RU2105245C1 - Method for processing solid domestic and industrial waste - Google Patents
Method for processing solid domestic and industrial waste Download PDFInfo
- Publication number
- RU2105245C1 RU2105245C1 RU95117530A RU95117530A RU2105245C1 RU 2105245 C1 RU2105245 C1 RU 2105245C1 RU 95117530 A RU95117530 A RU 95117530A RU 95117530 A RU95117530 A RU 95117530A RU 2105245 C1 RU2105245 C1 RU 2105245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste
- furnace
- shaft furnace
- processing
- slag
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к комплексной переработке твердых бытовых и промышленных отходов с одновременным получением строительных материалов, горючих газов и жидкого металла. The invention relates to the integrated processing of solid household and industrial waste with the simultaneous production of building materials, combustible gases and liquid metal.
Известен способ переработки твердых отходов в энергетическое топливо, заключающийся в термическом разложении отходов в процессе пиролиза. В этом способе утилизируется максимальное количество тепла от сжигания горючей составляющей отходов, однако не решается задача комплексного использования продуктов переработки отходов для энергетических и промышленных нужд. В результате переработки отходов по известному способу образуются собственные шлаковидные материалы с неконтролируемым составом, в том числе с содержанием вредных компонентов, которым необходимо захоронение [1]. A known method of processing solid waste into energy fuel, which consists in the thermal decomposition of waste in the pyrolysis process. This method utilizes the maximum amount of heat from burning the combustible component of the waste, however, the problem of the integrated use of waste products for energy and industrial needs is not solved. As a result of the processing of waste by a known method, its own slag-like materials are formed with an uncontrolled composition, including the content of harmful components that require burial [1].
Наиболее близким техническим решением является способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов при их газификации в шахтной печи. Известный способ заключается в загрузке отходов в вертикальную негерметичную шахтную печь, подачу дополнительного топлива и горячего воздуха в нижнюю часть шахтной печи, вывод из нее горючего газа и парообразных компонентов, а также шлака и жидкого металла из нижней части шахтной печи [2]. The closest technical solution is a method of processing solid household and industrial waste during gasification in a shaft furnace. The known method consists in loading waste into a vertical leaky shaft furnace, supplying additional fuel and hot air to the lower part of the shaft furnace, removing combustible gas and vapor components from it, as well as slag and liquid metal from the bottom of the shaft furnace [2].
В данном способе могут использоваться твердые бытовые и промышленные отходы с теплотворной способностью 1000-1300 ккал/кг; предусмотрена подача снизу печи горячего воздуха с температурой 1000-1200oС и дополнительного газообразного, жидкого или пылевидного топлива для подогрева перерабатываемых материалов с низким содержанием в них собственных горючих компонентов.In this method, solid household and industrial waste with a calorific value of 1000-1300 kcal / kg can be used; It provides for the supply of hot air from below the furnace with a temperature of 1000-1200 o C and additional gaseous, liquid or pulverized fuel for heating the processed materials with a low content of their own combustible components.
К недостаткам известного способа можно отнести нестабильность процесса переработки отходов по высоте ствола шахтной печи, высокие значения выноса пыли и золы и сравнительно низкую эффективность процесса в целом. The disadvantages of this method include the instability of the waste processing along the height of the shaft of the shaft furnace, high values of the removal of dust and ash and the relatively low efficiency of the process as a whole.
Нестабильность процесса переработки отходов в стволе печи по известному способу связана, с одной стороны, с колебаниями состава и локальной плотности шихты по высоте печи при низкой средней плотности загружаемых отходов (0,3-0,7 т/м3), а с другой стороны - с необходимостью поддержания в печи рабочей температуры выше 1800oС, что связано с высокой температурой плавления образующихся шлаков (1550-1650oС). При меньшей температуре в результате неравномерного оплавления негорючих компонентов отходов образуются сплавленные конгломераты шихты, дестабилизирующие процесс переработки.The instability of the waste processing process in the furnace barrel according to the known method is associated, on the one hand, with fluctuations in the composition and local density of the charge along the height of the furnace with a low average density of the loaded waste (0.3-0.7 t / m 3 ), and on the other hand - the need to maintain the working temperature in the furnace above 1800 o C, which is associated with a high melting point of the resulting slag (1550-1650 o C). At lower temperatures, as a result of uneven melting of non-combustible waste components, fused charge conglomerates are formed that destabilize the processing process.
