PL214769B1 - Sposób termicznego przetwarzania materiału organicznego i układ do termicznego przetwarzania materiału organicznego - Google Patents
Sposób termicznego przetwarzania materiału organicznego i układ do termicznego przetwarzania materiału organicznegoInfo
- Publication number
- PL214769B1 PL214769B1 PL389629A PL38962909A PL214769B1 PL 214769 B1 PL214769 B1 PL 214769B1 PL 389629 A PL389629 A PL 389629A PL 38962909 A PL38962909 A PL 38962909A PL 214769 B1 PL214769 B1 PL 214769B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- mixture
- pipeline
- stream
- chamber
- steam
- Prior art date
Links
- 239000011368 organic material Substances 0.000 title claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 112
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 30
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 27
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 12
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 10
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 239000011874 heated mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób termicznego przetwarzania materiału organicznego i układ do termicznego przetwarzania materiału organicznego.
Znany jest ze stosowania sposób termicznego przetwarzania materiału organicznego polegający na tym, że materiał rozdrabnia się i homogenizuje przy wstępnym podgrzaniu w zbiorniku mieszalnika, po czym powstałą mieszaninę doprowadza się do reaktora zbiornikowego, w którym następuje objętościowe ogrzanie i sprężenie doprowadzonej mieszaniny parą do temperatury 160°C i wytrzymanie jej w tej temperaturze przez czas 20 minut, a następnie doprowadza się tę mieszaninę do komory rozprężania gdzie następuje obniżenie temperatury mieszaniny do 102°C i rozprężenie do ciśnienia atmosferycznego, a następnie schładza się mieszaninę do temperatury odpowiedniej dla jej fermentacji.
Sposób ten pozwala na dobre przygotowanie materiału przeznaczonego do fermentacji, ale nie dla wszystkich materiałów, gdyż nie zapewnia równomiernego stopnia przetworzenia w zbiorniku reakcyjnym całej ilości mieszaniny, której część osiada na ściankach zbiorników i rurociągów, przy przechodzeniu mieszaniny przez fazę zwiększonej lepkości w trakcie ogrzewania, co jest przyczyną różnych problemów eksploatacyjnych, a przy zmniejszeniu drożności powoduje zwalnianie przebiegu procesu i jego wydajności.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu pozwalającego na przygotowanie materiału odpowiedniego do fermentacji dowolnego surowca organicznego.
Cel został osiągnięty przez opracowanie sposobu z rozdrabnianiem, homogenizacją z wstępnym podgrzaniem i ogrzewaniem surowca organicznego oraz okresowym wytrzymaniem w podwyższonej temperaturze charakteryzuje się tym, że materiał organiczny rozdrabnia się i miesza w mieszalniku wstępnym z wodą zimną doprowadzaną aż do uzyskania konsystencji 83% wagowych wody i podaje się mieszankę rozdrabnianego materiału organicznego i wody do mieszalnika końcowego, gdzie poniżej poziomu cieczy i korzystnie poniżej elementów ruchomych rozdrabniających surowiec organiczny, doprowadza się strumień wrzącej wody tak, aby mieszanka osiągnęła temperaturę od 45°C do 65°C i dalej podaje się ją do zasilanego wrzącą wodą wymiennika podgrzewającego gdzie osiąga temperaturę od 90°C do 110°C, a stąd wysokociśnieniowa pompa podaje mieszankę o ciśnieniu 20 bar do strumienicy parowej, do której jest podawana para o ciśnieniu od 23 bar do 28 bar i w takiej ilości aby opuszczający ją strumień mieszanki miał temperaturę co najmniej 130°C i doprowadza się go do komory hydrolizera gdzie przy zwolnionym przepływie podlega wymieszaniu przez co najmniej 30 minut, przy równoczesnym podgrzaniu go przez strumień recyrkulacyjny mieszanki wychodzącej z komory hydrolizera poprzez podgrzewacz, do temperatury niższej o co najmniej 2°C od temperatury odpowiadającej parze nasyconej przy ciśnieniu 20 bar, który przed wprowadzeniem do komory hydrolizera miesza się w kolektorze ze strumieniem mieszanki podgrzanym w strumienicy parowej, przy czym strumień recyrkulacyjny mieszanki ogrzany w podgrzewaczu do temperatury od 205°C do 215°C jest od 3 do 15 razy większy od strumienia wychodzącego ze strumienicy