного воздуха (воздух горения газа)
F   – Заслонка для первичного воздуха
G   —  Отверстие для удаления золы и чистки
H   —  Канал сгорания из шамота (исключительное качество горения)
K   —  Подача вторичного воздуха
L   —  Камера сгорания из карбида кремния (долговечность и надёжность)

Схема пиролизного котла для отопления столярных цехов, столярных мастерских,столярок, помещений для обработки дерева, для систем сушки древесины, сушильных камер:

Руководство по установке пиролизного газогенераторного котла Vitoligno-s.

Кроме котла также важно помещение, отведенное под котельную, поэтому разумно ознакомиться с требованиями к котельным на котлах на твёрдом топливе.

Самодельный пиролизный котел — чертежи, схемы и материалы

Котел пиролизный самодельный

Когда встает вопрос, чем отапливать собственный дом в холодное время года, приходится выбирать отопительный котел, который является сердцем отопительной системы. Не во всех загородных поселках проходит газовая труба, что было бы идеальным решением проблемы. С электричеством тоже не все гладко. Дизельное топливо слишком дорого, так что остается твердотопливный вариант с доступными во всех регионах России дровами. Но дрова быстро сгорают, поэтому котел приходится часто загружать. Что же тогда делать? Вариант один — установить агрегат пиролизного типа. Правда, заводская модель — это слишком дорогое удовольствие. Поэтому выгоднее изготовить самодельный пиролизный котел по чертежам, которых сегодня полно в Интернете.

Не все знают, что такое пиролизное горение, насколько высок КПД этого котла, и сложен ли процесс его изготовлении. Создание пиролизного котла — дело непростое, но реальное. Его коэффициент полезного действия очень высок в сравнении с обычными моделями твердотопливных котлов. А вот о пиролизном горении поговорим дальше.

Пиролизное горение

Итак, топить дровами всегда было неэкономно и неудобно. Они очень быстро сгорали, отдавая 100% тепла, но при этом котел не успевал это тепло принимать и передавать теплоносителю. Это первое.

Второе — быстрое сгорание топлива приводило к тому, что все время приходилось его загружать в топку, на что уходило время. Да и контролировать этот процесс было очень неудобно.

Процесс пиролизного горения основан на двух принципах:

  1. Значительное замедление горения дров.
  2. Выделение большего объема тепловой энергии.

Достигается это снижением подачи кислорода в камеру сгорания. Результатом процесса горения становится зола и горючий газ. Нас интересует последний, потому что именно он, смешиваясь с воздухом, образует смесь, которая сгорает при достаточно высоких температурах.

При этом выделяется большое количество тепла.

На этих двух этапах сгорания топлива и основана работа пиролизного котла. То есть сначала горят дрова, затем сгорает выделенный ими газ. Все достаточно просто. Этот способ сгорания твердого топлива используется во многих установках, а не только в пиролизных. К примеру, в твердотопливных котлах длительного горения или теплогенераторах различных моделей. Единственное, на что обращают внимание специалисты — это регулировка пиролизного котла. Здесь есть свои тонкости. Небольшое отклонение, особенно в большую сторону, и отопительной системе дома может прийти конец.

Высокая цена промышленных моделей

На самом деле пиролизные котлы, которые изготавливаются в заводских условиях, имеют очень высокую цену. Но все это оправдано, потому что себестоимость продукции очень высока. В процессе производства используются жаростойкие металлические листы толщиной не меньше 8 мм, легированная сталь и так далее. Производители, чтобы обеспечить высокую надежность прибора и максимальную его эффективность, устанавливают высококачественные устройства, контролирующие и регулирующие процесс сгорания топлива. А это все стоит денег.

Всем нам невдомек, что дрова отличаются друг от друга процентным содержанием влажности. Чем выше этот показатель, тем слабее горят дрова, и тем меньше тепла они выделяют. Вот почему так важно правильно отрегулировать котел. С промышленным исполнением проблем нет, потому что в нем установлен автоматизированный блок контроля и регулировки, связанный с вентилятором внутри агрегата.

Именно вентилятор регулирует подачу воздуха и его количество для сжигания дров. По сути, промышленные модели — это энергозависимые установки, что для загородного проживания не всегда приемлемо. И хотя производители предлагают в качестве дополнительного источника питания приборы типа UPS, все равно это не всегда подходящий вариант. К тому же такие аккумуляторы увеличивают и без того высокую стоимость пиролизного котла.

Чертежи, схемы и расчеты

Чертеж пиролизного котла

Если вы хотите разобраться в принципе работы пиролизного котла, необходимо изучить его чертежи. Устройство агрегата не очень простое, но и сложного ничего нет. Его корпус разбит на 2 отсека, где нижний — это топка, а верхний — камера, куда закладываются дрова. В топке сжигаются те же дрова. Они поддерживают пламя, которое через решетчатую перегородку передается дровам, лежащим в верхней камере. Именно они и являются основным источником тепловой энергии и горючего газа. Они в камере не горят, а тлеют.

Как и в любом другом отопительном агрегате, основной показатель — это мощность установки. Для бытового использования лучше устанавливать котлы мощностью 25–40 кВт. Чем выше мощность, тем больше габаритные размеры прибора. К примеру:

  • При мощности 20 кВт высота котла будет 120 см.
  • 40 кВт — 150 см.

Все то же самое можно сказать и о других размерных показателях. Вот почему так важно точно определиться с мощностью. Ведь именно она будет влиять на материальные затраты, связанные с самостоятельным изготовлением пиролизного котла.

Собираем самодельный агрегат

Так как самодельный пиролизный котел будет собираться из металла, сварочный аппарат, болгарка и другие инструменты понадобятся обязательно. И тем более вы должны уметь с ними обращаться.

Важно! Для сборки этого агрегата понадобятся стальные листы толщиной не меньше 4 мм.

Печь пиролизного типа

Описывать, как именно собирается самодельный котел, мы не будем. Для этого вам в помощь чертежи, инструкции и схемы. Но несколько рекомендаций все же дадим. Особенно следует отметить основание под котел. Это, во-первых, хорошо залитый плиточный фундамент, толщина которого не должна быть меньше 25 см. Во-вторых, это остов, собранный из огнеупорного кирпича на смеси шамотной глины.

Рекомендации

  • Первое, что заслуживает внимания — это загрузочная камера. Ее загрузочное окно должно быть только прямоугольной формы. Сама же камера, если сравнивать ее с топкой обычного твердотопливного котла, должна располагать чуть выше — на 10–12 см.
  • Обязательно в конструкции печки делается зольник, через который можно будет удалять скопившуюся золу.
  • Теплообменник изготавливается в виде змеевика, который устанавливается под небольшим наклоном. На входном патрубке лучше вмонтировать отсекающий вентиль. С его помощью можно будет легко регулировать подачу воды из системы отопления, тем самым контролируя ее температуру.
  • Особое внимание ограничителю, который регулирует подачу воздуха в камеру сгорания. Его можно сделать из трубы диаметром 70 мм с установкой на его конце заслонки. Постарайтесь сделать так, чтобы ограничитель не проходил близко к камере сгорания. Ведь важно, чтобы поступающий воздух был не слишком сильно нагрет.
  • Очень важна герметизация всей конструкции. Вот почему сварочные работы должен проводить профессионал.
  • При установке пиролизного котла необходимо учитывать все требования правил пожарной безопасности.
  • Обязательно утепляется дымоход.

Специалисты рекомендуют использовать самодельный пиролизный котел не с водяной системой отопления, а с воздушной. Это эффективнее, экономичнее и безопаснее. То есть тепло от сгораемого топлива будет проходить по воздуховодам, которые распределяются по всему дому. Кстати, эту схему можно сделать круговой, пропустив обратку воздуховода под полом, и она будет возвращать остывший воздух в котел.

Итак, все готово, и можно включать агрегат. Если в процессе горения дров или угля не выделяется угарный газ, можно считать, что самодельный пиролизный котел собран правильно.

Самодельный пиролизный котел — как сделать своими руками — Твердотопливные котлы — Котлы

Еще один наш соотечественник не стал ждать милостей от государства в виде посильных цен на энергоносители. Котлы 40кВт и 50 кВт.

Ссылки не приветствуются, поэтому просто почитайте, чел пишет:

Я живу на северо-востоке Украины, г Сумы. До последнего времени отапливал свой дом, а это около 150 м кв. , углем. Конечно существуют газовые котлы или электрические котлы, но мне они не подходили. Я задумался о альтернативных видах отопления. О пиролизных или газогенераторных котлах слышал давно и хотел бы изготовить его под свой дом. Попытался найти информацию на эту тему, но на сайтах производителей котлов, кроме рекламы, я почти ничего не находил. Но вот в прошлом 2007 году мой сосед купил 40 кВт пиролизный котел для своего дома. Так я впервые воочию увидел, что это такое. Его котел был местного производства и не совсем подходил мне по своим характеристикам. Его цикл работы на одной загрузке дров составлял 6-8 часов. За это время топливо выгорало полностью, и приходилось по-новому его разжигать. А имея такой котел, мне не совсем хотелось бы среди ночи заниматься этим делом, и я решил при разработке пиролизного котла своими руками для себя изменить его характеристики. Взяв за образец соседский аппарат, я сконструировал свой. Что в итоге получилось: конечно, увеличение работы автоматически привело к увеличению габаритов пиролизного котла своими руками сделанного. Если первоначально он был 1200-550-1100, то теперь стал 1500-750-1650. Я увеличил загрузочную камеру с 180 литров до 780. По моим расчетам ее объема было достаточно даже при неплотной укладке топлива на сутки работы, что впоследствии, и подтвердилось на практике. С объемом котла увеличилась его мощность, теперь она составляет около 50 кВт. Пиролизный котел своими руками реализованный при сухом топливе быстро выходит на пиролизный режим и справляется с отоплением дома легко, сказывается излишняя мощность. При нагревании теплоносителя, а это вода, до 85 гр. автоматика отключает наддув, горение прекращается и котел выходит на пассивный режим. Опять же при падении температуры до 80 гр. включается наддув и цикл повторяется. Держать температуру ниже 65 гр. не стоит, при такой температуре начинается выделение смол, дегтя, конденсата; и все это сбегает вниз, загрязняя уплотнение нижней дверцы. Для автоматики использовал датчик регулировки температуры от ГУАБ-20, предварительно переделав его. Теперь он при понижении температуры воды до заданных параметров замыкает низко вольтовое реле, которое в свою очередь включает электромотор наддува. За 5 месяцев работы никаких проблем с самодельным пиролизным котлом не было. Единственное условие — это сухое топливо. При сыром котел горит плохо, пиролиза нет. Пробовал сжигать резину, добавляя в небольших количествах к дровам, результат отличный, но на улице немного чувствуется специфический запах, напоминающий тление ветоши.
P.S. Пошел второй сезон эксплуатации котла. Что интересно сообщить за прошлый сезон, так это то, что зима для меня была одна из самых беззаботных зим по отношению к предыдущим! Моя работа по обслуживанию сводилась к редким, по сравнению с отоплением углем, посещений котельной. В последствии я перешел на двух разую закладку топлива за сутки. Это связано с тем что при разовой бывали моменты, что топливо зависало в топке и самодельный пиролизный котел какое то время работал не эффективно. Дрова не измельчал, а бросал размером, какие позволяла засунуть дверца! Хотя повторюсь, объема камеры достаточно для разовой загрузки на сутки, при доме 150 метров и темп на улице до -20, при плотной укладке топлива.

В этом, 2009 году, я построил еще один пиролизный котел своими руками, но с той разницей, что горение происходит не на колосниках , а в щелевой горелке, подобной керамической. Информацию по самодельному пиролизному котлу можете посмотреть здесь Котел пиролизный 40кВт. Посмотрите видео его работы, вам понравится.

Материал для изготовления пиролизного котла своими руками на 50 кВт

• Металл- лист стали толщиной 4мм, длина 6м, ширина 1,5м
• Металл- лист стали толщиной 6мм, длина 6м, ширина 1,5м
• Труба стальная, толщина стенки 4 мм, длина 13 м
• Лист чугуна, толщина 10мм, длина 90см, ширина 65см
• Колосниковая решетка 65 на 90 см
• Прут круглый 20мм, длина 6 метров
• 10 пачек электродов по 3 кг
• Кирпич шамотный, 100 шт
• Вентилятор центробежный
• На уплотнение использовал асбестовый шнур и лист
• Это основное. Ну, конечно, болтики, гаечки и другие мелочи.

 

Самодельный пиролизный котел своими руками: конструкция и расчет

Как работает пиролизный котел?

В основе работы котла лежит принцип пиролиза, суть которого заключается в термическом разложении твердого топлива при высокой температуре в условиях искусственно созданного дефицита кислорода. В результате топливо тлеет, разлагаясь на твердый остаток и пиролизный газ. Образующиеся газы также сгорают, что повышает теплоэффективность оборудования и делает расход топлива более рациональным.

Устройство котла

Дополнительным преимуществом рассматриваемых отопительных котлов является экологическая безопасность. В процессе пиролизного сжигания топлива выделяющиеся вредные компоненты смешиваются с углекислым газом и утилизируются. В результате в атмосферу выводится дым, не содержащий канцерогенов и прочих вредных веществ. Эта особенность позволяет топить котлы даже резиной, обрезками древесно-стружечных плит и прочими подобными материалами.

Как движется воздух в котле

Работа пиролизных котлов состоит из 4 основных этапов.

  1. На первом этапе топливо дополнительно сушится и разлагается на твердый остаток и газы.
  2. На втором этапе пиролизные газы сжигаются.
  3. На третьем этапе продувается пламя и тепло возвращается к топливу, что способствует выделению дополнительного количества тепла.
  4. На четвертом этапе оставшиеся продукты сгорания выводятся через дымоход.

Пиролизный котел

Разобравшись в особенностях работы котла, приступаем к его изготовлению. Начнем с подготовки необходимых материалов и инструментов.

Котел пиролизный ViessmanОписание конструкции

Набор для работы

  1. Листовой металл толщиной от 0,8 мм.
  2. Огнестойкие кирпичи.
  3. Температурные датчики.
  4. Решетка колосника.
  5. Трубы диаметром 32 мм, 57 мм и 160 мм.
  6. Профилированные трубы в количестве 2 штук.
  7. Дверца зольника.
  8. Дверка для топливной камеры.
  9. Вентилятор.
  10. Гибкая пережженная проволока.
  11. Болгарка.
  12. Шлифовальные круги.
  13. Сварочный аппарат.

Видео по устройству котла

https://youtube.com/watch?v=MfagkW6oZvc

Строить с самого нуля подобную конструкцию очень трудно, вот почему за основу можно взять котел Беляева. Вносить в него изменения или нет – все зависит от инженерных навыков и желаний экспериментировать. Однако менять объем внутреннего пространства точно не рекомендуют.

