RU2134288C1

RU2134288C1 - Solid fuel production process

Info

Publication number: RU2134288C1
Application number: RU95104231A
Authority: RU
Inventors: Хесус Эрнандес Дел Кастилло Мария
Original assignee: Бастимар С.Л.
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1999-08-10
Also published as: RO111101B; RU95104231A; PL307887A1

Abstract

FIELD: solid fuels. SUBSTANCE: invention relates to producing solid fuels from afforestation wastes and solid urban wastes including removal of incombustible materials (by way of crushing, separation, and sizing), chemical treatment based on adding calcium and magnesium compounds, and final drying. According to invention, for chemical treatment, mixture of CaO lime, calcium carbonate, and dolomite in the amount from 2 to 10% of raw material weight are utilized and hot air drying is conducted at drier inlet temperature 300-400 C and drier outlet temperature 95-125 C, drying time being 25-45 min preventing fuel from burning in drier. EFFECT: enabled inexpensive fuel production. 3 cl, 1 dwg, 1 tbl, 3 ex

Description

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. The invention relates to a method or process for the enrichment and inertness of solid fuels of organic and inorganic materials with separation and preliminary classification (separation) of inert components present in the fuel source material.

Способы извлечения металлов из соответствующих им руд путем металлургических процессов со временем изменяются, придавая все большее и большее значение предварительному приготовлению или обработке руды перед проведением металлургического процесса для получения соответствующих металлов, давая начало процессу, называемому "обогащением руды". The methods for extracting metals from their corresponding ores by metallurgical processes change over time, giving more and more importance to the preliminary preparation or processing of ore before carrying out the metallurgical process to produce the corresponding metals, giving rise to a process called "ore dressing".

Процессы, соответствующие обогащению руды, соответственно делают более дорогим процесс, рассматриваемый в целом, от извлечения массы минерала в процессе эксплуатации шахты на стадии металлургического процесса. The processes corresponding to ore dressing, respectively, make the process, considered as a whole, more expensive from the extraction of the mass of the mineral during the operation of the mine at the stage of the metallurgical process.

Несмотря на то что вышеупомянутое обогащение очень дорогостоящий процесс, это во много раз покрывается двумя факторами: с одной стороны, достигается большая металлургическая рекуперация из исходного объема материала, с другой стороны, стоимость металлургического процесса уменьшается при работе с минералом, уже обогащенным и "лучшего качества", чем исходный объемный материал. Despite the fact that the aforementioned enrichment is a very expensive process, it is many times covered by two factors: on the one hand, a large metallurgical recovery is achieved from the initial volume of the material, on the other hand, the cost of the metallurgical process decreases when working with a mineral that is already enriched and of "better quality" "than the original bulk material.

Еще одним вопросом, который должен рассматриваться в связи с обогащением руд, является то, что обогащение позволяет во многих случаях металлургическое использование бедных руд, что без их предварительного обогащения было бы экономически невозможно. Another issue that should be considered in connection with ore dressing is that dressing allows in many cases metallurgical use of poor ores, which without their preliminary dressing would be economically impossible.

Следовательно, обогащение руд соответствующих минералов является индустриальным процессом, прочно укоренившимся в горно-металлургической промышленности, который исторически постепенно развивался, в то же самое время самосовершенствуя технологию обогащения. Consequently, the concentration of ores of the corresponding minerals is an industrial process, firmly rooted in the mining and metallurgical industry, which has historically developed gradually, while at the same time improving the concentration technology.

Упомянутая концепция обогащения полностью применима и к другим источникам, отличным от минеральных источников. Таким источником является большое число отходов, в том числе и городские отходы, важность которых определяется огромным количеством этих отходов, периодически создаваемым городским населением. The enrichment concept referred to is fully applicable to other sources other than mineral sources. Such a source is a large number of waste, including urban waste, the importance of which is determined by the huge amount of this waste periodically generated by the urban population.

Традиционно отходы муниципальной и индустриальной деятельности считались и считаются технически и экономически трудноразрешимой проблемой. Traditionally, municipal and industrial waste was considered and is considered a technically and economically intractable problem.

Такой подход является ошибочным, поскольку создание отходов можно представить себе не как проблему, а как источник ресурсов. В частности, твердые бытовые отходы и приравненные к ним (промышленные, сельскохозяйственные, отходы лесонасаждений и т.д.) могут быть классифицированы как возобновляемые природные источники, если мы способны как технически, так и экономически использовать продукты, которые в них содержатся. This approach is erroneous, because the creation of waste can be imagined not as a problem, but as a source of resources. In particular, municipal solid waste and its equivalents (industrial, agricultural, forest waste, etc.) can be classified as renewable natural sources, if we are able to use the products contained in them both technically and economically.

Такое использование отходов может осуществляться тремя различными путями, совместимыми между собой:
рециклирование,
реутилизация,
энергетическое использование.Such waste management can be carried out in three different ways that are compatible with each other:
recycling
recycling
energy use.

Целью настоящего изобретения является создание такого процесса, который позволит использовать горючие твердые отходы (городские и приравненные к ним и т.д.) путем:
рециклирования,
реутилизации,
энергетического использования,
и все это посредством процесса обогащения, придания инертности, сепарации и классификации компонентов, из которых состоят отходы, осуществимого технически и экономически.The aim of the present invention is the creation of such a process that will allow the use of combustible solid waste (municipal and equivalent to them, etc.) by:
recycling
recycling
energy use,
and all this through a process of enrichment, inertness, separation and classification of the components that make up the waste, technically and economically feasible.

В последние десятилетие было сделано много попыток в этом направлении, но не было достигнуто создание интегральной системы вследствие неблагоприятных экономических результатов предлагаемых систем при перенесении их на эксплуатацию в промышленном масштабе. In the last decade, many attempts have been made in this direction, but the creation of an integrated system has not been achieved due to the adverse economic results of the proposed systems when transferring them to operation on an industrial scale.

Вклад настоящего изобретения имеет два направления - это экономический аспект и аспект окружающей среды. The contribution of the present invention has two directions - this is the economic aspect and the environmental aspect.

