[go: up one dir, main page]

RU2631721C1 - Установка для термической переработки твердых отходов с получением горючего газа - Google Patents

Установка для термической переработки твердых отходов с получением горючего газа Download PDF

Info

Publication number
RU2631721C1
RU2631721C1 RU2016133703A RU2016133703A RU2631721C1 RU 2631721 C1 RU2631721 C1 RU 2631721C1 RU 2016133703 A RU2016133703 A RU 2016133703A RU 2016133703 A RU2016133703 A RU 2016133703A RU 2631721 C1 RU2631721 C1 RU 2631721C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chambers
chamber
pyrolysis
ash
afterburner
Prior art date
Application number
RU2016133703A
Other languages
English (en)
Inventor
Алмаз Ринатович Садртдинов
Original Assignee
Алмаз Ринатович Садртдинов
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 Алмаз Ринатович Садртдинов filed Critical Алмаз Ринатович Садртдинов
Priority to RU2016133703A priority Critical patent/RU2631721C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2631721C1 publication Critical patent/RU2631721C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/08Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
    • F23G5/14Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y02A50/2351Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

Изобретение относится к оборудованию комбинированной термической переработки твердых отходов органического происхождения, включает процессы сжигания, пиролиза и газификации. Техническим результатом является уменьшение образования отходов переработки в виде золы и существенное сокращение вредных выбросов в атмосферу ниже ПДК, а также получение вторичного продукта в виде горючего газа. Установка включает камерную печь, состоящую из камеры сжигания с бункером для загрузки отходов и выходом для удаления золы, камеру дожигания, две циклонные камеры, расположенные рядом друг с другом со стационарно размещенными в них камерами пиролиза-газификации, систему очистки отходящих газов, состоящую из последовательно соединенных скруббера, выполненного в виде трубы Вентури, приемной ванны, насадочного абсорбера, сепаратора и дымососа. При этом каждая циклонная камера имеет тангенциальный ввод отходящих газов камеры дожигания, равномерно омывающих камеры пиролиза-газификации, а каждая из обеих камер пиролиза-газификации имеет: загрузочную камеру с запорным механизмом, коническую вставку, технологический канал подачи окислителя, колосник, канал отвода образующихся горючих газов, общий канал отвода золы со шнековым транспортером и бункером для сбора золы. Для возможности регулирования подачи горючего газа в камеру дожигания или потребителю в канале отвода образующихся горючих газов предусмотрена система затворов. 2 ил.