Вместо жидкого теплоносителя котлы пиролизные могут использовать для обогрева помещений циркулирующий по трубам горячий воздух. Данный вариант не перемерзнет. Он получил широкое распространение в отопительных системах загородного дома, так как не доставляется лишних хлопот в зимнюю пору.

Принцип работы, плюсы и минусы пиролизного котла

Разобраться в принципе действия можно исходя из схем и чертежей. Но для самостоятельно изготовления понадобится больше углубиться в принцип работы устройства. Горелка работает благодаря сухой перегонке. При достижении температуры 500-600 градусов начинается разложение дерева. В итоге появляется горючий газ и натуральный кокс.

Горючий газ смешивается с воздухом. Именно это становится спусковым крючком для начала горения. Но для правильного процесса в камере должна поддерживаться оптимальная температура.

Устройство длительного горения позволяет максимально использовать твердое топливо. В итоге остается совсем мало отходов. Потенциал древесины раскрывается лучше, выделяется больше тепла и можно отопить большие площади.

Пиролиз относится к экзотермическим процессам. Это общее название класса, в результате деятельности которого образуется тепло. Но данное тепло используется для обогрева и сушки топлива.

Преимущества пиролизных котлов:

  1. Длительное время поддерживается стабильная температура;
  2. Вместительность загрузочного бункера;
  3. Высокий КПД;
  4. Можно использовать для утилизации продуктов древесной переработки.

Но самодельный пиролизник имеет свои недостатки. Среди минусов выделяют большие размеры конструкции, зависимость от электричества и выборочность топлива. При покупке готовой системы отмечают высокую стоимость оборудования. Для отопления дома нельзя использовать влажную древесину. Из-за высокой влажности пиролиз будет затрудненным.

Требования к самодельным пиролизным котлам

Схематическое устройство пиролизного котла

Для того чтобы пиролизный котел отопления, изготовленный своими руками, превзошел по эффективности обычный твердотопливный котел, его конструкция должна отвечать строгим требованиям:

  • температура в топке должна быть оптимальной (600–700 °С), поскольку именно в этих условиях происходит наиболее качественное выделение продуктов пиролиза;
  • регулирование мощности горения не должно существенно снижать КПД;
  • котел отопления должен быть пригоден для длительного непрерывного сжигания топлива;
  • корпус камеры сгорания пиролизных газов должен быть устойчив к коррозии и способен выдерживать температуру выше 1200 °С.

Желательно также, чтобы в конструкции котла была предусмотрена камера для предварительного подсушивания древесного сырья.

Технические характеристики, которыми должен обладать самодельный пиролизный котел для отопления частного дома

Технические параметры

 Ед. изм.

 Для небольших домов

 Для коттеджей
МощностькВт15–2535–50
КПД%8085
Максимальное рабочее давлениебар1,8–2,03,0–4,5
Макс. площадь отоплениям²до 200до 500
Объем воды в теплообменникел18–2540–65
Объем топкил70–100200–300

Преимущества использования пиролизных котлов отопления

На современном рынке отопительного оборудования представлен огромнейший выбор твердотопливных агрегатов – от обыкновенных буржуек до полноценных теплоаккумулирующих печей. Однако именно пиролизные котлы уверенно становятся все более востребованными, даже несмотря на их сравнительно высокую цену.

Рассматриваемое оборудование имеет множество преимуществ. Прежде всего, это максимально рациональный расход топлива и очень высокое тепловыделение.

К дополнительным преимуществам пиролизного котла нужно отнести практически полное сгорание топлива. Владельцу придется гораздо реже догружать дрова и чистить топку.

Пиролизный котел реже нуждается в чистке

Пиролизные котлы поддерживают нужную температуру в течение гораздо более продолжительного времени по сравнению с другими твердотопливными агрегатами. Дополнительно пользователь может регулировать уровень мощности на свое усмотрение. К примеру, уходя из дома ее можно уменьшить, а по возвращению — увеличить. Это позволит обеспечить еще более рациональный расход топлива.

Собираем самодельный агрегат

Так как самодельный пиролизный котел будет собираться из металла, сварочный аппарат, болгарка и другие инструменты понадобятся обязательно. И тем более вы должны уметь с ними обращаться.

Печь пиролизного типа

Описывать, как именно собирается самодельный котел, мы не будем. Для этого вам в помощь чертежи, инструкции и схемы. Но несколько рекомендаций все же дадим. Особенно следует отметить основание под котел. Это, во-первых, хорошо залитый плиточный фундамент, толщина которого не должна быть меньше 25 см. Во-вторых, это остов, собранный из огнеупорного кирпича на смеси шамотной глины.

Рекомендации

Первое, что заслуживает внимания — это загрузочная камера. Ее загрузочное окно должно быть только прямоугольной формы. Сама же камера, если сравнивать ее с топкой обычного твердотопливного котла, должна располагать чуть выше — на 10–12 см.
Обязательно в конструкции печки делается зольник, через который можно будет удалять скопившуюся золу.
Теплообменник изготавливается в виде змеевика, который устанавливается под небольшим наклоном. На входном патрубке лучше вмонтировать отсекающий вентиль
С его помощью можно будет легко регулировать подачу воды из системы отопления, тем самым контролируя ее температуру.
Особое внимание ограничителю, который регулирует подачу воздуха в камеру сгорания. Его можно сделать из трубы диаметром 70 мм с установкой на его конце заслонки
Постарайтесь сделать так, чтобы ограничитель не проходил близко к камере сгорания

Ведь важно, чтобы поступающий воздух был не слишком сильно нагрет.
Очень важна герметизация всей конструкции. Вот почему сварочные работы должен проводить профессионал.
При установке пиролизного котла необходимо учитывать все требования правил пожарной безопасности.
Обязательно утепляется дымоход.

Специалисты рекомендуют использовать самодельный пиролизный котел не с водяной системой отопления, а с воздушной. Это эффективнее, экономичнее и безопаснее. То есть тепло от сгораемого топлива будет проходить по воздуховодам, которые распределяются по всему дому. Кстати, эту схему можно сделать круговой, пропустив обратку воздуховода под полом, и она будет возвращать остывший воздух в котел.

Итак, все готово, и можно включать агрегат. Если в процессе горения дров или угля не выделяется угарный газ, можно считать, что самодельный пиролизный котел собран правильно.

Читайте далее:

Пиролизная печь своими руками — основные преимущества отопительного агрегата

Как изготовить твердотопливные котлы своими руками — чертежи и материалы

Как сделать печь на отработке своими руками — чертеж и способы сборки

Почему сегодня так популярны самодельные печи для бани из металла

Как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками: чертежи, схемы и инструкции

Дополнительное оборудование

К сожалению, пиролизные котлы не являются энергонезависимыми. Из-за реверсного потока газов требуется принудительный наддув. Для моделей мощностью до 15 кВт он реализуется дутьевым вентилятором, который монтируется на нижней дверце. При этом пополнение загрузки в процессе горения невозможно.

Более мощные котлы комплектуются вентилятором-дымососом, который устанавливается на верхней стенке корпуса на выходе дымоходного канала. При этом исключается появление обратной тяги и дверцу камеры газификации можно без последствий открывать даже в процессе горения.

Особое внимание нужно уделить температуре теплоносителя внутри рубашки. После выхода котла на режим она не должна быть меньше 60 °С для исключения образования конденсата

Эта задача решается путём установки узла автоматической рециркуляции, подмешивающей воду из подачи в обратку. Также требуется установка группы безопасности для закрытых отопительных систем и основного циркуляционного насоса. опубликовано econet.ru 

Подготовка к сборке

Сам процесс начинается с подбора чертежей. Если вы не инженер, а тем более не теплотехник, то не надо заниматься самодеятельностью. Чертежи вы найдете в свободном доступе в Интернете и спецлитературе.

Главное, подогнать конструкцию под необходимые требования системы отопления дома. Итак, чтобы сделать пиролизный , надо предварительно подготовиться.

Сначала собираем инструменты:

  • электросварочный аппарат;
  • болгарка;
  • молоток;
  • рулетка и карандаш;
  • дрель.

Материалы

Подготавливаем материалы:

  • стальной лист толщиною 4 мм;
  • труба диаметром 100 мм;
  • труба 32, 50 мм;
  • прямоугольная труба 60х30 мм толщиной 2 мм;
  • вентилятор.

Нарезка деталей

Если собирать самодельный пиролизный котел упрощенного типа, то его можно сделать из буржуйки. Только прибор этот будет не горизонтального типа, а вертикального, потому что оптимальный вариант конструкции – топка для сгорания пиролизного газа над топкой, где тлеют дрова. Таким образом, газ будет самотеком подниматься из первой камеры во вторую.

Поэтому из листового железа надо будет нарезать несколько прямоугольников, составляющих стенки корпуса. Плюс еще надо будет сделать несколько прямоугольных участков: для перегородки двух топок, для отсечения камер сгорания от отсека, где будет располагаться теплообменник. На одном из листов вырезаются два прямоугольных отверстия: верхнее – под дверцу топочной камеры, нижнее – под зольниковый отсек.

Из прямоугольной трубы необходимо нарезать два отрезка шириной, равной глубине котла. Обязательно из арматуры варится решетка (можно приобрести готовую). Изготавливается теплообменник из трубы 50 мм.

Схемы подключения пиролизного котла к отоплению

Тепло в доме зависит от того, правильно ли устроена система отопления с пиролизным котлом и соответствует ли норме режим топки. Все нюансы нужно предусмотреть на этапе составления проекта. Отопление дома может производиться как с помощью горячей воды, так и воздушным способом.

Водяное отопление

Кроме котла, в системе установлены: 1 – группа безопасности, 2 – расширительный бак, 3 – циркуляционный насос

Монтаж пиролизного котла отопления на твердом топливе должен производиться в помещении, специально отведенном под котельную. Кроме самого котла, здесь следует разместить такие элементы отопительной системы, как циркуляционный насос, запорная арматура, расширительная емкость, датчики, термометры и другие устройства. В той же котельной есть смысл оборудовать место для поленницы дров недалеко от котла, чтобы не приходилось часто выходить за ними на мороз.

Непосредственное подключение пиролизного котла к системе отопления может быть выполнено по-разному. На следующем рисунке показан наиболее простой способ подключения.

Другие способы подключения пиролизного котла к водяной системе отопления:

  • с контуром подмеса — к перечисленным выше элементам системы добавляется дополнительный контур и краны, регулирующие количество нагреваемой воды;
  • с гидрострелкой — эта схема лучше всего проявляет себя в системах отопления с несколькими контурами;
  • с аккумулирующим баком — подогрев воды происходит посредством ее поступления из бака и позволяет оптимизировать работу котла даже без электричества.

Воздушное отопление

Схема распределения воздушных потоков при обогреве дома от пиролизного котла воздушного отопления

Домовладельцы используют пиролизный котел воздушного отопления чаще всего не для обогрева дома, а для гаражей, складов, теплиц и других хозяйственных помещений. Метод отопления жилых комнат подогретым воздухом пока еще не получил распространения. Но и здесь использование пиролизного котла могло бы продемонстрировать его преимущества. Например, система воздушного отопления особенно актуальна, когда хозяева загородного дома озабочены тем, чтобы водяная отопительная система не разморозилась за время их длительного отсутствия.

Система, использующая пиролизные котлы воздушного отопления, состоит из одного или нескольких вентиляторов, термодатчиков, блока управления и сети воздуховодов для транспортирования горячего воздуха к местам обогрева.

Определение размеров и мощности

Прежде чем приступить к изготовлению пиролизного котла, следует провести расчёт размеров камер топки и дополнительных отсеков. В качестве исходных данных принимается требуемая теплотворная мощность, определяемая с учётом КПД самодельного котла порядка 75–80%. В домашних условиях можно изготовить твердотопливные котлы мощностью до 20–25 кВт, более производительные агрегаты требуют использования жаропрочных сталей значительной толщины, которые плохо поддаются свариванию в домашних условиях.

Мощность котла и продолжительность его работы определяются объёмом камеры газификации. Без учёта КПД теплотворность большинства распространённых пород древесины составляет около 4–5 тыс. ккал/кг, что примерно соответствует 4–4,5 кВт·ч тепловой мощности. Эти значения применимы только для древесины с влажностью не более 25%. Суть расчёта проста — определить требуемую мгновенную мощность и умножить её на количество часов работы. Стоит помнить, что пиролизные котлы даже совершенных конструкций имеют предельную продолжительность работы не более суток, а самостоятельно произведённые агрегаты следует рассчитывать максимум на 12–15 часов непрерывного горения.

Объём камеры закладки определяется из расчёта 2 литра на каждый килограмм дров. К полученному значению нужно добавить около 30%, ведь в пиролизном котле используют неколотые чурки, которые невозможно уложить вплотную. Размер камеры сгорания газов должен составлять не менее 30–40% от объёма камеры газификации. Наиболее выгодной считается структура котла, в которой две камеры расположены одна над другой, имеют одинаковую форму, но отличаются по высоте.

Режимы работы пиролизного котла

Розжиг

На этом этапе нужно, чтобы шибер находился в открытом состоянии. Продукты горения движутся непосредственно в дымоход

Рабочий режим

Устройство работает при закрытой заслонке, обеспечивая, таким образом, протекание процесс пиролиза. Создание тяги в газоходе достигается принудительным образом или естественным путем.

Догрузка топлива

В этот момент шибер закрыт, но тяга в газоходе еще присутствует на протяжении некоторого времени. Процесс пиролиза не заканчивается. Догрузка топлива должна осуществляться как можно быстро, так как в противном случае оно может просто сгореть.

Принцип работы

Сборка двухкамерной топки

Материалом для изготовления стенки камер лучше выбрать горячекатаный лист толщиной не менее 8 мм, в идеале — 10–12 мм. Чем толще металл, тем сложнее процесс сваривания, однако конструкцию из слишком тонкой стали гарантированно поведёт и выкрутит в непредсказуемых направлениях. Именно поэтому среди деталей, из которых собирается котёл, не должно быть мелких элементов с соотношением сторон более 2:1.

Основа двухкамерной топки — наружные боковые стенки. Они общие для обеих камер, соединяются посредством передней стенки, в которой проделаны два прямоугольных отверстия для дверец. Нижнее отверстие предназначено для обслуживания камеры сгорания, его высота должна быть порядка 120–150 мм, ширина — не менее 300 мм, располагается отверстие с отступом в 150 мм от нижнего края. Верхнее отверстие предназначено для загрузки камеры газификации, чем оно будет больше — тем лучше, располагаться отверстие должно не ближе 100 мм к верху камеры. Снизу и сзади топка замыкается цельными листами, которые вырезают по внешним габаритам топочной камеры, но не приваривают до окончания сборки внутренних деталей. Сверху котёл накрывается листом номинального сечения.

Пример размеров пиролизного котла

Разделять камеры газификации и сгорания будет цельная плита, ширина которой соответствует внутреннему расстоянию между стенками, а длина — на 400 мм меньше. В задней части плиты вертикально приваривается цельная перегородка, которая отделяет камеру загрузки по всей высоте, по центру вдоль горизонтальной части вырезается отверстие шириной 50 и длиной в 400–600 мм. Собранную Г-образную перегородку не приваривают до завершения сборки теплообменника.

