RU2696231C1 - Method of recycling carbon-containing materials - Google Patents
Method of recycling carbon-containing materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2696231C1 RU2696231C1 RU2018137729A RU2018137729A RU2696231C1 RU 2696231 C1 RU2696231 C1 RU 2696231C1 RU 2018137729 A RU2018137729 A RU 2018137729A RU 2018137729 A RU2018137729 A RU 2018137729A RU 2696231 C1 RU2696231 C1 RU 2696231C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- containing materials
- zone
- chemical process
- plasma
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 9
- 238000011068 loading method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000411 inducer Substances 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 11
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000010795 gaseous waste Substances 0.000 description 2
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical class [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000001149 thermolysis Methods 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/08—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/32—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor the waste being subjected to a whirling movement, e.g. cyclonic incinerators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области осуществления быстрого пиролиза неизмельченных биомасс и углеводородсодержащих смесей и может быть использовано для утилизации твердых бытовых и промышленных отходов, отходов деревообработки, сельскохозяйственного и пищевого производства, а также для переработки твердых низкокалорийных продуктов и смесей, содержащих органическую составляющую.The invention relates to the field of rapid pyrolysis of unmilled biomass and hydrocarbon-containing mixtures and can be used for the disposal of solid household and industrial waste, woodworking waste, agricultural and food production, as well as for the processing of solid low-calorie products and mixtures containing an organic component.
Известен (BY, патент 11589, опубл. 30.08.2008) способ переработки изношенных шин. Известный способ переработки изношенных шин включает их пиролиз в реакторе, получение углеводородсодержащего газа и твердого углеродсодержащего материала, вывод твердого углеродсодержащего материала из реактора, подачу углеводородсодержащего газа в реактор-фильтр, обработку его теплоносителем, выделение неконденсирующегося газа и его сжигание. Твердый углеродсодержащий материал подают в реактор-газификатор, где получают водяной газ и золу путем фильтрации перегретого водяного пара через слой материала при 800-900°С, одну часть водяного газа используют в качестве теплоносителя, который подают в реактор-фильтр и при 400-600°С смешивают с углеводородсодержащим газом при их массовом соотношении (0,2-1,0):1, другую часть водяного газа смешивают с водяным паром при массовом соотношении 1:(1-10) и подают в реактор в количестве (0,20-0,62) кг на 1 кг шин, а остаток водяного газа сжигают в парогенераторе для получения водяного пара, золу гранулируют до размеров частиц 3-30 мм и используют в качестве засыпки в реакторе-фильтре, из полученной в реакторе - фильтре смеси водяного и углеводородсодержащего газов путем конденсации вначале выделяют битумную фракцию с температурой кипения 300-390°С, которую подают в реактор в количестве 0,05-0,1 кг битумной фракции на 1 кг изношенных шин, а затем - фракцию с температурой кипения 190-299°С, которую сжигают в парогенераторе для получения водяного пара.Known (BY, patent 11589, publ. 30.08.2008) a method of processing worn tires. A known method for processing used tires involves pyrolyzing them in a reactor, producing a hydrocarbon-containing gas and solid carbon-containing material, removing solid carbon-containing material from the reactor, supplying the hydrocarbon-containing gas to the filter reactor, treating it with a coolant, releasing non-condensable gas and burning it. Solid carbon-containing material is fed into a gasification reactor, where water gas and ash are obtained by filtering superheated water vapor through a layer of material at 800–900 ° С; one part of water gas is used as a heat carrier, which is supplied to the filter reactor at 400–600 ° C is mixed with a hydrocarbon-containing gas at their mass ratio (0.2-1.0): 1, another part of the water gas is mixed with water vapor at a mass ratio of 1: (1-10) and fed to the reactor in an amount of (0.20 -0.62) kg per 1 kg of tires, and the remainder of the water gas is burned in a steam generator d I receive water vapor, the ash is granulated to a particle size of 3-30 mm and used as filling in the filter reactor, from the mixture of water and hydrocarbon-containing gases obtained in the filter reactor, the bitumen fraction is first isolated by condensation with a boiling point of 300-390 ° С, which is fed into the reactor in an amount of 0.05-0.1 kg of bitumen fraction per 1 kg of worn tires, and then a fraction with a boiling point of 190-299 ° C, which is burned in a steam generator to produce water vapor.
