4/2020
Halogenderiváty v plastech a jejich souvislost s pyrolýzou
Přehledový článek se věnuje problematice pyrolýzy odpadních plastů za účelem výroby především materiálově využitelných kapalných a plynných produktů. Je diskutován problém v podobě termicky labilních halogenovaných sloučenin přítomných v surovině. První část se zaměřuje konkrétně na halogenované zpomalovače hoření a jejich toxikologická i environmentální rizika. Pyrolýza s následným materiálovým využitím kapalného produktu je zmíněna jako perspektivní alternativa schopná oproti standardní recyklaci odpadních plastů řešit problém s přítomností halogenderivátů. Navazující druhá část shrnuje výzkumy, které hledaly vhodné postupy odstraňování anorganicky a organicky vázaného chloru a bromu z pyrolýzních organických kondenzátů – tj. pyrolýzních olejů. Dehalogenační postupy jsou rozděleny do několika kategorií podle podstaty procesu a též podle způsobu aplikace příslušného činidla, katalyzátoru nebo sorbentu. V rámci každé skupiny jsou stručně shrnuty výsledky publikované v dostupné literatuře. Při jejich komentování je hlavní důraz kladen na použitelnost získaných pyrolýzních olejů jako suroviny pro rafinační zpracování a výrobu nových polymerů. V závěru je nastíněn plán experimentů, které budou realizovány v průběhu vlastního výzkumu dané problematiky autorským kolektivem. Je popsána vsádková aparatura se svislou retortou umožňující za různých teplot studovat plynné, kapalné a pevné produkty pyrolýzy. Dále je zmíněna kontinuálně pracující aparatura pro testování účinnosti adsorpčního odlučování halogenovodíků z plynných směsí za vysokých teplot a kontinuální katalytický systém umožňující studovat rozklad organických halogenovaných derivátů.
The Application of an Expansion Turbine in the Production of Expanded Aggregates
The research into the expansion of Cypris clay from the overburden rocks of the Družba brown coal open-pit mine in North Bohemia has proven that targeted expansion enables good use of the thermal energy of hot aggregates, which has not yet been fully exploited. The integration of an electricity production expansion turbine into the production line and the use of residual gas heat in the turbine cycle can reduce production costs. The article assesses two possible solutions for the integration of the expansion turbine into the technological line, namely with an open and closed working cycle using various gaseous media. In both cases, the proportion of the energy usable for electricity generation in the expansion turbine cycle has been calculated along with the possible fuel savings in the rotary kiln by using combustion air preheated to a high temperature by the residual heat of the gas from the turbine gas cycle.
Vliv kalcinační teploty na vlastnosti oxidu hlinitého jako nosiče katalyzátorů
Oxid hlinitý se v průmyslové praxi běžně používá jako nosič katalyzátorů a je vyráběn z boehmitu. Tento minerál se transformuje v závislosti na teplotě kalcinace na různé krystalické modifikace, které mají odlišné fyzikálně-chemické vlastnosti. Z tohoto důvodu byly při různých teplotách kalcinace zjišťovány následující parametry: délka, šířka, tvrdost materiálu, dále specifický povrch a celkový objem pórů. Podle výsledků je patrné, že se zvyšující se teplotou kalcinace docházelo k výrazným změnám, které mohou být důležité při použití materiálu jako nosiče katalyzátorů, např. při přípravě katalyzátorů nebo při návrhu katalytických reaktorů. Právě pro přípravu katalyzátorů je důležitý parametr specifický povrch, který klesá v oblasti teplot 450–800 °C, proto je vhodné zvolit teplotu 600 °C, kdy se specifický povrch pohybuje nad 200 m2·g-1. Dále byl sledován i vliv kalcinační teploty na strukturální přechody boehmitu. Z výsledků bylo zjištěno, že jako nosič katalyzátorů má nejvhodnější vlastnosti γ-Al2O3 v oblasti teplot 450–800 °C.
Oxy-fuel combustion of natural gas: A review
The article compares newly developed methods of natural gas combustion through oxy-fuel technologies. It describes in detail the basic technological differences and ordering of technological parts for five different cycles using carbon dioxide and steam as a working medium in expansion turbines in electricity production. Among the procedures using steam as the working medium, attention is focused on GRAZ and CES cycles. In oxy-fuel procedures utilising carbon dioxide produced by natural gas combustion, the focus is on COOLCEP, MATIANS and COOPERATE cycles. For each cycle described, the respective operating conditions and principles are given. Additionally, detailed process diagrams are also provided. Important advantages of all of these cycles include the possibility of the combustion of not only liquefied natural gas but also other gaseous fossil fuels, whose introduction into production is not very time-consuming, and the possibility of connection to power distribution network within a relatively short period of time.
Vřesová: stručná historie a vyhodnocení tlakového zplyňování uhlí
V srpnu 2020 byl z rozhodnutí vedení společnosti Sokolovská uhelná, a. s., ukončen provoz poslední klasické tlakové plynárny v České republice i v Evropě, zplyňující hnědé uhlí, ve Vřesové u Sokolova. Článek přináší stručný přehled počátků tlakové plynárny, popis procesu zplynění uhlí v generátoru a technologií následujících, které sloužily k vyčištění a úpravě vyrobeného plynu a současně vznikajících kapalných produktů. Přináší sumarizaci dosažených výrob i spotřeb vybraných médií včetně jejich následného využití. Zároveň přináší přehled ekologických opatření, která vřesovskou tlakovou plynárnu posunuly do oblasti čistých uhelných technologií. Naznačuje též nevyužitý (resp. pouze částečně využitý) potenciál této technologie ke kogasifikaci s vybranými odpady.
Pelety na bázi biopaliv
Práce je zaměřena na porovnání deseti základních parametrů vzorků pelet a štěpky ze dřeva a sedmi vzorků pelet z obilnin. Analýzy prokázaly, že dřevní štěpka měla vyšší sypnou hmotnost a významně nižší obsah popela než pelety z bylin. Obsah vody a výhřevnost u dřevní štěpky byl nepatrně nižší. U bylinných pelet byly zjištěny značné rozdíly. Bylo prokázáno, že významný vliv na jejich parametry má rostlinný materiál a přídavek pojiva. U pelet z žitné slámy přídavek malého množství moučky jílu zvýšil jejich mechanickou odolnost. Naproti tomu nevýhodou přidání moučky jílu jako pojícího aditiva je zvýšení obsahu popela, což snižuje výhřevnost pelet a zvyšuje hmotnost vedlejších energetických produktů.