Mam coś o BRAP, kończyłem ścieżkę Recykling materiałów i nieco ze studiów jeszcze pamietam:
https://tremolo.elektroda.pl/Laboratoria/BRAP%20-%20spalanie%20papieru.doc - technologia spalania papieru - przejrzyj bibliografie
Cytat z mojego referatu:
"Plazma jako alternatywa
Plazmowa technologia unieszkodliwiania odpadów jako jedna z niewielu posiada ogromne mozliwości unieszkodliwiania przeróżnego rodzaju odpadów począwszy od materiałów bezpiecznych biodegradalnych a skończywszy na metalach ciężkich, dioksynach, furanach i innych substancjach, które się wydzielają podczas spalania w spalarniach konwencjonalnych. W krajach wysoko rozwiniętych ta technologia powoli wkracza w życie i zastępuje konwencjonalne zakłady utylizacji. Stanowią one bowiem sukces zarówno w mierze ochrony środowiska jak i sukces techniczny.
Technologia ta jest znaczącą alternatywa dla konwencjonalnych spalarni. Współczesne badania wykazały iz spalarnie powstałe w Europie i Ameryce w latach 70-tych są przestarzałe i niosą za soba wiele zagrożeń dla srodowiska. Do najważniejszych można zaliczyć:
obecnośc substancji toksycznych w pyłach i popiołach pospaleniowych
mozliwość emisji do atmosfery szkodliwychsubstancji takich jak chlorowodów HCl, metale ciężkie, tlenki azotu i siarki oraz dioksyny i furany
powstanie toksycznych ścieków w procesie schładzania i oczyszczania gazów spalinowych.
Europa zachodnia przezywa obecnie kryzys spalarniowy. Zwiazany jest on glównie z zaostrzającymi się przepisami i rygorystycznymi normami dotyczącymi spalania odpadów i gospodarowania nimi. Przepisy te dotyczą również obrotu taka alternatywną energią.
Prawo wymaga wieloetapowego trudnego przerobu na granicy oplacalności, w wyniku drogiego wdrażania wyspecjalizowanych urządzeń, systemów oczyszczania zanieczyszczeń. Większośc starych spalarni na pewno tym wymaganiom nie sprosta. W tej sytuacji proponowana nowa technologia unieszkodliwiania plazmowego staje się bardzo realna perspektywą.
Plazma jest uważana za czwarty stan skupienia materii. Określa się ją mianem zjonizowany, przewodzący prąd i ciepło gaz, który zawiera tyle samo dodatnich i ujemnych jonów, kóre decyduja o wlaściwościach makroskopowych. Stan jonizacji w gazie osiąga się poprzez podniesienie jego temperatury. Im wyższa temperatura, tym predkość cząstek gazu większa, zatem i stopień zjonizowania większy. Każda substancja może przejśc w stan plazmy w odpowiednio wysokiej temperaturze. Między plazma a gazem nie ma wyraźnej granicy. Swoje szczególne właściwości plazma wykazuje dopiero w obecności pola magnetycznego lub elektrycznego.
Charakterystyczne cechy plazmy to:
kwazineutralność - wypadkowy ładunek wszystkich cząstek plazmy jest równy zetu
sprzężenie elektrostatyczne cząstek
przewodzenie elektryczne
reakcja plazmy na sama siebie za posrednictwem pól elektromagnetycznych
promieniowanie plazmy
W technice stosuje się przede wszystkim plazme niskotemperaturową o zakresie swojej temperatury 2000 - 30000 K bez wyraźnie naznaczonych granic przedziału.
Technologia ta na pierwszym miejscu stawia na mozliwości spalania szelakiego rodzaju odpadów niebezpiecznych oraz bardzo niebezpiecznych, których praktycznie nie można wyeliminować z procesu produkcji papieru jak i spalania w spalarniach nieplazmowych.
