EA046183B1 - Способ деструкции органических отходов с малым содержанием воды - Google Patents
Способ деструкции органических отходов с малым содержанием воды Download PDFInfo
- Publication number
- EA046183B1 EA046183B1 EA202391506 EA046183B1 EA 046183 B1 EA046183 B1 EA 046183B1 EA 202391506 EA202391506 EA 202391506 EA 046183 B1 EA046183 B1 EA 046183B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- waste
- reactor
- water content
- destruction
- low water
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title claims description 20
- 230000006378 damage Effects 0.000 title claims description 18
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 claims description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 239000010819 recyclable waste Substances 0.000 claims description 2
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 claims 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000009272 plasma gasification Methods 0.000 description 1
Description
Изобретение относится к способам утилизации бытовых отходов, в частности к способам утилизации отходов с малым содержанием воды методом плазмохимической деструкции.
Известен способ переработки твердых органических отходов в устройстве по патенту РФ № 2741004 (опубл. 22.01.2021), в котором с помощью высокотемпературного плазменного реактора, использующего в качестве плазмообразующего газа водяной пар, с температурой в зоне реакции порядка 1600-2000°C осуществляется переработка твердых органических отходов посредством их паровой плазменной газификации с получением синтез-газа.
Недостатком способа является необходимость значительного нагрева зоны реакции, а также неполная переработка твердых органических бытовых отходов, поскольку результатом переработки является синтез-газ, который также подлежит утилизации.
Известно из источника [1], чтоплазма разрядов атмосферного давления воздействует на воду, вызывая образование свободных радикалов при разрушении молекулы воды H2O ^ OH· + H·. Инициирование цепной реакции процесса окисления органических веществ, которая возникает согласно данным источника [2] в присутствии воды, может осуществляться кислородом воздуха и озоном, но с малой скоростью, а с высокой скоростью цепная реакция инициируется радикалами ОН·. В случае недостаточного количества воды концентрация свободных радикалов становится незначительной и не позволяет инициировать цепную реакцию окисления органических веществ в воде.
Техническим результатом, на получение которого направлено изобретение, является расширение арсенала технических средств за счет создания способа, обеспечивающего деструкцию органических отходов с малым содержанием воды.
Технический результат достигается в способе деструкции, в котором через входное отверстие в реактор подают органические отходы с малым содержанием воды, а также дополнительно подают отходы биологического происхождения, при этом реактор выполнен в виде закрытой полости, внутренняя поверхность которой частично или полностью выполнена проводящей и заземлена, а на электрод, введенный в реактор и изолированный от этой заземленной поверхности, подают импульсы высокого напряжения, с помощью которых обеспечивают формирование стримеров коронного разряда в промежутке между электродом и проводящей поверхностью реактора.
Известно, что отходы биологического происхождения содержат вплоть до 98% воды (водоросли в табл. 2, в статье Вода, Большая советская энциклопедия). При этом плазма стримеров коронного разряда, инициируемого в реакторе, воздействует на воду, содержащуюся в отходах биологического происхождения,вызывая образование свободных радикалов при разрушении содержащихся в них молекул воды H2O ^ OH· + H·. Кроме того, в реакторе под воздействием стримеров коронного разряда образуются и другие активные вещества O3, O2(a|A). H2O2, OH, O(3P), NO, HNO2 и HNO3. Коронный разряд является также источником ультрафиолетового (УФ) излучения. Указанные активные вещества и УФ-излучение оказывают разрушающее воздействие на любые органические и неорганические вещества, содержащиеся в бытовых отходах, в том числе на органические отходы с малым содержанием воды, приводя к их полной деструкции с образованием безвредных газообразных продуктов реакции - воды и углекислого газа. Неорганические составляющие отходов также разрушаются кислотами.
То есть, в способе осуществляют плазмохимическую деструкцию как органических, так и неорганических веществ, присутствующих в отходах, в том числе, органических отходовс малым содержанием воды.
Предпочтительно задают зазор между электродом и по крайней мере одним из участков проводящей внутренней поверхности полости, из диапазона 5-50 мм.
Предпочтительно при реализации способа ограничивают поступление атмосферного воздуха в реактор.
Предпочтительно отходы подают в реактор порциями.
Предпочтительно порции отходов подают в реактор в спрессованном виде, с ограничением прохождения атмосферного воздуха внутрь реактора.
Предпочтительно при реализации способа бытовые отходы с малым содержанием воды и отходы биологического происхождения подают в реактор одновременно или последовательно.
Предпочтительно в способе понижают давление внутри реактора на 0,1-1 Па по сравнению с атмосферным.
В одном из вариантов осуществления способа с целью понижения давление внутри реактора создают разрежение на его выходе.
На чертеже изображено вертикальное поперечное сечение реактора, в котором осуществляется заявленный способ, где 1 - корпус реактора с внутренней полостью, 2 - входное отверстие, 3 - выходное отверстие, 4 - внутренняя поверхность полости реактора, 5 - проводящие участки внутренней поверхности полости реактора, 6 - заостренный электрод, 7 - изоляторы, 8 - источник высоковольтных импульсов, 9 - острие электрода, 10 - проводящее дно реактора, 11 - устройство дозированной подачи перерабатываемых отходов, 12 -электростатический фильтр с вытягивающим воздушным вентилятором, создающий разрежение на выходе реактора.
