Pyrolyse kunststoff

Arten von Pyrolyse-Kunststoffen

Der Prozess der chemischen Zersetzung von Materialien durch Hitze ohne Anwesenheit von Sauerstoff wird als Pyrolyse bezeichnet. Kunststoffabfälle können durch den chemischen Prozess der Pyrolyse von Kunststoffen in nutzbare Energie oder Öl umgewandelt werden. Dieser Prozess kann Kunststoffprodukte recyceln, die sonst auf Deponien oder in den Ozeanen landen würden.

Es gibt drei wichtige Schritte, die beim Prozess der Kunststoffpyrolyse beteiligt sind. Diese Schritte können je nach Produkt, das zur Durchführung des Pyrolyseprozesses verwendet wird, variieren:

• Der Vorbehandlungsschritt beinhaltet die Reinigung des Kunststoffabfalls, um Verunreinigungen und nicht recycelbare Materialien zu entfernen. Einige Reaktoren haben auch Zerkleinerer, die den Kunststoff in kleinere Stücke zerkleinern, um die Effizienz zu erhöhen.
• Der eigentliche Pyrolyseprozess findet in einem Reaktor bei einer Temperatur von 350 bis 500 Grad Celsius statt. Die Abwesenheit von Sauerstoff im Reaktor verhindert eine Verbrennung und ermöglicht es dem Kunststoff, in kleinere Moleküle zu zerfallen. Die chemische Struktur des Kunststoffs verändert sich und er wird in Pyrolyseöl, Gas und Koks umgewandelt.
• Im letzten Schritt wird das produzierte Pyrolyseöl weiter zu nutzbarem Brennstoff oder Chemikalien raffiniert. Der Koksrückstand kann einer Vergasung unterzogen oder als Aktivkohle oder Ruß verwendet werden.

Arten von Pyrolyse-Kunststoffmaschinen

Je nach Heizmethode und Endprodukt lassen sich Kunststoff-Recyclingmaschinen zur Pyrolyse in verschiedene Typen einteilen.

• Batch-Reaktor: Ein Batch-Reaktor führt den Pyrolyseprozess chargenweise durch. Er ist für kleine Mengen an Kunststoffabfällen geeignet. Der gesamte Reaktor wird mit Kunststoffabfällen gefüllt. Sobald die Reaktion abgeschlossen ist, wird der Kunststoffabfall zusammen mit den Endprodukten Öl, Gas und Koks entnommen.
• Kontinuierlicher Reaktor: Ein kontinuierlicher Reaktor hat einen Einlass und einen Auslass. Kunststoffabfall wird kontinuierlich in den Reaktor eingeleitet, und die Endprodukte werden kontinuierlich entfernt. Ein kontinuierlicher Pyrolysereaktor erhöht die Produktivität im Vergleich zu einem Batch-Reaktor.
• Zwischenreaktoren: Zwischenreaktoren kombinieren die Merkmale von kontinuierlichen und Batch-Reaktoren. Sie haben ein kontinuierliches Zuführsystem und eine Pyrolysekammer, aber ein chargenweises Kondensationssystem. Die Produktivität von Zwischenreaktoren ist besser als die von Batch-Reaktoren, aber sie ist geringer als die von kontinuierlichen Reaktoren.
• Doppelreaktor: Ein Doppelreaktor hat zwei Kammern. In der ersten Kammer findet der Pyrolyseprozess statt, während die zweite Kammer eine Oxidationkammer ist, in der das nicht umgesetzte Gas verbrannt wird. Die durch die Verbrennung erzeugte Wärme wird wieder an die Pyrolysekammer abgegeben, wodurch die Energieeffizienz erhöht wird.
• Transportable Pyrolyse-Einheiten: Transportable Pyrolyse-Einheiten sind kompakte Maschinen, die Kunststoffabfälle an jedem Ort, an dem sie installiert sind, in Öl oder Gas umwandeln können. Sie werden eingesetzt, um lokale Abfälle zu reduzieren und Energie im kleinen Maßstab zu erzeugen.

