P*ROL*Z

PİROLİZ
Piroliz Nedir?
• Piroliz kelimesi Yunanca’dan dilimize geçmiş
olup, gaz olmayan (inert, indirgen veya
yükseltgen gaz) ortamda gerçekleştirilen
bozundurma işlemi anlamına gelmektedir.
Güncel tanımı ile piroliz, organik maddenin
oksijensiz ortamda ısıtılarak gaz, katı veya sıvı
ürünlere ayrılması işlemidir.
Katı atıkların pirolizi esnasında seri ve paralel
olmak üzere çok çeşitli ve oldukça kompleks
reaksiyonlar gerçekleşmektedir. Bu karmaşık
tepkimeler, biyokütlenin ara ürünlere ayrılması
ya da rafinasyonu olarak da ifade edilebilir. Ana
piroliz reaksiyonu ve kısmi reaksiyonlar aşağıda
verilmiştir;
Ana piroliz reaksiyonları;
Cn Hm
(m/2) H2 + k CO + (n-k) C
Kısmi reaksiyonlar;
•
•
•
•
•
•
C + 2H2
C + H2O
C + ½ O2
C + O2
C + CO2
CO + H2O
CH4
CO + H2
CO
CO2
2CO
CO2 + H2
Piroliz İşleminin Fiziksel Kısmı
• Pirolizi yapılacak maddeler, piroliz kazanına
atılır, sıcaklığın daha yüksek olduğu kazanın
tabanına çökelen maddeler, burada
biyokimyasal dönüşümlerle gaz fazına geçer.
Gaz halindeki maddelerde ısınarak kazanın üst
kısmına yükselir ve buradan dışarı alınırlar.
Sıcak haldeki gaz değişik şekillerde(elektrik
enerjisi, ısı eldesi…) değerlendirilebilir.
PİROLİZİN AVANTAJLARI
Hava kirliliğini engeller,
Sistem enerji ihtiyacı bakımından kendini
destekler,
Katı atıklar için, düzenli depolama alanına
gidecek atık miktarı azaltılmış olur,
Verimli son ürünler elde edilir böylece
ekonomik olarak değerlendirilebilir.
Piroliz Yöntemleri
Piroliz
Yöntemleri
Geleneksel
piroliz
teknolojileri
İleri piroliz
teknolojileri
Hidropiroliz
Vakum
Hızlı ısıtma
Hızlı
Flash
Biodizel-Krym, Simferopol, Ukrayna
Geleneksel Piroliz
• Geleneksel piroliz süreçleri, yüksek verimli,
ucuz maliyete sahip, sürekli sistemler olup,
piroliz ürünleri gaz, odun kömürü ve pirolitik
sıvıdır. Süreç şartlarına bağlı olarak ürünler
farklı miktarlarda elde edilirler. Gaz ürün için
650°C’nin üzerindeki sıcaklıklar kullanılırken
sıvı ürün için düşük sıcaklıklar tercih edilir.
İleri Piroliz Teknolojileri
• Biyokütlenin alternatif değerlendirme
yöntemlerinden biri olan flash (hızlı) piroliz,
biyokütleden hidrokarbonların eldesi
açısından etkin bir metottur. Flash pirolizin en
belirgin ve yavaş pirolizden ayıran özelliği
ısıtma hızı ve biyokütlenin piroliz ortamında
kalma süresidir.
Ukrayna, Nikolaev, Anatyal Piroliz Tesisi
Elde Edilen Ürünler
Yakıt
*Doğrudan
yakıt
Pişirme
Isınma
Tütün sertleştirme
* Karışım yakıt
Char-su karışımları
Char-fuel oil karışımları
Char-bitkisel yağ kökenli yakıt
karışımları
* Briketleme ile yakıt
Metalürji
Kimya Endüstrisi
* Bakır
* Aktif
karbon
* Pirinç
* Karbon siyahı
*Dökme
* Karbondisülfür
demir
* Kalsiyum karbid
* Çelik
* Silikon karbid
* Nikel
* Potasyum siyanür
*Alüminyum * Karbonmonoksit
*Elektro* İlaç
manganez
* Hayvan yemi
*Zırhlı plaka * Pastel boya
*Dökme
* Isıl işlem
plaka
* Gaz adborbsiyonu
* Su saflaştırma
• Katı ürün (char) yakıt olarak kullanıldığı gibi
metalurjik amaçlarla ve kimya endüstrisinde
de kullanılmaktadır.
• Pirolizden elde edilen gaz ürün kompleks ısıl
parçalanma proseslerinden elde edilen
doymuş (metan gibi), doymamış hidrokarbon
karışımları ve gazları (H2, CO gibi) içerir.
