RU2180079C2 - Method of processing wastes of petroleum products at high content of mineral sediments - Google Patents
Method of processing wastes of petroleum products at high content of mineral sediments Download PDFInfo
- Publication number
- RU2180079C2 RU2180079C2 RU2000109548A RU2000109548A RU2180079C2 RU 2180079 C2 RU2180079 C2 RU 2180079C2 RU 2000109548 A RU2000109548 A RU 2000109548A RU 2000109548 A RU2000109548 A RU 2000109548A RU 2180079 C2 RU2180079 C2 RU 2180079C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion
- fuel
- air
- combustion chamber
- waste
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам утилизации отходов, содержащих нефтепродукты, в частности, может быть использовано в технологии экологически чистой утилизации загрязненного нефтепродуктами грунта, минеральных осадков из мазутохранилищ и нефтехранилищ. The invention relates to methods for the disposal of wastes containing petroleum products, in particular, can be used in the technology of environmentally friendly disposal of soil contaminated with oil products, mineral sediments from fuel oil storages and oil storage facilities.
Известен способ сжигания горючих материалов и отходов (SU 1615463 А1, 23.12.90). A known method of burning combustible materials and waste (SU 1615463 A1, 12/23/90).
Недостатками известного способа является невозможность обеспечения непрерывного процесса горения материалов, сложность системы распределения воздуха и системы перемещения продуктов горения. The disadvantages of this method is the inability to provide a continuous process of burning materials, the complexity of the air distribution system and the system of moving combustion products.
Прототипом изобретения является способ переработки отходов, содержащих углеводороды (RU 2116570 С1, 27.07.98), по которому отходы загружают в реактор совместно с инертным твердым негорючим материалом (кусками огнеупоров). Количество инертного материала в шихте составляет более 80 мас.%. При сжигании нефтепродуктов, смешанных с минеральными частицами, доля инертного материала в шихте увеличивается еще больше (т.к. содержание минеральных частиц в нефтепродуктах также обычно составляет не менее 80 мас.%). Переработка таким способом отходов нефтепродуктов с высоким содержанием минеральных осадков становится трудновыполнимой из-за преобладания в шихте инертного негорючего материала (минерального осадка из отходов и огнеупорного наполнителя). The prototype of the invention is a method of processing waste containing hydrocarbons (RU 2116570 C1, 07.27.98), in which the waste is loaded into the reactor together with an inert solid non-combustible material (pieces of refractories). The amount of inert material in the charge is more than 80 wt.%. When burning petroleum products mixed with mineral particles, the proportion of inert material in the charge increases even more (since the content of mineral particles in petroleum products also usually is at least 80 wt.%). Processing in this way waste oil products with a high content of mineral deposits becomes difficult due to the predominance of inert non-combustible material (mineral sludge from waste and refractory filler).
Задачей технического решения является разработка способа переработки отходов нефтепродуктов с высоким содержанием минеральных осадков, устраняющего эти трудности. The objective of the technical solution is to develop a method for processing petroleum waste with a high content of mineral deposits, eliminating these difficulties.
