[go: up one dir, main page]

RU2704177C1 - Pyrolysis reactor - Google Patents

Pyrolysis reactor Download PDF

Info

Publication number
RU2704177C1
RU2704177C1 RU2018143656A RU2018143656A RU2704177C1 RU 2704177 C1 RU2704177 C1 RU 2704177C1 RU 2018143656 A RU2018143656 A RU 2018143656A RU 2018143656 A RU2018143656 A RU 2018143656A RU 2704177 C1 RU2704177 C1 RU 2704177C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pyrolysis
chamber
waste
wastes
pyrolysis chamber
Prior art date
Application number
RU2018143656A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Михайлович Золотарев
Original Assignee
Григорий Михайлович Золотарев
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 Григорий Михайлович Золотарев filed Critical Григорий Михайлович Золотарев
Priority to RU2018143656A priority Critical patent/RU2704177C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2704177C1 publication Critical patent/RU2704177C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: municipal engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of housing and communal services and can be used for environmentally safe processing of solid municipal wastes. Pyrolysis reactor includes pyrolysis chamber with double outer wall, through opening of which hot gas is passed for convective heating of wastes for their thermochemical decomposition, and drying chamber installed above pyrolysis chamber, through which spent hot gases are passed for preliminary heating and drying of wastes, pyrolysis chamber in cross-section has shape of extended oval with minimum length of short axis for maximum warm-up of wastes between two incandescent metal walls, and along edges of loading hopper, drying chamber and pyrolysis chamber there are rectangular holes in which two shunting flat shutters with electric drives are mounted, between which there are ring activators with cutting blades for loosening and crushing wastes.
EFFECT: invention increases efficiency of pyrolysis reactor.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к жилищно-коммунальному хозяйству, а именно к пиролизным установкам большой производительности для переработки твердых коммунальных отходов.The invention relates to housing and communal services, and in particular to high performance pyrolysis plants for processing solid municipal waste.

Известны пиролизные установки для переработки коммунальных отходов за счет термического разложения отходов в герметичной камере без доступа воздуха. В результате пиролиза образуются пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, жидкие продукты и твердый углеродистый остаток, (см. Б.Б. Бобович, В.В. Девяткин «Переработка отходов производства и потребления», М., из-во «Интермет Инжиниринг», 2000 г., с. 223).Known pyrolysis plants for processing municipal waste due to thermal decomposition of waste in a sealed chamber without air. As a result of pyrolysis, pyrolysis gas with a high calorific value, liquid products and a solid carbon residue are formed (see B. B. Bobovich, V. V. Devyatkin, “Processing of production and consumption wastes”, M., from Intermet Engineering , 2000, p. 223).

В состав пиролизной установки входит барабанный вращающийся реактор по схеме «Лангардт», разработанный фирмой «Монсанто», (США), для термической обработки мусора.The pyrolysis installation includes a drum rotary reactor according to the Langardt scheme developed by Monsanto (USA) for heat treatment of garbage.

Недостатком пиролизного реактора является сложность выполнения загрузки отходов и разгрузки углеродного остатка при температуре 500°С. Печь изнутри футерована огнестойким материалом и установлена с небольшим наклоном, благодаря чему измельченные отходы в ней легко перемещаются, при этом часть горючих составляющих сгорает.За счет сгорания отходов образуются вредные газы, очистка которых весьма затруднена.The disadvantage of the pyrolysis reactor is the difficulty of loading waste and unloading the carbon residue at a temperature of 500 ° C. The inside of the furnace is lined with fire-resistant material and installed with a slight slope, due to which the shredded waste is easily transported in it, while some of the combustible components burn. Due to the combustion of the waste, harmful gases are generated, the cleaning of which is very difficult.

