RU2002101479A

RU2002101479A - Способ и устройство для пиролиза и газификации отходов

Info

Publication number: RU2002101479A
Application number: RU2002101479/04A
Authority: RU
Inventors: Доменико РОНКИ
Original assignee: Ргр Амбьенте-Реаттори Гассификационе Рифьюти С.Р.П.
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2003-09-20

Claims

1. Способ пиролиза и газификации отходов, в частности особых и/или опасных отходов, включающий операцию газификации и плавления, операцию обработки смеси полученных газов, а также операцию остекловывания, отличающийся тем, что вышеуказанные операции предусматривают следующие этапы: а) обрабатываемый материал газифицируют при температуре между 1300 и 1500°С в течение промежутка времени 3 - 15 с и плавят в течение времени 5 - 30 мин при полном отсутствии воздуха, с получением смеси горючих газов, негорючих газов и инертных газов, посредством, по меньшей мере, двух операций газификации, выполняемых последовательно, во время которых температуру сохраняют постоянной при помощи, по меньшей мере, одного теплового копья во время любой из операций газификации; б) смесь полученных таким образом горючих и негорючих газов подвергают очистке и обработкам для энергетической утилизации; в) инертные газы, или неорганическую и минеральную составляющую, выделяют в остеклованном состоянии.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция б) обработки смеси газов, поступающей с операции а), может предусматривать, в качестве альтернативы, следующие этапы: б1) смесь газов целиком направляют в дожигательную камеру для выделения тепла и получения тепловой энергии в виде пара, который затем выделяют и превращают в электрическую энергию; б2) часть газовой смеси очищают путем охлаждения, фильтрации, нейтрализации, адсорбции СО₂ и сжатия, и обработанную таким образом газовую смесь подают на тепловые копья для поддержания определенной температуры в камерах газификации в качестве альтернативы и/или параллельно с традиционным топливом, тогда как оставшуюся часть газа направляют на обработку, предусмотренную в п. б1); б3) смесь газов целиком подвергают операции б2), и часть обработанной таким образом газовой смеси подают на тепловые копья для поддержания определенной температуры в камерах газификации, тогда как оставшуюся часть (более 50%) направляют на переработку для выделения электрической энергии.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на горелки подают традиционные виды топлива, такие как метан, пропан и т.д., и/или смесь Н₂ и СО, поступающую с операции б).

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на тепловые копья подают смесь H₂ и СО, поступающую с операции б).

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что тепловые копья регулируют автоматически для подачи на них смеси, включающей каждый вид топлива в количестве, составляющем 0 - 100%.

6. Способ по п.3, отличающийся тем, что количество кислорода, подаваемого на тепловое копье в качестве единственного окислителя, регулируют стехиометрически в зависимости от количества топлива и от его теплотворной способности (в случае смеси).

7. Способ по п.2, отличающийся тем, что газовую смесь, которая еще присутствует по окончании операции б1), направляют в систему удаления и нейтрализации.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовая смесь, получаемая в ходе первой операции газификации, состоит из нисходящего потока, который превращается в восходящий поток на вторую операцию газификации при условиях высокой турбулентности, вызванной тангенциальным расположением входных отверстий.

9. Устройство для осуществления процесса пиролиза и газификации особых и/или опасных отходов по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно включает одну или более накопительные системы для обрабатываемых отходов (30), соединенные посредством системы транспортировки и подачи (31) с реактором (11), причем указанный реактор (11) состоит из по меньшей мере одной первичной камеры газификации (12), соединенной с вторичной и плавильной камерой газификации (13), причем каждая камера газификации снабжена по меньшей мере одним тепловым копьем (17, 28), а указанная вторичная и плавильная камера газификации (13) снабжена с одной стороны системой подачи газов на последовательные операции, а с противоположной стороны системой (23) для выгрузки расплавленного материала в систему остекловывания (24).

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что указанная первичная камера газификации (12) состоит из цилиндра (14), снабженного отверстием (15) в верхней крышке, тангенциальной муфты (16) теплового копья (17), нижней части (18) в форме усеченного конуса, соединенной с соединительной системой (19), которая сообщается со вторичной и плавильной камерой газификации (13).

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что цилиндр (14) имеет объем, составляющий 0,4 - 16 м³, и длину, составляющую 1,5 - 6 м.

12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что система связи (19) имеет объем, изменяемый 0,06 - 9 м³ и длину, изменяемую 1,5 - 5 м.

13. Устройство по п.9, отличающееся тем, что указанная вторичная и плавильная камера газификации (13) состоит из цилиндра (20), в котором предусмотрено отверстие (21) в нижнем днище (22), указанный цилиндр (20) снабжен в своей нижней части с одной стороны тангенциальной муфтой соединительной системы (19), идущей от первичной камеры газификации (12), а с противоположной стороны тангенциальной муфтой (27) теплового копья (28), и кроме того, имеет верхнюю часть в форме усеченного конуса (29), соединенного с системой подачи газов.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что нижнее днище (22) покрыто огнеупорным покрытием, нанесенным таким образом, чтобы между наивысшей точкой, соответствующей зоне входа газов из предыдущей камеры, и самой низкой точкой, соответствующей зоне выхода расплавленной золы, образовать уклон, составляющий 5 - 30% и с длиной, составляющей 1,5 - 3 м.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что уклон огнеупорного покрытия составляет 20%, а его длина составляет 1,5 м.

16. Устройство по п.13, отличающееся тем, что отверстие (21) для выхода расплавленного материала соединено посредством системы выгрузки (23) с системой остекловывания (24), а указанная система остекловывания (24) включает бассейн (25) и систему извлечения остеклованных остатков (26).

17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что в бассейне (25) поддерживают постоянный уровень воды, который создает жидкостной затвор, предотвращающий попадание воздуха во вторичную и плавильную камеру газификации (13), а система извлечения (26) состоит из ковшового элеватора для непрерывного удаления остеклованного материала.

18. Устройство по п.9, отличающееся тем, что тепловые копья (17, 28) соединены с камерами газификации (12, 13) посредством тангенциальных муфт (16, 27).

19. Устройство по п.9, отличающееся тем, что системы (30) для накопления обрабатываемых отходов состоят из бункеров, размер которых соответствует часовой пропускной способности установки, и полностью воздухонепроницаемы, либо в них поддерживают давление, равное или ниже рабочего давления в камере газификации.

20. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оно предусматривает по меньшей мере две первичные камеры газификации (12, 12’).

21. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оно предусматривает по меньшей мере два тепловых копья для вторичной и плавильной камеры газификации (13).

22. Устройство по п.9, отличающееся тем, что каждое тепловое копье (17, 28) снабжено системой контроля и регулировки (34).