parowej, równego drugiej części strumienia mieszanki opuszczającej komorę hydrolizera o temperaturze od 198°C do 202°C będącego strumieniem technologicznym, którego ciśnienie redukuje się w zaworze regulacyjnym tak, że we wstępnym zbiorniku rozprężającym, następuje rozprężenie strumienia mieszanki do 5 bar i temperatury nasycenia pary przy tym ciśnieniu, z którego para jest odprowadzana do dowolnego wykorzystania, a mieszankę z dna zbiornika wstępnego za pomocą pompy opróżniającej zapewniającej utrzymanie stałego poziomu cieczy w tym zbiorniku, kieruje się do końcowego zbiornika rozprężającego, z którego odprowadza się parę o ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego najlepiej do płytowego wymiennika ciepła, natomiast mieszankę z dna zbiornika o temperaturze niższej od 110°C odprowadza pompa opróżniająca zapewniająca utrzymanie stałego poziomu cieczy w tym zbiorniku, do wstępnego wymiennika ciepła gdzie mieszankę schładza się najlepiej wodą zimną odzyskaną w procesie fermentacji mieszanki lub inną dostępną wodą zimną i kieruje się dalej mieszankę do pośredniego wymiennika ciepła gdzie mieszankę schładza się wodą zimną, która jest następnie kierowana do wstępnego mieszalnika materiałów organicznych w celu ich rozdrobnienia, a dla ostatecznego wychłodzenia mieszanki, przed podaniem jej do fermentacji i przeróbki na biogaz i nawóz ekologiczny, w końcowym wymienniku ciepła odprowadzając ciepło przez współpracujące urządzenie chłodnicze w postaci chłodnicy powietrznej lub innego dostępnego urządzenia chłodzącego.
Wodę chłodzącą i parę grzewczą z wymienników ciepła i zbiorników rozprężających doprowadza się do zbiornika wody wrzącej o ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego, z którego następnie zasila się wodą wrzącą mieszankę w mieszalniku końcowym i wymiennik podgrzewający mieszankę
PL 214 769 B1 przed podaniem jej przez pompę do strumienicy parowej kierującej mieszankę do kolektora mieszania i komory hydrolizera.
Intensywny przepływ strumienia recyrkulacyjnego mieszanki w ilości od 3 do 15 razy większy niż strumień zasilający komorę hydrolizera, przez podgrzewacz zasilany parą nasyconą o ciśnieniu 26 bar, zapewnia uniknięcie powstania złogów przez ich zrywanie ze ścianek podgrzewacza przy przechodzeniu mieszanki przez zakres wzrastającej jej lepkości przy wzrastającej temperaturze.
Zaletą sposobu według wynalazku jest to, że pozwala na skuteczną przeróbkę wszelkich materiałów organicznych, a także to, że niezbędna energia dla realizacji procesu technologicznego doprowadzana z zewnątrz dla podgrzania mieszaniny jest następnie odzyskiwana przy schładzaniu mieszanki i ponownie wykorzystywana oraz to, że jest prosty i niezawodny w stosowaniu.
Układ do termicznego przetwarzania materiału organicznego zawierający mieszalniki do rozdrabniania, wymienniki ciepła do podgrzewania oraz wymienniki ciepła do chłodzenia mieszanki, strumienicę parową, komorę do przetrzymania ogrzanej mieszanki, zbiorniki rozprężające, pompy a także inne znane elementy armatury jak; rurociągi, zawory i aparaturę kontrolno-pomiarową charakteryzuje się tym, że posiada mieszalnik wstępny rozdrabniający materiał organiczny połączony z rurociągiem wody zimnej, a na wyjściu połączony rurociągiem z pompą i mieszalnikiem końcowym rozdrobnionego materiału organicznego, który poniżej poziomu cieczy i korzystnie poniżej elementów ruchomych rozdrabniających surowiec organiczny, posiada rurę z otworami do doprowadzania strumienia wrzącej wody współpracującą z rurociągiem połączonym ze zbiornikiem wody wrzącej, a wyjście rozdrobnionego materiału organicznego mieszalnika końcowego poprzez rurociąg i pompę jest połączone z wymiennikiem podgrzewającym i wymiennikiem podgrzewającym rezerwowym, na wejściu po stronie płaszcza połączonym, poprzez rurociąg ze zbiornikiem wody wrzącej, a na wyjściu schłodzonej wody z płaszcza rurociągiem połączonym z wymiennikiem płytowym ciepła, którego wyjście jest połączone rurociągiem ze zbiornikiem wody wrzącej, a wyjście wymiennika podgrzewającego i wymiennika podgrzewającego rezerwowego współpracuje z wlotem strumienicy parowej, poprzez rurociąg łączący i wysokociśnieniową pompę o ciśnieniu 20 bar podającą podgrzaną mieszankę, z