Technisches Team · Kintek Solution

Die Konstruktion eines Pyrolysereaktors ist ein komplexer Prozess, der mehrere kritische Komponenten und Überlegungen umfasst, um einen effizienten und sicheren Betrieb zu gewährleisten.Zu den wichtigsten Merkmalen gehören die Verwendung hochwertiger Materialien wie Kesselstahl Q345R für Langlebigkeit und Wärmeübertragungseffizienz, fortschrittliche Isolierungstechniken und spezielle Schweißtechniken zur Vermeidung von Defekten.Das Reaktorsystem besteht in der Regel aus einem Beschickungssystem, einem Pyrolysereaktor, einem Entleerungssystem, einem Synthesegas-Recycling-System und einem Entstaubungssystem, die alle eine wichtige Rolle im Gesamtprozess spielen.Darüber hinaus haben Faktoren wie die Art der Biomasse, die Pyrolysetemperatur und die Heizrate erheblichen Einfluss auf die Ausbeute und die Zusammensetzung der Pyrolyseprodukte.Die Konstruktion umfasst auch Sicherheitsmaßnahmen wie Ultraschall-Fehlererkennung und dynamische Gleichgewichtstests, um langfristige Stabilität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

Die wichtigsten Punkte werden erklärt:

1. Materialauswahl und Isolierung:

   • Der Reaktor ist aus speziellem Kesselstahl Q345R gefertigt, der für seine hervorragende Wärmeübertragungseffizienz und Langlebigkeit bekannt ist.
   • Die Isolierung wird durch einen 16 mm dicken Reaktorkörper und eine Tür, eine 12 mm dicke innere Spiralplatte und 80 mm dicke feuerfeste Aluminiumsilikat-Faserwatte verbessert, die einen minimalen Wärmeverlust und hohe Innentemperaturen gewährleisten.

2. Schweißen und Sicherheitsmaßnahmen:

   • Es wird eine spezielle Schweißtechnik eingesetzt, um vollständige und saubere Schweißnähte zu gewährleisten und Fehler zu vermeiden, die die Integrität des Reaktors beeinträchtigen könnten.
   • Mit Hilfe von Ultraschallprüfungen werden mögliche Schwachstellen oder Defekte in den Schweißnähten aufgespürt, um die Sicherheit und Haltbarkeit des Reaktors zu gewährleisten.

3. Hochtemperaturbeständigkeit und Langlebigkeit:

   • Der Reaktor ist mit hochtemperaturbeständigen Rollen ausgestattet, um den extremen Bedingungen der Pyrolyse standzuhalten.
   • Ein Invertermotor in Kombination mit einem Frequenzumrichter ermöglicht eine einstellbare Geschwindigkeit, wodurch die Effizienz und die Kontrolle über den Pyrolyseprozess verbessert werden.

4. Strukturelle Stabilität und Präzision:

   • Eine große Zahnkranzstruktur sorgt für Stabilität und Präzision während des Betriebs.
   • Das Getriebe wird dynamischen Auswuchttests unterzogen, um Langlebigkeit und Stabilität zu gewährleisten und Vibrationen und Verschleiß zu reduzieren.

5. System-Komponenten:

   • Das Pyrolysesystem umfasst ein Beschickungssystem, einen Pyrolysereaktor, ein Entleerungssystem, ein Synthesegas-Recycling-System und ein Entstaubungssystem.
   • Das Beschickungssystem führt dem Reaktor automatisch und vollständig abgedichtet Rohstoffe zu, um Verunreinigungen zu vermeiden und einen gleichmäßigen Betrieb zu gewährleisten.
   • Das Entleerungssystem transportiert den Ruß in einen Tank mit Wasserkühlung, was eine sichere und effiziente Entfernung von Nebenprodukten ermöglicht.
   • Das Synthesegas-Recycling-System recycelt brennbares Gas aus dem Reaktor, das direkt zum Heizen des Reaktors verwendet werden kann, was die Energieeffizienz verbessert.
   • Das Entstaubungssystem reinigt das Emissionsgas, um die strengen EU-Emissionsnormen zu erfüllen und die Einhaltung der Umweltvorschriften zu gewährleisten.

6. Faktoren, die die Pyrolyseprodukte beeinflussen:

   • Die Ausbeute und die Zusammensetzung der Pyrolyseprodukte werden von Faktoren wie der Art der Biomasse, den Vorbehandlungsbedingungen, der Pyrolysetemperatur, der Heizrate und dem Reaktortyp beeinflusst.
   • Diese Faktoren müssen sorgfältig kontrolliert und optimiert werden, um die gewünschte Produktqualität und -ausbeute zu erzielen.

7. Konstruktion des Wirbelschichtreaktors:

   • Zu den wichtigsten Konstruktionsüberlegungen für den Wirbelschichtreaktor gehören die Betriebsgeschwindigkeit, die Höhe, der Durchmesser, die Wandstärke und die Konstruktion der Verteilerplatte.
   • Diese Parameter werden auf der Grundlage der Dichte und Viskosität der Komponenten bei der vorgegebenen Temperatur und dem Druck von 101.325 kPa bestimmt.
   • Bei der Auslegung wird davon ausgegangen, dass die Holzkohlepartikel sofort zu Rauchgasen in der Brennkammer reagieren und dass Holzspäne sofort zu nicht kondensierbaren Gasen (NCG) pyrolysieren.

8. Semi-Batch-Reaktor-Design:

   • Bei einem Semi-Batch-Pyrolysereaktor wird das Substrat oder die Reaktanten während des Pyrolyseprozesses in Intervallen chargenweise in den Behälter gegeben.
   • Diese Konstruktion bietet Flexibilität bei der Steuerung der Reaktionsbedingungen und kann bei der Verarbeitung von Materialien, die eine schrittweise Zuführung oder bestimmte Reaktionszeiten erfordern, von Vorteil sein.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Konstruktion eines Pyrolysereaktors ein vielschichtiger Prozess ist, der eine sorgfältige Prüfung von Materialien, Isolierung, Schweißtechniken, Sicherheitsmaßnahmen und Systemkomponenten erfordert.Der Reaktor muss in der Lage sein, hohen Temperaturen standzuhalten, strukturelle Stabilität zu gewährleisten und den Pyrolyseprozess effizient zu steuern, um qualitativ hochwertige Produkte zu erzeugen und gleichzeitig die Umweltstandards zu erfüllen.

Zusammenfassende Tabelle:

Schlüsselkomponente	Beschreibung
Auswahl des Materials	Kesselstahl Q345R für Haltbarkeit und Wärmeübertragungseffizienz.
Isolierung	16 mm dicker Reaktorkörper, 12 mm innere Spiralplatte, 80 mm feuerfeste Faserwatte.
Schweißen & Sicherheit	Spezielle Schweißtechnik, Ultraschall-Fehlererkennung für Langlebigkeit.
System-Komponenten	Beschickungs-, Entleerungs-, Syn-Gas-Recycling- und Entstaubungssysteme.
Hochtemperatur-Ausführung	Hochtemperaturbeständige Rollen, Invertermotor für einstellbare Geschwindigkeit.
Strukturelle Stabilität	Große Zahnkranzstruktur, dynamische Auswuchttests für Langlebigkeit.
Beeinflussende Faktoren	Biomasseart, Pyrolysetemperatur, Heizrate und Reaktortyp.

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