[go: up one dir, main page]

RU2104445C1 - Method of thermal processing of waste - Google Patents

Method of thermal processing of waste Download PDF

Info

Publication number
RU2104445C1
RU2104445C1 RU93019855A RU93019855A RU2104445C1 RU 2104445 C1 RU2104445 C1 RU 2104445C1 RU 93019855 A RU93019855 A RU 93019855A RU 93019855 A RU93019855 A RU 93019855A RU 2104445 C1 RU2104445 C1 RU 2104445C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid layer
gaseous component
contact
component
gaseous
Prior art date
Application number
RU93019855A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93019855A (en
Inventor
Д.Н. Беньямовский
М.Н. Бернадинер
Л.А. Волохонский
М.А. Киссельман
В.П. Ланде
Р.В. Манукян
А.С. Маякин
А.Н. Попов
Л.Г. Федоров
В.Б. Букрин
А.А. Окатов
А.А. Вертман
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Термоэкология"
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 Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Термоэкология" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Термоэкология"
Priority to RU93019855A priority Critical patent/RU2104445C1/en
Publication of RU93019855A publication Critical patent/RU93019855A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2104445C1 publication Critical patent/RU2104445C1/en

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: thermal processing of domestic garbage, industrial, medical and other waste for their detoxication and subsequent utilization of processing products. SUBSTANCE: waste is subjected to pyrolysis with separation in a reaction space into gaseous and solid components, the solid component is melted until a liquid layer is obtained with a subsequent removal of the gaseous component and vaporous elements vapored from the surface of the liquid layer; the vapored gaseous component is brought in contact with the liquid layer and subjected to chemical-thermal treatment by the solid components that formed the liquid layer. The liquid layer is obtained in a bath overlapping the reaction space in the horizontal plane with formation of an open surface confined by a closed space; the separated gaseous component is brought in contact with the liquid layer, and the products of chemical-thermal processing of the gaseous component and vaporous elements are removed from the peripheral area of the closed space removed from the reaction space. Contact of the gaseous component with the liquid layer is effected over its surface and/or inside it, bubbling of the liquid layer is accomplished. Prior to bringing the gaseous component in contact with the liquid layer, it is preliminarily heated to a temperature of not lower than 75% of the liquid layer temperature. Moisture, solid particles and carbon are removed from the gaseous component. Admixtures, mainly on a mineral base, are introduced in the liquid layer. The separated gaseous component may be incinerated, and the combustion products are brought in contact with the liquid layer. EFFECT: enhanced efficiency. 7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к термической переработке бытовых, промышленных, медицинских и других отходов для их обезвреживания и последующего использования продуктов переработки. The invention relates to the thermal processing of household, industrial, medical and other wastes for their disposal and the subsequent use of processed products.

Одна из важных проблем современных городов - защита окружающей среды от загрязнения разнообразными отходами. One of the important problems of modern cities is the protection of the environment from pollution by various wastes.

Наиболее эффективным способом уничтожения отходов является комплексный метод их термической обработки, включающий пиролиз, при котором обеспечивают переработку отходов и их обезвреживание [1]. The most effective way to destroy waste is a comprehensive method of heat treatment, including pyrolysis, which ensures the processing of waste and its disposal [1].

В основу классификации способов, использующих пиролиз, положен температурный уровень процесса, который определяет степень переработки отходов и их качественный состав. The classification of processes using pyrolysis is based on the temperature level of the process, which determines the degree of processing of waste and its qualitative composition.

Увеличение температуры протекания процесса повышает его эффективность, т. к. с увеличением температуры скорость реакции возрастает по экспоненте, в то время как тепловые потери растут линейно. An increase in the temperature of the process increases its efficiency, since with an increase in temperature the reaction rate increases exponentially, while the heat loss increases linearly.

Известны способы переработки и уничтожения отходов с твердым и жидким шлакоудалением. Высокие температуры, обеспечиваемые при жидком шлакоудалении, вызывают ускорение химических реакций, что позволяет интенсифицировать процесс по сравнению с процессами, использующими твердое шлакоудаление [2]. Known methods of processing and disposal of waste with solid and liquid slag removal. The high temperatures provided during liquid slag removal accelerate chemical reactions, which makes it possible to intensify the process in comparison with processes using solid slag removal [2].

К недостаткам этого метода относятся: выброс в атмосферу тяжелых металлов, излишняя запыленность и токсичность выделяемых при пиролизе газов и недостаточная степень преобразования отходов. The disadvantages of this method include: the release of heavy metals into the atmosphere, excessive dustiness and toxicity of gases released during pyrolysis, and insufficient degree of waste conversion.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ термической переработки твердых бытовых и технических отходов, при котором отходы подвергают пиролизу с разделением в реакционном объеме на газообразную и твердую составляющие, расплавляют твердую составляющую до получения жидкого слоя с последующим удалением газообразной составляющей и парообразных элементов, испаряемых с поверхности жидкого слоя [3]. The closest technical solution, selected as a prototype, is a method for thermal processing of solid household and technical waste, in which the waste is subjected to pyrolysis with separation in the reaction volume into gaseous and solid components, the solid component is melted to obtain a liquid layer, followed by removal of the gaseous component and vapor elements evaporated from the surface of the liquid layer [3].