К недостаткам данного способа следует отнести высокий расход энергии на перегрев водяного пара до температуры 800-900°С, а также большие затраты энергии на обогрев реактора-газификатора и реактора-фильтра, большие выбросы в окружающую среду продуктов сгорания топлива, расходуемого на обогрев реактора-газификатора и перегрев водяного пара, низкое качество получаемых жидких продуктов (битумной фракции и фракции с температурой кипения 80-189°С) переработки отходов из-за наличия соединений серы и воды.The disadvantages of this method include the high energy consumption for overheating water vapor to a temperature of 800-900 ° C, as well as the large energy costs for heating the gasifier reactor and filter reactor, large emissions of fuel combustion products consumed in heating the reactor gasifier and overheating of water vapor, low quality of the obtained liquid products (bitumen fraction and fraction with a boiling point of 80-189 ° C) of waste processing due to the presence of sulfur and water compounds.
Известен (RU, патент 2356731, опубл. 27.05.2009) способ переработки резиновых отходов. Известный способ включает пиролиз отходов в реакторе в среде теплоносителя, разделение продуктов пиролиза на газообразную и твердую фазы, охлаждение твердой фазы путем подачи воды, выделение из газообразной фазы путем конденсации жидкой фазы и сжигание газообразной фазы для нагрева теплоносителя в теплообменнике. Твердую фракцию подают в мельницу, куда одновременно распыляют воду для осуществления мокрого размола с получением суспензии, а из газообразной фракции путем конденсации выделяют первую и вторую фракции жидкой фазы, а затем из второй фракции выделяют воду, а первую фракцию смешивают с суспензией и путем возбуждения кавитации смесь подвергают механохимической активации. После выделения из второй фракции жидкой фазы сжигают часть газообразной фазы, а остальную часть газообразной фазы смешивают с перегретым водяным паром и используют в качестве теплоносителя. В качестве воды для получения суспензии используют выделенную из второй фракции воду.Known (RU, patent 2356731, publ. 05.27.2009) a method of processing rubber waste. The known method includes pyrolysis of waste in a reactor in a coolant, separation of the pyrolysis products into gaseous and solid phases, cooling of the solid phase by supplying water, separation from the gaseous phase by condensation of the liquid phase and burning of the gaseous phase to heat the heat carrier in the heat exchanger. The solid fraction is fed to the mill, where water is simultaneously sprayed to carry out wet grinding to obtain a suspension, and the first and second fractions of the liquid phase are isolated from the gaseous fraction by condensation, and then water is extracted from the second fraction, and the first fraction is mixed with the suspension and by excitation of cavitation the mixture is subjected to mechanochemical activation. After the liquid phase is separated from the second fraction, a part of the gaseous phase is burned, and the rest of the gaseous phase is mixed with superheated water vapor and used as a heat carrier. As water to obtain a suspension, water extracted from the second fraction is used.
К недостаткам данного способа следует отнести высокий расход энергии на процесс переработки отходов из-за низкой энергетической эффективности кавитации, используемой для обработки продуктов с целью повышения их качественных показателей, а также большой расход электрической энергии, необходимой для работы насоса, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя, низкие качественные показатели получаемой топливной суспензии из-за повышенного содержания воды, что не позволяет использовать данное топливо при отрицательных температурах из-за замерзания воды и расслоения суспензии.The disadvantages of this method include the high energy consumption for the waste recycling process due to the low energy efficiency of cavitation used to process products in order to improve their quality indicators, as well as the high consumption of electric energy necessary for the operation of the pump, which provides coolant circulation, low quality indicators of the resulting fuel suspension due to the increased water content, which does not allow the use of this fuel at low temperatures due to freezing of water and separation of the suspension.