Поставленная задача решается заявленным способом переработки, в котором в камеру сгорания подают отходы совместно с твердым топливом и воздух с некоторым избытком для проведения реакций горения в непрерывном процессе горения до конечных газообразных продуктов и твердого минерального остатка, твердый остаток непрерывно выводят из реакционной зоны. Реакции горения отходов и топлива проводят в газопроницаемом объеме, а реакции горения летучих горючих компонентов отходов и топлива - в свободном объеме камеры сгорания, который коаксиально охватывает объем с отходами и топливом и сообщается с ним через общую газопроницаемую, перфорированную стенку. Отходы смешивают с твердым топливом перед загрузкой в камеру сгорания для образования топливной массы. В качестве твердого топлива используют древесные отходы и любые другие виды твердого топлива. Топливную массу подают в камеру сгорания, а твердый остаток выводят из нее периодически. Воздух подают в камеру сгорания непрерывно в достаточном для полного сгорания топливной массы и горючих газов количестве и дополнительно с возможностью регулирования его подачи. Воздух в объем с топливной массой направляют перпендикулярно потоку топливной массы с двух противоположных направлений через перфорированную стенку и коническую решетку по их высоте и при прохождении в реакционную зону нагревают в камере сгорания до температур реакций, протекающих в ней. The problem is solved by the claimed processing method, in which waste together with solid fuel and air with some excess are fed to the combustion chamber for conducting combustion reactions in a continuous combustion process to the final gaseous products and solid mineral residue, the solid residue is continuously removed from the reaction zone. The reaction of burning waste and fuel is carried out in a gas-permeable volume, and the reaction of burning of volatile combustible components of waste and fuel is carried out in the free volume of the combustion chamber, which coaxially covers the volume of waste and fuel and communicates with it through a common gas-permeable, perforated wall. Waste is mixed with solid fuel before loading into the combustion chamber to form a fuel mass. As solid fuel use wood waste and any other types of solid fuel. The fuel mass is fed into the combustion chamber, and the solid residue is removed from it periodically. Air is fed into the combustion chamber continuously in a quantity sufficient for complete combustion of the fuel mass and combustible gases, and additionally with the possibility of controlling its supply. Air in the volume with the fuel mass is directed perpendicular to the flow of fuel mass from two opposite directions through the perforated wall and the conical grate along their height and, when passing into the reaction zone, they are heated in the combustion chamber to the temperatures of the reactions occurring in it.
Сущность изобретения заключается в том, что обеспечивается самораспределение воздуха в зоне горения в необходимых количествах, нагретого до температур самовоспламенения горючих газов, обеспечивается необходимая степень фильтрации в топливной массе, обеспечивается достижение полного выгорания кокса и дожигания газов, непрерывность процесса горения до конечных продуктов горения. Нет необходимости использования огнеупорного наполнителя (инертного твердого негорючего материала). Газопроницаемость шихты обеспечивается самим минеральным осадком в отходах, твердым топливом и конструктивными особенностями камеры сгорания. The essence of the invention lies in the fact that self-distribution of air in the combustion zone in the required quantities, heated to the temperature of self-ignition of combustible gases, provides the necessary degree of filtration in the fuel mass, ensures the complete burning of coke and afterburning of gases, the continuity of the combustion process to the final combustion products. There is no need to use a refractory filler (inert solid non-combustible material). The gas permeability of the charge is provided by the mineral sediment in the waste, solid fuel and the design features of the combustion chamber.
Техническое решение достигается тем, что в способе переработки отходов нефтепродуктов с высоким содержанием минеральных осадков в камеру сгорания подают отходы совместно с твердым топливом, воздух с некоторым избытком, и проводят реакции горения в непрерывном процессе до конечных газообразных продуктов и твердого остатка, который непрерывно выводят из реакционной зоны. Реакции горения топливной массы (смеси отходов с твердым топливом) проходят в газопроницаемом объеме, ограниченном конической решеткой и внутренней перфорированной стенкой, а реакции горения образующихся горючих газов - в свободном объеме камеры сгорания, который коаксиально охватывает объем с топливной массой и образован внутренней и внешней стенками и решеткой. Горючие газы выходят из объема с топливной массой в свободный объем камеры сгорания через общую перфорированную стенку и сгорают в нем до конечных продуктов. Разогретый в камере сгорания воздух поступает в объем с топливной массой через перфорированную стенку и решетку перпендикулярно потоку топливной массы, и в свободный объем камеры сгорания. Воздух поступает непрерывно в достаточном для полного сгорания топливной массы и горючих газов количестве и дополнительно для регулирования дожигания газов. The technical solution is achieved by the fact that in the method of processing petroleum waste with a high content of mineral precipitation, waste is supplied to the combustion chamber together with solid fuel, air with some excess, and combustion reactions are carried out in a continuous process to the final gaseous products and solid residue, which is continuously removed from reaction zone. The combustion reaction of the fuel mass (waste mixture with solid fuel) takes place in a gas-permeable volume bounded by a conical grating and an internal perforated wall, and the combustion reaction of the resulting combustible gases occurs in the free volume of the combustion chamber, which coaxially covers the volume with the fuel mass and is formed by the inner and outer walls and bars. Combustible gases leave the volume with the fuel mass in the free volume of the combustion chamber through a common perforated wall and burn in it to the final products. The air heated in the combustion chamber enters the volume with the fuel mass through the perforated wall and the grill perpendicular to the flow of the fuel mass, and into the free volume of the combustion chamber. The air enters continuously in a quantity sufficient for complete combustion of the fuel mass and combustible gases, and additionally for regulating the afterburning of gases.
