RU136133U1

RU136133U1 - INSTALLATION FOR DISPOSAL OF ORGANIC WASTE AND OIL SLUDGES

Info

Publication number: RU136133U1
Application number: RU2013120699/03U
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Масленников; Юрий Митрофанович Иванов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научное производственное предприятие "Пиролиз"; Владимир Васильевич Масленников
Priority date: 2013-05-07
Filing date: 2013-05-07
Publication date: 2013-12-27

Abstract

1. Установка для утилизации органических отходов и нефтешламов, включающая корпус с расположенными одна под другой и последовательно сообщенными между собой по каналам, снабженным клапанами, камерой газификации, камерой пиролиза и емкостью фильтрации, узел загрузки отходов со шнековым толкателем, теплообменник и мембранный кислородный генератор, при этом камера фильтрации сообщена с камерой газификации по внешнему трубопроводу, отличающаяся тем, что камера пиролиза снабжена приемником для загрузки топлива, а шнековый толкатель размещен в канале узла загрузки отходов, сужающемся в области выгрузки отходов в камеру пиролиза.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что приемник для загрузки топлива снабжен крышкой.3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что теплообменник соединен с мембранным кислородным генератором.4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что емкость фильтрации снабжена фильтром, например, с гранулами керамики.5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что шнековый толкатель выполнен с возможностью обеспечения его вращения двигателем, с валом которого кинематически связаны клапаны, установленные в каналах корпуса, с возможностью передачи возвратно-поступательного движения.6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что камера газификации снабжена окном для загрузки расплава солей, закрытым люком.7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что камера газификации снабжена штуцером для отвода продуктов газификации.1. Installation for the disposal of organic waste and oil sludge, including a housing located one below the other and sequentially interconnected through channels equipped with valves, a gasification chamber, a pyrolysis chamber and a filtration tank, a waste loading unit with a screw pusher, a heat exchanger and a membrane oxygen generator, wherein the filtration chamber is in communication with the gasification chamber via an external pipeline, characterized in that the pyrolysis chamber is equipped with a receiver for loading fuel, and the screw pusher is placed in the channel of the waste loading unit, tapering in the area of waste discharge into the pyrolysis chamber. Installation according to claim 1, characterized in that the receiver for loading fuel is provided with a lid. Installation according to claim 1, characterized in that the heat exchanger is connected to a membrane oxygen generator. Installation according to claim 1, characterized in that the filtration tank is equipped with a filter, for example, with ceramic granules. Installation according to claim 1, characterized in that the screw pusher is configured to provide its rotation with an engine, the shaft of which kinematically connected valves installed in the channels of the housing, with the possibility of transmitting reciprocating motion. Installation according to claim 1, characterized in that the gasification chamber is equipped with a window for loading the molten salt, closed by a hatch. Installation according to claim 1, characterized in that the gasification chamber is equipped with a fitting for the removal of gasification products.

Description

Полезная модель относится к области химико-термической обработки, а именно к устройствам химико-термической обработки в солевом расплаве без доступа воздуха.The utility model relates to the field of chemical-thermal treatment, namely, devices for chemical-thermal treatment in salt melt without air.

Из существующего уровня техники известна установка для утилизации органических отходов, содержащая реактор с расплавом солей, узел загрузки отходов с бункером, узел выхода продуктов газификации (см., напр., US 6489532 В1, опубл. 03.12.2002).An installation for the disposal of organic waste is known from the prior art, comprising a salt-melt reactor, a waste loading unit with a hopper, a gasification products outlet unit (see, for example, US 6489532 B1, publ. 03.12.2002).

Наиболее близкой по технической сущности является установка для утилизации органических отходов и нефтешламов. включающая корпус с расположенными одна под другой и последовательно сообщенными между собой по каналам, снабженным клапанами, камерой газификации, камерой пиролиза и емкостью фильтрации, узел загрузки отходов со шнековым толкателем, теплообменник и мембранный кислородный генератор, при этом камера фильтрации сообщена с камерой газификации по внешнему трубопроводу (см., напр. RU 403499. опубл. 10.11.2010).The closest in technical essence is the installation for the disposal of organic waste and oil sludge. comprising a housing located one below the other and sequentially interconnected through channels equipped with valves, a gasification chamber, a pyrolysis chamber and a filtration tank, a waste loading unit with a screw pusher, a heat exchanger and a membrane oxygen generator, while the filtration chamber is in communication with the gasification chamber through an external the pipeline (see, for example, RU 403499. publ. 10.11.2010).