К недостаткам способа следует отнести наличие в газообразной составляющей излишков пылевидных загрязнений и вредных и токсичных соединений. К таким соединениям относятся соединения тяжелых металлов, диоксины, хлориды, фураны, а также полиароматические углеводороды (ПАУ), образующиеся при пиролизе и находящиеся в составе газообразной составляющей. The disadvantages of the method include the presence in the gaseous component of excess dusty contaminants and harmful and toxic compounds. Such compounds include compounds of heavy metals, dioxins, chlorides, furans, as well as polyaromatic hydrocarbons (PAHs) formed during pyrolysis and contained in the gaseous component.

Анализ известных способов переработки и уничтожения отходов бытового и промышленного происхождения и присущих им недостатков определил техническую задачу разработки способа термической переработки отходов, который бы обеспечил высокую эффективность процесса и более высокую степень обезвреживания отходов за счет снижения содержания вредных и токсичных соединений в продуктах переработки, что и решается изобретением. An analysis of the known methods of processing and destruction of household and industrial waste and their inherent disadvantages determined the technical task of developing a thermal waste processing method that would ensure high process efficiency and a higher degree of waste neutralization by reducing the content of harmful and toxic compounds in the processed products, which solved by the invention.

Согласно изобретению предлагается способ термической переработки отходов, при котором отходы подвергают пиролизу с разделением в реакционном объеме на газообразную и твердую составляющие, расплавляют твердую составляющую до получения жидкого слоя с последующим удалением газообразной составляющей и парообразных элементов, испаряемых с поверхности жидкого слоя, который отличается тем, что выделенную газообразную составляющую вводят в контакт с жидким слоем и подвергают химико-термической обработке компонентами твердой составляющей, образовавшими жидкий слой. The invention provides a method for the thermal processing of waste, in which the waste is subjected to pyrolysis with separation in the reaction volume into gaseous and solid components, the solid component is melted to obtain a liquid layer, followed by removal of the gaseous component and vaporous elements evaporated from the surface of the liquid layer, which differs in that the selected gaseous component is brought into contact with the liquid layer and subjected to chemical-thermal treatment with the components of the solid component That formed liquid layer.

Согласно изобретению получение жидкого слоя ведут в ванне, перекрывающей реакционный объем в горизонтальной плоскости с образованием открытой поверхности, ограниченной замкнутым объемом, выделенную газообразную составляющую вводят в контакт с жидким слоем в зоне, ограниченной реакционным объемом, а удаление продуктов химико-термической обработки газообразной составляющей и парообразных элементов осуществляют с периферийной области замкнутого объема, удаленной от реакционного объема. According to the invention, the production of a liquid layer is carried out in a bath that overlaps the reaction volume in a horizontal plane with the formation of an open surface limited by a closed volume, the separated gaseous component is brought into contact with the liquid layer in a zone limited by the reaction volume, and the removal of chemical-thermal treatment products of the gaseous component and vaporous elements are carried out from the peripheral region of a closed volume remote from the reaction volume.

Согласно изобретению контакт газообразной составляющей с жидким слоем осуществляют по поверхности последнего внутри его объема. According to the invention, the contact of the gaseous component with the liquid layer is carried out on the surface of the latter inside its volume.

Согласно изобретению также одновременно с вводом газообразной составляющей в контакт с жидким слоем дополнительно осуществляют барботаж жидкого слоя. According to the invention, also simultaneously with the introduction of the gaseous component into contact with the liquid layer, a further bubbling of the liquid layer is carried out.

Способ отличается также тем, что перед вводом в контакт с жидким слоем газообразную составляющую предварительно прогревают до температуры не менее 75 % от температуры жидкого слоя. При этом из подогретой газообразной составляющей удаляют влагу. The method also differs in that before entering into contact with the liquid layer, the gaseous component is preheated to a temperature of at least 75% of the temperature of the liquid layer. In this case, moisture is removed from the heated gaseous component.

Согласно изобретению также перед вводом в контакт с жидким слоем из газообразной составляющей удаляют твердые частицы и углерод. According to the invention, solid particles and carbon are also removed from the gaseous component before being brought into contact with the liquid layer.

Согласно изобретению также выделенную газообразную составляющую сжигают и продукты сжигания вводят в контакт с жидким слоем. According to the invention, the isolated gaseous component is also burnt and the combustion products are brought into contact with the liquid layer.

Согласно изобретению в жидкий слой вводят корректирующие добавки на минеральной основе. According to the invention, mineral-based corrective additives are introduced into the liquid layer.