Technologia ma tez wielkie znaczenie jesli chodzi o odzysk metali kolorowych, w szczegolności tych najbardziej cennych.
Zalety:
duza moc przerobowa ok. 170 kg/h przy mozliwości pracy 23h/dobe
całkowita destrukcja odpadow niebezpiecznych rzędu 99,9 %
znaczna redukcja zanieczyszczeń gazów odlotowych znacznie poniżej dopuszczalnych norm (zawartość chlorowodoru HCl znacznie ponizej < 50 mg/m3, zawartość CO2, CO, H2O - znikoma, znikoma zawartość tlenku azotu, zawartość dwutlenku siarki całkowicie zlikwidowana.
Pozostałość stała w formie granulatu o strukurze krystalicznej tzw. Witryfikatu zupełnie obojetnego dla otoczenia - przez co umożliwia to składowanie na wysypiskach i zastsowanie do utwardzania powierzchni drogowych
unieszkodliwianie odpadów chlorowych nie powoduje powstawania dioksyn i furanów
wysoka wydajność obróbki przy stosunkowo niewielkich wymiarach instalacji
mozliwośc osiągania bardzo wysokich temperatur od 2000 do 10000 K z dużą elastycznością
łatwośc zastosowania i mała bezwładność termiczna równa kilka sekund
dostarczenie skoncentrowanej energii niezależnie od natury gazu.
Wady:
zasadniczym mankamentem jest stosunkowo duże zuzycie energii elektrycznej równe około 2 Mwh/Mg odpadow co znacznie wpływa na wzrost kosztów eksploatacyjnych instalacji
istnieje mozliwość emisji fal radio-elektrycznych powstających włuku elektrycznych pracującego w obrębie działa plazmowego. Moga wystepować problemy z odbiorem stacji radiowo-telewizyjnych
Rachunek ekonomiczny
Koszty inwestycyjne - 11 840 000 zł (2000 r.)
Koszty eksploatacyjne - 3 254 848 zł/rok
Wydajność instalacji - 1427 Mg/rok
koszt własny obróbki 1 Mg odpadów = koszt eksploatacyjny / wydajność instalacji = 2 280 zł
Obecnie plazmowa technologia unieszkodliwiania odpadów znalazła swoje zastosowanie głównie dla przerobu materiałów niebezpiecznych. Jednak prognozuje się, że znajdzie ona zastosowanie dla unieszkodliwiania innych odpadówJest to proces powolny i wymaga globalnego spojrzenia na gospodarke odpadami i recykling materiałowy. Metoda plazmowa powinna stanowić dodatek do istniejacych dzisiaj innych metod unieszkodliwiania i recyrkulacji. Tylko w ten sposób można z jednego typu odpadów wysublimowac inne, bardziej niebezpieczne, które będą transportowane do instalacji plazmowych.
Technologią, która własnie jest opracowywana jest zbudowanie przenośnego urzadzenia plazmowego do pozbywania się odpadów z tzw. “czarnych punktów” stanowiących bomby ekologicze. Odpady pozostawione w takim miejscu sa pozostawione w miejscach nieosłoniętych, niemonitorowanych ze swobodnym dostepem. Omawia się już system przenośnych plazmotronów z elektrodami grafitowymi do produkcji nieszkodliwych mas krystalicznych z bardzo szkodliwych wysypisk.