Недостатком данной установки является ограничение по степени влажности используемых для утилизации отходов, цикличность работы и значительная стоимость ее изготовления и эксплуатации из-за снабжения устройства лазерной установкой с оптической линзой.The disadvantage of this installation is the restriction on the degree of humidity of the waste used for disposal, the cyclical nature of the work and the significant cost of its manufacture and operation due to the supply of the device with a laser system with an optical lens.

Техническим результатом полезной модели, обеспечиваемым нижеприведенной совокупностью признаков, является снижение требований, предъявляемых к влажности органических отходов и нефтешламов. с одновременным повышением производительности при значительном снижении стоимости изготовления и эксплуатации установки.The technical result of the utility model provided by the following set of features is to reduce the requirements for moisture content of organic waste and oil sludge. with a simultaneous increase in productivity with a significant reduction in the cost of manufacture and operation of the installation.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в установке для утилизации органических отходов и нефтешламов, включающей корпус с расположенными одна под другой и последовательно сообщенными между собой по каналам, снабженным клапанами, камерой газификации, камерой пиролиза и емкостью фильтрации, узел загрузки отходов со шнековым толкателем, теплообменник и мембранный кислородный генератор, при этом камера фильтрации сообщена с камерой газификации по внешнему трубопроводу, согласно техническому решению, камера пиролиза снабжена приемником для загрузки топлива, а шнековый толкатель размещен в канале узла загрузки отходов, сужающемся в области выгрузки отходов в камеру пиролиза.The specified technical result is achieved due to the fact that in the installation for the disposal of organic waste and oil sludge, including a housing located one below the other and sequentially interconnected through channels equipped with valves, a gasification chamber, a pyrolysis chamber and a filtration tank, a waste loading unit with a screw a pusher, a heat exchanger and a membrane oxygen generator, while the filtration chamber is in communication with the gasification chamber through an external pipeline, according to the technical solution, the pyrolysis chamber and is provided with a receiver for fuel loading, and a screw plunger disposed in the waste feed assembly channel tapering in the area of waste discharge into the pyrolysis chamber.

Посредством выполнения шнекового толкателя размещенным в канале узла загрузки отходов, сужающемся в области выгрузки отходов в камеру пиролиза, обеспечивается значительное сжатие отходов, что способствует повышению производительности устройства, а также предварительное удаление из органических отходов и нефтешламов. поступающих в камеру пиролиза, избытков влаги и воздуха, содержащего кислород, что позволяет снизить требования, предъявляемые к влажности исходных органических отходов и нефтешламов. для создания процесса химико-термической обработки отходов без доступа воздуха. При этом значительно снижается стоимость изготовления и эксплуатации установки за счет упрощения конструкции камеры пиролиза путем снабжения ее приемником для загрузки топлива.By performing a screw pusher located in the channel of the waste loading unit, tapering in the area of discharge of waste into the pyrolysis chamber, significant compression of the waste is ensured, which improves the productivity of the device, as well as preliminary removal of organic waste and oil sludge. excess moisture and air containing oxygen entering the pyrolysis chamber, which reduces the requirements for the moisture content of the original organic waste and oil sludge. to create a process for chemical-thermal treatment of waste without access to air. This significantly reduces the cost of manufacturing and operating the installation by simplifying the design of the pyrolysis chamber by supplying it with a receiver for loading fuel.

На чертеже представлен общий вид установки для утилизации органических отходов и нефтешламов.The drawing shows a General view of the installation for the disposal of organic waste and oil sludge.