Совокупность существенных признаков, характеризующих предлагаемый способ термической обработки отходов, обеспечивает при его реализации достижение нового технического результата, заключающегося в повышении эффективности переработки и обезвреживания отходов и существенным снижением уровня содержания вредных и токсичных соединений в продуктах, полученных после переработки. The set of essential features characterizing the proposed method of heat treatment of waste, during its implementation, ensures the achievement of a new technical result, which consists in improving the efficiency of processing and disposal of waste and a significant reduction in the level of harmful and toxic compounds in products obtained after processing.

Указанный результат достигается благодаря тому, что образующуюся при пиролизе газообразную составляющую вводят в контакт с жидким слоем и подвергают химико-термической обработке компонентами твердой составляющей, образовавшими жидкий слой. This result is achieved due to the fact that the gaseous component formed during pyrolysis is brought into contact with the liquid layer and is subjected to chemical-thermal treatment by the components of the solid component that form the liquid layer.

Указанный результат достигается также благодаря тому, что газообразную составляющую вводят в контакт с жидким слоем в зоне с повышенной температурой и пограничной с реакционным объемом. При этом максимизируется эффективность химико-термической обработки. The specified result is also achieved due to the fact that the gaseous component is brought into contact with the liquid layer in the zone with elevated temperature and boundary with the reaction volume. At the same time, the efficiency of chemical-thermal treatment is maximized.

Наличие компонентов твердой составляющей в жидком слое в расплавленном состоянии повышает их активность и максимальную степень их взаимодействия с элементами газообразной составляющей. При этом обнаружено, что химико-термические реакции в приграничной области между газообразными элементами и расплавленными компонентами твердой составляющей протекают наиболее эффективно. The presence of the components of the solid component in the liquid layer in the molten state increases their activity and the maximum degree of their interaction with the elements of the gaseous component. It was found that chemical-thermal reactions in the border region between gaseous elements and molten components of the solid component proceed most efficiently.

Итак, максимизация процессов химико-термической обработки достигается, во-первых, благодаря вводу газообразной составляющей в зону максимально высоких температур (1400-1600oC) и воздействию на нее в этой зоне расплавленных элементов твердой составляющей, обладающих, как было обнаружено, повышенной активностью в этой зоне. Наличие замкнутого объема над открытой поверхностью жидкого слоя за пределами реакционного объема позволяет максимально сконцентрировать продукты химико-термической обработки и испарения с поверхности жидкого слоя вне реакционного объема, минимизировав тем самым возможность его попадания в последний и вероятность загрязнения продуктами пиролиза.So, the maximization of the processes of chemical-thermal treatment is achieved, firstly, by introducing the gaseous component into the zone of maximum temperatures (1400-1600 o C) and the impact on it in this zone of molten elements of the solid component, which, as it was found, increased activity in this zone. The presence of a closed volume above the open surface of the liquid layer outside the reaction volume allows the maximum concentration of the products of chemical-thermal treatment and evaporation from the surface of the liquid layer outside the reaction volume, thereby minimizing the possibility of its falling into the latter and the likelihood of contamination with pyrolysis products.

Итак, изобретение обеспечивает максимальное повышение эффективности обработки за счет осуществления двойной (высокотемпературной и химической) обработки газообразной составляющей, что позволяет повысить степень удаления вредных и токсичных элементов из продуктов переработки и существенно повысить экономичность проведения процесса, поскольку указанная двойная обработка проводится без дополнительных энергетических затрат. So, the invention provides the maximum increase in processing efficiency due to the implementation of double (high-temperature and chemical) processing of the gaseous component, which allows to increase the degree of removal of harmful and toxic elements from processed products and significantly increase the efficiency of the process, since this double processing is carried out without additional energy costs.

Изобретение поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Предлагаемый способ реализован на установке, содержащей вертикальную шахту 1, состыкованную в основании с плавильной ванной 2, перекрывающей в поперечном сечении (горизонтальной плоскости) сечение шахты, ограничивающей реакционный объем, та часть ванны 2, которая выступает в поперечном сечении за пределы шахты, ограничена сверху замкнутым объемом 3, в переферии которого выполнено газозаборное отверстие 4, соединенное через ловушку 5 с газовой магистралью 6. В верхней части шахты размещено устройство 7 для подачи в нее отходов 8. Устройство 7 своим объемом соединено, например, через циклон 9 для осаждения пыли, холодильник 10, газгольдер 1 с одной из фурм 12, тем самым формируя газовый тракт для ввода образовавшейся газообразной составляющей в контакт с жидким слоем. The proposed method is implemented on the installation containing a vertical shaft 1, docked in the base with a melting bath 2, overlapping in the cross section (horizontal plane) section of the shaft, limiting the reaction volume, that part of the bath 2, which protrudes in cross section outside the shaft, is bounded from above closed volume 3, in the periphery of which a gas intake hole 4 is made, connected through a trap 5 to the gas line 6. In the upper part of the shaft there is a device 7 for feeding waste 8. The device 7 voim volume is connected, for example via a cyclone 9 for the deposition of dust, a condenser 10, gasholder 1 with one of the tuyeres 12, thereby forming a gas path formed for input of the gaseous component in contact with the liquid layer.