В качестве прототипа принят пиролизный реактор «УТРО-1» (Установка термического разложения отходов - 1), (см. Г.М, Золотарев «Раздельный сбор и переработка мусора», Москва, Люберецкое информагентство, 2015 г., с. 66-67).The pyrolysis reactor “UTRO-1” (Thermal decomposition unit - 1) was adopted as a prototype (see G.M. Zolotarev “Separate waste collection and processing”, Moscow, Lyubertsy news agency, 2015, pp. 66-67 )

Пиролизный реактор высотой 3,0 м, диаметром 800 мм, был оборудован наружным металлическим кожухом с теплоизоляцией. Нагревание внутреннего корпуса пиролизного реактора осуществлялось за счет сжигания пиролизного газа. Температура нагрева составляла 400-500°С.The pyrolysis reactor 3.0 m high, 800 mm in diameter, was equipped with an external metal casing with thermal insulation. The inner shell of the pyrolysis reactor was heated by burning pyrolysis gas. The heating temperature was 400-500 ° C.

В результате термохимического разложения отходов образовывался пиролизный пар. При охлаждении пара выделялась синтетическая пиролиз-ная жидкость, которая собиралась в цистерне.As a result of thermochemical decomposition of the waste, pyrolysis steam was formed. When the steam was cooled, a synthetic pyrolysis liquid was released, which was collected in a tank.

К конструктивным недостаткам пиролизного реактора следует отнести низкую производительность. При увеличении диаметра пиролизной камеры значительное количество отходов не подвергалось пиролизу и выгружалось в виде обугленных спекшихся частиц.The design flaws of the pyrolysis reactor include low productivity. With an increase in the diameter of the pyrolysis chamber, a significant amount of waste was not subjected to pyrolysis and discharged in the form of charred sintered particles.

22

Отсутствие предварительной сушки и нагрева твердых бытовых отходов увеличивало время термохимического разложения, что сказывалось на производительности пиролизного комплекса.The lack of preliminary drying and heating of municipal solid waste increased the time of thermochemical decomposition, which affected the performance of the pyrolysis complex.

Для устранения указанных недостатков автор предложил конструктивный вариант двухстадийного пиролиза в виде двух расположенных одна над другой камер сушки и камеры пиролиза. При этом в камере сушки предварительный нагрев отходов осуществляется за счет горячих газов, поступающих во внутреннюю полость камеры сушки из внешней полости нагрева камеры пиролиза.To address these shortcomings, the author proposed a constructive version of two-stage pyrolysis in the form of two drying chambers and a pyrolysis chamber located one above the other. At the same time, in the drying chamber, the waste is preheated due to hot gases entering the internal cavity of the drying chamber from the external heating chamber of the pyrolysis chamber.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного, высокопроизводительного пиролизного реактора, работающего на твердых коммунальных отходах.The objective of the present invention is to provide an efficient, high-performance pyrolysis reactor operating on solid municipal waste.

Решение поставленной задачи достигается тем, что камера пиролиза в сечении имеет форму протяженного овала с минимальной длиной короткой оси для максимального прогрева отходов между двумя раскаленными металлическими стенками, а по краям основания имеются два прямоугольных отверстия, в которых смонтированы два шунтирующих плоских затворов с электроприводами, между которых расположены кольцевые активаторы с режущими лезвиями для рыхления и дробления отходов.The solution to this problem is achieved by the fact that the pyrolysis chamber in cross section has the shape of an extended oval with a minimum length of a short axis for maximum heating of the waste between two hot metal walls, and along the edges of the base there are two rectangular holes in which two shunting flat gates with electric actuators are mounted, between which are ring activators with cutting blades for loosening and crushing waste.

Камера пиролиза находится внутри термоизолированной оболочки внешнего нагрева, куда поступают горячие бескислородные газы от термического генератора при температуре 500°С. После некоторого снижения температуры горячие бескислородные газы поступают по трубопроводу с регулируемым клапаном от внешней полости камеры пиролиза во внутреннюю полость камеры сушки для нагрева и сушки отходов.The pyrolysis chamber is located inside a thermally insulated shell of external heating, where hot oxygen-free gases come from a thermal generator at a temperature of 500 ° C. After a certain decrease in temperature, hot oxygen-free gases enter the pipeline with an adjustable valve from the outer cavity of the pyrolysis chamber into the inner cavity of the drying chamber for heating and drying the waste.

