Recipiente de pirólisis

Tipos de Recipientes de Reacción de Pirólisis

Los recipientes de reacción de pirólisis variados están disponibles en numerosas especificaciones y ajustes para obtener mejores resultados de rendimiento. Algunos recipientes están diseñados para propósitos especializados, como el tratamiento de residuos o la generación de tipos específicos de aceites o gases. Los siguientes son los tipos populares:

• Reactores de horno rotatorio:

  Los reactores de horno rotatorio mueven el producto a través de la zona de reacción rotando lentamente. Los cambios de temperatura de 800 a 1600 °C dentro del horno se pueden ajustar de acuerdo con el material para lograr diferentes efectos de descomposición. Este tipo de reactor es adecuado para la pirólisis de residuos sólidos con componentes complejos, como residuos sólidos urbanos (RSU), biomasa, plástico, caucho, etc. Puede tratar eficientemente diversos materiales y convertirlos en energía útil o materias primas.

• Reactores de lecho fijo:

  En los reactores de lecho fijo, el material no se mueve; solo el gas fluye hacia arriba a través de la biomasa sólida. Este tipo de reactor es adecuado para la producción a pequeña escala o fines de investigación y desarrollo (I+D). También requiere menos espacio. Por lo tanto, muchas personas lo utilizan para configurar sus procesos de pirólisis.

• Reactores de lecho fluidizado:

  Los reactores de lecho fluidizado funcionan mediante la gasificación de la biomasa sólida. Este tipo de reactor permite una mayor transferencia de calor y masa, lo que da como resultado mejores rendimientos de producto. Además, se puede ampliar para aplicaciones industriales. Sin embargo, en comparación con los reactores de lecho fijo, los reactores de lecho fluidizado tienen un costo de capital y mantenimiento relativamente mayor.

   

Especificaciones y mantenimiento

• Material

  Los materiales para los recipientes de pirólisis varían según los tipos de materia prima. Por lo general, el acero inoxidable (SS) es el material principal, siendo los grados comunes SS 304, SS 316 o acero al carbono. Son ideales para resistir altas temperaturas y presiones dentro de los recipientes. Además, los materiales refractarios recubren las superficies interiores de ciertos recipientes. Pueden aislar el recipiente del calor del elemento de calentamiento externo. Además, algunos recipientes cuentan con recubrimientos especiales como recubrimientos antiadherentes o anticorrosivos. Estos recubrimientos pueden proteger el recipiente de reacciones químicas y facilitar una limpieza más fácil.

• Sistema de control de temperatura

  La regulación de la temperatura de la reacción es crucial porque afecta la descomposición de la materia prima y la calidad de los productos finales. Por lo tanto, el recipiente suele estar equipado con sistemas de control de temperatura como termopares y controladores digitales, etc. Estos dispositivos de control de temperatura permiten a los operadores monitorear y ajustar la temperatura del recipiente con precisión. Esto asegura que el proceso de pirólisis se lleve a cabo dentro del rango de temperatura óptimo.

• Mecanismo de sellado

  Los recipientes para reacciones de pirólisis requieren modos de sellado efectivos para evitar fugas de gas y garantizar la seguridad. Sus métodos de sellado pueden incluir juntas, juntas tóricas o bridas atornilladas. El operador debe verificar y mantener los componentes de sellado regularmente. Además, deben limpiar y lubricar las superficies de sellado para garantizar un efecto de sellado confiable.

• Sistema de drenaje y descarga

  El recipiente suele estar equipado con sistemas especiales de drenaje y descarga. Estos sistemas facilitan la alimentación de materiales y la descarga de los productos finales de forma rápida y segura. Típicamente, incluyen válvulas, tuberías y dispositivos de tolva.

Mantenimiento

• Limpiar el recipiente:

  Primero, use agua limpia y detergente para fregar las superficies exteriores del recipiente, eliminando el polvo y la suciedad. Luego, abra los puertos de acceso o escotillas para la limpieza interior. Los operadores pueden usar cepillos o agua a alta presión para limpiar los residuos y depósitos interiores. Además, también deben prestar atención a la limpieza secuestrante de tuberías y válvulas.

• Inspecciones regulares:

  Revise regularmente los componentes de sellado y el estado de las juntas y las superficies de sellado. Si encuentra alguna condición anormal como daño o desgaste, repare o reemplácelos inmediatamente. Además, inspeccione los controladores de temperatura y los dispositivos de monitoreo para garantizar su funcionamiento normal. Además, revise regularmente el funcionamiento de los sistemas de drenaje y descarga. Asegúrese de que las válvulas y las tuberías no tengan fugas ni estén obstruidas.

• Lubricar las partes móviles:

  Lubrique las partes móviles del recipiente, como los rodamientos y los componentes deslizantes de las escotillas de acceso y las válvulas. Aplique el lubricante adecuado para garantizar un funcionamiento suave y evitar el desgaste.

Usos del recipiente de reacción de pirólisis

Los reactores de pirólisis son la columna vertebral de cualquier instalación de conversión de residuos a energía, residuos a aceite o residuos a carbón. Diferentes tipos de reactores se utilizan para procesar una amplia variedad de residuos, cada uno con sus propias características y especificaciones únicas.

