RU2122155C1 - Complex for reworking solid domestic and industrial wastes - Google Patents
Complex for reworking solid domestic and industrial wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2122155C1 RU2122155C1 RU97110709A RU97110709A RU2122155C1 RU 2122155 C1 RU2122155 C1 RU 2122155C1 RU 97110709 A RU97110709 A RU 97110709A RU 97110709 A RU97110709 A RU 97110709A RU 2122155 C1 RU2122155 C1 RU 2122155C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste
- furnace
- gas
- complex
- melt
- Prior art date
Links
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки твердых бытовых и промышленных отходов, в частности к оборудованию для их термической переработки. The invention relates to the field of processing of solid household and industrial waste, in particular to equipment for their thermal processing.
Известен комплекс для переработки твердых бытовых отходов, включающий склад сырья, выполненный в виде ямы, грейферный кран, питатель, печь для плавки отходов в шлаковом расплаве (печь Ванюкова - ПВ), котел-утилизатор (Гречко А.В., Денисов В.Ф., Калнин Е.И. Решение проблемы ликвидации твердых бытовых отходов на основе отечественной экологически чистой безотходной технологии // Промышленное и гражданское строительство. - 1994. - N 5. С. 45-46). A well-known complex for processing solid domestic waste, including a raw material warehouse made in the form of a pit, a clamshell crane, feeder, furnace for melting waste in a slag melt (Vanyukov's furnace - PV), a waste heat boiler (Grechko A.V., Denisov V.F. ., Kalnin EI The solution to the problem of the elimination of municipal solid waste based on domestic environmentally friendly waste-free technology // Industrial and Civil Engineering. - 1994. - N 5. P. 45-46).
Недостатками комплекса являются трудоемкость процесса в связи с необходимостью перемешивания отходов в яме и их транспортировки грейферным краном, значительные капитальные затраты и вредные условия труда. The disadvantages of the complex are the complexity of the process due to the need to mix the waste in the pit and transport it with a grab crane, significant capital costs and harmful working conditions.
Известен комплекс для переработки твердых бытовых отходов, включающий приемный бункер, сортировочные приспособления, трубопроводы подачи материала в камеру сгорания на колосниковой решетке с циклонной камерой, уловитель твердого шлака и теплоиспользующее устройство (Патент СССР N 579949, кл. F 23 G 5/32 1977) - прототип. A known complex for the processing of municipal solid waste, including a receiving hopper, sorting devices, pipelines for supplying material to the combustion chamber on a grate with a cyclone chamber, a solid slag trap and a heat-using device (USSR Patent N 579949, class F 23 G 5/32 1977) - prototype.
Недостатками данного комплекса является то, что сгорание ведется на колосниковой решетке с образованием твердого шлака при температуре не выше 1000oC. При сжигании отходов при такой температуре в отходящих газах содержится много вредных веществ: диоксинов, пирена, бензопирена, антроцена и других, значительно превышающих ПДК. Твердые шлаки, приблизительно 30% от количества твердых бытовых отходов, требуют специального захоронения, так как также токсичны. Все это снижает эффективность работы комплекса и вызывает загрязнение атмосферы.The disadvantages of this complex is that combustion is carried out on the grate with the formation of solid slag at a temperature not exceeding 1000 o C. When burning waste at this temperature, the exhaust gases contain many harmful substances: dioxins, pyrene, benzopyrene, anthrocene and others, significantly exceeding MPC. Solid slag, approximately 30% of the amount of municipal solid waste, requires special disposal, as it is also toxic. All this reduces the efficiency of the complex and causes air pollution.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы комплекса и снижение загрязнения атмосферы. The objective of the invention is to increase the efficiency of the complex and reduce atmospheric pollution.