Известен (RU, патент 2422478, опубл. 27.04.2011) способ переработки органических отходов. Способ переработки органических отходов включает подачу отходов в реактор, их термолиз в реакторе в среде теплоносителя, пропускаемого через слой отходов, с образованием газообразной и твердой фаз, вывод газообразной фазы из реактора, ее охлаждение, отделение жидкой фазы, сконденсированной при охлаждении газообразной фазы, сжигание несконденсированной газообразной фазы, вывод твердой фазы из реактора по окончании процесса термолиза, ее охлаждение, выгрузку твердой фазы из контейнера и ее магнитную обработку, при этом в качестве теплоносителя используют газообразную смесь из продуктов сгорания, поступающих в теплообменник, и воздуха в реакторе, теплоноситель нагревают до 750-1150°С и пропускают через слой отходов со скоростью 2-25 м/с при давлении в реакторе 0,1-1,0 МПа.Known (RU, patent 2422478, publ. 04/27/2011) a method of processing organic waste. A method of processing organic waste includes feeding the waste into the reactor, thermolizing it in the reactor in a coolant medium passing through the waste layer to form a gaseous and solid phases, withdrawing the gaseous phase from the reactor, cooling it, separating the liquid phase condensed by cooling the gaseous phase, burning non-condensed gaseous phase, withdrawal of the solid phase from the reactor at the end of the thermolysis process, its cooling, unloading of the solid phase from the container and its magnetic treatment, while as heat the carrier use a gaseous mixture of combustion products entering the heat exchanger and air in the reactor, the heat carrier is heated to 750-1150 ° C and passed through the waste layer at a speed of 2-25 m / s at a pressure in the reactor of 0.1-1.0 MPa .
Недостатками способа можно признать высокий расход энергии, обусловленный необходимостью нагрева теплоносителя до 1150°С и отсутствием системы рециркуляции тепла (возврата в процесс переработки отходов), наличие выбросов вредных веществ в окружающую среду в результате сжигания несконденсированной газообразной фазы, низкое качество получаемых жидких (содержат большое количество воды) и твердых продуктов (содержат большое количество золы) переработки отходов.The disadvantages of the method can be recognized as high energy consumption, due to the need to heat the coolant to 1150 ° C and the absence of a heat recirculation system (return to the waste recycling process), the presence of harmful substances into the environment as a result of burning of the non-condensed gaseous phase, low quality of the resulting liquid amount of water) and solid products (containing a large amount of ash) of waste processing.
Наиболее близким аналогом разработанного способа можно признать (RU, патент 2524110, опубл. 27.07.2014) способ быстрого пиролиза биомассы и углеводородсодержащих продуктов, включающий загрузку сырья в пиролизную камеру, пиролиз с использованием расположенных внутри пиролизной камеры нагревательных элементов, выход полученной парогазовой смеси и выгрузку полученного твердого продукта. Пиролиз осуществляют под действием последовательности тепловых импульсов, передаваемых от нагреваемых электрическими импульсами нагревательных элементов, размещенных в пиролизной камере таким образом, что ее объем разделен на локально нагреваемые ячейки, при этом для электропитания нагревательных элементов используют источник тока с электронным переключателем, причем длительность электрического импульса составляет 0,1-1,0 с, мощность электрического импульса выбирают такой, чтобы в течение импульса обеспечить нагрев нагревательного элемента до температуры 450-500°С, временной интервал между электрическими импульсами выбирают таким, чтобы обеспечить возможность остывания нагревательного элемента в промежутках между импульсами до температуры 200-250°С, при этом выход полученной парогазовой смеси осуществляют через отверстия в стенках пиролизной камеры, а конденсацию ее паровой фракции осуществляют на конденсаторах, представляющих собой охлаждаемые поверхности, расположенные на минимально возможном расстоянии от внешних стенок пиролизной камеры.The closest analogue of the developed method can be recognized (RU, patent 2524110, publ. 07.27.2014) a method for the rapid pyrolysis of biomass and hydrocarbon-containing products, including loading raw materials into the pyrolysis chamber, pyrolysis using heating elements located inside the pyrolysis chamber, output of the obtained vapor-gas mixture and unloading solid product obtained. Pyrolysis is carried out under the action of a sequence of thermal pulses transmitted from electric elements heated by electric pulses placed in the pyrolysis chamber so that its volume is divided into locally heated cells, and a current source with an electronic switch is used to power the heating elements, the duration of the electric pulse being 0.1-1.0 s, the power of the electric pulse is chosen so as to provide heating for the heating during the pulse element to a temperature of 450-500 ° C, the time interval between electric pulses is chosen so as to allow cooling of the heating element in the intervals between pulses to a temperature of 200-250 ° C, while the resulting vapor-gas mixture is released through holes in the walls of the pyrolysis chamber, and the condensation of its vapor fraction is carried out on condensers, which are cooled surfaces located at the minimum possible distance from the outer walls of the pyrolysis chamber.