Установка для утилизации органических отходов и нефтешламов (чертеж) включает корпус 1 с расположенными одна под другой камерой 2 газификации, камерой 3 пиролиза и емкостью 4 фильтрации, а также узел 5 загрузки отходов, теплообменник 6. мембранный кислородный генератор 7. Камера пиролиза 3 снабжена приемником 8 для загрузки топлива. Камера газификации 2. камера пиролиза 3 и емкость фильтрации 4 последовательно сообщены между собой по каналам 9 и 10 соответственно. В корпусе 1 выполнен канал 11, соединяющий камеру пиролиза 3 с теплообменником 6. Приемник 8 для загрузки топлива снабжен крышкой 12. Выход теплообменника 6 соединен с мембранным кислородным генератором 7.Installation for the disposal of organic waste and oil sludge (drawing) includes a housing 1 with gasification chamber 2 located one below the other, a pyrolysis chamber 3 and a filtration capacity 4, as well as a waste loading unit 5, a heat exchanger 6. a membrane oxygen generator 7. The pyrolysis chamber 3 is equipped with a receiver 8 to load fuel. The gasification chamber 2. The pyrolysis chamber 3 and the filtration capacity 4 are successively communicated with each other through channels 9 and 10, respectively. A channel 11 is made in the housing 1, connecting the pyrolysis chamber 3 with the heat exchanger 6. The receiver 8 for loading fuel is provided with a cover 12. The output of the heat exchanger 6 is connected to the membrane oxygen generator 7.

Узел 5 загрузки отходов включает бункер 13 с выходным отверстием 14, выполненным в канале 15. Приводимый во вращение двигателем шнековый толкатель 16 размещен в канале 15, сужающемся в области 17 выгрузки отходов в камеру 3 пиролиза.The waste loading unit 5 includes a hopper 13 with an outlet 14 made in the channel 15. The screw pusher 16, which is rotated by the engine, is placed in the channel 15, which tapers in the area 17 of the waste discharge into the pyrolysis chamber 3.

В емкости 4 фильтрации установлен фильтр 18, например, с гранулами керамики и других поглотителей, а также выполнено отверстие 19, соединенное с внешним трубопроводом 20, соединяющим емкость 4 фильтрации с камерой 2 газификации.A filter 18 is installed in the filtration tank 4, for example, with granules of ceramics and other absorbers, and a hole 19 is made connected to an external pipe 20 connecting the filtration tank 4 to the gasification chamber 2.

В корпусе 1 установлены перекрывающий канал 9 запорно-предохранительный клапан 21, перекрывающий канал 10 клапан слива 22 и перекрывающий отверстие 19 в емкости фильтрации 4 и трубопровод 20 перепускной клапан 23. Каждый из клапанов 21, 22, 23 соединен с валом двигателя посредством одного из видов передачи движения с приданием клапанам возвратно-поступательного движения.In the body 1, a shut-off valve 21, a shut-off valve 21, a shut-off valve 10 and a shut-off valve 19 in the filtration tank 4, and a by-pass valve 20 are installed on the shutter channel 23. Each of the valves 21, 22, 23 is connected to the motor shaft by one of the types motion transmission with giving the valves reciprocating motion.

Камера газификации снабжена окном 24 для загрузки расплава солей, закрытым люком 25, а также штуцером 26 для отвода продуктов газификацииThe gasification chamber is equipped with a window 24 for loading the molten salt, a closed hatch 25, as well as a fitting 26 for removing gasification products

Управление клапанами 21, 22, 23 и шнековым толкателем 16 осуществляется с помощью программного устройства, например шагового реле, к контактам которого подключены выводы питания электродвигателей приводов клапанов 21, 22, 23 и шнекового толкателя 16.The valves 21, 22, 23 and the screw pusher 16 are controlled using a software device, such as a step relay, to the contacts of which the power leads of the valve actuators 21, 22, 23 and the screw pusher 16 are connected.

Работа установки для утилизации органических отходов и нефтешламов (чертеж) осуществляется следующим образом.The operation of the installation for the disposal of organic waste and oil sludge (drawing) is as follows.

В камеру 2 газификации через люк 24 загружаются соли, такие, например, как NaCl, KCl, и с помощью нагревателей в корпусе 1 доводятся до температуры 850-950°C, образуя расплав солей.Salts, such as, for example, NaCl, KCl, are loaded into the gasification chamber 2 through the hatch 24 and brought to a temperature of 850-950 ° C using heaters in the housing 1, forming a molten salt.