Остаточные инертные раскаленные отходы из камеры пиролиза поступают через шунтирующие затворы, размещенные в основании камеры пиро-лизы, на скребковый конвейер заполненный водой. В результате образуется гранулированный шлак, который используется в качестве строительного материала для подсыпки дорог, а также для рекультивации лежалых отходов полигона.Residual inert red-hot waste from the pyrolysis chamber enters through shunt valves located at the base of the pyrolysis chamber, to a scraper conveyor filled with water. As a result, granular slag is formed, which is used as a building material for filling roads, as well as for the rehabilitation of stale landfill waste.

Пример выполнения пиролизного реактора представлен на фиг. 1.An exemplary pyrolysis reactor is shown in FIG. one.

Пиролизный реактор включает загрузочный бункер 1, камеру сушки 2, камеру пиролиза 3.The pyrolysis reactor includes a loading hopper 1, a drying chamber 2, a pyrolysis chamber 3.

Камера сушки и камера пиролиза в сечении имеют протяженную форму, с расположенными по краям основания прямоугольными проемами для выпуска отходов с помощью двух шунтирующих плоских затворов 4. Между затворами вмонтирован лопастной вращающийся активатор с режущими лезвиями 5 для рыхления и дробления отходов.The drying chamber and the pyrolysis chamber in cross section have an extended shape, with rectangular openings for discharging waste located at the edges of the base using two shunting flat shutters 4. A rotary vane activator with cutting blades 5 is mounted between the shutters for loosening and crushing the waste.

Под камерой пиролиза ниже двух шунтирующих плоских затворов установлен скребковый конвейер 6, заполненный водой.Under the pyrolysis chamber, below the two shunting flat gates, a scraper conveyor 6 filled with water is installed.

Работа пиролизного реактора осуществляется следующим образом.The operation of the pyrolysis reactor is as follows.

33

В загрузочный бункер 1 подают освобожденные от негабаритных предметов твердые коммунальные отходы крупностью не более 400 мм.In the hopper 1 serves solid municipal waste freed from oversized items with a grain size of not more than 400 mm.

С помощью шунтирующих плоских затворов 4 отходы перепускают в камеру сушки 2.Using shunting flat shutters 4 waste is passed into the drying chamber 2.

Из камеры сушки сухие и нагретые до температуры 200-300°С отходы с помощью плоских шунтирующих затворов перепускают в камеру пиролиза 3.From the drying chamber, dry and heated to a temperature of 200-300 ° C waste using a flat shunt gate is passed into the pyrolysis chamber 3.

Для перемешивания и предотвращения зависаний отходов в основание камеры сушки и камеры пиролиза вмонтирован лопастной вращающийся активатор 5.To mix and prevent freezing of waste in the base of the drying chamber and the pyrolysis chamber mounted rotary vane activator 5.

После термохимического разложения остаточные инертные раскаленные отходы через плоские шунтирующие затворы, размещенные в основании камеры пиролиза, поступают на скребковый конвейер 6, заполненный водой. В результате образуется гранулированный шлак, который используется в качестве строительного материала для подсыпки дорог, а также для рекультивации лежалых отходов полигона.After thermochemical decomposition, residual inert red-hot wastes through flat shunt valves located at the base of the pyrolysis chamber enter a scraper conveyor 6 filled with water. As a result, granular slag is formed, which is used as a building material for filling roads, as well as for the rehabilitation of stale landfill waste.

От термического генератора А пропускают горячий бескислородный газ при температуре 500°С через полость между внутренним металлическим корпусом и внешней теплоизоляционной оболочкой камеры пиролиза для термохимического разложения отходов.Hot oxygen-free gas is passed from thermal generator A at a temperature of 500 ° C through the cavity between the inner metal case and the outer heat-insulating shell of the pyrolysis chamber for thermochemical decomposition of waste.

Отработанный горячий бескислородный газ перепускают по соединительному трубопроводу с регулируемым клапаном во внутреннюю полость камеры сушки.The spent hot oxygen-free gas is passed through a connecting pipe with an adjustable valve into the internal cavity of the drying chamber.

Проходя снизу вверх через всю массу мокрых отходов в камере сушки горячие бескислородные газы осушают и нагревают отходы до температуры 200 - 300°С.Passing from bottom to top through the entire mass of wet waste in the drying chamber, hot oxygen-free gases drain and heat the waste to a temperature of 200 - 300 ° С.