wlotem strumienicy współpracuje też rurociąg podawanej pary o ciśnieniu co najmniej 23 bar, a wylot strumienicy jest połączony z kolektorem mieszania, który współpracuje z rurociągiem doprowadzającym strumień recyrkulacyjny mieszanki o temperaturze co najmniej 130°C wychodzącej z komory hydrolizera lub komory hydrolizera rezerwowego, gdzie wyjście z kolektora mieszania jest połączone z komorą hydrolizera i komorą hydrolizera rezerwowego zaopatrzoną w elementy wypełniające zwalniające i ukierunkowujące przepływ mieszanki, a połączony z wylotem komory hydrolizera i komory hydrolizera rezerwowego rurociąg współpracuje z rozdzielaczem, który na wyjściu posiada rurociąg strumienia recyrkulacyjnego i rurociąg strumienia technologicznego mieszanki, przy czym rurociąg strumienia recyrkulacyjnego poprzez pompę i rurociąg łączący współpracuje z wlotem podgrzewacza i podgrzewacza rezerwowego, zasilanym z rurociągu po stronie medium grzewczego parą nasyconą o wysokim ciśnieniu, a wylot tego podgrzewacza i podgrzewacza rezerwowego jest połączony rurociągiem z kolektorem mieszania przed wlotem do komory hydrolizera, natomiast rurociąg strumienia technologicznego mieszanki jest połączony poprzez zawór regulacyjny z wlotem zbiornika wstępnego rozprężającego wyposażonego w płytę rozbryzgową zapewniającą zwiększenie powierzchni odparowania wody z przegrzanej mieszaniny, a para o ciśnieniu 5 bar jest odprowadzana przez współpracujący ze zbiornikiem znany rurociąg dla dowolnego wykorzystania, natomiast mieszaninę z dna zbiornika przez współpracujący rurociąg za pomocą pompy kieruje się przez rurociąg łączący do zbiornika końcowego rozprężającego korzystnie wyposażonego w płytę rozbryzgową zapewniającą zwiększenie powierzchni odparowania wody z przegrzanej mieszaniny, z którego odprowadza się parę o ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego poprzez znany rurociąg łączący, najlepiej do płytowego wymiennika ciepła, natomiast mieszaninę odprowadza się z dna zbiornika połączonego rurociągiem z pompą poprzez rurociąg połączony z wstępnym wymiennikiem ciepła gdzie mieszankę schładza się wodą i kieruje się przez współpracujący rurociąg pośredni do wymiennika pośredniego ciepła gdzie schładza się ją wodą zimną, która jest dalej kierowana rurociągiem do wstępnego mieszalnika materiałów organicznych, a wylot wymiennika pośredniego jest połączony poprzez rurociąg końcowy z wymiennikiem końcowym ciepła, w którym schładza się mieszankę, przez współpracujące urządzenie chłodnicze w postaci chłodnicy powietrznej lub innego dostępnego urządzenia chłodzącego, a wylot wymiennika końcowego ciepła jest połączony ze znanym rurociągiem odprowadzającym schłodzoną mieszankę jako wytworzony produkt do znanej instalacji fermentacyjnej w celu przeróbki na biogaz i nawóz ekologiczny.
PL 214 769 B1
Układ posiada też zbiornik wody wrzącej do zasilania odpowiednio przez łączące rurociągi mieszalnika końcowego i wymiennika podgrzewającego mieszankę, a na wejściu współpracującego poprzez rurociąg z wymiennikiem wstępnym ciepła oraz przez znane rurociągi łączące z wymiennikiem płytowym ciepła, natomiast mieszalnik końcowy i wymiennik podgrzewający lub wymiennik podgrzewający rezerwowy mieszanki są zasilane odpowiednio przez rurociągi ze zbiornika wody wrzącej.
Układ dla dalszego zwiększenia niezawodności został wyposażony w wymiennik rezerwowy podgrzewający i podgrzewacz rezerwowy mieszanki oraz rezerwową komorę hydrolizera.
Układ zawiera też takie znane elementy jak; rurociągi, zawory, aparaturę kontrolną i pomiarową jak termometry do pomiaru temperatury; pary, mieszanki i wody - Tc, manometry ciśnienia pary - Pc, Ps i mierniki poziomu - Lc oraz aparaturę sterowniczą umożliwiającą automatyzację procesu technologicznego.
Zaletą układu według wynalazku jest to, że pozwala na skuteczną przeróbkę wszelkich materiałów organicznych, przy niskich nakładach inwestycyjnych i eksploatacyjnych oraz wysokiej efektywności eksploatacyjnej oraz to, że jest prosty i niezawodny w stosowaniu.
Przedmiotem wynalazku jest sposób termicznego przetwarzania materiału organicznego i układ do termicznego przetwarzania materiału organicznego pokazany w przykładzie wykonania na rysunku schematycznie.
