Композиты общего назначения на основе термопластов
Сжигание МТО
Группа по проблемам рекуперации энергии из PWMI (Институт проблем обращения с пластмассовыми отходами) сделала заказ на инвентаризацию и обследование установок для сжигания МТО в Европе [61]. Из 348 установок, вошедших в отчет, 240 имели оборудование для извлечения энергии в виде электричества или/и обогревательного тепла. Это составляет 83 % от объема сжигания. Теплотворная способность МТО составляет в среднем приблизительно 9,9 МДж/кг. Эффективность конверсии энергии для генерации электричества на установках для сжигания МТО достигает не более чем 22 %. Прочие использования этой остаточной низкокачественной энергии могут увеличить количество полезно извлекаемой энергии максимум до 80 %. Например, районные обогревательные системы на севере Европы, производство дистиллированной воды, тепло для сопутствующих технологий и тепло для теплиц. По расчетам, восстанавливаемое из МТО тепло, если его использовать только для производства электроэнергии, будет эквивалентно генерации 85 млн МВт/ч. Для этого необходимо сжигать приблизительно 15 млн т нефти в год. Сейчас около 20 % из 141 т МТ О сжигаются в целях производства электроэнергии.
В 1992 г. почти 22 % пластмасс из МТО в Западной Европе превращались в энергию. Всего в Европе имеется 358 установок для сжигания МТО (производительность более 3 т/ч). Суммарная производительность этих установок составляет примерно 40 млн т/год (исходя из 7000 рабочих часов в год). 60 % МТО перерабатывают 25 % от общего числа установок. 80 % всей производительности сжигания МТО в Европе приходится на 45 % от всех сжигательных установок.
Из общего количества 141 млн т МТО, произведенных в 1990 г., лишь 34 т были сожжены (24 %). Эта средняя по Европе величина существенно варьируется от страны к стране. Различие между установочной производительностью (40 млн т/год) и количеством сожженных МТО (34 млн т/ год) является результатом: 1) законодательных требований к наличию резервных мощностей; 2) потерь на обслуживание; 3) более высокой, чем предполагалось, теплотворной способностью МТО.
Организация по прикладным научным исследованиям, Нидерланды (TNO ) сделала широкомасштабный обзор существующих технологий сжигания МТО и пришла к выводу, что современное оборудование в этой области должно включать:
1. Действующий вперед или назад обратный колосник, состоящий из нескольких независимых зон (скорость колосника/подача воздуха), работающих в геометрии встречного течения.
2. Хорошую систему управления подачей первичного и вторичного воздуха
3. Горизонтальный бойлер для извлечения тепла из отходов, работающий при температуре 400 °С и давлении пара 4 МПа.
4. Линию обработки топочного газа, состоящую из комплекса оборудования:
• для удаления летучего пепла (циклон, электростатический осадитель, тканевый фильтр);
• многоступенчатые влажные очистители газа (для удаления HCl, HF, S02);
• для обработки активированным углем (для удаления Hg, ПХДД/ПХДФ, со стационарным слоем, с древесным углем + впрыск гашеной извести/ фильтрация или с угольной суспензией);
• блок селективного каталитического восстановления (удаление NO ) (разложение NOx, ПХДД/ПХДФ);
• если удаление сульфатов и хлоридов невозможно, то необходим также испарительный блок для потоков отходов из отмывателей газов.
5. Мощности по рекуперации энергии состоят из электрического генератора и, по возможности, контура для использования тепла из отходов (например, районная теплоцентраль, производство дистиллированной воды, тепловые процессы на соседних промышленных предприятиях и обогрев теплиц). Отчет TNO приводит к выводу, что выбросы из такой установки могут отвечать самым строгим европейским нормативам по атмосферной эмиссии. Испания, Франция, Греция, Португалия, Ирландия и Люксембург не имеют собственных нормативов и пользуются таковыми, опубликованными ЕЭС (89/429/ЕЕС: «Снижение загрязнения воздуха от существующих заводов по сжиганию муниципальных отходов» от 21 июня 1989 г. и 8 9/3 69/ЕЭС: «Предупреждение загрязнения воздуха от новых заводов по сжиганию муниципальных отходов» от 9 июня 1989 г.). Бельгия, Дания,
Италия и Великобритания внесли некоторые изменения в нормативы, тогда как Германия и Голландия установили более строгие ограничения. Из стран, не входящих в ЕЭС, Австрия и Швейцария имеют более строгие нормативы, чем введенные ЕЭС. Нормативы в Норвегии и Швеции близки к таковым ЕЭС; Финляндия не имеет своих нормативов и пользуется нормативами ЕЭС. 53% производительности западноевропейских сжигательных установок (39% от общего числа) оборудованы устройствами для обработки газа, установленными в соответствии с нормативами ЕЭС от 1995 г.