Задача изобретения - создание способа комплексной переработки твердых бытовых и промышленных отходов в широком диапазоне составов исходных компонентов твердых бытовых и промышленных отходов, в том числе при их недостаточной теплотворной способности, а также повышение надежности, экономической эффективности и экологической безопасности переработки отходов промышленным способом, позволяющим получать в значительных объемах энергетическое топливо, строительные шлаки и жидкий чугун. The objective of the invention is the creation of a method for the integrated processing of solid household and industrial waste in a wide range of compositions of the starting components of solid household and industrial waste, including with insufficient heating value, as well as improving the reliability, economic efficiency and environmental safety of waste processing in an industrial way, which allows to obtain significant amounts of energy fuel, construction slag and molten iron.
Решение указанной задачи достигается тем, что в способе переработки твердых бытовых и промышленных отходов, включающем их подготовку и загрузку в вертикальную шахтную печь, подачу топлива и горячего воздуха в нижнюю часть шахтной печи, вывод генераторного газа и парообразных компонентов в ее верхней части и вывод шлака и жидкого металла в нижней части шахтной печи, согласно изобретению переработку отходов осуществляют в герметичной шахтной печи с дополнительным введением известняка, низкосортного твердого топлива и флюсосодержащих материалов, причем отходы заранее подвергают компактированию и резке на мерные куски, которые загружают в шахтную печь послойно с указанными дополнительными компонентами с долей известняка 0,05-0,25 от массы отходов, причем в колошниковой зоне печи ниже загрузочного устройства создают избыточное давление газообразных продуктов переработки в диапазоне 1,1-1,5 ата. The solution to this problem is achieved by the fact that in the method of processing solid household and industrial wastes, including their preparation and loading into a vertical shaft furnace, the supply of fuel and hot air to the lower part of the shaft furnace, the output of generator gas and vaporous components in its upper part and the output of slag and liquid metal in the lower part of the shaft furnace, according to the invention, waste treatment is carried out in a sealed shaft furnace with the addition of limestone, low-grade solid fuel and flux-containing ma terials, and the waste is preliminarily compacted and cut into measuring pieces, which are loaded into the shaft furnace in layers with these additional components with a limestone fraction of 0.05-0.25 of the waste mass, and overpressure of gaseous products is created in the furnace top zone below the loading device processing in the range of 1.1-1.5 at.
Кроме того, в предложенном способе резку компактированных отходов осуществляют на мерные куски размером 50-600 мм; высоту слоя загружаемых в шахтную печь отходов выдерживают в диапазоне 0,2-1,2 м; долю низкосортного твердого топлива устанавливают в диапазоне 0,1-0,35 от массы загружаемых отходов; дополнительно в жидкий шлак вводят флюсы в количестве до 0,15 от массы шлаков; дополнительно осуществляют загрузку металлического лома в количестве до 0,15 от массы отходов и поддерживают температуру подаваемого в печь воздуха в диапазоне 1000-1500oС при суммарном коэффициенте избытка окислителя 0,5-0,7.In addition, in the proposed method, the cutting of compacted waste is carried out into measured pieces with a size of 50-600 mm; the height of the layer loaded into the shaft furnace waste is maintained in the range of 0.2-1.2 m; the proportion of low-grade solid fuel is set in the range of 0.1-0.35 by weight of the loaded waste; additionally, fluxes are introduced into the liquid slag in an amount up to 0.15 by weight of the slag; additionally carry out the loading of scrap metal in an amount up to 0.15 by weight of the waste and maintain the temperature of the air supplied to the furnace in the range of 1000-1500 o With a total coefficient of excess oxidizer of 0.5-0.7.
Послойная загрузка шахтной печи для комплексной переработки твердых бытовых и промышленных отходов с подачей указанного количества известняка позволяет решить важную задачу понижения температуры плавления шлаков до 1200-1300oС и одновременно обеспечивает улавливание вредных парогазовых компонентов переработки, в том числе серы и ее соединений.The layer-by-layer loading of a shaft furnace for the integrated processing of solid household and industrial waste with the supply of a specified amount of limestone allows us to solve the important problem of lowering the melting point of slag to 1200-1300 o С and at the same time ensures the collection of harmful combined-gas components of the processing, including sulfur and its compounds.
При загрузке в печь известняка в количестве менее 0,05 от массы отходов не обеспечивается снижение температуры образующегося шлака, не полностью связывается сера. When loading limestone in an amount of less than 0.05 from the waste mass, the temperature of the resulting slag is not ensured; sulfur is not completely bound.
Загрузка известняка в количестве более 0,25 от массы отходов ухудшает состав шлака, в результате чего он не может быть использован для производства строительных материалов. The loading of limestone in an amount of more than 0.25 by weight of the waste impairs the composition of the slag, as a result of which it cannot be used for the production of building materials.