Sposób według wynalazku, polega na tym, że materiał organiczny rozdrabnia się i miesza w mieszalniku wstępnym z wodą zimną doprowadzaną aż do uzyskania konsystencji 83% wagowych wody i podaje się taką mieszankę do mieszalnika końcowego, gdzie poniżej poziomu cieczy i poniżej elementów ruchomych rozdrabniających surowiec organiczny, doprowadza się strumień wrzącej wody tak, aby mieszanka osiągnęła temperaturę 57,5°C i dalej podaje się ją do zasilanego wrzącą wodą wymiennika podgrzewającego gdzie osiąga temperaturę minimum 90°C, a stąd wysokociśnieniowa pompa podaje mieszankę o ciśnieniu najlepiej 20 bar do strumienicy parowej, do której jest podawana para o ciśnieniu 26 bar i w takiej ilości aby opuszczający ją strumień mieszanki miał temperaturę 140°C i doprowadza się go do komory hydrolizera gdzie podlega przy zwolnionym przepływie wymieszaniu przez 30 minut, przy równoczesnym podgrzaniu go przez strumień recyrkulacyjny mieszanki wychodzącej z komory hydrolizera poprzez podgrzewacz, do temperatury niższej o 2°C od temperatury odpowiadającej parze nasyconej przy ciśnieniu 20 bar, który przed wprowadzeniem do komory hydrolizera miesza się w kolektorze ze strumieniem mieszanki podgrzanym w strumienicy parowej, przy czym strumień recyrkulacyjny mieszanki ogrzany w podgrzewaczu do temperatury 210°C jest 6 razy większy od strumienia wychodzącego ze strumienicy parowej, równego drugiej części strumienia mieszanki opuszczającej komorę hydrolizera o temperaturze 200°C będącego strumieniem technologicznym, którego ciśnienie redukuje się w zaworze regulacyjnym tak, że we wstępnym zbiorniku rozprężającym następuje rozprężenie strumienia mieszanki do 5 bar i temperatury nasycenia pary przy tym ciśnieniu, z którego para jest odprowadzana do dowolnego wykorzystania, a mieszankę z dna zbiornika wstępnego za pomocą pompy zapewniającej utrzymanie stałego poziomu cieczy w tym zbiorniku, kieruje się do końcowego zbiornika rozprężającego, z którego odprowadza się parę o ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego najlepiej do płytowego wymiennika ciepła, natomiast mieszaninę z dna zbiornika o temperaturze 105°C odprowadza pompa zapewniająca utrzymanie stałego poziomu cieczy w tym zbiorniku, do wstępnego wymiennika ciepła gdzie mieszankę schładza się najlepiej wodą zimną odzyskaną w procesie fermentacji mieszanki i kieruje się dalej mieszankę do pośredniego wymiennika ciepła gdzie mieszankę schładza się wodą zimną, która jest następnie kierowana do wstępnego mieszalnika materiałów organicznych, a dla ostatecznego wychłodzenia mieszanki przed podaniem jej do fermentacji, w końcowym wymienniku ciepła odprowadza się ciepło przez współpracujące urządzenie chłodnicze korzystnie w postaci chłodnicy powietrznej.
Wodę chłodzącą i parę grzewczą z wymienników ciepła i zbiorników rozprężających doprowadza się do zbiornika wody wrzącej o ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego, z którego następnie zasila się wodą wrzącą mieszankę w mieszalniku końcowym i wymiennik podgrzewający mieszankę przed podaniem jej przez pompę do strumienicy parowej kierującej mieszankę do kolektora mieszania i komory hydrolizera.
Intensywny przepływ strumienia recyrkulacyjnego mieszanki 6 razy większy niż strumień zasilający komorę hydrolizera, przez podgrzewacz zasilany parą nasyconą o ciśnieniu 26 bar, zabezpiecza przed powstaniem złogów przez ich zrywanie ze ścianek podgrzewacza przy przechodzeniu mieszanki przez zakres wzrastającej jej lepkości przy wzrastającej temperaturze.