Исходное или объемное топливо подвергается процессу обогащения с термохимической обработкой таким образом, что характеристики обогащенного топлива таковы, что его сжигание высокоэффективно или имеет высокий выход производимой энергии, таким образом достигается более высокий экономический результат, чем был достигнут при использовании других существующих в настоящее время систем (сжигания). The initial or bulk fuel is subjected to an enrichment process with thermochemical processing in such a way that the characteristics of the enriched fuel are such that it is highly efficient or has a high energy output, thus achieving a higher economic result than was achieved using other currently existing systems ( burning).

С другой стороны, обогащенное топливо является инертным, несмотря на то что исходное или рыхлое сыпучее топливо содержит органическое вещество при разложении, и, кроме того, его сгорание происходит, с точки зрения влияния на окружающую среду, с меньшей эмиссией загрязнений, чем в остальных известных системах. On the other hand, enriched fuel is inert, despite the fact that the original or loose bulk fuel contains organic matter during decomposition, and, in addition, its combustion occurs, from the point of view of environmental impact, with less emission of pollution than in other known systems.

Описываемое в настоящем описании изобретение подтверждено множеством испытаний как по производству обогащенного топлива, так и по его сжиганию, которые были проведены в разных масштабах, позволяя таким образом дать экономическое и природозащитное решение проблемы, которая все больше и больше заботит общество, при этом это решение дает эффективный ответ на проблему отходов с горючей природой. The invention described in the present description is confirmed by many tests both on the production of enriched fuel and on its combustion, which were carried out on different scales, thus allowing to give an economic and environmental protection solution to the problem that more and more concerns society, and this solution gives an effective response to the problem of waste with combustible nature.

Описание процесса
Во-первых, мы должны начать с дробления горючих отходов в ножевой дробилке, в которой размер отходов уменьшается до величины менее чем 160 мм. После этого проводят первую рекуперацию железных металлических материалов в электромагнитном сепараторе.Process description
First, we must start by crushing combustible waste in a knife crusher, in which the size of the waste is reduced to less than 160 mm. After this, the first recovery of iron metal materials is carried out in an electromagnetic separator.

Затем осуществляется измельчение в молотковой мельнице таким образом, чтобы размер компонентов был равен или менее 50 мм. На последующем этапе материал вводится на барабанный грохот, который "отсекает" размер до 40 мм, рециклируя материал с размером более 40 мм во вспомогательную молотковую мельницу. Then grinding is carried out in a hammer mill so that the size of the components is equal to or less than 50 mm. At the next stage, the material is introduced into a drum screen, which “cuts” the size up to 40 mm, recycling material with a size of more than 40 mm to the auxiliary hammer mill.

После этого проток материала с размером частиц меньше и равным 40 мм пропускается через пневматический денсиметрический стол, где материал разделяется по плотности на две фракции: легкую и тяжелую. Эта последняя фракция может быть в основном сформирована цветными металлическими элементами и частично железосодержащими металлическими элементами, которые не отсепарировались в электромагнитном сепараторе, стеклом и керамикой и т.п. After that, a duct of material with a particle size smaller and equal to 40 mm is passed through a pneumatic densimetric table, where the material is divided by density into two fractions: light and heavy. This last fraction can be mainly formed by non-ferrous metal elements and partially iron-containing metal elements that are not separated in an electromagnetic separator, glass and ceramic, etc.

Эти продукты классифицированы по трем группам: железосодержащие металлические материалы, цветные металлы и стекло плюс керамика. These products are classified into three groups: iron-containing metallic materials, non-ferrous metals and glass plus ceramics.

Основной поток горючего продукта, размер частиц которого меньше 40 мм, освобождается от всех указанных инертных или неактивных компонентов, т.е. подлежит концентрации. Сразу же после этого проводят этап термохимической обработки, который преследует двойную цель: с одной стороны, исключить или уменьшить максимально влажность горючего продукта, с другой стороны, получить биологическую инертность продукта в том случае, когда исходное топливо не было биологически инертным. The main flow of a combustible product, the particle size of which is less than 40 mm, is freed from all of these inert or inactive components, i.e. subject to concentration. Immediately after this, a thermochemical treatment step is carried out, which has a twofold purpose: on the one hand, to eliminate or reduce the maximum moisture content of the combustible product, and on the other hand, to obtain the biological inertness of the product when the initial fuel was not biologically inert.

Термохимическая обработка начинается с добавки некоторых химических реагентов в соответствующих количественных соотношениях. Были испробованы различные и отличающиеся реагенты для достижения двух целей: с одной стороны, придать биологическую инертность разлагающимся компонентам топлива и, с другой стороны, гарантировать, что конечный продукт, т.е. обогащенное топливо, обеспечит при его сжигании меньшую эмиссию загрязнений. Thermochemical treatment begins with the addition of certain chemicals in the appropriate quantitative ratios. Various and different reagents have been tried to achieve two goals: on the one hand, to impart biological inertness to the decaying components of the fuel and, on the other hand, to ensure that the final product, i.e. enriched fuel will provide less emissions of pollutants when it is burned.

Выбор наиболее соответствующего химического реагента логически должен производиться с учетом его технической эффективности и его стоимости, т.е. надо выбирать такие реагенты, которые при использовании их в промышленном масштабе не будут увеличивать стоимость процесса в значительной степени. The choice of the most appropriate chemical reagent should logically be made taking into account its technical efficiency and its cost, i.e. reagents must be selected that, when used on an industrial scale, will not increase the cost of the process to a large extent.

Реагент, который считается наиболее эффективным с технической и экономической точки зрения, является смесью: извести CaO, карбоната кальция CaCO₃ и доломита MgCa(CO₃)₂ в таком количественном соотношении реагента, в котором смесь последних компонентов в целом составляет от 2 до 10% от исходного материала топлива, подлежащего обработке.The reagent, which is considered the most effective from a technical and economic point of view, is a mixture of lime CaO, calcium carbonate CaCO ₃ and dolomite MgCa (CO ₃ ) ₂ in such a quantitative ratio of the reagent in which the mixture of the latter components as a whole is from 2 to 10% from the source material of the fuel to be processed.

Перед сушкой проводят уплотнение продукта в сгустителе такого же типа, как и используемые для производства комбикормов. Цель уплотнения двояка: с одной стороны, произвести тщательное смешивание продукта с предварительно добавленными химическими реагентами и, с другой стороны, получить продукт определенной консистенции в процессе сушки. Before drying, the product is densified in a thickener of the same type as that used for the production of animal feed. The purpose of compaction is twofold: on the one hand, to thoroughly mix the product with previously added chemicals and, on the other hand, to obtain a product of a certain consistency during the drying process.

