RU2319074C2 - Method and device for oil-contaminated ground layer cleaning - Google Patents
Method and device for oil-contaminated ground layer cleaning Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319074C2 RU2319074C2 RU2006106156/03A RU2006106156A RU2319074C2 RU 2319074 C2 RU2319074 C2 RU 2319074C2 RU 2006106156/03 A RU2006106156/03 A RU 2006106156/03A RU 2006106156 A RU2006106156 A RU 2006106156A RU 2319074 C2 RU2319074 C2 RU 2319074C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- gas
- engine
- gas generator
- condenser
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплотехники, предназначено для термической переработки нефтезагрязненных слоев грунта и может быть использовано для термической утилизации промышленных и бытовых отходов без выбросов вредных веществ в окружающую среду.The invention relates to the field of heat engineering, is intended for the thermal processing of oil-contaminated soil layers and can be used for thermal utilization of industrial and household waste without emission of harmful substances into the environment.
Известен способ термической переработки бытовых и промышленных отходов, включающий загрузку отходов в рабочую камеру газогенератора, герметизацию рабочей камеры и нагрев ее с отходами трубчатыми электронагревателями и выхлопными газами двигателя, осуществление пиролиза отходов при постоянном перемешивании по замкнутому циклу соосно установленными шнеками прямой и обратной подачи, отвод горючих и дымовых газов через газоотводы из камеры газогенератора в конденсатор для получения жидкого топлива и далее их совместную подачу в топливную систему двигателя, отвод выхлопных газов из воздухонагревательной полости шнека через газоотвод в катализатор угарных газов и далее через камеру прокаливания твердых остатков в выхлопную трубу и окружающую атмосферу, питание теплоэлектронагревателей током электрогенератора с приводом от двигателя, выгрузку продуктов пиролиза через вращающуюся колосниковую решетку [1].A known method of thermal processing of household and industrial waste, including loading the waste into the working chamber of the gas generator, sealing the working chamber and heating it with the waste by tube electric heaters and exhaust gases of the engine, performing pyrolysis of the waste with constant stirring in a closed cycle with coaxially installed direct and reverse feed screws, tap combustible and flue gases through gas outlets from the gas generator chamber to the condenser to produce liquid fuel and then their joint supply to the fuel engine system, exhaust gas exhaust from the auger air cavity through the gas outlet to the carbon monoxide catalyst and then through the solid residue calcination chamber to the exhaust pipe and the surrounding atmosphere, heaters are powered by an electric generator driven by an engine, discharge pyrolysis products through a rotating grate [1] .
Недостатком известного способа является сложность переработки нефтезагрязненных слоев грунта в районах нефтяных месторождений, так как требуются значительные энергозатраты привода на перемешивание тяжелых фракций загрязненного грунта шнеками по замкнутому циклу. Выгрузка очищенного от нефти грунта через колосниковую решетку затруднительна. Подача горючих газов вместе с жидким топливом в топливную систему двигателя не повышает его мощностные характеристики. Требуется дополнительная тепловая энергия на прокаливание твердых частиц выхлопных газов на выходе из газогенератора.The disadvantage of this method is the difficulty of processing oil-contaminated soil layers in the areas of oil fields, as it requires significant energy consumption of the drive for mixing heavy fractions of contaminated soil with screws in a closed cycle. Unloading oil-free soil through the grate is difficult. The supply of combustible gases together with liquid fuel to the fuel system of the engine does not increase its power characteristics. Additional thermal energy is required for calcining exhaust particulate matter at the outlet of the gas generator.
Процесс пиролиза нефтепродуктов в известном способе небезопасен, так как требуется усиленная защита окон загрузки и выгрузки рабочей камеры газогенератора от доступа кислорода воздуха из окружающей атмосферы.The process of pyrolysis of petroleum products in the known method is unsafe, since enhanced protection of the windows of loading and unloading the working chamber of the gas generator from the access of atmospheric oxygen from the surrounding atmosphere is required.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ термической переработки бытовых и промышленных отходов для автономного отопления и горячего водоснабжения жилого дома, включающий использование тепла газогенератора путем нагрева газового и водяного теплоносителей, циркулирующих в трубопроводах по замкнутому контуру, запуск двигателя внутреннего сгорания на исходном жидком или газообразном топливе, нагрев теплоносителей выхлопными газами двигателя и горячей водой системы охлаждения двигателя, нагрев воды в бойлере для бытовых нужд, причем теплоту для горячего водоснабжения получают путем пиролиза горючих материалов в газогенераторе, разогрев и пиролиз горючих материалов производят теплом выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания и теплом теплоэлектронагревателей, питающихся энергией электрогенератора двигателя, продукты пиролиза - горючие и дымовые газы используют в качестве теплоносителей в теплообменнике и затем конденсируют в жидкое топливо в бойлере с нагревом воды, жидкое горючее используют для работы двигателя в рабочем режиме, а выхлопные газы двигателя после газогенератора используют в бойлере для нагрева воды и направляют через катализатор вредных газов в атмосферу [2].The closest in technical essence to the proposed one is a method of thermal processing of household and industrial waste for autonomous heating and hot water supply of a residential building, including the use of heat from a gas generator by heating gas and water heat carriers circulating in pipelines in a closed loop, starting an internal combustion engine on an initial liquid or gaseous fuel, heating of heat carriers with exhaust gases of the engine and hot water of the engine cooling system, heating of water in a boiler for domestic needs, and heat for hot water supply is obtained by pyrolysis of combustible materials in a gas generator, heating and pyrolysis of combustible materials is carried out by the heat of the exhaust gases of the internal combustion engine and heat of electric heaters powered by the energy of the engine generator, pyrolysis products - combustible and flue gases are used as heat carriers in a heat exchanger and then condensed into liquid fuel in a boiler with heating water, liquid fuel is used to operate the engine in a working bench and engine exhaust gases, after the gas generator is used in a boiler for heating water and noxious gases is directed through the catalyst in the atmosphere [2].
