[go: up one dir, main page]

RU2182233C1 - Waste briquetting method - Google Patents

Waste briquetting method Download PDF

Info

Publication number
RU2182233C1
RU2182233C1 RU2001120757/06A RU2001120757A RU2182233C1 RU 2182233 C1 RU2182233 C1 RU 2182233C1 RU 2001120757/06 A RU2001120757/06 A RU 2001120757/06A RU 2001120757 A RU2001120757 A RU 2001120757A RU 2182233 C1 RU2182233 C1 RU 2182233C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waste
heat
steam
chamber
vapor
Prior art date
Application number
RU2001120757/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Д.В. Аристархов (RU)
Д.В. Аристархов
Н.Н. Егоров (RU)
Н.Н. Егоров
Геннадий Иванович Журавский (BY)
Геннадий Иванович Журавский
В.П. Саенко (RU)
В.П. Саенко
Original Assignee
Аристархов Дмитрий Викторович
Егоров Николай Николаевич
Геннадий Иванович Журавский
Саенко Валерий Павлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аристархов Дмитрий Викторович, Егоров Николай Николаевич, Геннадий Иванович Журавский, Саенко Валерий Павлович filed Critical Аристархов Дмитрий Викторович
Priority to RU2001120757/06A priority Critical patent/RU2182233C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2182233C1 publication Critical patent/RU2182233C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: fuel energy complex. SUBSTANCE: invention relates to waste processing in installations using exhaust gases. Proposed method includes grinding of waste, treatment of waste with heat carrier and subsequent pressing. After grinding, waste materials are wetted to humidity of 5 to 50 mass % with water, and steam-gas mixture containing steam and products of thermal decomposition of waste materials, mass ratio (1-20):1 is used as heat carrier. Steam-gas mixture used as heat carrier is obtained by evaporation of moisture from waste material and thermal decomposition of material at temperature of 180-320 C and pressure of 1 to 10 kgt/cm2. EFFECT: reduced energy consumption and amount of harmful effluents into surrounding medium. 2 cl, 1 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к технологии обработки отходов в установках с использованием отходящих газов и может быть применено в топливно-энергетическом комплексе. The invention relates to the technology of waste treatment in installations using exhaust gases and can be used in the fuel and energy complex.

Известна установка, в которой древесные отходы измельчают до размеров частиц (0,04 - 10,9)•10-3 м, обрабатывают перегретым водяным паром при температуре до 300oС в режиме фильтрации и прессуют. Для обработки используют перегретый пар с температурой 100-300oС при скорости фильтрации его через слой отходов 2,48 м/с (патент РФ 2046821, 1995).A known installation in which wood waste is crushed to particle sizes (0.04 - 10.9) • 10 -3 m, treated with superheated water vapor at a temperature of up to 300 o C in the filtration mode and pressed. For processing using superheated steam with a temperature of 100-300 o With a filtering speed through the waste layer of 2.48 m / s (RF patent 2046821, 1995).

Недостатками данного способа являются:
- высокая энергоемкость процесса, вызванная необходимостью затрат энергии на производство перегретого водяного пара, а также тем, что в процессе обработки используется только теплота перегрева пара, а теплота испарения (составляет более 80% затрат энергии на получение перегретого пара) не используется;
- большие расходы водяного пара, обусловленные высокой (2,48 м/с) скоростью фильтрации его через слой отходов;
- образование больших количеств жидких продуктов, которые необходимо очищать перед возвратом в парогенератор для получения пара;
- наличие специальной системы перегрева водяного пара до 300oС, что усложняет оборудование для получения топливных брикетов по данному способу.
The disadvantages of this method are:
- the high energy intensity of the process, caused by the need for energy for the production of superheated water vapor, as well as the fact that only the heat of superheating of the steam is used in the processing, and the heat of evaporation (more than 80% of the energy cost of producing superheated steam) is not used;
- high consumption of water vapor due to the high (2.48 m / s) speed of filtering it through the waste layer;
- the formation of large quantities of liquid products that must be cleaned before returning to the steam generator to produce steam;
- the presence of a special system for overheating water vapor up to 300 o C, which complicates the equipment for producing fuel briquettes by this method.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение энергоемкости и уменьшение количества выбросов в окружающую среду. The objective of the invention is to reduce energy intensity and reduce the amount of emissions into the environment.

Поставленная задача решается тем, что после измельчения отходы увлажняют до влажности 5÷50 мас.% путем подачи воды, а в качестве теплоносителя используют парогазовую смесь, содержащую водяной пар и продукты термического разложения отходов в массовом соотношении (1÷20):1, которую получают путем испарения влаги из отходов и термического разложения последних при температуре 180-320oС и давлении 1÷10 кгс/см2.The problem is solved in that after grinding, the waste is moistened to a moisture content of 5 ÷ 50 wt.% By supplying water, and as a heat carrier, a gas-vapor mixture containing water vapor and thermal decomposition products of the waste in a mass ratio (1 ÷ 20): 1, which obtained by evaporation of moisture from waste and thermal decomposition of the latter at a temperature of 180-320 o C and a pressure of 1 ÷ 10 kgf / cm 2 .

Кроме того, новым является то, что для увлажнения отходов используют конденсат в количестве (0,053÷1,0)кг на килограмм отходов, который получают путем конденсации отработавшей парогазовой смеси. In addition, it is new that condensate is used in the amount of (0.053 ÷ 1.0) kg per kilogram of waste to moisten the waste, which is obtained by condensation of the spent steam-gas mixture.

На чертеже изображена парогазовая установка для осуществления предлагаемого способа. The drawing shows a combined-cycle plant for implementing the proposed method.

Установка содержит измельчитель отходов 1, соединенный невмотранспортом с бункером-накопителем 2, в котором установлен влагомер 3, емкость для конденсата 4, расходомер воды 5, кран 6, шнек 7, установленный в бункере-накопителе 2, дозатор для подачи отходов 8 в камеру термообработки 9, топку 10, рубашку 11 камеры 9, дымосос 12, подключенный к дымовой трубе 13, двигатель 14, соединенный со шнеком 15, датчик температуры 16 и газоанализатор 17, установленные в камере 9, дозатор 18 для подачи отходов в пресс 19, рольганг 20, манометр-регулятор 21 и исполнительный механизм 22, кран 23 для регулирования подачи парогазовой смеси в конденсатор 24, вентилятор 25, кран 26, кран 27 для подачи парогазовой смеси в топку 10. The installation comprises a waste chopper 1 connected by non-transport to a storage hopper 2, in which a moisture meter 3, a condensate tank 4, a water flow meter 5, a crane 6, a screw 7 installed in the storage hopper 2 are installed, a dispenser for supplying waste 8 to the heat treatment chamber 9, a furnace 10, a jacket 11 of a chamber 9, a smoke exhauster 12 connected to a chimney 13, an engine 14 connected to an auger 15, a temperature sensor 16 and a gas analyzer 17 installed in the chamber 9, a dispenser 18 for supplying waste to the press 19, a roller table 20 , pressure gauge-regulator 21 and executive mech ISM 22, a valve 23 for regulating the supply of the gas mixture to the condenser 24, a fan 25, a valve 26, a valve 27 for supplying the gas mixture in the furnace 10.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

В измельчитель 1 подают древесные отходы и измельчают их. Кроме того, перерабатываться могут такие отходы биомассы как солома, шелуха семян подсолнечника, початки кукурузы, рисовая шелуха и пр. Далее пневмотранспортом измельченные отходы подают в бункер-накопитель 2, где с помощью влагомера измеряют влажность отходов. Из емкости 4 через расходомер 5 и кран 6 в бункер 2 подают воду (конденсат). С помощью шнека 7 отходы перемешивают для достижения равномерного увлажнения и затем через дозатор 8 подают в камеру 9. In the grinder 1 serves wood waste and grind them. In addition, biomass waste such as straw, husks of sunflower seeds, ears of corn, rice husks, etc. can be recycled. The pulverized waste is then transported to the storage bin 2 by pneumatic transport, where the moisture content of the waste is measured using a moisture meter. From the tank 4 through the flow meter 5 and the crane 6 in the hopper 2 serves water (condensate). Using the screw 7, the waste is mixed to achieve uniform moisture and then fed through the dispenser 8 into the chamber 9.

