RU147225U1 - INSTALLATION FOR DISPOSAL OF HYDROCARBON-CONTAINING WASTE - Google Patents
INSTALLATION FOR DISPOSAL OF HYDROCARBON-CONTAINING WASTE Download PDFInfo
- Publication number
- RU147225U1 RU147225U1 RU2014123582/03U RU2014123582U RU147225U1 RU 147225 U1 RU147225 U1 RU 147225U1 RU 2014123582/03 U RU2014123582/03 U RU 2014123582/03U RU 2014123582 U RU2014123582 U RU 2014123582U RU 147225 U1 RU147225 U1 RU 147225U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- synthesis reactor
- gas
- disposal
- hydrocarbon
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Установка для утилизации углеводородосодержащих отходов, включающая пиролизный реактор, устройство для очистки газа и линии прохождения газа, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена синтез-реактором, соединенным с линией прохождения газа, при этом указанный синтез-реактор имеет корпус, внутри которого расположен гранулированный цинк-хромовый катализатор, измельченный до порошкообразного состояния в соотношении один к одному с ферритовым порошком, а снаружи на корпус синтез-реактора намотаны обмотки соленоидальной катушки.Installation for the disposal of hydrocarbon-containing waste, including a pyrolysis reactor, a device for gas purification and gas passage, characterized in that it is additionally equipped with a synthesis reactor connected to the gas passage, while the specified synthesis reactor has a housing inside which granular zinc is located -chrome catalyst, crushed to a powder in a ratio of one to one with ferrite powder, and the windings of a solenoidal coil are wound externally on the body of the synthesis reactor.
Description
Полезная модель относится к ресурсосберегающим устройствам, а именно к области обеспечения экологической утилизации углеродосодержащих отходов, химико-технологических, энергоресурсосберегающих процессов получения метанола из пиролизных газов через синтез-газ с использованием «хвостовых» углеродосодержащих газов, образующихся при высокотемпературном пиролизе при утилизации углеводородосодержащих нефтешламов и нефтезагрязненных земель.The utility model relates to resource-saving devices, namely, to the field of environmental disposal of carbon-containing waste, chemical-technological, energy-saving processes for methanol production from pyrolysis gases through synthesis gas using carbon tailing gases generated during high-temperature pyrolysis during the disposal of hydrocarbon-containing oil sludge and oil-contaminated lands.
Известна установка для термической переработки органосодержащих шламов, содержащая реактор, активатор, установленный внутри реактора, источник тепла, выполненный в виде электродов, установленных в изолирующих устройствах, механизм подачи электродов в реактор [RU 33208U1, МПК 7 F23G 5/00, опубл. 2003]. Установка дополнительно снабжена холодильником в виде спиральной трубы, охлаждаемой воздухом, и конденсатосборником для охлаждения и окончательного отделения жидкости из получаемого газового продукта.A known installation for the thermal processing of organo-sludge containing an reactor, an activator installed inside the reactor, a heat source made in the form of electrodes installed in insulating devices, a mechanism for supplying electrodes to the reactor [RU 33208U1, IPC 7 F23G 5/00, publ. 2003]. The installation is additionally equipped with a refrigerator in the form of a spiral pipe, cooled by air, and a condensate collector for cooling and final separation of the liquid from the resulting gas product.
Технология метанола в промышленных масштабах известна, производственное, аппаратурное оформление его очень громоздко. Крупногабаритные химические реакторы, теплообменники, емкости для смешивания реагентов в присутствии катализатора имеют внушительные размеры. Для мобильной установки перерабатывающей углеводородные отходы высокотемпературным пиролизом дополнительный реактор должен быть миниатюризированным.Methanol technology is known on an industrial scale, its production and hardware design is very cumbersome. Oversized chemical reactors, heat exchangers, tanks for mixing reagents in the presence of a catalyst have impressive dimensions. For a mobile installation processing hydrocarbon waste by high-temperature pyrolysis, the additional reactor must be miniaturized.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является разработка экологически безопасной установки утилизации углеводородсодержащих отходов, являющейся механизмом реализации концепции предотвращения загрязнения.The task to which the claimed technical solution is directed is to develop an environmentally friendly installation for the disposal of hydrocarbon-containing waste, which is a mechanism for implementing the concept of pollution prevention.