Description

Изобретение относится к оборудованию комбинированной термической переработки твердых отходов органического происхождения, включает процессы сжигания, пиролиза и газификации. Изобретение также пригодно для переработки отходов деревообрабатывающей промышленности.
Известна установка для термической переработки твердых отходов, включающая камерную печь, состоящую из камеры сжигания с бункером для загрузки отходов и выходом для удаления золы, камеру дожигания, теплообменник, систему очистки, состоящую из скруббера и блока фильтрации, см. RU патент №2137044, МПК6 F23G 5/14, 1999.
Недостатком данной установки является то, что она не может работать при высоких температурах и в результате не позволяет перерабатывать твердые отходы, содержащие полимерные материалы. Вышеуказанный недостаток обусловлен тем, что при высоких температурах 800-900°С скруббер не позволяет осуществить поглощение пыли и газообразных токсичных компонентов, а эффективность очистки отходящих газов в блоке фильтрации также снижается.
Известна установка для термической переработки твердых отходов, включающая камерную печь, состоящую из камеры сжигания с бункером для загрузки отходов и выходом для удаления золы, камеру дожигания, циклонную камеру, сообщенную газоходом с теплообменником, систему очистки отходящих газов, состоящую из последовательно соединенных скруббера, выполненного в виде трубы Вентури, приемной ванны, насадочного абсорбера, сепаратора и дымососа, см. RU патент №2232348, МПК7 F23G 5/14, 2002.
Недостатком данной установки является то, что она позволяет перерабатывать отходы только методом сжигания, а сжигание отходов, содержащих резину, пластмассы, смолы и другие органические включения, сопровождается выделением копоти и токсичных газовых выбросов.
Известна установка пиролиза биомассы с системой получения энергии, включающая камерную печь, камеру газификации, циклон, паровой котел, паровую турбину и электрогенератор, см. ЕР патент №2985528, МПК F23G 5/027 (2006.01), F01K 27/00 (2006.01), С10В 53/02 (2006.01), 2014.
Недостатком данной установки является то, что она не позволяет перерабатывать органические отходы различного происхождения, а только растительную биомассу.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является установка для термической переработки твердых отходов, включающая камерную печь, состоящую из камеры сжигания с бункером для загрузки отходов и выходом для удаления золы, камеру дожигания, снабженную перфорированными трубками подачи кислорода, две циклонные камеры, расположенные рядом друг с другом, при этом в обеих циклонных камерах соосно размещены съемные камеры пиролиза, каждая из которых имеет канал подачи образовавшегося пиролизного газа в камеру дожигания, а в верхней части циклонные камеры имеют тангенциальный ввод отходящих газов камеры дожигания, равномерно омывающих съемные камеры пиролиза и систему очистки отходящих газов, состоящую из последовательно соединенных скруббера, выполненного в виде трубы Вентури, приемной ванны, насадочного абсорбера, сепаратора и дымососа, см. RU патент №2400671, МПК F23G 5/027 (2006.01), F23G 5/14 (2006.01), F23G 15/00 (2006.01), 2010.
Недостатком данной установки является то, что после переработки остается значительное количество золы и углеродного остатка из камер пиролиза, который не имеет товарной ценности вследствие неоднородности и загрязненности и требует последующей утилизации.
Задачей изобретения является создание установки, позволяющей перерабатывать твердые отходы, содержащие различные органические материалы, образующие при сжигании токсичные выбросы, уменьшить образование золы и получить вторичный продукт в виде горючего газа.
Техническая задача решается тем, что установка для термической переработки твердых отходов с получением горючего газа, включающая камерную печь, состоящую из камеры сжигания с бункером для загрузки отходов и выходом для удаления золы, камеру дожигания, снабженную перфорированными трубками подачи кислорода, две циклонные камеры, расположенные рядом друг с другом, при этом в обеих циклонных камерах соосно размещены съемные камеры пиролиза, каждая из которых имеет канал подачи образовавшегося пиролизного газа в камеру дожигания, а в верхней части циклонные камеры имеют тангенциальный ввод отходящих газов камеры дожигания, равномерно омывающих съемные камеры пиролиза и систему очистки отходящих газов, состоящую из последовательно соединенных скруббера, выполненного в виде трубы Вентури, приемной ванны, насадочного абсорбера, сепаратора и дымососа, согласно изобретению имеет в обеих циклонных камерах стационарно установленные камеры пиролиза-газификации, каждая из которых в свою очередь имеет: загрузочную камеру с запорным механизмом; коническую вставку; технологический канал подачи окислителя; колосник; канал отвода образующихся горючих газов с системой затворов с возможностью подачи как в камеру дожигания, так и потребителю; общий канал отвода золы со шнековым транспортером и бункером для сбора золы.
Решение технической задачи позволяет перерабатывать твердые отходы, содержащие различные органические материалы, образующие при сжигании токсичные выбросы с уменьшением образования золы, и получить вторичный продукт в виде горючего газа.
Установка для термической переработки твердых отходов с получением горючего газа представлена на фиг. 1.
Установка для термической переработки твердых отходов с получением горючего газа включает камерную печь 1, состоящую из камеры сжигания 2 с бункером для загрузки отходов 3 и выходом для удаления золы 4; камеру дожигания отходящих газов 5; циклонные камеры 6 и 7, с соосно установленными в них камерами пиролиза-газификации 8 и 9, представленные на фиг. 2; теплообменник 10; систему очистки отходящих газов, состоящую из последовательно соединенных скруббера 11, приемной ванны 12, насадочного абсорбера 13, сепаратора 14 и дымососа 15, причем скруббер 11 выполнен в виде трубы Вентури.