PL 214 769 B1
Układ według wynalazku jest zbudowany z mieszalnika wstępnego 1 materiału organicznego, współpracującego z rurociągiem 52 zimnej wody, połączonego poprzez rurociąg 3 i pompę 2 z mieszalnikiem końcowym 4, który poniżej poziomu cieczy i poniżej elementów ruchomych rozdrabniających surowiec organiczny, posiada rurę 5 z otworami do doprowadzania strumienia wrzącej wody ze zbiornika 47 przez rurociąg 48, współpracującym poprzez rurociąg 6 i pompę 7 mieszanki z wymiennikiem podgrzewającym 8 i rezerwowym wymiennikiem podgrzewającym 8' zasilanym po stronie płaszcza wrzącą wodą przez rurociąg 49 ze zbiornika 47, a wyjście z płaszcza wymiennika podgrzewającego 8,8' jest połączone rurociągiem 50 z wymiennikiem płytowym ciepła 46, natomiast wylot mieszanki wymiennika podgrzewającego 8, 8' jest połączony poprzez rurociąg 9, wysokociśnieniową pompę 10 i rurociąg 11 ze strumienicą parową 12, współpracującą z rurociągiem 14 pary o ciśnieniu 26 bar, a wylot mieszanki ze strumienicy 12 poprzez rurociąg 13 współpracuje z wlotem kolektora mieszania 15, który jest połączony poprzez rurociąg 16 z wylotem strumienia recyrkulacyjnego podgrzewacza mieszanki 26 i podgrzewacza rezerwowego 263 a jego wylot poprzez rurociąg 17 współpracuje z komorą 19 hydrolizera 18 i rezerwową komorą 19' hydrolizera 18', zaopatrzoną w elementy wypełniające 20 zwalniające przepływ mieszanki, gdzie wylot hydrolizera 18 i rezerwowego hydrolizera 18' współpracuje z rozdzielaczem 21, wyposażonym na wyjściu w rurociąg strumienia recyrkulacyjnego 23 połączony poprzez pompę 24 i rurociąg 25 z wlotem podgrzewacza mieszanki 26 i podgrzewacza rezerwowego 26', oraz w rurociąg strumienia technologicznego 22 połączony poprzez zawór regulacyjny 27 z wlotem 29 zbiornika wstępnego rozprężającego 28 wyposażonego w płytę rozbryzgową 30, gdzie dno 31 zbiornika 28 jest połączone rurociągiem 32 z pompą opróżniającą 33 z miernikiem poziomu Lc, podającą mieszaninę przez rurociąg 34 i zapewniającą utrzymanie stałego poziomu cieczy w tym zbiorniku, połączoną z rurociągiem 34 współpracującym ze zbiornikiem rozprężającym końcowym 35 z płytą rozbryzgową 36, z którego znanym rurociągiem odprowadza się parę do płytowego wymiennika ciepła 46, natomiast dno 37 zbiornika 35 jest połączone rurociągiem 38 z pompą opróżniającą 39 z miernikiem poziomu Lc, podającą mieszaninę przez rurociąg 40, do wstępnego wymiennika ciepła 41 i schładza się wodą zimną, którą po podgrzaniu kieruje się przez współpracujący rurociąg 51 do zbiornika wody wrzącej 47, a mieszankę kieruje się przez rurociąg pośredni 42 do wymiennika pośredniego ciepła 43 gdzie schładza się ją wodą zimną, którą na wylocie wymiennika przez współpracujący rurociąg 52 podaje się do wstępnego mieszalnika 1 rozdrabnianych materiałów organicznych, natomiast wymiennik pośredni ciepła 43 jest połączony poprzez rurociąg końcowy 44 z wymiennikiem końcowym ciepła 45, z którego odprowadza się ciepło przez urządzenie chłodnicze w postaci chłodnicy powietrznej 53, po czym schłodzoną mieszankę z wymiennika końcowego ciepła 45 jako wytworzony produkt doprowadza się znanym rurociągiem do znanej instalacji fermentacyjnej.
Układ dla dalszego zwiększenia niezawodności został wyposażony w wymiennik podgrzewający rezerwowy 82 i podgrzewacz rezerwowy 26' mieszanki oraz rezerwową komorę 19' hydrolizera 181, które są włączane do pracy w zależności od bieżących potrzeb.
Dla spełnienia niezbędnego warunku dla prawidłowej pracy układu, to jest 30 minutowego czasu przebywania mieszanki w temperaturze 200°C, należy przyjąć objętość czynną komory 19, 19' hydrolizera 18, 18' jako równą połowie objętości godzinowego zasilania hydrolizera, a w przypadku zasilania strumieniem 21 m3/h objętość czynna hydrolizera wynosi 10,5 m3.
Układ zawiera też takie znane elementy jak; rurociągi, zawory, aparaturę kontrolną i pomiarową jak termometry do pomiaru temperatury; pary, mieszanki i wody - Tc, manometry ciśnienia pary - Pc, Ps i mierniki poziomu - Lc oraz aparaturę sterowniczą umożliwiającą automatyzację procesu technologicznego.