Нагрев и плавление твердой составляющей, а также поддержание необходимого уровня температуры образовавшегося жидкого слоя в ванне 2 может быть осуществлено за счет подвода электроэнергии и выделения тепла в жидком слое, например, электродами 13, введенными в замкнутый объем и подсоединенными к трансформатору 14 переменного тока. Heating and melting of the solid component, as well as maintaining the required temperature level of the formed liquid layer in the bath 2, can be achieved by supplying electricity and heat in the liquid layer, for example, by electrodes 13 introduced into a closed volume and connected to an AC transformer 14.

Способ может быть реализован на описанном выше устройстве следующим образом. The method can be implemented on the device described above as follows.

Загружаемые через устройство 7 отходы 8 подвергаются пиролизу в шахте 1, образующей реакционный объем 15. В процессе нагрева и пиролиза отходов интервале температур 300-900oC идет интенсивное разделение отходов на газообразную и твердую составляющие. Последняя, опускаясь в ванну, расплавляется в ней, образуя жидкий слой. Выделенная газообразная составляющая, в состав которой входят вредные и токсичные примеси, за счет естественной и вынужденной конвекции поднимается вверх по шахте 1 и через устройство 7 направляется в образованный, например, из системы циклон-холодильник-газгольдер 9-10-11 газовый тракт для последующего ввода в контакт с жидким слоем через фурму 12, в зависимости от расположения которой в плавильной ванне можно осуществить указанный контакт либо по поверхности, либо внутри объема жидкого слоя, либо и там и там одновременно. При этом расположение фурм выполняют таким образом, чтобы газообразная составляющая была введена в плавильную ванну со стороны реакционного объема в зону, где была бы температура жидкого слоя не менее 1400oC. Особенность этой зоны такова, что в ней компоненты твердой составляющей наиболее активно вступают в реакцию с компонентами газообразной составляющей.Waste 8 loaded through the device 7 is subjected to pyrolysis in the shaft 1, which forms the reaction volume 15. In the process of heating and pyrolysis of the waste in the temperature range 300-900 o C, the waste is intensively separated into gaseous and solid components. The latter, sinking into the bath, melts in it, forming a liquid layer. The extracted gaseous component, which includes harmful and toxic impurities, rises up the shaft 1 due to natural and forced convection and through the device 7 is sent to the gas path formed, for example, from the cyclone-refrigerator-gas holder 9-10-11 for subsequent contacting the liquid layer through a lance 12, depending on the location of which in the melting bath, you can make the specified contact either on the surface or inside the volume of the liquid layer, or both there and there. In this case, the tuyeres are arranged in such a way that the gaseous component is introduced into the melting bath from the side of the reaction volume into a zone where the temperature of the liquid layer is at least 1400 o C. The feature of this zone is that in it the components of the solid component most actively enter reaction with components of the gaseous component.

Таким образом, газообразная составляющая, в которой, как правило, содержатся вредные и токсичные вещества, в том числе соединения хлора и фтора, диоксины, фураны, полиароматические углеводороды и другие, подвергается химико-термической обработке. При этом происходит их разрушение благодаря нагреву до температуры, при которой их стабильность резко понижается, и протеканию химических реакций с образованием новых нетоксичных или значительно менее токсичных веществ. Thus, the gaseous component, which, as a rule, contains harmful and toxic substances, including chlorine and fluorine compounds, dioxins, furans, polyaromatic hydrocarbons and others, is subjected to chemical-thermal treatment. In this case, their destruction occurs due to heating to a temperature at which their stability decreases sharply, and the course of chemical reactions with the formation of new non-toxic or significantly less toxic substances.

Продукты химико-термической обработки газообразной составляющей и парообразные элементы, испаряемые с поверхности жидкого слоя, могут быть удалены через ловушку 5, где осуществляется их дополнительное обезвреживание, и направлены в газовую магистраль и далее в систему пылегазочистки. Место их удаления определено условиями максимального возможного исключения контакта с газообразными элементами реакционного объема, что снижает возможность выноса необезвреженных вредных и токсичных веществ. The products of chemical-thermal treatment of the gaseous component and vaporous elements evaporated from the surface of the liquid layer can be removed through a trap 5, where they are additionally rendered harmless, and sent to the gas main and then to the dust and gas cleaning system. The place of their removal is determined by the conditions for the maximum possible exclusion of contact with gaseous elements of the reaction volume, which reduces the possibility of removal of uncontaminated harmful and toxic substances.

Ввод газообразной составляющей может быть осуществлен согласно изобретению на поверхность жидкого слоя или непосредственно внутрь его объема. При этом в первом случае достигается контакт с ним в приграничной зоне, в которую можно дополнительно вводить и другие газообразные продукты, например окислитель, с помощью которого может быть значительно повышена температура в реакционном объеме. The input of the gaseous component can be carried out according to the invention on the surface of the liquid layer or directly inside its volume. In this case, in the first case, contact is achieved with him in the border zone, into which other gaseous products can be added, for example, an oxidizing agent, with the help of which the temperature in the reaction volume can be significantly increased.