• Cámara de desgasificación al vacío: Esta cámara es esencialmente un recipiente grande que recibe grandes cantidades de chatarra. Mientras está dentro de la cámara, se crea un vacío. Esta cámara asegura que ningún gas escape al medio ambiente y, cuando el proceso está completo, los gases se filtran y tratan de forma segura.
• Reactor de lecho fijo: En un reactor de lecho fijo, la materia prima se carga desde la parte superior y permanece estacionaria o fija durante todo el proceso de reacción. Este tipo de reactor se utiliza principalmente en las industrias química y petrolera. Es excelente para procesos de pirólisis a pequeña escala y facilita la separación y el control de las cosas. La desventaja es que no es muy bueno para escalar a niveles más grandes.
• Reactor de lecho móvil de tiro descendente: La materia prima se alimenta desde la parte superior, mientras que el gas de síntesis se mueve hacia arriba antes de salir finalmente de la parte inferior del reactor. El carbón o los residuos sólidos se desplazan hacia abajo y hacia afuera a través de una salida separada situada en la parte inferior del reactor. Este tipo de reactor es adecuado para el manejo de biomasa y residuos sólidos urbanos.
• Reactor de tambor rotatorio: Una de las formas más populares de realizar la pirólisis en la actualidad es mediante el método del reactor de tambor rotatorio. En este método, la materia prima se alimenta continuamente desde el lado y tiene un sinfín o tornillo en su interior para ajustar mejor el material. El material se gira como un tambor. Sigue mezclándose con otras cosas y ayuda a separar todas las cosas diferentes de forma rápida y sencilla. Muchas personas lo utilizan porque es realmente bueno para trabajar con biomasa, residuos plásticos y neumáticos, también.
• Reactor de lecho fluidizado: En este tipo de reactor, se utilizan partículas sólidas finas para formar un lecho mientras están suspendidas por un gas que se mueve hacia arriba. Los reactores de lecho fluidizado son eficientes y ofrecen un buen control de temperatura.
• Reactor discontinuo: Un reactor discontinuo funciona colocando toda la materia prima en su interior, dejándola pasar por la pirólisis una vez y luego retirando el producto. En un reactor continuo, por otro lado, la materia prima se alimenta continuamente al sistema y se procesa al mismo tiempo. Si bien los reactores discontinuos son más fáciles de construir y controlar, es posible que no puedan manejar grandes cantidades de material.

Cómo elegir recipientes de reacción de pirólisis

Hay varios factores a considerar al elegir un recipiente adecuado para la pirólisis. Algunos de ellos se enumeran a continuación.

• Materiales de construcción

  Los materiales de construcción del recipiente deben poder sobrevivir a las altas temperaturas de pirólisis. Además, deben ser compatibles con la sustancia que se está descomponiendo. Por ejemplo, cuando se trata de biomasas con alta acidez, debe utilizarse una aleación resistente a los ácidos.

• Diseño y tamaño

  El tamaño del recipiente debe ser lo suficientemente grande para contener la materia prima. Sin embargo, no debe ser demasiado grande, ya que esto puede disminuir la eficiencia de la transferencia de calor. El diseño del recipiente, por otro lado, determina qué tan bien ocurre la reacción y los métodos de recolección y segregación del producto.

• Características de seguridad

  Considere los elementos de seguridad incluidos en un recipiente, como las válvulas de alivio de presión, que evitan la explosión debido a la presión excesiva del recipiente. Las válvulas de seguridad también evitan la liberación repentina del producto. Esta liberación repentina podría representar un peligro como resultado de una reacción rápida o incontrolada.

• Costo

  Los consumidores y los compradores industriales deben considerar el costo del recipiente. Es importante tener en cuenta que, si bien un recipiente de reacción con un rango de precios típico puede cumplir con muchos requisitos del proyecto, los recipientes con precios bajos pueden tener altos costos de mantenimiento.

• Impacto ambiental

  Evalúe el impacto ambiental del recipiente de reacción utilizado para la pirólisis. Elija recipientes con sistemas efectivos de recuperación de productos. Estos sistemas minimizan las fugas y los residuos. Además, seleccione recipientes construidos con materiales reciclables.

Preguntas y respuestas

P1: ¿Cuáles son las principales diferencias entre los recipientes de reacción de pirólisis discontinuos y continuos?

R1: Los recipientes discontinuos procesan una cantidad determinada de materia prima a la vez, mientras que los recipientes continuos alimentan constantemente material al reactor para un procesamiento continuo.

P2: ¿Cómo se aseguran los fabricantes de la seguridad en los recipientes de reacción de pirólisis?

R2: Las características de seguridad incluyen válvulas de alivio de presión, sistemas de parada de emergencia, monitores de detección de gases y una construcción robusta del recipiente para resistir altas temperaturas y presiones.

P3: ¿Hay desarrollos en la tecnología de recipientes de pirólisis?

R3: Sí, los avances incluyen reactores de flujo continuo, técnicas mejoradas de transferencia de calor e integración con fuentes de energía renovables.

P4: ¿Los recipientes tienen requisitos específicos para diferentes tipos de materia prima?

R4: Sí, el diseño del recipiente puede variar para optimizar el proceso de pirólisis para características particulares de la materia prima, como el tamaño de las partículas y el contenido de humedad.