Одновременно в топке 10 сжигают сухие древесные отходы и продукты сгорания подают в рубашку 11, а далее с помощью дымососа 12 продукты сгорания выводят в дымовую трубу 13. Одновременно с подачей отходов в камеру 9 с помощью двигателя 14 приводят во вращение шнек 15, который перемещает отходы от входа в камеру 9 к выходу из нее. За температурой в камере наблюдают по показаниям датчика температуры 16, а за составом парогазовой смеси - по показаниям газоанализатора 17. At the same time, dry wood waste is burned in the furnace 10 and the combustion products are fed into the jacket 11, and then with the help of a smoke exhauster 12, the combustion products are discharged into the chimney 13. At the same time as the waste is fed into the chamber 9, the screw 15 is rotated by the engine 14, which transfers the waste from the entrance to the chamber 9 to the exit from it. The temperature in the chamber is monitored by the readings of the temperature sensor 16, and the composition of the vapor-gas mixture is monitored by the readings of the gas analyzer 17.

Для обеспечения заданного состава парогазовой смеси и температуры на выходе из камеры регулируют число оборотов шнека и изменяют количество прокачиваемых через рубашку 11 продуктов сгорания с помощью дымососа 12. При уменьшении содержания продуктов разложения в парогазовой смеси (увеличении количества водяного пара, что показывает прибор 17) уменьшают число оборотов шнека, что увеличивает время пребывания отходов в камере, и увеличивают расход продуктов сгорания через рубашку термокамеры. To ensure a given composition of the gas-vapor mixture and the temperature at the outlet of the chamber, the number of revolutions of the screw is controlled and the amount of combustion products pumped through the jacket 11 is changed by means of a smoke exhaust fan 12. When the content of decomposition products in the gas-vapor mixture decreases (the amount of water vapor increases, as shown by device 17), the number of revolutions of the screw, which increases the residence time of the waste in the chamber, and increase the consumption of combustion products through the jacket of the heat chamber.

При достижении заданных параметров (температура и состав парогазовой смеси) с помощью дозатора 18 обработанные отходы выводят в пресс 19 и прессуют в брикеты, которые по рольгангу 20 направляют на склад. Образующаяся в камере смесь создает давление, за величиной которого наблюдают по показаниям манометра-регулятора 21. При превышении давления в камере 9 через клапан 22 и кран 23 смесь подают частично в конденсатор 24, где ее конденсируют охлаждая воздухом, подаваемым вентилятором 25. Часть смеси и неконденсирующиеся газы через клапан 22, краны 26 и 27 подают в топку 10 и сжигают. Upon reaching the specified parameters (temperature and composition of the vapor-gas mixture) using the dispenser 18, the treated waste is removed to the press 19 and pressed into briquettes, which are sent to the warehouse along the rolling table 20. The mixture formed in the chamber creates a pressure, the value of which is monitored by the pressure gauge-regulator 21. When the pressure in the chamber 9 is exceeded, through the valve 22 and the valve 23, the mixture is partially supplied to the condenser 24, where it is condensed by cooling with air supplied by the fan 25. Part of the mixture and non-condensable gases through the valve 22, the valves 26 and 27 are fed into the furnace 10 and burned.

При обработке отходов перегретым водяным паром полезно используется только теплота перегрева пара, которая расходуется на нагрев отходов, испарение влаги отходов, перегрев образовавшегося из влаги отходов водяного пара, термическое разложение древесины. When treating waste with superheated water vapor, only the heat of superheating of the steam, which is spent on heating the waste, evaporating the moisture of the waste, overheating the water vapor generated from the moisture, and thermal decomposition of the wood, is useful.

Отношение теплоты перегрева пара к теплоте, затрачиваемой на его получение, составляет величину (см. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: Справочник/Под ред. В.А. Григорьева, В.М.Зорина - 2-е изд. , перераб. М.: Энергоатомиздат, 1988, с.211, кн.2, табл.3.15; стр. 127, табл.2.10)

Figure 00000002

где Срп = 2 кДж/кгoС - удельная теплоемкость водяного пара;
Тпер. = (Тпара - 100oС) - величина перегрева пара;
Срв= 4,18 кДж/кгoС - удельная теплоемкость воды;
ΔTнагр = 100°C; Rф=2257 кДж/кг - теплота испарения воды.The ratio of the heat of superheating of the steam to the heat spent to obtain it is (see Theoretical Foundations of Heat Engineering. Thermotechnical Experiment: Handbook / Edited by V.A. Grigoriev, V.M. Zorin - 2nd ed., Revised M .: Energoatomizdat, 1988, p. 211, book 2, table 3.15; p. 127, table 2.10)
Figure 00000002

where C p p = 2 kJ / kg o C is the specific heat of water vapor;
T lane = (T steam - 100 o C) - the value of steam overheating;
With p in = 4.18 kJ / kg o With - the specific heat of water;
ΔT heat = 100 ° C; R f = 2257 kJ / kg is the heat of evaporation of water.

Из (1) следует, что величина теплоты перегрева может быть сравнимой с затратами тепла на производство пара лишь при значительном перегреве. Например, теплота перегрева равняется теплу, затрачиваемому на получение пара, при Тпер.= 1337oС. При использовании перегретого пара с Т=1437oС (Тпер.= 1337oС) для обработки древесных отходов коэффициент полезного действия, представляющий отношение теплоты перегрева пара к общему количеству тепла, затрачиваемому на получение и перегрев пара, не превысит 50%.From (1) it follows that the magnitude of the heat of overheating can be comparable with the cost of heat for the production of steam only with significant overheating. For example, the heat of overheating is equal to the heat spent on steam, at T per. = 1337 o C. When using superheated steam with T = 1437 o C (T lane = 1337 o C) for the treatment of wood waste, a coefficient of efficiency representing the ratio of the heat of superheating of the steam to the total amount of heat spent on receiving and superheating the steam is not will exceed 50%.

В тоже время, для получения пара с высокой температурой (Т=1000oС) требуется специальное оборудование из жаропрочных материалов, а использование такого пара в качестве теплоносителя может привести к перегревам и газификации, т. е. превращению части древесины в газ в результате реакций взаимодействия водяного пара с обуглившейся древесиной, что повлечет за собой снижение прочности брикетов при последующем прессовании и выделении вредных газов (в газах газификации содержится СO) в атмосферу.At the same time, to obtain steam with a high temperature (Т = 1000 o С), special equipment from heat-resistant materials is required, and the use of such steam as a coolant can lead to overheating and gasification, i.e., the conversion of part of wood into gas as a result of reactions the interaction of water vapor with charred wood, which will entail a decrease in the strength of briquettes during subsequent pressing and emission of harmful gases (CO gas is contained in gasification gases) into the atmosphere.

