Technologia i instalacje D4

Co to jest Dewolatyzacja D4?Dewolatyzacja D4:to autorska, opatentowana przez firmę D4Energy Group, innowacyjna technologiawykorzystująca równolegle dwa procesypirolizy w Instalacji D4:1. Pirolizę: odgazowanie w wysokiejtemperaturze w atmosferze beztlenowej,oraz2. Hydro-pirolizę: pirolizę (j.w.) watmosferze wzbogaconej wodorem zprodukowanego syn-gazu.Podwójna, równoległa piroliza maksymalizuje procesodgazowania, minimalizuje ilości produktówstałych pochodzących z procesu (węgielpierwiastkowy) oraz maksymalizuje czystość ikaloryczność powstającego syn-gazu.5

Dewolatyzacja D4Czy jest czysta?Piroliza w opinii ekspertów – przed powstaniem D4„W procesie pirolizy w wyniku rozkładu surowca zawierającego węgiel, bezdostępu powietrza, w wysokiej temperaturze powstaje tzw. gazpirolityczny (gaz syntetyczny, syn-gaz), który jest gazem palnymo składzie chemicznym zbliżonym do gazu ziemnego(wodór H 2 10%, metan CH 4 20%, etan, eten, propen i buten ok. 30%,tlenek węgla, dwutlenek węgla i inne)”.„Ze spalania syn-gazu powstają emisje o mniejszej ilościzanieczyszczeń niż przy spalaniu gazu ziemnego.”źródło: Centrum Gospodarki OdpadamiInstytutu Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego w Warszawie, o/Katowice6

Instalacja D4Część technologicznaInstalacja doprzetwarzaniapaliwaalternatywnego:Od rozdrobnieniawsadu iseparacji wsadu odpowietrza (poprawej stronie),poprzez wysokotemperaturowyReaktor D4(w centrum)do komorywyjściowej,separatora syngazu iwęgla, filtrawodnego, chłodnicy ipodajnika węgla (zlewej strony)9

Instalacja D4 – Przykłady Surowców do przetwarzaniana „syn-gaz” (zmieszane lub jednorodne)‣ Odpady komunalne, poprdukcyjne,przemysłowe‣ Tworzywa sztuczne, plastik, folie‣ Opony i gumy‣ Odchody i odpady zwierzęce (bezmączki kostnej)‣ Pozostałości z przetwórnidrobiu (także pióra)‣ Drewno (okna, drzwi, gałęzie)‣ Łupki orzechów‣ Nasiona zepsute lub pofermentacji‣ Papier, tektury, tetra-pak‣ Osady z oczyszczalni ścieków‣ Wykładziny‣ Żywice‣ Biomasa rolnicza, kompost‣ Skażona ziemia (benzyny,oleje, ropa naftowa, etc.)‣ Elementy samochodów‣ Utylizacja starych składowisk‣ Inne ? Zapytaj… jeżeli ma wswojej strukturze węgiel, to TAK10

Instalacja D4 Dane: technologia i emisjeUWAGA WSTĘPNA: Odgazować/pirolizować można zarównopaliwo alternatywne powstające na bieżąco (zodpadów organicznych i syntetycznych) jak i paliwo jużzdeponowane na składowisku (rekultywacja i/lubograniczanie wypełniania).1. W Reaktorze D4 zachodzą równocześnie dwiereakcje pirolizy (piroliza beztlenowa i hydro-piroliza)dla maksymalnego zgazowania wsadu, w trybie ciągłym(24 h/dobę), w temperaturze do 850 C.2. Nie tworzą się dioksyny, furany, itp. (nie zachodzispalanie surowca/wsadu, zachodzi proces rozpadumolekularnego wsadu na syn-gaz i węgiel pierwiastkowy)4. Emisje podczas spalania syn-gazu są takie samejak przy używaniu/spalaniu gazu ziemnego wdomu (czyli wielokrotnie niższe od wymogów Dyrektywy2000/76/WE i Prawa Ochrony Środowiska w Polsce)11