При осуществлении полезной модели, поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении степени переработки отходов с получением полезного продукта за счет создания энергозамкнутого процесса синтеза метанола с низкими расходными нормами по сырью и энергии. С помощью небольшого синтез-реактора получен результат, позволяющий вовлекать в ресурсооборот образовавшиеся отходы на месте, пользуясь локальными установками. Это экономичнее чем традиционные способы обезвреживания или захоронения отходов на полигонах, строительство дорогостоящих мусороперерабатыващих заводов.When implementing a utility model, the problem is solved by achieving a technical result, which consists in increasing the degree of waste processing to obtain a useful product by creating an energy-closed process for the synthesis of methanol with low consumption rates for raw materials and energy. Using a small synthesis reactor, a result was obtained that allows for the on-site waste generation to be involved in the resource turnover using local facilities. This is more economical than the traditional methods of neutralizing or disposing of waste at landfills, the construction of expensive waste recycling plants.
Для повышения эффективности технологического процесса было принято следующее техническое решение - дополнить существующую установку пиролизной утилизации модульными секциями, позволяющими вторично использовать продукт переработки отходов. Основными дополнением к высокотемпературному пиролизному реактору с электродуговым нагревом является реактор производства синтез-газа.To increase the efficiency of the technological process, the following technical decision was made - to supplement the existing pyrolysis utilization unit with modular sections, allowing reuse of the waste product. The main addition to the high-temperature pyrolysis reactor with electric arc heating is a synthesis gas reactor.
Указанный технический результат достигается тем, что в установке для утилизации углеводородосодержащих отходов, включающей пиролизный реактор, устройство для очистки газа и линии прохождения газа, новым является то, что она дополнительно снабжена синтез-реактором, соединенный с линией прохождения газ, при этом указанный синтез-реактор имеет корпус, внутри которого расположен гранулированный цинк-хромовый катализатор, измельченный до порошкообразного состояния в соотношении один к одному с ферритовым порошком, а снаружи на корпус синтез-реактора намотаны обмотки соленоидальной катушки.The specified technical result is achieved by the fact that in the installation for the disposal of hydrocarbon-containing wastes, including a pyrolysis reactor, a gas purification device and a gas passage, it is new that it is additionally equipped with a synthesis reactor connected to the gas passage, wherein said synthesis the reactor has a housing, inside of which there is a granular zinc-chromium catalyst, crushed to a powder state in a ratio of one to one with ferrite powder, and on the outside, on a blue es reactor winding wound solenoidal coil.
На фиг. 1 схематично представлен синтез-реактор устройства для утилизации углеводородосодержащих отходов, на фиг. 2, 3 представлены зависимости выхода концентрации метанола в водном растворе от силы тока и напряжения, создаваемыми в соленоидальной катушке синтез-реактора.In FIG. 1 schematically shows a synthesis reactor of a device for the disposal of hydrocarbon-containing waste, FIG. Figures 2 and 3 show the dependences of the yield of methanol concentration in an aqueous solution on the current strength and voltage generated in the solenoidal coil of the synthesis reactor.
Устройство для утилизации углеводородосодержащих отходов содержит пиролизный реактор, например высокотемпературный реактор с электродуговым нагревом, линии прохождения газа, устройство для очистки газа (не показаны на фиг.), синтез-реактор.A device for the disposal of hydrocarbon-containing waste contains a pyrolysis reactor, for example a high-temperature reactor with electric arc heating, gas lines, a gas purification device (not shown in Fig.), A synthesis reactor.