Протекание процессов разложения вредных и токсичных соединений осуществляется, в основном, на границе раздела введенной газообразной составляющей и жидкого слоя, состоящего из компонентов твердой составляющей, чем усиливается эффект их обезвреживания. The processes of decomposition of harmful and toxic compounds are carried out mainly at the interface between the introduced gaseous component and the liquid layer consisting of the components of the solid component, which enhances the effect of their neutralization.

Ввод газообразной составляющей внутрь объема обеспечивает интенсификацию процессов ее взаимодействия с жидкой составляющей, а осуществление барботажа жидкого слоя позволяет увеличить площадь взаимодействия разделенных элементов и время их взаимного контакта, что значительно повышает эффективность разрушения вредных и токсичных соединений. The introduction of the gaseous component into the volume provides an intensification of the processes of its interaction with the liquid component, and the bubbling of the liquid layer allows to increase the interaction area of the separated elements and the time of their mutual contact, which significantly increases the destruction efficiency of harmful and toxic compounds.

Установлено, что эффективность химико-термической обработки газообразной составляющей может быть повышена за счет предварительного удаления из нее пыли в циклоне 9, удаления влаги в холодильнике 10 и т.д. It has been established that the efficiency of chemical-thermal treatment of the gaseous component can be improved by preliminary removing dust from it in the cyclone 9, removing moisture in the refrigerator 10, etc.

Это обеспечивает дополнительную очистку газообразной составляющей и улучшение условий протекания химико-термических реакций. This provides additional purification of the gaseous component and the improvement of the conditions for the occurrence of chemical-thermal reactions.

Подогрев газообразной составляющей позволяет существенно повысить энергетические показатели эффективности технологического процесса, т.к. вводимый в жидкий слой предварительно подогретый поток газа не снижает существенно температуру жидкого слоя, что позволяет минимизировать дополнительный подвод тепла за счет подачи электроэнергии. Высокий уровень температур жидкого слоя позволяет поддерживать высокую эффективность протекания реакций химико-термической обработки газообразной составляющей. The heating of the gaseous component can significantly increase the energy performance indicators of the technological process, because the preheated gas stream introduced into the liquid layer does not significantly reduce the temperature of the liquid layer, which makes it possible to minimize additional heat supply due to electric power supply. The high temperature level of the liquid layer allows you to maintain high efficiency of the reactions of chemical-thermal treatment of the gaseous component.

Удаление углерода из газообразной составляющей перед вводом в контакт с жидким слоем позволяет повысить ее температуру и снизить дополнительные энергетические затраты. The removal of carbon from the gaseous component before entering into contact with the liquid layer can increase its temperature and reduce additional energy costs.

Твердые частицы в виде пыли или порошка в составе газообразной составляющей при попадании в жидкий слой могут оказывать нежелательное воздействие на протекание химических реакций в нем и поэтому их выведение из газообразной составляющей перед вводом последней в контакт с жидким слоем позволяет более эффективно провести технологический процесс. Solid particles in the form of dust or powder in the composition of the gaseous component when it enters the liquid layer can have an undesirable effect on the course of chemical reactions in it, and therefore, their removal from the gaseous component before the latter comes into contact with the liquid layer allows a more efficient process.

Ввод корректирующих добавок позволяет управлять характером протекания химико-термических реакций и поэтому их состав, как правило, зависит от исходного состава отходов. The introduction of corrective additives allows you to control the nature of the course of chemical-thermal reactions and therefore their composition, as a rule, depends on the initial composition of the waste.

Пример конкретной реализации. An example of a specific implementation.

На экспериментальной установке МП "Термоэкология" производительностью 180-200 кг/ч подвергались переработке твердые бытовые и технические отходы, соответствующие по морфологическому составу ТБО г.Челябинска следующему, % от общей массы:
Бумага, картон - 20,1
Пищевые отходы - 42,1
Дерево - 3,7
Текстиль - 5,9
Кожа, резина - 2,8
Кожа, резина - 2,8
Полимерные материалы - 3,8
Кости - 2,8
Металлолом - 4,7
Стекло - 6,8
Шлаки, камни - 0,9
Отсев - 6,4
В реакционном объеме шахты 1 экспериментальной установки проводилось их пиролитическое разложение на газообразную и твердую составляющие при температуре 300-800oC. Газообразная составляющая вводилась в контакт с жидким слоем вариантами A, B и C:
по варианту A - непосредственно в объем жидкого слоя;
по варианту B - по газовому тракту через систему 9-10-11;
по варианту C - на поверхность жидкого слоя.
At the experimental installation of MP Thermoecology with a productivity of 180-200 kg / h, solid household and technical wastes were processed that correspond to the following,% of the total weight, according to the morphological composition of solid waste in Chelyabinsk:
Paper, cardboard - 20.1
Food waste - 42.1
Tree - 3.7
Textiles - 5.9
Leather, rubber - 2.8
Leather, rubber - 2.8
Polymer materials - 3.8
Dice - 2.8
Scrap metal - 4.7
Glass - 6.8
Slags, stones - 0.9
Screening - 6.4
In the reaction volume of mine 1 of the experimental setup, they were pyrolytically decomposed into gaseous and solid components at a temperature of 300-800 o C. The gaseous component was brought into contact with the liquid layer with options A, B and C:
according to option A, directly into the volume of the liquid layer;
option B - through the gas path through the system 9-10-11;
option C - to the surface of the liquid layer.