Использование в качестве теплоносителя вместо перегретого водяного пара парогазовой смеси, получаемой путем испарения влаги из отходов и термического разложения последних обеспечивает снижение энергозатрат на процесс обработки, уменьшение расхода пара и снижение количества вредных выбросов в окружающую среду. The use of a vapor-gas mixture as a heat carrier instead of superheated water vapor, obtained by evaporating moisture from waste and thermal decomposition of the latter, reduces energy costs for the treatment process, reduces steam consumption and reduces the amount of harmful emissions into the environment.

Это обусловлено тем, что теплоноситель для обработки отходов получают не в парогенераторе, а в массе отходов, в результате чего одновременно удаляется влага из отходов и генерируется перегретый водяной пар. В этом случае тепло, расходуемое на нагрев и испарение воды (влаги отходов), используется полезно. Одновременно снижается и расход перегретого водяного пара за счет использования пара, генерируемого из влаги отходов. Таким образом, для обработки отходов используется не только тепло перегрева пара, но и тепло нагрева и испарения воды, так как нагревается и испаряется собственная влага отходов. Величина полезного использования тепла (кпд), подводимого к отходам в этом случае определяется лишь величиной теплопотерь в процессе обработки и может достигать (при хорошей теплоизоляции) 80-85%. This is due to the fact that the coolant for waste treatment is obtained not in the steam generator, but in the waste mass, as a result of which moisture is removed from the waste and superheated water vapor is generated. In this case, the heat spent on heating and evaporating water (moisture from the waste) is used beneficially. At the same time, the consumption of superheated water vapor also decreases due to the use of steam generated from the waste moisture. Thus, for the treatment of waste, not only the heat of superheating of the steam is used, but also the heat of heating and evaporation of water, since the own moisture of the waste is heated and evaporated. The value of the beneficial use of heat (efficiency) supplied to the waste in this case is determined only by the amount of heat loss during processing and can reach (with good thermal insulation) 80-85%.

Поскольку теплопотери зависят не только от качества теплоизоляции, но и от температурного уровня процесса (с уменьшением температуры процесса уменьшаются теплопотери), то для повышения кпд необходимо снижать температуру обработки, а значит и температуру теплоносителя. Снижение температуры обработки отходов приводит к снижению количества газообразных продуктов, образующихся в результате обработки, что влечет снижение вредных выбросов в окружающую среду. Since heat loss depends not only on the quality of thermal insulation, but also on the temperature level of the process (heat loss decreases with decreasing process temperature), to increase the efficiency it is necessary to lower the processing temperature, and hence the temperature of the coolant. Lowering the temperature of waste treatment leads to a decrease in the amount of gaseous products resulting from treatment, which leads to a reduction in harmful emissions into the environment.

Применение в качестве теплоносителя парогазовой смеси (перегретый водяной пар и продукты термического разложения древесины) приводит к повышению интенсивности процессов теплопередачи и ускорению нагрева отходов, а значит - к снижению времени обработки, расходу теплоносителя и, как следствие, уменьшению энергозатрат. The use of a gas-vapor mixture as a heat carrier (superheated water vapor and thermal decomposition products of wood) leads to an increase in the intensity of heat transfer processes and an acceleration of waste heating, which means a reduction in processing time, a heat carrier consumption and, as a consequence, a reduction in energy consumption.

Интенсификация теплопередачи от теплоносителя к древесным отходам обеспечивается тем, что парогазовая смесь имеет плотность большую по сравнению с перегретым водяным паром. The intensification of heat transfer from the coolant to the wood waste is ensured by the fact that the gas-vapor mixture has a higher density compared to superheated water vapor.

Известно, что плотность перегретого водяного пара уменьшается с ростом температуры (см. табл.). It is known that the density of superheated water vapor decreases with increasing temperature (see table).

Для увеличения плотности теплоносителя необходимо к перегретому водяному пару добавлять газообразные компоненты с более высокой плотностью чем водяной пар. Такими компонентами в нашем случае являются газообразные продукты термического разложения отходов. To increase the density of the coolant, it is necessary to add gaseous components with a higher density than water vapor to superheated water vapor. In our case, such components are gaseous products of thermal decomposition of waste.

Таким образом, парогазовая смесь будет иметь тем большую плотность, чем большее количество газов термического разложения древесины в ней содержится. В тоже время на производство газов термического разложения расходуется тепло и углерод, содержащийся в древесине и являющийся горючим элементом, а также кислород древесины. Удаление углерода из древесины приводит к снижению теплоты сгорания ее, а выход кислорода - к повышению теплоты сгорания обработанной древесины. Количество газов термического разложения древесины зависит также от температуры и с ростом температуры это количество возрастает. Thus, the vapor-gas mixture will have a higher density, the greater the amount of thermal decomposition gases of wood it contains. At the same time, the production of thermal decomposition gases consumes heat and carbon contained in the wood and is a combustible element, as well as wood oxygen. The removal of carbon from wood leads to a decrease in its calorific value, and the release of oxygen leads to an increase in the calorific value of treated wood. The amount of gases of thermal decomposition of wood also depends on temperature, and with increasing temperature, this amount increases.

Термическое разложение древесины со значительным выделением газов начинается при Т=180oС. Поэтому для получения парогазовой смеси необходимо древесину нагревать до 180oС и выше. При нагревании древесины ниже 180oС выделяется только влага и небольшое количество СО и СО2, т.е. при нагревании древесины ниже 180oС невозможно получить парогазовую смесь с плотностью выше плотности водяного пара.Thermal decomposition of wood with a significant emission of gases begins at T = 180 o C. Therefore, to obtain a gas-vapor mixture, it is necessary to heat the wood to 180 o C and above. When heating wood below 180 o C, only moisture and a small amount of CO and CO 2 are released , i.e. when heating wood below 180 o With it is impossible to obtain a gas mixture with a density higher than the density of water vapor.

При нагревании древесины выше 320oС резко возрастает удаление углерода из древесины и резко снижается выход кислорода, что влечет резкое падение теплоты сгорания обработанной древесины, т.к. значительное количество энергии в виде теплоты сгорания газов разложения удаляется из обработанной массы, а это приводит к росту энергозатрат на процесс брикетирования и в этом случае получаются брикеты с низкой теплотой сгорания.When the wood is heated above 320 o C, the removal of carbon from the wood sharply increases and the oxygen yield sharply decreases, which entails a sharp drop in the calorific value of the treated wood, since a significant amount of energy in the form of the calorific value of the decomposition gases is removed from the treated mass, and this leads to an increase in energy consumption for the briquetting process, in which case briquettes with a low calorific value are obtained.

Термическое разложение древесных отходов необходимо проводить при давлении Р=1-10 кгс/см2 без доступа воздуха. При попадании воздуха в массу отходов образуется горючая смесь из газов разложения и воздуха, что может привести к взрыву, а также возгоранию отходов. Поэтому для предотвращения взрывов и возгораний давление парогазовой смеси при обработке отходов необходимо поддерживать не ниже 1 атм (1 кгс/см2).Thermal decomposition of wood waste must be carried out at a pressure of P = 1-10 kgf / cm 2 without air. When air enters the waste mass, a combustible mixture of decomposition gases and air is formed, which can lead to an explosion, as well as the ignition of the waste. Therefore, to prevent explosions and fires, the pressure of the gas-vapor mixture during waste treatment must be maintained at least 1 atm (1 kgf / cm 2 ).