Недостатком известного способа термической переработки горючих бытовых и промышленных отходов является его стационарность для автономного отопления и горячего водоснабжения жилого дома, а следовательно, непригодность для переработки и очистки загрязненных слоев грунта от нефтепродуктов на месторождениях или в местах их катастрофического розлива в больших масштабах. В способе не предусмотрена утилизация части горючих и дымовых газов, которая не перешла в жидкое топливо на выходе из конденсатора. Мощности современных теплоэлектронагревателей, питающихся электроэнергией от генератора двигателя, хватает на быстрый разогрев и пиролиз нефтепродуктов в грунте, поэтому разогрев газогенератора выхлопными газами двигателя существенно усложняет конструкцию реализующей этот способ установки, а следовательно, увеличивают ее стоимость.The disadvantage of this method of thermal processing of combustible household and industrial waste is its stationarity for autonomous heating and hot water supply of a residential building, and therefore, unsuitability for processing and cleaning contaminated soil from oil products in fields or in places of their catastrophic filling on a large scale. The method does not provide for the disposal of part of combustible and flue gases, which did not transfer to liquid fuel at the outlet of the condenser. The capacities of modern heat electric heaters, powered by electric power from the engine generator, are enough for quick heating and pyrolysis of oil products in the soil, therefore heating the gas generator with exhaust gases of the engine significantly complicates the design that implements this method of installation, and therefore increase its cost.
Известно пиролизное устройство для термической переработки бытовых и промышленных отходов, содержащее газогенератор с крышкой и теплоизолирующим кожухом и камерами дозированной загрузки горючих продуктов и выгрузки зольных остатков и шлаков, а также швелькамеру с соосно расположенными наружными и внутренними вращающимися шнеками с приводами прямой и обратной подачи, рабочие кольцевые полости между витками наружного шнека на входе сообщаются с камерой загрузки, а на выходе - с камерой выгрузки, а внутреннего шнека - соответственно с камерой выгрузки и газоотводом, верхние части рабочих кольцевых полостей между перфорированными витками наружного и внутреннего шнеков сообщаются между собой и с газоотводом, а нижняя часть внутреннего шнека - с патрубком подвода выхлопных газов двигателя, причем витки и стенки стволов шнеков и швелькамеры выполнены полыми со встроенными теплоэлектронагревателями, образующими воздухонагреватель замкнутого контура, двигатель оснащен электрогенератором для питания приводов шнеков и теплоэлектронагревателей, а также дозатором подвода горючих газов от газогенератора, газоотводные патрубки ствола внутреннего шнека сообщаются с катализатором для отделения угарного газа и с камерой прокаливания остатков выхлопных газов двигателя [1].Known pyrolysis device for the thermal processing of household and industrial waste, containing a gas generator with a lid and a heat insulating casing and chambers for metered loading of combustible products and unloading ash residues and slags, as well as a curtain chamber with coaxially located external and internal rotating screws with direct and reverse feed drives, working the annular cavities between the turns of the external auger at the inlet communicate with the loading chamber, and at the outlet, with the unloading chamber, and the internal auger, respectively, to with a discharge measure and gas outlet, the upper parts of the working annular cavities between the perforated turns of the external and internal screws are connected to each other and with the gas outlet, and the lower part of the internal screw is connected to the exhaust pipe for the engine exhaust, and the turns and walls of the shafts of the screws and channel chambers are hollow with built-in heaters forming a closed-circuit air heater, the engine is equipped with an electric generator to power the drives of the screws and heaters, as well as a feed meter of combustible gases from the gas generator, the gas outlet pipes of the barrel of the internal auger communicate with the catalyst for separating carbon monoxide and with the annealing chamber for residual exhaust gases of the engine [1].