Недостатком известного способа следует признать его недостаточную эффективность.The disadvantage of this method should be recognized as its lack of effectiveness.
Техническая проблема, на решение которой направлен разработанный способ, состоит в расширении ассортимента средств утилизации углеродсодержащих материалов органического и неорганического происхождения.The technical problem to which the developed method is aimed is to expand the range of means for utilization of carbon-containing materials of organic and inorganic origin.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа, состоит в улучшении экологической обстановки в зоне его реализации за счет сокращения количества твердых и газообразных отходов.The technical result achieved by the implementation of the developed method consists in improving the environmental situation in the zone of its implementation by reducing the amount of solid and gaseous waste.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ утилизации углеродсодержащих материалов. При реализации разработанного способа углеродсодержащие материалы загружают в корпус поверх индуктора-завихрителя, иницируют в зоне индуктора-завихрителя термическую обработку углеродсодержащих материалов в присутствии влаги с образованием плазмохимического процеса с последующим пропусканием образовавшейся парогазовой смеси через систему рециркуляции, включающую зону проведения плазмохимического процесса, с периодическим вводом дополнительных углеродсодержащих материалов и выводом, по меньшей мере, частично зольного остатка, причем используют индуктор-завихритель, представляющий собой набор термостойких пластин, установленных с частичным зазором между ними, при этом пластины расположены под углом к вертикальной оси устройства, причем зону проведения плазмохимического процесса предварительно разогревают.To achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed method for the utilization of carbon-containing materials. When implementing the developed method, carbon-containing materials are loaded into the casing over the inductor-swirler, heat treatment of the carbon-containing materials in the presence of moisture is initiated in the inductor-swirler zone with the formation of a plasma-chemical process, followed by passing the resulting vapor-gas mixture through a recirculation system, including the plasma-chemical process, with periodic input additional carbon-containing materials and the withdrawal of at least partially ash residue, moreover, an inductor-swirler is used, which is a set of heat-resistant plates installed with a partial gap between them, while the plates are located at an angle to the vertical axis of the device, and the zone of the plasma-chemical process is preheated.
Преимущественно зону проведения плазмохимического процесса предварительно разогревают любым известным способом до 600°С.Mostly the area of the plasma-chemical process is preheated in any known manner to 600 ° C.
Предпочтительно пластины индуктора-завихрителя соединены между собой концами, расположенными вблизи вертикальной оси корпуса.Preferably, the plates of the inductor-swirl are interconnected by ends located near the vertical axis of the housing.
В некоторых вариантах реализации способа дополнительно проводят отбор тепловой энергии из парогазовой смеси. Это может быть выполнено путем размещения приемника тепловой энергии, в частности, водогрейного котла, на пути прохождения парогазовой смеси.In some embodiments of the method, thermal energy is additionally taken from the gas-vapor mixture. This can be done by placing a thermal energy receiver, in particular a hot water boiler, on the path of the gas-vapor mixture.
В некоторых вариантах реализации, когда влажность углеродсодержащих материалов меньше 80%, дополнительно проводят смачивание углеродсодержащих материалов. Предпочтительно смачивание проводят с использованием рассеивателя для лучшего распределения влаги по объему утилизируемых углеродсодержащих материалов.In some embodiments, when the humidity of the carbonaceous materials is less than 80%, an additional wetting of the carbonaceous materials is carried out. Preferably, wetting is carried out using a diffuser to better distribute moisture throughout the volume of carbon-containing materials to be utilized.
При реализации способа преимущественно периодически подают, по меньшей мере, часть выведенного зольного остатка на поверхность пластин индуктора-завихрителя.When implementing the method, at least part of the extracted ash residue is preferably periodically fed to the surface of the plates of the swirl inductor.
Способ может быть реализован с использованием установки, схематично приведенной на фиг. 1 - фиг. 3, при этом использованы следующие обозначения: корпус 1, индуктор-завихритель 2, система 3 циркуляции парогазовой смеси, средство 4 загрузки углеродсодержащих материалов, средство 5 выгрузки зольного остатка, средство 6 отбора тепловой энергии, средство 7 отвода из корпуса газообразных продуктов горения.The method can be implemented using the installation schematically shown in FIG. 1 - FIG. 3, the following notation is used:
С использованием указанной установки способ в базовом варианте реализуют следующим образом.Using this setting, the method in the basic version is implemented as follows.