Повышение давления выше 10 кгс/см2 приведет к тому, что при нагревании до 180o С влага отходов не будет испаряться (температура кипения воды при 10 кгс/см2 составляет 180oС), процесс термического разложения замедляется и парогазовая смесь не будет образовываться. Кроме того, повышение давления выше 10 кгс/см2 потребует увеличения металлоемкости оборудования, а значит энергозатрат на нагревание и теплопотери.The increase in pressure above 10 kgf / cm 2 will lead to the fact that when heated to 180 o With waste moisture will not evaporate (the boiling point of water at 10 kgf / cm 2 is 180 o C), the thermal decomposition process slows down and the vapor-gas mixture will not form . In addition, increasing the pressure above 10 kgf / cm 2 will require increasing the metal consumption of the equipment, which means energy consumption for heating and heat loss.

Процесс термического разложения отходов протекает с поглощением тепла в диапазоне температур Т=180-275oС и с выделением тепла в диапазоне 275-320oС. Интенсивность процесса определяется теплообменом с теплоносителем, т.е. с ростом интенсивности теплообмена (ростом количества подводимого тепла) возрастает и скорость термического разложения. Одним из факторов, влияющих на теплообмен, является плотность теплоносителя, т.к. с ростом плотности теплоносителя возрастает количество переносимого тепла.The process of thermal decomposition of waste proceeds with heat absorption in the temperature range Т = 180-275 o С and with the release of heat in the range 275-320 o С. The intensity of the process is determined by heat exchange with the coolant, i.e. with increasing heat transfer intensity (increasing the amount of heat supplied), the rate of thermal decomposition also increases. One of the factors affecting heat transfer is the density of the coolant, as with increasing density of the coolant, the amount of heat transferred increases.

Использование парогазовой смеси, содержащей водяной пар и продукты термического разложения древесины в массовом соотношении (1-20):1 обеспечивает интенсификацию термообработки. При содержании продуктов термического разложения в парогазовой смеси в количестве меньшем, чем 0,05 кг на 1 кг водяного пара плотность существенно не изменяется, т.к. преобладает водяной пар. С ростом содержания продуктов термического разложения в парогазовой смеси возрастает ее плотность, в результате чего возрастает количество тепла, переносимого смесью, т.к. The use of a gas-vapor mixture containing water vapor and thermal decomposition products of wood in a mass ratio of (1-20): 1 provides the intensification of heat treatment. When the content of thermal decomposition products in the gas mixture in an amount less than 0.05 kg per 1 kg of water vapor, the density does not change significantly, because water vapor prevails. With an increase in the content of thermal decomposition products in a gas-vapor mixture, its density increases, as a result of which the amount of heat transferred by the mixture increases, because

Qсмеси = C см p ρсмGсмΔT, (2)
где Qсмеси - количество тепла, кДж/с; Срсм - удельная теплоемкость смеси, кДж/кгoС; ρсм - плотность смеси, кг/м3; Gсм- расход смеси, кг/с; ΔT = Tвхода-Tвыхода - разность температур смеси на входе в слой отходов и на выходе из слоя.
Q mixture = C cm p ρ cm G cm ΔT, (2)
where Q mixture is the amount of heat, kJ / s; C p cm - specific heat of the mixture, kJ / kg o C; ρ cm is the density of the mixture, kg / m 3 ; G cm is the flow rate of the mixture, kg / s; ΔT = T inlet -T outlet - the temperature difference of the mixture at the entrance to the waste layer and at the exit of the layer.

Увеличение содержания продуктов термического разложения в парогазовой смеси более чем 1 кг на 1 кг водяного пара водяного пара приводит к росту энергозатрат на производство продуктов разложения, т.к. необходимо увеличивать температуру нагрева отходов выше 320oС и затрачивать энергию на получение газов с высокой теплотой сгорания.An increase in the content of thermal decomposition products in a gas-vapor mixture of more than 1 kg per 1 kg of water vapor of water vapor leads to an increase in energy consumption for the production of decomposition products, since it is necessary to increase the heating temperature of the waste above 320 o C and spend energy on the production of gases with high calorific value.

Для получения парогазовой смеси необходимо испарять влагу отходов. В случае обработки сухих отходов их необходимо увлажнять до определенной влажности. Минимальная влажность, до которой необходимо увлажнять сухие отходы, должна быть не ниже 5 мас.%, т.е. в 1 кг увлажненных отходов должно содержаться не менее 0,05 кг влаги. To obtain a gas-vapor mixture, it is necessary to evaporate the moisture of the waste. In the case of processing dry waste, it must be moistened to a certain moisture content. The minimum humidity to which dry waste must be moistened must be at least 5 wt.%, I.e. 1 kg of moistened waste should contain at least 0.05 kg of moisture.

При содержании в отходах влаги менее 5 мас.% невозможно получить парогазовую смесь с содержанием водяного пара и продуктов термического разложения 20:1, а также обеспечить давление не ниже 1 атм. When the moisture content in the waste is less than 5 wt.%, It is impossible to obtain a vapor-gas mixture with a content of water vapor and thermal decomposition products of 20: 1, and also ensure a pressure of at least 1 atm.

Увлажнение отходов до влажности более 50 мас.% потребует в процессе термообработки высоких затрат энергии на испарение влаги и, таким образом, резко возрастут энегозатраты на процесс брикетирования, а также возрастет количество парогазовой смеси, которую необходимо очищать перед выбросом в окружающую среду. Humidification of the waste to a moisture content of more than 50 wt.% Will require high energy expenditures for evaporation of moisture during the heat treatment and, thus, the energy consumption for the briquetting process will increase sharply, as well as the amount of steam-gas mixture that must be cleaned before being discharged into the environment.

Для предотвращения выбросов газообразных и жидких продуктов в окружающую среду целесообразно для увлажнения отходов использовать конденсат, получаемый путем конденсации отработавшей парогазовой смеси. При этом для обеспечения влажности 5-50 мас. % необходимо на 1 кг сухих отходов расходовать 0,053-1,00 кг конденсата. To prevent the emission of gaseous and liquid products into the environment, it is advisable to use condensate obtained by condensing the spent steam-gas mixture to moisten the waste. At the same time to ensure moisture 5-50 wt. % it is necessary to spend 0.053-1.00 kg of condensate per 1 kg of dry waste.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Example 1