Недостатком известного пиролизного устройства является сложность его конструкции, низкая производительность и работоспособность, а также высокие энергозатраты для переработки тяжелых фракций грунта, загрязненного нефтепродуктами в районах нефтепромыслов. Для перемешивания нефтезагрязненного грунта по замкнутому контуру вращающимися шнеками требуется значительная мощность их приводов. Опоры вращающихся шнеков быстро зашлаковываются и требуют трудоемкой очистки. Изготовление полостей для теплоэлектронагревателей в витках и стенках стволов шнеков и швелькамеры связано со значительными конструктивными и технологическими трудностями. После пиролиза горючих нефтепродуктов выгрузка очищенного грунта через колосниковые решетки весьма затруднена и непроизводительна.A disadvantage of the known pyrolysis device is the complexity of its design, low productivity and availability, as well as high energy costs for processing heavy fractions of soil contaminated with oil products in the areas of oil fields. To mix oil-contaminated soil in a closed circuit by rotating screws, a significant power of their drives is required. The supports of the rotating augers are quickly slagged and require laborious cleaning. The manufacture of cavities for heat generators in the turns and walls of the shafts of screws and a channel chamber is associated with significant structural and technological difficulties. After the pyrolysis of combustible oil products, unloading of the cleaned soil through the grate is very difficult and unproductive.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой установке является устройство термической переработки бытовых и промышленных отходов для автономного отопления и горячего водоснабжения жилого дома, включающее газогенератор с рабочей камерой и откидной крышкой, снабженный замками герметизации крышки с кожухом, во внутренней воздухонагревательной полости замкнутого контура которого встроен теплоэлектронагреватель, газоотводы от камеры и полости кожуха газогенератора, двигатель внутреннего сгорания с топливной системой, воздухозаборником и системой водяного охлаждения и коллекторными трубами выхлопных газов, электрогенератор с приводом от двигателя, связанный электрической цепью с теплоэлектронагревателем, конденсатор горючих и дымовых газов, установленный в бойлере с баком и циркулирующей в нем водой, катализатор вредных компонентов из выхлопных газов двигателя, отличающийся тем, что бак бойлера связан трубопроводом с водяной системой охлаждения двигателя, топливная система которого в свою очередь связана с конденсатором в жидкое топливо дымовых и горючих газов, коллекторные трубы двигателя проходят через камеру газогенератора, соединены с полостью его кожуха и далее связаны с катализатором вредных газов, газоотводы соединяют камеру газогенератора с теплообменником и далее с конденсатором жидкого топлива, поступающего в топливную систему двигателя по топливопроводу [2].The closest in technical essence to the proposed installation is a device for the thermal processing of household and industrial waste for autonomous heating and hot water supply of a residential building, including a gas generator with a working chamber and a hinged lid, equipped with locks for sealing the lid with a casing, in which an electric heater is integrated in the internal air-heating cavity of the closed loop , gas outlets from the chamber and cavity of the casing of the gas generator, internal combustion engine with fuel system, air an air intake and water cooling system and exhaust manifolds, an electric generator driven by an engine, connected by an electric circuit to a heat heater, a combustible and flue gas condenser installed in a boiler with a tank and circulating water in it, a catalyst for harmful components from the engine exhaust gases, characterized in that the boiler tank is connected by a pipeline to a water cooling system of the engine, the fuel system of which in turn is connected to a condenser in the liquid fuel of smoke and gas gas, the manifold pipes of the engine pass through the chamber of the gas generator, are connected to the cavity of its casing and then connected to the catalyst of harmful gases, gas outlets connect the chamber of the gas generator to the heat exchanger and then to the condenser of liquid fuel entering the fuel system of the engine via the fuel pipe [2].
Недостатком известного устройства является его стационарность, связанная с привязкой к отоплению и горячему водоснабжению жилого дома. Устройство сложно по конструкции, так как требуется создание замкнутых полостей для размещения теплоэлектронагревателей, обеспечение многочисленных разводок трубопроводов и газоотводов. На выходе из конденсатора не производится утилизация несконденсировавшейся в жидкое топливо части горючих и дымовых газов - продуктов пиролиза. Устройство не приспособлено для загрузки и переработки нефтезагрязненного грунта. Для нагрева в бойлере конденсатора горячей воды требуется тепло, поступающее дополнительно из системы охлаждения двигателя, так как тепло от горячих выхлопных газов двигателя и дымовых и горючих газов газогенератора растрачивается на работу теплообменников и аккумуляторов теплоты, что в целом усложняет и удорожает конструкцию устройства.A disadvantage of the known device is its stationarity associated with binding to heating and hot water supply of a residential building. The device is difficult in design, since it requires the creation of closed cavities to accommodate heat electric heaters, and the provision of numerous piping and gas outlets. At the outlet of the condenser, no part of the combustible and flue gases — pyrolysis products — is condensed into liquid fuel. The device is not suitable for loading and processing oil contaminated soil. To heat a hot water condenser in a boiler, heat is required that additionally comes from the engine cooling system, since the heat from the hot exhaust gases of the engine and the flue and combustible gases of the gas generator is wasted on the operation of heat exchangers and heat accumulators, which generally complicates and increases the cost of the device design.