Установка для термической переработки твердых отходов с получением горючего газа работает следующим образом. Предварительно сортированные отходы, не образующие при сжигании токсичных выбросов, загружают в бункер для загрузки отходов 3, а отходы, содержащие вещества, приводящие к образованию токсичных выбросов при сжигании, загружают в камеры пиролиза-газификации 8 и 9, каждая из которых представляет собой цилиндрическую обечайку 16 с установленной внутри нее стальной конической вставкой 17 и имеет технологический канал подачи окислителя 18 (воздух или кислород) для создания в заданной области камер пиролиза-газификации 8 и 9 окислительных процессов с выделением тепла и как следствие повышением температуры с 800°С до 1100°С. При этом количество подаваемого окислителя ограничено стехиометрическим коэффициентом избытка окислителя - не более 0,4.
Коническая вставка 17 служит для концентрации и удержания указанной температуры в заданной зоне камер пиролиза-газификации 8 и 9 и установлена таким образом, что верхний край конической вставки 17 расположен ниже уровня (оси) канала подачи окислителя 18 на значение, равное D/10, где D - внутренний диаметр камеры пиролиза-газификации 8 или 9.
Загрузка камер пиролиза-газификации 8 и 9 осуществляется через загрузочные камеры 19 и 20 с запорными механизмами 21 и 22, выполненных в герметичном взрывобезопасном исполнении, согласно требованиям существующих нормативно технических документов Российской Федерации.
Для правильного функционирования камер пиролиза-газификации 8 и 9 они стационарно установлены в циклонные камеры 6 и 7 соответственно, которые имеют в верхней части тангенциальный ввод топочных газов и спиралевидные вставки 23 и 24, служащие для равномерного омывания камер пиролиза-газификации 8 и 9 топочными газами. Каждая из камер пиролиза-газификации 8 и 9 в нижней части имеет канал отвода образующихся горючих газов и золы с колосником 25, предназначенный для удержания слоя загруженных отходов и их шуровки во время эксплуатации камер пиролиза-газификации 8 и 9. Образующиеся горючие газы и зола отводятся через каналы 26 и 27 соответственно, при этом канал 27 для отвода золы является общим для обеих камер пиролиза-газификации 8 и 9. Горючие газы по каналу 26 в зависимости от потребности могут отводиться в виде конечного продукта до потребителя или подаваться в камеру дожигания отходящих газов 5. Регулировка подачи горючих газов в камеру дожигания отходящих газов 5 осуществляется системой затворов 28. Зола по каналу 27 отводится при помощи шнекового транспортера 29 с электроприводом 30 в бункер для сбора золы 31, имеющий технологический люк 32 для периодической очистки.
Во время работы установки циклонные камеры 6 и 7 с установленными в них камерами пиролиза-газификации 8 и 9 способны работать как поочередно так и одновременно. Процесс включения и отключения циклонных камер 6 и 7 осуществляется задвижками 33 и 34.
Отходы из бункера 3 направляют в камеру сжигания 2, в которой установлена колосниковая решетка 35, состоящая из наклонной и горизонтальной частей. Сжигание отходов осуществляют на горизонтальной части колосниковой решетки 35. Подвод необходимого для горения кислорода и удаление золы осуществляют через выход 4 в нижней части камеры сжигания 2.
Топочные газы, образовавшиеся в камере сжигания 2 через газоход 36, поступают в камеру дожигания 5. В результате дожигания отходящих газов в среде кислорода, подаваемого через перфорированные трубки 37, температура топочных газов повышается с 900°С до 1400°С.
Из камеры дожигания 5 нагретые топочные газы поступают в циклонные камеры 6 и 7, где они нагревают камеры пиролиза-газификации 8 и 9.
После циклонных камер 6 и 7 топочные газы через газоход 38 подают в теплообменник 10, выполненный в виде трех блоков, работающих в режиме противотока, где происходит охлаждение топочных газов до требуемой температуры с одновременной утилизацией тепла. Используемый теплоноситель, нагретый в зависимости от потребности предприятия до необходимых температур, используют для технических и бытовых нужд. Охлажденные топочные газы из теплообменника 10 через газоход 39 подают в скруббер Вентури 11, который содержит корпус 40 с помещенной в него трубной вставкой, диффузор 41 и форсунки 42, расположенные по оси в верхней части каждой из труб и в диффузоре 41.
Рабочая жидкость равномерно распыляется в диффузоре 41, вступая во взаимодействие с топочными газами. После чего рабочая жидкость стекает в приемную ванну 12, которая представляет собой прямоугольную емкость с наклонным дном, и имеет расположенный в нижней части патрубок 43, предназначенный для периодического удаления шлама.
Далее топочные газы из скруббера Вентури 11, через приемную ванну 12 подают в насадочный абсорбер 13, расположенный вертикально над приемной ванной 12 и снабженный слоем насадок 44, над которыми расположены форсунки 45, служащие для подачи диспергированного абсорбента.
Скруббер Вентури 11, приемная ванна 12 и насадочный абсорбер 13 снабжены общей линией циркуляции абсорбента, которая включает в себя форсунки 42 и 45, насос 46, вентили 47. Линия циркуляции абсорбента и приемная ванна 12 соединены через сливной патрубок 48.
Насадочный абсорбер 13 в верхней части соединен с сепаратором 14, обеспечивающим отделение влаги абсорбента от газовой фазы.
После сепаратора 14 очищенные и охлажденные до 20-25°С газы, через отводной патрубок 49 подают в дымосос 15 и удаляют в атмосферу. Выбрасываемые в атмосферу очищенные газы имеют концентрации вредных веществ в пределах или ниже ПДК.
Совокупность признаков заявляемого объекта позволяет перерабатывать твердые отходы, содержащие различные органические материалы, образующие при сжигании токсичные выбросы, а применение камер пиролиза-газификации позволяет не только уменьшить образование отходов переработки в виде золы, но и способствует существенному сокращению вредных выбросов в атмосферу ниже ПДК, а также позволяет получить ценный вторичный продукт в виде горючего газа, который возможно использовать в теплоэнергетике для получения тепловой или электрической энергии.