Избыточное давление в колошниковой зоне печи не должно быть меньше 1,1 ата для преодоления гидравлического сопротивления тракта потребителя, которое обычно не превышает 0,1-0,5 ати. Для свободного вывода генераторного газа и снижения его зольности в колошниковой зоне между загрузочным устройством и верхним слоем загруженных отходов организуется свободное пространство для парогазовой подушки, занимающее 15-20% от полной высоты печи. The excess pressure in the furnace top zone should not be less than 1.1 atm to overcome the hydraulic resistance of the consumer path, which usually does not exceed 0.1-0.5 ati. To freely remove the generator gas and reduce its ash content in the top zone between the charging device and the upper layer of the loaded waste, free space for a combined-cycle cushion is organized, occupying 15-20% of the total furnace height.
Подача в шахтную печь твердого низкосортного топлива (бурый уголь, торф, кокс, сланец и др.) в количестве менее 0,1 от массы загружаемых отходов не обеспечивает гарантированное расплавление негорючих компонентов шихты в случае колебания количества негорючей составляющей в загружаемых отходах. The supply to the shaft furnace of solid low-grade fuel (brown coal, peat, coke, shale, etc.) in an amount of less than 0.1 of the mass of the loaded waste does not provide guaranteed melting of the non-combustible charge components in the event of a fluctuation in the amount of non-combustible component in the loaded waste.
Доля топлива 0,35 от массы загружаемых отходов обеспечивает гарантированную переработку отходов, состоящих полностью из негорючих компонентов. The fuel share of 0.35 of the mass of loaded waste ensures guaranteed processing of waste consisting entirely of non-combustible components.
Высоту слоев, загружаемых в печь отходов, поддерживают в диапазоне 0,2-1,2 м. При толщине слоя меньше 0,2 м трудно обеспечить фракционирование крупногабаритных отходов, а при толщинах более 1,2 м не успевают проходить процессы пиролиза и расплавления за время прохождения им рабочего пространства печи. The height of the layers loaded into the waste furnace is maintained in the range of 0.2-1.2 m. With a layer thickness of less than 0.2 m, fractionation of bulky waste is difficult to ensure, and with a thickness of more than 1.2 m, pyrolysis and melting do not have time the time it takes for the working space of the furnace.
Компактирование отходов проводят на стандартном оборудовании до средней плотности 1,0-2,5 т/м3, после чего осуществляют их резку на мерные куски размером не менее 50 мм, при которых унос твердых частиц золы невелик, и не более 600 мм - по размерам проходных сечений загрузочных устройств.Waste compaction is carried out on standard equipment to an average density of 1.0-2.5 t / m 3 , after which they are cut into measuring pieces of at least 50 mm in size, at which the fly ash particles are small, and not more than 600 mm - sizes of flow areas of loading devices.
Введение флюсов в количестве более 0,15 от массы шлака горновой части печи приводит к недопустимому изменению состава шлаков, затрудняющего их полезное использование. The introduction of fluxes in an amount of more than 0.15 by weight of the slag of the furnace furnace leads to an unacceptable change in the composition of the slag, which impedes their useful use.
Подача дополнительного количества металлического лома в печь свыше 0,15 от массы загружаемых отходов нарушает стабильность работы печи, поскольку при этом не обеспечивается своевременное и полное расплавление негорючих составляющих отходов. The supply of an additional amount of scrap metal to the furnace in excess of 0.15 of the mass of the loaded waste violates the stability of the furnace, as this does not ensure timely and complete melting of non-combustible waste components.
Температура подаваемого в нижнюю часть шахтной печи воздуха не должна быть ниже 1000oС вследствие недостатка тепла для переработки отходов (газификации, плавки шлака и чугуна). При увеличении температуры воздуха более 1500oС происходит снижение стойкости футеровки горна.The temperature of the air supplied to the lower part of the shaft furnace should not be lower than 1000 o C due to the lack of heat for waste processing (gasification, smelting of slag and cast iron). With an increase in air temperature of more than 1500 o With there is a decrease in the resistance of the lining of the hearth.
Суммарный коэффициент избытка окислителя в этом случае должен быть не ниже 0,5 для полной газификации углерода в СО и не должен быть более 0,7, так как в этом случае растет количество СО2 на выходе печи.The total coefficient of excess oxidizer in this case should not be lower than 0.5 for the complete gasification of carbon in CO and should not be more than 0.7, since in this case the amount of CO 2 at the furnace outlet increases.
В целом предложенный способ переработки отходов осуществляется с указанным выше последовательностью операций и режимами их проведения. In general, the proposed method of waste processing is carried out with the above sequence of operations and modes of their implementation.
