Pirolízis folyamat
A pirolízis folyamata és fajtái
A legtöbb pirolízis eljárás négy lépcsőből áll (Szuhi, 2009):
• a hulladék előkészítése, a kalóriaértékkel nem bíró anyagok kiszelektálása
• a hulladék hevítése oxigénmentes környezetben, ahol a szénvegyületek gázfázisba mennek át, amely jelentős része elpárolog, gáz halmazállapotba megy át
• a gáz tisztítása egy utóégető kamrában magasabb hőmérsékleten
• a gázból elektromos áram, vagy egyes esetekben hő előállítása
Szilárd fázisban pirolízis koksz, röviden pirokoksz marad vissza, amiben a feladott hulladék karbon tartalma feldúsul. Az így előállított energiahordozó a vaskohászatban, a cementgyártásban, valamint a széntüzelésű erőművekben alkalmazható kőszén kiváltására. Nehéz és könnyűfémekkel szennyezett hulladék esetében a fémek rendszerint szilárd fázisban maradnak vissza, így azok visszanyerésére további kezelésnek kell alávetni a pirokokszot.
Folyékony fázisban úgynevezett pirolízis olaj, piroolaj keletkezik, amely szénhidrogéneket és kátrányt tartalmaz. Megfelelő tisztítást, és lepárlást követően különféle üzemanyagok gyárthatók belőle, így akár a közlekedésben is alkalmazh
ató haszontermékek állíthatók elő. A keletkező termékek arányát az alkalmazott hőmérséklet, a nedvességtartalom, valamint a kezelési idő jelentősen befolyásolja. A nagyobb hőmérséklet és nedvességtartalom, valamint a hosszabb kezelési idő kedvez a gázhozamnak
A pirolízis a hagyományos égetéshez hasonlóan a termikus kezelési eljárások közé tartozik, de alapjában véve két különböző folyamatról beszélünk. Az égetéshez három lényeges dolog szükséges, ami az éghető anyag, az oxidáló anyag és a hő. Ezzel ellentétben a pirolízis során csak éghető anyagra és hőre van szükség.
A gyakorlatban nem beszélhetünk tökéletes pirolízisről, mert maga a hulladék is tartalmaz valamekkora mértékben oxigént, így szén-monoxid, szén-dioxid, vízgőz valamint kén és nitrogén oxidok is keletkeznek. Az égéselméletből adódóan a kibocsátásnak, a pirolízis gáznak, lényegében kedvezőbb értéket kell mutatnia, mint az égetésnél. További eltérés, hogy az égés hőtermelő, tehát exoterm folyamat, míg a pirolízis endoterm, azaz fenntartásához hőt igényel, amit rendszerint villamos fűtéssel visznek a rendszerbe. A joggyakorlatban a pirolízis, ahogy a többi alternatív termikus technológia, nem különbözik a hagyományos égetéstől, de műszaki értelemben egyik üzem sem tekinthető hagyományos égető rendszernek. Az alternatív technológiák társadalmi megítélése, a környezeti és gazdasági hatásai mégis azonosak a hagyományos hulladékégetőké.
A pirolízis, egy olyan gyűjtőfogalom, amely több technológiát is magába foglal. Az egészen kis hőmérsékletű (< 300 °C) eljárás, mint a pörkölés (torrefaction) legfőbb célja a tüzelőanyagban lévő illékony vegyületek eltávolítása és a nedvességtartalom csökkentése, ezáltal a visszamaradó szilárd termék energiasűrűségének növelőse. A kokszosítás, másnevén a svélezés célja a pörköléshez hasonlóan olyan szilárd végtermék előállítása, amelyben a karbon feldúsul. A folyamat során felszabaduló gáztermék elégetésével a technológia energiaigénye fedezhető. Az alkalmazott hőmérséklet rendszerint 400−600 °C tartományban van. A klasszikus pirolízis a hulladék, illetve tüzelőanyag szerves molekuláinak a hőbontását valósítja meg 500−800 °C-on, ami eredményeként gáznemű és szilárd frakció jön létre. Ezen belől beszélhetünk lassú és gyors pirolízisről. A kigázosítás a pirolízis-kokszban maradó szén folyamatgázzá (pirolízis gázzá) történő átalakítását jelenti 800−1.000 °C-on. Mivel a folyamat során gázosodást segítő anyag (pl. levegő) jelenléte szükséges (a kigázosítást más néven nagyhőmérsékletű pirolízisnek szokás hívni), ezért ezt a megoldást a legtöbb szakirodalom már a gázosításhoz sorolja. A gyakorlatban ezt a kialakítást pirolitikus- elgázosításnak nevezik (Bodnár, 2016).
A gyakorlatban nem beszélhetünk tökéletes pirolízisről, mert maga a hulladék is tartalmaz valamekkora mértékben oxigént, így szén-monoxid, szén-dioxid, vízgőz valamint kén és nitrogén oxidok is keletkeznek. Az égéselméletből adódóan a kibocsátásnak, a pirolízis gáznak, lényegében kedvezőbb értéket kell mutatnia, mint az égetésnél. További eltérés, hogy az égés hőtermelő, tehát exoterm folyamat, míg a pirolízis endoterm, azaz fenntartásához hőt igényel, amit rendszerint villamos fűtéssel visznek a rendszerbe. A joggyakorlatban a pirolízis, ahogy a többi alternatív termikus technológia, nem különbözik a hagyományos égetéstől, de műszaki értelemben egyik üzem sem tekinthető hagyományos égető rendszernek. Az alternatív technológiák társadalmi megítélése, a környezeti és gazdasági hatásai mégis azonosak a hagyományos hulladékégetőké.
A pirolízis, egy olyan gyűjtőfogalom, amely több technológiát is magába foglal. Az egészen kis hőmérsékletű (< 300 °C) eljárás, mint a pörkölés (torrefaction) legfőbb célja a tüzelőanyagban lévő illékony vegyületek eltávolítása és a nedvességtartalom csökkentése, ezáltal a visszamaradó szilárd termék energiasűrűségének növelőse. A kokszosítás, másnevén a svélezés célja a pörköléshez hasonlóan olyan szilárd végtermék előállítása, amelyben a karbon feldúsul. A folyamat során felszabaduló gáztermék elégetésével a technológia energiaigénye fedezhető. Az alkalmazott hőmérséklet rendszerint 400−600 °C tartományban van. A klasszikus pirolízis a hulladék, illetve tüzelőanyag szerves molekuláinak a hőbontását valósítja meg 500−800 °C-on, ami eredményeként gáznemű és szilárd frakció jön létre. Ezen belől beszélhetünk lassú és gyors pirolízisről. A kigázosítás a pirolízis-kokszban maradó szén folyamatgázzá (pirolízis gázzá) történő átalakítását jelenti 800−1.000 °C-on. Mivel a folyamat során gázosodást segítő anyag (pl. levegő) jelenléte szükséges (a kigázosítást más néven nagyhőmérsékletű pirolízisnek szokás hívni), ezért ezt a megoldást a legtöbb szakirodalom már a gázosításhoz sorolja. A gyakorlatban ezt a kialakítást pirolitikus- elgázosításnak nevezik (Bodnár, 2016).