Технический результат по способу очистки нефтезагрязненных слоев грунта, включающему запуск двигателя внутреннего сгорания и привод электрогенератора, нагрев теплоэлектронагревателя газогенераторов, пиролиз материалов термической переработки в рабочей камере газогенератора с получением горючих и дымовых газов и продуктов термической переработки исходных материалов, отвод горючих и дымовых газов в конденсатор с получением жидкого топлива для двигателя внутреннего сгорания и тепла для нагрева воды в бойлере для бытовых нужд и для теплообменников жилых помещений, получение электроэнергии для бытовых нужд от электрогенератора двигателя путем использования в качестве жидкого топлива двигателя продуктов пиролиза, достигается тем, что охлаждение рабочей камеры газогенератора с внешней стороны производят отточной вентиляцией воздушной полости теплозащитного кожуха газогенератора с помощью насоса воздухозаборника двигателя при поступлении воздуха из окружающей среды через отверстия перфорированного кожуха генератора, нагретый воздух отточной вентиляции перед поступлением в воздухозаборник двигателя смешивают с оставшейся частью горючих и дымовых газов после их конденсации и направляют в камеру сгорания двигателя, нефтезагрязненный грунт размещают в рабочей камере газогенератора на перфорированных поддонах, загруженных в съемную перфорированную кассету, которую устанавливают с воздушным зазором от внутренней стенки рабочей камеры газогенератора, воздушный зазор камеры газогенератора разогревают открытым теплоэлектронагревателем, генераторы устанавливают в кузове мобильного транспортного средства или при необходимости в его прицепе и соединяют между собой газоотводами параллельно для поочередного включения и выключения, а загрузку и выгрузку кассет осуществляют грузовым гидроманипулятором транспортного средства.The technical result of a method for cleaning oil-contaminated soil layers, including starting an internal combustion engine and driving an electric generator, heating a heat generator of gas generators, pyrolysis of thermal processing materials in a working chamber of a gas generator to produce combustible and flue gases and products of thermal processing of raw materials, removal of combustible and flue gases to a condenser with the production of liquid fuel for an internal combustion engine and heat for heating water in a boiler for domestic use and for t heat exchangers for living quarters, obtaining electricity for domestic needs from the engine generator by using pyrolysis products as the engine liquid fuel, achieved by cooling the gas chamber of the gas generator from the outside by exhaust ventilation of the air cavity of the heat shield of the gas generator using the engine air intake pump when air comes from environment through the holes of the perforated casing of the generator, the heated air of the exhaust ventilation before by dipping into the engine air intake, they are mixed with the remaining part of combustible and flue gases after they are condensed and sent to the engine combustion chamber, oil-contaminated soil is placed in the working chamber of the gas generator on perforated trays loaded into a removable perforated cassette, which is installed with an air gap from the inner wall of the working chamber of the gas generator , the air gap of the gas generator chamber is heated by an open heat electric heater, the generators are installed in the back of a mobile conveyor Nogo means or if appropriate in his trailer and interconnected vent parallel to alternately turn on and off, and the loading and unloading of cassettes is carried hydromanipulator cargo vehicle.
Предлагаемый способ позволяет быстро и эффективно круглосуточно производить очистку грунта от разлившихся нефтепродуктов в случаях масштабных экологических катастроф, при этом обслуживающий персонал будет снабжен электроэнергией, теплом и горячей водой для бытовых нужд в условиях автономного проживания и работы в любое время года. Нагнетание в рабочую камеру двигателя горючих и дымовых газов с теплым воздухом позволяет сжигать горючие газы и прокаливать твердые частички дымовых газов с повышением его мощностных характеристик и полным уничтожением газовых остатков пиролиза нефти. Размещение газогенераторов на мобильном транспортном средстве позволяет оперативно в любом месте производить ликвидацию экологических катастроф, связанных с разливом нефтепродуктов и других загрязняющих горючих веществ. Производительность погрузочно-разгрузочных операций резко повышается за счет применения кассет и грузового гидроманипулятора. Параллельное подсоединение газогенераторов газоотводами обеспечивает возможность их последовательного поочередного включения и выключения из работы при перезагрузке кассет. Газогенераторы в зависимости от объемов и сроков работ могут быть использованы в любом необходимом количестве. Они могут быть размещены на кораблях, в вагонах и стационарно работать в портах и автохозяйствах, использоваться для утилизации мусора свалок и для отопления и горячего водоснабжения домов при утилизации бытового мусора.The proposed method allows you to quickly and efficiently around the clock to clean up the soil from spilled oil products in cases of large-scale environmental disasters, while the maintenance staff will be provided with electricity, heat and hot water for domestic needs in an autonomous residence and work at any time of the year. Injecting combustible and flue gases with warm air into the working chamber of the engine allows burning combustible gases and calcining solid particles of flue gases with an increase in its power characteristics and the complete destruction of the gas residues of oil pyrolysis. Placing gas generators on a mobile vehicle allows promptly eliminating environmental disasters associated with the spill of oil products and other polluting combustible substances anywhere. The productivity of loading and unloading operations is sharply increased due to the use of cartridges and a cargo hydraulic manipulator. Parallel connection of gas generators with gas outlets provides the possibility of their sequential sequential switching on and off from work when the cassettes are rebooted. Gas generators, depending on the volume and timing of work, can be used in any required quantity. They can be placed on ships, in wagons and permanently work in ports and fleets, used for landfill waste disposal and for heating and hot water supply of houses for household waste disposal.