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном комплексе для переработки твердых бытовых и промышленных отходов, включающем устройство для приема, накопления, перемешивания и разгрузки отходов на термическую переработку, печь и котел-утилизатор, согласно изобретению в качестве устройства для приема, накопления, перемешивания и разгрузки отходов на термическую переработку используют наклонно установленный барабан с возможностью вращения, печь выполнена плавильной и снабжена загрузочной, реакционно-газлифтной и газоотделительной камерами, сообщающимися между собой в верхней и нижней части, при этом отношение внутреннего объема барабана к объему рабочего пространства печи составляет 4 - 200, а котел-утилизатор выполнен со шлакоотстойником, снабженным устройством для выпуска расплава, и сообщающимся со шлаковой ванной печи сливным порогом. The solution to this problem is achieved by the fact that in the known complex for processing solid domestic and industrial waste, including a device for receiving, storing, mixing and unloading waste for thermal processing, a furnace and a waste heat boiler, according to the invention as a device for receiving, storing, mixing and unloading waste for thermal processing use an oblique mounted drum with the possibility of rotation, the furnace is made melting and equipped with loading, reaction-gas-lift and gas diesel chambers communicating with each other in the upper and lower parts, while the ratio of the inner volume of the drum to the volume of the working space of the furnace is 4 - 200, and the waste heat boiler is made with a slag sump equipped with a device for discharging the melt and the drain threshold communicating with the slag bath of the furnace .
Комплекс поясняется чертежом. Он включает барабан 1, снабженный приемным бункером 2, разгрузчиком-дозатором 3, плавильную печь 4, представляющую кессонированную шахту 5, разделенную перегородками 6 и 7 на загрузочную 8, реакционно-газлифтную 9 и газоотделительную 10 камеры, внутренний сифон 11 со сливным порогом 12 для перелива расплава в шлакоотстойник 13, снабженный шпуровым отверстием 14 и сифоном 15 для удаления расплава из шлакоотстойника. Загрузочная камера снабжена питателем твердых отходов 16, питателем резервного топлива и флюсов 17, фурменными устройствами 18. Плавильная печь через газоход 19 соединяется с котлом-утилизатором 20, газоочистным приспособлением 21, дымососом 22 и трубой 23. The complex is illustrated in the drawing. It includes a drum 1, equipped with a receiving hopper 2, an unloader-dispenser 3, a melting furnace 4, representing a coffered shaft 5, divided by partitions 6 and 7 into a loading 8, a reaction-gas lift 9 and a gas separation 10, an internal siphon 11 with a drain threshold 12 for overflow of the melt into the slag sump 13, provided with a hole hole 14 and a siphon 15 to remove the melt from the slag sump. The loading chamber is equipped with a solid waste feeder 16, a backup fuel and flux feeder 17, tuyere devices 18. The melting furnace is connected through a gas duct 19 to a recovery boiler 20, a gas treatment device 21, a smoke exhauster 22 and a pipe 23.
Комплекс работает следующим образом. Твердые бытовые и промышленные отходы (ТБПО) через приемный бункер 2 через торцевую стенку поступают во вращающийся барабан 1, перемещаются во время вращения барабана к другой торцевой стенке, по пути перемешиваясь и усредняясь по составу. С помощью разгрузчика-дозатора 3, расположенного в середине нижней торцевой стенки, и питателя 16 материал подается в загрузочную камеру 8 плавильной печи 4. The complex works as follows. Solid household and industrial waste (TBPO) through the hopper 2 through the end wall enters the rotating drum 1, moves during rotation of the drum to the other end wall, mixing along the way and averaging in composition. Using the unloader-dispenser 3, located in the middle of the lower end wall, and the feeder 16, the material is fed into the loading chamber 8 of the melting furnace 4.