Zastrzeżenia patentowe
Claims (7)
1. Sposób termicznego przetwarzania materiału organicznego z rozdrabnianiem, homogenizacją z wstępnym podgrzaniem i ogrzewaniem surowca organicznego oraz okresowym wytrzymaniem w podwyższonej temperaturze, znamienny tym, że materiał organiczny rozdrabnia się i miesza w mieszalniku wstępnym z wodą zimną doprowadzaną aż do uzyskania konsystencji 83% wagowych wody i podaje się tę mieszankę do mieszalnika końcowego, gdzie poniżej poziomu cieczy doprowadza się strumień wrzącej wody tak, aby mieszanka osiągnęła temperaturę od 45°C do 65°C i dalej podaje się ją do zasilanego wrzącą wodą wymiennika podgrzewającego gdzie osiąga temperaturę od 90°C do 110°C, a stąd wysokociśnieniowa pompa podaje mieszankę o ciśnieniu 20 bar do strumienicy pa6
PL 214 769 B1 rowej, do której jest podawana para o ciśnieniu od 23 bar do 28 bar i w takiej ilości aby opuszczający ją strumień mieszanki miał temperaturę co najmniej 130°C i doprowadza się go do komory hydrolizera gdzie przy zwolnionym przepływie podlega wymieszaniu przez co najmniej 30 minut, przy równoczesnym podgrzaniu go przez strumień recyrkulacyjny mieszanki wychodzącej z komory hydrolizera poprzez podgrzewacz, do temperatury niższej o co najmniej 2°C od temperatury odpowiadającej parze nasyconej przy ciśnieniu 20 bar, który przed wprowadzeniem do komory hydrolizera miesza się w kolektorze ze strumieniem mieszanki podgrzanym w strumienicy parowej, przy czym strumień recyrkulacyjny mieszanki ogrzany w podgrzewaczu do temperatury od 205°C do 215°C jest od 3 do 15 razy większy od strumienia wychodzącego ze strumienicy parowej, równego drugiej części strumienia mieszanki opuszczającej komorę hydrolizera o temperaturze od 198°C do 202°C będącego strumieniem technologicznym, którego ciśnienie redukuje się w zaworze regulacyjnym tak, że we wstępnym zbiorniku rozprężającym, następuje rozprężenie strumienia mieszanki do 5 bar i temperatury nasycenia pary przy tym ciśnieniu, a stąd parę odprowadza się do dowolnego wykorzystania, a mieszankę z dna zbiornika za pomocą pompy opróżniającej zapewniającej utrzymanie stałego poziomu cieczy w tym zbiorniku, kieruje się do końcowego zbiornika rozprężającego, z którego odprowadza się parę o ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego najlepiej do płytowego wymiennika ciepła, natomiast mieszankę z dna zbiornika o temperaturze niższej od 110°C odprowadza pompa opróżniająca zapewniająca utrzymanie stałego poziomu cieczy w tym zbiorniku, po czym wstępnie schładza się mieszankę, najlepiej wodą zimną odzyskaną w procesie fermentacji mieszanki i kieruje się dalej mieszankę do pośredniego schładzania wodą zimną, którą po ogrzaniu kieruje się do ogrzania materiałów organicznych rozdrabnianych w mieszalniku wstępnym, a ostatecznie wychładza się mieszankę przed podaniem jej najkorzystniej do fermentacji, w końcowym wymienniku ciepła odprowadzając ciepło przez dostępne dowolne urządzenie chłodzące, przy czym wodę chłodzącą i parę grzewczą z wymienników ciepła i zbiorników rozprężających doprowadza się do zbiornika wody wrzącej o ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego, z którego następnie zasila się wodą wrzącą mieszankę w mieszalniku końcowym i wymiennik podgrzewający mieszankę przed podaniem jej do strumienicy parowej.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że intensywny przepływ strumienia recyrkulacyjnego mieszanki w ilości od 3 do 15 razy większy niż strumień zasilający komorę hydrolizera zrywa złogi ze ścianek podgrzewacza przy przechodzeniu mieszanki przez zakres wzrastającej jej lepkości przy wzrastającej temperaturze.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że strumień wrzącej wody doprowadza się w mieszalniku końcowym poniżej elementów ruchomych rozdrabniających surowiec organiczny.