Сырье (отходы производства птицефермы) поступает в предварительно разогретую полость корпуса (не менее 600°С). Одновременно по касательной подают воздушный поток. Попадая на раскаленные внутренние элементы корпуса, влага в сырье мгновенно испаряют, разрывая фрагменты сырья в практически пылеобразное состояние. Перемещающиеся в вихревом циклическом газопаровом потоке частицы пыли наэлектризовываются. Электрический заряд скапливается на внутренних, изолированных от корпуса металлических поверхностях. Накопленные заряды создают между электродами коронные разряды, в которых все частицы разлагаются до атомарного состояния. Углерод и водород сгорают в присутствии переизбытка кислорода.Raw materials (waste from the production of a poultry farm) enters the preheated cavity of the body (at least 600 ° C). At the same time, an air stream is supplied tangentially. Getting on the red-hot internal elements of the case, moisture in the raw materials instantly evaporates, tearing fragments of the raw materials into an almost dusty state. Dust particles moving in a vortex cyclic gas-vapor flow are electrified. Electric charge accumulates on internal metal surfaces isolated from the housing. The accumulated charges create corona discharges between the electrodes, in which all particles decompose to an atomic state. Carbon and hydrogen burn in the presence of an excess of oxygen.
Продукты горения удаляют из зоны проведения плазмохимического процесса в камеру дожига. Камера дожига выполнена в виде спиралеобразного канала и расположена в верхней части корпуса. Не догоревшие частицы углерода, приобретая вихревое движение, догорают в этой камере.The combustion products are removed from the zone of the plasma-chemical process into the afterburner. The afterburner is made in the form of a spiral channel and is located in the upper part of the body. Unburned carbon particles, acquiring a vortex motion, burn out in this chamber.
Способ может быть реализован и следующим образом.The method can be implemented as follows.
Углеродсодержащие материалы (отходы древесины) с влажностью 60% загружают в корпус 1 через средство 4 загрузки, выполненное в виде люка в боковой поверхности корпуса 1. В случае недостаточной влажности углеродсодержащих материалов через распылитель загруженные углеродсодержащие материалы дополнительно смачивают водой. С использованием инициатора плазмохимического процесса возбуждают плазмохимическую обработку углеродсодержащих материалов в зоне индуктора-завихрителя с получением парогазовой смеси сложного состава (пары воды, оксид углерода, продукты диссоциации паров воды и т.д.). С использованием побудителя движения парогазовой смеси осуществляют циркуляции горячей парогазовой смеси, которая при движении касается поверхности средства отбора тепловой энергии, частично передает указанному средству тепловую энергию и возвращается в зону осуществления плазмохимической обработки, вокруг индуктора-завихрителя. Периодически из-под индуктора-завихрителя извлекают образовавшийся зольный остаток, который частично возвращают на поверхность пластин индуктора-завихрителя в качестве катализатора. Газообразные отходы плазмохимического процесса (диоксид углерода в смеси с остаточным количеством водяных паров) периодически удаляют в атмосферу.Carbon-containing materials (wood waste) with a moisture content of 60% are loaded into the
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018137729A RU2696231C1 (en) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | Method of recycling carbon-containing materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018137729A RU2696231C1 (en) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | Method of recycling carbon-containing materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2696231C1 true RU2696231C1 (en) | 2019-07-31 |
Family
ID=67586649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018137729A RU2696231C1 (en) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | Method of recycling carbon-containing materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2696231C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2802933C1 (en) * | 2023-05-04 | 2023-09-05 | Михаил Александрович Мещанинов | Inductor for reactor of waste processing device |
| US11935690B1 (en) | 2023-05-04 | 2024-03-19 | Mikhail Aleksandrovich Meshchaninov | Inductor for reactor of waste treatment device |