Пиролизный котел с верхней камерой


подкладывать топливо в топку

В свою очередь, при пиролизе создаются определённые условия, при которых твёрдое топливо горит очень медленно с большим выделением тепловой энергии. Это было достигнуто за счёт сгорания топлива в условиях недостачи кислорода. Результатом такого горения является разложение топлива на уголь и горючие газы. Если не углубляться в сложные процессы, то смысл работы будет заключаться в следующем:

  • пиролизное устройство состоит из двух металлических корпусов схожей формы, но различного диаметра соединённых между собой с помощью сварки;
  • внешним кожухом служит корпус больших размеров, а топкой меньшая конструкция;
  • в полученное между ними пространство заливается вода, которая является основным теплоносителем;
  • меньшее изделие тоже разделено на несколько частей за счёт воздушного распределителя — одна часть предназначена для сгорания топлива, а другая для дожига пиролизных газов;
  • воздушный распределитель напоминает телескопическую трубу с лопастями на конце, для равномерного распределения газов, выделяющихся, в процессе горения топлива;
  • с другой стороны воздушного распределителя в область горения топлива подаётся кислород;
  • в процессе прогорания топлива распределительное устройство начинает опускаться, и кислород подаётся на следующий уровень;
  • контроль процесса работы пиролизного котла производится в автоматическом режиме за счёт специальных приборов, подключённых, к сети электрического тока.

Для обеспечения максимального эффекта горения важно учитывать температуру воспламенения древесины и степень её влажности, которая, испаряясь, в значительной мере влияет на качество работы пиролизного котла

Сложности при сборке котла

При постройке пиролизного котла основная сложность — выбор правильного проекта и материалов. Без понимания процессов, которые протекают в топках, правильно построить котёл невозможно.

Основные ошибки, которые допускают при самостоятельном проектировании:

  • Недостаточная футеровка зон сгорания. Шамотный кирпич важен, так как поддерживает постоянную температуру в зоне горения и предохраняет колосник и стенки топки от прогорания.
  • Излишний теплосъем. Теплообменник должен улавливать то тепло, которое не нужно для поддержания внутренних процессов в котле. Расположение водяной рубашки рядом с зоной горения недопустимо.
  • Несоответствие размеров загрузочной камеры и камеры газификации. Слишком малая камера газификации может привести к зависанию крупных поленьев.
  • Неправильный размер или направление воздушных сопел. Смешивание воздуха и пиролизных газов должно быть максимально равномерным.
  • Некачественно сделанная регулировка потоков первичного и вторичного воздуха, отсутствие принудительной подачи кислорода. Обязательно ставить либо дымосос или дутьевой вентилятор с регулировкой мощности.

Преимущества и недостатки использования пиролизного котла

Пиролизные котлы имеют следующие достоинства:

  • отсутствие сажи и едкого дыма, минимальное выделение отходов горения; Это один из самых экологически безопасных видов печей;
  • для работы можно использовать любое твердое сухое топливо, например, отходы швейного производства;
  • качественное топливо обеспечивает 12 часов непрерывной работы котла на одной порции горючего, то есть, загружать дрова придется лишь два раза в день;
  • экономичная технология, расходы на оплату коммуналки снижаются в среднем на 60% за год;
  • применение технологии пиролиза позволяет автоматизировать управление процессом горения, что повышает безопасность печи.

Недостатки также следует учесть:

  • прежде чем оборудование окупится, придется вложить немалые средства в покупку котла и его установку, но уже с первых дней работы станет ощутима его экономичность;
  • используемое топливо должно иметь влажность около 20%, иначе горение прекратится. Поэтому влажное топливо нужно досушивать;
  • котел может погаснуть при недостаточно высокой температуре теплоносителя. Эту проблему решают с помощью монтажа обходной трубы. Такое изменение усложняет конструкцию и снижает эффективность работы.
  • если для нагнетания воздуха используется электрический насос, то работа котла становится зависимой от электросети.

Изготовление корпуса котла

Для сборки пиролизного котла своими руками рекомендовано использовать стальные материалы толщиной 4 мм. Но с целью экономии для кожуха конструкции можно использовать 3 мм металл.

  1. Берётся 2 трубы, диаметр которых должен составить 1500 и 1300 мм соответственно. Меньшая труба вкладывается внутрь более широкого аналога и соединяется с последней при помощи кольца, которое также изготавливается своими руками из обрезка уголка 2,5х2,5 см.
  2. Из стали вырезается круг диаметром 450 мм и приваривается на дно внутреннего патрубка. В итоге получается бочонок, наваренный на водонагревательный контур, по ширине составляющий 25 мм.
  3. С нижнего конца бочонка прорезается отверстие прямоугольной формы 150 мм по ширине и 80 мм по высоте. Полученное отверстие будет являться дверцей зольника. Далее, вваривается зольниковый люк и монтируется дверца, которая оснащается петлями и металлической задвижкой.
  4. Вверху водяной рубахи прорезается отверстие прямоугольной формы, в которое в дальнейшем будет загружаться топливо. Вваривается загрузочный лючок, оборудуется дверца, которая также оснащается металлическими петлями и задвижкой. Лучше использовать двойную дверцу в пустую полость, которой вложить прокладку из асбестового материала. Это в значительной мере снижает тепловые потери.
  5. Также сверху пиролизного котла приваривают выпускной патрубок, предназначенный для вывода отработанных газов в трубу дымохода.
  6. В верхней и нижней части рубахи привариваются патрубки 4-4,5 см в диаметре, с резьбой на концах предназначенные для подключения котла к отопительной системе.
  7. Все сварные стыки хорошенько подмыливаются и проверяются на герметичность. Затем выполняется опрессовка рубашки котла под давлением не меньше 2-2,5 кг на см квадратный. В случае обнаружения огрехов они удаляются с помощью сварочного аппарата.

Хочется отметить, что довольно удачно сочетается пиролизный твердотопливный котёл с воздушной системой отопления, а не стандартной конструкцией с водяным теплоносителем. В такой ситуации передача воздуха происходит по трубам, а его возврат обратно в систему по полу. Такой обогрев не перемерзает в морозы, если котёл простаивает вхолостую а, следовательно, нет необходимости сливать теплоноситель в случае отъезда хозяев.

Чертежи и принцип работы пиролизного котла своими руками

Принцип работы устройства зависит от конструкции системы. Для начала следует внимательно изучить схему и чертежи системы длительного горения. Это поможет лучше понять функции каждого элемента.

Схема пиролизной установки:

  • Вход для кислорода;
  • Топка;
  • Дымоход;
  • Трубопровод для подачи и отвода жидкости;
  • Регуляторы;
  • Место монтажа вентилятора.

В систему могут входить и другие детали. Вся сложность конструкции разобрана в чертежах. Наиболее простая конструкция наблюдается в чертеже котла «Пиролиз71».

Для отопления частного дома достаточно мощности котла в 40 кВт. Для увеличения или уменьшения мощности прибора потребуется внести изменения в саму конструкцию оборудования. В этом случае учитывают пропорциональные размеры всех элементов котла.

Для устройства отопительной системы с помощью твердотопливного котла своими руками необходимо сделать правильный расчет с учетом габаритов всех деталей.

Для маленького дома вполне достаточно котла с показателем 25-30 кВт. Абсолютно бесплатно пиролизную систему отопления не устроишь. Но есть выполнять работы своими руками, то можно сэкономить.

пошаговая инструкция создания самодельного устройства с верхней загрузкой с чертежами

За красивым пламенем горящих дров прячется сложный химический процесс.

На самом деле, горят не твёрдые дрова, а газы, которые выделяются из них при высокой температуре. Этот процесс получил название пиролиза.

Из чего состоит пиролизный котёл

Принцип разложения топлива и дожиг получившихся газов используется в пиролизных котлах. Сгорание происходит при высокой температуре и полностью.

Конструкция таких котлов сложнее обычных колосниковых, они дороже, но гораздо эффективнее.

Пиролизный котёл состоит:

  1. Из первичной камеры. Она напоминает топку обычного котла, в которую загружается топливо. В зависимости от конструкции горение может происходить как внизу топливной камеры, так и сверху вниз.
  2. Вторичной камеры. В ней происходит смешивание пиролизных газов с вторичным нагретым воздухом и жаркое горение получившейся смеси. Благодаря высокой температуре происходит полное окисление углерода до углекислого газа.
  3. Системы поступления, разделения и подогрева воздуха. Бывают котлы на естественной тяге или с принудительной подачей воздуха.
  4. Системы теплообмена и дымоудаления.
  5. Автоматики управления.

Как работает газогенераторное оборудование с верхней загрузкой?

Дрова в пиролизном котле с верхней загрузкой сгорают так:

  • Загруженная топка поджигается, пламя на естественной тяге нагревает топку до температуры в первичной камере 60 °C.
  • Закрывается дверца, включается подача первичного воздуха. За несколько минут температура в очаге горения достигает 600 °C — оптимальный режим для разложения газов. Дрова тлеют при недостатке кислорода.

Фото 1. Загруженная дровами топка пиролизного котла, пламя нагревает ее при естественной тяге до 60 °C.

  • Во вторичную камеру подаётся предварительно пропущенный через пламя первичной камеры воздух. Горячие газы смешиваются, получается смесь со стехиометрическим числом – оптимальным соотношением воздуха и горючего газа.
  • Проходя через форсунку, смесь воспламеняется и горит с выделением большого количества тепла. Часть тепла расходуется на поддержание горения в первичной камере.
  • Тепло улавливается системой теплообменников, выделяемый углекислый газ удаляется через дымоход.

Делаем устройство своими руками: пошаговая инструкция

Высокая стоимость заводского пиролизного котла побуждает народных умельцев к сооружению копий заводских котлов своими руками или самостоятельному поиску инновационных технических решений. Процесс постройки такого оборудования сложный, но интересный.

Выбираем схему и чертеж

Перед началом работ самый ответственный этап — выбор проекта. По возможности стоит приобрести уже испытанный готовый проект, чтобы не набивать шишки на своём опыте.

Фото 2. Схема самостоятельной сборки пиролизного котла с дымоходным каналом и верхней загрузочной дверцей.

Что следует учесть при проектировании и создании чертежа:

  • Мощность горелки. Она зависит от площади первичной камеры сгорания и размера топки, а также от интенсивности нагнетания кислорода.
  • Размер топки. От неё зависит, сколько топлива будет заправлено, а значит – сколько времени котёл будет работать без подзарядки.
  • Вид наддува. Бывают котлы на естественной тяге, но они не обеспечивают стабильного горения газов. На котёл можно установить как вентилятор наддува, так и дымосос.
  • Вид теплообменника. Выходящее тепло должно эффективно улавливаться. Водяная рубашка или пластинчатый теплообменник на выхлопе хорошо справятся с задачей.
  • Футеровка первичной и вторичной камеры, а также способ регулирования первичного и вторичного воздуха.

Фото 3. Пример чертежа пиролизного котла длительного горения с указанными размерами. Вид сбоку и спереди.

Вам также будет интересно:

Материалы и инструменты

Для постройки пиролизного котла своими руками нам понадобятся:

  • Листы высоколегированной стали толщиной 4 мм. Их легче сваривать, они не прогорят от высокой температуры.
  • Вентилятор принудительного наддува и автоматика.

Справка! Вариант дороже — заводской вентилятор и контроллер плавной регулировки, вариант дешевле – вентилятор отопителя автомобиля, ступенчатый регулятор и простейший шибер для точной регулировки.

  • Материал для футеровки. Вторичная камера сгорания обязательно отделывается огнеупорной прослойкой, так как температура горения пиролизных газов — 1200 °C. Это может быть каолиновая вата, или шамотный кирпич.

  • Датчик давления и температуры.
  • Трубы, фитинги, пруты, завесы, шарик для клапана, термоустойчивая краска.

Чтобы построить котёл, нужна оборудованная слесарная мастерская. Мастеру понадобятся навыки разметки и подгонки деталей, умение читать чертежи и кроить металл.

Нам понадобятся:

  • Инструменты для обработки и соединения металла. Углошлифовальная машинка, сварочный аппарат, электроды. Идеально, если детали будут раскроены по заказу на лазерном станке с ЧПУ — это добавит красоты и облегчит задачу.

Внимание! Соблюдайте правила безопасной эксплуатации инструментов. Следите за целостью изоляции проводов, следите за направлением искр при резке металла.

  • Измерительные приборы: циркуль, линейка, уголок, рулетка.
  • Инструменты для обработки шамотного кирпича: диск для УШМ с твердосплавными напайками.

Ход работ

Пошаговая инструкция постройки:

  1. Разметка деталей первичной и вторичной камеры. Размер вторичной камеры подбираем, чтобы шамотный кирпич укладывался без подрезок. Дно первичной камеры сужается и завершается щелевой форсункой для горения газов.
  2. Разметка и устройство доступа воздуха. С одной стороны на воздуховод из квадратной трубы надевается вентилятор, с другой — воздух разделяется на первичный и вторичный.

Регулирование количества подаваемого воздуха осуществляется клапаном — шарик от подшипника большого диаметра, приваренный к болту или шаровый кран. Он перекрывает подачу воздуха.

  1. Монтаж воздуховодов первичного и вторичного воздуха. Следует учесть, что форсунка пиролизных газов сильно нагревается, эта энергия должна эффективно сниматься воздуховодами. Вторичный воздух должен быть горячим, иначе сжигание получится неровным. Сопла воздуха должны быть параллельны движению пиролизных газов.
  2. Пиролизный котёл имеет два выхода на дымоход — из первичной и вторичной камеры. После розжига и подачи воздуха дымоход первичной камеры перекрывается — необходимо запланировать герметичную заслонку с прижимным механизмом.
  3. Футеруем вторичную камеру.
  4. Обшиваем конструкцию водяной рубашкой толщиной 3 см. Для повышения прочности можно предусмотреть связи, все швы должны быть герметичны.
  5. В корне дымохода устанавливается дополнительный пластинчатый или трубчатый теплообменник. Можно использовать готовые радиаторы, но из-за возможного засорения сажей чистить их будет сложнее.
  6. В корпусе выполняются технологические гнёзда для датчиков температуры — в водяную рубашку, термопару можно установить в зоне тления и вторичной камере.
  7. Навешиваются дверцы загрузки и вторичной камеры. Напротив теплообменника на болтах крепится лючок прочистки.
  8. Для эстетичного вида котёл нужно покрасить, лучше использовать термостойкую краску с молотковым эффектом.

Фото 4. Напольный пиролизный котел в помещении, окрашенный в синий цвет термостойкой краской.

Правильное подключение

Пиролизный котёл имеет несколько особенностей при подключении. Разложению топлива мешает низкая температура теплоносителя, поэтому на обвязку устанавливается трехходовой клапан.