Claims (1)

  1. Установка для термической переработки твердых отходов с получением горючего газа, включающая камерную печь, состоящую из камеры сжигания с бункером для загрузки отходов и выходом для удаления золы, камеру дожигания, снабженную перфорированными трубками подачи кислорода, две циклонные камеры, расположенные рядом друг с другом, при этом в обеих циклонных камерах соосно размещены камеры пиролиза, каждая из которых имеет канал подачи образовавшегося пиролизного газа в камеру дожигания, а в верхней части циклонные камеры имеют тангенциальный ввод отходящих газов камеры дожигания, равномерно омывающих съемные камеры пиролиза и систему очистки отходящих газов, состоящую из последовательно соединенных скруббера, выполненного в виде трубы Вентури, приемной ванны, насадочного абсорбера, сепаратора и дымососа, отличающаяся тем, что в обеих циклонных камерах стационарно установлены камеры пиролиза-газификации, каждая из которых имеет: загрузочную камеру с запорным механизмом, коническую вставку, технологический канал подачи окислителя, колосник, канал отвода образующихся горючих газов с системой затворов с возможностью подачи как в камеру дожигания, так и потребителю, общий канал отвода золы со шнековым транспортером и бункером для сбора золы.
RU2016133703A 2016-08-16 2016-08-16 Установка для термической переработки твердых отходов с получением горючего газа RU2631721C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133703A RU2631721C1 (ru) 2016-08-16 2016-08-16 Установка для термической переработки твердых отходов с получением горючего газа

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133703A RU2631721C1 (ru) 2016-08-16 2016-08-16 Установка для термической переработки твердых отходов с получением горючего газа

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2631721C1 true RU2631721C1 (ru) 2017-09-26

Family

ID=59931305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016133703A RU2631721C1 (ru) 2016-08-16 2016-08-16 Установка для термической переработки твердых отходов с получением горючего газа

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2631721C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767578C1 (ru) * 2020-11-24 2022-03-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университете (НПИ) имени М.И. Платова" Индивидуальный автономный утилизатор органических отходов
RU2772320C1 (ru) * 2021-11-11 2022-05-18 Акционерное общество «Ару-Кей» Установка для плазмотермической переработки отходов