| WO2024228637A1 (en) * | 2023-05-04 | 2024-11-07 | Михаил Александрович МЕЩАНИНОВ | Inductor for a reactor of a waste processing device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL164996B1 (en) * | 1990-10-09 | 1994-10-31 | Univ Warszawski | A method of plasmochemical processing of coal raw materials and a device for plasmochemical processing of fragmented raw materials |
| CZ2004390A3 (en) * | 2001-08-22 | 2004-07-14 | Solena Group. Inc. | Plasma pyrolysis, gasification and vitrification process of organic materials |
| RU2408649C2 (en) * | 2008-12-29 | 2011-01-10 | Сергей Васильевич Пашкин | Processing method of organic wastes and device for its implementation |
| RU2422478C1 (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервис Порт. Аг" | Method of processing organic wastes and device to this end |
| RU2524110C2 (en) * | 2012-11-08 | 2014-07-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Fast pyrolysis of biomass and hydrocarbon-bearing products and device to this end |
-
2018
- 2018-10-26 RU RU2018137729A patent/RU2696231C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL164996B1 (en) * | 1990-10-09 | 1994-10-31 | Univ Warszawski | A method of plasmochemical processing of coal raw materials and a device for plasmochemical processing of fragmented raw materials |
| CZ2004390A3 (en) * | 2001-08-22 | 2004-07-14 | Solena Group. Inc. | Plasma pyrolysis, gasification and vitrification process of organic materials |
| RU2408649C2 (en) * | 2008-12-29 | 2011-01-10 | Сергей Васильевич Пашкин | Processing method of organic wastes and device for its implementation |
| RU2422478C1 (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервис Порт. Аг" | Method of processing organic wastes and device to this end |
| RU2524110C2 (en) * | 2012-11-08 | 2014-07-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Fast pyrolysis of biomass and hydrocarbon-bearing products and device to this end |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2802933C1 (en) * | 2023-05-04 | 2023-09-05 | Михаил Александрович Мещанинов | Inductor for reactor of waste processing device |
| US11935690B1 (en) | 2023-05-04 | 2024-03-19 | Mikhail Aleksandrovich Meshchaninov | Inductor for reactor of waste treatment device |
| WO2024228637A1 (en) * | 2023-05-04 | 2024-11-07 | Михаил Александрович МЕЩАНИНОВ | Inductor for a reactor of a waste processing device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110451754B (en) | Harmless treatment method for oil sludge pyrolysis | |
| RU2495066C2 (en) | Method of producing soot from rubber wastes | |
| RU2380615C1 (en) | Method of recycling domestic waste by using pyrolysis reactor, system for implementation thereof and pyrolysis reactor | |
| RU2392543C2 (en) | Method and device for processing of domestic and industrial organic wastes | |
| RU2696231C1 (en) | Method of recycling carbon-containing materials | |
| RU2649446C1 (en) | Method and device for processing carbon-containing waste | |
| US8298304B1 (en) | Coal treatment process for a coal-fired power plant | |
| RU2340651C1 (en) | Method and installation for complex thermal treatment of solid fuel | |
| KR20120083759A (en) | Waste water treating apparatus using pyrolysis of flammable wastes | |
| JP2004141871A (en) | Method and plant for microwave treatment of solid residue from pyrolysis of organic-containing feed | |
| RU2051094C1 (en) | Method and installation for production of activated carbon | |
| UA79216C2 (en) | Method for preparation of motor fuel from coal | |
| RU2408820C1 (en) | Installation for multi-phase pyrolysis of organic raw material | |
| JP2007112879A (en) | Waste pyrolysis treatment system and method | |
| CN103791503A (en) | Organic solid waste gasifying and incineration integrated device and method | |
| JP2004358371A (en) | Processing method and processing system of watery organic waste | |
| KR101582528B1 (en) | Carbonization apparatus for treating organic waste with vehicle-mount construction | |
| RU106246U1 (en) | ORGANIC RAW MATERIAL PROCESSING PLANT | |
| RU2767786C1 (en) | Method and device for pyrolysis of municipal and other waste | |
| CN105502372A (en) | Expanded graphite low-cost production method | |
| RU2785096C1 (en) | Gas generator set and method for gas generation for producing hydrogen-containing synthesis gas | |
| RU2156406C1 (en) | Waste recovery process | |
| RU2809376C1 (en) | Waste processing method and system for its implementation | |
| EP2711412A1 (en) | Coal treatment process for a coal-fired power plant | |
| RU92150U1 (en) | HYDROCARBON RAW MATERIAL PROCESSING PLANT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201027 |