После уплотнения продукта осуществляется снижение или удаление влаги из твердого потока посредством сушки во вращающейся барабанной сушилке, выполненной в виде цилиндра или барабана большой длины и диаметра. Внутри барабана имеются геликоидальные направляющие или развертка для того, чтобы при вращении барабана материал проходил в его полость. Необходимое тепло для сушки может быть получено от различных источников энергии энергетических установок. After compaction of the product, moisture is reduced or removed from the solid stream by drying in a rotary drum dryer, made in the form of a cylinder or drum of large length and diameter. Inside the drum there are helicoidal guides or a reamer so that when the drum rotates, the material passes into its cavity. The necessary heat for drying can be obtained from various energy sources of power plants.

Особенно выделяются по своим техническим и экономическим характеристикам вспомогательные установки по производству электроэнергии, присоединенные к линии обработки твердого топлива. Especially distinguished by their technical and economic characteristics are auxiliary plants for the production of electricity connected to the solid fuel processing line.

Такие совместно действующие установки должны производить электроэнергию, необходимую для работы фабрики или установки обогащения топлива, а также, и это является новым, должны снабжать тепловой энергией, необходимой для сушки, отдавая преимущество теплу отходящих или выхлопных газов дизельных двигателей или газовых турбин, которое используется в совместно действующей установке непосредственно, т.е. без какого-либо типа внешнего обменника. Such jointly operating installations must produce the electric energy necessary for the operation of a factory or a fuel enrichment plant, and also, and this is new, they must supply the thermal energy necessary for drying, giving priority to the heat of the exhaust or exhaust gases of diesel engines or gas turbines, which is used in co-operating installation directly, i.e. without any type of external exchanger.

Путем проведения различных экспериментов было доказано, что использование выхлопных отходящих газов от дизельных двигателей дает хорошие результаты при проведении процесса сушки, приводя к снижению расходов. Through various experiments, it was proved that the use of exhaust exhaust gases from diesel engines gives good results in the drying process, leading to lower costs.

В результате подробного изучения критических факторов, температуры и времени выдержки в процессе сушки было установлено, что время выдержки составляет от 25 до 40 минут при исходной температуре горячего воздуха 300 до 400^oC и при температуре воздуха на выходе от 95 до 125^oC.As a result of a detailed study of critical factors, temperature and exposure time during the drying process, it was found that the exposure time is from 25 to 40 minutes at the initial temperature of hot air 300 to 400 ^o C and at an outlet air temperature of 95 to 125 ^o C.

Эти факторы являются критическими, поскольку они составляют основные и фундаментальные условия процесса, при которых не происходит никакого горения внутри сушилки. При данных условиях продукт может быть получен с влажностью от 1 до 10% при влажности продута перед обработкой от 35 до 45%. These factors are critical because they constitute the basic and fundamental process conditions under which no combustion occurs inside the dryer. Under these conditions, the product can be obtained with a moisture content of 1 to 10% and a humidity purge before processing of 35 to 45%.

После упомянутого процесса получают продукт, являющийся обогащенным топливом с однородной гранулометрией, небольшой влажностью или отсутствием влаги, не содержащим негорючих веществ и, следовательно, имеющим относительно высокую нагревательную способность, и бактериологически инертным. After this process, a product is obtained that is enriched fuel with uniform particle size distribution, low humidity or lack of moisture, not containing non-combustible substances and, therefore, having a relatively high heating ability, and bacteriologically inert.

Такой продукт может быть подвергнут повторному сгущению с двойной целью: для уменьшения стоимости его перевозки и, что более важно, если производство энергии собираются осуществить путем сжигания его в котле теплоэлектростанции, такой продукт имеет определенную консистенцию, необходимую как для его хранения в топливных пакгаузах тепловой электростанции, так и для исключения проблем, связанных с проблемой его ленточной транспортировки, хранением в емкостях и с загрузкой в камеру сгорания или котел. Such a product can be re-condensed for a double purpose: to reduce the cost of its transportation and, more importantly, if energy is going to be produced by burning it in a boiler of a thermal power plant, such a product has a certain consistency, which is necessary for its storage in the fuel stores of a thermal power plant , and to eliminate problems associated with the problem of its tape transportation, storage in containers and loading into the combustion chamber or boiler.

В технической схеме процесса на чертеже, приведенном в описании, использованы следующие обозначения:
1 - ножевая дробилка,
2 - электромагнитный сепаратор,
3 - вспомогательная молотковая мельница,
4 - барабанный грохот или сито,
5 - пневматический денсиметрический стол,
6 - смеситель реагентов,
7 - сушилка и
8 - сгуститель готового топлива.In the technical scheme of the process in the drawing given in the description, the following notation is used:
1 - knife crusher,
2 - electromagnetic separator,
3 - auxiliary hammer mill,
4 - drum screen or sieve,
5 - pneumatic densimetric table,
6 - mixer reagents,
7 - dryer and
8 - thickener of the finished fuel.

Возможно, что наиболее эффективным практическим применением процесса, описанного в настоящем описании, является обработка твердых городских отходов вследствие их огромного объема, создаваемого населением Земли, и возникающей проблемы их эффективного и прибыльного устранения. It is possible that the most effective practical application of the process described in the present description is the treatment of municipal solid waste due to their huge volume created by the population of the Earth and the problem of their effective and profitable disposal.

Описанный в настоящем описании процесс позволяет рассматривать городские твердые отходы как природный возобновляемый источник и, следовательно, скорее выгодный, нежели проблемный. The process described in the present description makes it possible to consider municipal solid waste as a natural renewable source and, therefore, is more profitable than problematic.

Проведенные эксперименты описанного выше способа особенно подтвердили различные обстоятельства, которые делают промышленное применение вышеупомянутого способа намного более прибыльным, чем другие подобные способы, менее загрязняющим и обеспечивают ряд преимуществ обработанным отходам. The experiments of the above method have particularly confirmed various circumstances that make the industrial application of the above method much more profitable than other similar methods, less polluting and provide a number of advantages to the treated waste.