Особенностью этого способа является то, что радикально изменяется операция подготовки отходов, дополнительно осуществляется компактирование отходов до плотности 1,0-2,5 т/м3 и последующая резка их на мерные куски.A feature of this method is that the waste preparation operation is radically changed, and waste is compacted further to a density of 1.0-2.5 t / m 3 and their subsequent cutting into measured pieces.
Такое изменение плотности и состава отходов с дополнительной послойной загрузкой в печь известняка, низкосортного твердого топлива и флюсов в указанных пропорциях и последовательности обеспечивает равномерный прогрев шихты, выделение генераторного газа, проплавление негорючих компонентов и разделение жидкого чугуна и шлаков. Such a change in the density and composition of the waste with an additional layer-by-layer loading of limestone, low-grade solid fuel and fluxes into the furnace in the indicated proportions and sequence ensures uniform heating of the charge, generation of generator gas, melting of non-combustible components and separation of molten iron and slag.
Изменение состава отходов без нарушения стабильности работы печи возможно в весьма широких пределах вплоть до отсутствия горючих компонентов или металлической или минеральной составляющих. В этих случаях осуществляются соответствующие добавки необходимого состава. Changing the composition of the waste without violating the stability of the furnace is possible in a very wide range up to the absence of combustible components or metal or mineral components. In these cases, appropriate additives of the necessary composition are carried out.
Добавление известняка в корне изменяет схему процесса переработки твердых бытовых и промышленных отходов, обеспечивая снижение температуры плавления шлаков, связывание вредных парогазовых компонентов, в том числе сернистых соединений. Введение низкосортного твердого топлива, как указывалось, также стабилизирует процесс переработки отходов в шахтной печи. Ввод флюсов в шлак и/или в печь способствует получению шлака такого состава, из которого можно получать качественную строительную продукцию. The addition of limestone fundamentally changes the scheme of the processing of solid domestic and industrial waste, providing a decrease in the melting point of slag, the binding of harmful combined-cycle components, including sulfur compounds. The introduction of low-grade solid fuels, as indicated, also stabilizes the process of processing waste in a shaft furnace. The introduction of fluxes into the slag and / or into the furnace contributes to the production of slag of such a composition from which it is possible to obtain high-quality building products.
Создание избыточного давления газообразных продуктов переработки отходов в герметичной зоне в верхней части шахтной печи способствует поддержанию параметров температуры, давления и состава парогазовых продуктов переработки отходов по высоте печи в необходимых пределах, обеспечивающих ее стабильную работу. The creation of excess pressure of the gaseous waste products in the sealed zone in the upper part of the shaft furnace helps to maintain the temperature, pressure and composition of the gas-vapor waste products along the height of the furnace within the necessary limits to ensure its stable operation.
Толщина слоев загружаемых в печь отходов является важным параметром, влияющим на температурный режим переработки отходов по всей высоте шахтной печи при заданной производительности. The layer thickness of the waste loaded into the furnace is an important parameter that affects the temperature regime of waste processing along the entire height of the shaft furnace at a given capacity.
Тепловые расчеты и экспериментальные данные подтверждают стабильность процесса в печи при указанных параметрах загрузки. Thermal calculations and experimental data confirm the stability of the process in the furnace at the specified loading parameters.
Кроме того, приведенный комплекс операций и режимов обеспечивает повышение надежности работы футеровки в горновой зоне печи и металлоконструкций в колошниковой зоне. In addition, the above set of operations and modes provides increased reliability of the lining in the furnace zone of the furnace and metal structures in the top zone.
Повышение экологических характеристик предложенного способа переработки отходов связано с более полным удалением из уходящей парогазовой смеси соединений серы, тяжелых металлов, пыли и золы за счет коренного изменения состава загружаемых компонентов вместе с отходами, проведение пиролиза отходов и угля при недостатке кислорода, режимов их переработки и введения соответствующих фильтров очистки генераторного газа в линии потребителя. The improvement of the environmental characteristics of the proposed method of waste processing is associated with a more complete removal of sulfur, heavy metals, dust and ash compounds from the outgoing steam-gas mixture due to a radical change in the composition of the charged components together with the waste, pyrolysis of waste and coal with a lack of oxygen, their processing and introduction modes appropriate filters for cleaning the generator gas in the consumer line.
Цикл переработки отходов согласно данному способу является замкнутым по собственным отходам. The waste recycling cycle according to this method is closed in its own waste.
Экономическая эффективность данного способа переработки может быть определена при конкретных технико-экономических расчетах мусороперерабатывающего предприятия заданной производительности с известными ограничениями по экологической безопасности. The economic efficiency of this processing method can be determined by specific technical and economic calculations of a waste processing plant of a given capacity with known environmental safety restrictions.
Предварительные оценки показывают значительное увеличение выхода передельного чугуна и строительных шлаков, пригодных для использования в качестве высококачественных материалов при выпуске соответствующей продукции, например методом литья, а также повышение калорийности горючих газов, используемых, например, в парогазовых установках для производства электроэнергии. Preliminary estimates show a significant increase in the output of pig iron and construction slags suitable for use as high-quality materials in the production of appropriate products, for example by casting, as well as an increase in the calorific value of combustible gases used, for example, in combined-cycle plants for generating electricity.
Пример осуществления предложенного способа рассмотрен по структурной схеме устройства для переработки твердых бытовых и промышленных отходов, представленного на чертеже. An example of the implementation of the proposed method is considered according to the structural diagram of a device for the processing of solid household and industrial waste, shown in the drawing.
Устройство для переработки отходов содержит вертикальную шахтную печь 1 и участок 2 приемки, хранения, компактирования и резки отходов на мерные куски для их подачи в печь 1 послойно с твердым топливом, известняком и флюсами. The device for processing waste includes a vertical shaft furnace 1 and a section 2 for receiving, storing, compacting and cutting waste into measured pieces for feeding it into the furnace 1 in layers with solid fuel, limestone and fluxes.
Кроме того, устройство имеет систему 3 для очистки уходящих газов из печи 1, систему 4 для использования генераторного газа, например, для выработки электроэнергии в парогазовых установках, систему 5 для нагрева воздуха и подачи его в шахтную печь 1 и участки 6,7 для выпуска чугуна и шлака. In addition, the device has a system 3 for cleaning the exhaust gases from the furnace 1, a system 4 for using generator gas, for example, to generate electricity in combined cycle plants, a system 5 for heating air and supplying it to the shaft furnace 1 and sections 6.7 for release cast iron and slag.
Шахтная печь 1 для переработки отходов в верхней части снабжена соответствующими средствами для загрузки отходов, низкосортного твердого топлива, известняка, флюсов и вывода генераторного газа, а в нижней части - средствами для подвода горячего воздуха, вывода чугуна и шлака. The shaft furnace 1 for processing waste in the upper part is equipped with appropriate means for loading waste, low-grade solid fuel, limestone, fluxes and the output of generator gas, and in the lower part - with means for supplying hot air, the output of cast iron and slag.
Верхняя часть шахтной печи 1 имеет герметичную конструкцию загрузочного устройства, обеспечивающую избыточное давление для подачи генераторного газа потребителю. The upper part of the shaft furnace 1 has a hermetic loading device design, providing overpressure for supplying the generator gas to the consumer.
Устройство для переработки отходов по предложенному способу работает следующим образом. A device for processing waste according to the proposed method works as follows.
На участок 2 непрерывно поступают и складируются твердые бытовые и промышленные отходы различных предприятий. Отходы затем поступают на участок для компактирования и резки на мерные куски. После подготовки отходы загружают, например, транспортером в шахтную печь 1. Послойная укладка отходов, топлива, известняка и флюсов в печь осуществляется с помощью автоматических загрузочных механизмов. Высокотемпературные регенеративные нагреватели системы 5 обеспечивают подачу горячего воздуха в нижнюю часть печи 1. Уходящий из шахтной печи генераторный газ подается через систему очистки 3 в систему 4 для использования газа потребителем и в систему 5 на собственные нужды. На участках 6 и 7 осуществляется выпуск чугуна и шлака из шахтной печи для транспортировки их потребителям. At section 2, solid household and industrial waste from various enterprises is continuously supplied and stored. The waste is then sent to a site for compacting and cutting into measured pieces. After preparation, the waste is loaded, for example, by a conveyor into the shaft furnace 1. Layering of waste, fuel, limestone and fluxes in the furnace by layers is carried out using automatic loading mechanisms. High-temperature regenerative heaters of system 5 supply hot air to the lower part of furnace 1. The generator gas leaving the shaft furnace is fed through treatment system 3 to system 4 for consumer use of gas and to system 5 for personal needs. At sections 6 and 7, pig iron and slag are released from the shaft furnace for transportation to consumers.
Рассмотрим более подробно работу шахтной печи. Let us consider in more detail the operation of a shaft furnace.
В горн печи 1 через фурменные устройства вдувается горячий воздух с температурой не ниже 1000oС. Кислород дутья сжигает углерод шихты по реакции
С + 0,5 О2 + 1,88 N2 = СО + 1,88 N2 + Q,
где Q - тепловой эффект реакции.Hot air with a temperature of at least 1000 ° C is blown into the furnace of furnace 1 through tuyeres. Oxygen of the blast burns the carbon of the charge by reaction
C + 0.5 O 2 + 1.88 N 2 = CO + 1.88 N 2 + Q,
where Q is the thermal effect of the reaction.
Образующиеся продукты сгорания имеют температуру выше 2000oС и не содержат таких окислителей как О2, СО2, Н2О, так как они при наличии в шихте большого количества углерода с высокой реакционной способностью вступают с ним во взаимодействие с образованием СО и Н2. Высокая температура образующихся газов обеспечивает расплавление любых негорючих материалов шихты, а высокая восстановительная способность газов обеспечивает восстановление из окислов железа, цветных металлов, марганца и частично кремния.The resulting combustion products have a temperature above 2000 o C and do not contain such oxidizing agents as O 2 , CO 2 , H 2 O, as they, in the presence of a large amount of carbon with high reactivity in the charge, react with it to form CO and H 2 . The high temperature of the resulting gases ensures the melting of any non-combustible materials of the charge, and the high reducing ability of the gases provides the recovery from oxides of iron, non-ferrous metals, manganese and partially silicon.
Сжигание углерода и расплавление шихты приводят к образованию незаполненного пространства в горне, в которое устремляются сверху нерасплавленные шихтовые материалы. Образующиеся газы, проходя по зазорам вверх навстречу опускающейся шихте, нагревают ее, обеспечивая испарение всех летучих элементов и влаги, и выходят из печи через газоотводы с температурой 100-400oС.The burning of carbon and the melting of the charge lead to the formation of an empty space in the furnace, into which unmelted charge materials rush from above. The gases formed, passing through the gaps upward towards the descending charge, heat it, ensuring the evaporation of all volatile elements and moisture, and exit the furnace through gas vents with a temperature of 100-400 o C.
Наличие высоких температур и восстановительной газовой среды обеспечивает безусловное разложение органических веществ и предотвращение образования сложных молекул вредных примесей, таких как диоксины, фураны, окислы азота и т. п. В результате пиролиза в диапазоне температур 250-900oС твердых бытовых отходов образуются газы Н2, СН4, СО, СО2, твердый коксозольный остаток, ароматические углеводородные соединения. Вредные вещества в атмосфере пиролиза образуют N2S, и NH3, а тяжелые металлы, хром, медь, никель, цинк, свинец полностью переходят в твердый остаток пиролиза, ртуть переходит в газообразное состояние, кадмий при температуре больше 600oС в основном переходит в газовую фазу.The presence of high temperatures and a reducing gas environment provides unconditional decomposition of organic substances and prevents the formation of complex molecules of harmful impurities, such as dioxins, furans, nitrogen oxides, etc. As a result of pyrolysis in the temperature range of 250-900 o С solid household waste gases N 2 , CH 4 , CO, CO 2 , solid coke residue, aromatic hydrocarbon compounds. Harmful substances in the atmosphere of pyrolysis form N 2 S, and NH 3 , and heavy metals, chromium, copper, nickel, zinc, lead are completely transferred to the solid residue of pyrolysis, mercury goes into a gaseous state, cadmium at a temperature of more than 600 o С basically goes into the gas phase.
Предлагаемый способ получения горючих газов из отходов, очистки их, дожигания в энергоблоке и воздухонагревателях обеспечивает экологическую чистоту выбрасываемых и дымовой трубы газов, удовлетворяющую существующие на сегодняшний день допустимые нормы выбросов развитых стран. The proposed method for the production of combustible gases from wastes, their purification, and afterburning in a power unit and air heaters ensures the ecological purity of the exhausted and chimney gases, satisfying the currently acceptable emission standards of developed countries.
Осаждающиеся в системе при газоочистке шламы вместе с отработанными фильтрующими материалами устройств водоочистки, в системах 6,7 и участках 2-5, 8, 9 загружаются снова в печь. Сюда же загружаются и отходы от переработки шлака и металла. Таким образом, предлагаемый способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов в указанную продукцию является безотходным. The sludge deposited in the system during gas treatment together with the spent filtering materials of the water treatment devices in systems 6.7 and sections 2-5, 8, 9 are reloaded into the furnace. Waste from the processing of slag and metal is also loaded here. Thus, the proposed method of processing solid household and industrial waste into these products is non-waste.
Расплавленные шлаки и металл накапливаются в горне печи 1 двумя слоями: внизу - металл, вверху - более легкий шлак. Они периодически выпускаются из печи через шлаковую и чугунную летки в шлаковый и чугуновозный ковши для потребителя. The molten slag and metal accumulate in the furnace 1 of the furnace in two layers: below - metal, above - lighter slag. They are periodically discharged from the furnace through slag and cast-iron notches into slag and cast-iron ladles for the consumer.