Синтез-реактор содержит корпус 1, снабженный заглушками 2, в отверстия которых вставлены переходные штуцеры или соединительные стальные трубки 3. Корпус 1 может быть выполнен из ферромагнитной бронзовой болванки диаметром 50 мм и длиной 160 мм. Внутри корпуса 1 синтез-реактора расположен гранулированный цинк-хромовый катализатор 4, измельченный до порошкообразного состояния в соотношении один к одному с ферритовым порошком. Снаружи на корпус 1 синтез-реактора намотаны обмотки 5 соленоидальной катушки. Синтез реактор соединен линией прохождения газа с устройством для очистки газа.The synthesis reactor includes a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В качестве утилизируемого материала взяты углеродосодержащие отходы. Полученный на выходе реактора пиролизный газ, пройдя процедуру очистки, поступает в синтез-реактор, где на цинк-хромовом катализаторе 4 происходит гетерогенная реакция превращения его в метанол CH2OH под действием электрического поля. Смесь газообразных продуктов на выходе синтеза реактора метанола поступает в накопительный бачок.Carbon-containing waste was taken as a utilized material. After purification, the pyrolysis gas obtained at the outlet of the reactor goes to a synthesis reactor, where a heterogeneous reaction of its conversion to methanol CH 2 OH under the influence of an electric field takes place on the zinc-
Обмотки 5 соленоидной катушкой включены через диоды. Активация катализатора 4 внутри синтез-реактора осуществляется смешиванием его с ферромагнитным порошком и воздействием на данную смесь электромагнитным полем, создаваемый соленоидальной катушкой.The
Полученный на выходе из пиролизной камерыObtained at the exit of the pyrolysis chamber
При включении в сеть переменного тока обмотки 5 включаются поочередно с частотою 50 ГЦ. При этом ферромагнитный порошок непрерывно сжимает и расширяет катализатор 4, обеспечивая пульсирующую проходимость газа. Таким образом, синтез-реактор работает как насос, при этом многократно перемешивая газ, сжимая и расширяя его с увеличением интенсивности процесса на катализаторе 4. Попутно частички катализатора 4 трутся друг о друга и о ферритовый абразивный порошок, что приводит к их очистке от загрязняющих пленок. С частотой 50 Гц происходит смена полярности на питании. Ток попеременно проходит по обмотке 5 соленоидной катушки, при этом появляется магнитное поле, которое намагничивает ферромагнитные частицы и заставляет их взаимодействовать друг с другом, вовлекая в движение частицы катализатора 4.When turned on, the
Таким образом, попеременно возникает для газа проходимость сквозь мелкие частицы, сменяемая большим сопротивлением, оказываемым сдавленной массой частиц. Активность катализатора 4, сжимающего и разжимающего реагирующий газ, повышается дополнительно в 20-50 раз. Увеличивать производительность синтез-реактора можно, включая обмотки 5 в трехфазную сеть. При этом синтез-реактор работает не как клапаны, а как активный наос, совмещая все положительные эффекты первой схемы и дополнительно принуждая газ перемещаться в направлении смещения сдвига фаз. При таком включении важно правильно выбрать фазировку.Thus, for gas, passability through small particles alternately arises, replaced by a large resistance exerted by a compressed mass of particles. The activity of the
Для исследования возможности активации процесса получения метанола в синтез-реакторе магнитным полем в присутствии ферромагнитных частиц и катализатора в работе была изготовлена 3-слойная соленоидальная катушка общей длиной 140 мм и индуктивностью 5,2 mH, намотанная медным проводом диаметром провода d=0,2 мм. Оценка оптимальных параметров соленоидальной катушки основывается на следующих хорошо известных физических соотношениях:To study the possibility of activating the methanol production process in a synthesis reactor by a magnetic field in the presence of ferromagnetic particles and a catalyst, a 3-layer solenoidal coil with a total length of 140 mm and an inductance of 5.2 mH, wound with a copper wire with a wire diameter of d = 0.2 mm, was made. . The evaluation of the optimal parameters of the solenoidal coil is based on the following well-known physical relationships:
а) величине напряженности магнитного поля внутри соленоидаa) the magnitude of the magnetic field inside the solenoid
H=I·nH = I
где I - ток через соленоид, n - число витков на единицу длины катушки, равной lсоленоида, причем n≈lпровода/πdреактораlсоленоида,where I is the current through the solenoid, n is the number of turns per unit length of the coil equal to l of the solenoid , and n≈l of the wire / πd of the reactor l of the solenoid ,
б) законе Ома для участка цепи переменного тока с напряжением U, частотой ω, индуктивностью L и активным сопротивлением Rb) Ohm's law for an AC circuit section with voltage U, frequency ω, inductance L, and active resistance R
