Атты отынды химиялық әдістермен өңдеу

Қатты отынды химиялық әдістермен өңдеу негізінен 3 түрге бөлінеді. Олар: пирогенетикалық (“пиро” – грек сөзі – “от”, “генос” – туу) әдістер пиролиз (құрғақ айдау); газификациялау (газға айландыру) және гидрогенизациялау (гидрлеу).

1. Пиролиз – отынды ауа кірмейтін жабық реакторда қыздырғанда отын құрамындағы компоненттер құрылымы бұзылып химиялық өзгерістерге ұшырауы. Пиролиз процесіндегі негізгі химиялық өзгерістер ірі молекулалар ұсталады және ұсатылған бөлшектер одан әрі полимеризация, конденсация, деалкилдеу, араматтану және т.б. қзгерістерге ұшырайды.

Пиролиз — қатты қалдықтарды, бірінші кезекте тұрмыстық қоқысқалдықтарды 400°С-тан 700°С-қа дейінгі температурада ауасыз термиялық ыдырату жолымен өңдеу әдісі. Пиролиз кезінде энергия көзі ретінде пайдалануға болатын жанғыш газ — швельгаз бөлінеді (құрамында едәуір мөлшерде метан бар). Қоқыстарды қоқыс жағатын заводтарда жағумен салыстырғанда Пиролиз тұрмыстық қалдықтарды толығымен өңдеуге мүмкіндік береді. Бұл жағдайда атмосфераға қауіпті заттектер аз шығарылады және олардың күлде аз ғана мөлшері қалады.

2. Газификациялау – 1000⁰С температурада қатты отынның органикалық массасын ауамен, су буымен немесе олардың қоспасымен шала тотықтыру арқылы жанғыш газдарға айналдыру. Жанатын газдарды өндіру арнаулы генератор деп аталатын пеште орындалатын болғандықтан оларды генератор газдары деп атайды. Генератордағы жоғарғы температура компоненттер арасындағы экзотермиялық реакциялардың жылуымен орнайды.

Қатты отынды газификациялау бұл отынның оганикалық бөлігіне тотықтырғыштық әсер етіп, жанатын газға айналдыру процесі.

Газға негізінен сапасы төмен қатты отындарды айналдырады. Мыс: Шымтезек, сапасы төмен көмірлер, сланцтер, жартылай кокс, ағаш қалдықтары және т.б. Бұлардың органикалық массасы генератор газына айналып, минералдық бөлігі қатты шлак түзеді. Генератор газының құрамы және қасиеттері үрлеуге қолданылатын тотықтырғыштардың табиғатына және жұмыс істтейтін режиміне байланысты.

Қатты отынды газға айналдыру үшін ауа, су буы және су буының аумен немесе оттегімен қоспасы қолданылады. Газификация жылдамдығы оттының қасиетіне оның бөлшектердің мөлшеріне, температураға, үрлейтін газификациялау агентіне және т.б. байланысты болады. Тез газға ағаш көмірі және коксі айналады. Отынның мөлшері(размері) аз болған сайын газификация жылдамдығы арта түседі.

Отынның размеріне (мөлшері) қарай(25-100 мм) газификацияны шахта типтес газагенераторларда 900- 1200⁰С жүргізіледі. Температура күлдің балқу температурасынан аспау керек. Егер күлдер балқыса шлак түзіп, шахтадан шығуы қиындап, процестің режимін бұзады. Қатты отының газификациясын шахта типтес газогенеатор аппараттарында өткізеді. Шахта цилиндр формалы диаметрі 3,5 м, биіктігі 4,5 м іші отқа төзімді кірпіштермен қапталған.

3. Гидрогенизация (гидрлеу) – катализатордың қатысуымен жоғары температурада және қысымда отынды сутекпен өңдеу. Гидрлегенде отын алғашқыға қарағанда құрамында сутек молайған жаңа сұйық, газ және қатты отындаға айналады. Мысалы, көмірден және сланцтен гидрлеу арқылы арзан сұйық және газ күйіндегі, отын және т.б. химиялық шикізаттар өндіріледі.