Instalacja D4 Dane: proces i produkty5. Instalacja D4 zamienia ok.45 t/dobę „wilgotnego” surowca (paliwoalternatywne po segregacji) na:ok. 30 t „suchego” wsadu (kaloryczność min. 13 GJ/t,wilgotność ok.15%), w procesie ciągłym,a wsad zamienia w:ok. 10 200 m 3 syn-gazu (netto),z syng-gazu otrzymujemy:ok. 1,5 MWe (brutto)ok. 1,0 MWt (brutto)6. Ok. 5% - 15% wsadu zamienia się w pierwiastkowy węgiel (owartości opałowej ok. 28,000 kJ/kg).7. Dla potrzeb własnych instalacja używa:a. ok. 10% gazu syntetycznego,b. ok. 15% energii elektrycznej,8. Ciśnienie podczas procesu Dewolatyzacji D4 to max. 1 - 2 atm,dlatego obowiązuje minimalny, wymagany obszar bezpieczeństwa dlasystemów gazowych.12

Instalacja D4 Dane: inżynieryjno-projektowe10. Powierzchnia całkowita dla pełnej Instalacji D4 z infrastrukturąto ok. 1200 m2 (w tym: zadaszona hala do wstępnej segregacji iprzetworzenia wsadu, tymczasowy skład elementów niezdatnych doprzetworzenia, droga dojazdowa i plac manewrowy, budyneksocjalno-biurowy, etc.)11. Powierzchnia na technologiczną część Instalacji D4 to podłogabetonowa o gr. ok.. 20 cm, o pow. max. 180 m 2 (6m x 30m) dlaurządzeń do finalnego przygotowania wsadu, Reaktora D4,chłodzenia i odbioru gazu oraz węgla, plus blok energetyczny (silnikna syn-gaz i generator).12. Realizacja zamówienia: 8 miesięcy od podpisania Umowy ZakupuInstalacji D4, rozruch 2 tygodnie, pełna gwarancja 2 lata (szczegółydo uzgodnienia)13. Łatwość montowania i demontażu Instalacji D4 (pełny cykl took. 6 tygodni od demontażu do uruchomienia w nowym miejscu)14. W II połowie 2011 powstanie wersja „na kółkach” (utylizacjarumowisk po klęskach żywiołowych, rekultywacja starych składowiski zanieczyszczonej olejami/benzyną ziemi, itp.)13

Instalacja D4 Elementy objęte cenąPrzykładowe elementy Instalacji D4 i Etapy procesuETAP 1. WSAD (przygotowanie)◦ Taśmociąg do selekcji◦ Taśmociągi transportowe◦ Kruszarka i młyn do RDF (5x5cm)◦ SuszarniaETAP 2. DEWOLATYZACJA D4 (proces):◦ Młyn młotkowy◦ Cyklon próżniowy do separacjipowietrza◦ Podajniki ślimakowe próżniowe◦ Reaktor D4 z komorą wejściowadla wsadu i dodatkowego syngazui komorą separacji gazu iwęglaETAP 3. PRODUKTY (energia):◦ Układ filtrowania syn-gazu◦ Chłodnica syn-gazu◦ Zestaw: silnik i generator prądu◦ System do chłodzenia i odbioruwęglaW cenie każdej Instalacji D4 wliczone jest również:Automatyka dla poszczególnych elementów, oprzyrządowanie, systemmonitoringu pracy urządzenia i system ciągłego monitoringu emisji.W cenę wliczony jest także 2 tygodniowy trening dla obsługi.14

Instalacja D4Co jest produkowane – a co azamawiane?Poza Reaktorem D4, który jesturządzeniem opatentowanym przez firmęD4 Energy Group i produkowanym wmiejscowości Morganton w PółnocnejKarolinie, pozostałe maszyny i urządzeniaInstalacji D4 są kupowane uspecjalistycznych producentów tychmaszyn i urządzeń i przystosowywane dowspółpracy z Instalacją D4.15