В измельчитель 1 подают 500 кг/ч абсолютно сухих древесных отходов и измельчают их до состояния опилок (1-5 мм в диаметре). Далее измельченные отходы пневмотранспортом из измельчителя 1 подают в бункер-накопитель 2, где с помощью влагомера 3 измеряют влажность отходов. Из емкости 4 через расходомер воды и кран 6 в бункер 2 подают (распыляют в бункере) 500 кг/ч воды, что соответствует влажности 50 мас.%. С помощью шнека 7 осуществляют перемешивание отходов для выравнивания их влажности, которую контролируют по показаниям влагомера 3. При достижении равномерного увлажнения отходов (влагомер постоянно показывает влажность 50 мас.%) с помощью дозатора 8 увлажненные древесные отходы с расходом 1000 кг/ч подают в камеру термообработки 9. Одновременно в топку 10 подают сухие древесные отходы в количестве 120,9 кг/ч, сжигают их, а продукты сгорания направляют в рубашку 11 камеры термообработки и далее с помощью дымососа 12 продукты сгорания выводят в дымовую трубу 13. In the chopper 1 serves 500 kg / h of absolutely dry wood waste and grind them to the state of sawdust (1-5 mm in diameter). Next, the crushed waste by pneumatic transport from the grinder 1 is fed into the storage hopper 2, where the moisture content of the waste is measured using a moisture meter 3. From the tank 4 through the water flow meter and crane 6 into the hopper 2 serves (sprayed in the hopper) 500 kg / h of water, which corresponds to a humidity of 50 wt.%. Using the screw 7, the waste is mixed to equalize its moisture, which is controlled by the readings of the moisture meter 3. When achieving uniform wetting of the waste (the moisture meter constantly shows humidity of 50 wt.%), Using the batcher 8, moistened wood waste with a flow rate of 1000 kg / h is fed into the chamber heat treatment 9. At the same time, dry wood waste in the amount of 120.9 kg / h is fed into the furnace 10, they are burned, and the combustion products are sent to the jacket 11 of the heat treatment chamber and then with the help of a smoke exhauster 12 the combustion products are removed into the smoke th tube 13.

Одновременно с подачей в камеру 9 отходов с помощью двигателя 14 приводят во вращение шнек 15, который перемещает отходы от входа в камеру к выходу из нее. Simultaneously with the supply of waste to the chamber 9, an auger 15 is rotated by the motor 14, which moves the waste from the entrance to the chamber to the exit from it.

В камере термообработки 9 за счет тепла дымовых газов (температура газов на входе в рубашку 1000oС, а выходя из рубашки - 200oС) осуществляют нагрев отходов, испарение 500 кг/ч влаги, перегрев пара, термическое разложение, в результате чего получают парогазовую смесь, содержащую 500 кг перегретого до 180oС водяного пара и 500 кг•0,05=25 кг и продуктов термического разложения, что соответствует массовому соотношению водяного пара продуктов термического разложения 20:1.In the heat treatment chamber 9, due to the heat of the flue gases (the temperature of the gases at the inlet of the jacket is 1000 ° C, and leaving the jacket is 200 ° C), the waste is heated, evaporation of 500 kg / h of moisture, steam overheating, thermal decomposition, as a result of which a gas-vapor mixture containing 500 kg of water vapor superheated to 180 ° C. and 500 kg • 0.05 = 25 kg and thermal decomposition products, which corresponds to a mass ratio of water vapor of thermal decomposition products of 20: 1.

Расход тепла на обработку отходов в камере 9 составит величину
Qкам=(Qнагротх+Qиспв+Qтерм)•1,1, (3)
QнагротхротхМотхТотх=1,9 кДж/кгoС•500 кг/ч•(180oС-15oС)=156750 кДж/ч
QиспврвМв(100oС-15oС)+СрпМв(180oС-100oС)+2257 кДж/кг•Мв= 4,18 кДж/кгoС•500кг/ч•85oС+2 кДж/кгoС•500 кг/ч•80oС+2257 кДж/кг•500кг/ч= 1386150 кДж/ч
Qтерм=qтерм•Мотх=30 кДж/кг•500 кг/ч=15000кДж/ч,
где Сротх=1,9 кДж/кгoС - удельная теплоемкость абсолютно сухих древесных отходов;
Срв - удельная теплоемкость воды;
Срп=2 кДж/кгoС- удельная теплоемкость водяного пара;
Мв= 500 кг/ч - масса испаряемой влаги в камере 9;
ΔTотх = (180°C-15°C) - разность температур отходов на входе в камеру (15oС) и на выходе из камеры (180oС);
(180oС - 100oС) - величина перегретого водяного пара;
2257 кДж/кг - теплота испарения влаги отходов;
Qтерм = 30 кДж/кг - поглощаемое тепло при разложении древесины в интервале 150-180oС.
The heat consumption for waste treatment in the chamber 9 will be
Cams Q = (Q LOAD crushi + Q in + Q isp term) • 1,1, (3)
Q = C LOAD crushi p crushi M crushi crushi T = 1.9 kJ / kg C o • 500 kg / h • (180 o C-15 o C) = 156750 kJ / h
Q isp a = C p in M (100 o C-15 o C) n + C p M (180 o C-100 o C) 2257 kJ / kg • M = 4.18 kJ / kg o C. • 500kg / h • 85 o С + 2 kJ / kg o С • 500 kg / h • 80 o С + 2257 kJ / kg • 500 kg / h = 1386150 kJ / h
Q term = q therm • M ref = 30 kJ / kg • 500 kg / h = 15000 kJ / h
where C p otx = 1.9 kJ / kg o C is the specific heat of absolutely dry wood waste;
With p in - specific heat of water;
With p p = 2 kJ / kg o C is the specific heat of water vapor;
M in = 500 kg / h - the mass of evaporated moisture in the chamber 9;
ΔT exp = (180 ° C-15 ° C) - the temperature difference of the waste at the inlet to the chamber (15 o C) and at the exit from the chamber (180 o C);
(180 o C - 100 o C) - the value of superheated water vapor;
2257 kJ / kg - heat of evaporation of moisture from the waste;
Q term = 30 kJ / kg - absorbed heat during decomposition of wood in the range of 150-180 o C.

Таким образом, с учетом 10% теплопотерь расход тепла в камере 9 составит величину
Qкам = (156750 + 1386150 + 15000)•1,1 = 1713690 кДж/ч.
Thus, taking into account 10% heat loss, the heat consumption in chamber 9 will be
Cams Q = (156750 + 1386150 + 15000) • 1,1 = 1,713,690 kJ / h.

Мощность камеры термообработки Р= 1713690/3600 = 476 кВт
Для обеспечения такого теплоподвода через рубашку камеры термообработки 9 необходимо прокачать следующее количество продуктов сгорания

Figure 00000003

При условии кпд топки 10, равном 75% количество древесных отходов, сжигаемых для обеспечения теплом камеры термообработки составит величину
Figure 00000004

где Qнр=18900 кДж/кг - теплота сгорания древесных отходов.The power of the heat treatment chamber P = 1713690/3600 = 476 kW
To ensure such heat supply through the jacket of the heat treatment chamber 9, it is necessary to pump the following amount of combustion products
Figure 00000003

Under the condition that the efficiency of the furnace 10 is 75%, the amount of wood waste burned to provide heat to the heat treatment chamber will be
Figure 00000004

where Q n p = 18900 kJ / kg - the calorific value of wood waste.

За температурой нагрева древесных отходов в камере термообработки наблюдают по показаниям датчика температуры 16, а за составом парогазовой смеси наблюдают по показаниям газоанализатора 17. Для обеспечения заданного состава парогазовой смеси и температуры на выходе из камеры Т=180oС регулируют число оборотов шнека (уменьшают или увеличивают) и изменяют количество прокачиваемой через рубашку 11 продуктов сгорания с помощью дымососа 12. При уменьшении содержания продуктов разложения в парогазовой смеси (увеличении количества водяного пара, что показывает прибор 17) уменьшают число оборотов шнека, что увеличивает время пребывания отходов в камере, и увеличивает расход продуктов сгорания через рубашку термокамеры и таким образом устанавливают заданную температуру и состав парогазовой смеси.The temperature of heating wood waste in the heat treatment chamber is monitored by the temperature sensor 16, and the composition of the gas mixture is monitored by the gas analyzer 17. To ensure the given composition of the gas mixture and the temperature at the outlet of the chamber T = 180 ° C, control the number of revolutions of the screw (reduce or increase) and change the amount of combustion products pumped through the jacket 11 with the help of a smoke exhaust fan 12. With a decrease in the content of decomposition products in the gas-vapor mixture (increase in the amount of water vapor, as shown by the device 17) reduce the number of revolutions of the auger, which increases the residence time of the waste in the chamber, and increases the consumption of combustion products through the jacket of the heat chamber and thus set the desired temperature and composition of the gas mixture.

