Új darabosító eljárás és prototípus, korom, szénpor és egyéb porszerű konzisztenciájú anyagok darabosítására, amorf, darabos ipari tüzelőanyag előállítása céljából
A Petrol Üzemanyagtöltő Állomásokat Tervező, Építő, Szerelő és Javító Kft. a Metal Best Kft.-vel konzorciumban sikeresen megvalósította az „Új darabosító eljárás, korom, szénpor és egyéb porszerű konzisztenciájú anyagok darabosítására, petrolkoksz konzisztenciájú ipari tüzelőanyag előállítása céljából” című projektjét, amit a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal támogatott a „Kis-, közép-, és nagyvállalatok KFI tevékenységének támogatása” című felhívás keretében 2018-1.1.2-KFI-2018-00049 azonosítószámmal.

 

Számos technológiában képződnek nagy fűtőértékű porok, amelyek hasznosítása megoldatlan. Ezeket a porokat jellemzően hulladékként kezelik. Előfordul, főleg a forgalmazói telephelyeken, hogy a tulajdonos nem minősíti hulladékká az anyagot, de évtizedekig tárolják. A szénporokat az erőművi, bányászati rekultiváció során – a tájrendezési munkák részeként – talajjal fedik be, növényzettel beültetik. A kémények tisztítása során keletkező veszélyes koromhulladékot jellemzően hulladékégetőkben ártalmatlanítják, míg a hőbontási eljárásoknál képződő szilárd hulladékokat – leggyakrabban pirolízis kormot – por alakban cementgyárakba szállítják, és mint fűtőanyagot nyomott áron elégetik.

 

Darabosító és adalékanyag keverő rendszer | Fotó: Petrol Kft.

 

A porok és kormok szállítása költséges. Az anyag térfogatsúlya kicsi, így egy fuvarral kis tömegű anyag szállítható. A nyílttéri tárolása is problémát okoz. Jellemzően zárt cementpor-szállító járművekben szállíthatók, vagy big-bag zsákokban kiszerelve. A porok tárolása az erőművekben, vagy a cementgyárakban megoldatlan. A felhasználók a fűtőanyagot jellemzően nyílttéren tárolják, ahol az anyagok elhelyezése környezetkárosító, ezért a gyakorlatban ez nem is lehetséges. A szállítás és tárolás összes költsége a fűtőanyag értékét nem, vagy csak alig fedezi.

A porok darabosításának klasszikus módszerei a brikettálás és/vagy extrudálás, kötőanyagokkal, vagy kötőanyagok nélkül. Ezek hátránya, hogy eszköz-, és energia igényesek, ami jelentősen növeli a késztermék árát. Ezeket a termékeket korábban főleg háztartások használták, ahol jellemzően kályhákban, vagy háztartási vegyestüzelésű kazánokban, brikettált állapotban égették el. Az ilyen termékek iránti kereslet az utóbbi időben gyakorlatilag megszűnt.

A brikettgyárak leálltak, mert egy bizonyos anyagmennyiség alatt a brikettálás nem éri meg a gyártónak sem. A fentiek mellett fontos szempont, hogy az erőművek és cementgyárak a tüzelőanyagot általában megőrlik, ami ismételten jelentős energiafelhasználással jár. Ezért kétszeres energiaráfordítással lehet az anyagoktól megszabadulni. A brikettálás/extrudálás költsége mellett a darabolás és őrlés díjával is számolni kell. Így a pirolízis üzemeknek a pirolízis koromtól való megszabadulás költsége és haszna jó esetben nullszaldós.

 

Anyagfeladó és paszta keverő rendszer | Fotó: Petrol Kft.

 

Ezen problémákat az általunk kifejlesztett új darabosítási eljárás megoldja, vagy jelentősen csökkenti. Az anyag térfogatsúlya ugyan nem lesz lényegesen nagyobb, viszont egy-egy szállítmány pótkocsis tehergépjárművel is bonyolítható, a cementszállító járműnél lényegesen kisebb költséggel. A darabos anyag kültéren is tárolható, a rendszerbe homlokrakodóval is feladható. Pirolízis korom esetében az anyag fűtőértéke magas, megközelíti az olajipari petrolkoksz fűtőértékének kb. 80-90 %-át. A darabosítás költsége a brikettáláshoz és extrudáláshoz viszonyítva csekély. A darabosító adalékanyag olcsó, egyes esetekben maga is hulladék.

A projekt célja a porok – kormok, szénporok, stb. – darabosítási módszerének kidolgozása volt, amely kevésbé energiaigényes, és a képződő szemcsés anyag őrlése és felhasználása sem energiaigényes. Ezáltal az anyag előállítása és felhasználása lényegesen gazdaságosabb. Az eljárás azon a közismert jelenségen alapul, hogy a porokhoz bizonyos adalékokat keverve, azok hatására a porok spontán módon csomósodnak, sőt kemény szemcsék képződhetnek.