Neben diesen Arten von Reaktoren kann sich auch die Heizmethode zur Durchführung des Pyrolyseprozesses unterscheiden, z. B.:

• Direkte Heizung: Bei der direkten Heizung werden Brenner, elektrische Heizspulen oder Heizkörper verwendet, um die Reaktoren direkt zu beheizen. Diese Methode ermöglicht eine präzise Steuerung der Temperatur.
• Indirekte Heizung: Bei der indirekten Heizung wird Dampf, heiße Luft oder Thermoöl verwendet, um den Reaktor zu beheizen. Die Methode erhitzt den Reaktor gleichmäßig ohne Hotspots. Sie verhindert die Überhitzung der Pyrolyseprodukte.

Das Endprodukt der Maschine kann in Form von flüssigem Öl, Gas oder Holzkohle vorliegen.

• Öl: Das Hauptprodukt der Kunststoffpyrolyse ist Öl, auch bekannt als Pyrolyse- oder Kunststofföl. Es kann als Brennstoff verwendet werden, nachdem es raffiniert oder zu Chemikalien weiterverarbeitet wurde.
• Gas: Pyrolysegase sind auch als Synthesegas bekannt. Es kann in Generatoren verbrannt werden, um Elektrizität zu erzeugen, oder als Brennstoff zum Beheizen des Reaktors verwendet werden.
• Holzkohle: Der feste Rückstand, der bei der Pyrolyse entsteht, ist Holzkohle oder Ruß. Er kann als Brennstoffquelle verwendet oder in verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt werden.

Spezifikation und Wartung von Pyrolyse-Kunststoffen

Die Spezifikationen für eine Kunststoffabfall-Pyrolysemaschine variieren je nach Maschinentyp und Herstellungsfirma. Nachfolgend sind die wichtigsten Spezifikationen aufgeführt, auf die Sie beim Kauf einer Kunststoff-Pyrolysemaschine achten sollten.

• Tägliche Abfallverarbeitungskapazität

  Die tägliche Verarbeitungskapazität bezieht sich auf die Menge an Abfall, die die Maschine an einem Tag verarbeiten kann. Sie wird in Tonnen pro 24 Stunden gemessen. Die Kapazität variiert je nach Maschinentyp von 1 bis 24 Tonnen. Unternehmen mit großen Abfallmengen bevorzugen Maschinen mit einer höheren Verarbeitungskapazität. Maschinen mit geringerer Kapazität sind ideal für ländliche Gebiete oder kleine Anlagen.

• Betriebszeit

  Die Betriebszeit für eine Pyrolyseanlage beträgt in der Regel zwischen 24 und 72 Stunden. Danach muss die Maschine zum Abkühlen und zur regelmäßigen Wartung heruntergefahren werden.

• Fünfstündige Vorheizzeit

  Die Maschine muss vor dem Start des Kunststoffabfall-Pyrolyseprozesses vorgeheizt werden. Das Vorheizen bereitet den Reaktor auf eine effiziente Kunststoffzersetzung vor.

• Arten der Ölausbeute

  Eine Kunststoff-Pyrolysemaschine produziert verschiedene Arten von Öl, darunter Pyrolyseöl, Diesel und Benzin. Die Art des Öls hängt von der Art des Kunststoffs ab, der der Maschine zugeführt wird.

• Kraftstoffbedarf

  Eine kraftstoffabhängige Pyrolysemaschine kann Erdgas, Flüssiggas, Heizöl oder Kohle als Betriebsbrennstoff verwenden. Einige benötigen externen Strom, wenn sie an das Netz angeschlossen sind, während andere über Kondensatoren einen selbst erzeugten Strom haben.

• Arten von Kondensationssystemen

  Die Maschine kann ein Wasser-, Luft- oder Hybridkühlsystem haben, um verdampftes Gas zu verflüssigen.

• Staubentfernungssystem

  Einige Maschinen haben elektrostatische Abscheidung, Wasserschrubber oder Filterbeutel, um Staub zu entfernen. Die Art des verwendeten Staubextraktionssystems beeinflusst die Emission in die Luft.

• Lagerung von Endprodukten

  Endprodukte wie Öl, Ruß und Gas haben ausgewiesene Lagerbereiche. Dazu können Öltanks, Silos oder Gasleitungen gehören, um Endprodukte zu lagern und zu transportieren.