Известна камера сгорания для горючих материалов и отходов (RU 12458 U1, 10.01.2000), используемая в изобретении. На чертеже представлена принципиальная схема камеры сгорания, которая состоит из размещенных в корпусе 10 двух ее частей - объема с топливной массой 4 (внутренней камеры) с решеткой 3 для горения самой топливной массы, и свободного объема 2 (внешней камеры) для горения газов. Свободный объем камеры сгорания 2 расположен вокруг объема с топливной массой 4 и имеет с ним общую перфорированную стенку 12. Как и решетка 3 внутренняя стенка 12 выполнена с отверстиями для прохода газа. Воздушный коллектор 5 составляет с решеткой 3 и стенкой 12 единое целое. Камера сгорания содержит патрубок 6 подвода воздуха, патрубок 7 отвода продуктов горения, бункер загрузки топлива 1, дополнительный канал 8 с патрубком 11 подвода воздуха во внешнюю камеру 2. Патрубки подвода воздуха и отвода продуктов горения образуют в устройстве теплообменник типа "труба в трубе", в котором воздух нагревается предварительно. Окончательно воздух, вступающий в реакции горения, нагревается до температур реакций в зоне горения. Воздух нагревается, проходя через коллектор 5 (и трубки 9 коллектора), через решетку 3 и стенку 12, которые омываются продуктами горения из внешней камеры 2 и внутренней камеры 4. Воздух распределяется между камерами. Часть воздуха направляется в решетку, в коллектор и через перфорированную стенку. Воздух расходуется во внутренней камере на горение топливной массы (пиролиз и образование летучих горючих компонентов, выгорание труднолетучих компонентов и кокса). Другая часть воздуха направляется во внешнюю камеру и расходуется на горение летучих горючих компонентов - промежуточных газообразных продуктов, поступающих из внутренней камеры. Для регулирования дожигания промежуточных газообразных продуктов используется отдельный дополнительный канал 8 подачи воздуха (с разогревом за счет тепла внешней камеры). Топливная масса загружается сверху через бункер загрузки топлива 1. По мере выгорания топливная масса опускается под действием силы тяжести. При освобождении верхней части бункера до определенного уровня периодически производится дозагрузка топливной массы. Твердый остаток накапливается в устройстве и периодически выгружается через отдельный патрубок. Known combustion chamber for combustible materials and waste (RU 12458 U1, 10.01.2000) used in the invention. The drawing shows a schematic diagram of a combustion chamber, which consists of two parts located in the housing 10 - a volume with a fuel mass 4 (inner chamber) with a grill 3 for burning the fuel mass itself, and a free volume 2 (outer chamber) for burning gases. The free volume of the combustion chamber 2 is located around the volume with the fuel mass 4 and has a common perforated wall with it 12. Like the grill 3, the inner wall 12 is made with openings for gas passage. The air manifold 5 is a grid with a grid 3 and a wall 12. The combustion chamber contains a pipe 6 for supplying air, a pipe 7 for removal of combustion products, a fuel loading hopper 1, an additional channel 8 with a pipe 11 for supplying air to the external chamber 2. The pipes for supplying air and removal of combustion products form a pipe-in-pipe heat exchanger in the device, in which the air is preheated. Finally, the air entering the combustion reaction is heated to the reaction temperatures in the combustion zone. The air is heated, passing through the manifold 5 (and manifold tubes 9), through the grill 3 and the wall 12, which are washed by the combustion products from the outer chamber 2 and the inner chamber 4. The air is distributed between the chambers. Part of the air goes to the grill, to the manifold and through the perforated wall. Air is consumed in the internal chamber for combustion of the fuel mass (pyrolysis and the formation of volatile combustible components, the burning of hardly volatile components and coke). Another part of the air is directed into the external chamber and is consumed for burning volatile combustible components - intermediate gaseous products coming from the inner chamber. To regulate the afterburning of intermediate gaseous products, a separate additional air supply channel 8 is used (with heating due to the heat of the external chamber). The fuel mass is loaded from above through the fuel loading hopper 1. As the fuel burns out, the fuel mass is lowered by gravity. When releasing the upper part of the hopper to a certain level, the fuel mass is periodically reloaded. The solid residue accumulates in the device and is periodically discharged through a separate pipe.
