Виталий 19 февраля 2019 просмотров: 138

Изобретение относится к области переработки твердых органических веществ, в частности, к технике переработки древесины, продуктов растениеводства, органосодержащего ископаемого топлива, а также промышленных и бытовых отходов, содержащих органические составляющие, и может найти применение в энергетике, коммунальном хозяйстве, химической, лесо- и нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Способ переработки твердых органосодержащих веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо ведут путем нагрева их с заданной скоростью нагрева с последующим направлением полученных газообразных фракций на дальнейшую переработку конденсацией. Органосодержащие вещества и отходы измельчают до размеров частиц 0,05-5 мм, а высокоскоростной нагрев осуществляют без доступа воздуха со скоростью нагрева 10-10 град/сек при температуре 751-1000°С в течении 10-10-5 сек. Полученное газообразное топлива очищают путем пропускания через жидкую фракцию предварительно сконденсированного топлива. Органосодержащее вещество и отходы спрессовывают между вращающимися валами при температуре валов 751-1000°С в течение 10-10-5 сек, а скорость подачи органосодержащего вещества и отходов устанавливают в пределах V=(0,02-0,2)D, где V - скорость подачи, г/сек, D - диаметр валов, см, при скорости вращения валов 1-100 об/мин. Предложен также способ переработки твердых органических веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо путем измельчения твердой фракции до размеров частиц 0,05-5 мм и нагрева ее в газовой среде или в вакууме в двухстадийном процессе путем высокоскоростного нагрева без доступа воздуха со скоростью нагрева 10-106 град/сек на первой стадии в различных камерах при температуре 371-550°С в первой стадии и 751-1000°С во второй стадии в течение 10-10-5 сек. Описаны также устройства для одностадийного и двухстадийного процессов. Изобретение позволяет значительно повысить выходы газообразных топлив. 4 н. и 18 з.п. ф-лы. 3 ил.

Пиролиз из твердых отходов


Изобретение относится к области переработки твердых органических веществ, в частности к технике переработки древесины, продуктов растениеводства, органосодержащего ископаемого топлива, а также промышленных и бытовых отходов, содержащих органические составляющие, и может найти применение в энергетике, коммунальном хозяйстве, химической, лесо- и нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Изобретение может использоваться при уничтожении отходов, вредных для окружающей среды, и композиций, переработка которых запрещена законом, например отходов санитарных и медицинских учреждений.

Известен способ термической переработки органических веществ, заключающийся в том, что термическую переработку осуществляют за счет нагрева веществ до температуры разложения при одновременном и непрерывном уплотнении, а защитную среду создают за счет газов, образующихся при разложении материалов с недостатком окислителя (патент РФ №2119124, МКИ7 F 23 G 5/027, 1998).

Недостатком этого способа являются:

- необходимость высокоинтенсивного подвода энергии, что ограничивает количество перерабатываемого продукта;

- необходимость удаления после пиролиза влаги при получении газообразного и жидкого топлива;

- сложность разделения компонентов, полученных по известному способу, при использовании их самостоятельно;

- известный способ является энергоемким, недостаточно производительным;

- процесс идет при температурах разложения.

Известен способ переработки мелкодисперсных влагосодержащих органических веществ путем нагрева их в газовой среде или в вакууме, причем переработку выполняют постадийно вблизи границы существования выделяемого вещества в конденсированном состоянии, достижение которой осуществляется путем высокоскоростного нагрева со скоростью 103-105 град/с, которая для каждой стадии различна, а количество стадий определяется количеством выводимых из процесса продуктов или увеличивается при существовании температурных интервалов, в которых не протекает химических реакций, причем на одной из стадий при температуре 200-375°С из системы удаляют влагу, а температура последней стадии равна 550-750°С, а газообразные фракции, получаемые на каждой стадии процесса переработки, выводят из системы и направляют для дальнейшей конденсации, переработки или сжигают, твердые продукты, оставшиеся после последней стадии, также отправляют на переработку или сжигают (патент РФ №2201951, МКИ F 23 G 5/100 2003).

В данном способе для получения водяного пара и горючих газов нагрев осуществляется в две стадии: до температуры нагрева 200-375°С на первой стадии и до температуры 550-750°С на второй в зависимости от вида органического вещества. Водяной пар, полученный на первой стадии, направляют через трубопровод в паровую машину и/или теплообменник для производства теплоты и электроэнергии, а газообразное топливо, полученное на последующих стадиях, через другие трубопроводы направляют в тепловую машину и /или в теплообменник для получения энергии теплоты, жидкого топлива или других разных химических веществ для использования в промышленности. Невозгоняемый твердый остаток, оставшийся после последней стадии процесса, подвергают окислению кислородом воздуха в окислительной камере или направляют для дальнейшего использования. Оставшийся на любой предыдущей стадии многостадийного процесса остаток вещества направляют на дальнейшую переработку или утилизацию.

В качестве перерабатываемого вещества можно использовать древесину, продукты растениеводства или их отходы, органосодержащие полезные ископаемые, промышленные или бытовые отходы, содержащие органические соединения.

В известном способе холодное вещество подвергают высокоскоростному нагреву в горячей системе до температуры, приближающейся к температуре границы существования вещества в конденсированной фазе.

В результате использования способа переработки органических веществ получают газообразное и жидкое топливо или продукты дальнейшей переработки.

Недостатком известного способа переработки органических веществ является большая доля жидкой фракции получаемого топлива и сравнительно малая доля газообразного топлива. Получаемое после конденсации жидкое топливо по своим параметрам обладает свойствами печного топлива и для его использования в двигателях внутреннего сгорания требуется фильтрация, модификация и удаление остаточной конденсированной влаги. Кроме того, его теплотворная способность в случае использования растительных и древесных отходов примерно в 2 раза ниже, чем у дизельного топлива.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства и регенерации химических веществ и горючих веществ из твердых веществ, в котором органическое вещество, содержащее отбросный материал, мусор, отходы, нагревают при температуре 150 и 1400°С в течение 0,05-10 сек и из зоны пиролиза выводят газообразные вещества (патент DE 25 38391, С 10 В 53/00 от 24.02.77).

Недостатками известного способа является низкий выход получаемого газообразного топлива.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение объема производства газообразного топлива за счет снижения доли получаемого жидкого топлива.

Технический результат заключается в увеличении объема получаемого газового топлива, которое может непосредственно использоваться в двигателях внутреннего сгорания, газовых турбинах и котельных установках для получения электроэнергии, пара и горячей воды.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки твердых органосодержащих веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо путем нагрева их с заданной скоростью нагрева с последующим направлением полученных газообразных фракций на дальнейшую конденсацию переработки органосодержащие вещества и отходы измельчают до размеров частиц 0,05-5 мм, а высокоскоростной нагрев осуществляют без доступа воздуха со скоростью нагрева 10-10-6 град/сек при температуре 751-1000°С в течение 10-10-5 сек и очисткой полученного газообразного топлива путем пропускания через жидкую фракцию предварительно сконденсированного топлива, при этом органосодержащее вещество и отходы спрессовывают между вращающимися валами при температуре валов 751-1000°С в течение 10-10-5 сек, а скорость подачи органосодержащего вещества и отходов устанавливают в пределах

V=(0,02-0,2)D, где V - скорость подачи, г/сек, D - диаметр валов, см, при скорости вращения валов 1-100 об/мин.

Для снижения затрат энергии нагрев валов осуществляют токами высокой частоты от индуктора через стенки теплоизолированного и прозрачного для электромагнитного поля реактора.

В другом варианте способа переработки нагрев валов осуществляют с помощью светового излучения через прозрачные для светового излучения стенки реактора.

В способе переработки твердых органосодержащих веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо путем измельчения твердой фракции и нагрева ее в газовой среде или в вакууме в двухстадийном процессе путем высокоскоростного нагрева измельчение проводят до размеров частиц 0,05-5 мм, а нагрев осуществляют без доступа воздуха со скоростью нагрева 101-106 град/сек в каждой стадии в различных камерах при температуре 371-550°С в первой стадии и температуре 751-1000°С во второй стадии при времени перемещения и переработки 10-10-5 сек в обеих стадиях, полученный пар, в первой стадии, отправляют в систему парового отопления или в паровую электростанцию или паровой двигатель, а газообразное топливо из второй стадии пропускают через жидкую фракцию предварительно сконденсированного топлива и направляют в тепловую электростанцию, двигатель внутреннего сгорания, газовую котельную или компримируют при давлении 3-300 атмосфер в газовых баллонах.

Для увеличения производительности способа переработки органосодержащее вещество и отходы спрессовывают между вращающимися валами при температуре валов 371-550°С в первой стадии и 751-1000°С во второй стадии при времени перемещения между стадиями и переработке в течении 10-10-5 сек, а скорость подачи органосодержащего вещества и отходов на каждой стадии устанавливают в пределах V=(0,02-0,2)D, где V - скорость подачи, г/сек, D - диаметр валов см при скорости вращения валов 1-100 об/мин.

Для снижения затрат энергии нагрев по крайней мере в одной камере осуществляют токами высокой частоты от индуктора через стенки теплоизолированного и прозрачного для электромагнитного поля реактора.

В другом варианте способа переработки нагрев валов осуществляют с помощью светового излучения через прозрачные для светового излучения стенки реактора.

Еще в одном варианте способа переработки нагрев реактора осуществляют токами высокой частоты от индуктора путем нагрева стенок непрозрачного для электромагнитного поля теплоизолированного с внешней стороны стенок реактора.

В устройстве для переработки твердых органосодержащих веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо, содержащем вращающиеся валы, помещенные в камере реактора, узел нагрева реактора, устройство подачи вещества и отходов в реактор и устройство очистки газообразного топлива на выходе из реактора, реактор выполнен однокамерным, вращающиеся валы изготовлены из чугуна или стали и снабжены устройством подпрессовывания органического вещества и отходов между валами, устройство очистки несконденсированного газового топлива совмещено с приемником-конденсатором жидкой фракции сконденсированного топлива, а узел нагрева реактора выполнен в виде электрического индуктора, установленного с наружной стороны камеры, а стенки реактора снабжены с внутренней стороны теплоизоляцией и выполнены из материала, прозрачного для электромагнитного поля индуктора, например из латуни.

Для снижения затрат энергии вращающиеся валы имеют осевую часть из немагнитного материала, наружную цилиндрическую поверхность из чугуна или стали, а между осями валов и наружной цилиндрической поверхностью установлена теплоизоляция, например из керамики.

В другом варианте устройства для переработки твердых органосодержащих веществ и отходов стенки реактора снабжены с внешней стороны слоем теплоизоляции и выполнены из материала, непрозрачного для электромагнитного поля индуктора, а вращающиеся валы содержат выполненные из стали ось вращения и наружную цилиндрическую оболочку, между осью и оболочкой установлен слой теплоизоляции, например из керамики.


Еще в одном варианте устройства для переработки твердых органосодержащих веществ и отходов узел нагрева выполнен в виде светового излучателя, установленного с наружной стороны камеры реактора, стенки камеры выполнены из теплоизоляционного материала, прозрачного для светового излучения, например из кварца, а вращающиеся валы имеют на поверхности покрытие с низким коэффициентом отражения, а в поперечном сечении валы имеют слоистую осесимметричную структуру: металлическую ось, слой теплоизоляции и металлическую цилиндрическую оболочку.

В устройстве для переработки твердых органосодержащих веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо, содержащем два однокамерных реактора с установленными в каждом реакторе вращающимися валами, устройство подачи вещества и отходов в первый реактор и между реакторами, узлы нагрева реакторов и устройство удаления нагретого пара из первого реактора и газообразного топлива из второго реактора, вращающиеся валы выполнены из чугуна или стали и снабжены устройством подпрессовывания органического вещества и отходов между валами, первый реактор соединен теплоизолированным паропроводом с паровой электростанцией, с паровым двигателем или с системой парового отопления, устройство удаления газообразного топлива из второго реактора совмещено с устройством очистки несконденсированного газообразного топлива и приемником-конденсатором жидкой фракции сконденсированного газообразного топлива, а узел нагрева по крайней мере одного реактора выполнен в виде электрического индуктора, установленного с наружной стороны камеры реактора, а стенки реактора снабжены с внутренней стороны слоем теплоизоляции и выполнены из материала, прозрачного для электромагнитного поля индуктора, например из латуни.

