gazeificarea

INCINERARE
GAZIFICARE 
GAZIFICARE
INCINERARE

Aceasta este o tehnologie veche și poluantă folosită pentru a arde pur și simplu gunoiul menajer și deșeurile. Incinerarea produce o cantitate limitată de căldură care este folosită în mod normal pentru încălzirea cazanelor pentru a produce aburi pentru a conduce turbine cu aburi pentru a genera cantități limitate de electricitate. Această tehnologie nu mai este considerată o alternativă viabilă. Multe dintre aceste instalații vechi sunt modernizate la instalațiile de gazeificare.

GAZIFICARE 

În mod clar, se consideră că acesta este calea viitorului, atât în ​​termeni de eficiență, cât și în mediu. Gazificarea este o tehnologie energetică flexibilă și curată care poate transforma o varietate de materii prime în energie, contribuind la reducerea dependenței de sursele de energie pe bază de carbon, oferind o sursă alternativă curată de electricitate, îngrășăminte, combustibili și alte produse secundare utile. Gazificarea transformă aproape orice material într-un gaz utilizabil și eficient (syngas). Syngas-urile pot fi utilizate pentru a produce electricitate direct, prin intermediul turbinelor cu gaz sau pentru a produce combustibili lichizi, biocombustibili, un substitut pentru gazul natural (SNG) sau hidrogen. În întreaga lume funcționează peste 140 de instalații de gazificare. Nouă dintre aceste plante sunt situate în Statele Unite. Capacitatea de gazeificare la nivel mondial este prevăzută să crească cu 70% până în 2015, 80% din această creștere având loc în Asia. Există multe companii care produc tehnologii de gazeificare. Există două tipuri principale de gazeificare; Piroliză și arc plasmatic.

GAZIFICARE

Gazificarea este o soluție ecologică pentru o problemă de mediu
Lumea se confruntă cu o creștere rapidă a cererii de energie, prețuri persistente ridicate ale energiei și o provocare de a reduce emisiile de dioxid de carbon din producția și producția de energie electrică. Nici o singură tehnologie sau resursă nu poate rezolva problema, dar gazificarea poate face parte din soluție împreună cu sursele regenerabile de energie, cum ar fi programele de eficiență eoliană și energetică.
Gazificarea poate îmbunătăți portofoliul de energie din SUA și mondial, creând totodată mai puține emisii de aer, folosind mai puțină apă și generează mai puține deșeuri decât majoritatea tehnologiilor energetice tradiționale. Indiferent dacă este utilizat pentru generarea de energie electrică, pentru producția de gaz natural înlocuitor sau pentru producerea unui număr mare de produse cu consum energetic mare, gazificarea are avantaje semnificative pentru mediu față de tehnologiile convenționale.

Gazificarea oferă avantaje semnificative pentru mediu

Instalațiile de gazeificare produc cantități semnificativ mai mici de poluanți atmosferici.
Gazificarea poate reduce impactul asupra mediului al eliminării deșeurilor, deoarece poate utiliza produse reziduale ca materie primă, generând produse valoroase din materiale care altfel ar fi aruncate ca deșeuri.
Produsele secundare de gazeificare nu sunt periculoase și sunt ușor comercializate.
Instalațiile de gazificare utilizează în mod semnificativ mai puțină apă decât generarea tradițională de energie pe bază de cărbune și pot fi proiectate astfel încât să își recicleze apa de proces, să nu descarce niciuna în mediul înconjurător.
Dioxidul de carbon (CO2) poate fi capturat dintr-o uzină de gazeificare industrială folosind tehnologii dovedite comercial. De fapt, începând cu anul 2000, uzina de gaze naturale înlocuitoare Great Plains din Dakota de Nord a captat aceeași cantitate de CO2 ca o centrală de cărbune de 400 MW ar produce și a trimite acel CO2 prin conductă în Canada, pentru recuperarea de petrol îmbunătățită.
Gazificarea oferă cel mai curat, cel mai eficient mijloc de producere a energiei electrice din cărbune și cea mai mică opțiune de cost pentru captarea CO2 din generarea de energie electrică, potrivit Departamentului pentru Energie al SUA.

BENEFICII ECONOMICE
Gazificarea poate concura eficient în medii energetice la prețuri ridicate pentru a furniza energie și produse.
Gazificarea poate fi utilizată pentru a transforma materie primă la prețuri mai mici, precum petcoca și cărbunele, în produse foarte valoroase precum electricitatea, gazul natural înlocuitor, combustibilii, substanțele chimice și îngrășăminte. De exemplu, o instalație chimică poate gazifica petcoke sau cărbune cu sulf ridicat în loc să folosească gaz natural la un preț ridicat, reducând astfel costurile de exploatare.
În timp ce o centrală de gazeificare are un consum mare (ca orice instalație de producție foarte mare), costurile sale de exploatare sunt potențial mai mici decât procesele convenționale sau instalațiile pe cărbune, deoarece instalațiile de gazificare sunt mai eficiente și necesită mai puțin echipament de control al poluării. Odată cu continuarea eforturilor de cercetare și dezvoltare și experiență de operare comercială, costul acestor unități va continua să scadă.
Gazificarea oferă o mare flexibilitate a combustibilului. O instalație de gazeificare poate varia amestecul de materie primă solidă sau poate funcționa pe materie primă de gaz sau lichid - oferindu-i mai multă libertate de adaptare la prețul și disponibilitatea materiei prime.
Capacitatea de a produce o serie de produse de înaltă valoare în același timp (poligenerare) ajută, de asemenea, o instalație să-și compenseze costurile de capital și de exploatare. În plus, principalele produse secundare de gazeificare (sulf și zgură) sunt ușor comercializate. De exemplu, sulful poate fi utilizat ca îngrășământ și zgura poate fi folosită în construcția patului rutier sau în materialele pentru acoperișuri.
O centrală de gazificare de ultimă generație, cu tehnologie disponibilă în comerț, poate funcționa cu eficiență într-un interval de 38-41%. Îmbunătățirile tehnologice acum în testarea avansată vor spori eficiența la niveluri semnificativ mai mari.
Gazificarea poate crește investițiile interne și locurile de muncă în industriile de producție care au fost recent în declin din cauza costurilor energetice mari.
Mulți prezic că centralele electrice pe bază de cărbune și alte instalații de fabricație vor fi necesare pentru captarea și stocarea CO2, sau participarea la o capacitate de carbon și o piață comercială. În acest scenariu, proiectele de gazificare vor avea un avantaj cost față de tehnologiile convenționale. În timp ce captarea și sechestrarea CO2 va crește costul tuturor formelor de producere a energiei electrice, o centrală IGCC poate capta și comprima CO2 la jumătate din costul unei uzine tradiționale de cărbune pulverizate. Alte opțiuni bazate pe gazificare, inclusiv producția de combustibili pentru motoare, substanțe chimice, îngrășăminte sau hidrogen, pentru a numi câteva, au și costuri mai mici de captare și compresie a carbonului. Aceasta va oferi un beneficiu semnificativ din punct de vedere economic și de mediu într-o lume restricționată de carbon. (Vezi Costurile de captare și compresie a carbonului.)
Gazificarea poate înlocui gazul natural volatil ca combustibil sau materie primă. Citeste mai mult.
Gazificarea este folosită în întreaga lume. Citiți mai multe despre economia gazificării în practică.