В рабочем состоянии плавильная печь 4 постоянно заполнена шлаковым расплавом до уровня нижнего порога внутреннего сифона 11, что соответствует также уровню верхнего ряда фурм 18 реакционно-газлифтной камеры 9. При подаче кислородсодержащего дутья через фурмы 18 уровень расплава в реакционно-газлифтной камере 9 за счет газонасыщения расплава в этой камере поднимается до верхнего уровня перегородки 6, после чего расплав из реакционно-газлифтной камеры 9 начинает переливаться в загрузочную камеру 8. В эту же камеру через разгрузчик-дозатор 3 и питатель 16 грузятся твердые отходы, промпродукты, уголь. Таким образом, материалы в загрузочной камере 8 заливаются расплавом, подвергаясь при этом предварительной термической обработке, и увлекаются им в подфурменную зону реакционно-газлифтной камеры 9, где в надфурменной зоне за счет окислительного дутья, подаваемого через фурменные устройства 18, подвергаются окончательной окислительной обработке. Недоработанный в реакционно-газлифтной камере 9 материал с рециркулирующим потоком расплава вновь возвращается в реакционно-газлифтную камеру. In working condition, the melting furnace 4 is constantly filled with slag melt to the level of the lower threshold of the internal siphon 11, which also corresponds to the level of the upper row of tuyeres 18 of the reaction-gas-lift chamber 9. When oxygen-containing blast is supplied through the tuyeres 18, the melt level in the reaction-gas-lift chamber 9 is due to gas saturation the melt in this chamber rises to the upper level of the partition 6, after which the melt from the reaction-gas-lift chamber 9 begins to overflow into the loading chamber 8. Into the same chamber through the unloader-dispenser 3 and p solidifier 16 loaded solid waste, industrial products, coal. Thus, the materials in the loading chamber 8 are poured by the melt, being subjected to preliminary heat treatment, and carried away by it in the tuyere zone of the reaction-gas-lift chamber 9, where in the tuyere zone due to the oxidative blast supplied through tuyere devices 18, they are subjected to the final oxidation treatment. Unfinished material in the reaction-gas-lift chamber 9, the material with the recirculating melt flow returns to the reaction-gas-lift chamber again.
Расплав из плавильной печи 4 через внутренний сифон 11 и сливной порог 12 непрерывно удаляется в шлакоотстойник 13. Из шлакоотстойника 13 расплав удаляется через шпуровое отверстие 14 и сифон 15. The melt from the melting furnace 4 through the internal siphon 11 and the drain threshold 12 is continuously removed into the slag sump 13. From the slag sump 13, the melt is removed through the hole 14 and the siphon 15.
Отходящие газы из газоотделительной камеры 10 через газоход 19 поступают в котел-утилизатор 20, затем в газоочистное приспособление 21 пи дымососом 22 выбрасываются через трубы 23. The exhaust gases from the gas separation chamber 10 through the gas duct 19 enter the waste heat boiler 20, then to the gas treatment device 21 and the exhaust fan 22 are discharged through pipes 23.
Загружаемые в плавильную печь ТБПО попадают в нисходящий поток шлакового расплава и взаимодействуют с ним. Содержащаяся в отходах влага испаряется и переходит в газовую фазу. TBPO loaded into the melting furnace fall into the downward flow of slag melt and interact with it. The moisture contained in the waste evaporates and passes into the gas phase.
Минеральная часть ТБПО нагревается и расплавляется с образованием шлаковой и металлической фазы. Углерод и другие горючие компоненты отходов сгорают преимущественно в камере реакционно-газлифтной обработки расплава при взаимодействии с подаваемым через фурмы окислительным дутьем. При этом значительная часть органических углеродсодержащих компонентов подвергается пиролизу с образованием твердого углерода и газов. Частицы углерода подхватываются нисходящим потоком шлакового расплава и транспортируются в камеру реакционно-газлифтной обработки расплава к фурменным устройствам, сгорая в газлифтном потоке расплава. The mineral part of TBPO is heated and melted to form a slag and metal phase. Carbon and other combustible components of the waste are burned predominantly in the reaction-gas-lift melt processing chamber when interacting with oxidizing blast fed through tuyeres. In this case, a significant part of the organic carbon-containing components is subjected to pyrolysis with the formation of solid carbon and gases. Carbon particles are picked up by the downward flow of slag melt and transported to the reaction-gas-lift melt processing chamber to tuyere devices, burning in the gas-lift melt stream.