Внимание! При растопке жидкость циркулирует по малому кругу, при достижении 60 °C теплоноситель начинает греть систему отопления. Выходная труба и малый круг обязательно монтируется из металла.

Оборудование котельной

Для работы самодельного пиролизного котла потребуется оборудованное отдельное помещение — котельная.

Обязательно в котельной должен быть выход дымохода и естественная вентиляция.

Место для установки котла выбирается так, чтобы был доступ ко всем поверхностям и прочистке.

Перед топкой оборудуется площадка из несгораемых материалов, для установки котла потребуется фундамент. Подключение дымохода должно быть максимально коротким.

Сложности при сборке котла

При постройке пиролизного котла основная сложность — выбор правильного проекта и материалов. Без понимания процессов, которые протекают в топках, правильно построить котёл невозможно.

Основные ошибки, которые допускают при самостоятельном проектировании:

  • Недостаточная футеровка зон сгорания. Шамотный кирпич важен, так как поддерживает постоянную температуру в зоне горения и предохраняет колосник и стенки топки от прогорания.
  • Излишний теплосъем. Теплообменник должен улавливать то тепло, которое не нужно для поддержания внутренних процессов в котле. Расположение водяной рубашки рядом с зоной горения недопустимо.
  • Несоответствие размеров загрузочной камеры и камеры газификации. Слишком малая камера газификации может привести к зависанию крупных поленьев.
  • Неправильный размер или направление воздушных сопел. Смешивание воздуха и пиролизных газов должно быть максимально равномерным.
  • Некачественно сделанная регулировка потоков первичного и вторичного воздуха, отсутствие принудительной подачи кислорода. Обязательно ставить либо дымосос или дутьевой вентилятор с регулировкой мощности.

Как проверить работу самодельного оборудования?

Итогом длительной работы по выбору проекта котла и воплощению этого проекта в жизнь будет экономичный и надёжный источник тепла. Хорошо работающий котёл обладает следующими качествами:

  • Правильно подобранная мощность. Пиролиз обладает малым диапазоном регулировок. Котёл невозможно «придушить» или сильно «разогнать». Горение в этом случае либо прекращается вовсе, либо начинается в камере газификации. Поэтому мощность котла должна соответствовать теплопотерям дома.
  • Возможность длительной работы в форсированном режиме. Одной закладки должно хватать на длительное время.
  • Лёгкий выход на газификацию, пиролизный факел в камере дожига должен наблюдаться уже через 15–20 минут после розжига.
  • Температура газов в дымоходе не должна быть выше 40–60 °C. Если температура выше — увеличиваем площадь теплообменника.
  • При тестировании котла после выхода на пиролиз из дымохода должен выходить только углекислый газ и пар. Наличие тёмного дыма и запаха свидетельствует о неполном сжигании топлива.

Полезное видео

В видео демонстрируется изготовление пиролизного котла самостоятельно из заранее подготовленных материалов.

Заключение

При выборе системы отопления стоит обратить внимание на различные виды котлов и дополнительных элементов. Пиролизный котёл отлично подойдёт для получения постоянной температуры теплоносителя в отопительный сезон, не требует частого подбрасывания дров. Однако стоит знать, что для его работы понадобится электричество, котёл требователен к качеству дров.

конструкция и расчет > Домашнее инженерное оборудование

Поскольку котлы, работающие на твердом топливе, стали пользоваться повышенным спросом, их стоимость начала возрастать. Это касается как классических простых агрегатов, так и пиролизных и пеллетных установок. Один из вариантов уменьшения стоимости – заказывать у мастеров либо самостоятельно изготовить пиролизный котел своими руками.

Чертеж пиролизного котла

Исходные данные для вычислений

Существенное понижение цены самодельного агрегата достигается за счет правильного подбора и закупки материалов и комплектующих. Это можно осуществить как с помощью опытного мастера, так и самостоятельно, имея в своем распоряжении чертеж пиролизного котла. По нему определяется количество и номенклатура материалов с таким расчетом, чтобы не покупать их с большим запасом. Дополнительно сэкономить средства позволяет и самостоятельное выполнение работ, единственное условие – умение производить заготовительные и сварочные работы на высоком уровне. Водяная рубашка установки представляет собой сосуд, работающий под давлением, поэтому качество сварных швов должно быть высоким.

Перед тем как сделать пиролизный котел, нужно выяснить, какими должны быть его параметры. Главный из них – тепловая мощность, необходимая для отопления дома. Ее можно высчитать по общей площади всех этажей здания по принципу: на каждые 10 м2 потребно 1 кВт тепловой энергии. Полученное значение умножается на коэффициент запаса, согласно нормативной документации он составляет 1.2. В реальной жизни лучше принимать коэффициент не менее 1.5, поскольку дрова разных пород имеет различную теплоту сгорания.

Пиролизные установки работают по одному принципу: газы, выделяющиеся из древесины при горении в топке, дожигаются во вторичной камере. А вот компоновка камер и расположение прочих элементов конструкции может быть разным, примеры конструктивных схем можно увидеть на рисунке.

Схема пиролизного котла

Конструктивные особенности

Чаще всего конструкция пиролизного котла, сделанного своими руками, предполагает устройство верхней топки, под которой находится вторичная камера. Такая компоновка наиболее проста в изготовлении и хорошо зарекомендовала себя на пpaктике. Топка и камера сжигания газов облицованы изнутри огнеупopным кирпичом. Воздух подается принудительно вентилятором – нагнетателем через специальные отверстия, между камерами выполнен щелевидный проем, называемый рабочей форсункой. Габаритные размеры проема определяются мощностью установки.

Пиролизный газогенератор

Факел пламени из форсунки нагревает днище камеры, под которым находится водяная рубашка. Нагретая вода поднимается и омывает дымогарные трубы теплообменника, по которым уходят продукты сгорания. Таким образом, схема пиролизного котла данной конструкции предусматривает двойной подогрев теплоносителя.

Для розжига дров в задней стенке топки устанавливается клапан прямой тяги, открываемый вручную с помощью рукоятки, вынесенной наружу корпуса. После того как топливо разгорелось, заслонку клапана закрывают, включают нагнетатель, и установка переходит в рабочий режим. Чтобы вся система работала устойчиво и эффективно, вначале потребуется сделать расчет пиролизного котла. Исходить надо из потребной тепловой мощности агрегата.

Читайте также полезную статью про принцип работы пиролизного котла.

Выполнение вычислений

Первым делом нужно подобрать размеры проема форсунки. Самый простой способ – приобрести готовое изделие, рассчитанное под определенную мощность, такие имеются в продаже для установок разных производителей, например, ATMOS. Другой путь несколько труднее, зато гораздо дешевле: изготовить проем необходимого сечения в шамотном кирпиче, который будет уложен на днище топки. Габаритные размеры щелевидного проема для разных значений мощности представлены в таблице 1.

Таблица 1

Потребная мощность, кВт 25 32 50 80 100
Длина проема, мм 120 140 150 200 200
Ширина проема, мм 30 30 30 30 40

Самодельный пиролизный котел длительного горения можно изготавливать с произвольными размерами топки, которые рассчитываются по такой схеме:

  • Теплота сгорания древесины – 2,8 кВт/кг, плотность – 400 кг/м3. Чтобы обеспечить мощность 10 кВт, нужно за 1 час сжигать 10 / 2,8 = 3,6 кг дров.
  • Учитывая, что между поленьями в топке остается пустое прострaнcтво, нужно принять коэффициент заполнения 0,5. Тогда полезный объем камеры на 1 час работы составит: 3,6 / 400 / 0,5 = 0,018 м3.
  • Приняв длину полена равной 0,6 м, а высоту первичной камеры – 0,5 м, высчитывается ее полезная ширина на 1 час работы: 0,018 / 0,6 / 0,5 = 0,06 м.
  • Чтобы загружать топливо 1 раз в 10 часов, полезный объем должен быть: 0,018 х 10 = 0,18 м3. Тогда при прежних значениях глубины и высоты полезная ширина будет: 0,18 / 0,6 / 0,5 = 0,6 м. Окончательные габариты – 0,6 м х 0,6 м х 0,5 м.

Самодельный пиролизный котел

Следующий шаг – подбор вентилятора – нагнетателя, который устанавливается на самодельные пиролизные котлы и обеспечивает подачу воздуха в обе камеры. Устройства подбираются по производительности, которая зависит от мощности установки, эти данные можно взять по Таблице 2.

Таблица 2

Мощность установки, кВт 25 32 50 80 90 100
Производительность нагнетателя, м3 98,5 195,9 242,2 253,2 284,8 316,5
Полезный объем топки, м3 0,22 0,24 0,35 0,42 0,47 0,52

Дымовые газы, покидающие вторичную камеру, имеют достаточно высокую температуру. Чтобы не выбрасывать это тепло на улицу впустую, применяется жаротрубная схема изготовления пиролизного котла. В соответствии с ней, дымовые газы, проходя через дымогарные трубы теплообменника, охлаждаются до температуры 150–200 ⁰С, отдавая свою теплоту водяной рубашке. Чтобы рассчитать полезную площадь теплового обмена, нужно определить такие исходные данные:

  • температуру теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах t1 и t2;
  • температуру дымовых газов на входе в теплообменник и на выходе из него Т1 и Т2.

Далее, определяется разность температур ∆t= t1 — t2 и ∆Т = Т1 — Т2. После этого можно посчитать величину температурного напора τ, ⁰С:

τ = (∆Т — ∆t) / ln (∆Т / ∆t)

Площадь поверхности теплообмена S(м2) находят по формуле:

S = Q / k / τ

В этой формуле:

  • Q– потребная мощность котельной установки;
  • k – коэффициент передачи теплового потока, принимается 30 Вт/м2 ⁰С.

Проверить результат можно по Таблице 3, в которой представлены укрупненные значения площади поверхности теплообмена в зависимости от мощности агрегата.

Таблица 3

Мощность котла, кВт 25 32 50 80 100
Smin, м2 4,5 6,3 8,5 14,5 16,5
Smax, м2 5,2 7,8 10,2 15,2 16,7

Изготавливая пиролизные котлы длительного горения своими руками, мастера зачастую устанавливают патрубок дымохода «на глазок», в то время как от правильной работы дымоходной трубы зависит КПД самого агрегата. Поэтому площадь сечения трубы, а потом и ее диаметр лучше определить по формуле:

F = L / 3600ϑ

В этой формуле:

  • ϑ – скорость дымовых газов, принимается равной 0,5 м/с;
  • L – расход газов, соответствует производительности вентилятора, м3/ч;
  • F – площадь сечения трубы дымохода, м2.

Через формулу площади круга находят значение диаметра трубы.

Рекомендации по выбору материалов

Чтобы сделать надежный пиролизный котел своими руками, нужно для топки взять легированную жаропрочную сталь толщиной не менее 5 мм, нельзя использовать простой низкоуглеродистый металл, он быстро прогорит. Жаропрочные марки сталей легированы хромом и молибденом, для их сваривания лучше применять соответствующие марки электродов. Чтобы корпус топки служил дольше, в местах с самой высокой температурой его надо облицевать изнутри огнеупopным кирпичом. То же самое делается и во вторичной камере.

Конструкция пиролизного котла

Для водяной рубашки можно брать обычную углеродистую сталь марки СТ 20 толщиной не менее 3 мм. Между наружной поверхностью топки и внутренней поверхностью водяной рубашки необходимо точечно приваривать ребра жесткости через каждые 15–20 см. Это будет пpeдoxpaнять внешнюю оболочку от разрушения при повышении давления и температуры теплоносителя в экстремальном режиме работы агрегата.

Жаротрубный теплообменник, которым снабжается пиролизный газогенератор, сваривается из нескольких труб, чья площадь наружной поверхности должна соответствовать или быть немного больше расчетной. Материал трубы – углеродистая сталь СТ 20, но если удастся найти жаропрочную, то это будет только лучше. Дверцы обеих камер сваривают двухслойными, закладывая внутрь асбест или другой теплоизоляционный материал, стойкий к высокой температуре.

Качественную сборку котла своими руками лучше производить в заранее подготовленном месте, где сразу можно будет выполнить его испытания. Если в наличии есть компрессор, можно проверить качество сварных соединений без заливки водой. Достаточно создать в рубашке избыточное давление и при этом промазать все швы мыльной пеной. В противном случае придется залить в рубашку теплоноситель, разжечь котел и внимательно наблюдать за всеми соединениями.

Для управления производительностью вентилятора потребуется приобрести комплект автоматики: контроллер и датчики. С их помощью автоматически регулируется температура теплоносителя в рубашке. Изготавливать и регулировать пиролизные котлы отопления своими руками не столь уж сложно, если есть соответствующие умения и навыки, а экономию средств можно получить значительную.

Почему пиролиз и «пластик для топлива» не решают проблему пластмасс — Низкое воздействие на жизнь, обучение, продукты и услуги

Инженер-энергетик д-р Эндрю Роллинсон объясняет, почему пиролиз и использование пластика в топливе не являются устойчивым решением проблемы пластика.


Ситуация усугубляется распадом мирового рынка рециклинга, и кажется, что большинство правительств и местных властей во всем мире хватаются за соломинку, чтобы найти быстрое решение проблемы пластиковых отходов.Пластик накапливается на суше и угрожает биосфере из-за загрязнения океанов. В то же время большинство правительств проявляют болезненный страх сделать что-либо, что может препятствовать непрерывному экономическому росту.

Таким образом, в качестве будущего решения предлагаются такие решения

Wonder, как пиролиз «пластика в топливо» (1) и экологически чистая энергия из отходов (EfW). Ибо, если бы такие машины были способны просто и устойчиво преобразовывать пластик в топливо или энергию, тогда граждане могли бы чувствовать себя побужденными покупать больше и тратить больше, освобожденные от чувства вины, зная, что все, что они видели и хотели, можно было купить.

Но это предположение по своей сути ошибочно. Пиролиз пластика никогда не может быть устойчивым. В недавнем академическом журнале я подробно объясняю, почему эта концепция термодинамически недоказана, практически неправдоподобна и экологически необоснованна (2).

Пиролиз происходит, когда твердое органическое вещество нагревается, что приводит к выделению газов, масел и угля, отсюда этимологический корень этого слова «разрыхление или изменение в результате пожара». Это старая технология, которая раньше применялась путем нагревания древесины для производства таких веществ, как метанол, ацетон и креозот, до нефтехимической очистки.Когда древесина подвергается медленному пиролизу, полукокс называется «древесным углем»; когда уголь подвергается пиролизу, полукокс называется «коксом»; а с пластмассами обугливание почти не образуется или вообще не образуется.

Р. Фладд, Tractatus Secundi Pars VII De Motu. in libros quatuor divisa, стр. 433–468 (Oppenheim: de Bry, 1618).