Produse chimice și îngrășăminte
Generare de energie electrică cu gazeificare
Gaz natural înlocuitor
Hidrogen pentru rafinarea uleiului
INDUSTRIA DE GASIFICARE
Viitorul gazificării
Produse chimice și îngrășăminte

Gazificarea modernă a fost utilizată în industria chimică încă din anii '50. În mod obișnuit, industria chimică folosește gazificarea pentru a produce metanol, precum și substanțe chimice, precum amoniacul și urea, care constituie fundamentul îngrășămintelor pe bază de azot. Majoritatea instalațiilor de gazificare care funcționează la nivel mondial produc substanțe chimice și îngrășăminte. Și, pe măsură ce prețurile gazelor naturale și petrolului continuă să crească, industria chimică dezvoltă instalații suplimentare de gazificare a cărbunelui pentru a genera aceste blocuri chimice de bază.
Compania chimică Eastman a ajutat la avansarea utilizării tehnologiei de gazeificare a cărbunelui pentru producția de substanțe chimice în fabrica de cărbuni și substanțe chimice Eastman din Kingsport, Tennessee transformă cărbunii din Apalachian în substanțe chimice cu metanol și acetil. Uzina a început să funcționeze în 1983 și a gazificat aproximativ 10 milioane de tone de cărbune, cu o rată de disponibilitate de 98 până la 99 la sută.

Generare de energie electrică cu gazeificare

Cărbunele poate fi utilizat ca materie primă pentru a produce energie electrică prin gazeificare, denumit în mod uzual denumit ciclul combinat de gazeificare integrat (IGCC). Această tehnologie specială de cărbune la putere permite utilizarea continuă a cărbunelui fără nivelul ridicat al emisiilor de aer asociate tehnologiilor convenționale de ardere a cărbunelui. În centralele electrice de gazificare, poluanții din syngas sunt îndepărtați înainte ca acestea să fie arse în turbine. În schimb, tehnologiile convenționale de ardere a cărbunilor captează poluanții după ardere, ceea ce necesită curățarea unui volum mult mai mare de gaz de evacuare. Aceasta crește costurile, reduce fiabilitatea și generează volume mari de deșeuri încărcate cu sulf, care trebuie aruncate în depozitele de deșeuri sau în lagune.
Astăzi, există 15 centrale electrice pe bază de gazificare care funcționează cu succes în întreaga lume. Există trei astfel de instalații care operează în Statele Unite. Instalațiile din Terre Haute, Indiana și Tampa, Florida asigură energie electrică de bază, iar a treia, în Delaware City, Delaware furnizează electricitate unei rafinării Valero. (A se vedea capacitatea de generare a energiei pe bază de gazeificare mondială)

Gaz natural înlocuitor

Gazificarea poate fi, de asemenea, utilizată pentru a crea gaz natural substitutiv (SNG) din cărbune și alte materii prime, suplimentând rezervele de gaze naturale americane. Folosind o reacție de „metanare”, syngele pe bază de cărbune - în principal monoxid de carbon (CO) și hidrogen (H2) - pot fi convertite profitabil în metan (CH4). Aproape identic cu gazele naturale convenționale, SNG-ul rezultat poate fi livrat în sistemul de conducte de gaze naturale din SUA și utilizat pentru generarea de energie electrică, producerea de substanțe chimice / îngrășăminte sau încălzirea caselor și a întreprinderilor. SNG va spori securitatea combustibilului intern prin deplasarea gazului natural importat, care este furnizat în general sub formă de gaz natural lichefiat (GNL).

Hidrogen pentru rafinarea uleiului

Hidrogenul, una dintre cele două componente majore ale syngasului, este utilizat în industria rafinării petrolului pentru a îndepărta impuritățile de la benzină, motorină și combustibil cu jet, producând astfel combustibilii curați cerinți de reglementările statale și federale privind aerul curat. Hidrogenul este, de asemenea, utilizat pentru modernizarea petrolului greu. Istoric, rafinăriile au utilizat gaz natural pentru a produce acest hidrogen. Acum, odată cu creșterea prețului gazelor naturale, rafinăriile caută la materii prime alternative pentru a produce hidrogenul necesar. Rafinăriile pot gazeifica reziduurile cu valoare scăzută, cum ar fi cocsul de petrol, asfaltele, tarsurile și unele deșeuri uleioase din procesul de rafinare, pentru a genera atât hidrogenul necesar, cât și puterea și aburul necesare pentru a conduce rafinăria.
Combustibili de transport
Gazificarea poate fi utilizată pentru a produce combustibili de transport din nisipuri petroliere, cărbune și biomasă. Citiți mai multe despre fiecare dintre aceste tehnologii.

INDUSTRIA DE GASIFICARE

Gazificarea a fost folosită în mod fiabil la scară comercială la nivel mondial de mai bine de 50 de ani de către industria chimică, rafinare și îngrășăminte și de către energia electrică de mai bine de 35 de ani. În prezent, există peste 340 de instalații de gazificare - cu peste 820 de gazificatoare - care operează în întreaga lume.
Nouă dintre aceste uzine de gazeificare sunt situate în Statele Unite. (Vezi Instalațiile de gazeificare existente în SUA)

Viitorul gazificării

Capacitatea de gazeificare la nivel mondial este prevăzută să crească cu 70% până în 2015, cu 80% din creștere în Asia. Principalii actori în spatele acestei creșteri așteptate sunt industriile chimice, îngrășăminte și cărbune către lichide din China, nisipuri petroliere din Canada, poligenerare (hidrogen și energie electrică sau chimicale) și gaz natural înlocuitor în Statele Unite și rafinare în Europa
. utilizarea gazificării se extinde. Mai multe proiecte de gazeificare sunt în curs de dezvoltare pentru a furniza abur și hidrogen pentru a îmbunătăți brutul sintetic în industria nisipurilor petroliere din Canada. În plus, industria hârtiei explorează modul în care gazificarea poate fi utilizată pentru a face operațiunile lor mai eficiente și pentru a reduce fluxurile de deșeuri.
O serie de factori contribuie la un interes din ce în ce mai mare pentru gazeificare, inclusiv prețurile volatile ale petrolului și gazelor naturale, reglementări de mediu mai stricte și un consens din ce în ce mai mare potrivit căruia va fi probabil necesară gestionarea CO2 în generarea de energie și producerea de energie. (Vezi prețurile energiei din SUA).
China este de așteptat să obțină cea mai rapidă creștere a gazificării la nivel mondial. Din 2004, 29 de noi instalații de gazeificare au fost autorizate și / sau construite în China. În schimb, nicio nouă instalație de gazeificare nu a început să funcționeze în Statele Unite din 2002.
Se prevede că industria gazificării va crește semnificativ în Statele Unite, în ciuda unor provocări, inclusiv creșterea costurilor de construcție și incertitudinea cu privire la stimulentele și reglementările politice.