Проведенные измерения параметров нескольких катушек показали, что на частоте 50 Гц, их индуктивное сопротивление намного меньше активного, то есть ωL<<R. Для намотанной нами катушки L=5.2 mH, ωL=1,6 Ом, R=72 Ом. Таким образом, условие ωL<<R для нее вполне справедливо, следовательно, ток через соленоид I=U/R. Поскольку активное сопротивление R соленоидальной катушки можно найти по соотношению:The measurements of the parameters of several coils showed that at a frequency of 50 Hz, their inductive resistance is much less active, that is, ωL << R. For the coil we wound, L = 5.2 mH, ωL = 1.6 Ohms, R = 72 Ohms. Thus, the condition ωL << R is quite valid for it, therefore, the current through the solenoid I = U / R. Since the active resistance R of the solenoidal coil can be found by the ratio:
то напряженность магнитного поля внутри соленоида будет определяться выражением:then the magnetic field inside the solenoid will be determined by the expression:
Основное действие магнитного поля на процесс получения метанола заключается именно в активизации катализатора за счет смещения его частиц частицами ферромагнитного порошка, переориентация которых обеспечивается внешним магнитным полем. При наличии смещения частиц катализатора он взаимодействует с большим объемом синтез-газа, увеличивая в результате выход метанола. Этот эффект будет тем больше, чем больше будет амплитуда сдвига частиц катализатора, задаваемая переориентацией частиц ферромагнитного порошка. Эта переориентация будет максимальна в синусоидальном переменном магнитном поле. Оптимальное число витков обмотки соленоидной катушки 5 оценивалось на основании расчетов. Эффективное перемешивание в синтез - реакторе приводит к изменению параметров массопередачи, а воздействие магнитного поля - к изменению энергии исходных соединений, увеличивая скорость реакции и сокращая ее продолжительность. Присутствие в реакционной массе ферромагнитных частиц, движущихся в переменном электромагнитном поле, приводит к увеличению дисперсности вещества и, как следствие, к увеличению площади соприкосновения газовой и твердой фазы. Определение метанола после прохождения пиролизного газа через синтез-реактор первоначально проводилось фотометрическим методом на фотоэлектрокалориметре КФК-3, газ, прошедший через синтез-реактор поступал в сосуд с водой, из которого брали пробы для определения в ней концентрации метанола. Фактический состав концентрации метанола в водном растворе газа полученного после прохождения пиролизного газа через синтез-реактор приведен в табл. 1. Полученные результаты свидетельствуют об эффективном влиянии магнитного поля на выход метанола. Увеличивая силу тока и напряжение на соленоидальной катушке синтез-реактора (фиг. 2, 3), при наложении электромагнитного поля в присутствии в реакционной массе ферромагнитных частиц и катализатора, увеличили скорость химической реакции и выход метанола. Химия процесса традиционна.The main effect of the magnetic field on the methanol production process consists precisely in the activation of the catalyst due to the displacement of its particles by particles of a ferromagnetic powder, the reorientation of which is provided by an external magnetic field. In the presence of displacement of the catalyst particles, it interacts with a large volume of synthesis gas, resulting in an increase in the yield of methanol. This effect will be the greater, the greater the amplitude of the shift of the catalyst particles, defined by the reorientation of the particles of the ferromagnetic powder. This reorientation will be maximum in a sinusoidal alternating magnetic field. The optimal number of turns of the coil of the
Таким образом, заявляемая полезная модель, имеет простую конструкцию и обеспечивает повышение качества переработки отходов путем вторичного использования газа, выделившегося в результате высокотемпературной пиролизной переработке и обеспечивает получение из отходов полезного продукта-метанола, который можно использовать в нефтегазовой отрасли для разбивания газогидратов, применяя различные катализаторы можно получить различные продукты газохимииThus, the claimed utility model has a simple design and provides an increase in the quality of waste processing by recycling the gas released as a result of high-temperature pyrolysis processing and provides a useful product-methanol from waste, which can be used in the oil and gas industry for breaking gas hydrates using various catalysts can get various gas chemistry products