По достижении заданных параметров (температура Т=180oС и состав смеси парпродукты разложения 20:1) с помощью дозатора 18 обработанные отходы подают в пресс 19 и прессуют в брикеты, которые по рольгангу 20 направляют на склад.Upon reaching the specified parameters (temperature T = 180 o C and the composition of the mixture steam products of decomposition of 20: 1) using the dispenser 18, the treated waste is fed to the press 19 and pressed into briquettes, which are sent to the warehouse on the rolling table 20.

Расход обработанных древесных отходов через дозатор 18 составит величину
500 кг/ч - 25 кг/ч=475 кг/ч
где 25 кг/ч - продукты разложения (газообразные) древесных отходов.
The consumption of treated wood waste through the dispenser 18 will be
500 kg / h - 25 kg / h = 475 kg / h
where 25 kg / h - decomposition products (gaseous) of wood waste.

Образующаяся в камере 9 парогазовая смесь создает давление, за величиной которого наблюдают по показаниям манометра-регулятора 21. В нашем случае с помощью манометра 21 и исполнительного механизма (клапана) 22 устанавливают давление парогазовой смеси в термокамере 1 атм (1 кгс/см2). При превышении давления в камере 9 избыточная парогазовая смесь через клапан 22 и кран 23 подается в конденсатор 24, где в результате охлаждения потоком воздуха, создаваемым вентилятором 25, конденсируется и конденсат подается в накопитель 4, а неконденсирующийся газ через кран 26 подается в топку 10 и сжигается (газ содержит СО, СО2, СН4, Н2).The vapor-gas mixture formed in chamber 9 creates a pressure, the value of which is monitored by the pressure gauge-regulator 21. In our case, the pressure of the gas-vapor mixture in the heat chamber is 1 atm (1 kgf / cm 2 ) using a pressure gauge 21 and an actuator (valve) 22. When the pressure in the chamber 9 is exceeded, the excess vapor-gas mixture through the valve 22 and the valve 23 is supplied to the condenser 24, where, as a result of cooling by the air flow created by the fan 25, it condenses and the condensate is supplied to the accumulator 4, and non-condensable gas is supplied through the valve 26 to the furnace 10 and burned (gas contains CO, CO 2 , CH 4 , H 2 ).

Для увлажнения сухих отходов до влажности 50 мас.% необходимо в нашем случае (500 кг отходов) 500 кг конденсата. Поэтому во избежание накопления лишнего конденсата в емкости 4 с помощью крана 23 в конденсатор 24 подают 505 кг/ч парогазовой смеси, из которой образуется 500 кг/ч конденсата (количество, необходимое для увлажнения отходов), а 5 кг/ч неконденсирующихся газов (СО, СО2, СН4, Н2) из конденсатора 24 через кран 26 и 20 кг/ч парогазовой смеси через клапан 22 и кран 27 подают в топку 10 и сжигают.In our case (500 kg of waste), 500 kg of condensate is needed to moisten dry waste to a moisture content of 50 wt.%. Therefore, in order to avoid the accumulation of excess condensate in the tank 4, using a valve 23, 505 kg / h of gas-vapor mixture is supplied to the condenser 24, from which 500 kg / h of condensate is formed (the amount needed to moisten the waste), and 5 kg / h of non-condensing gases (СО , СО 2 , СН 4 , Н 2 ) from the condenser 24 through the valve 26 and 20 kg / h of the gas mixture through the valve 22 and the valve 27 is fed into the furnace 10 and burned.

Пример 2. Example 2

В измельчитель 1 подают 1000 кг/ч абсолютно сухих древесных отходов и измельчают их до состояния опилок. Затем измельченные отходы пневмотранспортом из измельчителя 1 подают в бункер 2, где с помощью влагомера 3 измеряют влажность отходов. Из емкости 4 через расходомер воды 5 и кран 6 в бункер 2 подают (распыляют в бункере) 52,7 кг/ч воды, что соответствует влажности 5 мас.%. С помощью шнека 7 осуществляют перемешивание отходов для выравнивания их влажности, которую контролируют по показаниям влагомера 3. При достижении равномерного увлажнения отходов (влагомер постоянно показывает влажность 5 мас. %) с помощью дозатора 8 увлажненные древесные отходы с расходом 1052,6 кг/ч подают в камеру термообработки 9. Одновременно в топку 10 подают сухие древесные отходы в количестве кг/ч, сжигают их, а продукты сгорания направляют в рубашку 11 камеры термообработки и далее с помощью дымососа 12 продукты сгорания выводят в дымовую трубу 13. Одновременно с помощью двигателя 14 приводят во вращение шнек 15, который перемещает отходы от входа в камеру 9 к выходу из нее. In the chopper 1 serves 1000 kg / h of absolutely dry wood waste and grind them to the state of sawdust. Then the crushed waste by pneumatic transport from the grinder 1 is fed into the hopper 2, where the moisture content of the waste is measured using a moisture meter 3. From the tank 4 through the water flow meter 5 and the crane 6 into the hopper 2 serves (sprayed in the hopper) 52.7 kg / h of water, which corresponds to a moisture content of 5 wt.%. Using the screw 7, the waste is mixed to equalize its moisture, which is controlled by the readings of the moisture meter 3. When the waste is evenly moistened (the moisture meter constantly shows a moisture content of 5 wt.%), Using the batcher 8, moistened wood waste with a flow rate of 1052.6 kg / h is supplied into the heat treatment chamber 9. At the same time, dry wood waste in the amount of kg / h is supplied to the furnace 10, they are burned, and the combustion products are sent to the jacket 11 of the heat treatment chamber and then, with the help of a smoke exhaust fan 12, the combustion products are led into the smoke pipe 13. Simultaneously with the motor 14 is driven to rotate the screw 15 which moves the waste into the chamber from the entrance 9 to the exit therefrom.

В камере термообработки 9 осуществляют нагрев отходов до температуры 320oС. В результате нагрева происходит испарение 52,7 кг/ч влаги отходов, перегрев пара, термическое разложение древесины с образованием парогазовой смеси, содержащей 52,7 кг перегретого водяного пара и 52,7 кг продуктов разложения отходов.In the heat treatment chamber 9, the waste is heated to a temperature of 320 ° C. As a result of heating, 52.7 kg / h of waste moisture evaporates, steam overheats, wood decomposes thermally to form a gas-vapor mixture containing 52.7 kg of superheated water vapor and 52.7 kg of waste decomposition products.

За температурой нагрева древесных отходов в камере 9 наблюдают по показаниям датчика температуры, а за содержанием перегретого водяного пара в смеси наблюдают по показаниям газоанализатора 17. The temperature of heating wood waste in the chamber 9 is monitored by the temperature sensor, and the content of superheated water vapor in the mixture is monitored by the readings of the gas analyzer 17.