Современное понятие состоит в том, чтобы пиролизовать пластик (и другие бытовые отходы) в газ или нефть, которые затем могут использоваться как товар, неизменно как «топливо», сами по себе. При этом игнорируется тот факт, что пиролиз является энергозатратным процессом: для обработки отходов необходимо затратить больше энергии, чем можно фактически восстановить.Это никогда не может быть устойчивым.

А что с топливом от этих непродуманных схем? Все продукты пиролиза EfW или продукты «пластик для топлива» должны сжигаться для высвобождения энергии, при этом выделяется такое же количество диоксида углерода, как если бы пластик сжигался напрямую. Существование продукта было всего лишь промежуточным этапом в процессе сжигания ископаемого топлива.

Но идея еще более неосмотрительна. У концепции пиролиза пластмасс есть существенные недостатки.Уже почти сто лет негласно известно, что этот вид отходов практически несовместим с этими технологиями (3). Кроме того, в получаемых продуктах концентрируются тяжелые металлы и диоксины, что делает их непригодными в качестве топлива, поскольку при сгорании они выбрасываются в окружающую среду.

Несмотря на это, многие правительства продолжают тратить миллионы, обманывая общественность, в поисках «инноваций», которые содержат устойчивый ответ. Они игнорируют вышеупомянутые научные предпосылки и следы коммерческих неудач (4).

Были привлечены также академические исследования, привлеченные конкурсами на получение финансовых вознаграждений. Поскольку во многих странах преобладает грантовое финансирование, которое связывает промышленность, инновации и академические исследования, возникли этические опасности, которые привели к отравленным плодам (2).

Многие современные академические исследовательские статьи представляют пиролиз с положительной коннотацией, оценивая его с точки зрения эффективности «рекуперации энергии» или «преобразования». И это несмотря на огромные общие потребности в энергии.В одном исследовании концепция была описана как «высокая эффективность», но результаты показали, что система работала с большой отрицательной эффективностью, потребляя от 5 до 87 раз больше энергии, чем можно было бы получить из продуктов пиролиза.

Графический отрывок из: Роллинсон, А., Оладехо, Дж. М. 2019. «Запатентованные промахи», осведомленность об эффективности и заявления о самоокупаемости в области пиролиза энергии из сектора отходов. Ресурсы, сохранение и переработка, 141, стр. 233-242.

Возможно, хуже всего то, что некоторые исследовательские группы недавно заявили, что пиролизные установки могут быть автономными.Поступая таким образом, они совершают грубую ошибку, которая подвергает их мгновенной дискредитации, поскольку они игнорируют второй закон термодинамики. Такое безумие сродни устаревшей погоне за вечным двигателем.

Вечное движение невозможно, потому что оно нарушает законы термодинамики. Эти законы лежат в основе всей инженерии и, по сути, всех универсальных взаимодействий. Первый закон гласит, что энергия должна быть сохранена — то, что входит, должно выходить наружу. Второй закон гласит, что всякий раз, когда происходит передача энергии, некоторая величина всегда должна теряться в окружении системы (измеряется как «энтропия»).

Нерушимость второго закона, возможно, лучше всего объяснил Артур Эддингтон в его знаменитых Гиффордских лекциях (5):

«Есть и другие законы, в которые у нас есть веские основания верить, и мы считаем, что гипотеза, нарушающая их, крайне маловероятна; но невероятность расплывчата и не предстает перед нами как парализующий набор цифр, в то время как вероятность нарушения второго закона может быть выражена цифрами, которые ошеломляют ».

Как только человек полностью понимает эти законы, безумие таких схем и софизм корпоративных попыток заявить о «устойчивости» становится очевидным.Поэтому важно понять эту концепцию, если человечество когда-либо хочет перейти к устойчивому будущему.

Пиролиз никогда не может быть надежным ответом на неудобную правду Big Plastic. Это заключается в широкомасштабной реализации стратегий «сокращения» и «повторного использования», наряду с предпочтением создавать продукты со встроенной возможностью вторичной переработки и / или рассчитанные на длительный срок службы. Слон в комнате — это капитализм (6) и культура одноразового использования, которую создала нынешняя версия этой экономической системы, постоянно требующая новых рынков, увеличения продаж, большего потребления и большего количества отходов.

С полным текстом статьи можно бесплатно ознакомиться здесь в разделе «Ресурсы, сохранение и переработка» до 23 декабря 2018 г.

1. Фан, А. Как мы можем превратить пластиковые отходы в экологически чистую энергию. Разговор, 1 октября 2018 г.

2. Роллинсон, А., Оладехо, Дж. М. 2019. «Запатентованные промахи», осведомленность об эффективности и заявления о самоокупаемости в секторе пиролизной энергии из отходов. Ресурсы, сохранение и переработка, 141, стр. 233-242.

3.Мавропулос, А. 2012. История газификации твердых бытовых отходов глазами г-на Хакана Риландера (онлайн), 19 апреля 2012 г.

4. Тангри, Н., Уилсон, М. 2017. Газификация и пиролиз отходов: процессы с высоким риском и низким выходом при обращении с отходами. Анализ технологических рисков (онлайн).

5. Эддингтон А.С., Природа физического мира, 1927. Издательство Кембриджского университета: Лондон. С. 68-71.

6. Пиготт, А. Капитализм убивает в мире популяции диких животных, а не «человечество».Разговор, 1 ноября 2018 г.


Доктор Эндрю Роллинсон специализируется на маломасштабных исследованиях газификации биомассы и является автором книги Газификация: успех с маломасштабными системами , опубликованной Lowimpact.org.

Пиролиз элиде ovuthayo kwibhoyila. Самодельные пиролизные котлы kudala avuthayo

Ukuba ucinga ukuba usebenzise indlela umthombo ebusika kwadade endlwini, apho ukufikelela kwi yombhobho igesi na, unako ukuhlawula ingqalelo Пиролизные российские котлы elivuthayo elide.Нокуба unayo ukufikelela umgca igesi, iindleko zamafutha kunokuba kakhulu phezulu. Sebenzisa amalahle okanye iinkuni kakubi kakhulu, kwaye umbane imali eninzi.

Xa ukusebenzisa Jetstream Eziko

Ukuba unalo ithuba lokusebenzisa njengoko amafutha briquettes zixinaniswe okanye iinkuni, ngoko isisombululo kangangoko yenza ufakelo, esebenzisa lo mgaqo ukutsha pyrolysis. Ukusebenza kwisixhobo enjalo liphezulu kakhulu, kodwa ukuthenga imodeli mveliso nga kuba yingxaki, njengoko le datha kwemali ziphezulu amaxabiso namhlanje.Ukuba ungomnye wabo neengcibi, onyulwe ukuveliswa isakhiwo onjalo yinkqubo elula, kubalulekile ukuqonda ngokupheleleyo ngakumbi lo mbuzo.

Yintoni ukutsha пиролиз

Ukuba unomdla Пиролизный бойлер umtshiso elide, oko kubizwa ngokuba gwe kakhulu. Faka iinkuni ayikho elula kakhulu nje amafutha, ekubeni kwiimeko eziqhelekileyo ukuba bachitha ngokukhawuleza, kwaye nje ukuba kusetyenziswa inxalenye enkulu ubushif elushifangexesha. Oku kuthetha imfuno kuzo kwelo ziko okanye kwibhoyila ukulayisha rhoqo.Пиролиз iquka uyilo iimeko apho zamafutha siyaphela ngokucothayo kakhulu, ngokunika wonke umntu imalana enkulu ubushushu. Номфумела офанайо кунгензива xa inkqubo lwenziwa kwinqanaba ioksijini elisezantsi. Оку кукувумела укуба афумане игеси энокутша, кокс ноутху. Газ kucwangciso echazwe oluxutywe oksijini itshiswe kwiqondo eliphezulu, ikhuphe isixa esikhulu ubushushu. Ngoko ke, lo mgaqo lokusebenza kwibhoyila iqulathe izigaba ezibini. Okokuqala, kukho limited umoya wokukhusela elingena amaplanga, emva kokuba umxube igesi ngayo.Loo enezigaba ezibini operation Umgaqo isebenzisa kuphela imbiza elide pyrolysis yokutsha, kodwa nasezimbizeni iinkuni, kwakunye njengezona okuqinileyo.

Пиролиз Phambi kwibhoyila kuya kufuneka silungise ekunene umsebenzi wayo, ukuphelisa indlela umonakalo kwinkqubo zokufudumeza indlu. iindleko eziphezulu iiyunithi mveliso ukuze sigwetyelwe okhankanywe, kungenxa yokuba xa kuyilwa izinto kwizinga eliphezulu Imfono ezisetyenzisiweyo, ezinako ekunyangzwenuushuusi ukuby.Кумалунга, сталь 8 мм, нержавеющая сталь, йенцимби убушушу-укумелана куние шамотный нгодонгве, кодва оку людве ингкалело эфелелейо. Izinto yesibini ochaphazela iindleko eziphezulu, zako inkqubo esilawula elinikeza ngobuchule imisebenzi. Ukuze kusetyeniswe ngokukuko isiphumo ukutsha, kuyimfuneko ukuba bakuthathele ingqalelo iinkuni ukufuma lokuqala lobushushu efudumeleyo, ekubeni inkqubo ngumphunga ukamanzellou ukutsha. Ukulawula inkqubo kufuneka ukulawula umthamo emoyeni kufakwa kwifowuni.Пиролиз элиде evuthayo kwibhoyila umntu fan apho ukungena komoya kwenzeka. Ngokuba umsebenzi wakhe ngokuyimfuneko ifuna ukufikelela embaneni. Ubukho lwesi sakhi kwenza icandelo isixhobo elektrozavisimy. Xa ukhupha kusetyenziswa umbane бесперебойное оканье эзифана.

iimpawu Uyilo пиролиз kwibhoyila

Ukuba uza kuveliswa kwibhoyila Pyrolysis umtshiso elide, kufuneka uziqhelanise wena kunye neempawu zayo. Phakathi izinto ezinkulu lwegumbi yokutsha zibe zodwa, kunye nemibhobho obhobhozayo sonikezelo lwamanzi ufakelo indawo fan, imingxuma umoya, amajelo umsi, kunye nabalawuli.Куба ikhaya labucala kucetyiswa ukuba usebenzise izixhobo, amandla ka-40 кВт. Ukuba lo mzobo kukho imfuneko yokunciphisa okanye ukwanda, ngoko ke параметры zeyunithi ukutshintsha. Ukuba indlu encinane, umthamo ziyahluka ukusuka kuma-25 ukuya kuma-30 кВт. Ukuba wenza iiyunithi ezincinane, awukwazi imali kuphela kodwa ixesha ukusindisa.

Ukulungiselela ngaphambi ngokuhlangana

Best Pyrolysis kwibhoyila elide uvutha — ngulo uzenza. Ngapha koko, uya uyazi kakuhle ukuba yintoni особенности ngayo, ke ngoko, nibe nako ukumelana wokulungisa, xa kukho imfuneko.Kuba eyimveliso isixhobo enzima kuya kufuneka ukuba alungiselele uluhlu olubanzi lwezinto nezixhobo, kuquka дрель йомбане, электрод, нгокугая ивили сангка 125 мм, куние ноксвебху металл-4 мм, сварочный вентилятор и профильная сварка имбхоэти. Kwimeko yokugqibela kubhetele ukuba kusetyenziswe umfuziselo DC. Bolgarka kwakufuneka, ukugawulwa circle sangqa 230 eemilimitha kunye iseti zohlobo lwe ngobubanzi ezahlukeneyo. Мастер ilungiselelwe kunye группы intsimbi eziliqela, nganye ekufuneka ubukhulu ezishiyanayo ngobubanzi.

ngeengcebiso zeengcali

Пиролизные котлы elide uvutha, ixabiso apho inokuba 40 000, kufuneka senziwe ngensimbi ngokwaneleyo zamafu kufuneka sisetyenziselwe le-4 мм листы. Kodwa ukuze asindise izindlu isetyenziselwe-3 mm-ngentsimbi.

Технологии umsebenzi

Kule hlobo kwibhoyila feed lokuvula kufuneka ibekwe phezulu noko xa kuthelekiswa eqhelekileyo котлы amafutha esiqinileyo. Kubalulekile ukucwangcisa i limiter, okuvumela ukulawula umlinganiselo womoya elibaleka kwigumbi amafutha.Ngalo kunokuba ngexesha briquettes ingxelo kunye neenkuni. Изготовление ограничителя isicelo ityhubhu kabani ubukhulu 70 мм, ubude bayo kufuneka ngaphezulu ubude yeyunithi yezindlu. Котлы Ekhaya elide ukutshisa Pyrolysis uya kuba disk sentsimbi, ограничитель сварки encamathele ezantsi. Le CD iya kuba umsantsa neendonga yombhobho, kufuneka ukufikelela ngemilimitha 40. Ukunyusa icebo isiciko limiter kufuneka wenze umgqobho. Ngokumalunga ugwebu isondlo amafutha, kufuneka ibe buxande. nomnyango walo uvaliwe, nto leyo eye isitya okhethekileyo otyhidiweyo, iza kubonelela kufanelekile ekhuselekileyo.Le ilandelayo kufuneka okuqala ukuze kususwa luthuthu. Umbhobho ngalo ophethe ubushushu iza kuhamba ngaphakathi kwibhoyila kufuneka abe begoba, nto leyo eya kuphucula ubushushu ngaphandle. Nokulawula imali njengesipholisi okungena imbiza, kuba ngokusebenzisa ivelufa, lifakwe ngaphandle.

Ntoni ukuze ufune

Бытовые пиролизные котлы kudala avuthayo emva wokwenziwa esebenzisekayo, ukungabikho угарный газ kwi iimveliso ukutshiswa zibonisa ukuba uyilo isebenza abunjwe ngokufanelekileyo nangokuchane.Ngexesha lo msebenzi kuya kufuneka ukuba esweni rhoqo imeko amalungu, ukucocwa isakhiwo umle ababeyiqwebile nothuthu. Iingcali ukucebisa ukusebenzisa iinkqubo пиролизные котлы kufudumeze umoya, zokubatshintsha ukufudumeza amanzi. Умоя уя kudlule imibhobho, esiza emva phantsi. Loo nkqubo akuthethi ngumkhenkce kwiqondo lobushushu eliphantsi, nto inokwenzeka ngaphandle zabanini ekhaya. Kwangaxeshanye phambi kwenu kuya kuba yimfuneko ukuba nemali yokuhlawula le njengesipholisi.

isiphelo

В продаже uyakwazi ukufumana Пиролизные котлы elide evuthayo «Atmos», ixabiso yabo ngu-65 amawaka engange.Kodwa ke, ukwenza izixhobo ungakwazi ngumnini.

пиролизный котел 81 квт 701 кв.м теплица

пиролизный котел 81 квт 701 кв.м теплица

54 пиролизный котел 80 квт 700 кв м теплица — зозен котельная группаHot Air дровяной котел газификация Самодельный пиролизный котел теплогенератор 45 кВт отопление сделано для небольшого производства. Твердый источник тепла пиролиза для… Получите a.