Wartung

Für eine lange Lebensdauer und eine dauerhaft hohe Leistung ist es wichtig, eine Kunststoffabfall-Pyrolysemaschine zu warten. Regelmäßige Wartungskontrollen und -arbeiten sind entscheidend. Hier sind einige Wartungstipps für eine Kunststoff-Pyrolyseanlage:

• Die Benutzer sollten sich an den vom Hersteller bereitgestellten Wartungsplan halten. Dies hilft bei der frühzeitigen Erkennung potenzieller Probleme, die zu einem Ausfall der Maschine führen können.
• Die Benutzer sollten regelmäßig Öl-, Wasser- und Luftlecks an der Maschine überwachen, um potenzielle Gefahren wie Brände oder Explosionen zu vermeiden.
• Der Abfallzuführeinlass sollte häufig überprüft werden, um sicherzustellen, dass er nicht verstopft ist. Beheben Sie alle Verstopfungen sofort, um Verarbeitungsverzögerungen zu vermeiden.
• Schulen Sie Techniker und Bediener in den richtigen Wartungspraktiken und Handhabungsverfahren. Dies hilft, Unfälle zu vermeiden, die durch Unwissenheit oder mangelnde Ausbildung entstehen.
• Ersetzen Sie bei Wartungsarbeiten immer Teile durch Originalteile des Herstellers. Dies stellt die Qualität der Teile und deren Kompatibilität mit der Maschine sicher.
• Stellen Sie sicher, dass das Staubextraktionssystem gut gewartet wird, um die Luftverschmutzung zu reduzieren.

Anwendungen der Kunststoffpyrolyse

DIE PYROLOSE VON KUNSTSTOFFABFÄLLEN HAT MEHRERE ANWENDUNGSSZENARIEN. DIESE SIND WIE FOLGT:

• Management von Kunststoffabfällen im großen Maßstab:

  Städte und Gemeinden können die Pyrolyse von Kunststoffabfällen nutzen, um Kunststoffabfälle fachgerecht zu bewirtschaften und Umweltzerstörung zu verhindern. Die Technologie wird das Volumen der Kunststoffabfälle durch die kontrollierte und geordnete Zersetzung von Kunststoffen reduzieren. Sie wird Land schonen, das sonst für Deponien verwendet worden wäre, und die aus der Pyrolyse gewonnenen Produkte können für Öl oder Brennstoff verwendet werden.

• Produktion von Brennstoffen:

  Das durch die Pyrolyse von Kunststoffabfällen gewonnene Öl oder der Brennstoff können Diesel, Benzin oder Heizöl ersetzen. Diese Brennstoffe können in Fahrzeugen, Maschinen und Industrieanlagen eingesetzt werden.

• Einsatzstoff für Raffinerien und die chemische Industrie:

  Viele petrochemische Unternehmen setzen die Pyrolyse von Kunststoffen als Produktionsmethode ein. Die dabei erzeugten Chemikalien dienen als Einsatzstoff für Produktionsanlagen und werden zur Herstellung neuer Kunststoffe verwendet. Dies schafft ein geschlossenes System, in dem Kunststoffprodukte wieder aus recycelten Materialien hergestellt werden können.

• Energieerzeugung durch Verbrennung:

  Aus der Kunststoffpyrolyse gewonnene Brennstoffe können auch zur Energiegewinnung durch Verbrennung verwendet werden. Ihr Einsatz in Kraftwerken kann zu einer Diversifizierung des Energiemixes führen. Er wird auch die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern.

Wie man Pyrolyse-Kunststoffe auswählt

Bei der Auswahl von Pyrolysemaschinen für Kunststoffabfälle, die zum Verkauf stehen, ist es wichtig, die Faktoren zu berücksichtigen, die sich auf deren Gesamtleistung, Ausbeute und Effizienz auswirken. Da diese Maschinen hochspezialisiert, kostspielig und komplex sind, ist es wichtig, sie mit Bedacht auszuwählen, um keine finanziellen Ressourcen oder Zeit zu verschwenden.