Отдавшие тепло горячие бескислородные газы вместе с паром, образовавшимся за счет сушки влажных отходов, поступают в устройство очистки и утилизации тепла отходящих в атмосферу газов В.The hot oxygen-free gases that have given off heat, together with the steam generated by drying the wet waste, enter the device for cleaning and utilizing the heat of the exhaust gases B.

В результате термохимического разложения углеродосодержащих отходов в герметичной камере пиролиза образуется пиролизный пар, который выводится через верхний коллектор в блок охлаждения и сепарации Б для разделения на сухой пиролизный газ и синтетическую жидкость.As a result of the thermochemical decomposition of carbon-containing wastes, pyrolysis steam is formed in the sealed pyrolysis chamber, which is discharged through the upper collector to the cooling and separation unit B for separation into dry pyrolysis gas and synthetic liquid.

Описанная выше конструктивная схема пиролизного реактора обеспечивает создание эффективного, высокопроизводительного пиролизного реактора, работающего на твердых коммунальных отходах.The design scheme of the pyrolysis reactor described above provides the creation of an efficient, high-performance pyrolysis reactor operating on solid municipal waste.

За счет предварительного нагрева твердых коммунальных отходов в камере сушки до температуры 200-300 градусов и увеличенного сечения камеры пиролиза овальной формы достигается высокая производительность пиролизного реактора по сравнению с однокамерными пиролизными реакторами с цилиндрической формой камеры пиролиза.Due to the preliminary heating of municipal solid waste in the drying chamber to a temperature of 200-300 degrees and the enlarged section of the oval-shaped pyrolysis chamber, a high pyrolysis reactor productivity is achieved in comparison with single-chamber pyrolysis reactors with a cylindrical pyrolysis chamber.

Claims (1)

Пиролизный реактор, включающий камеру пиролиза с двойной внешней стенкой, через проем которой пропускают горячий газ для конвективного нагрева отходов для их термохимического разложения, и камеру сушки, установленную над камерой пиролиза, через которую пропускают отработанные горячие газы для предварительного нагрева и сушки отходов, отличающийся тем, что камера пиролиза в сечении имеет форму протяженного овала с минимальной длиной короткой оси для максимального прогрева отходов между двумя раскаленными металлическими стенками, а по краям основания загрузочного бункера, камеры сушки и камеры пиролиза имеются прямоугольные отверстия, в которых смонтированы по два шунтирующих плоских затвора с электроприводами, между которыми расположены кольцевые активаторы с режущими лезвиями для рыхления и дробления отходов.A pyrolysis reactor including a pyrolysis chamber with a double external wall, through which hot gas is passed through for convective heating of waste for thermochemical decomposition, and a drying chamber installed above the pyrolysis chamber, through which spent hot gases are passed for preheating and drying of waste, characterized in that the pyrolysis chamber in cross section has the form of an extended oval with a minimum length of a short axis for maximum heating of the waste between two red-hot metal walls, and The edges of the base of the loading hopper, the drying chamber and the pyrolysis chamber have rectangular openings in which two shunting flat shutters with electric drives are mounted, between which there are ring activators with cutting blades for loosening and crushing waste.
RU2018143656A 2018-12-10 2018-12-10 Pyrolysis reactor RU2704177C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143656A RU2704177C1 (en) 2018-12-10 2018-12-10 Pyrolysis reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143656A RU2704177C1 (en) 2018-12-10 2018-12-10 Pyrolysis reactor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2704177C1 true RU2704177C1 (en) 2019-10-24

Family

ID=68318513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018143656A RU2704177C1 (en) 2018-12-10 2018-12-10 Pyrolysis reactor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2704177C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2816653C1 (en) * 2023-11-01 2024-04-02 Андрей Анатольевич Иванов Installation for processing carbon-containing product by thermochemical conversion

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2135896C1 (en) * 1998-12-28 1999-08-27 Открытое акционерное общество "ВНИИЭТО" Method and device for heat treatment of solid wastes
EP1371714A2 (en) * 2002-06-15 2003-12-17 GNS - Gesellschaft für Nachhaltige Stoffnutzung mbH Process and apparatus for producing a fuel gas from biomass
WO2008034424A1 (en) * 2006-09-20 2008-03-27 Dinano Ecotechnology Llc Method of thermochemical processing of carbonaceous raw materials
RU2393198C2 (en) * 2008-08-01 2010-06-27 ООО Фирма "РОСТ-Л" Pyrolysis plant reactor
RU2544669C1 (en) * 2014-02-03 2015-03-20 Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Компания "Интергаз" Method for processing combustible carbon- and/or hydrocarbon-containing products, and reactor for implementing it
RU2613063C2 (en) * 2015-04-21 2017-03-15 Григорий Михайлович Золотарев Zolotarev pyrolysis reactor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2135896C1 (en) * 1998-12-28 1999-08-27 Открытое акционерное общество "ВНИИЭТО" Method and device for heat treatment of solid wastes
EP1371714A2 (en) * 2002-06-15 2003-12-17 GNS - Gesellschaft für Nachhaltige Stoffnutzung mbH Process and apparatus for producing a fuel gas from biomass
WO2008034424A1 (en) * 2006-09-20 2008-03-27 Dinano Ecotechnology Llc Method of thermochemical processing of carbonaceous raw materials
RU2393198C2 (en) * 2008-08-01 2010-06-27 ООО Фирма "РОСТ-Л" Pyrolysis plant reactor
RU2544669C1 (en) * 2014-02-03 2015-03-20 Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Компания "Интергаз" Method for processing combustible carbon- and/or hydrocarbon-containing products, and reactor for implementing it
RU2613063C2 (en) * 2015-04-21 2017-03-15 Григорий Михайлович Золотарев Zolotarev pyrolysis reactor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2818075C1 (en) * 2023-09-08 2024-04-23 Андрей Анатольевич Иванов Furnace module of plant for processing carbon-containing product by thermochemical conversion
RU2816653C1 (en) * 2023-11-01 2024-04-02 Андрей Анатольевич Иванов Installation for processing carbon-containing product by thermochemical conversion
RU2841534C1 (en) * 2025-01-21 2025-06-09 Анатолий Николаевич Шумицкий Thermochemical conversion plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206244626U (en) Pyrolyzing sludge device
CN201040744Y (en) Biomass fluidized dynamic pyrolysis furnace
KR100960361B1 (en) High calorie dry sludge solid fuel combustion device and movable grate used therein
CA2806969A1 (en) Coal material decomposing device with screw-type cabin
RU170802U1 (en) Medical waste disposal unit
CN206882391U (en) Domestic garbage was harmlessly treated complete set of equipments
CN105927983A (en) Screw propelling type solid waste continuous carbonization equipment and continuous carbonization method
CN111394114A (en) A kind of organic waste pyrolysis oil-making equipment and method based on self-sustaining smoldering
CN208532689U (en) High-temperature super-conducting pipe pollution-free garbage cracks gasification furnace
CN110093188B (en) High-temperature superconducting pipe pollution-free garbage cracking gasification furnace
CN108467735A (en) A kind of automatic feed/discharge is biomass carbonated-cooling integration self-heating apparatus and method
RU2346023C1 (en) Wood pyrolyser
CN201505660U (en) Garbage carbonization pyrolysis furnace
RU2704177C1 (en) Pyrolysis reactor
RU2613063C2 (en) Zolotarev pyrolysis reactor
RU2398810C1 (en) Pyrolysis reactor
RU2545199C1 (en) Gasifier of solid domestic waste and solid fuel
CN110779019A (en) Domestic waste anaerobic sectional type pyrolysis furnace
CN204848776U (en) Telescopic plasma gasification reaction stove
RU2566783C2 (en) Device for carbonaceous feed gasification
CN202116507U (en) Production system for double activated carbon
CN114163096B (en) Superconducting high-efficiency harmless sludge treatment device
CN205119075U (en) Garbage pyrolytic gasification incineration disposal device
CN104194806B (en) Rotating bed pyrolyzing furnace and pyrolyzing method
CN210141587U (en) A double grate structure of a waste cracking furnace