Для снижения затрат энергии вращающиеся валы имеют осевую часть из немагнитного материала, наружную цилиндрическую поверхность из чугуна или стали, а между осями валов и наружной цилиндрической поверхностью установлен слой теплоизоляции, например из керамики.

В другом варианте устройства для переработки твердых органосодержащих веществ и отходов стенки реактора снабжены с внешней стороны слоем теплоизоляции и выполнены из материала, непрозрачного для электромагнитного поля индуктора, а вращающиеся валы содержат выполненные из стали ось вращения и наружную цилиндрическую оболочку, между осью и оболочкой установлен слой теплоизоляции, например из керамики.

Еще в одном варианте устройства для переработки твердых органосодержащих веществ и отходов узел нагрева выполнен в виде светового излучателя, установленного с наружной стороны камеры реактора, стенки камеры выполнены из теплоизоляионного материала, прозрачного для светового излучения, например из кварца, а вращающиеся валы имеют на поверхности покрытие с низким коэффициентом отражения, а в поперечном сечении валы имеют слоистую структуру: металлическую ось, слой теплоизоляции и металлическую цилиндрическую оболочку.

В устройстве расстояние между валами Δ и размер d перерабатываемых частиц связаны соотношением Δ=(0,1-0,5)d.

В устройстве расстояние между валами составляет Δ=(0,1-0,5)d, где d - диаметр измельченных частиц органосодержащего вещества.

В предлагаемом способе скорость подачи органосодержащего вещества и отходов устанавливают в пределах V=(0,02-0,2)D, где V - скорость подачи, г/сек, D - диаметр валов, на единицу длины, см, при скорости вращения валов 1-100 об/мин.

Загрузка перерабатываемого материала зависит от диаметра и длины вала, но диаметр D имеет определяющее значение, так как от диаметра вала и скорости вращения вала зависит способность узла пиролиза восстанавливать температуру после контакта валов с веществом, поскольку при этом происходит охлаждение вала за счет отбора энергии на процесс пиролиза и восстановление необходимой температуры 751-1000°С происходит за те К оборота вала, когда оставшая часть вала не контактирует с загружаемым сырьем.

Способ и устройство для переработки органосодержащих веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо поясняется фиг.1-3.

На фиг.1 - представлена блок-схема способа и устройства переработки органосодержащих веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо.

На фигуре 2 - схема устройства для переработки с двумя камерами-реакторами.

На фиг.3 - сечение вращающихся валов в реакторах.

Блок-схема способа и устройства на фиг.1 включает блок измельчения 1, блок подачи 2 органосодержащих веществ и отходов в реактор 3, блок нагрева вращающихся валов 4, 5 камеры реактора 3 с помощью узла нагрева 6, выполненного в виде электрического индуктора, блок подпрессовывания 7 вращающихся валов 4, 5, блок очистки 8 несконденсированного газообразного топлива в приемнике-конденсаторе 9 жидкой фракции сконденсированного газообразного топлива, блок 10 использования газообразного топлива.

Согласно блок-схеме на фиг.1 органосодержащее вещество и отходы измельчают в блоке измельчения 1 и с помощью блока подачи 2 направляют в камеру реактора 3. Вещество и отходы спрессовываются на вращающихся валах 4, 5 при температуре 751-1000°С в течение 10-10-5 сек.

Нагрев вращающихся валов 4, 5 осуществляют с помощью электрического индуктора 6. Скорость вращения валков 4,5 регулируется оборотами электродвигателя 11. Несконденсированная и сконденсированная фракции газообразного топлива поступают в приемник-конденсатор 9, где образуется жидкая фракция топлива. В блоке очистки 8 газообразное топливо проходит через жидкую фракцию, охлаждается и очищается от примесей и поступает в блок использования 10 газообразного топлива. Здесь газообразное топливо компримируют и хранят в балонах при давлении 3-300 атмосфер и/или направляют в газовую котельную, газовую электростанцию или в тепловую машину.

На фиг.2 устройство для переработки органосодержащего вещества и отходов содержит измельчитель 12, шнековый транспортер 13 для подачи вещества и отходов в первый реактор 14, шнековый транспортер 15 для подачи вещества и отходов из реактора 14 во второй реактор 16, узел нагрева 17 в виде электрического индуктора для нагрева вращающихся валов 18 в однокамерных реакторах 14 и 16, устройство подпрессовывания 19 валов 18, устройство 20 конденсации жидкой фракции, совмещенное с устройством 21 очистки и охлаждения несконденсированной фракции газообразного топлива. Первый реактор 14 имеет теплоизолированный паропровод 22 для подачи пара к потребителю 23.

Второй реактор 16 имеет трубопровод 24 для подачи несконденсированного, газообразного топлива через охлаждающее устройство 21 к потребителю 25. В качестве потребителя 25 установлен газопоршневой двигатель с генератором 26.

Устройство для переработки твердого органосодержащего топлива и отходов работает следующим образом.

Измельченное до размеров 0,5-5 мм органосодержащее вещество и поступает из измельчителя 12 по шнековому транспортеру 13 в первый реактор 14 и проходит через вращающиеся валы 18, при этом происходит подпрессовывание и нагрев вещества и отходов до температуры 371-550°С за время 10-10-5 сек, которое определяется скоростью подачи V вещества, диаметром D и скоростью вращения валков в соответствии с формулой V=(K)D, где V - г/сек, D - см, К=(0,02-0,2) г/сек, см, при скорости вращения валов 1-100 об/мин. Образующийся пар по теплоизоляционному паропроводу 22 поступает потребителю 23. Обезвоженное вещество и отходы по шнековому транспортеру 15 поступают во второй однокамерный реактор 16, где вещество и отходы нагреваются до температуры 751-1000°С. Время термообработки во втором реакторе составляет 10-5 сек-10 сек. Скорость нагрева 101-106 град/сек. Несконденсированное газовое топливо после очистки в приемнике-конденсаторе 20-21 поступает в трубопровод 24 к потребителю 25. Стенки камер реакторов 14 и 16 выполнены из немагнитного материала, прозрачного для электромагнитного поля индуктора 17. Изнутри камеры реакторов 14 и 16 имеют слой теплоизоляции 27.

Вращающиеся валы 18 (фиг.3) в обоих реакторах в разрезе имеют трехслойную структуру. Центральная осевая их часть выполнена из немагнитного материала. Периферийная цилиндрическая часть выполнена из чугуна или стали с высоким коэффициентом поглощения электромагнитного поля индуктора 17. Средняя часть валов выполнена из теплоизоляционной керамики. Такое исполнение валов, а также реакторов позволяет снизить расход энергии на их нагрев и потери энергии через подшипники валов, а также стенки 28 камер реакторов. Расстояние Δ между валками составляет Δ=(0,1-0,5)d, где d - средний диаметр измельченных частиц перерабатываемого вещества.

На фиг.3 схематично представлена камера реактора 14 в разрезе с вращающимися навстречу друг другу валами 18, которые нагреваются индуктором 17 до требуемой температуры. Расстояние между валами 18 выбирают в соотношении Δ=(0,1-0,5)d, где d - средний диаметр измельченных частиц перерабатываемого вещества. При этом обеспечивается плотный его контакт с нагретой поверхностью валов 18. Контактный способ взаимодействия (в данном случае двухсторонний) перерабатываемого вещества с нагретой поверхностью способствует достижению большего эффекта разложения органосодержащего вещества, а следовательно, повышению экономичности процесса пиролиза и производительности установки в целом

Увеличенное время и температура процесса снижают долю жидкой сконденсированной фракии топлива до 10-20% и увеличивают долю несконденсированной газовой фракции до 30-50%, при этом снижается твердый углеподобный остаток до 5-10% от сухой массы органосодержащего топлива и отходов.

Получаемое жидкое топливо требует очистки и модификации для использования в двигателе внутреннего сгорания. Газообразное топливо, получаемое согласно предлагаемому изобретению, и состоящее в основном из низкомолекулярных углеродов может непосредственно подаваться в двигатель внутреннего сгорания, например в дизель-электрический агрегат, и использоваться для получения электрической энергии и теплоты.

Пример 1.

Использовали материал: горючие сланцы-порошок темнобурого цвета, измельченный до размеров частиц 0,05-3 мм. Высокоскоростной нагрев осуществляли без доступа воздуха в одностадийном процессе при температуре в реакторе пиролиза, равной 850°С. Скорость нагрева частиц составляла 102 град/сек, время нагрева 10-5 сек. Полученное газообразное топливо очищали путем пропускания через жидкую фракцию предварительно сконденсированного топлива и направляли в электростанцию с двигателем внутреннего сгорания мощностью 40 лошадиных сил. При этом сланцы-порошок спрессовывают между вращающимися валами при температуре валов 850°С в течение 10-5 сек, а скорость подачи органосодержащего вещества и отходов устанавливают в пределах V=0,2·40=8 г/сек, где диаметр валов равен 40 см, при скорости вращения валов 60 об/мин. Валы нагревали токами высокой частоты от индуктора.

В сутки перерабатывают 691 кг материала.

Выход газа в процессе пиролиза составляет 70%, т.е. 483 кг/сутки.

Анализируемая проба - жидкая фракция биотоплива. Методом хроматографии получены анализы с содержанием: углерод 69,5%, водород 9,42%, азот 0,88%, сера 0,23%.

Пример 2.

Использовали сырье древесные опилки влажностью 8% с размером частиц 0,05-1 мм. Высокоскоростной нагрев осуществляют в среде аргона в одностадийном процессе при температуре нагрева валов токами высокой частоты от индуктора 900°С. Скорость нагрева составляла 103 град/сек. Полученное газообразное топливо очищали путем пропускания через жидкую фракцию предварительно сконденсированного топлива и направляли в электростанцию с двигателем внутреннего сгорания мощностью 40 лошадиных сил. Спрессовывают сырье по примеру 1.

При обработке 700 кг материала получают около 490 кг/сутки газообразного топлива.

Анализируемая газообразная проба содержала углерода - 57%, водорода - 12%, азота - 1,1%, сера - 0,2%, кислород - 28,7%.

Пример 3.

Исходный материал - торфяная масса с размером частиц 0,1-2 мм.

В результате высокоскоростного пиролиза в вакууме получены газообразные продукты и жидкая фракция.

В первой камере двухстадийного процесса происходило выделение воды при температуре 400°С при скорости нагрева 102 град/сек, а во второй камере температура составляет 900°С при скорости нагрева 103 град/сек.

При обработке 780 кг материала получают около 585 кг/сутки газообразного топлива. Выход газа в процессе пиролиза составляет 75%.

Состав газообразных продуктов: метан 43,2%, этилен плюс этан 24,7%, пропилен 12,9%, пропан 7,8%, изобутилен 2,3%, бутан-1 - 6,1%.

Пример 4.

Исходный материал - торфяная масса с размером частиц 0,1-2 мм.

В результате высокоскоростного пиролиза в вакууме получены газообразные продукты и жидкая фракция.

В первой камере двухстадийного процесса происходило выделение воды при температуре 400°С при скорости нагрева 102 град/сек, а во второй камере температура составляет 900°С при скорости нагрева 103 град/сек.

При этом торфяную массу спрессовывают между вращающимися валами при температуре валов 400°С течение 10-5 сек в первой камере, а во второй камере температура валов составляет 900°С при скорости нагрева 103 град/сек. Скорость подачи органосодержащего вещества и отходов устанавливают в пределах V=0,15·60=9 г/сек, где диаметр валов равен 60 см, при скорости вращения валов 80 об/мин. В сутки перерабатывают 744 кг материала.