-
Claims (8)
1. Способ деструкции органических отходов с малым содержанием воды, характеризующийся тем, что через входное отверстие в реактор подают органические отходы с малым содержанием воды, а также дополнительно подают отходы биологического происхождения, при этом реактор выполнен в виде закрытой полости, внутренняя поверхность которой частично или полностью выполнена проводящей и заземлена, а на электрод, введенный в реактор и изолированный от этой заземленной поверхности, подают импульсы высокого напряжения, которые обеспечивают формирование стримеров коронного разряда в промежутке между электродом и проводящей поверхностью реактора.
[1] Аристова Н.А., Пискарев И.М., Ивановский А.В., Селемир В.Д., Спиров Г.М., Шлепкин СИ. Инициирование химических реакций под действием электрического разряда в системе твердый диэлектрик - газ - жидкость//Журнал физической химии. 2004; т. 78, № 7; с. 1326-1331.
2. Способ деструкции органических отходов с малым содержанием воды по п.1, отличающийся тем, что задают зазор между электродом и по крайней мере одним из участков проводящей внутренней поверхности полости из диапазона 5-50 мм.
[2] Пискарев И.М. Окислительно-восстановительные процессы в воде, инициированные электрическим разрядом над ее поверхностью//Журнал общей химии. 2001, т. 71. вып. 10; с. 1622.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
3. Способ деструкции органических отходов с малым содержанием воды по п.1, отличающийся тем, что ограничивают поступление атмосферного воздуха в реактор при подаче отходов.
4. Способ деструкции органических отходов с малым содержанием воды по пп.1-3, отличающийся тем, что отходы подают в реактор порциями.
5. Способ деструкции органических отходов с малым содержанием воды по п.4, отличающийся тем, что порции отходов подают в реактор в спрессованном виде.
6. Способ деструкции органических отходов с малым содержанием воды по пп.1-5, отличающийся тем, что бытовые отходы с малым содержанием воды и отходы биологического происхождения подают в реактор одновременно или последовательно
7. Способ деструкции органических отходов с малым содержанием воды по п.1, отличающийся тем, что давление внутри реактора понижают на 0,1-1 Па по сравнению с атмосферным.
8. Способ деструкции органических отходов с малым содержанием воды по п.7, отличающийся тем, что создают разрежение на выходе реактора.
-
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021140063 | 2021-12-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA046183B1 true EA046183B1 (ru) | 2024-02-14 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109200970B (zh) | 低温等离子双电场辅助气相反应合成化合物的装置和应用 | |
| US20060193759A1 (en) | Nonthermal plasma processor utilizing additive-gas injection and/or gas extraction | |
| PT1481112E (pt) | Processo de limpeza por plasma da superficie de um material revestido de uma substancia organica, e instalacao de implementacao | |
| US20230347395A1 (en) | Method of destruction of organic waste with low content of water | |
| Bo et al. | Scale-up analysis and development of gliding arc discharge facility for volatile organic compounds decomposition | |
| Lu et al. | Synergistic effect of nanophotocatalysis and nonthermal plasma on the removal of indoor HCHO | |
| RU2815317C1 (ru) | Способ деструкции органических отходов с малым содержанием воды | |
| CN205340517U (zh) | 一种高效低温等离子设备 | |
| EA046183B1 (ru) | Способ деструкции органических отходов с малым содержанием воды | |
| JP2003080058A (ja) | 反応性ガスの発生方法およびその発生装置 | |
| RU2815316C1 (ru) | Способ низкотемпературной переработки бытовых отходов | |
| WO2023126706A1 (ru) | Способ деструкции органических отходов с малым содержанием воды | |
| EA046213B1 (ru) | Способ низкотемпературной переработки бытовых отходов | |
| Hashim et al. | Discharge based processing systems for nitric oxide remediation | |
| RU2786209C1 (ru) | Реактор для устройства переработки отходов | |
| EA046442B1 (ru) | Реактор для устройства переработки отходов | |
| He et al. | Dielectric barrier discharge for hydrogen sulphide waste gas decomposition | |
| Held et al. | Analytic calculations of ozone concentration in an oxygen-fed wire-to-cylinder ozonizer and comparison with the Vasil'ev relation | |
| KR102146200B1 (ko) | 고밀도 융합 플라즈마 살균 및 탈취기 | |
| RU2814515C1 (ru) | Мобильный крематорий | |
| Budiman et al. | Improved Single Barrier Ozone Chamber | |
| CN106377962A (zh) | 一种用于工业有机废气的综合处理装置 | |
| JPH06100301A (ja) | オゾン発生装置 | |
| Sun et al. | Effect of electrode configuration on NO removal in a coaxial dielectric Barrier discharge reactor | |
| EA046247B1 (ru) | Мобильный крематорий |