COMBUSTIBILI DE TRANSPORT

Transportarea combustibililor din
nisipurile petroliere Se estimează că „nisipurile petroliere” din Alberta, Canada conțin atât ulei recuperabil (sub formă de bitum), cât și vaste câmpuri petroliere din Arabia Saudită. Cu toate acestea, pentru a transforma această materie primă în produse vândute necesită extragerea nisipurilor de ulei și rafinarea bitumului rezultat la combustibilii de transport. Procesul de exploatare implică cantități masive de abur pentru a separa bitumul de nisip, iar procesul de rafinare necesită cantități mari de hidrogen pentru a moderniza „petrolul” la produsele finite. Reziduurile din procesul de modernizare includ petcoke, funduri deasfaltate, reziduuri de vid și asfalt / asphalteni - toate conțin energie neutilizată.
În mod tradițional, operatorii de nisipuri petroliere au utilizat gaz natural pentru a produce aburul și hidrogenul necesar proceselor de extracție, modernizare și rafinare. Cu toate acestea, un număr de operatori vor gazifica în curând petcoke pentru a furniza aburul și hidrogenul necesar. Nu numai că gazificarea va înlocui gazul scump ca materie primă, ci va permite, de asemenea, extragerea energiei utilizabile din ceea ce este altfel un produs cu valoare foarte mică (petcoke). În plus, apa neagră din procesele miniere și de rafinare poate fi reciclată la gazificatoare folosind un sistem de alimentare umedă, reducând consumul de apă dulce și costurile de gestionare a apelor uzate. (Acest lucru nu este lipsit de importanță, deoarece operațiunile tradiționale de nisip petrolier consumă volume mari de apă.)
Combustibili de transport din cărbune
Gazificarea este baza pentru transformarea cărbunelui și a altor materii prime solide și a gazelor naturale în combustibili de transport, cum ar fi benzină, combustibil diesel ultra-curat, jet. combustibil, naftă și uleiuri sintetice. Două căi de bază sunt utilizate pentru transformarea cărbunelui în combustibili pentru motoare prin gazificare. În primul, syngasul suferă un proces suplimentar, reacția Fischer-Tropsch (FT), pentru a o transforma într-un produs petrolier lichid. Procesul FT, cu cărbune ca materie primă, a fost inventat în anii 1920, a fost folosit de Germania în timpul celui de-al doilea război mondial și a fost utilizat în Africa de Sud încă din anii '50. Astăzi, este folosit și în Malaezia și Orientul Mijlociu cu gaz natural ca materie primă.
În cel de-al doilea procedeu, așa-numitele metanol-benzină (MTG), syngasul este transformat pentru prima dată în metanol (un proces utilizat în comerț), iar metanolul este transformat în benzină, reacționând peste un pat de catalizatori. O fabrică comercială de MTG a funcționat cu succes în anii 1980 și începutul anilor 1990 în Noua Zeelandă și instalații sunt în curs de dezvoltare în China, iar în SUA
Carburanții de transport din biomasă
Gazificarea este, de asemenea, utilizat ca bază pentru convertirea biomasei în combustibili de transport. Biomasa, (cum ar fi deșeuri agricole, iarbă de schimb sau deșeuri de lemn) este transformată într-un gaz de sinteză prin gazificare. Gazul de sinteză este apoi trecut pe diverși catalizatori proprietari și transformat în combustibili de transport, cum ar fi etanolul celulozic sau bio-diesel. Mai multe instalații din biomasă pentru lichide sunt acum în curs de dezvoltare.

PIROLIZĂ 
Piroliza este o descompunere chimică termică a materialului organic la temperaturi ridicate în absența oxigenului. Piroliza apare de obicei sub presiune și la temperaturi de funcționare peste 430 ° C (800 ° F). Cuvântul este inventat din elementele derivate din greacă pir „foc” și liză „separare”. Piroliza este un caz special de termoliză și este cel mai frecvent utilizat pentru materialele organice. Piroliza sau gazificarea lemnului, care începe de la 200-300 ° C (390-570 ° F), și apare în mod natural, de exemplu, când vegetația intră în contact cu lavă în erupțiile vulcanice. În general, piroliza substanțelor organice produce gaz și lichide lăsând un reziduu solid mai bogat în conținut de carbon. Piroliza extremă, care lasă mai ales carbonul ca reziduu, se numește carbonizare.

GASIFICAREA PIROLIZEi

Prezentare simplificată a chimiei pirolizei. 
Piroliza este o descompunere termochimică a materialului organic la temperaturi ridicate în absența oxigenului. Piroliza apare de obicei sub presiune și la temperaturi de funcționare peste 430 ° C (800 ° F). Cuvântul este inventat din elementele derivate din greacă pir „foc” și liză „separare”.
Piroliza este un caz special de termoliză și este cel mai frecvent utilizat pentru materialele organice, fiind apoi unul dintre procesele implicate în carbonizare. Piroliza lemnului, care începe de la 200-300 ° C (390-570 ° F), [1] apare de exemplu în incendii sau când vegetația vine în contact cu lavă în erupțiile vulcanice. În general, piroliza substanțelor organice produce gaze și produse lichide și lasă un reziduu solid mai bogat în conținut de carbon. Piroliza extremă, care lasă mai ales carbonul ca reziduu, se numește carbonizare.
Procesul este utilizat foarte mult în industria chimică, de exemplu, pentru a produce cărbune, carbon activat, metanol și alte substanțe chimice din lemn, pentru a transforma diclorura de etilen în clorură de vinil pentru a face PVC, pentru a produce cocs din cărbune, pentru a converti biomasa în syngas, pentru a transforma deșeurile în substanțe de unică folosință în condiții de siguranță și pentru transformarea hidrocarburilor cu greutate medie din ulei în cele mai ușoare precum benzina. Aceste utilizări specializate ale pirolizei pot fi numite diverse denumiri, cum ar fi distilarea uscată, distilarea distructivă sau fisurarea.
De asemenea, piroliza joacă un rol important în mai multe proceduri de gătit, cum ar fi coacerea, prăjirea, prăjirea și caramelizarea. Și este un instrument de analiză chimică, de exemplu în spectrometria de masă și în datarea carbon-14. Într-adevăr, multe substanțe chimice importante, cum ar fi fosforul și acidul sulfuric, au fost obținute pentru prima dată prin acest proces. Se presupune că piroliza are loc în timpul catagenezei, conversia materiei organice îngropate în combustibili fosili. Este, de asemenea, baza pirografiei.
În procesul lor de îmbălsămare, vechii egipteni au folosit un amestec de substanțe, inclusiv metanol, pe care le-au obținut din piroliza lemnului.
Piroliza diferă de alte procese la temperaturi ridicate, cum ar fi combustia și hidroliza, prin faptul că nu implică reacții cu oxigen, apă sau orice alt reactiv. În practică nu este posibilă realizarea unei atmosfere complet fără oxigen. Deoarece există un anumit oxigen în orice sistem de piroliză, apare o cantitate mică de oxidare.
Termenul a fost aplicat și la descompunerea materialului organic în prezența apei supraîncălzite sau a aburului (piroliza hidră), de exemplu în fisurarea cu abur a uleiului.
Apariția și utilizarea
pirolizei este de obicei prima reacție chimică care are loc în arderea multor combustibili organici solizi, precum lemnul, pânza și hârtia, deșeurile municipale și, de asemenea, unele tipuri de plastic. Într-un incendiu de lemn, flăcările vizibile nu se datorează combustiei lemnului în sine, ci mai degrabă a gazelor eliberate de piroliza sa; în timp ce arderea fără flăcări a brațelor este arderea reziduului solid (cărbune) lăsat în urmă de acesta. Astfel, piroliza materialelor obișnuite precum lemnul, plasticul și îmbrăcămintea este extrem de importantă pentru siguranța la foc și pentru stingerea incendiilor.
Gătirea
pirolizei are loc ori de câte ori alimentele sunt expuse la temperaturi suficient de ridicate într-un mediu uscat, cum ar fi prăjirea, coacerea, prăjirea, la grătar, etc. Este procesul chimic responsabil de formarea crustei aurii în alimentele preparate prin aceste metode. .
În gătirea normală, principalele componente alimentare care suferă piroliză sunt carbohidrații (inclusiv zaharurile, amidonul și fibrele) și proteinele. Piroliza grăsimilor necesită o temperatură mult mai ridicată și, deoarece produce produse toxice și inflamabile (cum ar fi acroleina), în general este evitată în gătirea normală. Poate să apară, totuși, când grătești carne grasă peste cărbuni fierbinți.
Chiar dacă gătitul se desfășoară în mod normal în aer, temperaturile și condițiile de mediu sunt astfel încât nu există o combustie mică sau deloc a substanțelor originale sau a produselor lor de descompunere. În particular, piroliza proteinelor și carbohidraților începe la temperaturi mult mai mici decât temperatura de aprindere a reziduurilor solide, iar subprodusele volatile sunt prea diluate în aer pentru a se aprinde. (În vasele cu flambă, flacăra se datorează mai ales combustiei alcoolului, în timp ce crusta este formată prin piroliză ca în coacere.)
Piroliza carbohidraților și proteinelor necesită temperaturi substanțial mai mari de 100 ° C (212 ° F), astfel încât piroliza face nu apar atâta timp cât este prezentă apă liberă, de exemplu în mâncare fiartă - nici măcar într-o oală sub presiune. Când sunt încălzite în prezența apei, carbohidrații și proteinele suferă hidroliză treptată mai degrabă decât piroliză. Într-adevăr, pentru majoritatea alimentelor, piroliza este de obicei limitată la straturile exterioare ale alimentelor și începe numai după ce aceste straturi s-au uscat.
Temperaturile de piroliză alimentară sunt totuși mai scăzute decât punctul de fierbere al lipidelor, astfel încât piroliza apare atunci când prăjiți în ulei vegetal sau suet, sau înmuiați carnea în propria sa grăsime.
Piroliza joacă, de asemenea, un rol esențial în producția de ceai de orz, cafea și nuci prăjite, cum ar fi alune și migdale. Întrucât acestea constau în mare parte din materiale uscate, procesul de piroliză nu se limitează la straturile exterioare, ci se extinde pe întregul material. În toate aceste cazuri, piroliza creează sau eliberează multe dintre substanțele care contribuie la aroma, culoarea și proprietățile biologice ale produsului final. De asemenea, poate distruge unele substanțe toxice, cu gust neplăcut sau cele care pot contribui la stricare.
Piroliza controlată a zaharurilor începând de la 170 ° C (338 ° F) produce caramel, un produs solubil în apă de la bej până la maro, care este utilizat pe scară largă în cofetărie și (sub formă de colorare de caramel) ca agent colorant pentru băuturile răcoritoare și alte produse industrializate Produse alimentare.
Reziduurile solide din piroliza alimentelor vărsate și stropite creează încrustarea maro-neagră adesea văzută pe vasele de gătit, blaturile sobelor și suprafețele interioare ale cuptoarelor.

Cărbunele de
carbon a fost folosit încă din cele mai vechi timpuri pentru transformarea lemnului în cărbune la scară industrială. Pe lângă lemn, procesul poate folosi și rumeguș și alte produse din lemn.
Cărbunele este obținut prin încălzirea lemnului până când se produce piroliza completă (carbonizarea), lăsând doar carbon și cenușă anorganică. În multe părți ale lumii, cărbunele este încă produs semi-industrial, prin arderea unei grămezi de lemn care a fost acoperită în cea mai mare parte cu noroi sau cărămizi. Căldura generată prin arderea unei părți a lemnului și a subproductelor volatile pirolizează restul grămei. Furnizarea limitată de oxigen împiedică cărbunele să ardă și el. O alternativă mai modernă este încălzirea lemnului într-un vas metalic etanș, care este mult mai puțin poluant și permite condensarea produselor volatile.
Structura vasculară originală a lemnului și porii creați prin evacuarea gazelor se combină pentru a produce un material ușor și poros. Începând cu un material dens asemănător lemnului, cum ar fi coajele de nuci sau pietrele de piersic, se obține o formă de cărbune cu pori deosebit de fine (și, prin urmare, o suprafață mult mai mare a porilor), numită carbon activat, care este utilizat ca adsorbant pentru o largă gama de substanțe chimice.
Biochar
Reziduurile de piroliză organică incompletă, de exemplu, de la focurile de gătit, sunt considerate a fi componenta cheie a solurilor de terasă asociate cu comunitățile antice indigene din bazinul Amazonului. Terra preta este foarte căutată de fermierii locali pentru fertilitatea sa superioară în comparație cu solul roșu natural al regiunii. Se fac eforturi pentru recrearea acestor soluri prin biochar, reziduul solid al pirolizei din diferite materiale, în mare parte deșeuri organice.
Biochar îmbunătățește textura solului și ecologia, crescând capacitatea de a reține îngrășăminte și de a le elibera lent. Conține în mod natural multe dintre micronutrienții necesari plantelor, cum ar fi seleniul. De asemenea, este mai sigur decât alte îngrășăminte „naturale”, cum ar fi gunoiul de grajd sau apele reziduale, deoarece a fost dezinfectat la temperaturi ridicate și, deoarece își eliberează nutrienții într-un ritm lent, reduce considerabil riscul de contaminare a maselor de apă.
Biocharul este, de asemenea, considerat pentru sechestrarea carbonului, cu scopul de atenuare a încălzirii globale. Deoarece piroliza arde gazele volatile, biocharul emite doar vapori de apă. Prin arderea gazelor dăunătoare, o formă stabilă de carbon poate fi sechestrată în pământul unde va rămâne mii de ani.
cocs
este folosită la scară masivă pentru a transforma cărbunele în cocs pentru metalurgie, în special pentru oțelărie. Cocsul poate fi, de asemenea, produs din reziduurile solide rămase de la rafinarea petrolului.
Acele materii prime conțin, de obicei, atomi de hidrogen, azot sau oxigen, combinați cu carbon în molecule cu greutate moleculară medie până la mare. Procesul de producere a cocsului sau „cocsare” constă în încălzirea materialului din vase închise la temperaturi foarte ridicate (până la 2.000 ° C sau 3.600 ° F), astfel încât moleculele respective sunt defalcate în substanțe volatile mai ușoare, care părăsesc vasul, și un reziduu poros, dar dur, care este în mare parte carbon și cenușă anorganică. Cantitatea de volatili variază în funcție de materialul sursă, dar este de obicei 25-30% din greutate.
Fibra de
carbon Fibrele de carbon sunt filamente de carbon care pot fi utilizate pentru a produce fire și materiale foarte puternice. Articolele din fibre de carbon sunt adesea produse prin filarea și țeserea articolului dorit din fibrele unui polimer adecvat, apoi pirolizând materialul la o temperatură ridicată (de la 1.500–3.000 ° C sau 2.730–5.430 ° F).
Primele fibre de carbon au fost obținute din raion, dar poliacrilonitrilul a devenit cel mai comun material de pornire.
Pentru primele lor lămpi electrice funcționale, Joseph Wilson Swan și Thomas Edison au folosit filamente de carbon realizate prin piroliza firelor de bumbac și respectiv a așchii de bambus.
biocombustibilă
este baza mai multor metode care sunt dezvoltate pentru producerea de combustibil din biomasă, care poate include culturi cultivate în acest scop sau produse reziduale biologice din alte industrii.
Deși combustibilul sintetic diesel nu poate fi produs încă direct prin piroliza materialelor organice, există o modalitate de a produce lichid similar („bio-ulei”) care poate fi utilizat ca combustibil, după îndepărtarea bio-chimicalelor valoroase care pot fi utilizate ca aditivi alimentari sau produse farmaceutice. Eficiența mai mare este obținută prin așa-numita piroliză flash, unde materie primă fin divizată este încălzită rapid la între 350 și 500 ° C (660 și 930 ° F) pentru mai puțin de 2 secunde.
Bio-uleiul care seamănă cu țiței ușoare poate fi, de asemenea, produs prin piroliza hidră din mai multe tipuri de materii prime, inclusiv deșeuri provenite de la creșterea porcilor și curcanului, printr-un proces numit depolimerizare termică (care poate include totuși alte reacții în afară de piroliză).
Eliminarea deșeurilor de plastic
Piroliza anhidră poate fi, de asemenea, utilizată pentru a produce combustibil lichid similar cu motorina din deșeurile de plastic.
Procese
În multe aplicații industriale, procesul se realizează sub presiune și la temperaturi de funcționare de peste 430 ° C (806 ° F). Pentru deșeurile agricole, de exemplu, temperaturile obișnuite sunt de la 450 până la 550 ° C (840 la 1.000 ° F).
Piroliza
în vid În
Procese pentru piroliza biomasei
Întrucât piroliza este endotermă, au fost propuse diferite metode pentru a furniza căldură particulelor de biomasă care reacționează:
Combustia parțială a produselor de biomasă prin injecție de aer. Aceasta duce la produse de calitate slabă.
Transfer direct de căldură cu un gaz fierbinte, în mod ideal gazul produs care este reîncălzit și reciclat. Problema este de a furniza suficientă căldură cu debitul rezonabil al gazelor.
Transfer indirect de căldură cu suprafețe de schimb (perete, tuburi). Este dificil să se realizeze un transfer de căldură bun pe ambele părți ale suprafeței schimbătoare de căldură.
Transfer direct de căldură cu solidele circulante: solidele transferă căldura între un arzător și un reactor de piroliză. Aceasta este o tehnologie eficientă, dar complexă.
Pentru piroliza flash, biomasa trebuie să fie măcinată în particule fine și stratul de izolație care se formează la suprafața particulelor care reacționează trebuie îndepărtat continuu. Pentru piroliza biomasei au fost propuse următoarele tehnologii:
Paturile fixe au fost utilizate pentru producția tradițională de cărbune. Transferul de căldură lent și slab a avut ca rezultat un randament foarte scăzut de lichide.
Augers: Această tehnologie este adaptată dintr-un proces Lurgi pentru gazificarea cărbunelui. Nisipul fierbinte și particulele de biomasă sunt alimentate la un capăt al unui șurub. Șurubul amestecă nisipul și biomasa și le transmite de-a lungul. Oferă un control bun al timpului de ședere a biomasei. Nu diluează produsele pirolizei cu un purtător sau cu un fluid fluidizant. Cu toate acestea, nisipul trebuie reîncălzit într-un vas separat, iar fiabilitatea mecanică este un motiv de îngrijorare. Nu există o implementare comercială pe scară largă.
Procese ablative: particulele de biomasă sunt deplasate cu viteză mare pe o suprafață metalică fierbinte. Ablarea oricărei substanțe care se formează pe suprafața particulelor menține o rată mare de transfer de căldură. Acest lucru poate fi obținut folosind o suprafață metalică care se învârte cu viteză mare într-un pat de particule de biomasă, care poate prezenta probleme de fiabilitate mecanică, dar previne orice diluare a produselor. Ca alternativă, particulele pot fi suspendate într-un gaz purtător și introduse cu viteză mare printr-un ciclon al cărui perete este încălzit; produsele sunt diluate cu gazul transportator. O problemă împărtășită tuturor proceselor ablative este aceea că amploarea este dificilă deoarece raportul dintre suprafața peretelui și volumul reactorului scade odată cu creșterea dimensiunii reactorului. Nu există o implementare comercială pe scară largă.
Con rotativ: Nisipul fierbinte preîncălzit și particulele de biomasă sunt introduse într-un con rotativ. Datorită rotirii conului, amestecul de nisip și biomasă este transportat pe suprafața conului prin forță centrifugă. Ca și alte reactoare cu pat transportat superficial, sunt necesare particule relativ fine pentru a obține un randament lichid bun. Nu există o implementare comercială la scară largă.
Paturi fluidizate: particulele de biomasă sunt introduse într-un pat de nisip fierbinte fluidizat de un gaz, care este de obicei un gaz recirculat al produsului. Rata mare de transfer de căldură din nisipul fluidizat duce la încălzirea rapidă a particulelor de biomasă. Există o oarecare ablație prin atracție cu particulele de nisip, dar nu este la fel de eficientă ca în procesele ablative. Căldura este de obicei asigurată de tuburile schimbătoare de căldură prin care curge gazul la cald. Există o oarecare diluare a produselor, ceea ce face mai dificilă condensarea și apoi îndepărtarea ceaței bio-petrol din gazul care iese din condensatoare. Acest proces a fost extins de companii precum Dynamotive și Agri-Therm. Principalele provocări sunt îmbunătățirea calității și coerenței bio-uleiului.
Paturi fluidizate circulante: particulele de biomasă sunt introduse într-un pat fluidizat fluidizat cu nisip fierbinte. Particulele de gaz, nisip și biomasă se mișcă împreună, gazul de transport fiind de obicei un gaz recirculat al produsului, deși poate fi și un gaz de ardere. Rata ridicată de transfer de căldură din nisip asigură încălzirea rapidă a particulelor de biomasă, iar ablația este mai puternică decât în ​​cazul paturilor fluidizate regulat. Un separator rapid separă gazele și vaporii produsului de nisip și particule de carbon. Particulele de nisip sunt reîncălzite în vasul arzător fluidizat și reciclate în reactor. Deși acest proces poate fi ușor amplificat, este destul de complex și produsele sunt mult diluate, ceea ce complică considerabil recuperarea produselor lichide.
Surse industriale
Multe surse de materie organică pot fi utilizate ca materie primă pentru piroloză. Materialul vegetal adecvat include: deșeuri verzi, rumeguș, lemn rezidual, buruieni lemnoase; și surse agricole, inclusiv: scoici de nuci, paie, gunoi de bumbac, coca de orez, iarbă de schimb; și gunoi de pasăre, gunoi de lapte și potențial alte gunoi de grajd. Piroliza este utilizată ca formă de tratament termic pentru a reduce volumul de deșeuri de deșeuri menajere. Unele produse secundare industriale sunt, de asemenea, materii prime adecvate, inclusiv nămolurile de hârtie și distilatoarele de grâu
Există și posibilitatea integrării cu alte procese, cum ar fi tratamentul biologic mecanic și digestia anaerobă.
Produse industriale
syngaz (amestec inflamabil de monoxid de carbon și hidrogen): pot fi produse în cantități suficiente pentru ambele furnizează energia necesară pentru piroliza și unele exces de producție
char solid , care poate fi ars pentru energie sau reciclate ca îngrășământ (biochar) .
Protecția împotriva incendiilor Incendiile 
distructive din clădiri vor arde adesea cu aport limitat de oxigen, ceea ce duce la reacții de piroliză. Astfel, mecanismele de reacție ale pirolizei și proprietățile pirolizei materialelor sunt importante în ingineria de protecție împotriva incendiilor pentru protecția pasivă împotriva incendiilor. Carbonul pirolitic este important și pentru investigatorii de incendii ca instrument pentru descoperirea originii și cauzelor incendiilor.

GASIFICARE PLASMA sau PLASMA ARC
Unele tipuri de gazeificare folosesc tehnologia plasmatică, care generează căldură intensă pentru a iniția și a completa reacțiile de gazeificare. Gazificarea cu plasmă sau gazificarea asistată de plasmă pot fi utilizate pentru a converti materialele conținând carbon în gaz de sinteză care poate fi utilizat pentru a genera energie și alte produse utile, cum ar fi combustibilii de transport. În efortul de a reduce costurile economice și de mediu ale gestionării deșeurilor solide municipale (care includ deșeurile de construcții și demolări), câteva orașe lucrează cu companii de gazeificare cu plasmă pentru a-și trimite deșeurile în aceste instalații. Un oraș din Japonia își gazeifică deșeurile pentru a produce energie. În plus, diverse industrii care generează deșeuri periculoase ca parte a proceselor lor de fabricație (cum ar fi industria chimică și rafinarea) examinează gazificarea plasmatică ca un mijloc rentabil de gestionare a fluxurilor de deșeuri.
Plasma
Plasma este un gaz ionizat care se formează atunci când o descărcare electrică trece printr-un gaz. Fulgerul rezultat din fulger este un exemplu de plasmă găsit în natură. Lanterne și arcuri cu plasmă convertesc energia electrică în energie termică intensă (căldură). Lanterne și arcuri cu plasmă pot genera temperaturi de până la 10.000 de grade Fahrenheit. Atunci când sunt utilizate într-o instalație de gazeificare, torțele și arcurile cu plasmă generează această căldură intensă, care inițiază și completează reacțiile de gazeificare, putând chiar crește rata acestor reacții, făcând gazificarea mai eficientă.
Gazificarea cu plasmă
În interiorul gazificatorului, gazele fierbinți din lanterna plasmatică sau arc sunt de contact cu materiile prime, cum ar fi deșeurile solide municipale, deșeurile de tocat automate, deșeurile medicale, biomasa sau deșeurile periculoase, încălzindu-l la mai mult de 3.000 de grade Fahrenheit. Această căldură extremă menține reacțiile de gazeificare, care despart legăturile chimice ale materiei prime și le transformă într-un gaz de sinteză (syngas). Syngasul constă în principal din monoxid de carbon și hidrogen - elementele de bază pentru substanțe chimice, îngrășăminte, gaze naturale înlocuitoare și combustibili pentru transportul lichidului. Syngas-urile pot fi, de asemenea, trimise la turbine cu gaz sau motoare cu alternanță pentru a produce electricitate, sau arde pentru a produce abur pentru un generator de turbine cu abur.
Deoarece materiile prime care reacționează în interiorul gazificatorului sunt transformate în elementele lor de bază, chiar și deșeurile periculoase devin un syngas util. Materialele anorganice din materie primă sunt topite și topite într-o zgură asemănătoare cu sticla, care nu este periculoasă și poate fi utilizată într-o varietate de aplicații, cum ar fi materialele de construcție a șoselei și acoperișurile.
Utilizare comercială
Tehnologiile cu plasmă sunt utilizate de peste 30 de ani într-o varietate de industrii, inclusiv în industria chimică și a metalelor. Istoric, utilizarea principală a acestei tehnologii a fost de a descompune și distruge deșeurile periculoase, precum și de a topi cenușa din incineratoarele cu ardere în masă într-o zgură sigură, care nu poate fi detașată. Utilizarea tehnologiei ca parte a industriei deșeuri-energie este mult mai nouă.
În prezent există instalații de gazificare a plasmei care operează în Japonia, Canada și India. De exemplu, o instalație din Utashinai, Japonia a fost în funcțiune comercială din 2001, gazificând deșeurile solide municipale și deșeurile de tocat automate pentru a produce electricitate. Există o serie de instalații de gazeificare a plasmei propuse în Statele Unite.
Beneficiile Plasma Gazeificarea
gazificare Plasma oferă o serie de avantaje cheie:
Se deschide cea mai mare cantitate de energie din deșeuri
materiei prime pot fi amestecate, cum ar fi deșeuri municipale solide, biomasă, anvelope, deșeuri periculoase, și auto deșeuri tocător
Nu are generează metan, un gaz cu efect de seră potențial
Nu este incinerare și, prin urmare, nu produce cenușă de fund ușor sau cenușă zburătoare
Reduce nevoia de depozitare a deșeurilor
Produce syngas, care poate fi combustibil într-o turbină cu gaz sau alternativ pentru a produce electricitate sau prelucrate suplimentar în substanțe chimice, îngrășăminte sau combustibili de transport - reducând astfel necesitatea de materiale virgine pentru a produce aceste produse
Are emisii ecologice excepțional de scăzute

GASIFICAREA BIOMASEI
Biomasa include o gamă largă de materiale, inclusiv culturi energetice, cum ar fi iarba de schimbare și toate sursele agricole, cum ar fi coajele de porumb, pelete de lemn, deșeuri de cherestea și lemn, deșeuri de curte, deșeuri de construcții și demolări și bio-solide, cum ar fi nămolul de canalizare . Gazificarea ajută la recuperarea energiei blocate în aceste materiale și poate converti biomasa în energie electrică și produse, precum etanol, metanol, combustibili și îngrășăminte.
Instalațiile de gazificare a biomasei diferă oarecum de procesele de gazificare la scară largă utilizate în mod obișnuit în instalațiile industriale majore, cum ar fi centralele electrice, rafinăriile și instalațiile chimice, deși diferitele tipuri de gazeificare pot fi combinate cu ușurință.
primă
conține, de obicei, un procent ridicat de umiditate, care poate fi de 25% (în greutate) în unele cazuri. Prezența unor niveluri ridicate de umiditate în biomasă reduce temperatura din interiorul gazificatorului, ceea ce reduce apoi eficiența gazificatorului. Prin urmare, multe tehnologii de gazeificare a biomasei necesită ca biomasa să fie uscată pentru a reduce conținutul de umiditate înainte de introducerea în gazificator. Acesta poate fi un beneficiu suplimentar, deoarece umiditatea poate fi extrasă și procesată în cantități mari de apă deionizată (Distilată). Apa pura.
Gazificare prin aer
Cele mai multe sisteme de gazificare a biomasei folosesc aer în loc de oxigen pentru reacțiile de gazeificare. Gaziferele care folosesc oxigen necesită o unitate de separare a aerului pentru a furniza oxigen gazos / lichid; acest lucru nu este de obicei rentabil la scările mai mici utilizate în instalațiile de gazificare a biomasei. Gazificatoarele cu aer utilizează oxigenul din aer pentru reacțiile de gazificare.
Scara instalațiilor
În general, instalațiile de gazeificare a biomasei sunt mult mai mici decât instalațiile tipice de gazeificare a cocsului de cărbune sau de petrol utilizate în industria de energie, chimice, îngrășăminte și rafinări. Ca atare, sunt mai puțin costisitoare pentru a construi și au o „amprentă” mai mică. În timp ce o mare instalație de gazeificare industrială poate prelua 150 de acri de pământ și poate prelucra 2.500-15.000 tone pe zi de materie primă (cum ar fi cocsul de cărbune sau petrol), instalațiile de biomasă mai mici procesează de obicei 25-200 de tone de materie primă pe zi și ocupă mai puțin mai mult de 10 acri.
Biomasa la etanol și combustibili lichizi
În prezent, cea mai mare parte de etanol este produsă din fermentarea porumbului. Pentru producerea etanolului este nevoie de mari cantități de porumb și pământ, apă și îngrășământ. Pe măsură ce se folosește mai mult porumb, există o îngrijorare din ce în ce mai mare cu privire la disponibilitatea mai puțin de porumb pentru alimente. Biomasa de gazificare, cum ar fi tulpinile de porumb, cojile și pâinea și alte produse de deșeuri agricole pentru a produce etanol și combustibili sintetici, cum ar fi motorina și combustibilul jet, pot ajuta la ruperea acestei concurențe energetice.
Biomasa, cum ar fi peleți de lemn, deșeuri de curți și de culturi, precum și „culturi energetice”, cum ar fi iarba de schimbare și deșeurile de la fabricile de pulpă și hârtie, pot fi utilizate pentru a produce etanol și motorină sintetică. Biomasa este mai întâi gazificată pentru a produce gazul sintetic (syngas), apoi este transformată prin procedee catalitice în aceste produse din aval.
Biomasa la energie
Biomasa poate fi utilizată pentru a produce energie electrică - fie amestecată cu materii prime tradiționale, cum ar fi cărbunele, fie singură. Uzina IGCC de la Nuon din Buggenum, Olanda amestecă aproximativ 30% biomasă cu cărbune în procesul lor de gazeificare pentru a produce energie.
Reducerea costurilor, creșterea energiei
În fiecare an, municipalitățile cheltuiesc milioane de dolari colectând și eliminând deșeurile, cum ar fi deșeurile de curte (tăieri de iarbă și frunze) și resturi de construcție și demolări. În timp ce unele municipalități compostează deșeuri de curte, aceasta necesită o colectare separată de către un oraș, care este o cheltuială pe care multe orașe pur și simplu nu își pot permite.
Deșeurile de curte și resturile de construcții și demolări pot ocupa spațiul valabil pentru depozitele de deșeuri, reducând durata de viață a unei depozite. Multe orașe se confruntă cu un deficit de spațiu pentru depozitarea deșeurilor. Odată cu gazificarea, acest material nu mai este o deșeuri, ci o materie primă pentru un gazificator cu biomasă. În loc să plătească pentru a elimina și gestiona deșeurile timp de ani de zile într-un depozit de gunoi, folosirea lor ca materie primă reduce costurile de eliminare, spațiul de depozitare și transformă deșeurile în energie electrică și combustibili.
Beneficiile gazificării biomasei
Transformarea deșeurilor în energie și produse cu valoare ridicată
Necesitate redusă de spațiu de depozit pentru depozitarea deșeurilor solide
Scăderea emisiilor de metan din depozitele de gunoi
Reducerea riscului de contaminare a apelor subterane din depozitele de gunoi
Producția de etanol din surse nealimentare

GASIFICAREA DEȘEURILOR

Aruncarea energiei
Gazificarea poate converti materialele considerate de obicei deșeuri în energie și produse valoroase. Numai în SUA sunt colectate și aruncate mii de tone de o sursă potențială de energie în fiecare săptămână. Majoritatea deșeurilor pe care le aruncăm zilnic din casele și întreprinderile noastre - cum ar fi materiale plastice ne-reciclabile, resturi de construcție, anvelope uzate, gunoiul casnic și canalizare - conțin energie. Gazificarea poate transforma energia din toate aceste deșeuri în energie electrică, înlocuirea gazelor naturale, substanțe chimice, combustibili de transport și îngrășăminte.
Gazificarea nu este incinerare
Gazificarea nu este incinerare. Incinerarea este arderea combustibililor într-un mediu bogat în oxigen, unde deșeurile arde și produc căldură și dioxid de carbon, împreună cu o varietate de alți poluanți. Gazificarea este transformarea materiei prime în moleculele lor cele mai simple - monoxidul de carbon, hidrogenul și metanul care formează un syngas care poate fi folosit pentru generarea de energie electrică sau producerea de produse valoroase.
RESURSE DE DEȘEURI
250 milioane tone / an de deșeuri solide municipale
Conform Agenției SUA pentru Protecția Mediului, americanii generează în fiecare an aproximativ 250 de milioane de tone de deșeuri solide municipale (MSW) - aproximativ 4,5 kilograme pe persoană pe zi. Acest MSW include o mare varietate de deșeuri, inclusiv deșeuri de bucătărie și de curte, electronice, becuri, materiale plastice, anvelope uzate și vopsea veche. În ciuda creșterilor semnificative ale reciclării și valorificării energiei, doar aproximativ o treime din totalul MSW este recuperat - lăsând restul de două treimi (sau 135 milioane tone / an) să fie aruncate în depozitele de gunoi sau incinerate. Aceste cifre nu includ cele 7,2 milioane de tone uscate de biosoliduri provenite din tratarea apelor uzate, o mare parte dintre acestea fiind de asemenea depozitate sau incinerate.
Orașele și orașele cheltuiesc milioane de dolari pe an pentru colectarea și eliminarea deșeurilor de MSW în depozitele de deșeuri - folosind mii de acri de pământ. Multe state au interzis incineratoarele și o serie de state, cum ar fi New York, New Jersey, Massachusetts, Connecticut, California și Florida se confruntă cu un spațiu de depozit limitat, obligându-le să-și transporte MSW sute de mile pentru a fi eliminate în alte state.
Pe lângă consumul de pământ valoros, MSW în descompunere generează metan, un gaz cu efect de seră, iar deșeurile de scurgere pot reprezenta și o amenințare pentru apele subterane. Cu toate acestea, există o alternativă la introducerea acestor deșeuri într-un depozit de deșeuri - poate fi transformată prin gazeificare în produse utile.
Miliarde de tone de deșeuri industriale În fiecare an
, instalațiile industriale americane dispun de 7,6 miliarde de tone de deșeuri solide industriale pe an. Aceste deșeuri includ materiale plastice și rășini, substanțe chimice, pulpă și hârtie. În plus, resturile generate în timpul construcției, renovării și demolării clădirilor, caselor, drumurilor și podurilor adaugă încă 136 milioane tone / an. (sursa: SUA EPA)
O mare parte din aceste deșeuri industriale sunt adecvate și pentru gazeificare. De exemplu, deșeurile de construcții și demolări pot fi gazificate pentru a produce energie și produse. Deșeurile de plastic industriale nereciclabile pot fi, de asemenea, gazificate.

PROCESUL DE GASIFICARE A DEȘEURILOR

De la deșeuri la energie și produse de valoare
Toate aceste deșeuri conțin energie neutilizată. În loc să renunți la acea sursă de energie, gazificarea o poate transforma în energie electrică și alte produse valoroase, cum ar fi substanțe chimice, gaze naturale înlocuitoare, combustibili de transport și îngrășăminte. În medie, instalațiile de deșeuri la energie care utilizează incinerarea arderii în masă pot converti o tonă de MSW la aproximativ 550 kilowati-ore de energie electrică. Cu tehnologia de gazificare, o tonă de MSW poate fi utilizată pentru a produce până la 1.000 de kilowati-ore de energie electrică, un mod mult mai eficient și mai curat de a utiliza această sursă de energie. Deșeurile industriale conțin și o sursă mare de energie neexploatată. De exemplu, conținutul energetic al deșeurilor de construcție și demolare a lemnului este de aproximativ 8.000 Btu / lb și aproximativ 10.000 Btu / lb pentru plasticele industriale care nu sunt reciclabile.
Gazificarea MSW se confruntă cu o serie de provocări. Deoarece MSW poate conține o varietate atât de mare de materiale, este posibil ca materialele să fie nevoite să fie sortate pentru a elimina acele articole care nu pot fi ușor gazificate sau care ar dăuna echipamentului de gazificare. În plus, sistemul de gazificare poate fi necesar să fie proiectat pentru a gestiona o varietate de materiale diferite, deoarece aceste materiale pot fi gazificate la viteze diferite.
Mai mult, unul dintre avantajele importante ale gazificării este că syngas-urile pot fi curățate de contaminanți înainte de utilizarea acesteia, eliminând multe dintre tipurile de sisteme de control după emisie (după combustie), necesare instalațiilor de incinerare. Tehnologiile utilizate în gazeificarea deșeurilor includ sisteme convenționale de gazificare, precum și gazificare cu arc de plasmă. Indiferent dacă este generată de gazificarea convențională sau de gazeificare cu plasmă, syngas-urile pot fi utilizate în motoare sau turbine alternante pentru a genera energie electrică sau prelucrate în continuare pentru a produce gaz natural substitutiv, substanțe chimice, îngrășăminte sau combustibili pentru transport, precum etanolul. Citiți mai multe despre produsele de gazeificare.
Gazificarea nu reduce ratele de reciclare
Gazificarea nu concurează cu reciclarea. De fapt, îmbunătățește programele de reciclare. Materialele pot și trebuie reciclate și trebuie încurajate conservarea. Cu toate acestea, multe materiale, cum ar fi metalele și sticla, trebuie eliminate din fluxul MSW înainte de a fi introduse în gazificator. Sistemele de prelucrare a materiei prime pentru gazificare sunt adăugate în față pentru a realiza extracția de metale, sticlă și materiale anorganice, ceea ce duce la creșterea reciclării și utilizării materialelor. În plus, o gamă largă de materiale plastice nu poate fi reciclată sau nu mai poate fi reciclată și, în caz contrar, s-ar termina într-un depozit de deșeuri. Astfel de materiale plastice sunt o materie primă de energie excelentă pentru gazeificare.
În plus, nu toate orașele sau orașele sunt create pentru a colecta și prelucra materiale reciclate. Și, pe măsură ce populațiile cresc, cantitatea de deșeuri generate crește. Așadar, chiar dacă ratele de reciclare cresc, cantitatea de deșeuri crește într-un ritm mai mare. Toate aceste deșeuri reprezintă valoarea energetică și economică pierdută - pe care gazificarea o poate capta.
BENEFICII ECONOMICE
Gazificarea deșeurilor are o serie de avantaje semnificative pentru mediu:
Reduce necesitatea spațiului de depozit
Scade emisiile de metan
Reduce riscul de contaminare a apelor subterane din depozitele de gunoi
Extrage energia utilizabilă din deșeuri care pot fi utilizate pentru a produce produse de mare valoare
Îmbunătățește reciclarea existentă programe
Reduce utilizarea materialelor virgine necesare pentru producerea acestor produse cu valoare ridicată
Reduce costurile de transport pentru deșeurile care nu mai trebuie expediate sute de kilometri pentru eliminare
Reduce utilizarea combustibililor fosili


Post-time: iunie 04-2020

Trimite-ne mesajul tau:

Scrie aici mesajul tau si trimite-l la noi