Выход газа в процессе пиролиза составляет 70%, т.е. 510 кг/сутки.

Состав газообразных продуктов: метан 43,2%, этилен плюс этан 24,7%, пропилен 12,9%, пропан 7,8%, изобутилен 2,3%, бутан-1 - 6,1%.

Пример 5.

Исходный материал - измельченный бурый уголь с приведенным диаметром частиц 0,1-1,0 мм.

В результате высокоскоростного пиролиза получены газообразные продукты и жидкая фракция.

В первой камере нагрев валов осуществляют токами высокой частоты от индуктора до температуры 400°С при скорости нагрева 102 град/сек в двухстадийном процессе для удаления паров воды, а во второй камере нагрев валов осуществляют токами высокой частоты от индуктора при температуре 800°С при скорости нагрева 103 град/сек, при этом происходило разложение (деструкция) органосодержащего вещества с выделением газообразной (горючий газ) и твердой фракции.

В сутки перерабатывают 600 кг материала.

Выход газа в процессе пиролиза составляет 68%, т.е. 408 кг/сутки.

Состав газообразных продуктов: метан 46,0%, этан 22,0%, пропилен 20,0%, пропан 10,0%, 2% неучтенные потери.

Нагрев валов осуществляют с помощью светового излучения (инфракрасными лучами). Источник излучения - электроспирали 500 Вт. Теми же способами осуществляют нагрев реактора.

В пределах изменения диаметров валов и скорости их вращения минимальная скорость подачи органосодержащего вещества, т.е. производительность установки, составит 180 г/мин, а максимальная - 1,8 кг/мин.

1. Способ переработки твердых органосодержащих веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо путем нагрева их с заданной скоростью нагрева, с последующим направлением полученных газообразных фракций на дальнейшую переработку конденсацией, отличающийся тем, что органосодержащие вещества и отходы измельчают до размеров частиц 0,05-5 мм, а высокоскоростной нагрев осуществляют без доступа воздуха со скоростью нагрева 10-106 град/с при температуре 751-1000°С в течение 10-10-5 с, очистку полученного газообразного топлива осуществляют путем пропускания через жидкую фракцию предварительно сконденсированного топлива, при этом органосодержащее вещество и отходы спрессовывают между вращающимися валами при температуре валов 751-1000°С в течение 10-10-5 с, а скорость подачи органосодержащего вещества и отходов устанавливают в пределах V=(0,02÷0,2)D, где V - скорость подачи, г/с, D - диаметр валов, см, при скорости вращения валов 1-100 об/мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев валов осуществляют токами высокой частоты от индуктора.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев реактора осуществляют токами высокой частоты от индуктора.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что нагрев валов осуществляют с помощью светового излучения.

5. Способ переработки твердых органических веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо путем измельчения твердой фракции до размеров частиц 0,05-5 мм и нагрева ее в газовой среде или в вакууме в двухстадийном процессе путем высокоскоростного нагрева без доступа воздуха со скоростью нагрева 10-106 град/с на первой стадии в различных камерах при температуре 371-550°С в первой стадии и 751-1000°С во второй стадии в течение 10-10-5 с.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что органосодержащее вещество и отходы спрессовывают между вращающимися валами при температуре валов 371-550°С в первой стадии и 751-1000°С во второй стадии при времени перемещения между стадиями и переработке в течение 10-10-5 с, а скорость подачи органосодержащего вещества и отходов на каждой стадии устанавливают в пределах V=(0,02-0,2)D, где V - скорость подачи, г/с, D - диаметр валов см, при скорости вращения валов 1-100 об/мин.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что нагрев валов по крайней мере в одной камере осуществляют токами высокой частоты.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что нагрев реактора осуществляют токами высокой частоты от индуктора.

9. Способ по п.6, отличающийся тем, что нагрев валов осуществляют с помощью светового излучения.

10. Способ по п.6, отличающийся тем, что несконденсированное газовое топливо очищают пропусканием через совмещенный приемник-конденсатор жидкой фракции сконденсированного топлива, а нагрев реактора осуществляют токами высокой частоты от электрического индуктора, установленного с наружной стороны камеры, через теплоизолированные стенки реактора, прозрачного для электромагнитного поля индуктора.

11. Способ по п.6, отличающийся тем, что полученный пар в первой стадии отправляют в систему парового отопления, или в паровую электростанцию, или паровой двигатель, а газообразное топливо из второй стадии пропускают через жидкую фракцию предварительно сконденсированного топлива и направляют в тепловую электростанцию, двигатель внутреннего сгорания, газовую котельную или компримируют при давлении 3-300 атмосфер в газовых балонах.

12. Устройство для переработки твердых органосодержащих веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо, содержащее вращающиеся валы, помещенные в камере реактора, устройство нагрева реактора, устройство подачи вещества и отходов в реактор и устройство очистки газообразного топлива на выходе из реактора, отличающееся тем, что реактор выполнен однокамерным, вращающиеся валы изготовлены из чугуна или стали и снабжены устройством подпрессовывания органического вещества и отходов между валами.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что узел нагрева реактора выполнен в виде электрического индуктора, установленного с наружной стороны камеры, а стенки реактора снабжены с внутренней стороны теплоизоляцией и выполнены из материала, прозрачного для электромагнитного поля индуктора, например из латуни.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что валы имеют осевую часть из немагнитного материала, наружную цилиндрическую поверхность из чугуна или стали, а между осями валков и наружной цилиндрической поверхностью установлен слой теплоизоляции, например, из керамики.

15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что стенки реактора снабжены с внешней стороны слоем теплоизоляции и выполнены из материала, непрозрачного для электромагнитного поля индуктора, а вращающиеся валы содержат выполненные из стали ось вращения и наружную цилиндрическую оболочку, а между осью и оболочкой установлен слой теплоизоляции, например, из керамики.

16. Устройство по п.13, отличающееся тем, что узел нагрева выполнен в виде светового излучателя, установленного с наружной стороны камеры реактора, стенки камеры выполнены из теплоизоляционного материала, прозрачного для светового излучения, например из кварца, а поверхности вращающихся валов имеют покрытие с низким коэффициентом отражения, в поперечном сечении имеют слоистую структуру: металлическую ось, слой теплоизоляции и металлическую цилиндрическую оболочку.

17. Устройство по п.13, отличающееся тем, что расстояние между валами Δ и размер d перерабатываемых частиц связаны соотношением Δ=(0,1÷0,5)d.

18. Устройство для переработки твердых органосодержащих веществ и отходов в газообразное и жидкое топливо, содержащее два однокамерных реактора с установленными в каждом реакторе вращающимися валами, устройство подачи вещества и отходов в первый реактор и между реакторами, узел нагрева реакторов и устройство удаления нагретого пара из первого реактора и газообразного топлива из второго реактора, отличающееся тем, что вращающиеся валы выполнены из чугуна или стали и снабжены устройством подпрессовывания органического вещества и отходов между валами, первый реактор соединен теплоизолированным паропроводом с паровой электростанцией, с паровым двигателем или с системой парового отопления, устройство удаления газообразного топлива из второго реактора совмещено с устройством очистки несконденсированного газообразного топлива и приемником - конденсатором жидкой фракции сконденсированного газообразного топлива, а узел нагрева, по крайней мере одного реактора выполнен в виде электрического индуктора, установленного с наружной стороны камеры реактора, а стенки реактора снабжены с внутренней стороны слоем теплоизоляции и выполнены из материала, прозрачного для электромагнитного поля индуктора, например из латуни.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что вращающиеся валы имеют осевую часть из немагнитного материала, наружную цилиндрическую поверхность из чугуна или стали, а между осями валов и наружной цилиндрической поверхностью установлен слой теплоизоляции, например, из керамики.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что стенки реактора снабжены с внешней стороны слоем теплоизоляции и выполнены из материала, непрозрачного для электромагнитного поля индуктора, а вращающиеся валы содержат выполненные из стали ось вращения и наружную цилиндрическую оболочку, между осью и оболочкой установлен слой теплоизоляции, например из керамики.

21. Устройство по п.19, отличающееся тем, что узел нагрева выполнен в виде светового излучателя, установленного с наружной стороны камеры реактора, стенки камеры выполнены из теплоизоляционного материала, прозрачного для светового излучения, например из кварца, а вращающиеся валы имеют на поверхности покрытие с низким коэффициентом отражения, а в поперечном сечении валы имеют слоистую структуру: металлическую ось, металлическую цилиндрическую оболочку и слой теплоизоляции между ними.

22. Устройство по п.19, отличающееся тем, что расстояние между валами составляет Δ=(0,1÷0,5)d, где d - диаметр измельченных частиц органосодержащего вещества.

Как сделать пиролизную установку для переработки пластика в топливо


Виталий 19 февраля 2019 просмотров: 151

Пиролизная установка для переработки пластика в топливо

Изобретение относится к устройствам для уничтожения отходов.

Известна печь для сжигания отходов, включающая камеру сгорания, камеру дожигания с горелкой и газоход.

Основным недостатком известной печи является трудность очистки ее дымовых газов от сажи и смолистых веществ, содержание которых достигает 17% от общего веса твердых продуктов сгорания.

Цель изобретения — обеспечить бездымное сжигание твердых отходов.

Достигается это тем, что камера дожигания печи выполнена с последовательно установленными на одном ее конце тангенциа Ibным соплом для подачи окислителя, горелкой и конфузором, а другой конец камеры дожигания соединен с полостью камеры сгорания, которая, в свою очередь, соединена с полостью между горелкой и диффузором. В камере сгорания во входной по направлению движения циркулирующих газов части и в выходной могут быть установлены поворотные дроссельные заслонки. Для интенсификации процесса пиролиза и газификации отходов камера сгорания может быть смонтирована между камерой дожигания и газоходом.

На чертеже представлена предложенная печь в разрезе.

В верхней части корпуса 1 печи расположена камера дожигания 2 с последовательно установленными на одном ее конце тангенцпальным соплом 3 для подачи окислителя, горелкой 4, конфузором 5 и окном 6 для прохода циркулирующих газов и продуктов пиролиза и газификации сжигаемых отходов.

Другой конец камеры дожигания соединен с полостью камеры сгорания 7, в которую за10 гружаются сжигаемые отходы 8. В этом же конце камеры дожигания концентрпчно ей установлен газоход 9. После выхода пз корпуса печи газоход 9 заключен в рубашку 10, в которой подогревается дутьевой воздух, 15 подаваемый в сопло 3. В камере сгорания во входной по направлению движения циркулирующих газов части и в выходной установлены поворотные дроссельные заслонки 11.

Печь оснащена также загрузочной дверцей

20 12 и люком 13 для выгрузки золы.

Печь работает следующим образом.

После загрузки отходов 8 в камеру сгорания 7 поджигается факел горелки 4 и начинается разогрев печи за счет сжигания жид25 кого или газообразного топлива. В это время происходит подсушка сжигаемых отходов 8 циркулирующими горячими газами и излучением со стенок камеры дожигания 2 и газохода 9. Прп достижении достаточной темпера30 туры в камере сгорания 7 начинается процесс

° 398804

Предмет изобретения

fo fz 15

Составптсль Г. Афиногенова

Техред T. Миронова Корректоры: Е. Давыдкина и В. Петрова

Редактор 3. Шибаева

Заказ 121/9 Изд. № 2016 Тпрагк 602 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 пиролиза с выделением летучих продуктов, которые, увлекаясь циркулирующими газами, проходят через факел в горловине конфузора 5 и полностью сгорают в камере дожигания 2. После отгонки летучих в камере сгорания 7 остается углеродистый остаток, который подвергается газификации до окиси углерода, сгора1ощсй в камере дожигания 2, в которую она попадает тем же путем, что и продукты пиролиза.

Во время выделения летучих продуктов обе дроссельныс заслонки 11 открыты, и летучие увлекаются потоком циркулирующих газов в горловину конфузора 5. Когда же процесс пиролиза, в основном, закончен и от отходов остается углеродистый остаток, обе дроссельные заслонки 11 закрывают, и поток циркулирующих газов проходит через слой этого остатка, что способствует его быстрому выгоранию.

Таким образом происходит полное сгорание отходов без выделения в газоход сахчи и смолистых веществ.

1. Печь для сжигания отходов, включающая камеру сгорания, камеру дожигания с горелкой и газоход, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения бездымного сжигания твердых отходов, камера дожигания выполнена с последовательно установленными на одном ее конце тангенциальным соплом для подачи

10 окислителя, горелкой и конфузором, а другой копсц камеры дожигания соединен с полостью камеры сгорания, которая, в свою очередь, соединена с полостью между горелкой и конфузором.

15 2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса пиролиза и газификации отходов, камера сгорания смонтирована между камерой дожигания и газоходом.

20 3. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что в камере сгорания во входной по направлению движения циркулирующих газов части и в выходной установлены поворотные дроссельные заслонки.

Печь для сжигания отходов Печь для сжигания отходов


Виталий 19 февраля 2019 просмотров: 134

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для сжигания любого вида топлива. Перед изобретением поставлена задача: обеспечить возможность полного сжигания любого твердого топлива. Устройство для сжигания твердого топлива содержит загрузочную камеру с жаростойким подом в виде усеченного конуса, меньшим основанием направленным вниз, со сквозными каналами, связывающими окружной канал подачи воздуха для первичного окисления топлива с надколосниковым пространством, центральный вертикально направленный вниз канал-камеру дожигания пиролизного газа и частиц недогоревшего топлива, связанный с автономной дозирующей камерой подачи воздуха. Окружной канал подачи воздуха разделен на автономные окружные каналы с регулируемыми заслонками, с возможностью автономной подачи воздуха по высоте пода и обеспечения равномерной газификации топлива. Над подом размещен окружной пояс из жаростойкого материала со сквозными каналами, связывающими полость надколосникового пространства с верхним окружным каналом подачи воздуха. Над центральным каналом-камерой установлена надставка из жаростойкого материала с прикрытым верхом от просыпания топлива и углей, и с проходами, связывающими наднадставочное и надколосниковое пространства с полостью канала-камеры, в верхней части стенки которой по ее периметру выполнены каналы-сопла, с возможностью многоструйной подачи воздуха и полного дожигания пиролизного газа и частиц недогоревшего топлива. 4 ил.


Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности, для сжигания твердых бытовых отходов и отходов производства, являющихся низкосортным топливом, и может быть использовано в коммунальном хозяйстве, в тепловых электростанциях, для сушки древесины и т.д.

Известно топочное устройство (см. пат. RU 2100701, 6 F 23 G 5/00, 1995 г.). Топочное устройство для сжигания бытовых и промышленных отходов содержит рабочую камеру с наклонным подом и систему подачи в рабочую камеру газообразного окислителя - воздуха. Наклонный под выполнен в виде монолитной плиты из жаростойкого материала. По длине плиты выполнены ряды сквозных отверстий, оси которых расположены горизонтально или под углом к горизонту. В отверстия введены шуровочные трубы, соединенные одними концами с системой подачи окислителя, а другими выходящими в рабочий объем топки. Каждый ряд шуровочных труб снабжен механизмом их возвратно-поступательного перемещения вдоль их осей.

Недостатком известного топочного устройства является невозможность осуществления полного сжигания летучих газов, так как они образуются над сжигаемой массой твердого топлива и проходят под сводом печи и сразу попадают в дымовую трубу. Выполнение пода наклонным в одной плоскости не обеспечивает концентрацию летучих газов, так как отсутствует зона их скопления и дожигания.

Известен способ газогенераторного сжигания твердого топлива и устройства для его осуществления (см. пат. UA 44982, 6 F 23 G 5/00, 2000 г.), выбранный авторами за прототип.

Устройство содержит загрузочную камеру с жаростойким подом в виде усеченного конуса, меньшим основанием направленным вниз со сквозными каналами, связывающими окружной канал подачи воздуха для первичного окисления топлива с надколосниковым пространством, центральный вертикально направленный вниз канал-камеру дожигания образующегося при горении топлива пиролизного газа, связанный с автономной дозирующей камерой подачи воздуха-окислителя. Загрузку топлива осуществляют сверху камеры через люк. Загрузочная камера имеет цилиндрическую форму и выполнена предпочтительно из листового металла. Зольная камера расположена под центральным каналом-камерой дожигания пиролизного газа и частиц недогоревшего топлива.

Недостатком прототипа является неравномерная газификация топлива над колосниковым пространством, обусловленная нерегулируемым рассредоточением подаваемого воздуха по высоте пода устройства, что способствует интенсивному горению топлива в верхней зоне надколосникового пространства. В нижней зоне пода при этом образовывается углеродсодержащий материал - угли, что может привести к зависанию шихты на поде. Подача воздуха для дожигания пиролизного газа в канале-камере, образовавшегося в надколосниковом пространстве в виде сплошной кольцевой струи, нецелесообразна, так как не происходит равномерного смешивания воздуха-окислителя с нагретым пиролизным газом и частицами топлива и, соответственно, снижается полнота сжигания пиролизного газа и частиц топлива.

Перед изобретением поставлена задача: обеспечить равномерное горение в надколосниковом пространстве и полное сжигание любого твердого топлива за счет регулированного распределения подачи воздуха по высоте пода и многоструйной подачи воздуха в зону дожигания пиролизного газа и недогоревших частиц топлива.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для сжигания твердого топлива, содержащем загрузочную камеру с жаростойким подом в виде усеченного конуса, меньшим основанием направленным вниз со сквозными каналами, связывающими окружной канал подачи воздуха для первичного окисления топлива с надколосниковым пространством, центральный вертикально направленный вниз канал-камеру дожигания пиролизного газа и частиц недогоревшего топлива, связанный с автономной дозирующей камерой подачи воздуха, согласно изобретению окружной канал подачи воздуха разделен на автономные окружные каналы с регулируемыми заслонками, с возможностью автономной подачи воздуха по высоте пода и обеспечения равномерной газификации топлива, над подом размещен окружной пояс из жаростойкого материала со сквозными каналами, связывающими полость надколосникового пространства с верхним окружным каналом подачи воздуха, над центральным каналом-камерой установлена надставка из жаростойкого материала с прикрытым верхом от просыпания топлива и углей, и с проходами, связывающими наднадставочное и надколосниковое пространства с полостью канала-камеры, в верхней части стенки которой по ее периметру выполнены каналы-сопла, с возможностью многоструйной подачи воздуха и полного дожигания пиролизного газа и частиц недогоревшего топлива.


Устройство поясняется фиг.1, 2, 3, 4.

На фиг.1 - трехмерная модель с продольным разрезом.

фиг.2 - канал-камера с надставкой.

фиг.3 - вариант надставки.

фиг.4 - окружной пояс.

Устройство состоит из загрузочной камеры 1 (фиг.1), выполненной из листового металла цилиндрической формы и жаростойкого пода 2 в виде усеченного конуса, меньшим основанием направленного вниз, со сквозными каналами 3, связывающими окружной канал 4 подачи воздуха-окислителя для первичного горения топлива над колосниковым пространством. Под подом размещен центральный канал-камера 5 (фиг.1, 2) вертикально направленный вниз соосно с осью пода 2. Канал-камера 5 выполнен из жаростойкого материала, например шамота, и предназначен для дожигания пиролизного газа, образующегося в надколосниковом пространстве и недогоревших частиц топлива. Над каналом-камерой 5 установлена надставка 6, выполненная из жаростойкого материала и составной по высоте и периметру. Выступы 7 на надставке 6 обеспечивают образование проходов 8, 9, связывающих наднадставочное и надколосниковое пространства с полостью канала-камеры 5 для прохождения пиролизного газа и золы. В верхней части стенки канала-камеры по ее периметру выполнены каналы-сопла 10 (фиг.1, 2) с возможностью многоструйной подачи воздуха из дозирующей камеры 11, снабженной регулируемой заслонкой 12. Окружной канал 4 разделен, например, с помощью кольцевых перегородок на автономные каналы 13 с заслонками 14, 15 с возможностью регулированной подачи воздуха-окислителя по высоте пода. Над подом установлен окружной пояс 16 (фиг.1, 4) из жаростойкого материала со сквозными окнами 17, связывающими надколосниковое пространство с верхним окружным каналом подачи воздуха. Под каналом-камерой 5 размещен отражатель 18, обеспечивающий движение дыма по теплообменнику 19. Дымоход 20 связан с трубой 21, снабженной дымососом 22.

Надставка 6 может быть выполнена (фиг.3) с проходами 8, образованными элементами прикрытия надставки 6 в виде лепестков 23, радиально размещенных от центра надставки, образуя проходы 8. Под проходами размещена дополнительно подкладка 24, предохраняющая просыпание топлива в канал-камеру 5 (фиг.1, 2). На поверхности лепестков 23 имеются дугообразные канавки 25, образуя в сборе винтовые, прерывистые канавки для улучшения процесса газификации топлива.

Сжигание твердого топлива в предложенной установке происходит следующим образом. Предварительно производят розжиг и разогрев надставки 6 и поддона 2 до температуры 600-700°С. Разогрев можно произвести легковоспламеняемым топливом, например сухие стружки, дрова. Топливо загружают через люк (не показано) сверху камеры 1 загрузки топлива, при этом все регулируемые заслонки 12, 14, 15 перекрыты. Горение топлива происходит за счет тяги дымососа 22, после розжига в камеру 1 загружают твердое топливо, предназначенное для сжигания. После прогрева пода и надставки открывают заслонки 14, 15 для подачи воздуха окислителя в надколосниковое пространство для обеспечения процесса горения топлива. При образовании в результате горения топлива в надколосниковом пространстве пиролизного газа открывают заслонку 12 подачи воздуха-окислителя в канал-камеру 5 для его дожигания. По мере образования горячих углей над надставкой 6, являющихся источником нагрева пиролизного газа до температуры 1000-1100°С, обеспечивается воспламенение и горение газа в надколосниковом и в наднадставочном пространствах и в канале-камере 5. Производят регулируемую подачу воздуха по высоте пода 2 заслонками 14, 15, обеспечивая сжигание части углей и поддержание стабильного по высоте пода слоя углей. При необходимости полного сжигания топлива в центральном канале-камере 5 и получения экологически чистого выхода дыма в канал-камеру 5 воздух-окислитель подают многоструйно по периметру канала-камеры через каналы-сопла 10, обеспечивая качественное смешивание пиролизного газа с окислителем-воздухом, увеличивая интенсивность сжигания пиролизного газа и мелких недогоревших частиц топлива.

В предложенной конструкции устройства для сжигания твердого топлива возможно сжигание топлива с влажностью до 70% за счет стабильного поддержания достаточного объема горячих углей с температурой 1100-1200°С, при которой происходит образование перегретого пара и разложение его на водород и кислород.

Преимущество предложенного устройства для сжигания твердого топлива в том, что благодаря концентрированному - направленному - потоку пиролизного газа к оси пода в центральный канал-камеру, поддержанию высокой температуры над надставкой и надколосником путем регулирования сжигания топлива и углей в этих зонах создаются благоприятные условия фактически полного сжигания топлива бытовых отходов с экологически чистым выходом продуктов сгорания.

Устройство для сжигания твердого топлива, содержащее загрузочную камеру с жаростойким подом в виде усеченного конуса, меньшим основанием направленным вниз, со сквозными каналами, связывающими окружной канал подачи воздуха для первичного окисления топлива с надколосниковым пространством, центральный вертикально-направленный вниз канал-камеру дожигания пиролизного газа и частиц недогоревшего топлива, связанный с автономной дозирующей камерой подачи воздуха, отличающееся тем, что окружной канал подачи воздуха разделен на автономные окружные каналы с регулируемыми заслонками, с возможностью автономной подачи воздуха по высоте пода и обеспечения равномерной газификации топлива, над подом размещен окружной пояс из жаростойкого материала со сквозными каналами, связывающими полость надколосникового пространства с верхним окружным каналом подачи воздуха, над центральным каналом-камерой установлена надставка из жаростойкого материала с прикрытым верхом от просыпания топлива и углей и с проходами, связывающими над надставочное и надколосниковое пространства с полостью канала-камеры, в верхней части стенки которой по ее периметру выполнены каналы-сопла с возможностью многоструйной подачи воздуха и полного дожигания пиролизного газа и частиц недогоревшего топлива.