теплиц Burt: когенерация для обогрева и производства биоугля Брайан Берт и Рут Хейворд начали свой бизнес в 1981 году, и они растут, и зимой их потребности в отоплении составляют 50 000 квадратных футов (4600 м2) колосниковой топки (установки пиролиза) с помощью компьютера. -управляемые шнеки и конвейерные ленты.Установка котла в теплице; фото любезно предоставлено Burt’s Greenhouses. Производство биотоплива путем пиролиза биомассы — A — MDPI, 23 ноября 2012 г. Экономика пиролиза биомассы для производства биотоплива, а также решение проблем, связанных с противодействием выбросам парниковых газов, европейского возобновляемого топлива для котлов и двигателей. турбины, производство электроэнергии и промышленные процессы; демонстрирует высокий выход бионефти [81]. 2006, 97, 701–710. (PDF) Производство биотоплива с помощью пиролиза биомассы — A 6 октября 2020 г. Аспекты технологии пиролиза, такие как принципы пиролиза, источники биомассы и В целях противодействия выбросам парниковых газов европейцы разрешили достичь необходимых температур плавить олово с возобновляемым топливом для котлов, двигателей, турбин, энергетики и 2006, 97, 701–710.Тепличный котел — Все сельхозпроизводители — AgriExpoPower: 31, 40, 60 кВт. CS5 — W CS5-W — это комбинированный котел на древесных гранулах, который обеспечивает полностью автоматическое отопление и производство горячей воды, поскольку он имеет.

Теплицы, отапливаемые отходами тепла, Энергетическая система — DiVAT Это исследование показало, что на каждый квадратный метр теплицы требуется около 233 Вт пиковой мощности и 263 кВтч годовой потребности в энергии. Тематическое исследование.

Тепловые технологии — Международная ассоциация твердых отходов Общий объем муниципальных отходов, собранных в 1981 году, составил 26.1 млн. Образцы сектора утилизации отходов, в Неллесе, М., Цай, Дж., Ву, К. (ред.): заключается в уменьшении массового объема остатков, то есть в печи газификации нет. B. 39B: 690–701. производство, а также сокращение выбросов парниковых газов. ПРИЛОЖЕНИЕ XIV: Руководство — Электроэнергия и топливо Европейской комиссии для транспортных средств; с использованием горелок, котлов, генераторов, усовершенствованного термического преобразования биомассы во вторичное топливо путем термической газификации или снижения выбросов парниковых газов, как в качестве источника энергии для замены выбросов ископаемого топлива в радиусе R m окружности квадрата внутри.

Заключительный отчет — Университет Макгилла 25 июля 2012 г. 22,9 кВт тепловой энергии и обогащения на поверхности 1540 м2. Газификация биомассы для обогащения диоксида углерода в теплицах. извлеченный газ направлялся в котел для сжигания, что не подтвердило оптимальный размер аккумуляторов тепла 20 Â 10À3 м3 / м2 [7]. Biosyst Eng 2002; 81: 421. совместное сжигание биомассы с углем — WUR E-depot, 11 ноября 2005 г. Технические вопросы, связанные с процессами сжигания и газификации Технология пылевидного топлива и муфельная пылеуловительная печь в сочетании с печью M.I.C.A.L. Тяжелые металлы. Выбросы загрязняющих веществ. Утилизация золы и сжигание биомассы с углем снижает выбросы парниковых газов. Приводная мощность [кВт].

Новости по теме

Газификация древесины — эффективный способ сжигания древесины

Котел для газификации древесины. Древесина сжигается в топке (вверху), а газы движутся вниз и сжигаются при температуре от 1800 до 2000 F в керамической камере внизу. Затем горячие газы проходят через жаротрубный теплообменник для передачи тепла воде, хранящейся в большом резервуаре.Температура дымовых газов обычно ниже 350 F, креозот отсутствует. Древесина должна быть сухой (желательно двухлетней). Из Руководства по установке, эксплуатации и техническому обслуживанию Eko-Vimar Orlanski, https://www.newhorizoncorp.com/PDF/ekomanual.pdf; используется с разрешения.
Использование опоры для резки позволяет быстро и эффективно раскряжевать множество бревен и веток небольшого диаметра одновременно. Этот метод рекомендуется только тем, кто обучен технике безопасности с бензопилой и имеет опыт работы с бензопилой.Будьте предельно осторожны, обрезая маленькие ветки, и кладите самые большие сверху, так как маленькие кусочки могут вылететь в сторону пилорама. Держите пилу на повышенной скорости, так как медленная цепь может зацепиться за мелкую древесину и толкнуть ее в сторону пилорама. Фотографии любезно предоставлены автором

Бен Хоффман

Правильно высушенная и обожженная древесина — отличное зеленое топливо для отопления в сельской местности. Поскольку свежепиленная древесина может на 60 процентов состоять из воды, ключом к минимизации резки, раскалывания и штабелирования древесины является ее высыхание в течение как минимум года.Если вы этого не сделаете, около 40 процентов вашей древесины будет сжигаться только для того, чтобы отводить воду — никакого нагрева. Большинство печей работают с КПД от 40 до 60 процентов, дровяные котлы, работающие на открытом воздухе, обычно получают от 30 до 50 процентов, а газогенераторы древесины — от 80 до 92 процентов, но главное — это сухая древесина. Через год влажность древесины может составить от 20 до 35 процентов; через два года — от 10 до 20 процентов. Мой газификатор требует влажности от 15 до 25 процентов для максимальной эффективности, поэтому я сушу древесину в течение двух лет и недавно завершил установку солнечной сушилки для древесины, чтобы попытаться сократить время сушки.

При газификации древесина сначала сжигается в обычной топке, затем газы направляются в керамическую камеру сгорания, где температура достигает 1800–2000 F. Все газы и смолы сжигаются, дым не выходит из дымохода и дымоход остается чистым. Несмотря на высокие температуры в камере газификации, к тому времени, когда газы проходят через жаротрубный теплообменник котла, температура дымовых газов может достигать 350 F. Мои температуры дымовых газов обычно ниже 250, что указывает на эффективность жаротрубного теплообменника.Если древесина слишком влажная, огонь охлаждается, и из дымохода выходит белый пар. Поскольку котлы с газификацией древесины серийно производятся в Европе, они намного дешевле отечественных моделей. Моя изготовлена ​​в Польше. Теперь я обогреваю свой дом площадью 1400 квадратных футов, подвал и бытовую воду с осени до поздней весны примерно на 3-1 / 2 шнурах. Перед установкой котла мой дом был площадью 1000 квадратных футов, и с дровяной печью для отопления я сжег 3-1 / 2 шнура плюс от 150 до 200 галлонов масла для горячего водоснабжения.

В холодную погоду я разводил один костер в день и держу его около восьми часов.Ключ к эффективности — сухая древесина и быстрое горячее горение. Мой небольшой котел на 85000 БТЕ нагревает воду, хранящуюся в пропановом баке на 500 галлонов, и эта вода циркулирует по запросу для обогрева жилых помещений и бытовой воды. С годичной древесиной мой бак достиг максимальной температуры 170 градусов, но с действительно сухой древесиной она достигает 180, что значительно увеличивает БТЕ. Один пожар хорош в течение дня зимой в штате Мэн, но продолжался два-три дня мягкой осенью 2015 года. Когда цены на нефть упали, летом я сжигал нефть, а не дрова; один пожар может обеспечить горячее водоснабжение на неделю, но большая часть тепла в резервуаре будет потеряна в подвал.Большая семья, принимающая много душа и много стирающая, скорее всего, выиграет от еженедельного ожога.

Древесина — идеальное топливо для отопления сельской местности в штате Мэн, особенно если у вас есть лесной участок. Заготовка дров — это возможность улучшить лес за счет удаления мертвых, умирающих, больных и плохо сформированных деревьев, позволяя остаточным деревьям расти быстрее, производить больше кислорода и использовать больше парниковых газов CO2. Если вы садовод, древесная зола добавляет в почву кальций, калий, другие питательные вещества и биоуглерод (но применяйте только после и в соответствии с рекомендациями теста почвы, поскольку древесная зола может быстро и чрезмерно повысить pH почвы).С точки зрения энергии покупать древесину у местного поставщика намного лучше, чем покупать пеллеты издалека, и сводит к минимуму потребление моторного топлива. Он также обеспечивает местную занятость и сохраняет деньги в местной экономике.

Я вырезал примерно половину своей древесины из крошечного лесного массива и использую верхушки и ветки примерно 1-1 / 2 дюйма в диаметре для кухонной плиты. Ветви и дерево менее 4 дюймов эффективно раскряжевываются в «стойке для разделки», сделанной несколько лет назад одним другом.

Пиролиз утильных шин — Утильные шины

(PorOMdOwPwcm)

Горелка Pyro-gaa

Char

Горелка Pyro-gaa

Рисунок 8-1.Общий процесс пиролиза

Из-за высоких температур реактора летучие углеводороды немедленно испаряются и сбрасываются из реактора в охлаждающую башню (элемент 3), где на них распыляется охлажденная, переработанная тяжелая нефть и более крупные молекулы (молекулы, содержащие восемь атомов углерода (C8) или более) конденсируются. Конденсат выходит из нижней части охлаждающей башни и собирается в приемнике тяжелой нефти (поз. 4). Соединения, которые не конденсируются (например, легкая нефть, C3-C7) в охлаждающей башне, поступают в бесконтактный конденсатор, в котором используется холодная вода.Легкие нефтепродукты от C3 до C7 конденсируются и собираются в приемнике светлого масла (позиция 6).

Хотя пиролитическое масло содержит значительные количества бензола и толуола, которые имеют высокую ценность в чистом виде, для удаления этих соединений из пиролитического масла требуется дорогостоящее оборудование для фракционной перегонки. Операторы пиролиза неохотно вкладывают капитал в оборудование для дистилляции, потому что риск слишком велик, а рентабельность инвестиций слишком мала. В результате пиролитическое масло необходимо продавать в качестве замены жидкого топлива номер шесть (недорогой).Масла, производимые на предприятии Conrad’s Centralia, содержат максимум 1,5 процента серы и имеют потенциальный рынок сбыта в качестве смесительных масел для коммерческого топлива.1

Газ, остающийся после добычи нефти, называемый пиролитическим газом или пирогазом, обычно состоит из парафинов и олефинов с углеродным числом от одного до пяти. В зависимости от процесса теплотворная способность газа может составлять от 170 до 2375 британских тепловых единиц на кубический фут и в среднем составляет 835 британских тепловых единиц на кубический фут4 (в среднем природный газ составляет около 1000 британских тепловых единиц на кубический фут.) В большинстве процессов пиролитический газ используется в качестве топлива для нагрева реактора. Любой излишек газа можно сжигать на факеле или использовать вместо природного газа в качестве котельного топлива. Выбросы от сжигания пирогаза будут аналогичны выбросам от сжигания природного газа или угля с низким содержанием серы.

Часть газа, вырабатываемого на заводе Конрада в Централии, используется в качестве топлива для установки пиролиза. Оставшийся газ в настоящее время сжигается во внешнем факеле. В настоящее время около 3,5 MHBtu сжигаются в факеле в качестве избыточных; Сотрудники Conrad надеются в будущем создать коммерческий рынок для избыточного газа.1

Char — твердый продукт из реактора пиролиза. Полукокс составляет около 37 процентов по массе от общего количества продуктов процесса4. Пиролизный полукокс имеет ограниченную рыночную стоимость из-за неблагоприятных характеристик. Во-первых, полукокс содержит от 10 до 15 процентов золы, что отрицательно сказывается на его армирующих свойствах при производстве новых шин. Кроме того, размер частиц полукокса слишком велик, чтобы его можно было квалифицировать как высококачественную сажу.4 В-третьих, полукокс из реактора загрязнен стальной проволокой и волокнами вискозы, хлопка и нейлона.Однако волокна можно удалить механически, а стальную проволоку можно удалить с помощью магнита. Технический углерод с завода Конрада в Централии содержит в среднем менее 0,75 процента серы и может быть продан для использования в таких целях, как тонер для копировальных аппаратов, пластмассовые изделия, резиновые изделия (шланги, коврики) и краски.1

В большинстве проектов пиролиза предпринимаются попытки снизить содержание золы и улучшить полукокс до материала, сопоставимого с коммерческой сажей. Активация паром, измельчение, грохочение, кислотное выщелачивание, экстракция бензола, фильтрация и другие процессы использовались для повышения качества полукокса, но с сомнительными результатами.Измельчение, просеивание и транспортировка создают неконтролируемые выбросы твердых частиц. Активация паром, экстракция, выщелачивание и фильтрация приводят к летучим выбросам ЛОС. Однако даже усовершенствованный уголь не может конкурировать с первичной углеродной сажей или даже с углеродной сажей, полученной в результате субстихометрического сжигания опасных органических отходов.

8.2 ОСОБЫЕ ТИПЫ РЕАКТОРОВ

Хотя существуют сотни процессов пиролиза шин, все они могут быть разделены на окислительные или восстановительные.Таблица 8-2 содержит список производителей окислительных и восстановительных процессов с указанием производительности, рабочих температур и смесей продуктов.

Окислительный процесс — это не совсем «пиролиз», потому что он вводит кислород или воздух в реактор5. Строгое определение пиролиза — это термическое разложение материала в отсутствие кислорода. Окислительный процесс включен сюда, потому что элементы процесса и единичные операции идентичны чистому пиролизу. В окислительном процессе термическое разложение все еще происходит, но кислород вступает в реакцию с продуктами разложения, вызывая частичное сгорание.Это частичное сгорание называется «субстехиометрическим сгоранием», потому что для полного сгорания кислорода недостаточно. Тепло от сгорания вызывает дополнительную термическую деградацию оставшихся утильных шин. Газы, образующиеся при частичном сгорании, включают монооксид углерода, диоксид углерода, водород и диоксид серы, которые не образуются в процессе восстановления.

Закачка пара — это разновидность окислительного горения, поскольку преобладающие реакции включают крекинг углеводородов с образованием моноксида углерода, диоксида углерода и водорода.Поскольку газовые продукты не потребляются, как в субстехиометрическом процессе, процесс закачки пара производит больше горючих газовых продуктов, чем окислительный процесс. В дополнение к теплу, необходимому для нагрева реактора и содержимого, для процесса впрыска пара требуется внешний источник тепла для производства пара.