Ванна поддерживалась в жидком состоянии за счет пропускания через нее электрического тока силой 3-5 кА, который подводился от источника питания с помощью графитовых электродов диаметром 100 мм. Уровень перегрева над температурой плавления смеси компонентов, образующих жидкий слой, составлял 250-300oC, что позволяло поддерживать температуру в диапазоне 1400-1500oC.The bath was maintained in a liquid state by passing an electric current of 3-5 kA through it, which was supplied from the power source using graphite electrodes with a diameter of 100 mm. The superheat level above the melting temperature of the mixture of components forming the liquid layer was 250-300 o C, which allowed to maintain the temperature in the range of 1400-1500 o C.

Геометрия плавильной ванны была такова, что ее сечение в горизонтальной плоскости представляло собой трапецию с большим основанием, равным 700 мм, меньшим - 400 мм, высотой 770 мм. Глубина плавильной ванны 350 мм. The geometry of the melting bath was such that its horizontal section was a trapezoid with a large base equal to 700 mm, a smaller base 400 mm, and a height of 770 mm. The depth of the melting bath is 350 mm.

Продукты химико-термической обработки удалялись через систему пылегазоочистки, включая ловушку, выполненную в виде электропечи с кипящим слоем, пылеуловитель, выполненный в виде "мокрого" скруббера, газоходы и вентилятор. Chemical-thermal treatment products were removed through a dust and gas treatment system, including a trap made in the form of an electric furnace with a fluidized bed, a dust collector made in the form of a "wet" scrubber, gas ducts and a fan.

По мере накопления массы жидкого слоя в процессе переработки отходов осуществляется его периодический выпуск через леточное отверстие 16. As the mass of the liquid layer accumulates during waste processing, it is periodically released through the air hole 16.

Процесс переработки отходов велся в соответствии с предлагаемым способом и сравнивался с результатами, полученными при использовании известных методов. С этой целью в различных точках системы пылегазоочистки проводился отбор проб отходящих газов и их исследование на содержание вредных и токсичных веществ. The waste processing process was carried out in accordance with the proposed method and was compared with the results obtained using known methods. For this purpose, at various points of the dust and gas cleaning system, sampling of exhaust gases and their study on the content of harmful and toxic substances were carried out.

Результаты исследований показали, что содержание вредных и токсичных веществ на входе в систему пылегазоочистки за счет использования предлагаемого способа снижался по сравнению с известными, соответственно, следующим образом:
хлористый и фтористый водород в 2-3 раза;
окислы азота на 20-30 %;
оксид и диоксид углерода в 1,5-2 раза;
полиароматические углеводороды в 1,6-1,8 раза.
The research results showed that the content of harmful and toxic substances at the entrance to the dust and gas cleaning system due to the use of the proposed method was reduced in comparison with the known, respectively, as follows:
hydrogen chloride and fluoride 2-3 times;
nitrogen oxides by 20-30%;
carbon monoxide and dioxide 1.5-2 times;
polyaromatic hydrocarbons 1.6-1.8 times.

В процессе переработки отходов осуществлялся контроль их химического состава и анализ состава жидкого слоя. В зависимости от их изменения для стабилизации состава жидкого слоя в него вводились корректирующие добавки, в качестве которых наиболее часто использовались глинозем и известняк. С помощью известняка осуществлялся также барботаж жидкого слоя, который вспенивается за счет интенсивного газовыделения. In the course of waste processing, their chemical composition was controlled and the composition of the liquid layer was analyzed. Depending on their changes, in order to stabilize the composition of the liquid layer, corrective additives were introduced into it, for which alumina and limestone were most often used. Using limestone, a bubbling of the liquid layer was also carried out, which foams due to intense gas evolution.

При осуществлении варианта A перед вводом газообразной составляющей ее дополнительно подогревали до температуры 1100-1200oC.When implementing option A, before introducing the gaseous component, it was additionally heated to a temperature of 1100-1200 o C.

