Wat is thermische depolymerisatie?

Thermische depolymerisatie is een industrieel proces voor het afbreken van verschillende afvalstoffen in ruwe olieproducten.Dit omvat het onderwerpen van de materialen aan hoge temperaturen en druk in de aanwezigheid van water, waardoor een proces wordt geïnitieerd dat bekend staat als hydrous pyrolyse.Het resultaat is de depolymerisatie van de materialen lange ketenpolymeren in korte ketenmonomeren, in dit geval petroleumkoolwaterstoffen.Dit is een sterk versnelde kunstmatige weergave van het proces dat fossiele brandstoffen in de natuur vormde.Een breed scala aan afvalproducten, bekend als grondstoffen, kan worden gebruikt in thermische depolymerisatieprocessen, waaronder kunststoffen en biomassamaterialen.

Het thermische depolymerisatieproces (TDP) bestaat al ongeveer 70 jaar, maar werd tot het einde van de jaren negentig niet als levensvatbaar beschouwd.Dit gebrek aan levensvatbaarheid was een gevolg van onacceptabele energie die werd geretourneerd op de rating van de energie -geïnvesteerde (EROEI), d.w.z. de meting van de hoeveelheid energie die is genomen om de energie -output te produceren.Vroege methoden vereisten veel meer energie om te produceren dan de energie -output, maar bracht de weg vrij voor moderne systemen met EROEI -beoordelingen van 6,67, of ongeveer 85 geproduceerde eenheden voor elke 15 uitgaven.Conventionele landbouwproductie van biodiesel en ethanol heeft beoordelingen van ongeveer 4,2, waardoor het thermische depolymerisatieproces een aantrekkelijke optie is.Afgezien van de efficiëntie, heeft het systeem verschillende andere voordelen, waaronder het afbreken van zware metaalverontreiniging in onschadelijke oxiden en de vernietiging van organische gifstoffen en de prionen die verantwoordelijk zijn voor gekke koeien en creuctzfeldt-jakobziekten.

In de praktijk is het hydrous pyrolyseproces in het hart van thermische depolymerisatie vrij eenvoudig.Voedingsmaterialen worden eerst in kleine stukjes gemalen en gemengd met water.Het mengsel wordt vervolgens ongeveer 15 minuten in een drukvat verwarmd tot 482 deg; F (250 deg; c).De gegenereerde stoom verhoogt de druk in het vat tot ongeveer 600 pond per vierkante inch (psi) die aan het einde van het verwarmingsproces snel wordt vrijgegeven.Hierdoor flitst het water af of verdampt ze snel, waardoor resterende vaste stoffen en ruwe koolwaterstoffen achterblijven.

Deze bestanddelen zijn gescheiden en de koolwaterstoffen verzameld voor verdere verfijning.Dit omvat verdere thermische behandeling tot 930 deg; F (500 deg; c) en fractioneel destillatiesortering.De resultaten zijn lichte en zware naftas, kerosine en gasoliefracties die geschikt zijn voor de productie van verschillende graden van stookolie.De resterende vaste stoffen die na de initiële thermische behandeling blijven, kunnen worden gebruikt als meststoffen, filters, bodembrandstoffen en geactiveerde koolstof voor afvalwaterbehandeling.

De lijst met geschikte TDP -voedingsmiddelen is uitgebreid en omvat afvalplastic, banden, houtpulp, medisch afval en nogal onsmakelijke bijproducten zoals kalkoensafschakeling en rioolslib.De efficiëntie van het thermische depolymerisatieproces wordt verder verbeterd door het feit dat proces bijproducten zoals methaan, die niet kunnen worden afgebroken door depolymerisatie, worden verzameld en worden gebruikt om turbinegeneratoren te voeden om elektriciteit te produceren voor de faciliteit of wederverkoop.Methaan bezit ook potentieel als biogas, een groen alternatief voor conventionele benzine.