В основном это два обстоятельства: во-первых, городские твердые отходы, обработанные в соответствии с настоящим изобретением, дают однородное топливо с высокой нагревательной способностью, низкой гранулометрией и биологически инертное. Basically, these are two circumstances: firstly, municipal solid waste treated in accordance with the present invention, give a homogeneous fuel with high heating ability, low granulometry and biologically inert.

Такая биологическая инертность дает возможность транспортировать и хранить этот продукт в течение длительного времени без разложения. Только эта характеристика сама по себе должна быть достаточной, чтобы оправдать вышеупомянутый способ. Such biological inertness makes it possible to transport and store this product for a long time without decomposition. Only this characteristic in itself should be sufficient to justify the above method.

Вторым доводом, поразительно подтвержденным, являются оптимальные характеристики режима горения, более высокие, чем ожидалось, а также эффективность горения и более низкая эмиссия загрязнений, которую следовательно бы ожидать. Именно высокая эффективность сгорания обеспечивает более высокое производство энергии, чем в других системах для обработки твердых городских отходов и, следовательно, большую экономическую выгоду. The second argument, strikingly confirmed, is the optimal characteristics of the combustion regime, higher than expected, as well as the combustion efficiency and lower pollution emissions, which would therefore be expected. It is the high combustion efficiency that provides higher energy production than in other systems for the treatment of municipal solid waste and, therefore, greater economic benefits.

Помимо этого, будет интересно изучить подробнее данные обстоятельства, поскольку они являются конкурентным ключевым вопросом в сравнении с другими системами, касающимися экономической выгоды, социальной выгоды и влияния на окружающую среду. In addition, it will be interesting to study these circumstances in more detail, since they are a competitive key issue in comparison with other systems related to economic benefits, social benefits and environmental impacts.

Описанный выше процесс, в котором обрабатываются, например, твердые городские отходы, позволяет исходить из малоценного или неценного материала, который биологически деградирует и разрушается со временем, для получения экономически пригодных к употреблению субпродуктов и готового твердого топлива, пригодного для использования при производстве энергии, и все это без какого-либо загрязнения на всех стадиях процесса. The process described above, in which, for example, municipal solid waste is processed, allows starting from low-value or non-valuable material that biologically degrades and degrades over time to produce economically usable by-products and finished solid fuels suitable for use in energy production, and all this without any pollution at all stages of the process.

Действительно, субпродукты образуются тремя отдельными фракциями: железосодержащие металлы, которые могут выгодно использоваться в качестве скрапа, цветные металлы, которые могут быть использованы таким же образом, стекло и керамика, в конце концов разделенные, используются как заполнитель для треков и дорожных покрытий. Indeed, offal is formed by three separate fractions: iron-containing metals, which can be advantageously used as scrap, non-ferrous metals, which can be used in the same way, glass and ceramics, ultimately separated, are used as filler for tracks and road surfaces.

Касаясь полученного топлива, в первую очередь следует отметить, что оно биологически стабильно в течение всего времени хранения и может храниться и транспортироваться без какого-либо риска загрязнения окружающей среды. Regarding the fuel received, it should first be noted that it is biologically stable throughout the entire storage time and can be stored and transported without any risk of environmental pollution.

В некоторых проведенных экспериментах было доказано, что давление химических добавок, используемых в процессе, действует таким образом, что полученные таблетки или гранулы топлива по сравнению с гранулами, полученными без этих химических добавок, можно хранить на открытом воздухе в течение приблизительно шести месяцев без химической или биологической деградации, хотя гранулы без химических добавок не выдерживают хранения в течение более четырех или пяти дней без химической или биологической деградации. In some experiments, it was proved that the pressure of the chemical additives used in the process acts in such a way that the resulting tablets or pellets of fuel, compared to granules obtained without these chemical additives, can be stored outdoors for approximately six months without chemical or biological degradation, although granules without chemical additives cannot withstand storage for more than four or five days without chemical or biological degradation.

В закрытых помещениях обработанные гранулы могут храниться в течение указанного периода времени без химической или биологической деградации, тогда как гранулы без обработки добавками подвержены биологической деградации в течение двух или трех недель. In enclosed spaces, treated granules can be stored for a specified period of time without chemical or biological degradation, while granules without treatment with additives are subject to biological degradation for two or three weeks.

С другой стороны, полученное обогащенное топливо является топливом с относительно высокой нагревательной способностью и с некоторыми физическими характеристиками, касающимися гранулометрии, формы, плотности и влажности, которые фактически дают возможность использовать его для производства электроэнергии. On the other hand, the enriched fuel obtained is a fuel with a relatively high heating ability and with some physical characteristics related to particle size distribution, shape, density and humidity, which actually make it possible to use it for electricity production.

Касаясь их химических характеристик, следует отметить, что сгорание осуществляется с поразительно меньшей эмиссией загрязнений, чем можно было ожидать. Было проведено множество экспериментов, при этом следует обратить внимание на те, которые проводились в котле с кипящим слоем, из-за их высоких положительных результатов. Эффективность сжигания во всех случаях была выше чем 99%. Regarding their chemical characteristics, it should be noted that combustion is carried out with a surprisingly lower emission of contaminants than might be expected. Many experiments have been carried out, while you should pay attention to those that were carried out in a fluidized-bed boiler, due to their high positive results. The burning efficiency in all cases was higher than 99%.

Касаясь добавки химических реагентов, вводимых в поясняемом процессе, относящемся к горению, следует отметить два эффекта. Первый, относящийся к окружающей среде, предполагает, что выбросы при сжигании удовлетворяют стандартам эмиссии Европейского Сообщества за счет того, что они улавливаются только мешочными фильтрами без использования любого усложненного очистного оборудования. Concerning the addition of chemicals introduced in the illustrated process related to combustion, two effects should be noted. The first, environmental, assumes that emissions from combustion meet European Community emission standards by being captured only by bag filters without the use of any sophisticated treatment equipment.

Второй из них экономического типа и делает эту систему в целом - процесс обогащения отходов и сжигания гранул в котле с кипящем слоем - более выгодной, чем другие известные системы. Действительно, добавление химических агентов обеспечивает получение меньшего количества соляной кислоты, чем без добавления добавок, что приводит к возможности достижения более высоких температур пара вследствие меньшего коррозионного воздействия HCl. The second of them is of an economic type and makes this system as a whole - the process of enriching waste and burning pellets in a fluidized-bed boiler - more profitable than other known systems. Indeed, the addition of chemical agents provides a smaller amount of hydrochloric acid than without the addition of additives, which leads to the possibility of achieving higher vapor temperatures due to less corrosive effects of HCl.