Der erste und wichtigste Aspekt ist die Kapazität der Maschine, die bestimmt, wie viel Kunststoffabfall sie in einem bestimmten Zeitraum verarbeiten kann. Geräte mit höherer Kapazität sind in der Regel für den industriellen Betrieb ausgelegt, während kleinere Modelle für kleine bis mittlere Unternehmen oder für den Einsatz auf Gemeindeebene geeignet sind. Das Zuführsystem der Maschine ist ebenfalls ein wichtiges Merkmal, das man berücksichtigen sollte. Es sollte einen kontinuierlichen Zufluss von Kunststoffabfällen ohne Unterbrechung ermöglichen, damit die Gesamteffizienz des Prozesses nicht beeinträchtigt wird. Stellen Sie sicher, dass die Maschine verschiedene Formen von Kunststoffabfällen aufnehmen kann, z. B. Verpackungsfolien, Behälter und Verbundwerkstoffe.

Ein weiterer Faktor, der zu berücksichtigen ist, ist die Art der Vorbehandlung, die die Maschine bietet, da einige Kunststoffe gereinigt, zerkleinert oder getrocknet werden müssen, bevor sie dem Pyrolysereaktor zugeführt werden können. Prüfen Sie, ob die Anlage über Vorkonditionierungsfunktionen verfügt, da dies Zeit und Geld sparen kann. Der Reaktortyp ist ebenfalls entscheidend bei der Auswahl von Pyrolyseanlagen für Kunststoffabfälle. Batch-Reaktoren sind für geringere Abfallmengen geeignet und bieten mehr Einfachheit, während kontinuierliche Reaktoren eine ununterbrochene Verarbeitung ermöglichen, jedoch mit erhöhter Komplexität und Kosten verbunden sind. Kontinuierliche Reaktoren liefern auch höhere Ölausbeuten. Je nachdem, was man sich in Bezug auf die Ölausbeute und die Verarbeitungszeit wünscht, kann man sich für eines der beiden entscheiden.

Achten Sie auf die Temperatur- und Druckregelmechanismen der Anlage. Eine effiziente Kunststoffumwandlung in Öl erfordert exakte Temperatur- und Druckwerte. Die Effizienz der Maschine wird auch durch die Zeit bestimmt, die der Kunststoff benötigt, um in Öl umgewandelt zu werden. Kurze Verarbeitungszeiten ermöglichen eine schnelle Abfallumwandlung, während längere Verweilzeiten für eine vollständige Pyrolyse erforderlich sein können.

Letztendlich ist die Qualität des Endprodukts von größter Bedeutung bei der Auswahl einer Kunststoff-Pyrolysemaschine. Man sollte sorgfältig die Art und Reinheit des Öls oder der Kohle berücksichtigen, die von der Anlage produziert werden. Und schließlich, wenn die Schulung des Personals vor Ort und der laufende Kundendienst für einen reibungslosen Betrieb und die Wartung der Anlage wichtig sind, dann sollten Sie einen seriösen Lieferanten/Hersteller wählen, der diese Dinge anbietet.

FAQ

Q1: Was sind die Herausforderungen der Kunststoffpyrolyse?

A1: Die Herausforderungen der Kunststoffpyrolyse umfassen die Qualität der Endprodukte, die Emissionskontrolle, die Marktdynamik, die Variabilität der Einsatzstoffe und die Technologiebindung.

Q2: Ist die Kunststoffpyrolyse profitabel?

A2: Kunststoff-Pyrolyseanlagen können profitabel sein, abhängig von einigen Faktoren. Dazu gehören die Kosten für die Sammlung von Kunststoffabfällen, die Betriebskosten der Pyrolyseanlage, die Marktnachfrage und der Preis der Endprodukte.

Q3: Wie ist der Stand der Kunststoffpyrolyse?

A3: Derzeit befindet sich die Kunststoffpyrolyse im Stadium der Kommerzialisierung. Einige Unternehmen haben mit der Kommerzialisierung von Kunststoff-Pyrolyseanlagen im großen Maßstab begonnen.

Q4: Was sind die Grenzen der Kunststoffpyrolyse?

A4: Die Kunststoffpyrolyse hat Grenzen. Sie kann bestimmte Arten von Kunststoffen möglicherweise nicht behandeln. Die Anlagen sind auch teuer in der Anschaffung. Außerdem variiert die Effizienz zwischen den verschiedenen Kunststoff-Pyrolyseanlagen.

Q5: Ist die Kunststoffpyrolyse nachhaltig?

A5: Die Kunststoffpyrolyse ist nicht vollständig nachhaltig. Es ist ein fossiler Brennstoff. Die Nutzung fossiler Brennstoffe wirft Umweltbedenken auf.