Instalacja D4Przygotowanie wsaduPaliwo alternatywne (z różnorodnych odpadów).Optymalne wymiary gotowego wsadu Instalacji D4to elementy ok. 5x5x1 cm; wilgotność ok. 15%16

Instalacja D4 - Część technologicznaInstalacja doDewolatyzacji D4paliwaalternatywnego:od rozdrobnieniawsadu iseparacji od powietrza(prawa strona),poprzez wysokotemperaturowyReaktor D4 (centrum)do komory wyjściowej- separatora syngazui węgla, filtrawodnego, chłodnicy ipodajnika węgla17

Instalacja D4 - Elementy Procesu D4Młyn młotkowy(po prawej)mielący paliwoalternatywne(wsad) na pyłprocesowy,Pompa powietrzna(po lewej) przesyłarozdrobnionepaliwo do cyklonuaby odseparowaćpowietrze i wsad18

Instalacja D4 - Separacja powietrzaCyklon separacyjno-próżniowy(po prawej u góry),Komora próżniowaseparacyjno-dozująca(u dołu cyklonu),Próżniowy przenośnikślimakowy(skośnie w środku)Pojemnik próżniowy, dozującywsad do komory wejściowejReaktora D4(po lewej u góry)W workach pod ścianą – paliwoalternatywne19

Instalacja D4 - Komora próżniowa i komorawejściowa Reaktora D4Komora próżniowa(po prawej u góry), zczujnikiem ilości wsadu,dozujący paliwoalternatywne (wsad) dokomory wejściowejReaktora D4Próżniowy podajnikślimakowy z zaworemzabezpieczający(ukośnie, centralnie),Próżniowa komorawejściowa(po lewej u dołu)do wprowadzania wsadui dodatkowego syn-gazudo Reaktora D420

Instalacja D4Komora wejściowa i początekkomór procesowych Reaktora D4Przejście wsadu zkomory wejściowej do2 komór procesowychReaktora D4,w których wsadzamienia się w syn-gazi węgiel pierwiastkowyw procesieDewolatyzacji D4(podwójnej pirolizy):21

Instalacja D4Reaktor Dewolatyzacji D4Reaktor D4Porównanie rozmiarów:maszyna i człowiek,Palniki górne na korpusieReaktora, palniki z tyłuReaktora są na dole – dlanaturalnej cyrkulacji iogrzewania poziomychkomór Reaktora, wktórych zachodzipodwójna piroliza,Stanowisko poborupróbek syn-gazu(po lewej, na dole)22

Instalacja D4Palnik dwupaliwowy i wylotgorących spalin syn-gazuZespół pogrzewaczai palnika syngazu (jedenz dwóch) na górnejczęści obudowy ReaktoraD4 (po drugiej stronieReaktora są dwa zespoływ dolnej części)Wylot spalin syn-gazupodgrzewających zzewnątrz komoryReaktora D423

Instalacja D4Komora wyjściowaKomora wyjściowa z ReaktoraDewolatyzacji D4.Następuje w niej separacja syngazu(część górna) i węglapierwiastkowego (część dolna).Żółte obudowy są od silnikówobracających podajnikamiślimakowymi komory ReaktoraDewolatyzacji D4.Na dole początek podajnika(chłodzonego) transportującegowęgiel do pojemnika24

Instalacja D4Oczyszczanie syn-gazuWylot syn-gazu z komorywyjściowej Reaktora D4 (zprawej) do filtra wodnego (polewej) a następnie do chłodnicy ido bloku energetycznegoOdgałęzienie rurociągu z syngazem(w środku), skierowanymna tył Reaktora, służącym dowzbogacenia wodorem procesupirolizy (hydro-piroliza) wReaktorze25

Instalacja D4„Turbodoładowanie” pirolizyPrzesłanie syn-gazu z komorywyjściowej Reaktora D4(komory separacji gazu iwęgla) do komorywejściowej dla wzbogaceniaśrodowiska w Reaktorze D4w wodór (równoległeprocesy: pirolizy i hydropirolizy)W głębi opatentowana pompadozująca syn-gaz do komorywejściowej (patrz: następnezdjęcie)26