Технический результат по установке для очистки нефтезагрязненных слоев грунта, содержащей газогенератор с изолирующим кожухом и откидной крышкой, емкости рабочей камеры дозированной загрузки материалов термической переработки, выполненной с кольцевыми полостями и встроенными в них теплоэлектронагревателями, образующими воздухонагреватель замкнутого контура, электрогенератор питания теплоэлектронагревателей и электрических сетей рабочих и жилых помещений с приводом от двигателя внутреннего сгорания с топливной системой и системой водяного охлаждения, соответственно сообщающимися с конденсатором жидкого топлива из горючих и дымовых газов и бойлером горячей воды, выполненным заодно целое с конденсатором и связанным трубопроводом с теплообменниками рабочих и жилых помещений, а также выполненного с насосом воздухозаборника и коллекторными трубами для отвода выхлопных газов из рабочих камер двигателя через катализатор вредных газов в атмосферу, газоотводы, соединяющие кольцевые полости рабочей камеры газогенератора с конденсатором жидкого топлива, достигается тем, что теплоизолирующий кожух емкости и крышка рабочей камеры газогенератора дополнительно к теплоизолирующим материалам оснащен воздушным изолятором замкнутого контура, выполненным с отточной вентиляцией с приводом от насоса воздухозаборника двигателя и сообщающимся с атмосферой через отверстия перфорированного кожуха, вентиляционный трубопровод соединяет последовательно полости кожухов газогенераторов с воздушной емкостью бака конденсатора жидкого топлива и далее от бака конденсатора подходит к воздухозаборнику двигателя, газоотводы горючих и дымовых газов параллельно соединяют рабочие камеры газогенераторов с конденсатором жидкого топлива и выходят в воздушную емкость его бака, рабочая камера газогенератора выполнена с перфорированной съемной кассетой с загруженным в нее на перфорированных поддонах нефтезагрязненным грунтом, при этом емкость рабочей камеры газогенератора выполнена с перфорированными ребрами жесткости, между которыми установлена кассета с зазором от емкости рабочей камеры и образующие кольцевую полость воздухонагревателя, в которой открыто установлен теплоэлектронагреватель, причем газогенераторы установлены в кузове мобильного транспортного средства, снабженного грузовым гидроманипулятором.The technical result of the installation for cleaning oil-contaminated layers of soil containing a gas generator with an insulating casing and a hinged lid, the capacity of the working chamber for dosed loading of materials of thermal processing, made with annular cavities and built-in heat electric heaters that form a closed-circuit air heater, a power generator for supplying heat electric heaters and electric networks for working and residential premises driven by an internal combustion engine with a fuel system and system water cooling, respectively communicating with a liquid fuel condenser from combustible and flue gases and a hot water boiler, made integrally with a condenser and connected piping with heat exchangers for working and residential premises, as well as made with an air intake pump and manifold pipes for exhaust gases from the workers engine chambers through a catalyst for harmful gases into the atmosphere, gas outlets connecting the annular cavity of the working chamber of the gas generator with a liquid fuel condenser reaches By the fact that the heat-insulating casing of the tank and the lid of the working chamber of the gas generator, in addition to the heat-insulating materials, is equipped with a closed-circuit air insulator made with exhaust ventilation with a drive from the engine’s air intake pump and communicating with the atmosphere through the openings of the perforated casing, the ventilation pipe sequentially connects the cavity of the gas generator casing with the air the capacity of the liquid fuel condenser tank and further from the condenser tank approaches the air intake of the engine i, combustible and flue gas vents in parallel connect the working chambers of gas generators with a liquid fuel condenser and exit into the air tank of its tank, the working chamber of the gas generator is made with a perforated removable cartridge loaded with oil-contaminated soil loaded on it on perforated pallets, while the capacity of the working chamber of the gas generator is made with perforated stiffeners between which a cassette is installed with a gap from the capacity of the working chamber and forming an annular cavity of the air heater in swarm open teploelektronagrevatel installed, the gas generators are installed in the back of a mobile vehicle provided with a hydraulic crane truck.