Это дает возможность создавать такие паровые циклы, которые обеспечивают выход электроэнергии более высокий, чем в других системах. Чистый выход электроэнергии в настоящее время при сжигании твердых бытовых отходов составляет около 20%, тогда как при использовании системы, описанной в настоящем описании, достигается чистый выход электроэнергии выше чем 30%. This makes it possible to create such steam cycles that provide a higher energy output than in other systems. Currently, the net energy output from solid domestic waste incineration is about 20%, while using the system described in the present description, the net electricity output is higher than 30%.

Эти обстоятельства, сами по себе, позволяют неожиданным экстраординарным путем поступающий в систему источник и, следовательно, его глобальную прибыльность. Наконец, мы должны отметить, что зола от сжигания имеет различные коммерческие применения, поскольку она не токсична. These circumstances, in and of themselves, allow the source to enter the system in an unexpected extraordinary way, and therefore its global profitability. Finally, we must note that incineration ash has various commercial uses because it is non-toxic.

Следовательно, она может использоваться в сельском хозяйстве в качестве корректора кислых почв вследствие ее сильной основности. Еще одним применением золы является использования ее как части загрузки клинкера для изготовления цемента или для непосредственного вмешивания "при работе" в качестве компонента цемента с низким сопротивлением. Therefore, it can be used in agriculture as a corrector for acidic soils due to its strong basicity. Another use of ash is to use it as part of a clinker feed for the manufacture of cement or for direct intervention “when working” as a component of cement with low resistance.

Ниже приводим серию практических примеров, относящихся к изобретению. The following is a series of practical examples related to the invention.

Пример 1. Example 1

Мы взяли навеску в 1000 кг твердых городских отходов с влажностью 47,01% и следующим составом, %:
Бумага, картон и целлюлоза - 22
Пластик - 13
Стекло - 7
Металлы - 2
Древесина и текстиль - 6
Разное - 7
Органика - 43
Всего - 100
и нагревательной способностью ниже, чем PC = 1,722 ккал/кг.We took a sample of 1000 kg of municipal solid waste with a moisture content of 47.01% and the following composition,%:
Paper, cardboard and pulp - 22
Plastic - 13
Glass - 7
Metals - 2
Wood and Textile - 6
Miscellaneous - 7
Organics - 43
Total - 100
and a heating capacity lower than PC = 1.722 kcal / kg.

Навеску образца обрабатывали описанным способом, начиная с первичного измельчения. После этого за счет электромагнитной сепарации было получено 16 кг железосодержащих материалов. Затем после повторного измельчения и денсиметрического стола было получено три следующих фракции: железного скрапа - 2 кг, цветного скрапа - 9 кг, стекла и керамики - 63 кг. A sample of the sample was treated as described, starting with primary grinding. After that, due to electromagnetic separation, 16 kg of iron-containing materials were obtained. Then, after repeated grinding and a densimetric table, the following three fractions were obtained: iron scrap - 2 kg, color scrap - 9 kg, glass and ceramics - 63 kg.

После добавления 50 кг кальциевых реагентов (94% CaO, 4% CaCO₃ и 2% CaMg(CO₃)₂) проводили уплотнение, а затем сушку горячим воздухом при температурном градиенте от 300^oC на входе в сушилку до 110^oC на выходе из сушилки при времени выдержки 32 минуты без сжигания материала в сушилке, в результате чего получили 440 кг водяного пара. Количество готового продукта, т.е. обогащенного топлива составило 503 кг при влажности 2,6% и нагревательной способностью менее чем 3,498 ккал/кг. Полученное топливо имеет рассыпчатую текстуру (похожую на текстуру табака в сигаретах) с размером частиц меньше 10 мм и с кажущейся плотностью 0,36 г/см³.After adding 50 kg of calcium reagents (94% CaO, 4% CaCO ₃ and 2% CaMg (CO ₃ ) ₂ ), densification was carried out, and then drying with hot air at a temperature gradient from 300 ^o C at the inlet to the dryer to 110 ^o C at the exit from the dryer with a holding time of 32 minutes without burning material in the dryer, resulting in 440 kg of water vapor. The amount of the finished product, i.e. enriched fuel was 503 kg with a moisture content of 2.6% and a heating capacity of less than 3.498 kcal / kg. The resulting fuel has a friable texture (similar to the texture of tobacco in cigarettes) with a particle size of less than 10 mm and with an apparent density of 0.36 g / cm ³ .

Пример 2. Example 2

Мы брали навеску образца в 1000 кг твердых городских отходов следующего состава, %:
Горючая фракция - 37,0
Инертная фракция - 13,5
Влажность - 49,5
Образец обрабатывали в соответствии с описанным ранее способом с получением следующих фракций: железный скрап - 39,5 кг, цветной скрап 8,2 кг, стекло плюс керамика 87,3 кг. Добавляли 45 кг кальциевых добавок (96% CaO, 3% CaCO₃ и 1% CaMg (CO₃)₂) и затем проводили сушку горячим воздухом в интервале температур от 280^oC на входе в сушилку до 110^oC на выходе из сушилки и при времени выдержки 35 минут без сжигания материала в сушилке, и получили 465 кг водяного пара.We took a sample of 1000 kg of municipal solid waste of the following composition,%:
Combustible fraction - 37.0
Inert fraction - 13.5
Humidity - 49.5
The sample was processed in accordance with the previously described method to obtain the following fractions: iron scrap - 39.5 kg, colored scrap 8.2 kg, glass plus ceramics 87.3 kg. 45 kg of calcium additives (96% CaO, 3% CaCO ₃ and 1% CaMg (CO ₃ ) ₂ ) were added, and then drying was carried out with hot air in the temperature range from 280 ^o C at the inlet to the dryer to 110 ^o C at the outlet of the dryer and with an exposure time of 35 minutes without burning material in the dryer, and received 465 kg of water vapor.