4. Układ do termicznego przetwarzania materiału organicznego zawierający mieszalniki do rozdrabniania, wymienniki ciepła do podgrzewania i chłodzenia mieszanki, strumienicę parową, komorę do przetrzymania ogrzanej mieszanki, zbiorniki rozprężające, pompy, a także inne znane elementy armatury jak rurociągi i zawory, znamienny tym, że posiada mieszalnik wstępny (1), rozdrabniający materiał organiczny połączony z rurociągiem (52) wody zimnej, a na wyjściu połączony rurociągiem (3) z pompą (2) i mieszalnikiem końcowym (4) rozdrobnionego materiału organicznego, który poniżej poziomu cieczy, a najkorzystniej poniżej elementów ruchomych rozdrabniających surowiec organiczny, posiada rurę (5) z otworami do doprowadzania strumienia wrzącej wody współpracującą z rurociągiem (48) wody wrzącej, a wyjście rozdrobnionego materiału organicznego mieszalnika końcowego (4) poprzez rurociąg (6) i pompę (7) jest połączone z wymiennikiem podgrzewającym (8) i wymiennikiem podgrzewającym rezerwowym (8), na wejściu po stronie płaszcza współpracującym z rurociągiem (49) wody wrzącej, a na wyjściu schłodzonej wody z płaszcza z rurociągiem (50) połączonym z wymiennikiem płytowym ciepła (46), a wyjście wymiennika podgrzewającego (8) i wymiennika podgrzewającego rezerwowego (8), współpracuje z wlotem strumienicy parowej (12), poprzez rurociąg łączący (9) i wysokociśnieniową pompę (10) o ciśnieniu 20 bar podającą podgrzaną mieszankę, z wlotem strumienicy (12) współpracuje też rurociąg (14) podawanej pary o ciśnieniu co najmniej 23 bar, a wylot strumienicy (12) jest połączony poprzez rurociąg (13) z kolektorem mieszania (15), który współpracuje z rurociągiem (17) doprowadzającym strumień recyrkulacyjny mieszanki o temperaturze co najmniej 130°C wychodzącej z komory (19) hydrolizera (18) lub komory (19') hydrolizera rezerwowego (18'), gdzie wyjście z kolektora mieszania (15) jest połączone z komorą (19) hydrolizera (18) i komorą (19') hydrolizera rezerwowego (18') zaopatrzoną w elementy wypełniające (20), zwalniające i ukierunkowujące przepływ mieszanki, a połączony z wylotem komory (19) hydrolizera (18) i komory (19') hydrolizera rezerwowego (18') rurociąg współpracuje z rozdzielaczem (21), który na wyjściu posiada rurociąg (23) strumienia recyrkulacyjnego i rurociąg (22) strumienia technologicznego mieszanki, przy czym ruroPL 214 769 B1 ciąg strumienia recyrkulacyjnego (23) poprzez pompę (24) i rurociąg łączący (26) współpracuje z wlotem podgrzewacza (26) i podgrzewacza rezerwowego (26'), zasilanym z rurociągu po stronie medium grzewczego parą nasyconą o wysokim ciśnieniu, a wylot podgrzewacza (26) i podgrzewacza rezerwowego (26') jest połączony rurociągiem (16) z kolektorem mieszania (15) przed wlotem do komory (19, 19') hydrolizera (18, 18), natomiast rurociąg (22) strumienia technologicznego mieszanki jest połączony poprzez zawór regulacyjny (27) z wlotem (29) zbiornika wstępnego rozprężającego (28) wyposażonego w płytę rozbryzgową (30) przegrzanej mieszanki, i w znany rurociąg odprowadzający pary o ciśnieniu 5 bar dla dowolnego wykorzystania, natomiast mieszankę z dna (31) zbiornika (28) przez współpracujący rurociąg (32) za pomocą pompy (33) kieruje się przez rurociąg łączący (33) do zbiornika końcowego rozprężającego (35), współpracującego ze znanym rurociągiem odprowadzającym pary o ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego najlepiej do płytowego wymiennika ciepła (46), natomiast dno (37) zbiornika (35) mieszanki jest połączone rurociągiem (38) z pompą (39) poprzez rurociąg (40) połączony wymiennikiem wstępnym wymiennikiem ciepła (41) schładzającego mieszankę wodą, i połączonego przez współpracujący rurociąg pośredni (42) z wymiennikiem pośrednim ciepła (43) schładzającego mieszankę wodą zimną, dalej kierowaną rurociągiem (52) do wstępnego mieszalnika (1) materiałów organicznych, a wylot wymiennika pośredniego (43) jest połączony poprzez rurociąg końcowy (44) z wymiennikiem końcowym ciepła (45), schładzającym mieszankę, przez współpracujące urządzenie chłodnicze w postaci chłodnicy powietrznej (53) lub innego dostępnego urządzenia chłodzącego, a wylot wymiennika końcowego ciepła (45) jest połączony ze znanym rurociągiem odprowadzającym schłodzoną mieszankę jako wytworzony produkt najkorzystniej do znanej instalacji fermentacyjnej.
