Piroliza și termoliza aplicate pe nămol - Degremont®

generalități și definiție

Figura 33 simplificată permite clarificarea numelor diferitelor procese termice. Prin urmare, numim piroliză procesul termic de descompunere a materiei organice în nămol care are loc în absența aerului comparativ cu stoichiometria și termoliza, același proces atunci când are loc în absența oricărui oxigen exogen.

Această lipsă de aer are consecința imediată a:

disocierea descompunerii materiei organice de arderea gazului de sinteză (mai puțină formare de NOx);
să genereze un volum mai mic de vapori și să elimine total sau parțial balastul de azot din zonele de reducere;
să poată regla nivelul de temperatură al descompunerii materiei organice, independent de condițiile necesare unei bune incinerări;
pentru a genera o ardere incompletă (piroliză) în timpul acestei descompuneri, făcând posibilă imobilizarea anumitor poluanți în faza solidă și nu în faza gazoasă. În absența O2 (termoliză), procesele de descompunere termică sunt inerent endoterme. Se va aștepta o contribuție energetică prin recircularea caloriilor generate de recuperarea energiei din aval;
pentru a controla descompunerea materiei organice și tratarea carbonului fix în diferite zone.

Figura 34 ilustrează originea carbon fixat. Carbonul organic volatil este fracția de carbon organic total care este determinată de pierderea în greutate la o temperatură de 550 ° C în absența completă a oxigenului. În timpul acestei descompuneri, rămâne un substrat compus din materie minerală și un reziduu de carbon nevolatil care este asemănat cu carbonul mineral.

În ordinea mărimii, acest C fix reprezintă aproximativ 15-20% din conținutul total de TOC al nămolului. În procesul de incinerare în pat fluidizat (combustie oxidativă), această diferențiere nu are impact. Aerul în exces și coeficienții de transfer sunt suficient de mari încât să permită nediferențiată arderea carbonului volatil și a C fix.

Nu același lucru este valabil și pentru procesele „lipsite de aer” (piroliză-termoliză) în care această diferențiere este fundamentală și poate chiar defini „marginea” care separă procesele de oxidare termică distrugând carbonul fix și procesele de reducere termică care părăsesc carbonul fix. neoxidat.

O altă diferențiere de bază există între termoliză și piroliză: tipul de recuperare a energiei posibil în aval de procesul termic; procese de termoliză, prin faptul că se dezvoltă în absența totală a O2, va face posibilă, prin tratamente de inginerie chimică, tratarea produselor gazoase generate și producerea unui gaz de sinteză sau a unui biocombustibil dacă acesta este condensat (regimul de temperatură de descompunere trebuie fi adaptat).

Această producție de gaz de sinteză sau biocombustibil face posibilă amânarea utilizării sale în timp (stocare adaptată). Din motive termice și tehnologice, termoliza se aplică numai nămolului uscat în general peste 90%.

Piroliza poate fi aplicat nămolului deshidratat atâta timp cât este practic la pragul termic definit mai sus. Se aplică și nămolului uscat în intervalul 65-90%. De fapt, combustia este controlată în absența aerului, ceea ce va genera un gaz de sinteză slab: un amestec de gaz de sinteză brut din descompunere și produse de ardere parțiale din oxidarea controlată a acelorași produse.