При отклонении этих параметров от заданных (Т=320oС, соотношение пар-продукты разложения - 1:1) регулируют их путем изменения расхода продуктов сгорания и скорости вращения шнека 7.When these parameters deviate from the set (T = 320 o C, the ratio of steam-decomposition products is 1: 1) they are regulated by changing the flow rate of the combustion products and the speed of rotation of the screw 7.

В камере термообработки 9 тепло от дымовых газов (продуктов сгорания) расходуется на нагрев отходов до 275oС в количестве:
Qнагротх=1,9 кДж/кгoС•1000 кг/ч•(275oС-15oС)=494000 кДж/ч
Часть тепла продуктов сгорания расходуется на испарение влаги отходов и перегрев пара до 275oС:
Qиспв=4,18 кДж/кгoС•52,7 кг/ч•85oС+2 кДж/кгoС•52,7 кг/ч•(275oС-100oС)+2257 кДж/кг•52,7 кг/ч=156113,2 кДж/ч
Тепло продуктов сгорания расходуется также на термическое разложение:
Qтерм=qтерм•Мотх=863,3 кДж/кг•1000 кг/ч=863300 кДж/ч,
где qтерм= 863,3 кДж/кг - среднее в диапазоне температур (180-275)oС тепло, расходуемое на термическое разложение отходов.
In the heat treatment chamber 9, heat from flue gases (combustion products) is spent on heating waste to 275 o C in the amount of:
Q LOAD crushi = 1.9 kJ / kg C o • 1000 kg / h • (275 o C-15 o C) = 494000 kJ / h
Part of the heat of the combustion products is spent on the evaporation of moisture from the waste and overheating of the steam to 275 o C:
Q isp in = 4,18 kJ / kg • o C. 52.7 kg / h • 85 o C + 2 kJ / kg • o C. 52.7 kg / h • (275 o C-100 o C) 2257 kJ / kg • 52.7 kg / h = 156113.2 kJ / h
The heat of the combustion products is also spent on thermal decomposition:
Q term = q therm • M ref = 863.3 kJ / kg • 1000 kg / h = 863300 kJ / h
where q term = 863.3 kJ / kg is the average in the temperature range (180-275) o С the heat spent on thermal decomposition of waste.

Таким образом, с учетом 10% теплопотерь расход тепла в камере 9 при нагревании отходов до Т=275oС составит величину
Qкам=(494000 кДж/кг+156113 кДж/ч+863300 кДж/ч)•1,1=1664754,5 кДж/ч
Мощность камеры 9 Р=462,4 кВт
Для обеспечения такого теплоподвода через рубашку камеры 11 необходимо прокачать следующее количество продуктов сгорания

Figure 00000005

При условии, что кпд топки 10 составляет 75% количество древесных отходов, сжигаемых для обеспечения теплом камеры термообработки составит величину:
Figure 00000006

По достижении температуры в камере термообработки 275oС процесс термического разложения переходит из эндотермической в экзотермическую стадию, т. е. тепло уже не поглощается, а выделяется [6].Thus, taking into account 10% heat loss, the heat consumption in the chamber 9 when heating the waste to T = 275 o C will be
Cams Q = (494000 kJ / kg + 156,113 kJ / h + 863,300 kJ / h) • 1,1 = 1664754,5 kJ / h
Chamber power 9 P = 462.4 kW
To ensure such heat supply through the jacket of the chamber 11, it is necessary to pump the following amount of combustion products
Figure 00000005

Provided that the efficiency of the furnace 10 is 75%, the amount of wood waste burned to provide heat to the heat treatment chamber will be:
Figure 00000006

Upon reaching a temperature in the heat treatment chamber of 275 o С, the process of thermal decomposition passes from the endothermic to the exothermic stage, that is, the heat is no longer absorbed, but released [6].

На нагрев отходов от 275oС до 320oС необходимо затратить следующее количество тепла
Qнагротх=1,9 кДж/кгoС•(1000 кг/ч-52,7 кг/ч)•(320oС-275oС)=80994,2 кДж.
The following amount of heat must be used to heat the waste from 275 o C to 320 o C
Q LOAD crushi = 1.9 kJ / kg C o • (1,000 kg / hr, 52.7 kg / h) • (320 o C-275 o C) = 80994.2 kJ.

На перегрев парогазовой смеси от 275oС до 320oС затрачивается тепло
Qперсм= СрсмМсмТ= 2 кДж/кгoС (52,7 кг/ч+52,7 кг/ч)•(320oС-275oС)=9486 кДж/ч
С учетом 10% теплопотерь расход тепла на стадии нагрева отходов от 275oС до 320oС составит величину:
Qнагротх= 1,1 (80994,2 кДж/ч+9486 кДж/ч) =99473 кДж/ч.
Heat is expended on overheating of the vapor-gas mixture from 275 o С to 320 o С
Q per cm = C p cm M cm T = 2 kJ / kg o C (52.7 kg / h + 52.7 kg / h) • (320 o C-275 o C) = 9486 kJ / h
Given 10% heat loss, the heat consumption at the stage of heating the waste from 275 o C to 320 o C will be:
Q LOAD crushi = 1.1 (80994.2 kJ / hr + 9486 kJ / hr) = 99473 kJ / h.

Для обеспечения теплоподвода в камеру 9 на стадии нагрева отходов от 275oС до 320oС необходимо сжигать следующее количество топлива (древесных отходов)

Figure 00000007

Поскольку при нагревании от 275oС до 320oС выделяется тепло, то во избежании перегрева отходов выше 320oС необходимо в соответствии с показаниями датчика температуры уменьшать расход дымовых газов (продуктов сгорания отходов) через рубашку камеры 9 и удерживать (регулируя расход дымовых газов) температуру отходов Т=320oС на выходе из камеры 9.To ensure heat supply to the chamber 9 at the stage of heating the waste from 275 o C to 320 o C, it is necessary to burn the following amount of fuel (wood waste)
Figure 00000007

Since heat is generated when heating from 275 o C to 320 o C, in order to avoid overheating of the waste above 320 o C, it is necessary, in accordance with the temperature sensor, to reduce the consumption of flue gases (waste combustion products) through the jacket of the chamber 9 and hold it (by adjusting the consumption of flue gases ) the temperature of the waste T = 320 o With the exit from the chamber 9.

По достижении заданных параметров (температура Т=320oС и состав смеси пар-продукты разложения 1:1) с помощью дозатора 18 обработанные отходы подают в пресс 19 и прессуют в брикеты, которые по рольгангу 20 направляют на склад.Upon reaching the specified parameters (temperature T = 320 o C and the composition of the mixture of steam-decomposition products 1: 1) using the dispenser 18, the processed waste is fed to the press 19 and pressed into briquettes, which are sent to the warehouse via the rolling table 20.

Выход брикетов составляет величину
1000 кг/ч - 52,7 кг/ч=947,3 кг/ч
Образующаяся в камере 9 парогазовая смесь создает давление, за величиной которого наблюдают по показаниям манометра-регулятора 21. В нашем случае с помощью манометра 21 и исполнительного механизма 22 устанавливают давление парогазовой смеси в камере 9 равным 10 атм. При превышении давления в камере 9 избыточная парогазовая смесь через клапан 22 и кран 23 подается в конденсатор 24, где в результате охлаждения потоком воздуха, создаваемым вентилятором 25, конденсируется и конденсат подается в накопитель 4, а неконденсирующийся газ через кран 26 подается в топку 10 и сжигается.
The output of briquettes is
1000 kg / h - 52.7 kg / h = 947.3 kg / h
The vapor-gas mixture formed in the chamber 9 creates a pressure, the value of which is observed according to the testimony of the pressure gauge-regulator 21. In our case, using the manometer 21 and the actuator 22, the pressure of the gas-vapor mixture in the chamber 9 is set to 10 atm. When the pressure in the chamber 9 is exceeded, the excess vapor-gas mixture through the valve 22 and the valve 23 is supplied to the condenser 24, where, as a result of cooling by the air flow created by the fan 25, it condenses and the condensate is supplied to the accumulator 4, and non-condensable gas is supplied through the valve 26 to the furnace 10 and burned.