Интенсивная продувка шлакового расплава до 100 - 150 нм3/(м2•мин) и выше кислородсодержащим дутьем с образованием газлифтного потока расплава обеспечивает создание интенсивных массовых и тепловых потоков, что в конечном счете создает условия для высокопроизводительной переработки ТБПО в плавильной печи.Intensive purging of slag melt up to 100 - 150 nm 3 / (m 2 • min) and higher with an oxygen-containing blast with the formation of a gas-lift melt stream provides the creation of intense mass and heat flows, which ultimately creates the conditions for high-throughput processing of TBPO in a melting furnace.
Для более полного использования тепла шлакового расплава шлак перед выводом из процесса проходит через шлакоотстойник, расположенный в нижней части котла-утилизатора, где отдает часть тепла шлака за счет радиационной составляющей теплопередачи. For a more complete use of the heat of the slag melt, the slag before leaving the process passes through a slag sump located in the lower part of the recovery boiler, where it gives off part of the slag heat due to the radiation component of the heat transfer.
В барабане поддерживается разрежение за счет отсасывания газов из объема барабана с последующей их подачей в плавильную печь. Окно в загрузочную камеру может закрываться шторкой. Это, а также относительно небольшой размер окна в торцевой стенке барабана позволяет резко уменьшить распространение гнилостных запахов в атмосферу цеха и улучшить условия труда. Пропускание отсасываемого из барабана газа (воздуха, азота и др.) с испарениями из отходов через высокотемпературную зону плавильной печи обеспечивает термическое разложение всех вредных органических соединений и практически отсутствие их в выбрасываемых в атмосферу отходящих газах. Летучие органические токсичные соединения, выделяющиеся из отходов в печи при высокой температуре (1250-1450oC), также практически разлагаются и не попадают в атмосферу с выбрасываемыми через трубу отходящими газами.The drum is supported by rarefaction due to the suction of gases from the volume of the drum with their subsequent supply to the melting furnace. The window into the loading chamber may be closed by a curtain. This, as well as the relatively small size of the window in the end wall of the drum, can dramatically reduce the spread of putrefactive odors in the atmosphere of the workshop and improve working conditions. Passing gas (air, nitrogen, etc.) sucked from the drum with the fumes from the waste through the high-temperature zone of the smelting furnace ensures thermal decomposition of all harmful organic compounds and virtually no them in the exhaust gases emitted into the atmosphere. Volatile organic toxic compounds released from waste in a furnace at high temperatures (1250-1450 o C) also practically decompose and do not enter the atmosphere with exhaust gases emitted through the pipe.
Использование наклонно установленного вращающегося барабана позволяет механизировать и автоматизировать процесс накопления и перемешивания ТБПО с эффектом усреднения и подачу в питатель плавильной печи на сжигание. Использование вращающегося барабан исключает также залеживание ТБПО на стадии накопления в течение длительного времени и значительное развитие процессов гниения. Предотвращение значительного развития процессов гниения способствует снижению распространения запахов в атмосферу цеха и улучшению условий труда. Уменьшение развития процесса гниения (низкотемпературного горения) ТБПО обеспечивает более высокую теплотворную способность ТБПО, поступающих в плавильную печь, в результате чего снижается расход топлива на их переработку в печи. The use of an obliquely mounted rotating drum allows mechanization and automation of the accumulation and mixing of TBPO with the effect of averaging and feeding to the furnace melter feeder for combustion. The use of a rotating drum also eliminates the occurrence of TBPO at the stage of accumulation for a long time and a significant development of rotting processes. Prevention of significant development of rotting processes helps to reduce the spread of odors into the atmosphere of the workshop and improve working conditions. Reducing the development of the process of decay (low temperature combustion) of TBPO provides a higher calorific value of TBPO entering the smelter, resulting in reduced fuel consumption for their processing in the furnace.
