Пиролиза и термолиза, приложени върху утайки - Degremont®

общи положения и дефиниция

Опростената фигура 33 дава възможност да се изяснят имената на различните термични процеси. Следователно ние наричаме пиролиза термичен процес на разлагане на органични вещества в утайки, който протича в отсъствие на въздух в сравнение със стехиометрията и термолизата, същият процес, когато протича в отсъствието на екзогенен кислород.

Тази липса на въздух има непосредствените последици от:

да се разграничи разлагането на органичните вещества от изгарянето на синтетичен газ (по-малко образуване на NOx);
за генериране на по-малък обем изпарения и за премахване на целия или част от азотния баласт в зоните на редукция;
да може да регулира температурното ниво на разлагане на органичните вещества, независимо от условията, необходими за добро изгаряне;
за генериране на непълно изгаряне (пиролиза) по време на това разлагане, което прави възможно обездвижването на определени замърсители в твърдата фаза, а не в газовата фаза. При липса на O2 (термолиза), процесите на термично разлагане по своята същност са ендотермични. Очаква се енергиен принос чрез рециркулация на калории, генерирани от възстановяване на енергия надолу по веригата;
за контрол на разлагането на органични вещества и обработката на фиксиран въглерод в различни зони.

Фигура 34 илюстрира произхода на фиксиран въглерод. Летливият органичен въглерод е частта от общия органичен въглерод, която се определя от загубата на тегло при температура 550 ° C при пълно отсъствие на кислород. По време на това разлагане остава субстрат, който е съставен от минерални вещества и нелетлив въглероден остатък, който се оприличава на минерален въглерод.

По порядък на величина този фиксиран C представлява около 15-20% от общото съдържание на TOC в утайката. В процеса на изгаряне в кипящ слой (окислително горене) тази диференциация не оказва влияние. Излишъкът на въздух и коефициентите на прехвърляне са достатъчно високи, така че в слоя изгарянето на летливия въглерод и фиксирания С да е недиференцирано.

Същото не важи за процеси с "липса на въздух" (пиролиза-термолиза), при които тази диференциация е от основно значение и дори може да определи "границата", която разделя процесите на термично окисляване, разрушаващи фиксирания въглерод, и процесите на термично редуциране, които оставят фиксирания въглерод неокислен.

Друго основно разграничение съществува между термолизата и пиролизата: видът на възстановяване на енергията, възможен след термалния процес; процеси на термолиза, поради факта, че те се развиват при пълното отсъствие на O2, ще позволи чрез химически инженерни обработки да се обработват генерираните газообразни продукти и да се получи синтез газ или биогориво, ако е кондензирано (режимът на температурата на разлагане трябва да бъде адаптиран).

Това производство на синтетичен газ или биогориво дава възможност да се отложи използването му с течение на времето (адаптирано съхранение). По топлинни и технологични причини термолизата е приложима само за изсушени утайки, обикновено над 90%.

Пиролиза може да се прилага към обезводнена утайка, стига тя да е практически на прага на самотермиката, определен по-горе. Той се прилага и за изсушени утайки в диапазона 65-90%. Всъщност контролирано изгаряне при липса на въздух ще генерира постно синтез газ: смес от суров синтетичен газ от разлагане и частични продукти на горене от контролирано окисление на същите тези продукти.