Было получено 437 кг обогащенного топлива с влажностью 4,9% и нагревательной способностью ниже 3,19 ккал/кг. Полученное топливо имеет рассыпчатую текстуру (похожую на текстуру табака в сигаретах) с размером частиц меньше 10 мм и с кажущейся плотностью 0,39 г/см³.It was obtained 437 kg of enriched fuel with a moisture content of 4.9% and a heating capacity below 3.19 kcal / kg. The resulting fuel has a friable texture (similar to the texture of tobacco in cigarettes) with a particle size of less than 10 mm and with an apparent density of 0.39 g / cm ³ .

Полученное топливо как в примере 1, так и в примере 2 можно спрессовывать в цилиндрические гранулы разных размеров с кажущейся плотностью около 0,7 г/см³.The resulting fuel in both example 1 and example 2 can be pressed into cylindrical granules of different sizes with an apparent density of about 0.7 g / cm ³ .

Сравнение предложенного метода с другими известными процессами
Между разными рассмотренными процессами есть процессы, которые внешне похожи на предложенный процесс, однако имеют существенные различия. Упомянутые процессы соответствуют патенту со следующими данными идентификации:
а). Европейский оффис патентов.Comparison of the proposed method with other known processes
Between the various processes considered there are processes that look similar to the proposed process, but have significant differences. The mentioned processes correspond to a patent with the following identification data:
a). European Office of Patents.

Номер публикации: EP 0196666 A1. Publication number: EP 0196666 A1.

МПК: C 10 L 5/46. IPC: C 10 L 5/46.

Дата публикации: 10.09.86. Каталог: 86/37. Date of publication: 09/10/86. Catalog: 86/37.

Название: "Method and equipment of manufacturing fuel from waste refuse". Title: "Method and equipment of manufacturing fuel from waste refuse".

б). PCT
Номер публикации: WO 93/04149.b) PCT
Publication Number: WO 93/04149.

МПК: C 10 L 5/46, B 03 B 9/06. IPC: C 10 L 5/46, B 03 B 9/06.

Дата публикации: 04.03.93. Date of publication: 04.03.93.

Название: "Process for waste disposal and fuel partly consisting of waste". Title: "Process for waste disposal and fuel partly consisting of waste".

в). Европейский оффис патентов. in). European Office of Patents.

Номер публикации: 0566419 A1. Publication number: 0566419 A1.

МПК: C 10 L 5/46. IPC: C 10 L 5/46.

Дата публикации: 20.10.93. Каталог: 93/42. Date of publication: 10.20.93. Catalog: 93/42.

Название: "Method of making refuse derived fuels and fuels made ny method". Title: "Method of making refuse derived fuels and fuels made ny method".

Сравнение приведенного патента EP-0193666 с заявкой Бастимар показывает следующие существенные различия:
1. В патенте EP-0193666 отходы подвергаются процессу плавки (melt proces) с одновременным внесением определенных добавок, в то время как в нашей заявке отходы подвергаются только сушке, а не горению или плавлению.Comparison of the cited patent EP-0193666 with the application Bastimar shows the following significant differences:
1. In patent EP-0193666, waste is subjected to a melt proces process with the simultaneous introduction of certain additives, while in our application the waste is only dried and not burned or melted.

2. В термическом процессе плавки в патенте EP-0193666 во время термического процесса производятся горючие газы, тогда как в нашей заявке в результате термического процесса сушки появляется только водяной пар и нет никакого процесса газификации продуктов. 2. In the thermal smelting process in the patent EP-0193666, combustible gases are produced during the thermal process, while in our application as a result of the thermal drying process only water vapor appears and there is no gasification process for the products.

3. В патенте EP-0193666 расплавленное топливо обрабатывается водой, являясь тем самым влажным процессом, тогда как наш процесс является полностью сухим. 3. In patent EP-0193666, molten fuel is treated with water, thereby being a wet process, while our process is completely dry.

4. Добавки, используемые в патенте EP-0193666, служат прежде всего, чтобы добиться процесса плавления отходов при низких температурах (< 380^oC), в то время как в нашей заявке единственная добавка используется только для того, чтобы сделать топливо биологически инертным. Что касается типов используемых добавок, в нашей заявке есть дополнительный положительный эффект, улучшающий состав загрязняющих газов при последующем процессе сжигания полученного топлива.4. The additives used in patent EP-0193666 are primarily used to achieve the melting process of the waste at low temperatures (<380 ^° C), while in our application the only additive is used only to make the fuel biologically inert. As for the types of additives used, in our application there is an additional positive effect that improves the composition of polluting gases in the subsequent process of burning the resulting fuel.

5. В большом количестве предлагаемых в патенте EP-0193666 добавок не указано их процентное содержание, тогда как в нашей заявке четко указано их количество. В патенте EP-0193666 известь (CaO) является дополнительной добавкой без указания (основной своей функции) концентрации, позволяющей улучшить последующий процесс сжигания твердого топлива, получаемого в результате описываемого процесса, тогда как в заявке Бастимар кальций и магний являются единственной и основной добавкой, которая позволяет стать полученному топливу биологически инертным в течение длительного времени одновременно с низкой влажностью получаемого топлива. В связи с этим в заявке Бастимар четко указано процентное содержание (от 2 до 10%) одновременно с влажностью получаемого топлива после его сушки (от 1 до 10%). 5. In a large number of additives proposed in the patent EP-0193666, their percentage is not indicated, while in our application their quantity is clearly indicated. In patent EP-0193666, lime (CaO) is an additional additive without indicating (its main function) the concentration, which improves the subsequent process of burning solid fuel resulting from the described process, while in the application Bastimar calcium and magnesium are the only and main additive, which allows the resulting fuel to become biologically inert for a long time simultaneously with low humidity of the resulting fuel. In this regard, the Bastimar application clearly indicates the percentage (from 2 to 10%) simultaneously with the moisture content of the resulting fuel after it is dried (from 1 to 10%).

В результате вышесказанного считаем нашу заявку в корне отличающейся от указанного патента EP-0193666. As a result of the above, we consider our application to be fundamentally different from the aforementioned patent EP-0193666.