 

Korom darabosító modell laboreszköz | Fotó: Petrol Kft.

 

Az eljárás megvalósítására pirolízis kormot használtunk, amelyhez speciális adalékanyagot dolgoztunk ki. Az adalék affinis a hidrofób koromhoz, ezt az anyag egyik komponense, míg egy másik összetevő a keménységet biztosítja. Ez a megoldás lehetővé teszi, hogy a képlékeny képződő szemcsék és darabos amorf részek 1-2 nap alatt kemények legyenek. Az eljárás kifejlesztése során azt is vizsgáltuk, hogy a termékek mennyire ellenállók az időjárás változásaira, a csapadéknak, fagynak.

A projekt során egy 2000 t/év kapacitású portábilis modellberendezést terveztünk és valósítottunk meg. Ennek kapacitása elegendő egy közepes, kb. 6-8000 t/év kapacitású gumipirolízis üzemhez. A rendszer 400 Kg/óra pirolízis korom darabosítására alkalmas, azaz folyamatos üzem esetén napi 9.6 tonna anyag darabosítására, ami 300 napos üzemet feltételezve 2.880 tonna éves mennyiségnek adódik. Ez tehát a rendszer névleges kapacitása, azaz a szükségszerű tervezett és kényszerű leállásokkal (meghibásodások, javítás, folyamatos karbantartás) kb. 2.000 t/év kapacitása kalkulálható.

 

Darabosított végtermék | Fotó: Petrol Kft.

 

A prototípus bemutatási célra szolgál, mert a végleges ipari technológia figyelembe veszi az alkalmazó pirolízis üzem helyi adottságait is. (Pl. korom képződés módja - iszap, vagy porszerű-, a por összetétele, - Pl. darabos fémszennyezések tartalma -, valamint az üzemben rendelkezésre álló hulladékhő felhasználhatósága a szárításhoz, stb.)

A prototípus három konténeres egységből és négy részből áll:

  • Előválogató, adagoló, homogenizáló, konzisztencia beállító egység.
  • Adalékanyag keverő és on-line adagoló egység .
  • Darabosító egység.
  • Vezérlés és szabályozás.

A prototípus nem tartalmazza a szárító egységet, így a berendezés önálló alkalmazása a jelenlegi formájában erősen időjárás függő. A szemcsék megkeményedése a szabadban tárolva napos időben 24 óra. Nedves, csapadékos időben féltető alatt, vagy egyéb zárt helyen célszerű a darabosított terméket tárolni, amíg a szemcsék megkeményednek. Ez 48-72 óra is lehet.

A rendszerhez készítettük egy laboratóriumi modellberendezést is, amivel a jelen projekt keretében nem vizsgált anyagok darabosítási feltételeinek meghatározását, laboratóriumi méretben és körülmények között el lehet végezni. Az eljárással feldolgozható porok darabosítása ugyanis fajtától, minőségtől függően nagyon sokféle lehet.

A projekt megvalósítási helyszínei:

  • Petrol Kft.: 1047 Budapest, Fóti út 43.
  • Metal Best Kft.: 2330 Dunaharaszti, Puskás Tivadar u. 3.

 

 

 

 

 

Petrol Kft.

1047 Budapest

Fóti út 43.

Telefon: +36 1 272-2000

E-mail: petrolkft@petrolkft.hu

Web: petrolkft.hu

Az MI technológiára felkészültek előtt óriási lehetőségek állnak
A mesterséges intelligencia (MI) által érintett ágazatokban ugrásszerűen nőtt a termelékenység, az MI-t használó állások egyre nagyobb számban jelennek meg és akár 25%-os bérprémiumot kínálnak - derül ki a PwC Global AI Jobs Barometer felméréséből.
Több vármegye áramellátását irányító szoftver újul meg
Az E.ON Hungária vállalatcsoport felelős a teljes Dunántúl, valamint Budapest és Pest vármegye nagy részében a villamosenergia-hálózat üzemeltetéséért, azaz több mint 5 millió lakos villamosenergia-ellátásáért.
Szintet léphet a mikrohálózatok fejlesztése
Költséghatékony energiabeszerzés és -tárolás egyetlen megoldásban – ezt kínálja BESS, a Schneider Electric legújabb fejlesztése. A különleges berendezés újabb lökést adhat a mikrohálózatok kialakításának és támogatja az energiabiztonság megteremtését.
Szervotechnológia extrém teljesítőképességet igénylő alkalmazásokhoz
Az AM8300 sorozatú szervomotorok megjelenésével a Beckhoff termékpalettája beépített vízhűtéses modulrendszerű motorcsaláddal bővült.
Autonóm repülésre képes mesterséges méhraj
A Bionic Learning Network több mint 15 éve foglalkozik a repülés varázsával. A madarak szárnyalásának technikai megfejtése után (Festo SmartBird) a csapat számos más lény repülésének természetes alapelveit is kutatta és technológiai módszerekkel meg is valósította.