В исходном положении запорно-предохранительный клапан 21 и клапан слива 22 перекрывают каналы 9 и 10 соответственно, изолируя камеру 3 пиролиза. Через приемник 8 для загрузки топлива в камеру 3 пиролиза закладываются и поджигаются древесные отходы. После этого закрывается крышка 12. В соответствии с тактом работы программного устройства включаются двигатель привода шнекового толкателя 16. В бункер 13 узла 5 загрузки отходов закладываются отходы, которые через выходное отверстие 14 поступают на шнековый толкатель 16, который начинает их перемещать по каналу 15 в область 17 выгрузки отходов, где. благодаря сужению каната 15. происходит их прессовка, значительное сжатие и предварительное удаление из органических отходов и нефтешламов избытков влаги и воздуха, содержащего кислород. Спрессованные органические отходы и нефтешламы поступают в камеру 3 пиролиза, в результате начинается процесс пиролиза. При этом повышается давление в камере 3 пиролиза. Образовавшийся в результате разложения воды кислород по каналу 11 поступает в теплообменник 6, где охлаждается, и, поступает в мембранный кислородный генератор 7, откуда после прохождения через его пластины выводится наружу.In the initial position, the shut-off valve 21 and the drain valve 22 block the channels 9 and 10, respectively, isolating the pyrolysis chamber 3. Through the receiver 8 for loading fuel into the pyrolysis chamber 3, wood waste is laid and ignited. After that, the lid 12 closes. In accordance with the operating time of the software device, the screw pusher drive motor 16 is turned on. Waste is put into the hopper 13 of the waste loading unit 5, which, through the outlet 14, enters the screw pusher 16, which starts moving them along the channel 15 into the region 17 discharge of waste, where. due to the narrowing of the rope 15. they are pressed, significant compression and preliminary removal of excess moisture and air containing oxygen from organic waste and oil sludge. Compressed organic waste and oil sludge enter the pyrolysis chamber 3, as a result, the pyrolysis process begins. This increases the pressure in the chamber 3 of the pyrolysis. The oxygen formed as a result of the decomposition of water through the channel 11 enters the heat exchanger 6, where it is cooled, and enters the membrane oxygen generator 7, from where it passes out after passing through its plates.

При достижении заданного давления газообразных продуктов разложения отходов открывается запорно-предохранительный клапан 21, в результате чего газообразные продукты пиролиза, большую часть которых составляет водород, проходя через канал 9 из камеры 3 пиролиза поступают в камеру 2 газификации. Проходя через расплав солей, газообразные продукты пиролиза подвергаются дальнейшему превращению в синтез-газ, который отводится через штуцер 26 в емкость для его сбора.When the specified pressure of the gaseous waste decomposition products is reached, the shut-off valve 21 opens, as a result of which the gaseous pyrolysis products, most of which are hydrogen, pass through the channel 9 from the pyrolysis chamber 3 to the gasification chamber 2. Passing through the molten salt, the gaseous products of pyrolysis are further converted to synthesis gas, which is discharged through the nozzle 26 into a container for collecting it.

Когда запорно-предохранительный клапан 21 открыт, в камеру 3 пиролиза через канат 9 в камеру 3 пиролиза подается заданный объем расплава солей, который определяется временем от открытия до закрытия запорно-предохранительного клапана 21, в свою очередь зависящим от заданного давления в камере 3 пиролиза.When the shut-off valve 21 is open, a predetermined volume of molten salt is supplied to the pyrolysis chamber 3 through the cable 9 to the pyrolysis chamber 3, which is determined by the time from opening to closing the shut-off valve 21, which in turn depends on the set pressure in the pyrolysis chamber 3.