При сравнительном анализе немецкого патента WO-93/04149 и представленной заявки на патент наблюдаются следующие существенные различия:
1. Во всех описаниях, указанных в патенте WO-93/04149, в полученном топливе отсутствуют определенные компоненты, такие как, пластики, стекло, бумаги и металл, без описания каким образом это было достигнуто. В заявке Бастимар от получаемого топлива отделяется стекло, керамика и металлы. Бумага и пластики не отделяются. Вдобавок к сказанному, приведен способ отделения стекла, керамики и металлов, (путем пневматического денсиметрического транспортера, куда материал входит с гранулометрией < 40 мм).In a comparative analysis of the German patent WO-93/04149 and the patent application presented, the following significant differences are observed:
1. In all the descriptions mentioned in patent WO-93/04149, the resulting fuel does not contain certain components, such as plastics, glass, paper and metal, without a description of how this was achieved. In the Bastimar application, glass, ceramics and metals are separated from the resulting fuel. Paper and plastics do not separate. In addition to the above, a method for separating glass, ceramics and metals is given (by means of a pneumatic densimetric conveyor, where the material enters with particle size <40 mm).

2. Во всех описаниях патента WO-93/04149 в отличие от пункта 1, который ничего не характеризует, в качестве основного продукта указана смесь отходов с углем, в то время как в нашей заявке - нет. 2. In all descriptions of patent WO-93/04149, unlike paragraph 1, which does not characterize anything, the main product is a mixture of waste with coal, while in our application it is not.

3. Что касается процесса сушки, описанного в патенте WO-93/04149, не приводится никакого описания, которое позволяет трактовать его даже как сушку на открытом воздухе. В нашей заявке приводится описание подготовки продукта перед процессом сушки, детально описан сам процесс сушки, а также конечная влажность продукта ("Перед сушкой проводят уплотнение продукта ... Цель уплотнения двояка: с одной стороны, произвести тщательное смешивание продукта с предварительно добавленными химическими реагентами и, с другой стороны, получить продукт определенной консистенции в процессе сушки. После уплотнения продукта осуществляет снижение или удаление влаги из твердого потока посредством сушки во вращающейся барабанной сушилке. В результате подробного изучения критических факторов, температуры и времени выдержки в процессе сушки было установлено, что время выдержки составляет от 25 до 40 минут при исходной температуре горячего воздуха 300 до 400^oC и при температуре воздуха на выходе от 95 до 125^oC. Эти факторы являются критическими, поскольку они составляют основные и фундаментальные условия процесса, при которых не происходит никакого горения внутри сушилки. При данных условиях продукт может быть получен с влажностью от 1 до 10% при влажности продукта перед обработкой от 35 до 45%.3. With regard to the drying process described in patent WO-93/04149, no description is given that allows it to be interpreted even as drying in the open air. Our application describes the preparation of the product before the drying process, the drying process itself is described in detail, as well as the final moisture of the product ("Before drying, the product is densified ... The purpose of the densification is twofold: on the one hand, thoroughly mix the product with previously added chemical reagents and on the other hand, to obtain a product of a certain consistency in the drying process.After compaction of the product, it reduces or removes moisture from the solid stream by drying in a rotating drum constant dryer. As a result of detailed study of the critical factors, temperature and residence time in the drying process, it was found that the time of exposure is from 25 to 40 minutes at an initial temperature of hot air of 300 to 400 ^o C and at air outlet temperature of 95 to 125 ^o C. These factors are critical because they constitute the basic and fundamental process conditions under which no combustion occurs inside the dryer Under these conditions, the product can be obtained with a moisture content of 1 to 10% at a product humidity of d processing from 35 to 45%.

4. Основными дополнительными компонентами WO-93/04149 являются отходы, которые содержат жировые компоненты (глина и земля) и как в заявке, поданной Бастимар, добавка на основе составляющих компонентов кальция и магния является единственным компонентом, с указанным процентным содержанием (2-10%), а также с указанием на какой стадии процесса следует добавлять добавку ("следует добавлять добавку перед процессом уплотнения перед процессом сушки"). 4. The main additional components of WO-93/04149 are waste products that contain fatty components (clay and earth) and, as in the application filed by Bastimar, an additive based on the constituent components of calcium and magnesium is the only component with a specified percentage (2-10 %), as well as indicating at what stage of the process the additive should be added ("the additive should be added before the compaction process before the drying process").

5. В заключение, в патенте WO-93/04149 не приводится какого-либо конкретного описания различных составляющих фаз процесса, их совмещения в одну технологическую линию, отсутствует их количественное описание, тип использованного оборудования, характеристик получаемого продукта, тогда как в представленной заявке четко приведено описание всех процессов и их взаимодействие, конкретно указано оборудование и основные параметры всех происходящих процессов. В случае признания индивидуальности всех фаз предлагаемого процесса в поданной фирмой Бастимар заявке, то есть /первичное измельчение /удаление ферромагнитных материалов/ вторичное измельчение /денсиметрическая сепарация/ добавка дополнительных компонентов и уплотнение /сушка/ уплотнение конечного продукта (данные фазы процесса известны), новизна процесса, на что подается заявка, заключается в соединении всех указанных выше необходимых фаз со своими соответствующими последствиями и для получения в итоге биологически инертного топлива (которое можно складировать и транспортировать без какого-либо риска биологического заражения окружающей среды) и с повышенными характеристиками для его последующего энергетического использования как с точки зрения чисто процесса сжигания, так и с точки зрения окружающей среды. 5. In conclusion, the patent WO-93/04149 does not provide any specific description of the various components of the phases of the process, their combination in one production line, there is no quantitative description, type of equipment used, characteristics of the resulting product, while in the submitted application clearly A description of all processes and their interaction is given, equipment and basic parameters of all processes are specifically indicated. If the individuality of all phases of the proposed process is recognized in the application filed by Bastimar, i.e. / primary grinding / removal of ferromagnetic materials / secondary grinding / densimetric separation / addition of additional components and compaction / drying / compaction of the final product (process phase data are known), the novelty of the process , for which the application is submitted, consists in combining all the above-mentioned necessary phases with its corresponding consequences and in order to obtain a biologically inert fuel as a result a (which can be stored and transported without any risk of biological contamination of the environment), and with improved characteristics for subsequent use as the energy terms of pure combustion process and with the environmental standpoint.

