Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Technologie pro zpracování druhotného odpadu
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Technologie pro zpracování druhotného odpadu

Tváří v tvář současným náročným ekonomickým podmínkám závody na zpracování hliníku napříč celou Evropou hledají lepší a efektivnější způsoby, jak zpracovat druhotný kovový odpad. Z finančního hlediska je to logické, ale přináší to kromě zajímavých možností také komplikace.

Druhotný kovový odpad je často znečištěn oleji, laky nebo plasty, a právě z toho pramení problém při jejich zpracování. Při vsázení takového materiálu do pece dochází k intenzivnímu hoření a při použití konvenčních technologií také k nedokonalému spalování uhlovodíků z důvodů nedostatku kyslíku ve spalovacím procesu. Takovéto spaliny obsahují vysokou koncentraci CO a po jejich smíchání se vzduchem v odtahovém potrubí dochází k jejich dohořívání. Toto hoření mimo tavicí pec způsobuje nadměrné teplotní zatížení odtahového potrubí a snižuje efektivitu celé následné filtrace spalin.

Technologie s vysokou výtěžností a minimálními emisemi

Společnost Air Products vyvinula novou generaci kyslíko-palivové technologie tavení, která se skládá ze dvou hlavních prvků – kyslíko-palivového hořáku s vysokou výtěžností (HYB = High Yield Burner) a nového řídicího systému (ALEM – Advanced Low Emission Melting system), který zajišťuje minimalizaci emisí. Tuto technologii lze přizpůsobit specifickým podmínkám tavení každé slévárny a jejím cílem je umožnit zpracování vysoce kontaminovaného šrotu, minimalizovat ztráty vsázeného materiálu, a to při současném zvýšení produktivity, snížení výrobních nákladů a celkových emisí. Systém ALEM je schopen měřit míru dopálení kontaminantů a automaticky regulovat průtok kyslíku do spalovacího procesu tak, aby bylo dosaženo co nejúčinnějšího spalování a využití energie z kontaminantů pro vlastní proces tavení.

Vlastní kyslíko-palivový hořák s vysokou výtěžností je navržen tak, aby přinášel stejné výhody jako běžný kyslíko-palivový hořák – úsporu paliva, vyšší produkci, nižší emise a zatížení filtrace –, ale navíc také zvýšil výtěžnost taveného materiálu. Při srovnávacích testech s běžnými kyslíko-palivovými hořáky se ukázalo, že u hořáků s vysokou výtěžností dochází k úspoře tavidla o 10–15 % a zvyšuje se výtěžnost o 1–2 %.

Nová technologie tavení, která je složena z výše popsaných prvků, rovněž přináší úsporu díky kratší době vlastní tavby, opakovatelnosti a konzistentnímu provozu. Technologii lze snadno instalovat do stávajících výrobních pecí při minimálním narušení výroby.


Systém ALEM je schopen měřit míru dopálení kontaminantů a automaticky regulovat průtok kyslíku do spalovacího procesu.
 

Technologie ALEM v praxi

Řadu let spolupracuje společnost Air Products se společností Remet, výrobcem hliníkových slitin, a pomáhá jí zlepšovat technologické postupy tavení v rotačních a plamenných pecích.

Tato společnost používá od začátku roku 2012 novou technologii tavení společnosti Air Products. Vedoucí výroby Ing. Luděk Šeptun je s výsledky spokojený: „Pozorujeme kladný dopad na výtěžnost a v kombinaci s další optimalizací regulace tavení technologií ALEM dosahujeme dobrých výsledků výroby a výtěžnosti s nižšími požadavky na údržbu odtahového systému a filtrace.“

V posledních několika letech začala společnost Remet vylepšovat procesy v oblasti řízení procesu spalování. Díky systému ALEM tak dnes zpracovává vyšší procento znečištěného šrotu než dříve.

U moderních technologií pro tavení je spalovací vzduch buď částečně, nebo úplně nahrazen kyslíkem. Mluvíme pak o kyslíko-vzduchových nebo o kyslíkových hořácích. Potřebný kyslík byl původně do Remetu dodáván ve zkapalněné formě. V roce 2006 pak byla velká část dováženého kapalného kyslíku nahrazena výrobou přímo ve slévárně. Společnost Air Products postavila v Remetu generátor s označením PRISM T2 VSA s kapacitou 5 tun kyslíku denně.

Spolu s dynamickým rozvojem, nárůstem výroby a přechodem většiny pecí ze vzduchového spalování na spalování s kyslíkem rostla také spotřeba kyslíku. V minulém roce byl proto nahrazen stávající generátor větším zařízením PRISM T7 VSA s kapacitou 24 tun plynného kyslíku denně.

Generátory PRISM VSA jsou alternativním, ekonomicky výhodnějším řešením dovozu zkapalněného kyslíku. Na výrobu 1 000 kg plynného kyslíku je zapotřebí 300 kWh elektrické energie, zatímco na výrobu 1 000 kg zkapalněného kyslíku je zapotřebí 480 až 550 kWh. Zkapalněný kyslík je navíc ještě nutné na místo dopravit, což vyžaduje další energii. Výroba technických plynů přímo u zákazníka je ekologičtější a dodávky jsou spolehlivější.

Generátor PRISM T7 VSA s kapacitou 24 tun plynného kyslíku denně

Princip systému PRISM

VSA generátory jsou založeny na principu střídání zvýšeného tlaku a vakua (tzv. vakuum swing adsorption). Stlačený vzduch vstupuje do adsorpčních nádob, kde je uložené vysoce účinné molekulární síto. Toto síto přednostně adsorbuje dusík a odpadní plyny (vodní páry, oxid uhličitý a další uhlovodíky) a efektivně propouští proud molekul kyslíku, který je dodáván zákazníkovi. Kyslík je produkován v čistotě až 93 % a průtoku a tlaku přesně podle potřeby.

Kompletní instalace a implementace nových systémů je v režii odborníků ze společnosti Air Products.

Systémy výroby kyslíku (ale i dusíku a vodíku) PRISM mají stavebnicovou konstrukci, díky které je instalace méně časově náročná a umožňuje vycházet vstříc specifickým požadavkům projektů. Společně s vlastními generátory bývají zajištěny rovněž záložní systémy, ze kterých se dodává plyn v době odstávky generátoru.
Instalaci a implementaci nových systémů včetně zaškolení obsluhy provádějí vyškolení odborníci společnosti Air Products. Počáteční nastavení systému jsou přednastavena, poté je nutné nastavení optimalizovat pro specifické provozní podmínky slévárny. Optimalizace probíhá zpravidla několik týdnů pomocí kontinuálního sběru dat a využitím zkušeností personálu obsluhy přímo u zákazníka. „S výsledky, kterých jsme dosáhli, nyní provozujeme nové technologie u dvou rotačních pecí, kde nadále pozorujeme skutečné finanční a provozní výhody,“ dodává Ing. Šeptun.

Air Products

Petr Tlamicha

tlamicp@airproducts.com

www.airproducts.cz

Další články

Vzduchotechnika/ klimatizace
Hutnictví/ Slévarenství

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky














Sledujte nás na sociálních sítích: