RU2008152111A

RU2008152111A - Способ переработки органических отходов и устройство для его осуществления

Info

Publication number: RU2008152111A
Application number: RU2008152111/05A
Authority: RU
Inventors: Сергей Васильевич Пашкин (RU); Сергей Васильевич Пашкин
Original assignee: Сергей Васильевич Пашкин (RU); Сергей Васильевич Пашкин
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2008-12-29
Publication date: 2010-07-10
Also published as: EP2385091A1; CA2748985A1; WO2010077182A1; RU2408649C2; US20110239620A1; EP2385091A4

Abstract

1. Способ переработки органических отходов, включающий размельчение этих отходов, их газификацию в термохимическом реакторе путем пиролиза и подачу газообразных продуктов пиролиза в камеру сгорания энергетической установки либо на химическую переработку в синтетическое топливо, отличающийся тем, что в размельченную массу отходов добавляют воду и перемешивают эту смесь так, чтобы концентрация воды в образовавшейся пульпе находилась в пределах 30-99%, затем образовавшуюся пульпу подают насосом высокого давления или поршнем в термохимический реактор, обеспечивая давление пульпы выше давления насыщенных паров воды во всем диапазоне рабочих температур термохимического реактора, нагревают пульпу в термохимическом реакторе до температур, при которых происходит пиролиз органических отходов с образованием низкомолекулярных соединений (CO, CO2, H2, CH4, метанол, диметиловый эфир и др.), выделяют твердую фракцию продуктов пиролиза, воду с продуктами пиролиза охлаждают, понижают их давление, в том числе и путем совершения полезной работы, отделяют газовую фракцию, содержащую горючие газы и пары летучих жидкостей, от жидкой фазы, газовую фракцию направляют в камеру сгорания либо на химическую переработку в синтетическое топливо, из жидкой фазы извлекают полезные продукты (например, уксусную кислоту, соли и др.) и затем возвращают ее в технологический цикл, добавляя в размельченные отходы. ! 2. Способ переработки по п.1, отличающийся тем, что давление пульпы в термохимическом реакторе создают в пределах 22,0-40,0 МПа, максимальную температуру в указанном термохимическом реакторе доводят до 350-900°C и обеспечивают выдержку пульп�

Claims

1. Способ переработки органических отходов, включающий размельчение этих отходов, их газификацию в термохимическом реакторе путем пиролиза и подачу газообразных продуктов пиролиза в камеру сгорания энергетической установки либо на химическую переработку в синтетическое топливо, отличающийся тем, что в размельченную массу отходов добавляют воду и перемешивают эту смесь так, чтобы концентрация воды в образовавшейся пульпе находилась в пределах 30-99%, затем образовавшуюся пульпу подают насосом высокого давления или поршнем в термохимический реактор, обеспечивая давление пульпы выше давления насыщенных паров воды во всем диапазоне рабочих температур термохимического реактора, нагревают пульпу в термохимическом реакторе до температур, при которых происходит пиролиз органических отходов с образованием низкомолекулярных соединений (CO, CO₂, H₂, CH₄, метанол, диметиловый эфир и др.), выделяют твердую фракцию продуктов пиролиза, воду с продуктами пиролиза охлаждают, понижают их давление, в том числе и путем совершения полезной работы, отделяют газовую фракцию, содержащую горючие газы и пары летучих жидкостей, от жидкой фазы, газовую фракцию направляют в камеру сгорания либо на химическую переработку в синтетическое топливо, из жидкой фазы извлекают полезные продукты (например, уксусную кислоту, соли и др.) и затем возвращают ее в технологический цикл, добавляя в размельченные отходы.

2. Способ переработки по п.1, отличающийся тем, что давление пульпы в термохимическом реакторе создают в пределах 22,0-40,0 МПа, максимальную температуру в указанном термохимическом реакторе доводят до 350-900°C и обеспечивают выдержку пульпы при этих параметрах в пределах 0,1-10 мин.

3. Способ переработки по п.1, отличающийся тем, что нагрев пульпы и охлаждение воды с продуктами пиролиза производят путем теплообмена между ними в рекуперативном теплообменнике, где поток воды с продуктами пиролиза и исходная пульпа движутся в противоположных направлениях, а тепловую энергию для компенсации тепловых потерь подводят к потоку пульпы в дополнительном теплообменнике, подсоединенному к горячей части рекуперативного теплообменника, например, забирая тепло от выхлопных газов после камеры сгорания энергетической установки

4. Способ переработки по п.1, отличающийся тем, что выделение неконденсируемых газов (H₂, CO, CH₄) из продуктов пиролиза производят из потока пульпы при температурах ниже 370°C вне зависимости от давления, а летучих жидкостей (этанол, метанол, диметиловый эфир и др.) при температурах ниже 240°C и давлениях ниже 10 МПа в условиях, когда основная часть воды находится в конденсированном состоянии, при этом снижение давления газообразных продуктов пиролиза производят дросселированием или совершением работы в детандере.

5. Способ переработки по п.1, отличающийся тем, что при создании пульпы в воду добавляют присадки, например, едкий натр и сульфат натрия.

6. Устройство для переработки влажных и жидких органических отходов согласно способу по п.1, содержащее измельчитель отходов, термохимический реактор для пиролиза этих отходов, энергетическую установку, реактор синтеза энергоносителей из пиролизных газов и ректификационную колонну для разделения энергоносителей, отличающееся тем, что устройство снабжают бункером с мешалкой для приготовления пульпы из смеси измельченных органических отходов с водой, насосом или поршнем для создания высокого давления в потоке проходящей через термохимический реактор пульпы, золосборником для приема и удаления твердой фракции продуктов пиролиза, газоотделителем для выделения пиролизных газов от жидкой фракции.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что для нагрева пульпы до рабочих температур используют рекуперативный теплообменник спирального типа и дополнительный теплообменник с нагревом пульпы от внешнего источника тепла, при этом к дополнительному теплообменнику со стороны выхода из него пульпы устанавливают золосборник.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что в термохимическом реакторе на выходе продуктов термохимической реакции из зоны пиролиза устанавливают детандер для утилизации потенциальной энергии сжатия продуктов пиролиза

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что в качестве энергетической установки используют без дожимного компрессора двигатель внутреннего сгорания, дизельный двигатель, газотурбинный двигатель, паровой двигатель, двигатель Стирлинга и др. с электрогенератором с утилизатором тепловой энергии выхлопных газов.