Основной частью приведенного процесса является добавка и сушка. Получаемое в результате топливо должно иметь определенную влажность (от 1 до 10%) и определенное процентное содержание известковой добавки (между 2 и 10%), для получения данных величин и для достижения наилучшего соединения известкового компонента с отходами необходимо произвести добавку извести, уплотнение и сушку таким образом, как описано в заявке. Например, если произвести добавку извести после процесса сушки, соответственно не будет получен желаемый результат, поскольку среди других причин основной является определенный порядок для необходимого получения желаемого продукта, т.е. топлива с удаленными инертными компонентами, которые биологически не разлагаются и которые по своим энергетическим данным могут быть использованы в процессе горения. The main part of the above process is the addition and drying. The resulting fuel must have a certain moisture content (from 1 to 10%) and a certain percentage of lime additive (between 2 and 10%). To obtain these values and to achieve the best connection of the lime component with the waste, lime must be added, compacted and dried in the manner described in the application. For example, if you add lime after the drying process, the desired result will not be obtained, because among other reasons, the main one is a certain order for the necessary production of the desired product, i.e. fuels with removed inert components that are not biodegradable and which according to their energy data can be used in the combustion process.

В случае если в процессе сушки не будут соблюдены основные базовые параметры, указанные в заявке (температура и длительность процесса), соответственно не будет получено на выходе желаемого конечного продукта, описанного в нашей заявке, который в свою очередь является продуктом с определенной влажностью и с определенным содержанием известковых добавок, с целью достижения его биологической инертности. If during the drying process the basic basic parameters specified in the application (temperature and duration of the process) are not met, respectively, they will not be obtained at the output of the desired final product described in our application, which in turn is a product with a certain humidity and a certain content of lime additives, in order to achieve its biological inertness.

Совмещение таких процессов, как добавка известкового компонента, уплотнение полученной массы и ее соответствующая сушка, является основным фактором, который в патенте WO-93/04149 не описан, в противовес нашей заявке, где все это нашло свое отражение для получения биологически стандартного топлива. В связи с вышесказанным считаем, что предлагаемая вашему вниманию заявка, обладает соответствующей новизной по сравнению с патентом WO-93/04149. The combination of processes such as the addition of a calcareous component, compaction of the resulting mass, and its corresponding drying, is the main factor that is not described in WO-93/04149, as opposed to our application, where all this was reflected to produce biologically standard fuels. In connection with the foregoing, we believe that the application brought to your attention has the corresponding novelty in comparison with the patent WO-93/04149.

Относительно сравнительного анализа с заявкой на патент EP-0566419A1 данный процесс существенно отличается от процесса в заявке на патент, которую подал БАСТИМАР, С.Л. (N-95104231). Regarding the comparative analysis with patent application EP-0566419A1, this process is significantly different from the process in the patent application filed by BASTIMAR, S.L. (N-95104231).

В обоих процессах существенной частью является термохимический этап процесса, состоящий из фазы добавки химических компонентов и сушки. Два процесса имеют следующие существенные отличия:
1. Химические компоненты, используемые при процессе БАСТИМАР (N 95104231), следующие: CaO, CO₃Ca и (CO₃)₂CaMg, в то время как в заявке N EP-0566419A1 компонентами являются CaO и кальциевый или магниевый бентонит и вяжущий элемент D-глюкоза и C-маноза. Это разные аддитивы. С другой стороны, в заявке EP-0566419A1 аддитивы вводятся на разных этапах процесса, в то время как в заявке N-95104231 вводятся только в определенный и единственный момент, точно во время сушки.In both processes, the thermochemical stage of the process, consisting of the phase of the addition of chemical components and drying, is an essential part. The two processes have the following significant differences:
1. The chemical components used in the BASTIMAR process (N 95104231) are as follows: CaO, CO ₃ Ca and (CO ₃ ) ₂ CaMg, while in application N EP-0566419A1 the components are CaO and calcium or magnesium bentonite and an astringent D-glucose and C-manose. These are different additives. On the other hand, in the application EP-0566419A1, additives are introduced at different stages of the process, while in the application N-95104231 they are introduced only at a certain and only moment, exactly during drying.

2. Процесс сушки в двух заявках имеет два существенных отличия. 2. The drying process in the two applications has two significant differences.

В заявке на патент EP-0566419A1 предлагается условие, при котором сушка производится с горячим воздухом, обогащенным CO₂, в то время как при заявке N-95104231 нет таких условий.Patent application EP-0566419A1 proposes a condition in which drying is performed with hot air enriched in CO ₂ , while in the application N-95104231 there are no such conditions.

В заявке на патент N-95104231 время пребывания в сушилке от 25 до 40 минут, в то время как в заявке на патент EP-0566419A1 время пребывания в сушилке от 15 до 30 минут. In patent application N-95104231, the residence time in the dryer is from 25 to 40 minutes, while in patent application EP-0566419A1, the residence time in the dryer is from 15 to 30 minutes.

В заявке на патент N-95104231 температура воздуха сушения находится в границах от 300 - 400^oC на входе в сушилку и 95 - 125^o на выходе из сушилки. В заявке на патент EP-0566419A1 температура сушки от 185^oC на входе и 105^oC на выходе.In patent application N-95104231, the drying air temperature is in the range from 300 to 400 ^° C at the inlet to the dryer and 95 to 125 ^° at the outlet of the dryer. In patent application EP-0566419A1, the drying temperature is from 185 ^° C. at the inlet and 105 ^° C. at the outlet.

Claims

1. A method of producing solid fuel from forest waste, solid urban waste, including the removal of non-combustible substances from waste by grinding, separation and classification, chemical treatment based on the addition of calcium and magnesium compounds, and subsequent drying with hot air in a dryer, characterized in that as calcium and magnesium compounds, a mixture of lime CaO, calcium carbonate CaCO ₃ , dolomite Ca Mg (CO ₃ ) ₂ in an amount of from 2 to 10% by weight of the starting material of the fuel is used, drying with hot air is carried out at a temperature at the inlet of the dryer from 300 to 400 ^o C and at the outlet of the dryer from 95 to 125 ^o C and a holding time of 25 to 40 minutes without burning fuel in the dryer.

2. The method according to claim 1, characterized in that the fuel obtained as a result of the process is used in a heating boiler of a thermal power plant together with other traditional types of fuel (coal and fuel oil).

3. The method according to claim 1, characterized in that the fuel resulting from the process is used as additional in the furnace for the manufacture of cement.

4. The method according to claim 1, characterized in that the resulting fuel is used as the only fuel or together with coal in a fluidized bed boiler.