Металлургический шлак с температурой в 1500 градусов в течении короткого промежутка времени методом пиролиза (термическое разложение органических и неорганических соединений без доступа воздуха) превратит любой ядовитый отход в безопасную для последующей утилизации сажу.
Технология:
– В месте слива шлака монтируется стационарная или съёмная пиролизная платформа (модуль);
– Площадка выполнена из огнеупорного бетона с запрессованными или интегрированными трубами из жаростойкого металла (например, титан, инконель и др.);
– Внутрь труб до слива шлака заливается, загружается или подаётся пастообразный, жидкий или полутвёрдый отход, подлежащий термической деструкции;
– После загрузки трубы герметизируются арматурой/заглушками;
– Слив высокотемпературного шлака осуществляется сверху на внешнюю поверхность модуля, контактом через огнеупорный бетон на корпус труб;
– Остаточное тепло шлака обеспечивает нагрев содержимого труб до температур >500-800 C (зависит от вида отхода), что производится:
– без доступа кислорода;
– с удержанием тепла благодаря высокотемпературной массе шлака;
– при постепенной передаче тепла от шлака к внутренним трубам происходят реакции пиролиза: разложение образование сажистого остатка (безопасного продукта);
– газы пиролиза не выбрасываются – капсулирование в трубах предотвращает загрязнение.
Конструкция пиролизного модуля
Рис. № 3. Пиролизный модуль.
– Массивные огнеупорные блоки;
– Встроенные трубчатые каналы из титана или другого термостойкого материала;
– Фланцы или заглушки для запечатывания труб;
– Сливные технологические отверстия трубы (выход продуктов пиролиза или продувка);
– Верхняя поверхность предназначена для равномерного наплыва шлака с литейных агрегатов.
Этапы технологического цикла
Рис. № 4. Реализация способа утилизация отходов классическим пиролизом остаточной энергией шлака литейного производства.
1. Загрузка отходов в трубы модуля и герметизация отверстий;
2. Слив шлака непосредственно на поверхность бетонного элемента;
3. Передача тепла шлака к трубам, проведение пиролиза в течение фазового остывания (15-30 мин);
4. Удаление охлаждённого шлака механическим способом;
5. Продувка труб сжатым воздухом удаление твердого пиролизного остатка (сажи, углерода) в сборную зону;
6. Очистка/замена труб при необходимости – начало нового цикла.
Основные преимущества
Экологичность – отсутствие открытого пламени, прямых выбросов, сжигания;
Энергоэффективность – полное использование остаточного тепла, без дополнительного топлива или электроэнергии;
Простота реализации – не требует сложных реакторов, камер,