Claims (7)

1. Способ термической переработки отходов, включающий пиролиз отходов в реакционном объеме с разделением на твердую и газообразную составляющие, плавление твердой составляющей до получения жидкого слоя, удаление газообразной составляющей и введение ее в контакт с жидким слоем с последующей химико-термической обработкой компонентами твердой составляющей, образовавшими жидкий слой, отличающийся тем, что получение жидкого слоя осуществляют в ванне, перекрывающей реакционный объем в горизонтальной плоскости с образованием открытой поверхности, ограниченной замкнутым объемом, при этом газообразную составляющую вводят в контакт с жидким слоем в зоне, ограниченной реакционным объемом, а удаление продуктов химико-термической обработки газообразной составляющей и парообразных элементов, испаряемых с поверхности жидкого слоя, осуществляют с периферийной области замкнутого объема, удаленной от реакционного объема. 1. A method of heat treatment of waste, including pyrolysis of waste in the reaction volume with separation into solid and gaseous components, melting the solid component to obtain a liquid layer, removing the gaseous component and bringing it into contact with the liquid layer, followed by chemical-thermal treatment of the components of the solid component, forming a liquid layer, characterized in that the preparation of the liquid layer is carried out in a bath that overlaps the reaction volume in a horizontal plane with the formation of an open a surface limited by a closed volume, while the gaseous component is brought into contact with the liquid layer in the zone limited by the reaction volume, and the products of chemical-thermal treatment of the gaseous component and vapor elements evaporated from the surface of the liquid layer are removed from the peripheral region of the closed volume removed from the reaction volume. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контакт газообразной составляющей с жидким слоем осуществляют либо по поверхности слоя, либо внутри его объема, либо одновременно как по поверхности слоя, так и внутри него. 2. The method according to p. 1, characterized in that the contact of the gaseous component with the liquid layer is carried out either on the surface of the layer or inside its volume, or simultaneously both on the surface of the layer and inside it. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что одновременно с вводом газообразной составляющей в контакт с жидким слоем осуществляют дополнительно барботаж жидкого слоя. 3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that simultaneously with the introduction of the gaseous component into contact with the liquid layer, an additional bubbling of the liquid layer is carried out. 4. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что газообразную составляющую предварительно подогревают до температуры не менее 75% от температуры жидкого слоя. 4. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that the gaseous component is preheated to a temperature of at least 75% of the temperature of the liquid layer. 5. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что из газообразной составляющей удаляют влагу. 5. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that moisture is removed from the gaseous component. 6. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что из газообразной составляющей удаляют твердые частицы и углерод. 6. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that from the gaseous component remove solid particles and carbon. 7. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в жидкий слой вводят корректирующие добавки. 7. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that corrective additives are introduced into the liquid layer.
RU93019855A 1993-04-16 1993-04-16 Method of thermal processing of waste RU2104445C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93019855A RU2104445C1 (en) 1993-04-16 1993-04-16 Method of thermal processing of waste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93019855A RU2104445C1 (en) 1993-04-16 1993-04-16 Method of thermal processing of waste

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93019855A RU93019855A (en) 1995-08-10
RU2104445C1 true RU2104445C1 (en) 1998-02-10

Family

ID=20140442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93019855A RU2104445C1 (en) 1993-04-16 1993-04-16 Method of thermal processing of waste

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2104445C1 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2135895C1 (en) * 1998-09-30 1999-08-27 Акционерное общество "ВНИИЭТО" Domestic waste combustion plant
RU2135896C1 (en) * 1998-12-28 1999-08-27 Открытое акционерное общество "ВНИИЭТО" Method and device for heat treatment of solid wastes
RU2137044C1 (en) * 1998-09-30 1999-09-10 Акционерное общество "ВНИИЭТО" Plant for thermal reworking of solid wastes
RU2147712C1 (en) * 1998-09-30 2000-04-20 Акционерное общество "ВНИИЭТО" Method of thermal reworking of solid wastes
RU2147713C1 (en) * 1998-09-30 2000-04-20 Акционерное общество "ВНИИЭТО" Method of thermal reworking of solid wastes
RU2166697C1 (en) * 2000-10-10 2001-05-10 Открытое акционерное общество "ВНИИЭТО" Plant for receiving moisture from air
RU2183794C2 (en) * 1999-08-24 2002-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Огневая технология" Method of plasmathermal processing of solid waste and device for realization of this method
RU2206831C2 (en) * 2001-09-04 2003-06-20 Адамович Борис Андреевич High-temperature installation for burning solid medical waste
RU2232348C1 (en) * 2002-11-26 2004-07-10 Научно-технический центр по разработке технологий и оборудования Plant for thermal processing of solid waste
RU2265774C1 (en) * 2004-08-06 2005-12-10 Закрытое акционерное общество "ВНИИЭТО" Method and device for treating solid waste
RU2483248C2 (en) * 2009-10-26 2013-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Огневая технология" (ООО "Огневая технология") Plasmothermic processing method of solid wastes, and device for its implementation
RU2569667C1 (en) * 2014-12-05 2015-11-27 Николай Александрович Татаринов Method and device for hydrocarbons processing to fuel components by gasification (pyrolysis)
RU2616079C1 (en) * 2015-10-19 2017-04-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) Method and device for plasma gasification of solid carbonaceous material and synthesis gas production