Для увлажнения сухих отходов до влажности 5 мас.% необходимо в нашем случае 52,7 кг конденсата(т.е.0,053 кг на 1 кг сухих отходов). Поэтому во избежание накопления лишнего конденсата в емкости 4 с помощью крана 23 в конденсатор 24 подают 63 кг/ч парогазовой смеси, из которой образуется 52,7 кг/ч конденсата, а 10,3 кг/ч неконденсирующихся продуктов из конденсатора 24 через кран 26 и 42,4 кг/ч парогазовой смеси через клапан 22 и кран 27 подают в топку 10 и сжигают. In our case, 52.7 kg of condensate (i.e., 0.053 kg per 1 kg of dry waste) is required to moisten dry waste to a moisture content of 5 wt.%. Therefore, in order to avoid the accumulation of excess condensate in the tank 4 by means of a valve 23, 63 kg / h of gas-vapor mixture is supplied to the condenser 24, from which 52.7 kg / h of condensate is formed, and 10.3 kg / h of non-condensable products from the condenser 24 through the valve 26 and 42.4 kg / h of the gas mixture through the valve 22 and the valve 27 is fed into the furnace 10 and burned.

Claims (2)

1. Способ брикетирования отходов, включающий их измельчение, обработку измельченных отходов теплоносителем и последующее прессование, отличающийся тем, что после измельчения отходы увлажняют до влажности 5-50 мас. % путем подачи воды, а в качестве теплоносителя используют парогазовую смесь, содержащую водяной пар и продукты термического разложения отходов в массовом соотношении (1-20): 1, которую получают путем испарения влаги из отходов и термического разложения последних при температуре 180-320oС и давлении 1-10 кгс/см2.1. The method of briquetting waste, including crushing it, processing the crushed waste with a coolant and subsequent pressing, characterized in that after grinding the waste is moistened to a moisture content of 5-50 wt. % by supplying water, and as a heat carrier using a gas-vapor mixture containing water vapor and products of thermal decomposition of waste in a mass ratio (1-20): 1, which is obtained by evaporation of moisture from the waste and thermal decomposition of the latter at a temperature of 180-320 o С and a pressure of 1-10 kgf / cm 2 . 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для увлажнения отходов используют конденсат в количестве 0,053-1,0 кг на килограмм отходов, который получают путем конденсации отработавшей парогазовой смеси. 2. The method according to p. 1, characterized in that for the humidification of the waste use condensate in an amount of 0.053-1.0 kg per kilogram of waste, which is obtained by condensation of the spent vapor-gas mixture.
RU2001120757/06A 2001-07-25 2001-07-25 Waste briquetting method RU2182233C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120757/06A RU2182233C1 (en) 2001-07-25 2001-07-25 Waste briquetting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120757/06A RU2182233C1 (en) 2001-07-25 2001-07-25 Waste briquetting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2182233C1 true RU2182233C1 (en) 2002-05-10

Family

ID=20252044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001120757/06A RU2182233C1 (en) 2001-07-25 2001-07-25 Waste briquetting method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2182233C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005099919A1 (en) * 2004-04-15 2005-10-27 Valerij Ivanovich Shaplyko Method (variants) and system (variants) for pre-processing industrial and consumption residues and biomass, pressing device
RU2369632C1 (en) * 2008-05-12 2009-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" Method of automatic control over production of biofuel from wooden loose stock

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4279126A (en) * 1977-12-21 1981-07-21 Generator Industri Ab Method of utilizing residual heat in the production of cellulose and an installation for carrying out the method
EP0056710A2 (en) * 1981-01-15 1982-07-28 ASEA Limited Recovery of energy from waste gas streams
FR2590319A1 (en) * 1985-11-21 1987-05-22 Fluor Corp Method for producing energy using a gas turbine
SU1460362A1 (en) * 1987-07-06 1989-02-23 М.А.Девочкин Solid fuel-fired steam/gas plant
RU2046821C1 (en) * 1992-08-12 1995-10-27 Научно-технический и производственно-внедренческий центр "ТОКЕМА" Method of making fuel briquet from wood waste

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4279126A (en) * 1977-12-21 1981-07-21 Generator Industri Ab Method of utilizing residual heat in the production of cellulose and an installation for carrying out the method
EP0056710A2 (en) * 1981-01-15 1982-07-28 ASEA Limited Recovery of energy from waste gas streams
FR2590319A1 (en) * 1985-11-21 1987-05-22 Fluor Corp Method for producing energy using a gas turbine
SU1460362A1 (en) * 1987-07-06 1989-02-23 М.А.Девочкин Solid fuel-fired steam/gas plant
RU2046821C1 (en) * 1992-08-12 1995-10-27 Научно-технический и производственно-внедренческий центр "ТОКЕМА" Method of making fuel briquet from wood waste

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005099919A1 (en) * 2004-04-15 2005-10-27 Valerij Ivanovich Shaplyko Method (variants) and system (variants) for pre-processing industrial and consumption residues and biomass, pressing device
RU2369632C1 (en) * 2008-05-12 2009-10-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" Method of automatic control over production of biofuel from wooden loose stock

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2505588C2 (en) Fuel, method and apparatus for producing heat energy from biomass
JP4368964B2 (en) Method and apparatus for producing solid fuel
CN103608438B (en) Counterflow Oxygen Enhanced Baking
CN101139158B (en) Sewage sludge harmlessness disposing technique
US6698365B2 (en) Apparatus for thermal treatment using superheated steam
RU2124547C1 (en) Method of thermally processing biomass
US4516511A (en) Refuse incineration system
RU2395559C1 (en) Method for thermal processing material containing organic substances
EP2748281A1 (en) Torrefaction systems and methods including catalytic oxidation and/or reuse of combustion gases directly in a torrefaction reactor, cooler, and/or dryer/preheater
JP2009028672A (en) Treatment method of high water-content waste and treatment apparatus
WO2017158649A1 (en) Semi-carbonized plant biomass production apparatus
CN101376813A (en) Carbonization treatment method and device for organic matter with high water content
RU2177977C2 (en) Method for thermally processing biomass
GB2155599A (en) Improved refuse incineration system
JP5632410B2 (en) Heat treatment equipment and method
RU2174911C1 (en) Rubber waste recycling method
RU2182233C1 (en) Waste briquetting method
RU2245247C2 (en) Method of processing of a waste rubber
RU2046821C1 (en) Method of making fuel briquet from wood waste
JPH06221110A (en) Manufacture of energy in combustion plant of waste or special waste
KR101005850B1 (en) Drying and carbonization equipment for flammable or organic waste
JP2005298586A (en) Carbonization method for sludge containing organic matter
RU2247025C1 (en) Device for rubber waste processing
JP6690877B2 (en) Carbonization equipment for woody biomass
RU2259385C1 (en) Peat processing method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050726