Зона горения топливной массы находится в районе решетки. Максимальная температура устанавливается в нижней части решетки и постепенно уменьшается по направлению к вершине ее и бункеру. В верхней части решетки происходит выделение летучих компонентов, продуктов пиролиза. Летучие компоненты - промежуточные газообразные продукты через перфорированную стенку 12 выходят во внешнюю камеру 2, где сгорают до конечных продуктов. В нижней части решетки сгорают труднолетучие и коксующиеся компоненты, образуется и горит кокс. Кокс состоит в основном из углерода, скорость окисления которого сильно зависит от температуры и концентрации кислорода. Использование камеры сгорания с конической решеткой и перфорированной стенкой обеспечивает надежный доступ воздуха в зону горения (с обеспечением самораспределения его в необходимых количествах, с необходимой скоростью фильтрации). Конусность стенки и решетки постепенно уменьшает слой топливной массы до минимума к концу выгорания кокса и тем самым позволяет быстрее и легче выжигать кокс. При этом часть воздуха вместе с продуктами горения кокса расходуется на удаление освобождающегося от кокса твердого остатка (через кольцевой зазор между решеткой и перфорированной стенкой у основания решетки). Решетка не предназначена для пропускания твердого остатка (золы и песка). Топливная масса и твердый остаток обтекают решетку сверху вниз. Через решетку проходит только воздух. Организация процесса горения топливной массы такова, что продукты реакций, протекающих по высоте камеры сгорания, движутся в двух направлениях - вверх и вниз. Вверх движутся продукты пиролиза - летучие компоненты и часть труднолетучих компонентов (промежуточные газообразные продукты), чтобы сгорать в свободном объеме камеры сгорания. Вниз движутся продукты горения основной части труднолетучих компонентов и кокса, увлекая с собой в свободный объем камеры сгорания вновь освобождающийся от кокса песок. The combustion zone of the fuel mass is located in the grating region. The maximum temperature is set in the lower part of the grate and gradually decreases towards its top and bunker. In the upper part of the lattice, volatile components and pyrolysis products are released. Volatile components - intermediate gaseous products through a perforated wall 12 go into the outer chamber 2, where they are burned to the final products. In the lower part of the lattice, hardly volatile and coking components burn, coke is formed and burns. Coke consists mainly of carbon, the oxidation rate of which is highly dependent on temperature and oxygen concentration. The use of a combustion chamber with a conical grate and a perforated wall provides reliable air access to the combustion zone (with self-distribution in the required quantities, with the required filtration rate). The taper of the wall and lattice gradually reduces the fuel mass layer to a minimum towards the end of coke burnout and thereby allows coke to be burned faster and easier. At the same time, part of the air, together with the coke combustion products, is spent on removing solid residue released from coke (through the annular gap between the grate and the perforated wall at the base of the grate). The grill is not designed to pass solid residue (ash and sand). The fuel mass and solid residue flow around the grill from top to bottom. Only air passes through the grill. The organization of the fuel mass combustion process is such that the products of reactions proceeding along the height of the combustion chamber move in two directions - up and down. Pyrolysis products move upward - volatile components and part of the non-volatile components (intermediate gaseous products) to burn in the free volume of the combustion chamber. The combustion products of the main part of the hardly volatile components and coke move downward, dragging sand which is again freed from coke into the free volume of the combustion chamber.