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4508040A (en) * 1982-01-18 1985-04-02 Skf Steel Engineering Aktiebolag Method and plant for conversion of waste material to stable final products
DE3940830A1 (en) * 1989-12-11 1990-07-12 Kubin Herbert Dipl Ing Fh Pyrolysis reactor for melting industrial waste - in which fly-ash particles carried by flue gas are blown into reactor chamber, melted in high temp., mixed with slag and or angulated

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4508040A (en) * 1982-01-18 1985-04-02 Skf Steel Engineering Aktiebolag Method and plant for conversion of waste material to stable final products
DE3940830A1 (en) * 1989-12-11 1990-07-12 Kubin Herbert Dipl Ing Fh Pyrolysis reactor for melting industrial waste - in which fly-ash particles carried by flue gas are blown into reactor chamber, melted in high temp., mixed with slag and or angulated

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Беньямовский Д.Н., Тарасов Н.М. Переработка твердых бытовых и некоторых видов промышленных отходов методом высокотемпературного пиролиза. - М.: Обзор. ин-ция ГОСИНТИ "Проблемы больших городов", вып.IX, с. 1981. *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2135895C1 (en) * 1998-09-30 1999-08-27 Акционерное общество "ВНИИЭТО" Domestic waste combustion plant
RU2137044C1 (en) * 1998-09-30 1999-09-10 Акционерное общество "ВНИИЭТО" Plant for thermal reworking of solid wastes
RU2147712C1 (en) * 1998-09-30 2000-04-20 Акционерное общество "ВНИИЭТО" Method of thermal reworking of solid wastes
RU2147713C1 (en) * 1998-09-30 2000-04-20 Акционерное общество "ВНИИЭТО" Method of thermal reworking of solid wastes
RU2135896C1 (en) * 1998-12-28 1999-08-27 Открытое акционерное общество "ВНИИЭТО" Method and device for heat treatment of solid wastes
RU2183794C2 (en) * 1999-08-24 2002-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Огневая технология" Method of plasmathermal processing of solid waste and device for realization of this method
RU2166697C1 (en) * 2000-10-10 2001-05-10 Открытое акционерное общество "ВНИИЭТО" Plant for receiving moisture from air
RU2206831C2 (en) * 2001-09-04 2003-06-20 Адамович Борис Андреевич High-temperature installation for burning solid medical waste
RU2232348C1 (en) * 2002-11-26 2004-07-10 Научно-технический центр по разработке технологий и оборудования Plant for thermal processing of solid waste
RU2265774C1 (en) * 2004-08-06 2005-12-10 Закрытое акционерное общество "ВНИИЭТО" Method and device for treating solid waste
RU2483248C2 (en) * 2009-10-26 2013-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Огневая технология" (ООО "Огневая технология") Plasmothermic processing method of solid wastes, and device for its implementation
RU2569667C1 (en) * 2014-12-05 2015-11-27 Николай Александрович Татаринов Method and device for hydrocarbons processing to fuel components by gasification (pyrolysis)
RU2616079C1 (en) * 2015-10-19 2017-04-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) Method and device for plasma gasification of solid carbonaceous material and synthesis gas production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2104445C1 (en) Method of thermal processing of waste
RU2073069C1 (en) Method for removing cyanide and soluble aluminium fluoride from spent lining material of electrolytic bath
CN111471866A (en) Method for recycling and harmlessly treating waste aluminum raw material
CA2089678C (en) Process and apparatus for disposing of dust-form substances from combustion plants
CN113714246A (en) Waste incineration fly ash treatment system and method
JP3731678B2 (en) Waste volume reduction treatment method
JP4243661B2 (en) Dust disposal method
KR100315906B1 (en) Method of treating chlorine-containing plastic wastes
RU2147713C1 (en) Method of thermal reworking of solid wastes
CN108980821A (en) A kind of processing of fast heating at high temperature method burns converter fly ash process containing dioxin
JP2681752B2 (en) Method for detoxifying industrial waste containing chlorine
CN112676315A (en) Harmless resource treatment improvement method for waste incineration fly ash
JP2002515110A (en) Method and apparatus for treating household waste
JPH04505361A (en) Treatment of process gases containing halogen compounds
JP2000016844A (en) Pyrolysis of dioxin and device therefor
JP2000282154A (en) Metal recovery method from waste molten slag
JP2003117520A (en) How to treat incinerated ash
KR100467801B1 (en) Method and Device for high temperature incineration and thermal decomposition of wastes
JPH08290148A (en) Shredder dust treatment method
JPH07150150A (en) Method and apparatus for thermally decomposing dust containing polyvinyl chloride
JP2002205044A (en) Waste treatment plant
RU2022914C1 (en) Method of obtaining hydrogen fluoride
JP2002028609A (en) Treating method of dioxins in ash, treating agent and treating facility
JP3764670B2 (en) Waste pyrolysis method
JP3609915B2 (en) Detoxification method for CFC-containing insulation