Мобильная установка для очистки нефтезагрязненных слоев грунта позволяет экстренно ликвидировать последствия экологических катастроф, связанных с разливом нефтепродуктов. Она имеет простую конструкцию и недорога в изготовлении, высокопроизводительна и может работать круглосуточно и круглогодично в автономном режиме на базе собственно выработанной электроэнергии, получаемого из продуктов пиролиза жидкого топлива и горячей воды от собственных теплоносителей. В зависимости от сроков и объемов переработки загрязненного грунта может быть использовано необходимое количество газогенераторов, соединенных между собой последовательно вентиляционным трубопроводом и параллельно газоотводами. Газогенераторы могут быть установлены для автономной работы на судах и в железнодорожных вагонах. Отточная вентиляция полости кожуха газогенератора надежно обеспечивает его термозащиту. Смесь воздуха вентиляции кожуха с дымовыми и горючими газами после конденсатора жидкого топлива, поступающая через воздухозаборник в рабочие камеры двигателя, повышает КПД двигателя более чем в 2 раза, при этом ведется полное дожигание и прокаливание частиц дымовых газов с выносом в катализатор вредных газов. Перфорированные кассеты с поддонами в достаточной мере позволяют осуществлять пиролиз нефтепродуктов из грунта без дополнительных операций по его перемешиванию, удобными становятся и погрузочные операции с помощью грузового гидроманипулятора. Открытый нагрев нефтепродуктов теплоэлектронагревателями более эффективен, чем при размещении его в замкнутых полостях кожуха, в связи с чем повышается КПД самого газогенератора.A mobile unit for cleaning oil-contaminated soil layers allows you to urgently eliminate the consequences of environmental disasters associated with the spill of oil products. It has a simple design and is inexpensive to manufacture, highly efficient, and can operate round-the-clock and all year round in standalone mode on the basis of the actually generated electricity obtained from liquid fuel and hot water pyrolysis products from its own heat carriers. Depending on the timing and volume of processing of contaminated soil, the necessary number of gas generators can be used, connected together in series by a ventilation pipe and in parallel with gas outlets. Gas generators can be installed for autonomous operation on ships and in railway cars. The perfect ventilation of the cavity of the casing of the gas generator reliably provides its thermal protection. The mixture of the casing ventilation air with flue and combustible gases after the liquid fuel condenser, which enters the engine’s working chambers through the air intake, increases the engine efficiency by more than 2 times, while the complete combustion and calcination of flue gas particles with the removal of harmful gases into the catalyst is carried out. Perforated cassettes with pallets sufficiently allow pyrolysis of oil products from the soil without additional mixing operations, loading operations using a cargo manipulator also become convenient. Open heating of oil products by heat electric heaters is more effective than when it is placed in enclosed cavities of the casing, in connection with which the efficiency of the gas generator itself increases.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид мобильной установки для очистки нефтезагрязненных слоев грунта на месторождениях и в местах катастрофического разлива нефтепродуктов; на фиг.2 представлено устройство газогенератора и его связь через газоотводы и трубопроводы с конденсатором жидкого топлива, катализатором вредных газов и системой водяного охлаждения, топливной системой, воздухозаборником двигателя внутреннего сгорания.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of a mobile installation for cleaning oil-contaminated soil layers in fields and in places of catastrophic oil spills; figure 2 shows the device of the gas generator and its connection through gas outlets and pipelines with a liquid fuel condenser, a harmful gas catalyst and a water cooling system, a fuel system, an air intake of an internal combustion engine.
Установка для очистки нефтезагрязненных слоев грунта (фиг.1) выполнена автономно на базе грузового автомобиля высокой проходимости 1 и при необходимости - дополнительно в кузове его прицепа, оснащенного гидроманипулятором 2 подъема груза с пультом управления 3 и содержит газогенераторы 4 с рабочей камерой и откидной крышкой 5 и замками 6 герметизации. Цилиндрическая металлическая емкость газогенератора 7 и его откидная плотно прикрываемая крышка 5 оснащены теплоизолирующим кожухом 8 (фиг.2), установленным на ребрах жесткости ( не показаны) емкости 7 и состоящим из наружной металлической цилиндрической емкости 9 с перфорированными отверстиями 10, дном 11 и наружной оболочкой 12, крышки 5, воздушной полости 13 замкнутого контура (толщиной δ≥30 мм) и теплоизолятора в виде слоя 14 стекловаты (толщиной δ≥50 мм) и слоя 15 асбеста (толщиной δ≥5 мм), закрепленного на емкости 7 между ребрами жесткости. В емкости 7 на перфорированных ребрах жесткости 16 установлена вынимаемая гидроманипулятором 2 металлическая перфорированная цилиндрическая кассета 17, загружаемая периодически металлическими перфорированными поддонами 18, нагруженными нефтезагрязненным грунтом 19, и образующая с емкостью 7 воздухонагревательную полость 20 замкнутого контура. Под кассетой 17 в полости 20 открыто размещен теплоэлектронагреватель 21 (мощностью 3,8 кВт), питающийся энергией электрогенератора 22 с приводом от двигателя 23 автомобиля 1. Полость 13 замкнутого контура кожуха газогенератора 4 через газоотводы 24 соединена с воздушной емкостью 25 бака 26 конденсатора 27 жидкого топлива и далее через патрубок 28 с воздухозаборником 29 двигателя 