Bileşim olarak H2, CO2, CO, CH4, H2O ve
organik bileşimlerin buharlarından oluşur. Elde
edilen gaz ürün, güç santrallerinde, ısıtma
işlemlerinde ve beslemenin kurutulmasında
kullanılabilir.
• Pirolizden elde edilen sıvı ürünler oldukça kompleks,
su veya suda çözünen düşük molekül ağırlıklı veya
yağ olarak adlandırılan suda çözünmeyen yüksek
molekül ağırlıklı organik bileşiklerdir. Birincil
ürünlerden elde edilen ikincil ürünler, hidrokarbon
yakıtları, oksijen içeren yakıtlar, hidrojen ve amonyak
gibi değerli kimyasal maddelerdir
Piroliz Sisteminin Reaktör Tipleri
1- Kısmi gazlaştırma ile doğrudan ısıtılan kesikli reaktörler,
2- Yanma gazları ile dolaylı ısıtılan siklonik reaktörler,
3- İnert gaz veya yanma ürünleri ile doğrudan ısıtılan
taşınımlı yataklar,
4- İnert gaz yanma ürünleri veya kısmi gazlaştırma ile
doğrudan ısıtılan akışkan yatak reaktörler,
5- Yanma ürünleri ile doğrudan ve dolaylı ısıtılan yatay
hareketli yataklı reaktörler,
6- Yanma ürünleri ile doğrudan ısıtılan çoklu fırınlar,
7- Yanma ürünleri ile dolaylı ısıtılan döner fırınlar,
8- Yanma ürünleri ile doğrudan veya dolaylı ısıtılan dikey
retordlar.
Pirolizi Etkileyen Faktörler
Piroliz sıcaklığı,
Isıtma hızı,
Katalizör,
Parçacık boyutu,
Ürünlerin tepkime koşulları ,
Basınç.
Piroliz Yöntemi Kullanım Alanları
• Piroliz yöntemi, odun kömürü eldesinden,
ömrünü tamamlamış lastiklerin geri
dönüşümüne kadar bir çok farklı alanda
kullanılmaktadır.
Ömrünü Tamamlamış Lastiklerin Geri
Dönüşümünde Piroliz Yönteminin Kullanılması
Sistemin avantajları;
• 100% lastik geri dönüşümü sağlar, (geride hiçbir
atık bırakmaz)
• Proseste hiçbir kimyasal katkı maddesi
kullanılmaz, (dolayısıyla çevre dostudur)
• Proses süreci ve sonucunda toprak, hava ve su
kirliliği oluşmamaktadır,
• Katma değer yaratır, (elde edilen ürünlerin
tamamı piyasa değeri olan sanayi
hammaddeleridir).
Piroliz uygulaması sonucunda geri dönüşüm
işlemine giren lastik miktarına ve cinsine göre;
• 35%-42% yağ
• 35%-45% karbon siyahı
• 12%-15% atık çelik tel
• 7%-12% gaz
• elde edilir.
Odundan Enerji Eldesinde Piroliz Sisteminin
Kullanılması
• Yapılan Bir Araştırmaya Göre Piroliz Verimleri;
Bu araştırmaya göre, piroliz sıcaklığındaki artış
ile sıvı ürün miktarı artarken katı ürün miktarı
azalmıştır. Odunun bileşimindeki lignin içeriğinin
yüksek olması ve tane boyutu artışı özellikle katı
ürün verimini artırmıştır.
Kaynaklar
• http://en.wikipedia.org/wiki/Pyrolysis
• http://www.cpeo.org/techtree/ttdescript/pyr
ols.htm
• http://bioenergywiki.net/Pyrolysis
• http://www.ieabioenergy.com/Task.aspx?id=3
4
• http://www.iukmk.org/dokumanlar/pirolizdokuman-432.html
• http://www.piroliz.org/
• http://www.atenatik.com/proliz.html
• http://www.cedgm.gov.tr/CED/Files/cedsureci
/ced_basvuru_dosyasi/1180_ptd.pdf
• http://www.bedriagac.org/index.php/projeler
deneme/lastk-ger-doenueuem-tess
• http://www.en-tek.org/
• http://www.recyclingdergisi.com/detay.asp?ui
d=1297&konu=Piroliz-Teknolojisi-uzerine%85
• http://yekarum.sdu.edu.tr/?dosya=biyokutle.p
hp
• http://www.lasder.org.tr/anasayfa.aspx?Menu
ID=34
• http://www.pyroliz.com/index.php/pirolizyontemi/
• http://www.lastikleringeridonusumu.com/