科学网

 找回密码
  注册

tag 标签: 热解

相关帖子

版块 作者 回复/查看 最后发表

没有相关内容

相关日志

自制热解炉的一些条件
热度 1 zhpd55 2012-7-25 09:50
自制热解炉的一些条件
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 ( 如 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 万 美元; 而 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 , 将 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。
个人分类: 新观察|8097 次阅读|2 个评论
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
zhpd55 2012-7-24 17:46
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
塑料垃圾转化为廉价柴油 最近看到一篇关于城市生活垃圾的综合利用的论文,迫使自己不得不看一点相关研究,无意中在“ Energetic Forum ”网站看到了一篇题为“ How to turn plastic waste into diesel fuel cheaply ”的文章,介绍了一种自制热解设备,可以使塑料垃圾很容易转化为燃料油。自己简要编译如下,供感兴趣者参考,自认为也值得环境保护人士或者致力于环境污染综合治理研究者借鉴,因为塑料垃圾关于分散,集中规模化处理有一定的局限性,乡村、小城镇到处都可以看到塑料垃圾,但是难以收集集中到垃圾资源化利用加工厂进行处理,因为运输费用超过了垃圾的资源化利用价值。就地填埋也算是一种处理方式,但是许多小地方连这一点也做不到,导致塑料垃圾的污染日趋严重。 如何将随处可见的塑料垃圾转化为可以利用的燃料油,已经有许多文献报道,每年也有数以千计的各类资助项目,政府机构出资解决这一污染环境、浪费资源的世界性难题。昂贵的加工设备以及不易操作控制的技术要领可能成为制约这一难题破解的瓶颈。但是也有一些值得推荐的适用性技术,可以使塑料垃圾轻而易举的转化为廉价柴油燃料,一个相对比较简单的电加热设备 , 容积为 50 L ,每次可以加入 30 kg 的塑料垃圾碎片,热解反应温度在 350 ℃ 左右,经过 4 h 左右的加热裂解,每天可以将 60kg 的塑料垃圾转化为 60 L 的柴油燃料。设备自制费用充其量不会超过 900 美元(发文可能是美国人),而日本制造的容积大小相当的塑料垃圾回收裂解设备,一套至少也需要 10 万美元;就是 新乡市 东迎再生能源设备有限公司 ( Xinxiang Doing Renewable Energy Equipment Co., Ltd. )生产的一套设备售价在 4~7 万美元之间,该设备加工能力每天可以加工废旧轮胎或者塑料废弃物 10 t ,可得到燃料油 4.5~5.2 t, 同时还可以得到 3 t 炭黑以及 1.2~1.5 t 钢丝(来自于旧轮胎)。 通常柴油密度以 0.84 kg /L 计算 , 这样 1 t 柴油大约折合 1 190 L 。就塑料垃圾转化为燃料油的转化率而言,自制 50 L 的电加热小设备可以实现 1 t 塑料废弃物可以得到燃料油 1000 L , 折合 0.84 t; 是 东迎再生能源设备有限公司设备可得燃料油的 1.6~1.9 倍!根据塑料垃圾分散性强的特点,采用小型回收利用模式比集中大规模处理效果可能更优。那么这种自制小设备如何加工呢? 其实这种小型塑料垃圾回收利用 过程非常简单 , 它类似于酒的蒸馏。首先使将塑料废弃物在隔氧环境条件下加热熔化,但不会燃烧。熔化后的液态混合物在继续加热的过程中会开始沸腾、蒸发,需要把这些蒸汽通过一个冷却管,当其受到冷却后蒸气会冷凝为液体,也有一些小分子的碳氢化合物可能仍然以气体形式存在。 在冷凝管的出口处连接一个盛有水的回收罐,通过鼓泡来捕获液体燃料油 , 从水中逸出的 气体可以作为燃料气加以利用。如果冷却效果好,就可以将高沸点的燃料完全冷凝为液体。在通过收集容器中的水层时,剩余的只有低沸点的小分子化合物会以气态逸出水面。而燃料油的密度小于水的密度,自然会浮在水面上。冷却管的下面是一个钢质蓄水池,蓄水池的顶部可以安装一个导管,用于导出尚未冷凝的燃料气,而底部配备一个阀门,可以排放收集的液体燃料油。具体设计可以参考图示。 整体装置 加热炉 单相线路图 数字控温仪 固体继电器 热解炉剖面图 热解反应器的钢筋托篮图 电热丝镶嵌槽示意图 更多信息请浏览: http://www.energeticforum.com/renewable-energy/7040-how-turn-plastic-waste-into-diesel-fuel-cheaply.html
个人分类: 新观察|6524 次阅读|0 个评论

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-5-29 17:15

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部