5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że zbiorniki rozprężające; wstępny (28) i końcowy (35) są wyposażone odpowiednio w płyty rozbryzgowe (30, 36).
6. Układ według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że posiada zbiornik wody wrzącej (47) do zasilania odpowiednio przez łączące rurociągi (48, 49) mieszalnika końcowego (4) i wymiennika podgrzewającego (8) mieszankę, a na wejściu współpracującego poprzez rurociąg (51) z wymiennikiem wstępnym ciepła (41) oraz przez znane rurociągi łączące z wymiennikiem płytowym ciepła (46).
7. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że mieszalnik końcowy (4) i wymiennik podgrzewający (8) lub wymiennik podgrzewający rezerwowy (8) mieszanki są zasilane odpowiednio przez rurociągi (48, 49) ze zbiornika wody wrzącej (47).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL389629A PL214769B1 (pl) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | Sposób termicznego przetwarzania materiału organicznego i układ do termicznego przetwarzania materiału organicznego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL389629A PL214769B1 (pl) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | Sposób termicznego przetwarzania materiału organicznego i układ do termicznego przetwarzania materiału organicznego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL389629A1 PL389629A1 (pl) | 2011-05-23 |
| PL214769B1 true PL214769B1 (pl) | 2013-09-30 |
Family
ID=44070290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL389629A PL214769B1 (pl) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | Sposób termicznego przetwarzania materiału organicznego i układ do termicznego przetwarzania materiału organicznego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL214769B1 (pl) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL424367A1 (pl) * | 2018-01-24 | 2019-07-29 | Egti Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób przetwarzania biomasy i odpadów organicznych |
| PL441598A1 (pl) * | 2022-06-29 | 2024-01-03 | Implaser Innovative Technologies Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób i urządzenie do wstępnej obróbki lignocelulozy oraz substratów do biogazowni rolniczych |
-
2009
- 2009-11-20 PL PL389629A patent/PL214769B1/pl unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL424367A1 (pl) * | 2018-01-24 | 2019-07-29 | Egti Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób przetwarzania biomasy i odpadów organicznych |
| PL441598A1 (pl) * | 2022-06-29 | 2024-01-03 | Implaser Innovative Technologies Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób i urządzenie do wstępnej obróbki lignocelulozy oraz substratów do biogazowni rolniczych |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL389629A1 (pl) | 2011-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102048220B1 (ko) | 회수 증기의 재순환이 있는 연속적인 열적 가수분해의 방법 및 장치 | |
| US9751791B2 (en) | Method and facility for thermal hydrolysis of organic matter having short residence times and no pumps | |
| CN108137349B (zh) | 能效系统和水解污泥的方法 | |
| KR20130045644A (ko) | 열분해유화 공정 및 그 운전 방법 | |
| PL214769B1 (pl) | Sposób termicznego przetwarzania materiału organicznego i układ do termicznego przetwarzania materiału organicznego | |
| PL96935B1 (pl) | Sposob doprowadzania stalego materialu weglowego do generatora gazu | |
| US20230348306A1 (en) | Process for the supercritical oxidation of sewage sludge and other waste streams | |
| US10647605B2 (en) | Method and device for the treatment of organic matter, involving recirculation of digested sludge | |
| WO2008011839A2 (en) | Equipment for the discontinuous or continuous hydrolysis of organic matter | |
| KR100753686B1 (ko) | 하수 슬러지의 안정화 및 고화 처리장치 | |
| JP5127613B2 (ja) | 液体飼料製造設備 | |
| US20020168288A1 (en) | Heating sludge | |
| WO2014171832A1 (en) | Method and installation for the thermal hydrolysis of biomass | |
| RU2543187C2 (ru) | Способ получения черных печатных красок | |
| CN114057276A (zh) | 一种湿式氧化的方法和系统 | |
| RU2770202C1 (ru) | Технологическая линия для производства известково-песчаных изделий | |
| CN219722674U (zh) | 铝酸钠反应罐预混合及冷凝水热量再利用装置 | |
| PL238178B1 (pl) | Urządzenie i sposób do obróbki biomasy | |
| CN219308679U (zh) | 一种等温合成甲胺装置 | |
| RU2651602C1 (ru) | Способ производства различных видов комбикормов | |
| US10385364B1 (en) | Cellulose liquefaction module | |
| JP2009051967A (ja) | プラスチックの分解装置とそれを用いたプラスチックの分解・回収方法 | |
| CN204866827U (zh) | 一种有机废物的处理系统 | |
| HK1225007A1 (en) | Method and device for continuous thermal hydrolysis with recovered steam recirculation | |
| TH2301004390A (th) | การเปลี่ยนพลาสติกที่เป็นของเสียไปเป็นปิโตรเคมี |