Instalacja D4 - Etap 2 Dewolatyzacja D4Cz.12 Pompa dozującaGłówny patent D4 EnergyGroup, Inc. - pompapowodująca „turbodoładowanie”procesuDewolatyzacji D4:Opatentowana pompa D4dozuje określaną ilośćsyn-gazu do komorywejściowej. Następujewzbogacenie środowiskaw Reaktorze D4 wdodatkowy wodór dlauzyskania procesu hydropirolizyabyzmaksymalizować procesdekompozycji paliwaalternatywnego(odpadów) w Reaktorze.27

Instalacja D4Transport węgla do pojemnikaPodajnik z kołnierzemchłodzącym –przesyłającym węgielpierwiastkowy dopojemnikamagazynującego.28

Instalacja D4Ekran sterująco/kontrolnyEkran dotykowy –końcówka systemukontrolowania,ustawiania, sterowaniai monitorowaniaprocesuDewolatyzacji D4 wInstalacji D429

Instalacja D4Dewolatyzacja D430

Instalacja D4 Generowanie energiiPrzykładowe zestawy generatorówna średnio-kaloryczny syn-gas od firm:CATERPILLARCumminsMarka i wielkość zestawu generatorowego (silnik+generator) jest uzależnionaod wymagań konkretnego klienta. Zestaw jest częścią Instalacji D4.31

Instalacja D4Bardzo niskie EmisjeDla:• 1,5 MMBtu/hr• 281 m 3 /hEMISJE*:WielkościemisjiSystemu D4źródło :D4 Energy GroupWielkościemisjiSystemu D4- po przeliczeniuna jednostki SIDopuszczalnawielkość emisji dopowietrza(wg Dyrektywy2000/76/WE)[lbs/MMBtu] [mg/m 3 ]Średnie wartości dzienne[mg/m 3 ]Pył zawieszony 0,00000510 0,01 10Dwutlenek siarki SO 2 0,00000060 0,002 50Tlenki azotu NO X 0,00001200 0,03 400**Lotne związki organiczne- wyrażone jako węgiel organiczny ogółem 0,00000510 0,01 10Tlenek węgla CO 0,00008400 0,2 50Dwutlenek węgla CO 2 45,80000000 111 138 Bez limituDioksyny i furany 0,0 0,00 0,1 [ng/m 3 ]* Podane w tabeli wielkości mogą ulegać zmianie w zależności od składu chemicznego utylizowanych odpadów** Dla instalacji poniżej 5 MW32

Instalacja D4PODSUMOWANIE1. Źródło dochodu dla Inwestora: zbilansowana, opłacalnaprodukcja energii elektrycznej (z „zielonymi certyfikatami”),energii cieplnej i węgla pierwiastkowego (paliwo)2. Blisko „zero” emisji podczas przetwarzania paliwaalternatywnego i odpadów w syn-gaz i węgiel2. Opłacalny czas zwrotu inwestycji (4 – 8 lat)4. Oszczędności wynikające z obniżenia kosztów związanychz „opłatą marszałkowską” za składowanie odpadów (wprzyszłości do ok. 400 PLN/t),5. Przedłużenie możliwości działania istniejących składowisk6. Nowe miejsca pracy7. Podniesienie atrakcyjności turystycznej miasta, gminy,regionu, kraju – rozwój gospodarczy33

Instalacja D4Kontakt:PLUS Development Group Polska, Biuro Inżynieryjne od 1994Jan J. Biedak, Dyrektor Zarządzający, WłaścicielAdres:ul. Żurawia 1A, lok. 42; 00-503 WarszawaTel. : +48 501 108 647+48 506 044 377Faks: +48 22 629 6927E-mail:office@plusdg.comjbiedak@plusdg.comWeb:www.plusdg.comNIP: 525-233-08-92REGON: 020159506Zapraszamy do współpracy!34