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014123582/03U RU147225U1 (en) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | INSTALLATION FOR DISPOSAL OF HYDROCARBON-CONTAINING WASTE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014123582/03U RU147225U1 (en) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | INSTALLATION FOR DISPOSAL OF HYDROCARBON-CONTAINING WASTE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU147225U1 true RU147225U1 (en) | 2014-10-27 |
Family
ID=53384365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014123582/03U RU147225U1 (en) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | INSTALLATION FOR DISPOSAL OF HYDROCARBON-CONTAINING WASTE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU147225U1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629666C1 (en) * | 2016-12-28 | 2017-08-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" | Method of carbon-containing wastes disposal |
RU2655838C2 (en) * | 2016-09-19 | 2018-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Промышленной Биотехнологии имени Княгини Е.Р. Дашковой" | Module for realization of supercritical technology for flow-through processing of hydrocarbon-containing waste and effluents |
CN110793046A (en) * | 2019-10-09 | 2020-02-14 | 浙江理工大学 | Magnetic auxiliary combustion and heat recovery device for heat-setting waste gas volatile organic compounds |
RU2791118C1 (en) * | 2022-06-19 | 2023-03-02 | Александр Филиппович Клеймёнов | Pyrolysis reactor for raw material processing |
-
2014
- 2014-06-10 RU RU2014123582/03U patent/RU147225U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655838C2 (en) * | 2016-09-19 | 2018-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Промышленной Биотехнологии имени Княгини Е.Р. Дашковой" | Module for realization of supercritical technology for flow-through processing of hydrocarbon-containing waste and effluents |
RU2629666C1 (en) * | 2016-12-28 | 2017-08-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" | Method of carbon-containing wastes disposal |
CN110793046A (en) * | 2019-10-09 | 2020-02-14 | 浙江理工大学 | Magnetic auxiliary combustion and heat recovery device for heat-setting waste gas volatile organic compounds |
RU2791118C1 (en) * | 2022-06-19 | 2023-03-02 | Александр Филиппович Клеймёнов | Pyrolysis reactor for raw material processing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10368557B2 (en) | Apparatus for treating a substance with wave energy from an electrical arc and a second source | |
RU147225U1 (en) | INSTALLATION FOR DISPOSAL OF HYDROCARBON-CONTAINING WASTE | |
CN105905976B (en) | A kind of microbubble biphase gas and liquid flow Non-thermal Plasma Technology in Water Treatment and method | |
CN203461814U (en) | Temperature-controlled device for preparing hydrogen by continuously dissociating hydrogen sulfide | |
US8734654B2 (en) | Method for treating a substance with wave energy from an electrical arc and a second source | |
CA2648472A1 (en) | System, method and apparatus for treating liquids with wave energy from an electrical arc | |
US20110300029A1 (en) | Apparatus for treating a substance with wave energy from an electrical arc and a second source | |
CN103204467A (en) | Device and method for continuously and steadily decomposing and making up hydrogen with hydrogen sulfide | |
CN103232090B (en) | A kind of device of Ultrasound-assisted photocatalysis water treatment | |
CN101829488A (en) | Bio-safety disposal method for dispelling dichlorodifluoromethane by induction heating and pyrolysis induction heating furnace | |
CN201501815U (en) | Scale and corrosion inhibition device | |
CN105481049A (en) | Process method for catalyzing and purifying polyacrylamide waste water through low-temperature plasmas in cooperation with ultraviolet light | |
CN105060456A (en) | Sewage wet catalytic oxidation treatment apparatus and method thereof | |
CN201592023U (en) | High-gradient magnetic filter | |
CN105502772A (en) | Synergistic treatment device for degradation-resistant organic waste water and method thereof | |
CN203319836U (en) | Oily sludge fast emulsion breaking and dehydration device | |
Allamsetty et al. | Review of Discharge Plasma Treatment of NO X in Diesel Engine Exhaust: Progress in Stand-Alone and Cascaded Measures | |
CN201641610U (en) | Electromagnetic water heater | |
CN201962249U (en) | Electric emulsion breaker | |
CN105621510B (en) | A kind of vortex electromagnetic induction evaporator | |
CN203269615U (en) | Coking wastewater catalysis pretreatment equipment | |
CN105314705B (en) | It is a kind of to possess ozone and the water treatment by non-thermal plasma device and method of ultraviolet catalytic function | |
CN210815185U (en) | Reation kettle with electromagnetic type sealing mechanism | |
RU106616U1 (en) | PLANT FOR PRODUCING A HIGH-CALORNY PLASMOGAS FROM CARBON-CONTAINING WATER-ORGANIC ULTRA-DISPERSION SYSTEMS | |
CN203731876U (en) | Waste heat absorber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160611 |