Виталий 19 февраля 2019 просмотров: 203
Пиролизная установка "Рысь" Пиролизная установка "Барс" Пиролизная установка "Пантера"
Пиролизная установка "Рысь"
Пиролизная установка "Барс"
Пиролизная установка "Пантера"
Пиролизная установка разработана "ВитКом" Утилизация пластика, РТИ, шин Пиролизная установка разработана "ВитКом" Утилизация пластика, РТИ, шин описание пиролизной установки "Барс" Пиролизная установка разработана "ВитКом" Утилизация нефтешламов, отработанных масел описание пиролизной установки "Пантера"


Способ и установка для переработки органических веществ в газообразное и жидкое топливо // 2265625

Изобретение относится к переработке твердых и жидких органических веществ, в частности к технике переработки измельченных древесных отходов. .



Установка для пиролиза углеводородных отходов // 2260154
Изобретение относится к термической переработке бытовых, промышленных и других углеводородных отходов для их обезвреживания и последующего использования. .



Пиролизная камера для твердых материалов // 2258077
Изобретение относится к энергетике и экологии для термического устранения твердых отходов, в частности по способу швелевания-сжигания. .



Способ обработки твердых бытовых отходов // 2254518
Изобретение относится к технологии комплексной переработки твердых бытовых отходов (ТБО) путем пиролиза с последующей утилизацией энергии пиролизных газов. .


Способ и устройство для получения электроэнергии из твердого органического топлива (варианты) // 2253070
Изобретение относится к области переработки жидких органических веществ в жидкое и газообразное топливо, в частности к технологии и технике пиролитической конверсии жидких нефтепродуктов.

Устройство для переработки резиновых отходов // 2247025
Изобретение относится к технологии переработки промышленных и бытовых отходов и может быть применено в резино-технической промышленности, топливно-энергетическом комплексе, нефтехимии, промышленности нефтеоргсинтеза и в жилищно-коммунальном хозяйстве для получения топливных и сырьевых ресурсов.

Способ и устройство для термохимической переработки твердых органических материалов // 2242677

Изобретение относится к области переработки твердых веществ полимерного строения, в частности углеводного или углеводородного сырья, с целью получения энергии и различных видов топлива.


Пиролизное устройство для термической переработки бытовых и промышленных отходов // 2235947


Способ утилизации химического оружия, загрязненных тары и грунтов // 2232943
Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к способам утилизации всех видов химического оружия, загрязненных тары (включая использованные снаряды) и грунтов.




Газификатор твердого топлива // 2232347


Топливный брикет и способ его получения // 2205205
Изобретение относится к производству твердого топлива в виде брикетов и может быть использовано в качестве заменителя природного твердого топлива для коммунально-бытовых нужд и в промышленности.


Способ получения твердого топлива // 2160304
Изобретение относится к производству твердых топлив и может быть использовано в качестве заменителя природного твердого топлива. .



Состав для брикетированного топлива // 2157401
Изобретение относится к составам для брикетированного топлива и может быть использовано при утилизации углеводородных шламов и дисперсных углеродных отходов при производстве топлива, используемого в промышленности и для промышленно-бытовых нужд, в особенности в малых котельных.



Способ получения твердого топлива // 2134288
Изобретение относится к способу или технологическому процессу обогащения и приданию инертности твердым горючим органических и неорганических материалов с разделением и предварительной классификацией (сепарацией) инертных компонентов, присутствующих в исходном материале топлива.


Формованное топливо и способ его получения // 2131449
Изобретение относится к технологии производства формованного (брикетированного, экструдированного или гранулированного) твердого топлива, которое может быть использовано для коммунально-бытовых нужд, а также в промышленности, частично решая при этом проблему снижения загрязнения окружающей среды отходами.


Углеродосодержащий брикет и способ его получения // 2123029
Изобретение относится к технологии подготовки и производства брикетов для использования в качестве топлива, восстановителя и носителя металла при производстве чугуна.



Состав для брикетированного топлива // 2109797
Изобретение относится к технологии твердого топлива, в частности к составам для получения брикетов, состоящих из углеродсодержащих материалов минерального происхождения.



Способ брикетирования бурых углей // 2109034
Изобретение относится к разработке и эксплуатации бурых углей, а более конкретно к способам брикетирования бурых углей. .



Смесь для получения топливных брикетов // 2107089



Состав для брикетированного топлива // 2100420
Изобретение относится к технологии получения твердого углеродосодержащего топлива, в частности к составам брикетированного топлива, которое может быть использовано в быту и промышленности, а также в качестве теплоизоляционного материала.



Способ и установка для производства твердого топлива из отходов // 2334786


Изобретение относится к области термохимической переработки твердого органического сырья и может быть использовано в коммунальном хозяйстве, в топливной промышленности, в лесном хозяйстве и лесоперерабатывающей промышленности для утилизации и переработки органической части твердых бытовых и производственных отходов


Установка для сжигания газовых выбросов // 2184909
Изобретение относится к устройствам сжигания газов, образующихся при реакциях горения, и может быть использовано для вторичного сжигания газов мусоросжигательных, технологических и других печей, а также для сжигания отработанных технологических выбросов



Устройство передней топки тэц для сжигания отслуживших автопокрышек // 2184908
Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам сжигания отслуживших автопокрышек


Установка и способ переработки органического сырья в топливные компоненты // 2182684


Способ огневого обезвреживания галоген-, сера-, фосфорсодержащих органических отходов // 2180950
Изобретение относится к технологии сжигания жидких отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, медицинской, машиностроительной и других отраслях промышленности



Способ переработки отходов нефтепродуктов с высоким содержанием минеральных осадков // 2180079
Изобретение относится к способам утилизации отходов, содержащих нефтепродукты, в частности, может быть использовано в технологии экологически чистой утилизации загрязненного нефтепродуктами грунта, минеральных осадков из мазутохранилищ и нефтехранилищ



Способ и устройство для использования энергии из среды, содержащей горючие вещества, даже при низкой концентрации // 2179283
Изобретение относится к способу и устройству для использования энергии из среды, содержащей горючие вещества, и, в частности, к использованию энергии, выделяющейся при очистке среды путем сжигания горючих веществ



Способ термического обезвреживания хлорсодержащих органических веществ и устройство для его осуществления // 2178117
Изобретение относится к огневой переработке хлорсодержащих органических веществ (ХОВ) и может быть использовано для утилизации соответствующих промышленных отходов с получением соляной кислоты в виде товарного продукта



Способ термического уничтожения токсичных и высокотоксичных веществ и устройство для его осуществления // 2178116
Изобретение относится к области уничтожения токсичных и высокотоксичных химических веществ



Способ обезвреживания полихлордифенилов // 2178115
Изобретение относится к области экологии, в частности к обезвреживанию промышленных отходов, и может быть использовано для обезвреживания хлорорганических отходов диоксиноподобных соединений, например полихлордифенилов


Установка и способ переработки органического сырья в топливные компоненты // 2182684



Пиролизная установка // 2168676
Изобретение относится к переработке углеводородных отходов


Способ утилизации отходов // 2167011
Изобретение относится к области переработки и утилизации отходов бытовых и (или) промышленных, включающих отходы углесодержащих материалов



Установка для термической переработки твердых отходов // 2166697
Изобретение относится к области переработки твердых бытовых отходов с получением в качестве конечных продуктов экологически чистых дымовых газов, шлака и металла и может быть использовано в коммунальном хозяйстве и в промышленности


Способ термического обезвреживания и деметаллизации жидких нефтеотходов // 2162987
Изобретение относится к проблеме термического обезвреживания многотонных отходов нефтепереработки



Способ переработки твердых органических отходов, установка и деструктор для его осуществления // 2160300
Изобретение относится к способам и установкам для переработки беспламенным сжиганием твердых органических отходов в расплаве солей и щелочей и может быть использовано в химической, нефтехимической, атомной и других отраслях промышленности



Способ утилизации отходов // 2156406
Изобретение относится к области переработки и утилизации отходов бытовых и (или) промышленных, включающих отходы углесодержащих материалов



Способ переработки конденсированных горючих // 2152561
Изобретение относится к методам переработки конденсированных горючих, преимущественно высоковлажных, таких как твердые бытовые отходы, отходы биомассы, илы и шламы, уголь, путем пиролиза и газификации органической составляющей отходов


Способ термического обезвреживания твердых отходов // 2151958
Изобретение относится к области термической переработки бытовых, промышленных и медицинских отходов и может быть использовано в промышленности, медицине и коммунальном хозяйстве



Способ переработки горючих твердых бытовых отходов // 2150045
Изобретение относится к методам переработки горючих твердых бытовых отходов (ТБО), преимущественно высоковлажных, путем пиролиза и газификации органической составляющей отходов с тем, чтобы получить углеводородные продукты пиролиза и топливный газ, которые используются для получения энергии



Установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов // 2201552
Изобретение относится к области переработки твердых бытовых, промышленных, медицинских и других отходов и может быть использовано при обезвреживании и уничтожении отходов

Изобретение относится к устройствам для утилизации отходов, содержащих полимерные соединения, в частности поношенных шин автомобилей



Шахтная топка для сжигания твердых отходов // 383966




Печь для сжигания твердых технологических отходов // 339722






Мусоросжигательная печь // 495


Печь для сжигания древесных отходов // 2133409



Устройство выгрузки реактора шахтного типа для переработки отходов // 2210029
Изобретение относится к уничтожению бытовых и промышленных отходов, например нефтяного шлама, древесных и каменноугольных отходов и т.п



Способ обработки твердых бытовых отходов // 2254518
Изобретение относится к технологии комплексной переработки твердых бытовых отходов (ТБО) путем пиролиза с последующей утилизацией энергии пиролизных газов



Установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов // 2282788
Изобретение относится к области переработки твердых бытовых, промышленных, медицинских и других отходов и может быть использовано в народнохозяйственном комплексе при обезвреживании и уничтожении отходов



Установка для переработки горючих твердых отходов // 2316696
Изобретение относится к области переработки горючих отходов



Устройство для сжигания твердых отходов // 2347141
Изобретение относится к области утилизации твердых бытовых отходов путем их сжигания



Способ и оборудование пиролиза цельной автомобильной покрышки // 2358002



Установка для термического разложения несортированных твердых бытовых отходов // 2433344
Изобретение относится к устройствам для термического разложения твердых бытовых отходов (ТБО) и может быть использовано в народнохозяйственном комплексе для обезвреживания и уничтожения отходов



Печь для сжигания отходов // 1796836


Изобретение относится к устройствам для сжигания обтирочных материалов и мусора и может быть использовано на морских и речных судах

Виталий 19 февраля 2019 просмотров: 125

Изобретение относится к области переработки твердых бытовых, промышленных, медицинских и других отходов и может быть использовано в народнохозяйственном комплексе при обезвреживании и уничтожении отходов. Техническим результатом изобретения является создание установки обезвреживания и уничтожения твердых отходов, обладающей высокой надежностью и эффективностью работы. Установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов содержит загрузочное устройство, камеру газификации с отверстиями вывода пиролизого газа, установленную в корпусе с возможностью образования зоны отбора пиролизного газа для подачи его в камеры сжигания и к внешнему потребителю, камеру дожигания, устройство отвода газообразных продуктов сжигания. Часть камер выполнена с возможностью полного сжигания пиролизного газа, другая часть камер сжигания - с возможностью получения при сжигании пиролизного газа газифицирующего агента и размещена в корпусе с возможностью подачи газифицирующего агента в камеру газификации. Установка снабжена дефлекторами, расположенными в камере дожигания и выполненными в виде плоских лент, охватывающих по винтовой линии камеру газификации. Камеры сжигания пиролизного газа установлены под углом наклона винтовых линий дефлекторов таким образом, что образующиеся на выходе камер сжигания высокотемпературные скоростные потоки продуктов сгорания поступают в каналы, образованные винтовыми поверхностями дефлекторов и, двигаясь вдоль канала, омывают наружную поверхность камеры газификации, передавая ей большую часть тепловой энергии. 3 ил.