Расплав солей с температурой 850-950°C заливает поступивший из узла 5 загрузки отходов 5 объем спрессованных отходов с нормированной дозой, определяемой временем от открытия до закрытия запорно-предохранительного клапана 21, в результате чего обеспечивается пиролиз органических отходов и/или нефтешламов в замкнутом объеме без доступа воздуха при температуре 850-950°C. Посредством расплава солей под воздействием оставшейся влаги происходит газификация отходов. В результате часть отходов переходит в газообразное состояние, а часть превращается в кокс. Образующийся в результате пиролиза и газификации кислород постоянно выводится из камеры 3 пиролиза через теплообменник 6 и мембранный кислородный генератор 7, создавая необходимые условия для образования метана в камере 3 пиролиза.A molten salt with a temperature of 850-950 ° C fills the volume of compressed waste received from the waste loading unit 5 with a standardized dose determined by the time from opening to closing of the shut-off valve 21, as a result of which pyrolysis of organic waste and / or oil sludge is ensured in a closed volume without air access at a temperature of 850-950 ° C. Through the melt of salts under the influence of the remaining moisture, gasification of waste occurs. As a result, part of the waste goes into a gaseous state, and part turns into coke. The oxygen generated as a result of pyrolysis and gasification is constantly removed from the pyrolysis chamber 3 through a heat exchanger 6 and a membrane oxygen generator 7, creating the necessary conditions for the formation of methane in the pyrolysis chamber 3.

Периодически открывается клапан слива 22, и загрязненный расплав солей по каналу 10 из камеры пиролиза 3 под действием собственного веса и остаточного давления в камере 3 пиролиза сливается в емкость 4 фильтрации, проходит через фильтр 18, очищаясь от твердых остатков переработки отходов. Очищенный расплав солей при открытии перепускного клапана 23 перекачивается в камеру 2 газификации.Periodically, the drain valve 22 is opened, and the contaminated salt melt along the channel 10 from the pyrolysis chamber 3 under the influence of its own weight and residual pressure in the pyrolysis chamber 3 is discharged into the filtration tank 4, passes through the filter 18, being cleaned of solid waste processing residues. The purified molten salt at the opening of the bypass valve 23 is pumped into the gasification chamber 2.

При непрерывной подаче спрессованных органических отходов и нефтешламов в камеру 3 пиролиза периодически открывается и закрывается запорно-перепускной клапан 21, и процесс утилизации органических отходов и/или нефтешламов циклически повторяется.With the continuous supply of compressed organic waste and oil sludge into the pyrolysis chamber 3, the shut-off valve 21 is periodically opened and closed, and the process of disposing of organic waste and / or oil sludge is cyclically repeated.

Разложение содержащейся в отходах влаги на водород и кислород до поступления отходов в камеру 3 пиролиза обеспечивает подачу отходов в камеру 3 пиролиза с меньшей степенью влажности. Кроме того, благодаря подаче спрессованных отходов увеличивается производительность установки, что, наряду со снижением стоимости ее изготовления и обслуживания, а также снижением требований, предъявляемых к их влажности, делает настоящую установку надежной, современной и востребованной.The decomposition of the moisture contained in the waste into hydrogen and oxygen before the waste enters the pyrolysis chamber 3 provides waste to the pyrolysis chamber 3 with a lower degree of humidity. In addition, thanks to the supply of compressed waste, the plant's productivity increases, which, along with a decrease in the cost of its manufacture and maintenance, as well as a decrease in the requirements for their moisture, makes this plant reliable, modern and in demand.

Claims

1. Installation for the disposal of organic waste and oil sludge, including a housing located one below the other and sequentially interconnected through channels equipped with valves, a gasification chamber, a pyrolysis chamber and a filtration tank, a waste loading unit with a screw pusher, a heat exchanger and a membrane oxygen generator, wherein the filtration chamber is in communication with the gasification chamber via an external pipeline, characterized in that the pyrolysis chamber is equipped with a receiver for loading fuel, and the screw pusher is placed It is found in the channel of the waste loading unit, tapering in the area of waste discharge into the pyrolysis chamber.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the receiver for loading fuel is provided with a cover.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the heat exchanger is connected to a membrane oxygen generator.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the filtration tank is equipped with a filter, for example, with ceramic granules.

5. Installation according to claim 1, characterized in that the screw pusher is configured to provide its rotation with an engine, the shaft of which kinematically connected valves installed in the channels of the housing, with the possibility of transmitting reciprocating motion.

6. Installation according to claim 1, characterized in that the gasification chamber is equipped with a window for loading the molten salt, closed by a hatch.

7. Installation according to claim 1, characterized in that the gasification chamber is equipped with a fitting for the removal of gasification products.