بررسی روش پیرولیز و پلاسما در تصفیه حرارتی مواد زائد
پاورپوینت بررسی روش پیرولیز و پلاسما در تصفیه حرارتی مواد زائد
فرمت: PPT تعداد صفحات: 21
رشد فزاینده مواد زائد تولیدی از فعالیت های بشر، زیان های بالقوه آنها بر محیط زیست و سلامت جوامع آگاهی های فزاینده ای را در سطح جهانی در مورد نیاز به استفاده از روش های علمی برای دفع ایمن زباله ها ایجاد کرده است. همچنین یکی از منابع نوین انرژی، تولید انرژی از پسماند می باشد که از دو جنبه؛ یکی تامین انرژی و دوم کاهش مشکلات بهداشتی و زیست محیطی ناشی از پسماند می باشد حائز اهمیت است.
در حال حاضر از متود های زیر در جهان برای امحا مواد زائد خطرناک و سایر زباله ها بهره گیری می شود:
- روش های ترموشیمیایی مانند زباله سوز (Incinerator)، تولید گازوپیرولیز (Gasification & Pyrplisis)، پلاسما (Plasma و RDF)
- روش های بیولوژیکی مانند کمپوست و مراکز دفن و بیوگاز
پیرولیز چیست؟
تجزیه مواد آلی تحت حرارت در غیاب اکسیژن و از طریق فرایند کراکینگ حرارتی (Thermal Cracking) است که مبادرت به تولید گاز، تهیه سوخت مایع و گاز می شود. کارایی این فرایند به ترکیبات زباله و ساختمان ارگانیک آن بستگی دارد و با توجه به درصد مواد آلی موجود در زباله تغییر می کند.
در این فرایند مواد زائد جامد به وسیله قیف تغذیه بالای راکتور تغذیه می شوند و در اثر واکنش زغال و کربن باقی مانده حرارت بالایی ایجاد می شود که می تواند حتی شیشه، فلز و بقیه مواد زباله را ذوب نماید. حاصل این فرایند که بر عکس فرایند احتراق به شدت گرماگیر است و به همین جهت تقطیر مخرب (Destructive Distillation) نیز مترادف با پیرولیز می باشد، گازهایی مانند CO ,CO2 ,CH4 ,H2 که درصد حجمی هر کدام متفاوت است می باشد.
پروسه کامل فرایند پیرولیز شامل چهار مرحله اساسی می باشد:
الف) در مرحله اول گاز حاصل متراکم شده و از چگالی 2 پوند بر اینچ مکعب به چگالی 300 پوند بر اینچ مکعب می رسد. در این مرحله CO در راکتور کاتالیزوری با بستر ثابت به CO2 تبدیل می شود.
ب) در مرحله دوم، حذف گازهای اسیدی؛ طی یک مرحله آبپاشی H2S و CO2 جداسازی می شوند.
پ) در سومین مرحله، متانی شدن؛ گاز های شسته شده برای متانی شدن وارد راکتورهای متوالی تغذیه می شوند و گاز هیدروژن با اکسیدهای کربن واکنش می دهند و متان تولید می شوند.
ت) بازیافت گوگرد؛ با فرایند استراتفورد، از تغلیظ CO2 و H2S جدا شده، گوگرد بازیافت می شود.
ویژگی ها و محصولات فرایند پیرولیز
پیرولیز گازی با ارزش حرارتی پایین تولید می کند که 25 درصد ارزش حرارتی گاز طبیعی را داراست، ولی بازیافت شیشه، آلومینیوم و کاغذ مقدار زیادی انرژی را ذخیره می کند که برای تولید آنها باید از سیلیکا، بوکسیت و درختان استفاده می شد.
فرایند پیرولیز ضمن فواید غیر قابل انکار، دارای زیان ها و مسائل متعددی است که حتی فناوری های نوین هم نتوانسته اند بر این مسائل چیره شوند و اسن فراین هرگز بعنوان تنها راه حل دفع مواد زائد جامد شهری مطرح نبوده است.
پیرولیزقوس پلاسما (PGV)
1.تعریف
پلاسما حالتی است که در آن گاز به کمک جرقه الکتریکی یونیزه می شود و در نتیجه این یونیزاسیون درجه حرارت بسیار بالا (از 5000 تا 100000 درجه سانتیگراد) در داخل محفظه تولید می شود. مشعل پلاسما چیزی شبیه به رعد و برق است ولی در محیط کنترل شده قرار دارد. با عبور جریان DC بین دو قطب مثبت و منفی پلاسما، دمای زیاد بین 5000 تا 10000 درجه سانتی گراد بوجود می آید. بعلت دمای زیاد مواد سمی آلی و هیدروکربن ها بطور کامل تجزیه شده و به گاز های اولیه مانند CO , CO2 و H2 تبدیل می شوند و مواد معدنی به تفاله مذاب که پس از خنک کردن به شکل مواد خنثی غیر قابل نشت درامده اند تبدیل می شوند.
نتایج حاکی از آن است که این روش کاملآ پاک بوده و منبعی مطمئن برای تولید گاز هیدروژن با خلوص بالا می باشد و از طرف دیگر از ایجاد مواد سمی همانند NOx و Dioxin جلوگیری می کند.
نمونه ای از این سیستم در امریکا برای انهدام مواد آغشته به کلر به مرحله اجرا رسید که دارای بازدهی 99/99 درصد برای مواد الی زباله بود. سیستم پلاسما در شرکت Plascon امریکا توانست ماده سمی Dioxin را تا مقدار ppm 0/000005-0/000009 کاهش دهد که این مقدار از میزان مجاز بسیار پایین تر است.
یکی از مراکزی که بطور جدی از این سیستم استفاده می کند مرکز انهدام زباله های بیمارستانی Hawaii می باشد که قادر است 1 الی 10 تن زباله را در روز منهدم کرده و گاز هیدروژن و انرژی تحویل دهد.
ادامه مطلب را با دانلود فایل پاورپوینت مشاهده کنید.