Изобретение относится к области переработки твердых бытовых, промышленных, медицинских и других отходов и может быть использовано в народно-хозяйственном комплексе при обезвреживании и уничтожении отходов.

Известна установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов, включающая камеру газификации с отверстиями для регулирования кислородосодержащего газифицирующего агента и отверстиями для вывода газообразных продуктов в камеру дожигания, камеру дожигания с отверстиями для ввода вторичного воздуха, при этом камера газификации частично той своей частью, где расположена зона газификации, погружена в камеру дожигания (см. МПК F 23 G 5/00 описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2089786, опубл.1997.09.10).

Известна также установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов, включающая камеру газификации печи-утилизатора с зонами сушки и газификации с входными отверстиями для ввода кислородосодержащего газифицирующего агента и выходными отверстиями для вывода газообразных продуктов в камеру дожигания, камеру дожигания с отверстиями для ввода вторичного воздуха, устройство регулирования расхода газифицирующего агента и вторичного воздуха, при этом одно отверстие для ввода кислородосодержащего газифицирующего агента расположено в зоне газификации, другое в зоне сушки, а выходные отверстия для ввода газообразных продуктов в камеру дожигания в зоне газификации (см. МПК F 23 G 5/00 описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2089787, опубл.1997.09.10).

Недостатками известных устройств являются:

- низкая надежность и эффективность работы вследствие зависания перерабатываемых отходов в верхней части камеры газификации, связанное с выделением смол из отходов при их нагреве пиролизным газом, поднимающимся из нижней части камеры газификации и осаждением их на относительно холодные стенки камеры верхней части, а также закоксованием проточной части трубопроводов, по которым поступает пиролизный газ;

- сложная конструкция, обусловленная наличием дополнительных энергоемких устройств для получения газифицирующего агента.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов, содержащая загрузочное устройство, камеру газификации с отверстиями вывода газообразных продуктов, камеру дожигания, приемный контейнер отходов, устройство отвода газообразных продуктов переработки, камеры сжигания, часть которых расположена в нижней части камеры дожигания тангенциально внешней поверхности рабочего пространства камеры, а другая часть камер сжигания расположена в нижней части камеры газификации по радиусу к центру камеры и соединены с отверстиями вывода газообразных продуктов камеры газификации, нижняя часть которой расположена в корпусе с образованием кольцевого пространства, соединенного с внутренним объемом камеры газификации и с отверстиями вывода газообразных продуктов ( см. МПК F 23 G 5/027, 5/14 описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2201552, опубл. 27.03.2003 г.).

Недостатками известного устройства являются:

- низкая надежность работы, обусловленная:

- тангенциальным расположением камер сжигания в нижней части камеры дожигания, при котором образуется температурный инградиент по высоте камеры газификации, что приводит к неравномерному нагреву обрабатываемых отходов;

- расположением в нижней части камеры газификации по радиусу к центру камер сжигания, при котором происходит точечный прогрев, концентрация тепловой энергии и, как следствие, к снижению интенсивности процесса газификации, требующего для этого дополнительного расхода пиролизного газа.

- низкая эффективность работы установки за счет засорения раскаленными массами не переработанных отходов канала выхода пиролизного газа в кольцевое пространство, приводящее к уменьшению проходного сечения канала, накоплению пиролизного газа в камере газификации и невозможности его поступления для выполнения технологических операций, что требует принудительного отсоса пиролизного газа из камеры газификации.

Техническим результатом изобретения является создание установки обезвреживания и уничтожения твердых отходов, обладающей высокой надежностью и эффективностью работы.


Сущность технического решения заключается в том, что установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов, содержащая загрузочное устройство, камеру газификации с отверстиями вывода пиролизого газа, установленную в корпусе с возможностью образования зоны отбора пиролизного газа для подачи его в камеры сжигания и к внешнему потребителю, камеру дожигания, устройство отвода газообразных продуктов сжигания, причем часть камер выполнена с возможностью полного сжигания пиролизного газа, другая часть камер сжигания - с возможностью получения при сжигании пиролизного газа газифицирующего агента и размещена в корпусе с возможностью подачи газифицирующего агента в камеру газификации, снабжена дефлекторами, расположенными в камере дожигания и выполненными в виде плоских лент, охватывающих по винтовой линии камеру газификации, камеры сжигания пиролизного газа установлены под углом наклона винтовых линий дефлекторов таким образом, что образующиеся на выходе камер сжигания высокотемпературные скоростные потоки продуктов сгорания поступают в каналы, образованные винтовыми поверхностями дефлекторов и, двигаясь вдоль канала, омывают наружную поверхность камеры газификации, передавая ей большую часть тепловой энергии.

Заявляемое изобретение имеет отличия от прототипа в существенных признаках:

- установка снабжена дефлекторами;

- дефлекторы расположены в камере дожигания;

- дефлекторы выполнены в виде плоских лент;

- дефлекторы охватывают по винтовой линии камеру газификации;

- камеры сжигания пиролизного газа установлены под углом наклона винтовых линий дефлекторов таким образом, что образующиеся на выходе камер сжигания высокотемпературные скоростные потоки продуктов сгорания поступают в каналы, образованные винтовыми поверхностями дефлекторов и, двигаясь вдоль канала, омывают наружную поверхность камеры газификации, передавая ей большую часть тепловой энергии.

Следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию «новизна».

Введение в конструкцию установки дефлекторов, расположенных в камере дожигания, позволит направить равномерно тепловую энергию продуктов сгорания камер на всю поверхность камеры газификации и усилить при этом тепловое воздействие на перерабатываемые отходы, находящиеся в зонах сушки, получения пиролизного газа и зоне газификации.

Выполнение дефлекторов в виде плоских лент, охватывающих по винтовой линии камеру газификации позволит увеличить поверхность тепловой обработки и равномерно распределить ее на всю наружную поверхность камеры газификации, что обеспечит равномерное распределение температурного поля по высоте камеры газификации, равномерный нагрев зон сушки, получения пиролизного газа и газификации, повышая тем самым эффективность процессов, протекающих внутри камеры газификации и работы установки в целом.

Установка камер сжигания пиролизного газа под углом наклона винтовых линий дефлекторов выполнена таким образом, что образующиеся на выходе камер сжигания высокотемпературные скоростные потоки продуктов сгорания поступают в каналы, образованные винтовыми поверхностями дефлекторов и, двигаясь вдоль канала, омывают наружную поверхность камеры газификации, передавая ей большую часть тепловой энергии, что позволит сформировать высокотемпературный тепловой поток и направить его во внутренний объем корпуса, в котором образуется вращательное движение перерабатываемых раскаленных масс продуктов переработки, что способствует равномерному прогреву всей массы продуктов в этой зоне, интенсифицирует процесс газификации, повышая надежность и эффективность работы установки.

В предложенном техническом решении все отличительные признаки взаимосвязаны и в сочетании с другими признаками позволяют получить новый технический результат: повысить надежность и эффективность работы.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства в разрезе; на фиг.2 - элемент I; на фиг.3 - сечение А - А.


Уста

новка обезвреживания и уничтожения твердых отходов содержит загрузочное устройство 1, камеру газификации 2 с отверстиями 3 вывода пиролизного газа, камеру дожигания 4, камеры сжигания 5, 6, 7, 8, 9, 10, устройство отвода газообразных продуктов переработки 11, дефлекторы 12 и 13 (число которых определяется количеством камер сжигания), расположенные в камере дожигания 4 и выполненные в виде плоских лент, охватывающих по винтовой линии камеру газификации 2, установленную в корпусе 14 с образованием зоны 15 отбора пиролизного газа, камеры сжигания 7, 8, 9, 10 установлены с возможностью получения при сжигании пиролизного газа газифицирующего агента и размещены с возможностью подачи газифицирующего агента в камеру газификации 2.

Установка работает следующим образом. Твердые отходы поступают через герметизированное загрузочное устройство 1, имеющее крышку 16 и шибер 17, в камеру газификации 2, постепенно загружая ее в полном объеме. Герметизированное загрузочное устройство необходимо для изоляции камеры газификации и обеспечения невозможности вредных выбросов в атмосферу. Производят розжиг камер сжигания 5, 6, 7, 8, 9, 10 путем подачи в них воздуха и газообразного или жидкого топлива. При этом на выходе из камер сжигания 5, 6 образуются высокотемпературные скоростные потоки продуктов сгорания, которые поступают в каналы 18, 19, образованные винтовыми поверхностями дефлекторов 12,13. Двигаясь вдоль каналов, высокотемпературные потоки продуктов сгорания омывают наружную поверхность камеры газификации 2, распределяя тепловую энергию потоков по всей поверхности, увеличивая при этом площадь контакта и равномерность прогрева всех зон камеры газификации, а именно зоны сушки, зоны получения пиролизного газа и зоны газификации, и, отдав большую часть тепловой энергии продуктам переработки через стенку камеры газификации, продукты сгорания посредством устройства 11 отвода газообразных продуктов, удаляется в атмосферу, а тепло, переданное продуктам переработки, обеспечивает проведение процесса сушки, получения пиролизного газа и газификации.

При работе камер 7, 8, 9, 10 высокотемпературные тепловые потоки, кроме подвода тепловой энергии в зону газификации, эти потоки заставляют перемещаться раскаленные массы не переработанных отходов, перемешивая их, обеспечивая равномерность и интенсивность прогрева всей зоны газификации.

Полученный в результате запуска таким образом установки пиролизный газ поступает в камеры сжигания 5, 6 и используется как основное топливо, при этом обеспечивается его полное сжигание, а пиролизный газ, поступающий в камеры сжигания 7, 8, 9, 10, кроме подвода тепловой энергии, используется в качестве газифицирующего агента при проведении процессов переработки отходов.

После выхода на рабочий режим производится отключение подачи пускового газообразного или жидкого топлива во все камеры сжигания 5, 6, 7, 8, 9, 10. Работа камер сжигания 5, 6 обеспечивает полное сжигание полученного пиролизного газа, и продукты сгорания выходят в атмосферу посредством устройства 11 отвода газообразных продуктов.

Рабочий процесс сжигания пиролизного газа в камерах сжигания 7, 8, 9, 10 обеспечивает получение газифицирующего агента с максимальной температурой, равной 2000°С, и определенным соотношением воздуха, водяного пара и двуокиси углерода. При поступлении газифицирующего агента в камеру газификации происходит увеличение внутренней тепловой энергии, идущей на процессы сушки, получения пиролизного газа и газификации.

Перерабатываемые отходы перемещаются из зоны сушки через зону получения пиролизного газа в зону газификации, где подвергаются непрерывной тепловой обработке, и после обработки газифицирующим агентом полностью газифицируются, а полученный пиролизный газ выходит через отверстия 3 вывода пиролизного газа, при этом одна часть его подается для выполнения технологических операций в самой установке, а другая часть направляется к внешнему потребителю (на чертеже не показан) для выработки, например тепловой и электрической энергии.

Оставшиеся не переработанные частицы поступают в приемный контейнер 20 и удаляются для дальнейшей обработки и использования.

Использование изобретения позволит повысить надежность и эффективность работы установки, получить дополнительную тепловую энергию, необходимую для обеспечения работы в автономном режиме, так и для обеспечения теплом зданий и сооружений, сэкономить при этом значительные денежные средства.

Установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов, содержащая загрузочное устройство, камеру газификации с отверстиями вывода пиролизого газа, установленную в корпусе с возможностью образования зоны отбора пиролизного газа для подачи его в камеры сжигания и к внешнему потребителю, камеру дожигания, устройство отвода газообразных продуктов сжигания, причем часть камер выполнена с возможностью полного сжигания пиролизного газа, другая часть камер сжигания - с возможностью получения при сжигании пиролизного газа газифицирующего агента и размещена в корпусе с возможностью подачи газифицирующего агента в камеру газификации, отличающаяся тем, что установка снабжена дефлекторами, расположенными в камере дожигания и выполненными в виде плоских лент, охватывающих по винтовой линии камеру газификации, камеры сжигания пиролизного газа установлены под углом наклона винтовых линий дефлекторов таким образом, что образующиеся на выходе камер сжигания высокотемпературные скоростные потоки продуктов сгорания поступают в каналы, образованные винтовыми поверхностями дефлекторов и, двигаясь вдоль канала, омывают наружную поверхность камеры газификации, передавая ей большую часть тепловой энергии.

http://www.findpatent.ru/patent/228/2282788.html
© FindPatent.ru - патентный поиск, 2012-2019

Виталий 19 февраля 2019 просмотров: 125

Устройство может быть использовано в коммунальном хозяйстве и в промышленности для термической переработки бытовых и промышленных отходов, в частности при утилизации автомобильных покрышек. Пиролизное устройство для термической переработки бытовых и промышленных отходов содержит газогенератор с теплоизолирующим кожухом и камерами дозированной загрузки и выгрузки зольных остатков и шлаков, а также швелькамеру с соосно расположенными наружным и внутренним вращающимися шнеками с перфорированными витками и с приводами прямой и обратной подачи. Рабочие кольцевые полости между витками наружного шнека на входе сообщены с камерой загрузки, а на выходе - с камерой выгрузки, а внутреннего шнека - соответственно с камерой выгрузки и газоотводом. Верхние части рабочих кольцевых полостей между витками наружного и внутреннего шнеков сообщены между собой и с газоотводом, а нижняя часть внутреннего шнека сообщена с патрубком подвода выхлопных газов двигателя. Колосниковая решетка выполнена конической. Витки наружного шнека выполнены внутренними и образуют совместно с наружными витками внутреннего шнека и цилиндрической стенкой швелькамеры замкнутый контур циркуляции отходов в виде тороидальной рабочей камеры. Витки и стенки стволов шнеков и швелькамеры выполнены полыми со встроенными теплоэлектронагревателями, образующими воздухонагреватель замкнутого контура. Коническая колосниковая решетка выполнена вращающейся и заодно целое с нижней частью стенки ствола наружного шнека. Двигатель оснащен электрогенератором для приводов шнеков и теплоэлектронагревателей, а также дозатором подвода горючих газов от газогенератора. Газоотводные патрубки ствола внутреннего шнека сообщены с катализатором для отделения угарного газа и с камерой прокаливания остатков выхлопных газов. Технический результат: расширение области применения в условиях суши и в повышении коэффициента полезного действия, а также в снижении загрязненности окружающей среды. 1 з.п. ф-лы, 1ил.

Изобретение относится к устройствам для термической переработки бытовых и промышленных отходов и может быть использовано в коммунально-бытовом хозяйстве и промышленности для их утилизации.

Известна установка для пиролиза отходов, содержащая газогенератор с размещенной внутри его швельшахтой, загрузочное устройство, устройство для подачи воздуха и газоход с заслонкой, причем она снабжена дополнительным газоходом для отвода дымовых газов с заслонкой и газоанализатором, соединенным с исполнительным механизмом заслонок, а загрузочное устройство выполнено в виде вертикального стояка, снабженного дозирующем механизмом (SU 699287, F 23 G 5/00, 25.11.1979).

Недостатком известного устройства является выброс в атмосферу дымовых газов, а также низкий коэффициент полезного действия газогенератора из-за отсутствия замкнутости цикла термической переработки бытовых отходов, связанного с предварительным нагревом воздуха в воздухонагревателе от отдельного источника энергии.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для термической переработки бытовых отходов, содержащее вертикальный кожух, снабженный в верхней части камерами загрузки отходов и выгрузки зольных остатков, в нижней части - камерой сгорания с топливными форсунками и во внутренней полости - соосно расположенными наружным и внутренним вращающимися шнеками с перфорированными витками и с противоположной подачей. Рабочие кольцевые полости наружного и внутреннего шнеков на входе и выходе сообщены соответственно с камерой загрузки и с сообщающейся с газоотводным трубопроводом камерой выгрузки. Верхние части рабочих концевых полостей наружного и внутреннего шнеков сообщены между собой и газоотводным трубопроводом рециркуляционным патрубком, образующим с рабочими кольцевыми полостями шнеков замкнутый контур циркуляции отходов. Нижние части рабочих кольцевых полостей обоих шнеков сообщены с патрубком подвода выхлопных газов двигателя через полость камеры сгорания, при этом в основании полого цилиндрического вала наружного шнека выполнены окна с захватывающими лопатками, а колосниковая решетка выполнена конической (SU 1474381 A1, F 23 G 5/00, 23.04.1989).

Недостатком известного устройства является ограниченное его применение в условиях суши, где использование двигателя, с целью получения выхлопных газов для разогрева газогенератора, становится экономически нецелесообразно ввиду больших затрат топлива для его работы. Низкий коэффициент полезного действия установки также определяется и дополнительными затратами энергии для электропривода наружного и внутреннего шнеков и дополнительным расходом топлива для сжигания его в топливных форсунках. Выброс горючих дымовых и выхлопных газов в атмосферу ведет к загрязнению окружающей среды.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в расширении области применения в условиях суши и повышении коэффициента полезного действия устройства по переработке бытовых и промышленных отходов, а также в снижении загрязненности окружающей среды.

Технический результат достигается за счет того, что в пиролизном устройстве для термической переработки бытовых и промышленных отходов, содержащем газогенератор с теплоизолирующим кожухом и камерами дозированной загрузки и выгрузки зольных остатков и шлаков, а также швелькамеру с соосно расположенными наружным и внутренним вращающимися шнеками с перфорированными витками и с приводами прямой и обратной подачи, причем рабочие кольцевые полости между витками наружного шнека на входе сообщены с камерой загрузки, а на выходе - с камерой выгрузки, а внутреннего шнека – соответственно с камерой выгрузки и газоотводом, верхние части рабочих кольцевых полостей между витками наружного и внутреннего шнеков сообщены между собой и с газоотводом, а нижняя часть внутреннего шнека сообщена с патрубком подвода выхлопных газов двигателя, а колосниковая решетка выполнена конической, витки наружного шнека выполнены внутренними и образуют совместно с наружными витками внутреннего шнека и цилиндрической стенкой швелькамеры замкнутый контур циркуляции отходов в виде тороидальной рабочей камеры, витки и стенки стволов шнеков и швелькамеры выполнены полыми со встроенными теплоэлектронагревателями, образующими воздухонагреватель замкнутого контура, коническая колосниковая решетка выполнена вращающейся и заодно целое с нижней частью стенки ствола наружного шнека, двигатель оснащен электрогенератором для приводов шнеков и теплоэлектронагревателей, а также дозатором подвода горючих газов от газогенератора, причем газоотводные патрубки ствола внутреннего шнека сообщены с катализатором для отделения угарного газа и с камерой прокаливания остатков выхлопных газов.

Для термической переработки резины автомобильных покрышек без предварительного их измельчения швелькамера выполнена со съемной крышкой, а между стенкой швелькамеры и витками внутреннего шнека выполнен зазор для размещения автомобильных покрышек так, чтобы внутренний шнек проходил через их отверстия, а сам внутренний шнек выполнен съемным с крышкой и его приводом, установленным на крышке.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично представлено пиролизное устройство для термической переработки бытовых и промышленных отходов.


Пиролизное устройство содержит газогенератор 1 с теплоизолирующим кожухом 2 и камерами 3 и 4 дозированной загрузки и выгрузки зольных остатков и шлаков, а также швелькамеру 5 с цилиндрической стенкой 6 и с соосно расположенными относительно ее наружным и внутренним вращающимися шнеками 7 и 8 с перфорированными соответственно внутренними и наружными витками 9 и 10 и с приводом 11, 12 (мотор-редукторы) прямой и обратной подачи, причем кольцевые полости 13 между витками наружного шнека на входе сообщены с камерой загрузки 3, а на выходе - с камерой 4 выгрузки, а кольцевые полости 14 внутреннего шнека - соответственно с нижней камерой выгрузки 4, верхние части рабочих кольцевых полостей шнеков сообщены между собой и с газоотводом 15, нижняя и верхняя часть ствола внутреннего шнека 8 сообщена с патрубком 16 подвода выхлопных газов двигателя 17 и с газоотводным патрубком 18, сообщающимся с катализатором 19 для отделения угарного газа и далее с камерой 20 прокаливания остатков выхлопных газов, газоотвод 15 выполнен сообщающимся с конденсатором 21 горючих газов и патрубками 22, 23 подвода горючих газов и горючих жидких продуктов в дозатор 24 двигателя 17, при этом внутренние витки 9 наружного шнека 7 образуют с наружными витками 10 внутреннего шнека 8 и с цилиндрической стенкой 6 швелькамеры замкнутый тороидальный контур циркуляции отходов, витки 9, 10 и стенки 6, 7, 8 стволов шнеков и швелькамеры выполнены полыми со встроенными теплоэлектронагревателями (ТЭНами) 25, образующими воздухонагреватель внутри газогенератора замкнутого контура и соединенными электрической цепью с электрогенератором 26 двигателя 17, причем коническая колосниковая решетка 27 выполнена вращающейся и заодно целое с нижней частью стенки 7 ствола наружного шнека 7, приводы 10, 11 шнеков 7, 8 и камера 20 прокаливания также соединены электрической цепью с электрогенератором 26; крышка 28 швелькамеры совместно с приводом 11 и внутренним шнеком могут быть выполнены съемными для загрузки автопокрышек, а между стенкой 6 и наружными витками 10 внутреннего шнека выполнен зазор для размещения автопокрышек.

Пиролизное устройство для термической переработки бытовых и промышленных отходов работает следующим образом.

Перед загрузкой устройства отходами в патрубок 16 подвода выхлопных газов двигателя 17 подают горячие выхлопные газы и включают теплоэлектронагреватели 25 и приводы 10, 11 вращения наружного и внутреннего шнеков 7, 8 соответственно, питающиеся от электрической энергии электрогенератора 26, связанного с работающим двигателем 17. Газогенератор 1 в теплоизолирующем кожухе 2 прогревают и далее отходы, очищенные от металлического лома и строительного мусора, дозировано подают в загрузочную камеру 3, где они захватываются внутренними витками 9 наружного шнека 7 и подаются в его рабочие полости 13 и далее на колосниковую решетку 27 конической формы, часть зольных остатков и шлаков проходит через колосники в камеру 4 выгрузки, а непереработанную часть мусора подхватывают наружные витки 10 внутреннего шнека и поднимают вверх по рабочим полостям 14, продолжая пиролиз отходов до их выноса в верхнюю полость газогенератора, сообщающуюся с камерой 3 загрузки, и снова подают на витки 9 наружного шнека 7.

Пиролиз отходов проводят путем перемещения отходов по замкнутому тороидальному контуру с одного шнека на другой в горячих газах с выжиганием углеродистых остатков. Зольные остатки и шлаки просеиваются через колосниковую вращающуюся решетку 27, накапливаются в камере 4 и периодически выгружаются. Проход дымовых и горючих газов в рабочих полостях 13 и 14 шнеков по высоте швелькамеры осуществляется через перфорации витков 9, 10, а выхлопных газов двигателя - через вертикальную цилиндрическую полость в стволе внутреннего шнека 8. Далее накапливающиеся в верхней полости генератора газы и выхлопные газы внутреннего шнека 8 поступают через газоотводный патрубок 18 в катализатор 19 для отделения угарного газа и далее - в камеру 20 прокаливания остатков. Горючие газы из верхней части газогенератора направляют в газоотвод 15, конденсируют в жидкие продукты в конденсаторе 21 и направляют через патрубки 22 и 23 в дозатор двигателя 17.