23, а полость 20 камеры газогенератора 4 через газоотводы 30 - с конденсатором 26 для получения жидкого топлива в баке 26, поступающего по топливопроводу 31 в топливную систему двигателя 23. При этом конденсатор 26 через газоотводы 24 и 30 соединен с газогенераторами 4 параллельно для независимого их отключения. Коллекторные трубы 32 выхлопных газов двигателя 23 соединены с катализатором 33 угарного газа и далее - с выхлопной трубой 34. Водяная система охлаждения двигателя 23 через трубопроводы 35 связана с бойлером водяного бака 36 конденсатора 26, снабженным краном 37 горячей воды. Автомобиль 1 при необходимости повышения объема переработки нефтезагрязненных слоев грунта может быть оснащен дополнительно газогенераторами 4, установленными на прицепе (не показан), при этом их загрузка и выгрузка может осуществляться также гидроманипулятором 2. С целью безопасной работы газогенератор 4 оснащен предохранительным клапаном высокого давления (не показан).Installation for cleaning oil-contaminated soil layers (Fig. 1) is performed autonomously on the basis of a cross-country truck 1 and, if necessary, additionally in the back of its trailer, equipped with a hydraulic manipulator 2 for lifting cargo with a control panel 3 and contains
Способ очистки нефтезагрязненных слоев грунта предложенным устройством реализуется следующим образом. Кассеты 17 газогенераторов 4 поочередно загружают поддонами 18 с нефтезагрязненным грунтом и опускают по направляющим на ребра жесткости 16 камеры газогенератора 4 с помощью гидроманипулятора 2. Опускают крышку 5 газогенератора и плотно запирают ее с помощью замков 6. Запускают в работу двигатель 23 автомобиля 1 и электрогенератор 22. Вырабатываемая электроэнергия запитывает теплоэлектронагреватель 21, повышая температуру воздуха в емкости 7 с воздухонагревательной полостью 20 замкнутого контура до температуры, обеспечивающей пиролиз нефтепродуктов загрязненного грунта 19 в кассете 17 без доступа кислорода из окружающей среды. В процессе пиролиза образуются горючие и дымовые газы, смесь которых по газоотводу 30 поступает для охлаждения в конденсатор 27, где конденсируется в жидкое топливо, поступающее через топливопровод 31 в топливную систему двигателя 23, а частично из емкости 25 бака 26 конденсатора 27 поступает по патрубку 28 в воздухозаборник 29 двигателя 23, смешиваясь в емкости 24 с воздухом окружающщей атмосферы, поступающим через перфорированные отверстия 10 термоизолирующего кожуха в газогенераторе 4 в воздушную полость 13 замкнутого контура и далее по газоотводам 24 в емкость 25 бака 26. Горячая смесь дымовых и горючих газов, конденсируясь в жидкое топливо в конденсаторе 27, отдает тепло для нагрева циркулирующей в бойлере водяного бака 36 воды, поступающей частично в радиатор двигателя 23 для дальнейшего охлаждения, а остальная часть горячей, воды идет на хозяйственные нужды и отопление бытовых помещений в зимнее время года через кран 37. Смесь горючих и дымовых газов в камере сгорания двигателя 23 сгорает, дожигая летучие и твердые остатки, и через коллекторные трубы 32 в виде выхлопных газов поступают в катализатор 33 угарного газа и далее в атмосферу через выхлопную трубу 34. В процессе производственного цикла газогенераторы 4 последовательно загружают кассетами 17 с нефтезагрязненным грунтом и разгружают после процесса пиролиза и охлаждения, при этом производят последовательное включение и выключение теплоэлектронагревателей 21. Контроль за температурой и давлением в полостях 13 и 20 газогенератора 4 и конденсатора 27 ведут по контрольно-измерительным приборам (не показаны).The method of cleaning oil-contaminated soil layers by the proposed device is implemented as follows. Cassettes 17 of
Насос воздухозаборника двигателя производит отсос нагретого в полостях теплоизолирующего кожуха 8 газогенератора воздуха, обеспечивая надежную теплоизоляцию, при этом воздух частично со смесью горючих и дымовых газов из конденсатора поступает в рабочую камеру сгорания двигателя и вместе с жидким топливом, полученным из бака конденсатора после пиролиза нефтепродуктов, при сгорании производят рабочий цикл двигателя, повышая его коэффициент полезного действия с 30% более чем в 2 раза. Твердые частицы дымовых газов в камере сгорания двигателя дожигаются и вместе с выхлопными и угарными газами поступают в катализатор для нейтрализации, тем самым не загрязняя окружающую атмосферу. При рабочем объеме емкостей газогенераторов, составляющем 10 м3, и двигателе мощностью 7,7 кВт бойлер водяного бака дает 600 л/час горячей воды при температуре t=93°C. Промышленный теплоэлектронагреватель мощностью 3,8 кВт производит разогрев и пиролиз нефти в кассетах газогенератора объемом 1 м3 в течении 2...2,5 часов. Опытный образец установки для очистки нефтезагрязненных слоев почвы прошел успешные заводские испытания. Готовится к выпуску рабочий мобильный образец установки на базе Тверского Экспериментально-механического завода, предназначенный для утилизации нефтепродуктов, разлитых в районе ж.-д. станции г. Зубцов Тверской области.The engine air intake pump exhausts the gas generator of the air generator heated in the cavities 8, providing reliable thermal insulation, while the air partially enters the combustion chamber of the engine with a mixture of combustible and flue gases from the condenser and together with the liquid fuel received from the condenser tank after pyrolysis of oil products, during combustion, the engine performs a duty cycle, increasing its efficiency from 30% by more than 2 times. Solid flue gas particles in the combustion chamber of the engine are burned and together with exhaust and carbon monoxide enter the catalyst to neutralize, thereby not polluting the surrounding atmosphere. With a working volume of gas generator capacities of 10 m 3 and a 7.7 kW engine, the boiler of the water tank gives 600 l / h of hot water at a temperature of t = 93 ° C. 3.8 kW industrial thermal electric heater heats and pyrolyzes oil in gas generator cassettes with a volume of 1 m 3 for 2 ... 