RU2015145809A - Способ и устройство для непрерывного термического гидролиза - Google Patents

Claims (25)

1. Способ непрерывного термического гидролиза шлама, содержащего органическое вещество, при этом указанный способ содержит этапы, на которых:

одновременно осуществляют нагнетание пара под давлением в указанный шлам, и указанный шлам смешивают с указанным паром при помощи динамического смесителя-нагнетателя для получения однофазной смеси,

указанную однофазную смесь направляют в трубчатый реактор под давлением и обеспечивают поток этой смеси в поршневом режиме в указанном реакторе в течение достаточного времени пребывания и при достаточной температуре для обеспечения термического гидролиза органического вещества, присутствующего в указанном шламе,

указанную однофазную смесь охлаждают на выходе указанного трубчатого реактора до температуры, обеспечивающей последующее разложение содержащегося в ней гидролизованного органического вещества,

понижают давление указанной охлажденной однофазной смеси.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная однофазная смесь имеет на выходе указанного смесителя-нагнетателя температуру от 100 до 200°С и давление от 1 до 25 бар (абс).

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что указанная однофазная смесь имеет на выходе указанного смесителя-нагнетателя температуру от 150 до 170°С и давление от 5 бар до 20 бар (абс).

4. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что водяной пар, используемый для получения однофазной смеси пара и шлама, имеет температуру от 100 до 220°С, предпочтительно от 180 до 200°С и давление от 1 до 23 бар (абс), предпочтительно от 10 до 16 бар (абс).

5. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанное время пребывания однофазной смеси внутри указанного реактора составляет от 10 мин до 2 ч и предпочтительно от 20 до 40 мин.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что время пребывания указанной однофазной смеси внутри реактора составляет не менее 20 мин, и тем, что температура указанной смеси в указанном реакторе составляет не менее 100°С, чтобы обеспечивать санитарную обработку указанного шлама.

7. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанную однофазную смесь охлаждают и разбавляют ниже по потоку от указанного реактора посредством добавления воды или шлама.

8. Способ по любому из пунктов 1-3, отличающийся тем, что содержит предварительные этапы обезвоживания и гомогенизации шлама с целью получения шлама со степенью сухости от 10 до 50 мас. %, предпочтительно от 20 мас. % до 35 мас. % сухого вещества.

9. Устройство для осуществления способа по любому из предыдущих пунктов, содержащее:

средства подачи шлама, содержащего органическое вещество,

средства подачи пара под давлением,

трубчатый реактор термического гидролиза,

средства нагнетания воды и/или шлама для разбавления, предусмотренные ниже по потоку от указанного трубчатого реактора,

средства охлаждения, предусмотренные после выхода из указанного трубчатого реактора,

отличающееся тем, что устройство содержит по меньшей мере один динамический смеситель-нагнетатель, расположенный выше по потоку от указанного трубчатого реактора термического гидролиза, и средства снижения давления, предусмотренные ниже по потоку от указанных средств охлаждения.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что указанный динамический смеситель-нагнетатель содержит камеру и лопастной ротор, вращающийся с частотой, превышающей 500 об/мин, предпочтительно от 1000 до 2000 об/мин.

11. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что указанный трубчатый реактор термического гидролиза является вертикальным и имеет вход на своем нижнем конце и выход на своем верхнем конце.

12. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что указанный трубчатый реактор термического гидролиза имеет первую вертикальную секцию, непосредственно продолженную второй вертикальной секцией, при этом вход реактора предусмотрен внизу первой вертикальной секции и выход реактора предусмотрен внизу указанной второй вертикальной секции.

13. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что указанный трубчатый реактор термического гидролиза имеет первую вертикальную секцию, непосредственно продолженную второй вертикальной секцией, при этом вход реактора предусмотрен вверху указанной первой вертикальной секции и выход указанного реактора предусмотрен внизу указанной второй вертикальной секции.

14. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что содержит теплообменник, предусмотренный ниже по потоку от указанного реактора.

15. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что содержит насос или вентиль, предназначенный для поддержания давления в указанном трубчатом реакторе термического гидролиза.