Budowa instalacji plazmowej
Instalacja plazmowa zbudowana jest według klasycznej struktury instalacji do procesu spalania konwekcyjnego i składa sie z astepujących elementów:
piec wysokotemperaturowy
palnik plazmowych
komora spalania wtornego
urzadzenie do oziębiania i obróbki spalinowych
komin
Piec wysokotemperaturowy
Tworzy go kadź hutnicza przechyłowa, przystosowana do funkcji pieca plazmowego. Wewnetrzna temperatura, jaka w nim panuje, wynosi 1500-1550*C. Cegły żaroodporne którymi wyłożony jest piec moga wytrzymywać temperatury do 1800 *C
Palnik plazmowy
W instalacji zastosowano palnik plazmowy o mocy cieplnej 1,8 MW. Palnik składa się z 5 podzespołów:
1) generatora plazmy czyli elektrod zasilanych pradem stałym
2)zasilania elektrycznego o mocy przystosowanej do mocy generatora
3)obiegu oziębiania do odzysku ciepła traconego przez elektrody
4)obiegu zasilania gazem plazmogennym
5)systemu kontrolno sterowniczego
Generator plazmy to 2 elektrody współosiowe połączone z komora przepływu gazu plazmogennego
Zasilanie elektryczne stanowi transformator (suchy) , który przetwarza napięcie sieciowe z 5,5 kV na 1 kV
Obieg oziebiania elektrod - kest to hydrauliczny, zamknięty obieg wody zdemineralizowanej z pompa elektryczną, wymiennikiem cieplnym, termostatem.
Obieg zasilania gazem plazmogennym jest to obieg pneumatyczny, który w tym przypadku jest powietrzem , wydajność takiego obiegu to 1000 m3/h, składa się z kompresora powietrza zasysającego powietrze atmosferyczne i sprzężającego do 4 atm, drugiego kompresora sprzężającego z 4 atm do 8 atm, suszarki powietrza.
System kontrolno pomiarowy jest zasilany napieciem 380V(400V) zawiera komputerowy system wraz z automatycznym oprogramowaniem sterującym palnikiem
jak to działa
Do komory, pomiedzy elektrodami wtłaczane jest powietrze ruchem wirowym, o odpowiedniej objetości i cisnieniu atmosferycznym. Jednoczesnie elektrody przyłacza się do elektrody rozruchowej, naładowanej wysokim napięciem kondensatorów. Styk z elektroda powoduje powstanie łuku elektrycznego, powodującego zjonizowanie gazu i utworzenie warstwy plazmy, przez którą płynie prąd wyładowania. Pole magnetyczne, które towarzyszy przepływowi prądu wywołuje przesuwanie i stopniowe przyspieszanie powstałej plazmy w kierunku wylotu palnika. W rezultacie z palnika wydzielana jest wysokoenergetyczna plazma. Dodatkowe pole jest wytwarzane przez cewki indukcyjne. Pole to zapewnia przemieszczanie sie podstawy łuku co jest bardzo wazne iż zapewnia to nie stopienie się elektrody tylniej, w którą uderza strumień elektronów (katoda). Zapewnienie prawidłowego toru plazmy przedłuża zywotność elektrod.
Komora spalania wtórnego wyposarzona jest do efektywnego spalania gazów procesowych, wyposarzona jest w palnik na gaz naturalny o mocy ok 25 kW, który inicjuje to spalanie.
Witryfikacja (zeszklenie odpadów)
obróbka odpadów w piecu plazmowym odbywa się w dwóch fazach faza pierwsza odpowiada procesom ładowanie- topienie. Beczka z materiałem toksycznym jest topiona przez działo palnika o temperaturze 4000 *C . części palne są spalane albo przez powietrze plazmy albo w komorze wtórnego spalania. W drugiej fazie nastepuje WYTOP . Częsci mineralne takie jak mtale i azbest sa przetapiane na granulat w formie krążków o struktórze krzemoglinianu metalicznego tzw. Witryfikaty (stąd nazwa procesu) Podczas procesu wytopu piec jest odcięty od komory ładowania , a palnik jest wyciągany na zewnątrz pieca podnośnikami pneumatycznymi, po powolnym ochłodzeniu w piasku - hartowaniu witryfikaty są poddawane analizom przydatności, testowi liksywiacji (rozpuszczalności) . Tak utworzone sustancje nadają się na odporne na mróz masy dodawane do asfaltu. "
Tak mozna miedzy innymi spalać odpady lakiernicze, szukałem tego mojej żonie do pracy.