2.5 hours. A prototype installation for cleaning oil-contaminated soil layers has passed successful factory tests. A working mobile sample of the installation is being prepared for production on the basis of the Tver Experimental Mechanical Plant, designed for the disposal of petroleum products spilled in the railway area Station Zubtsov Tver region.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006106156/03A RU2319074C2 (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Method and device for oil-contaminated ground layer cleaning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006106156/03A RU2319074C2 (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Method and device for oil-contaminated ground layer cleaning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006106156A RU2006106156A (en) | 2007-09-20 |
| RU2319074C2 true RU2319074C2 (en) | 2008-03-10 |
Family
ID=39281158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006106156/03A RU2319074C2 (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Method and device for oil-contaminated ground layer cleaning |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2319074C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4067390A (en) * | 1976-07-06 | 1978-01-10 | Technology Application Services Corporation | Apparatus and method for the recovery of fuel products from subterranean deposits of carbonaceous matter using a plasma arc |
| SU1298479A1 (en) * | 1985-10-30 | 1987-03-23 | Всесоюзный Заочный Политехнический Институт | Method for operation of boiler unit |
| RU2103604C1 (en) * | 1992-08-19 | 1998-01-27 | Луис Дж.Джр. Киркео | Method of treatment of wastes including those contained in surface layers of soil |
| RU2236640C2 (en) * | 2002-04-22 | 2004-09-20 | Кокарев Владимир Архипович | Method of and device for heating boiler and thermal power stations |
| RU2258870C2 (en) * | 2003-09-12 | 2005-08-20 | Кокарев Владимир Архипович | Method for off-line heating of and hot-water supply to dwelling house and off-line system for heating of and hot-water supply to dwelling house |
-
2006
- 2006-02-27 RU RU2006106156/03A patent/RU2319074C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4067390A (en) * | 1976-07-06 | 1978-01-10 | Technology Application Services Corporation | Apparatus and method for the recovery of fuel products from subterranean deposits of carbonaceous matter using a plasma arc |
| SU1298479A1 (en) * | 1985-10-30 | 1987-03-23 | Всесоюзный Заочный Политехнический Институт | Method for operation of boiler unit |
| RU2103604C1 (en) * | 1992-08-19 | 1998-01-27 | Луис Дж.Джр. Киркео | Method of treatment of wastes including those contained in surface layers of soil |
| RU2236640C2 (en) * | 2002-04-22 | 2004-09-20 | Кокарев Владимир Архипович | Method of and device for heating boiler and thermal power stations |
| RU2258870C2 (en) * | 2003-09-12 | 2005-08-20 | Кокарев Владимир Архипович | Method for off-line heating of and hot-water supply to dwelling house and off-line system for heating of and hot-water supply to dwelling house |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| RU 2235947 C2), 10.09.2004. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006106156A (en) | 2007-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2353856C1 (en) | Method for thermal processing of household and industrial wastes and device for thermal processing of household and industrial wastes | |
| RU2616630C1 (en) | Method of thermal processing of household and industrial waste and device for its implementation | |
| CN108795464A (en) | A kind of desorption processing method and its device using flue gas indirectly heat | |
| RU2235947C2 (en) | Pyrolytic device for thermal treatment of waste | |
| RU2319074C2 (en) | Method and device for oil-contaminated ground layer cleaning | |
| US20070289507A1 (en) | System, method and apparatus for pyrolizing waste material | |
| HRP20160331A2 (en) | PROCEDURE FOR FUEL PRODUCTION FOR ENERGY AND FUEL PRODUCTION DEVICE | |
| RU2002105954A (en) | Method for thermal processing of household and industrial waste and pyrolysis device for its implementation | |
| EP3289050B1 (en) | Pyrolysis furnace | |
| RU74689U1 (en) | FIRE NEUTRALIZER OF INDUSTRIAL DRAINS | |
| RU142732U1 (en) | FUEL PRODUCTION PLANT FOR ENERGY APPLICATION | |
| KR20110083012A (en) | Organic Waste Carbonization Equipment | |
| CN210624542U (en) | Novel electric heating paint waste residue is handled device | |
| RU2283987C2 (en) | Method of heat treating of domestic and industrial waste | |
| CN212954996U (en) | Multi-bin type pyrolysis carbonization device | |
| CN108465449A (en) | For greasy filth, the microwave cracking machine and cleavage method of waste oil, Regenevating Waste Activated Carbon | |
| CN210373452U (en) | Paint waste residue processing apparatus | |
| RU154246U1 (en) | THERMAL CAMERA FOR BURNING GAS COMBUSTION PRODUCTS | |
| CN110319444B (en) | Paint waste residue processing apparatus | |
| CN211445463U (en) | High-efficient mud pyrolysis device | |
| RU2810292C1 (en) | Pyrolysis reactor and pyrolysis complex containing such reactor | |
| WO2016174247A1 (en) | Pyrolysis furnace | |
| LT5938B (en) | Tires rubber, plastcs, automobile oil filters and wood waste disposal and heating device and it's operation method | |
| RU2162526C1 (en) | Power unit | |
| RU196603U1 (en) | INSTALLATION OF SOLID WASTE DISPOSAL |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080228 |