Таблица 8-2. Производители пиролизных установок и условий эксплуатации w o o

Таблица 8-2. Производители пиролизных установок и условий эксплуатации

Процесс Hm *

Capecity tpd

Реакция Tenp, * C

Доходность

процентов от Тираса

Масло, X

ЧСР

, X газ, X

Oulnlyn

120

600

62

16

11

0

Nippon Zeon

26.С

449-500

56

31

3

10

Сунотоао

S

704

54,7

31,7

9,5

4,1

Тоско

IS

510

52

29

11

4

МВт · т »

Кобе

26.С

500

41

33

7

5

HVU

эт.6

677

22

47

17

10

Herko / Klener

238

600

47

30

17

6

ERftG

3

871

38

30

28

4

C «rb Oll t Gil

60

600

45

33

13

9

Nippon 0 т F

27

500

49

36

10

5

Inten Company

100

496

52

35

7

4

iutrieb

6

427

35

38

20

5

Cerb-OII

112

1010

43

34

18

6

ïokohwa

8.2

500

53

33

н / д

н / д

OnthwM

30

400

21

20

51

7

Тиролиз

165

534

45

39

0

16

Бергбау

1.3

923

5

35

20

10

DDP

25

722

27

39

12

Восстановительный процесс — более традиционный процесс пиролиза шин.Этот процесс исключает все источники кислорода и полагается только на тепло реактора для разложения шин. Некоторые переработчики создают в реакторе давление инертного газа, такого как азот, чтобы предотвратить утечку воздуха в реактор, в то время как некоторые вводят водород для реакции с серой, присутствующей в резине в шинах, с образованием сероводорода. Сероводород можно извлекать и продавать как побочный продукт.

Как упоминалось ранее, при пиролизе шин было испытано несколько различных типов реакторов.Практически любой герметичный сосуд можно использовать в качестве реактора пиролиза. Конструкция реактора оказывает значительное влияние на качество получаемого полукокса из-за равномерного температурного градиента и истирания частиц друг о друга. Некоторые из используемых типов реакторов:

• вращающаяся печь с закрытым корпусом

• печь с подвижной решеткой с псевдоожиженным слоем

Ниже обсуждаются различные конструкции реакторов в порядке увеличения технической сложности и, следовательно, увеличения стоимости.Качество полукокса также улучшается по списку, но ни один из них не дает качественного полукокса, сопоставимого с углеродной сажей в большинстве приложений, даже после обновления.

8.2.1 Герметичный бокс

Герметичная коробка — самый простой, но самый трудоемкий процесс. В этом процессе целые шины вручную укладываются в стальной цилиндр, оборудованный герметичными головками на каждом конце. Тепло подводится либо снаружи, либо непосредственно внутри реактора, пока реактор не достигнет желаемой температуры пиролиза. Затем реактор выдерживают при этой температуре в течение нескольких часов.Затем реактор охлаждают, открывают и вручную очищают от угля, проволоки и ткани. Затем он перезагружается, и процесс повторяется. Для этого процесса требуется как минимум три реактора, чтобы обеспечить постоянный источник газа для зажигания котла.

8.2.2 Вращающаяся печь

Вращающаяся печь проста по концепции, но трудна в эксплуатации. Вращающаяся печь представляет собой стальной цилиндр с огнеупорной футеровкой, установленный горизонтально на цапфах и опорных кольцах. Он немного наклонен к разгрузочному концу, чтобы облегчить поток материала через печь.Печь питается от верхнего конца и может загружать как целые шины, так и щепу TDF. Его можно обжечь изнутри или обогреть снаружи. Одна из самых больших проблем при эксплуатации — герметизация внутренней части печи от протечек. Печи обычно работают с небольшим отрицательным давлением (принудительная тяга). Почти все печи в той или иной степени протекают, и эти утечки вызывают попадание наружного воздуха в реактор, что приводит к воспламенению продуктовых газов. На входном и разгрузочном концах печи предусмотрены вращающиеся уплотнения, но герметизация вращающегося цилиндра от восьми до десяти футов является чрезвычайно сложной задачей.

8.2.3 Винтовая печь

Шнековая печь представляет собой стационарный стальной цилиндр, оборудованный вращающимся шнековым устройством, которое перемещает материал через цилиндр. Цилиндры винтовых печей часто намного меньше в диаметре, чем вращающиеся печи. Нормальная подача — это колотые шины с удаленной проволокой. (Открытая проволока вызывает проблемы с подачей и транспортировкой.) Основным преимуществом использования реактора с винтовой печью является то, что его винтовой вал намного меньше и, следовательно, легче уплотняется, чем большой цилиндр вращающейся печи.Основным недостатком использования шнековой печи являются механические проблемы, связанные с движением шнека в чрезвычайно горячей, эрозионной среде.

8.2.4 Печь на подвижной решетке

Печь с подвижной решеткой представляет собой стационарный резервуар, оборудованный решеткой с решетчатой ​​решеткой, которая непрерывно перемещается от загрузочного конца к разгрузочному. Печь можно обогревать прямо или косвенно. Шины или TDF подаются через воздушный шлюз на подающий конец решетки. По мере движения решетки шины изнашиваются.Обугленный выгружается в конце слоя в сборный бункер, а колосниковая решетка возвращается обратно в загрузочную часть печи. Механические проблемы существуют с печью с подвижной решеткой, потому что оборудование должно работать в высокотемпературной эрозионной среде.

8.2.5 Псевдоожиженный слой

Реактор с псевдоожиженным слоем представляет собой вертикальную стальную емкость, в которую TDF подается через боковой канал. Псевдоожиженный слой TDF поддерживается горячим воздухом. Абразивное действие псевдоожиженных частиц разъедает обугливание из TDF, превращая материал шины в мелкие кусочки.По мере разложения TDF зола и полукокс вымываются из реактора с псевдоожижающим воздухом. Самыми большими недостатками системы псевдоожиженного слоя являются необходимость удаления увлеченных твердых частиц из паров и необходимость поддержания горячего псевдоожижающего газа. Двумя основными преимуществами являются хорошее перемешивание твердых частиц и однородный температурный профиль твердых частиц в псевдоожиженном слое. Эти два преимущества позволяют получить полукоксий лучшего качества среди всех процессов пиролиза.

8.2.6 Другие реакторы

Другие реакторы и процессы включают ванну с горячим маслом, ванну с расплавленной солью, микроволновую печь и плазму.Эти процессы были исследованы в лабораторных и в некоторых случаях опытно-промышленных масштабах. Ни один из них не оказался коммерчески успешным.

8.3 ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Ожидается, что установки пиролиза будут иметь минимальное воздействие на загрязнение воздуха, поскольку большая часть пирогаза, образующегося в процессе пиролиза, сжигается в процессе в качестве топлива. Во время горения органические соединения разрушаются. При условии полного сгорания продуктами разложения являются вода, диоксид углерода, монооксид углерода, диоксид серы и оксиды азота.

На заводе

Конрада в Централии нет оборудования для борьбы с загрязнением, за исключением внешнего факела для избыточного газа. Системы непрерывного мониторинга выбросов не используются. К объекту не применяются никакие местные правила, хотя регулирующие органы проводят ежегодный осмотр на месте. Персонал завода еженедельно проверяет утечки газов из труб, клапанов и фланцев. Небольшие выбросы в атмосферу возникают в результате работы этого оборудования. Оборудование для контроля загрязнения воздуха даже не обязательно, чтобы соответствовать государственным стандартам.1

Испытание на выбросы пирогаза было проведено в Конраде 18 декабря 1986 года при пиролизе TDF. Измерения включали твердые частицы, металлы, летучие и полулетучие органические соединения, диоксид серы (S02), оксиды азота (NOx), диоксид углерода (CO2), кислород (02) и монооксид углерода (CO) 1. Представлены результаты испытаний. в Таблице 8-3. Обратите внимание, что эти оценки выбросов не отражают выбросы в атмосферу.

8.3.1 Выбросы твердых частиц

Как видно из Таблицы 8-3, выбросы твердых частиц в пирогазе были оценены со скоростью 0.0001 фунт на MMBtu.1

Таблица 8-3. Оценка выбросов от установки пиролиза,

Conrad Industries1 ‘*

Концентрация

Уровень выбросов »(Иба на WBtu)

Концентрация

Уровень выбросов »(Иба на WBtu)

Твердые частицы

2,500

1 х 10 * 4

Плаааа Хетала

Алуайраджи

1.51

6,7 Х 10’8

Чроайуа

0,82

3,7 Х 10- «

Утюг

9,89

43,9 Х 10’8

Nagneaiua

0,45

2,0 Х 10’8

Марганец

0.09

0,4 Х 10 * 8

Меркурий

0,05

0,2 ​​X 10 дюймов 8

Никель

2,95

13,1 х 10 * 8

Потааайуа

1,84

8.2 Х 10-8

Сод и сша

18.62

82.7 Х 10-8

цинк

0,65

2.9 Х 10-8

Летучие органические соединения уплотнения

Биа (2-этигоксиофталат)

10,2

45,3 х 10 * 8

Бутилбензилфталат

1.7

7,5 Х 10-8

01-н-бутилфталата

0,9

4,0 Х 10 * 8

Нафталин

2,87

12,7 х 10-8

Фенол

1,4

6,2 Х 10’8

Летучие органические соединения

Бензол

20.2

с

Этилбензол

24,1

с

Толуол

30,8

с

Ксилены

16,2

с

Диоксид серы

310 500

7.7 X 10 дюймов 2

Оксиды азота

Оксиды азота

210 000

Theaa eanaaion eatisatea отражает совместное расположение пирогаза, который либо сжигается в процессе в качестве топлива, либо (для избыточного пирогаза) сбрасывается в факел установки. Эти оценки не отражают атмосферные выбросы.

Эти показатели расхода были рассчитаны путем умножения средних концентраций, указанных для котла, на средний расход для тестовых прогонов.Для расчета Iba / HMBtu использовалось значение подводимой энергии 31 WfBtu.

Расходы не сообщаются. Таким образом, невозможно было подсчитать количество фунтов стерлингов в час.

Количественные оценки летучих выбросов отсутствуют. Неорганизованные выбросы твердых частиц происходят во время обработки и обработки полукокса. Уголь содержит технический углерод, серу, оксид цинка, глиняные наполнители, карбонаты и силикаты кальция и магния, которые производят выбросы PUjq. Такие операции, как просеивание, измельчение и обработка, вызывают выбросы PM10, и их можно контролировать с помощью пылесборников и рукавного фильтра.

8.3.2 Выбросы ЛОС

Основным источником выбросов ЛОС являются летучие источники. Неорганизованные выбросы ЛОС происходят из-за утечек из-за изношенных или неплотных уплотнений вокруг валов насосов и штоков клапанов, из-за незакрепленных соединений труб (фланцев), компрессоров, резервуаров для хранения и открытых дренажных систем. Состав летучих выбросов представляет собой комбинацию «чистого» пирогаза и неконденсированных легких нефтей. В таблице 8-4 представлен состав «чистого» пирогаза2. Основными составляющими пирогаза являются водород, метан, этан, пропан и пропилен.Эти пять компонентов составляют более 98 процентов состава пирогаза.

На практике пирогаз всегда будет содержать неконденсировавшееся легкое масло. В таблице 8-5 представлен состав легкой нефти, сконденсированной из пирогаза при 0 ° C (32 ° F) .4 Среди компонентов указаны толуол, бензол, гексан, стирол и ксилол. Выбросы бензола, этилбензола, толуола и ксилола были измерены при испытании дымовой трубы в Conrad Industries. О расходах для тестов, измеряющих эти соединения, не сообщалось; таким образом, уровень выбросов (фунты / ММБТЕ) не может быть оценен.

В литературе не найдено упоминаний о неконтролируемых выбросах в результате процесса пиролиза. Для оценки выбросов в результате этого процесса по порядку величины была принята модельная установка. Согласно исследованию Министерства энергетики США, наиболее экономичный размер завода составляет 100 тонн в день (2000 шин в день) .4 При таком размере завод будет примерно равен одной сотой размера модельного нефтеперерабатывающего завода, указанного в AP-42.6 TCible 8 -6 дает сотую часть летучих выбросов от нефтеперерабатывающего завода, количество единиц в процессе и суточные выбросы от каждого источника.Исходя из этих предположений, типичный пиролизный завод будет выделять около 50 килограммов ЛОС в день (около 100 фунтов в день) или 18,7 мегаграмм в год (всего 21 тонна в год).

Неорганизованные выбросы ЛОС можно значительно сократить, если выбрать компоненты (например, насосы, клапаны и компрессоры), специально разработанные для минимизации неорганизованных выбросов. Неорганизованные выбросы ЛОС также можно уменьшить, обучив операторов и механиков способам сокращения неорганизованных выбросов, надлежащему надзору и надлежащей практике технического обслуживания.

8.3.3 Прочие выбросы

Полулетучие, SO2 и NOx также были измерены в пирогазе. Большинство обнаруженных полулетучих соединений были фталатами. Источником фталатов могли быть методы, используемые для обнаружения полулетучих веществ (газовая хроматография / масс-спектрометрический анализ с использованием смол сухого сорбента), поскольку эти методы могут привести к загрязнению фталатами.1

8.4 ДРУГИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ЭНЕРГИЮ

Если рынки угля не могут быть развиты, уголь становится серьезной проблемой твердых отходов.Анализ полукокса, образующегося при пиролизе утильных шин, не указывает на наличие проблем с опасными материалами.4 Однако, если его необходимо утилизировать на свалке, полукоксы следует собирать в пластиковые мешки, отправлять и утилизировать в стальных бочках для предотвращения дополнительных утечек. выбросы при транспортировке и утилизации.

Таблица 8-4. Хроматографический анализ пиролитического газа из измельченных автомобильных шин с бортовой проволокой In2

Учредительный

Объем в процентах

Водород

47.83

Метан

29,62

Этан

18,52

Пропан

5,70

Пропилен

8,82

Изобутилен

0,73

Изобутан

0.34

Бутан

0,23

Бутен-1

0,14

транс-бутен-2

0,07

изобутен-2

след

Пентан

ND *

1,3-Бутадиен

НД * не обнаружено

Таблица 8-5.Хроматографический анализ легкой нефти, конденсированной из пиролитического газа при 0 * C, с использованием измельченных шин с бортом vire4

Составной объем в процентах

Толуол

11.

.05

Бензол

8.

,83

1-гексен

5.

,85

гексан

4.

.07

8-метил-8-бутен

3.

,55

транс и цис-8-гексен

3.

.42

Стирол

3.

.03

Этилбензол

3.

,33

Ксилол

4.

,18

3,3-диметил-1-бутен

1.

.11

8-метилбутан

1.

.04

2,8-диметилбутан

1.

, 04

8-метил-1,3-бутадиен

1.

,85

Циклопентан

1.

, 48

Другое

46.

, 17

ПРИМЕЧАНИЕ: Эти легкие нефти составляют лишь около 2 процентов от общего объема пиролитического газа.

Таблица 8-6. Расчетные летучие выбросы ЛОС от «типовой» пиролизной установки6 ‘*

Беглец

Выбросы

Источник

Число обрабатываемых источников

ЛОС кг / день

Выбросы фунт / день

Трубные фланцы

47

2.72

6

Клапаны

12

30,84

68

Уплотнения насоса

4

5,90

13

Компрессоры

1

5,00

11

Клапаны сброса давления

1

2.27

5

Открытые дренажи

7

4,54

10

ИТОГО

51,27

113

* Исходя из одной сотой размера нефтеперерабатывающего завода (значение x 0,01).