Для запуска устройства необходимо разогреть камеру сгорания каким-либо топливом (например, отходами древесины), после чего загружать рабочую топливную массу. To start the device, it is necessary to heat the combustion chamber with any fuel (for example, wood waste), and then load the working fuel mass.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000109548A RU2180079C2 (en) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | Method of processing wastes of petroleum products at high content of mineral sediments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000109548A RU2180079C2 (en) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | Method of processing wastes of petroleum products at high content of mineral sediments |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2180079C2 true RU2180079C2 (en) | 2002-02-27 |
Family
ID=20233423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000109548A RU2180079C2 (en) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | Method of processing wastes of petroleum products at high content of mineral sediments |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2180079C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2346207C1 (en) * | 2007-04-13 | 2009-02-10 | Юрий Михайлович Колесников | Method and device for thermal processing of combustible materials and residue |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4583469A (en) * | 1985-06-17 | 1986-04-22 | Sani-Therm, Inc. | Incinerator |
| SU1638446A1 (en) * | 1988-09-23 | 1991-03-30 | Одесский Политехнический Институт | Device for burning a non-granulated solid fuel |
| EP0598525A1 (en) * | 1992-11-18 | 1994-05-25 | The BOC Group plc | Combustion method and apparatus |
| RU2110014C1 (en) * | 1996-04-03 | 1998-04-27 | Братский Индустриальный Институт | Furnace-boiler for burning waste wood |
| RU2116570C1 (en) * | 1996-09-02 | 1998-07-27 | Институт химической физики в Черноголовке РАН | Method of processing hydrocarbon-containing wastes |
| RU12458U1 (en) * | 1999-06-29 | 2000-01-10 | Колесников Юрий Михайлович | COMBUSTION CHAMBER FOR COMBUSTIBLE MATERIALS AND WASTE |
-
2000
- 2000-04-18 RU RU2000109548A patent/RU2180079C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4583469A (en) * | 1985-06-17 | 1986-04-22 | Sani-Therm, Inc. | Incinerator |
| SU1638446A1 (en) * | 1988-09-23 | 1991-03-30 | Одесский Политехнический Институт | Device for burning a non-granulated solid fuel |
| EP0598525A1 (en) * | 1992-11-18 | 1994-05-25 | The BOC Group plc | Combustion method and apparatus |
| RU2110014C1 (en) * | 1996-04-03 | 1998-04-27 | Братский Индустриальный Институт | Furnace-boiler for burning waste wood |
| RU2116570C1 (en) * | 1996-09-02 | 1998-07-27 | Институт химической физики в Черноголовке РАН | Method of processing hydrocarbon-containing wastes |
| RU12458U1 (en) * | 1999-06-29 | 2000-01-10 | Колесников Юрий Михайлович | COMBUSTION CHAMBER FOR COMBUSTIBLE MATERIALS AND WASTE |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2346207C1 (en) * | 2007-04-13 | 2009-02-10 | Юрий Михайлович Колесников | Method and device for thermal processing of combustible materials and residue |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ogada et al. | Combustion characteristics of wet sludge in a fluidized bed: Release and combustion of the volatiles | |
| US6333015B1 (en) | Synthesis gas production and power generation with zero emissions | |
| CA1084344A (en) | Burning and desulfurizing coal | |
| CA1075003A (en) | Process and apparatus for the production of combustible gas | |
| US4142867A (en) | Apparatus for the production of combustible gas | |
| CN103958046A (en) | Plasma gasification reactor with improved carbon bed and reduced coke requirement | |
| US4280417A (en) | Incineration plant | |
| US6213033B1 (en) | Method for treating waste material containing hydrocarbons | |
| JPS6155004B2 (en) | ||
| JP4950554B2 (en) | Gasification combustion equipment | |
| JPS6243092B2 (en) | ||
| JPS6155005B2 (en) | ||
| JPS5810643B2 (en) | Shoukiya Chrono Kairyo | |
| RU2180079C2 (en) | Method of processing wastes of petroleum products at high content of mineral sediments | |
| GB2046415A (en) | Fluidised bed combustion method | |
| JP6935952B1 (en) | Reaction equipment | |
| RU2179687C1 (en) | Method of burning fuel mixture of solid materials and condensed agents | |
| RU2154237C1 (en) | Device for burning combustible materials and wastes | |
| RU12458U1 (en) | COMBUSTION CHAMBER FOR COMBUSTIBLE MATERIALS AND WASTE | |
| JPH11325428A (en) | Incinerator and its use | |
| JP4589832B2 (en) | Incinerator | |
| EP0932798B1 (en) | Method and device for heat treatment of waste products | |
| RU2137045C1 (en) | Method of thermal treatment of solid fuel for burner | |
| RU52978U1 (en) | INSTALLATION FOR DISPOSAL OF OIL SLUDGES AND ORGANIC CONTAMINATED SOILS | |
| RU2549947C1 (en) | Biomass utilisation plant and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070419 |