Пример. В способе переработки твердых бытовых и промышленных отходов используется шахтная печь с заданной годовой производительностью 60 тыс.тонн перерабатываемых отходов в год. Example. The method of processing solid domestic and industrial waste uses a shaft furnace with a given annual capacity of 60 thousand tons of recyclable waste per year.
Состав отходов, мас.%: бумага 29,85; текстиль 3-13; стекло 2,54; пищевые отходы 19,56; металл 13,92; прочие отходы (дерево, резина, кожа, пластмасса, камни и др.) 6,53. The composition of the waste, wt.%: Paper 29.85; textiles 3-13; glass 2.54; food waste 19.56; metal 13.92; other waste (wood, rubber, leather, plastic, stones, etc.) 6.53.
Подготовка отходов заключается в их компактировании (прессовании) до средней плотности 1,0-2,5 т/м3 без классификации по составу минеральной и металлической составляющей и последующей резки на куски размером 300 мм на подготовительном участке, связанном со складом отходов соответствующими коммуникациями. Загрузка шихты в печь производится через специальное герметичное загрузочное устройство, состоящее из конусов с возможностью их перемещения в открытое и закрытое положение. Подготовленные отходы транспортными механизмами подаются наверх печи. Одновременно с загрузкой в печь на каждую тонну отходов, чередуя слоями по 0,6 м, осуществляют загрузку известняка и флюсов в виде кусков размером 50-100 мм в количестве 0,24 от массы отходов, низкокачественного угля 0,21 от массы отходов с размером кусков 50-60 мм и флюсовые добавки 0,02 от массы отходов в виде песка.Waste treatment consists in compaction (pressing) to an average density of 1.0-2.5 t / m 3 without classification according to the composition of the mineral and metal component and subsequent cutting into pieces of 300 mm in size at the preparatory site associated with the waste storage with the corresponding communications. The charge is loaded into the furnace through a special sealed loading device consisting of cones with the possibility of their movement to the open and closed position. Prepared waste is transported to the top of the furnace by transport mechanisms. Simultaneously with loading into the furnace for each ton of waste, alternating with layers of 0.6 m, limestone and fluxes are loaded in the form of pieces 50-100 mm in size in the amount of 0.24 by weight of waste, low-quality coal 0.21 from the weight of waste with size pieces of 50-60 mm and flux additives 0.02 from the mass of waste in the form of sand.
Состав угля: 60% углерода; 10% влаги. Coal composition: 60% carbon; 10% moisture.
Состав известняка: 97% СаСО3; 1,5% МgСО3.Limestone composition: 97% CaCO 3 ; 1.5% MgCO 3 .
Флюсовые добавки: 90% SiO2.Flux additives: 90% SiO 2 .
При необходимости вводят в шлак флюсовые добавки в количестве от массы шлака в печи. If necessary, flux additives are added to the slag in an amount of the mass of slag in the furnace.
Воздух нагревают в высокотемпературных регенеративных нагревателях до 1300oС с коэффициентом избытка окислителя 0,5 и подают в фурменную зону печи газодувкой, поддерживая в период переработки шихты давление в колошниковой зоне печи 1,3 ата.The air is heated in high-temperature regenerative heaters to 1300 o With an excess coefficient of oxidizer of 0.5 and served in the tuyere zone of the furnace by gas blowing, maintaining during the processing of the charge pressure in the furnace top zone of 1.3 at.
Металл и шлак выпускаются периодически из печи по мере их накопления в горне с периодичностью несколько часов. Metal and slag are periodically released from the furnace as they accumulate in the furnace with a frequency of several hours.
В расчете на одну тонну отходов из печи получают: горючий газ в количестве 1650 м3, содержащий, об.%: СО 29,5; СО2 3,5; N2 31,5; Н2 19; Н2О 16,5.Based on one ton of waste from the furnace receive: combustible gas in an amount of 1650 m 3 containing, vol.%: CO 29.5; CO 2 3,5; N 2 31.5; H 2 19; H 2 O, 16.5.
После осаждения влаги в скрубберах остается 1378 м3 газа, содержащего, об. %: СО 35,33; СО2 4,2; Н2 22,75; N2 37,72. Калорийность такого газа составляет около 1650 ккал/м3, температура горения его в холодном воздухе 1900oС.After moisture deposition, 1378 m 3 of gas containing about. %: CO 35.33; CO 2 4.2; H 2, 22.75; N 2 37.72. The calorific value of such a gas is about 1650 kcal / m 3 , its combustion temperature in cold air is 1900 o C.
Выход металла составляет 128 кг, шлака 105 кг. The metal yield is 128 kg, slag 105 kg.