Кроме того, в зависимости от исходного сырья образуются негорючие побочные продукты, такие как стекловолокно или стальной лом.Конрад надеется создать рынок для стекловолокна в качестве наполнителя, хотя в настоящее время он захоронен. Стальной лом может быть продан дилеру металлолома.1

При использовании бесконтактных конденсаторов с водяным охлаждением проблемы загрязнения воды должны быть минимальными. Кроме охлаждения, единственным другим источником загрязнения воды является вода, используемая для мытья полов и оборудования заводов. Могут произойти разливы нефти, и их следует изолировать, локализовать и очищать, не загрязняя сточные воды.

Большинство переработчиков предпочитают поддерживать запасы сырья не менее 30 дней в качестве защиты от колебаний рынка, проблем с транспортировкой или остановок работы. За сваей нужно правильно ухаживать. Если куча не является «живым складом» (первым пришел — первым ушел), она может представлять потенциальную опасность для здоровья из-за заражения грызунами и насекомыми. Потенциал возгорания сваи шин возможен всегда, поэтому важны средства пожаротушения и доступ к свае.

8.5 РАСЧЕТ СТОИМОСТИ

За последние десять лет было предложено, спроектировано, запатентовано, лицензировано или построено не менее 34 крупных проектов пиролиза (см. Таблицу 8-2). Сегодня работают только один или два, возможно, ни один из них не работает на коммерческой основе. Технически пиролиз шин возможен; но в финансовом отношении это очень сомнительно. В этом разделе рассматриваются некоторые основные моменты финансового анализа процесса и продуктов.

Экономика пиролизного бизнеса чрезвычайно сложна.Во-первых, для строительства завода мощностью 100 тонн в день требуются инвестиции в размере более 10 миллионов долларов4. Во-вторых, у бизнеса много важных переменных, ни одна из которых не является фиксированной или легко предсказуемой. Например, выход пиролитического масла может варьироваться от 82 до 171 галлона на тонну шин, подаваемых в процесс. Цена продажи пиролитического масла может варьироваться от 36 до 95 центов за галлон, в зависимости от состава и качества. Другие продукты процесса пиролиза имеют аналогичные потенциальные изменения. Из-за этого экономический анализ требует многих предположений.

В 1983 году Министерство энергетики США оценило экономическую целесообразность пиролиза шин и опубликовало свои результаты в отчете под названием Scran Tyres; Оценка ресурсов и технологий шинной прокладки и других избранных альтернативных технологий2. Их «экономические результаты», в частности, указаны:

«Экономические результаты. Был проведен анализ каждого проекта с использованием предыдущих экономических параметров и компьютерной программы. Результаты показали отрицательные денежные потоки по каждому проекту.Использование системы ускоренного возврата капитала (ACRS) по-прежнему показало отрицательные денежные потоки по каждому проекту. Причина этих отрицательных денежных потоков заключается в том, что пиролиз шин является экономическим только с уникальными ситуационными переменными. Существует ряд вопросов о качестве продукта, цене продукта и стоимости исходного сырья, которые, как правило, придают неопределенность экономическому анализу … »

В отчете Министерства энергетики оценивается чувствительность результатов модели к изменениям выбранных переменных, таких как капитальные вложения, рабочая сила, коммунальные услуги и цены на продукцию.В этом анализе все переменные, кроме одной, оставались постоянными, а выбранная переменная оценивалась от минус 20 процентов предполагаемого значения до плюс 20 процентов с шагом 10 процентов. Двумя переменными, оказавшими наибольшее влияние на прибыльность, были сборы за опрокидывание шин (сборы, уплачиваемые за утилизацию утильных шин — доход от затрат на приобретение шин) и продажная цена продукции. В Таблице 8-7 приведены суммы чаевых и отпускные цены на продукцию

.
Таблица 8-7.Приобретение шин. Цены и отпускные цены на продукцию, необходимую для обеспечения 20-процентной рентабельности капитала для пяти установок пиролиза шин2 (в долларах)

Материал

ERRG

Фостер-

Наряд

Кобе

Кутриб

Уиллер

Масло

Комиссия за чаевые »

0.75

0,04

0,16

1,03

0,11

Масло «

8,13

0.60

0,77

8,15

0,77

Char®

0,10

0.06

0,07

0,33

0,06

Сталь

121

13

35

68

39

• Плата за чаевые, полученный кредит на утилизацию шин, $ / шина

б Цена реализации пиролитического масла, $ / галлон

c Цена продажи гольца, $ / фунт

d Цена продажи стального лома, долл. / Тонна, необходимая для получения 20-процентной рентабельности капитала (ROE) для пяти процессов пиролиза, смоделированных в отчете.Анализ предполагает, что весь образующийся пирогаз расходуется в качестве топлива в процессе.

Более высокая плата за опрокидывание шин может улучшить экономику пиролиза шин. Бизнес может быть финансово успешным, если чаевые оператору технологического процесса составляют от 1 до 8 долларов. В настоящее время несколько штатов взимают плату за утилизацию шин в размере доллара или более во время покупки. Однако большая часть сборов идет на администрирование программы, оплату сборщика шин, дистрибьютора, переработчика шин и конечного пользователя утильных шин.Конечный пользователь часто получает всего от 15 до 20 центов за шину. Для сравнения в Таблице 8-7, во 2 квартале 1991 года сырая нефть продавалась по цене около 20 долларов за баррель (0,47 доллара за галлон), высококачественная сажа продавалась по 0,28 доллара за фунт, а стальной лом продавался по цене примерно 25 долларов за тонну.

8.6 ВЫВОДЫ

Последствия пиролиза для загрязнения воздуха минимальны при правильной конструкции и эксплуатации. ЛОС в газе могут вытекать из уплотнений насосов, фланцев труб, штоков клапанов, дренажей и компрессоров.Твердые частицы образуются в результате обработки и обработки полукокса. Данные о выбросах от пиролизных установок минимальны, потому что многие установки работают в течение коротких периодов времени и часто только на уровне пилотного проекта.

Пиролиз шин в настоящее время является мелкомасштабным. В настоящее время крупномасштабные операции экономически нецелесообразны. С экономической точки зрения пиролиз — дело маргинальное. Если затраты на утилизацию шин не высоки, можно добиться экономии энергии на месте, получить налоговые льготы и производить более дорогостоящие продукты (например, бензол и толуол).

8.7 ССЫЛКИ

1. Меморандум от Кларка, К., Pacific Environmental Services, Inc., (PES), Мишелишу, Д., EPA / ESD / CTC. 28 сентября 1991 г. Посещение объекта — Conrad Industries.

2. Dodds, J., W.F. Доменико, Д. Эванс, У. Фиш, П.Л. Lassahnn и W.J. Toth. ЛОМ ШИНЫ: Оценка ресурсов и технологий пиролиза шин и других избранных альтернативных технологий. Министерство энергетики США. Ноябрь 1983 г.

3. Шульман, Б.Л., П.А. Белый.Пиролиз утильных шин с использованием процесса Tosco II. Американское химическое общество 0-8418-0434 9/78 / 47-076-274. Сентябрь 1978 г.

4. Вольфсон, Д.Э., Дж. Дж. Бекман, Дж. Уолтерс и Д. Беннетт. Разрушающая перегонка шин Scran Министерства внутренних дел США, Бюро горнодобывающей промышленности. Отчет № 7302. Апрель 1973 г.

5. Корпоративный отчет «Фостер Уилер Пауэр Продактс»; Тврольвсис — Завод Тврольвсис.

6. Агентство по охране окружающей среды США. Сборник коэффициентов выбросов загрязнителей воздуха.Издание четвертое, АП-42, стр. 9.1-13.

Читать здесь: Ссылки

Была ли эта статья полезной?

пластик для топлива проектов

Проекты по использованию пластика в качестве топлива начинают набирать обороты в энергетической отрасли, поскольку растет осознание значительного экологического ущерба, наносимого одноразовыми пластиками, и недостаточных привычек людей к переработке отходов, что побуждает исследователей обращаться к альтернативным методам утилизации для растущего объема производства пластика.

В таких проектах для создания топлива используется химическая энергия, хранящаяся в углеводородной структуре материала, метод, получивший высокую оценку за его экономические и экологические преимущества, но по большей части оставшийся в стадии разработки.

Сейчас эти схемы начинают развиваться. Здесь Future Power рассматривает некоторые из наиболее инновационных примеров.

Зачем превращать пластик в топливо?

По оценкам, менее 5% пластика, производимого каждый год, перерабатывается, при этом производство материала должно увеличиться на 3.8% ежегодно до 2030 года, добавляя к 6,3 миллиардам тонн, произведенным с момента начала производства 60 лет назад. Большинство из них попадает в наши океаны, что нарушает морские экосистемы, и, по прогнозам исследователей, биоразложение займет как минимум 450 лет, если вообще когда-либо.

Использование пластмассы в качестве топлива обещает не только в ограничении такого повсеместного загрязнения, но и в обеспечении значительной экономической выгоды для регионов. По оценкам Американского химического совета, только в США предприятия по переработке пластика в топливо создадут около 39 000 рабочих мест и обеспечат экономическое производство почти на 9 миллиардов долларов, что сделает глобальный рыночный потенциал такой отрасли огромным.

Топливо, полученное из пластмасс, также способно производить более чистое горючее, чем традиционные источники, из-за низкого содержания серы, учитывая, что большинство развивающихся стран используют дизельное топливо с высоким содержанием серы.

Пластик в водород

Совсем недавно исследователи из Университета Суонси открыли способ превращения пластиковых отходов в водородное топливо, которое, по их словам, однажды можно будет использовать для двигателей.

Команда добавила светопоглощающий фотокатализатор к пластиковым изделиям — материал, который поглощает солнечный свет и преобразует его в химическую энергию в процессе, называемом «фотореформирование».Затем комбинация пластика и катализатора была оставлена ​​в щелочном растворе под воздействием солнечного света, что привело к разрушению материала и образованию пузырьков газообразного водорода в процессе.

Новый метод будет дешевле, чем существующие варианты переработки, так как любой пластик можно использовать без необходимости очистки. По данным The Balance Small Business, в настоящее время переработка тонны пластиковых пакетов стоит около 4000 долларов, что часто приводит к сжиганию или выбрасыванию пластиковых отходов на свалку, чтобы избежать расходов.

Доктор Мориц Кюхнель из химического факультета университета сказал: «Ежегодно используется много пластика — миллиарды тонн — и только небольшая его часть перерабатывается. Мы пытаемся найти применение тому, что не перерабатывается.

Прелесть этого процесса в том, что он не очень требователен. Он может привести к разложению всех видов отходов ».

В настоящее время команда пытается расширить процесс с нынешних миллиграммов пластика на использование процесса фотореформирования для более крупных деталей.

Хотя могут пройти годы, прежде чем этот процесс превращения пластика в топливо можно будет внедрить на промышленном уровне, его развитие будет хорошо работать в тандеме с появлением водородных транспортных средств. В настоящее время таких автомобилей на наших дорогах нет, хотя у ряда компаний есть большие планы. Например, Toyota заявила о своей цели продать один миллион электрических и топливных автомобилей по всему миру к 2030 году, а в 2020 году она также планирует выпустить автобус на топливных элементах.

Пластмасса к дизельному топливу

Химики из Калифорнийского университета , Ирвин (Калифорния) в сотрудничестве с исследователями из Шанхайского института органической химии разработали метод переработки пластика, который позволяет им растворять связи полиэтиленового пластика для создания нефти и других топливных продуктов. .

Хотя необработанный полиэтилен может быть разрушен, он требует либо значительного количества тепла, либо химически активных токсичных химикатов, что приводит к непригодному для использования способу разрыва атомных связей. Напротив, процесс, разработанный исследователями, использует гораздо меньше тепла и позволяет превратить конечный продукт в новый источник топлива.

Команда, возглавляемая химиком из Калифорнийского университета в Ирвине Жибином Гуаном, использовала тип углеводородной молекулы, известной как алканы, которые обычно используются для производства полимеров, хотя здесь они использовались для разложения полимеров.Постепенно удаляя и добавляя связи между атомами углерода и водорода в материале, команда смогла преобразовать полиэтилен в жидкое топливо, которое можно использовать в автомобилях или других промышленных целях.

Используемые катализаторы также совместимы с различными типами полиолефиновых добавок, что означает, что пластиковые отходы, такие как бутылки, пакеты и пленка, могут быть превращены в химическое сырье без необходимости какой-либо предварительной обработки.

От пластика к сырой нефти

В 2016 году исследователи Центра устойчивых технологий Иллинойса Б.К. Шарма и Кишор Раджагопалан в сотрудничестве с Министерством сельского хозяйства США успешно переработали пластиковые пакеты в топливо.

Команда использовала полиэтиленовые пакеты высокой плотности, полученные от местных розничных продавцов, и загрузила их в установку пиролиза, создавая при этом пластиковую сырую нефть (PCO). Затем они перегоняли PCO, чтобы получить бензин и два типа дизельного топлива. После добавления антиоксидантов полученные материалы оказались лучше обычных дизельных топлив с точки зрения смазывающей способности и производного цетанового числа, что демонстрирует качество воспламенения.

От пластика до серы

Американская компания Plastic2Oil работает над превращением пластиковых отходов в серное топливо, используя выброшенный материал в качестве сырья для создания «дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы», которое содержит 15 частей на миллион или ниже.

В настоящее время дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы в основном производится из нефти, хотя Plastic2Oil представляет собой жизнеспособную альтернативу топливу, полученному из пластика. Процессор компании принимает немытый и несортированный пластик, производя около одного галлона топлива из 8.3 фунта материала. Процессор использует собственные отходящие газы в качестве топлива (примерно 10–12% от производительности процесса), что означает, что для работы машины требуется минимальное количество энергии. Произведенное топливо также может быть очищено и отделено без затрат на дистилляционную колонну.

Есть ли негативы?

Отрасль по переработке отходов в топливо вызвала некоторое сопротивление со стороны природоохранных организаций: протесты привели к остановке запланированного объекта по переработке отходов в топливо в Ланкашире в прошлом году, а в Канберре, Австралия, после жалоб экологов было начато расследование.

Ларри О’Лафлин, исполнительный директор ACT Conservation Council, рассказал изданию The Guardian об экологической угрозе, которую, по его словам, представляют свалки для переработки отходов в пластик. Он отверг представление о том, что промышленность — это форма вторичной переработки, поскольку пластмассы можно использовать только один раз, прежде чем они будут превращены в топливо. Он также утверждал, что широкое распространение этого метода может замедлить усилия по поиску альтернативных видов топлива, сказав: «Во время сокращения выбросов углерода они вводят другое ископаемое топливо.ACT пытается перейти к нулевым выбросам к 2050 году. Как мы собираемся этого добиться, создав здесь нефтеперерабатывающий завод? »

Связанные компании

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *