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自制热解炉的一些条件

已有 7963 次阅读 2012-7-25 09:50 |个人分类:新观察|系统分类:博客资讯|关键词:学者| 塑料废弃物, 燃料油, 热解

前文“自制:3相电,50 L, 350度热解4 h, 60 kg 废塑料可得 60 L 燃料油对于自制塑料废弃物热解制取燃料油进行了介绍,本文就其工作条件进行简要说明。这台自制塑料废弃物热解炉利用3相电源来加热,它有6个镍铬合金电热丝线圈作为加热元件,每一个线圈功率为1 kW其总功率为6 kW线圈的开启和关闭由3个固态继电器来控制,每相电一个固态继电器,这些继电器是一个配备有温度传感器的数字温控器来控制加热温度,由于温度传感器安装只是略低于盖子,因此它可以用来监控热解蒸汽的温度。

    在向热解反应器中加入塑料废弃物碎片之后,需要慢慢加热,直到350 ,保温让其在此温度下发生裂解反应。设计的裂解炉容量为50 L,每次可以容纳大约30 kg的塑料废弃物碎片。整个过程大约需要4 h,但是通过调整设置温度,也可以大幅缩短裂解时间。上述过程得到的是多种燃料的混合物液体燃料,这就意味着它可以用于柴油发动机,也可以用于汽油发动机,但是对于一直使用汽油的发动机,使用这种燃料油之前需要进行一些相关的测试。这种燃料油应用于柴油发动机没有任何问题,因为已经进行过测试。

    由于塑料的种类很多,采用什么样的塑料废弃物作为原料,对于产生的燃料油会产生一些影响。如果用聚乙烯(塑料罐、塑胶膜以及各种柔性好,不易破碎的塑料)作为裂解原料,得到的液体燃料在冷却后就会有凝固的石蜡存在于油品之中,外观看上去不够清亮,下图中左边的蜡质含量高,右边的蜡质含量较低。但是,只要你使用一个加热的燃料箱还有蜡质的燃料油对于柴油机引擎仍然是很好燃料油,因为它需要加热到30 左右就可以成为液体而且是透明的。如果你不希望这样,可以将含蜡质较多的燃料油经过多次通过裂解炉,就可以使这些碳氢化合物的碳链变得更短一些,就可使蜡质的一半会变成液体燃料,而另外一半仍将是石蜡状物质,但是这种石蜡的密度会更大,而且融化的温度会更高,实际上这些材料可以用来做蜡烛使用,任何时候它都不可能在所有燃烧过程中产生气味。如果使用聚丙烯如计算机显示器外壳、打印机的外壳以及其他易碎的塑料作为裂解原材料,那么得到的裂解产物冷却后就没有石蜡样物质出现,仅有液体的燃料油。值得注意的是,所有入罐保存的燃料油有必要进行一次过滤,滤除燃料油中的固体物质。已经有研究人员对于采用上述方法裂解得到的燃料油进行了成分分析,分析结果表明几乎是完美的柴油馏分。这种燃料油就像从废旧轮胎裂解得到的燃料油一样,其中既没有酸类物质,也没有碱类物质。

       前文提到的一套设备每天可以将60 kg的塑料废弃物转化为60 L燃料油,其他反应器的加热方法也可以采用,不过电是最便捷和最易控制的加热方式。一些日本公司制造这样的塑料废弃物裂解转化为燃料油的加工设备,但是其价格不菲,对于一个大小相近的设备售价超过10美元;自制设备的花费最多也就是900美元封顶。用氧化铝砖隔热,这类砖轻如泡沫,很容易地切割成任何形状,但并非仅仅局限于这种隔热材料,任何一种隔热材料都可以用。砖的费用在自制设备中成本最高。除了电加热,也可以使用液体燃料炉来加热反应容器,这将使设备自我可持续利用生产燃料油伴随而生产的燃料气的10%~15%
    一个小农场,可以使用这样大小的一个设备,将塑料废弃物转化为燃料供自身使用,农场有太多的塑料垃圾,这是个大问题,至少在我国就是如此。研究人员声称他们的下一个目标就是利用生物燃料,每一个农场老树叶,鲜草,木屑以及各种生物质通过气化转化成焦油样物质,然后通过热解装置再将其转变为生物柴油。


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