Металл представляет собой практически обыкновенный передельный чугун. Metal is almost ordinary pig iron.
Состав шлака, мас.%: SiO2 51,5; СаО 46,5; MgO 1,0; Al2O3 0,5; S 0,5.The composition of the slag, wt.%: SiO 2 51.5; CaO 46.5; MgO 1.0; Al 2 O 3 0.5; S 0.5.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95117530A RU2105245C1 (en) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | Method for processing solid domestic and industrial waste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95117530A RU2105245C1 (en) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | Method for processing solid domestic and industrial waste |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95117530A RU95117530A (en) | 1997-10-27 |
| RU2105245C1 true RU2105245C1 (en) | 1998-02-20 |
Family
ID=20172876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95117530A RU2105245C1 (en) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | Method for processing solid domestic and industrial waste |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2105245C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471856C2 (en) * | 2007-12-20 | 2013-01-10 | Эколуп Гмбх | Autothermal method of continuous gasification of substances with high content of carbon |
| US9440214B2 (en) | 2008-02-22 | 2016-09-13 | Zakrytoe Aktsionernoye Obschestvo “Finansovo-Promyshlennaya Gruppa ‘Tezaurum’” | Device for processing domestic and industrial organic waste |
| US11060164B2 (en) | 2015-06-29 | 2021-07-13 | Urbangold Gmbh | Apparatus and arrangement for the metallurgical treatment of electrical and/or electronic scrap or components and uses thereof and methods for the metallurgical treatment of electrical and/or electronic scrap or components |
-
1995
- 1995-10-13 RU RU95117530A patent/RU2105245C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Mod... Power Syst., 1991, 12, N 12, p.7. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471856C2 (en) * | 2007-12-20 | 2013-01-10 | Эколуп Гмбх | Autothermal method of continuous gasification of substances with high content of carbon |
| US9440214B2 (en) | 2008-02-22 | 2016-09-13 | Zakrytoe Aktsionernoye Obschestvo “Finansovo-Promyshlennaya Gruppa ‘Tezaurum’” | Device for processing domestic and industrial organic waste |
| US11060164B2 (en) | 2015-06-29 | 2021-07-13 | Urbangold Gmbh | Apparatus and arrangement for the metallurgical treatment of electrical and/or electronic scrap or components and uses thereof and methods for the metallurgical treatment of electrical and/or electronic scrap or components |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100445363B1 (en) | Waste treatment apparatus and method through vaporization | |
| US6987792B2 (en) | Plasma pyrolysis, gasification and vitrification of organic material | |
| CA2465905C (en) | Plasma pyrolysis, gasification and vitrification of organic material | |
| EP0395397A2 (en) | Process and apparatus for treatment of excavated landfill material in a plasma fired cupola | |
| CN101787408B (en) | Method for producing direct reduced iron by utilizing sensible heat of raw gas | |
| CN109000268A (en) | A kind of processing of high-temperature melting method burns converter fly ash process containing dioxin | |
| CN103429768B (en) | Composite article and preparation method | |
| CA2335866C (en) | Blast furnace with narrowed top section and method of using | |
| US20090241420A1 (en) | System of the chemical engineering processes generating energy and utilizing municipal solid waste or a carbon content material mixture | |
| RU2105245C1 (en) | Method for processing solid domestic and industrial waste | |
| KR101353896B1 (en) | Manufacture method of coke dust briquetting | |
| Yamamoto et al. | Gasification and smelting system using oxygen blowing for municipal waste | |
| RU2724171C1 (en) | Automated power technological complex for deep processing and recycling of unsorted solid domestic and industrial wastes | |
| JP4036826B2 (en) | Incineration melt cooling method | |
| JP3829244B2 (en) | Waste gasification method | |
| JP4734776B2 (en) | Organic or hydrocarbon waste recycling method and blast furnace equipment suitable for recycling | |
| JP3597714B2 (en) | Small melting furnace with carbonization device and smelting reduction method | |
| CN110173697A (en) | A kind of solid waste gasification and melting incineration system and method based on double molten baths | |
| JP2002060281A (en) | Artificial lightweight foamed material and filler comprising the same | |
| WO1997012997A1 (en) | Scrap melting method | |
| Shibaike et al. | Shredder dust recycling with direct melting process | |
| JP3438573B2 (en) | Gasification and melting furnace for waste and gasification and melting method | |
| JPH10141626A (en) | Gasifying and melting method for waste | |
| CN211012436U (en) | Utilize blue charcoal innocent treatment rubbish flying dust device | |
| JPH09290234A (en) | Method of reforming coal ash and method of using reformed cool ash |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081014 |