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0767342A1 (de) * 1995-10-06 1997-04-09 Von Roll Umwelttechnik AG Verfahren zur thermischen Entsorgung von losem Müll
JP2003320359A (ja) * 2002-04-30 2003-11-11 Advanced:Kk 有機性廃棄物の熱分解方法及び装置
RU2232348C1 (ru) * 2002-11-26 2004-07-10 Научно-технический центр по разработке технологий и оборудования Установка для термической переработки твердых отходов
RU2400671C1 (ru) * 2009-04-09 2010-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" Установка для термической переработки твердых отходов
RU2428629C1 (ru) * 2010-01-25 2011-09-10 Александр Петрович Коропчук Пиролизная термогазохимическая установка для утилизации твердых бытовых отходов

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0767342A1 (de) * 1995-10-06 1997-04-09 Von Roll Umwelttechnik AG Verfahren zur thermischen Entsorgung von losem Müll
JP2003320359A (ja) * 2002-04-30 2003-11-11 Advanced:Kk 有機性廃棄物の熱分解方法及び装置
RU2232348C1 (ru) * 2002-11-26 2004-07-10 Научно-технический центр по разработке технологий и оборудования Установка для термической переработки твердых отходов
RU2400671C1 (ru) * 2009-04-09 2010-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" Установка для термической переработки твердых отходов
RU2428629C1 (ru) * 2010-01-25 2011-09-10 Александр Петрович Коропчук Пиролизная термогазохимическая установка для утилизации твердых бытовых отходов

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767578C1 (ru) * 2020-11-24 2022-03-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университете (НПИ) имени М.И. Платова" Индивидуальный автономный утилизатор органических отходов
RU2772320C1 (ru) * 2021-11-11 2022-05-18 Акционерное общество «Ару-Кей» Установка для плазмотермической переработки отходов
RU211085U1 (ru) * 2021-12-14 2022-05-19 Общество с ограниченной ответственностью "Утилитсервис" Устройство для термической переработки отходов
RU2803703C1 (ru) * 2022-12-31 2023-09-19 Общество с ограниченной ответственностью "ЛИМПЭК" (ООО ЛИМПЭК") Блочная установка полной карбонизации органических веществ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1230324B1 (en) Process for the production of a gaseous fuel
EA023478B1 (ru) Система утилизации отходов
US20170058219A1 (en) Pyrolysis processing of solid waste from a water treatment plant
US4909162A (en) Installation for low-temperature carbonization of waste and impure materials
RU2359011C1 (ru) Способ конверсии твердого топлива и установка для его осуществления (варианты)
RU2400671C1 (ru) Установка для термической переработки твердых отходов
CN205227336U (zh) 一种小型生活垃圾热解减量化处理装备
CN211284247U (zh) 一种连续式炭化装置
KR101546825B1 (ko) 가연성 고형폐기물의 연소장치 및 방법
RU2631721C1 (ru) Установка для термической переработки твердых отходов с получением горючего газа
CN104789270A (zh) 生物质两段式干馏气化工艺及装置
CN107655010B (zh) 工业废物干馏气化热解处置系统
CN109340802B (zh) 一种旋风分离器
CA2568029C (en) Improved gasifier
CN102506575A (zh) 一种褐煤提质废水的处理工艺及褐煤提质系统
RU2706633C1 (ru) Когенерационная установка
CN113877940A (zh) 一种医疗废物处理工艺
US4172431A (en) Industrial boilers
CN111649331A (zh) 高效垃圾热解处理系统
RU96572U1 (ru) Установка для термической переработки твердых горючих материалов
KR100473583B1 (ko) 음식물 쓰레기를 이용한 활성탄 제조장치 및 제조방법
CN212408671U (zh) 高效垃圾热解处理系统
RU106246U1 (ru) Установка для переработки органического сырья
RU128286U1 (ru) Установка для термического уничтожения твердых отходов, содержащих органику
KR101582528B1 (ko) 차량탑재형 유기성폐기물 탄화처리장치