Активное предотвращения пожаров при производстве RDF топлива
Одной из наиболее актуальных в последнее время проблем механической переработки и переработки отходов в твердое восстановленное топливо (ТБО) является высокая пожароопасность. Во многом это связано с постоянно увеличивающимся количеством литиевых батарей в общем сборе отходов. При повреждении часто инициируется химическая реакция, которая приводит к невероятно высоким температурам. Это может привести к серьезному повреждению объектов и установок, а в худшем случае-к крупному пожару. Чтобы свести к минимуму такую опасность пожара, FPS Линднера (противопожарная система) обнаруживает перегретые частицы в потоке материала, охлаждает их до безопасной температуры и гарантирует, что предметы, которые не могут быть охлаждены, могут быть безопасно удалены вручную.
Spittal an der Drau/Austria, August 2020. Будь то смартфоны, автомобили или зубные щетки – в современном цифровом, мобильном обществе трудно представить себе жизнь без батарей. Миллиарды из них используются для бесчисленных применений. По данным информационного сайта Австрийской Торговой палаты ‘lithium-info.at " (Австрийская Торговая палата, 2019), ежегодно в Альпийской республике продается около 4700 метрических тонн аккумуляторных батарей, 40% из которых составляют литиевые батареи. Только около 45% всех батарей утилизируются правильно, и, по данным Университета Леобена, примерно 1,4 миллиона из них ежегодно попадают в общий сбор отходов (VOEB, 2019). Университет также оценивает, что эта цифра удвоится в среднесрочной перспективе до 2,8 миллиона (VOEB, 2019). Следовательно, риск возникновения пожара возрастает в геометрической прогрессии при механической обработке, при преобразовании отходов в альтернативные виды топлива. Благодаря применяемой технологии литиевые батареи наряду с другими легковоспламеняющимися материалами, такими как пропитанные смолой текстильные отходы, стали одной из наиболее распространенных опасностей для серьезных пожаров.
ПРОБЛЕМЫ, ВЫЗВАННЫЕ МЕХАНИЧЕСКИМ ПОВРЕЖДЕНИЕМ БАТАРЕИ
Как и любой другой аккумулятор энергии, литий-ионные аккумуляторы (lib) состоят из анода и катода, разделенных проницаемой мембраной Li-ion и непроводящим электролитом. Энергия высвобождается, когда ионы текут между двумя электродами, или накапливается в аноде при подаче перенапряжения. По сравнению с другими технологиями, литий-ионные аккумуляторы имеют одну из самых высоких плотностей энергии благодаря очень высокому рабочему напряжению, которое может быть создано между анодом и катодом. В конечном счете, это проблема, когда батарея механически повреждена и короткое замыкание. Если механическая обработка сгибает или разрывает ячейку, это может разрушить сепаратор, вызвав короткое замыкание. Это приводит к тому, что напряжение между полюсами падает до нуля, высвобождая накопленную энергию в виде тепла в разных точках. Даже при явно запущенных, использованных батареях, оставшаяся энергия настолько высока, что может возникнуть температура более 600 ° C. При определенных обстоятельствах это приводит к неудержимой цепной реакции: тепловому бегству. Скачки температуры заставляют соседние ячейки батареи перегреваться и в течение миллисекунд высвобождать накопленную энергию. Это приводит к пожару или взрыву, которые почти невозможно потушить. В этом контексте особенно проблематично то, что тепловой выброс задерживается и не может произойти сразу после механического повреждения. В производстве SRF это означает более высокий риск возникновения пожара на протяжении всей обработки. В худшем случае поврежденная батарея может оказаться в бункере для хранения топлива, где она может вызвать разрушительный пожар. Даже если батарея горит сама по себе и не вызывает взрыва, результирующие температуры являются огромной проблемой из – за точки воспламенения топлива 319-460 ° с (Lorber, 2010).
![Активное предотвращения пожаров, вызванных поврежденными батарейками при производстве RDF, изображение №2](https://sun9-32.userapi.com/YKff3d1teVTjAAEoj7xcP1GKBbz7_vl4eNPkcA/C2qyf10GaGg.jpg)
ПРОТИВОПОЖАРНАЯ СИСТЕМА LINDNER (FPS) АКТИВНО ПРЕДОТВРАЩАЕТ ПОЖАРЫ
Непрерывный, связанный с процессом мониторинг температуры поверхности в нескольких соответствующих точках доказал свою высокую эффективность в борьбе с потенциальной пожарной опасностью и активном повышении безопасности на объектах, производящих твердое восстановленное топливо (СРБ). Таким образом, система противопожарной защиты Lindner (FPS) оснащена оптическими датчиками, которые постоянно контролируют температуру на конвейерных лентах и автоматически запускают систему орошения водой для охлаждения перегретых частиц в потоке материала. Благодаря очень раннему обнаружению этих частиц, большинство опасностей выявляется в начале тепловой реакции, сохраняя необходимое количество воды низким.
![Активное предотвращения пожаров, вызванных поврежденными батарейками при производстве RDF, изображение №3](https://sun9-14.userapi.com/zj1osq32HxGYf7u7N-2yf0YuOzGStvb9bRIcdQ/8tC8TY7CkmU.jpg)
Кроме того, каждый блок имеет свой собственный датчик управления, обнаруживающий объекты, которые не могут быть охлаждены, такие как литий-ионные батареи, где тепловой побег уже был инициирован. Это вызывает сигнал тревоги, останавливая конвейерную ленту под активным охлаждающим соплом, так что опасность может быть удалена вручную. В зависимости от применения пороговое значение может быть выбрано свободно. Чтобы противодействовать даже замедленной реакции энергетических элементов, можно установить столько пар датчиков, сколько необходимо, в зависимости от размера объекта.
FPS Lindner разработан как компактное решение plug&go для облегчения интеграции системы в существующие объекты. Его версия с подогревом коробки также делает его идеальным для холодных сред.
ПРИМЕР НАИЛУЧШЕЙ ПРАКТИКИ-MAYER RECYCLING GMBH
Одной из первых компаний, опробовавших это инновационное решение, стала компания Mayer Recycling GmbH в верхней Штирии, Австрия. Данные, собранные с середины 2019 года, наглядно демонстрируют преимущества этой сложной технологии. На рис.2 показана температура на конвейерной ленте во время типичного производства SRF. В среднем за месяц в потоке материала обнаруживается более 350 перегретых частиц. Из них примерно 10% были все еще слишком горячими для дальнейшей обработки, вызвали тревогу и были удалены вручную. Из извлеченных материалов около 70% составляли батареи, которые уже подвергались химической реакции. Остальные триггеры системы были охлаждаемыми материалами, такими как металлические частицы, которые становились слишком горячими после измельчения.
![Активное предотвращения пожаров, вызванных поврежденными батарейками при производстве RDF, изображение №4](https://sun9-20.userapi.com/RrGROxlCuJ3JmPCBxG61CnsDYSzJMjXieZj4Gw/zCNRhC3jiUU.jpg)
Подводя итог, можно сказать, что собранные данные ясно показывают, что FPS Линднера существенно снижает пожароопасность на производственных объектах SRF.