При переработке автопокрышек крышку 28 швелькамеры вместе с приводом 11 и внутренним шнеком 8 извлекают из газогенератора 1, в швелькамеру нагружают автопокрышки через люк крышки 28 доверху, и шнек 8 пропускают через полости автопокрышек в швелькамеру, после чего крышку 28 закрывают и производят пиролиз резины автопокрышек, при вращающихся шнеках 7, 8 шнек 8 встряхивает автопокрышки, разрушает их и выносит продукты пиролиза вверх на витки 9 наружного шнека 7, которым они прогоняются вниз с дожиганием и выбросом в камеру 4 выгрузки остатков через колосниковые решетки 27.

В процессе работы предлагаемого устройства в двигателе один-два цилиндра могут полностью переключаться на работу с горючими отходами пиролиза, а генератор двигателя - питать электроэнергией три и более установок и давать освещение в ночное время работы. Используя два-три и более устройств с различными зазорами S между витками внутреннего шнека и стенкой швелькамеры, можно перерабатывать соответственно два-три и более типоразмера автопокрышек одновременно. Устройство позволяет по всему замкнутому контуру теплоэлектронагревателями и горячими выхлопными газами по всей высоте швелькамеры производить пиролиз отходов при заданной температуре без ее перепада. Дымовые и выхлопные газы после газогенератора подвергаются очистке и полному дожиганию путем прокаливания остатков в камере прокаливания без выноса вредных частиц в атмосферу, а горючие газы используют для работы двигателя при экономии основного топлива. Вращающаяся колосниковая решетка лучше выносит остатки пиролиза при очистке швелькамеры.

Предлагаемый способ прошел опытно-лабораторные испытания на модели предлагаемого газогенератора при пиролизе кусков автопокрышек с помощью выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания и теплоэлектронагревателей, работающих от генератора двигателя, при этом один из цилиндров двигателя работал на топливной смеси с горючими газами пиролиза резины.

Положительные результаты позволяют надеяться на решение проблемы утилизации коммунальных и промышленных отходов с помощью предлагаемых способа и устройства. Имеется значительный интерес промышленников и муниципальных служб в скорейшем внедрении предлагаемого изобретения.

Предлагаемое устройство может быть изготовлено различной производительности и легко реализовано на судах, автотранспорте (мусоровозы), а также на базе автомобильного полуприцепа в целях доставки для работы на объектах утилизации мусора, а также изготовлены для работы в стационарных условиях свалок или крупных промышленных предприятий, где коэффициент полезного действия по переработке бытовых и промышленных отходов повышается за счет замкнутого цикла переработки с использованием продуктов переработки - горючих газов в качестве топлива двигателя.

Особенно экономично устройство работает при пиролизе автопокрышек, где горючие продукты их переработки получаются более высокого качества и используются в дозаторе для получения более обогащенной топливной смеси двигателя. Многократное перемещение перерабатываемых отходов вдоль прерываемых стенок шнеков и швелькамеры при их перемешивании и по замкнутому контуру установки делает процесс пиролиза эффективным и более производительным. Оснащение устройства конденсатором СО и камерой прокаливания остатков дымовых и выхлопных газов сохраняет окружающую среду от загрязнения. Удаление зольных остатков и шлаков через вращающуюся колосниковую решетку является более эффективным.

Формула изобретения

1. Пиролизное устройство для термической переработки бытовых и промышленных отходов, содержащее газогенератор с теплоизолирующим кожухом и камерами дозированной загрузки и выгрузки зольных остатков и шлаков, а также швелькамеру с соосно расположенными наружным и внутренним вращающимися шнеками с перфорированными витками и с приводами прямой и обратной подачи, причем рабочие кольцевые полости между витками наружного шнека на входе сообщены с камерой загрузки, а на выходе - с камерой выгрузки, а внутреннего шнека - соответственно с камерой выгрузки и газоотводом, верхние части рабочих кольцевых полостей между витками наружного и внутреннего шнеков сообщены между собой и с газоотводом, а нижняя часть внутреннего шнека сообщена с патрубком подвода выхлопных газов двигателя, а колосниковая решетка выполнена конической, отличающееся тем, что витки наружного шнека выполнены внутренними и образуют совместно с наружными витками внутреннего шнека и цилиндрической стенкой швелькамеры замкнутый контур циркуляции отходов в виде тороидальной рабочей камеры, витки и стенки стволов шнеков и швелькамеры выполнены полыми со встроенными теплоэлектронагревателями, образующими воздухонагреватель замкнутого контура, коническая колосниковая решетка выполнена вращающейся и за одно целое с нижней частью стенки ствола наружного шнека, двигатель оснащен электрогенератором для приводов шнеков и теплоэлектронагревателей, а также дозатором подвода горючих газов от газогенератора, причем газоотводные патрубки ствола внутреннего шнека сообщены с катализатором для отделения угарного газа и с камерой прокаливания остатков выхлопных газов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для катализа резины автомобильных покрышек без предварительного их измельчения швелькамера выполнена со съемной крышкой, а между стенкой швелькамеры и витками внутреннего шнека выполнен зазор для размещения автомобильных покрышек, так, чтобы внутренний шнек проходил через их отверстия, а сам внутренний шнек выполнен съемным с крышкой и его приводом, установленным на крышке.


Виталий 18 февраля 2019 просмотров: 167

Команда из Белоруссии занимаются разработкой промышленной установкой по переработке ТБО, пластика, шин.

На стендовой пиролизной установке тестируют печь и переработку покрышек в печное топливо.

Разрезаем автомобильную покрышку перерезая металлический корд.

Пиролизная печь для переработки шин в топливо

В шине есть текстильный и металлический корд.

Взвешиваем сырье и помещаем покрышку в реторту пиролизной печи.

Мини тестовая пиролизная установка для лабораторных исследований

Зажигаем печь нагреваем реторту с сырьем.

При выходе установки в рабочий режим дым из трубы исчезает, печь греется на газе который вырабатывает установка.

Водяной затвор показывает, что печь греется и идет пиролизный газ.

Начинаем сливать продукты пиролиза из емкости в установке.

Пробуем зажечь. Жидкость получается близкой к бензиновой фракции.

Сливаем все продукты пиролиза из установки в разные емкости.

Все содержимое взвешиваем и делаем выводы по готовым результатам.

Достаем все остатки из реторты печи, разделяем их и взвешиваем.

Достаем оставшийся металлокорд от покрышки.

Достаем технический углерод (сажу).

Все взвешиваем и подводим итоги.

Юридическое лицо ООО Завод аэроэнергопром

Беларусь Минск ул. Солтыса, 187 - 505

Дата регистрации в Торговом реестре/Реестре бытовых услуг: Не подлежит занесению в реестр

Номер в Торговом реестре/Реестре бытовых услуг/Регистре производителей товаров: Не подлежит занесению в реестр, Республика Беларусь

видеоканал

Утилизация нефтешлама в пиролизной печи

Виталий 18 февраля 2019 просмотров: 139

Довольный заказчик еще раз сказал нам спасибо. Прислал фото камина, который мы сделали в том году. По его рекомендации своим знакомым, выполнили уже три заказа.
Еще раз хочу сказать сам себе, что мы хорошие ремесленники.

Камин сложен из желтого шамотного кирпича с обколом под дикий камень.

Для заказчика был разработан индивидуальный проект печи и смонтирован в доме.

В облицовке камина есть камень гранит

Камин с чугунной вставкой пропускает горячие дымовые газы через кирпич. Аккумулирует тепло в кирпиче и долго отдает его в помещение. 

Может работать в зимнем и летнем режиме. При открытой заслонке дым идет через трубу, при закрытой через кирпичные каналы.

Чугунная топка быстро начинает нагреваться и отдает тепло в помещение.

Дымовые газы идут через кирпичную кладку и нагревают все печь.

После протопки печи она еще долго сохраняет тепло.

Профессиональный печник в Перми поможет вам сделать красивую печь.

Похожие проекты печей можете найти в нашем магазине.


Виталий 14 февраля 2019 просмотров: 145

Смонтировал новое видео для просмотра.

Виталий 12 февраля 2019 просмотров: 305


Банные печи бывают прямого нагрева или периодические, и печи постоянного нагрева или непрерывные. Исключением здесь являются электрические банные печи. Они устроены совершенно иначе, поэтому находятся вне этой классификации. Непрерывные и периодические банные печи постоянно борются друг с другом. Есть горячие поклонники периодических банных печей и столь же убежденные сторонники печей постоянных. Попытаемся сравнить эти два вида печей. В периодической печи, если она топится дровами, присутствует приятнейший аромат. Но мы должны отдавать себе отчет в том, что это аромат копоти, то есть, небольшого количества не сожженного дерева. При строительстве таких печей одна из важнейших задач - максимально сжечь копоть, которая неизбежно образуется на камнях при растопке печи. Полностью копоть сжечь все равно не удастся, поэтому и появляется приятный аромат при приготовлении пара. В хорошей периодической банной печи копоти практически не видно. Не видно ее и в паре, который выходит из печи при подбрасывании воды. Однако, стенки парной быстрее темнеют, покрываясь копотью. 

В постоянных банных печах этого не происходит, так как дым не проходит через камни. Можно поддерживать высокую температуру камней в закрытой духовке, постоянно подтапливая печь во время банного сеанса. Приятный аромат отсутствует, зато обшивка парной дольше сохраняет свежий вид. Практически, в банях с постоянными печами, обшивка может потемнеть только из-за высокой температуры. Но этот процесс длительный и зависит главным образом от породы дерева.

Независимо от вида топлива, банные печи бывают «горячие» и «холодные». Это классификация по температуре наружных стенок печи. Горячая печь имеет температуру наружных стенок примерно 100 градусов, поэтому она своими стенками прогревает парную. Такие печи могут быть установлены в любой парной, но чаще всего используются в тех случаях, когда помещение парной и самой бани не имеет постоянного отопления другим источником тепла до комнатной температуры.
Холодную банную печь нельзя устанавливать в помещениях, не имеющих постоянного отопления, потому что холодная печь не сможет зимой прогреть парную до нужной температуры. В этом преимущество горячей печи. Есть, однако, и недостатки. Горячая банная печь в процессе приготовления пара может перегреть парную, так как температура стенок парной будет медленно стремиться к температуре стенок печи. При незначительном перегреве существуют специальные техники, как остудить парную, не остужая при этом печь. А при значительном перегреве, уже не удастся создать должную влажность в парной, поскольку человеку трудно это выдержать. То есть, без специальных мероприятий, баня с горячей печью постепенно стремится к режиму сауны.
На практике холодная печь наиболее явно показывает свои преимущества, если никто никуда не торопится. Холодная печь протапливается долго. Вопрос регулирования теплового режима в парной особенно актуален, когда баня используется подолгу и часто: каждый день или через день-два.
Холодные банные печи имеют температуру стенок 40-50 градусов, что соответствует стартовой температуре приготовления пара в русской бане. Однако, прогрев парной холодной печью происходит главным образом не от стенок печи, а через специальные каналы, которые забирают прохладный воздух у пола парной и возвращают его в парную уже прогретым. При достижении в парной стартовой температуры для приготовления пара, каналы подогрева сухого воздуха можно закрыть. В этом случае прогрев парной практически прекращается, и температура может расти только вместе с влажностью при подбрасывании пара. При таком способе прогрева, температура растет гораздо медленнее, чем влажность, за счет этого, режим в парной более стабильный. Регулируя с помощью каналов стартовую температуру приготовления пара, мы получаем возможность выбирать желаемое соотношение между влажностью и температурой в парной. Иначе говоря, температура и влажность регулируются независимо друг от друга.