Использование в комплексе для переработки ТБПО плавильной печи, содержащей камеру газлифтной обработки расплава, позволяет вести процесс в высокоинтенсивном режиме. The use of a melting furnace containing a melt gas-lift treatment chamber in the TBPO processing complex allows the process to be conducted in a high-intensity mode.
В комплексе может работать несколько барабанов и печей. The complex can operate several drums and furnaces.
Отношение внутреннего объема барабана к объему рабочего пространства печи необходимо выдерживать в указанных пределах (4 - 200). При величине отношения меньше 4 запас ТБПО фактически мал и не обеспечивает стабильных условий работы плавильной печи (работа с колес). Это может привести к частым остановкам печи из-за отсутствия сырья, нестабильной и малоэффективной ее работе. При величине отношения больше 200 суммарный объем барабанов становится неоправданно большим, что приводит к дополнительным капитальным и эксплуатационным затратам. The ratio of the internal volume of the drum to the volume of the working space of the furnace must be maintained within the specified limits (4 - 200). When the ratio is less than 4, the supply of TBPO is actually small and does not provide stable working conditions for the melting furnace (work from wheels). This can lead to frequent furnace shutdowns due to lack of raw materials, its unstable and ineffective operation. With a ratio of more than 200, the total volume of the drums becomes unreasonably large, which leads to additional capital and operating costs.
Таким образом, использование в комплексе наклонно установленного вращающегося барабана, в котором происходит накопление ТБПО, их перемешивание с усреднением и перемещение к питателю, а для термической переработки - к плавильной печи, содержащей реакционно-газлифтную камеру для обработки расплава, при поддержании отношения внутреннего объема барабана к объему рабочего пространства плавильной печи от 4 до 200 и выполнение реакционно-газлифтной, загрузочной и газоотделительной камер сообщающимися в верхней и нижней части, обеспечивает улучшение атмосферы цеха и условий труда. Повышается уровень механизации и автоматизации комплекса. Наличие в котле-утилизаторе шлакоотстойника, через который проходит расплав, повышает тепловой КПД комплекса, а также снижение размеров печи и интенсификация процесса приводит к уменьшению капитальных и эксплуатационных затрат и в целом повышает эффективность работы комплекса. Thus, the use of an inclined rotary drum in the complex, in which TBPOs accumulate, mix them with averaging and move to a feeder, and for thermal processing, to a melting furnace containing a reaction-gas lift chamber for melt processing, while maintaining the ratio of the internal volume of the drum to the volume of the working space of the melting furnace from 4 to 200 and the implementation of the reaction-gas lift, loading and gas separation chambers communicating in the upper and lower parts, provides chshenie shop atmosphere and working conditions. The level of mechanization and automation of the complex is increasing. The presence of a slag sump in the waste heat boiler through which the melt passes increases the thermal efficiency of the complex, as well as a reduction in furnace size and process intensification, which leads to a decrease in capital and operating costs and, in general, increases the efficiency of the complex.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97110709A RU2122155C1 (en) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | Complex for reworking solid domestic and industrial wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97110709A RU2122155C1 (en) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | Complex for reworking solid domestic and industrial wastes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2122155C1 true RU2122155C1 (en) | 1998-11-20 |
| RU97110709A RU97110709A (en) | 1999-03-20 |
Family
ID=20194571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97110709A RU2122155C1 (en) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | Complex for reworking solid domestic and industrial wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2122155C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013140225A1 (en) | 2012-03-19 | 2013-09-26 | DOUDENKOV, Igor, A. | Device and method for disposing of solid domestic waste by means of high-temperature pyrolysis, using solar radiation |
| RU2779238C2 (en) * | 2021-01-15 | 2022-09-05 | Зуфар Гарифуллинович САЛИХОВ | Complex for processing and neutralization of technogenic and municipal waste based on “vanyukov smelting” |
-
1997
- 1997-06-25 RU RU97110709A patent/RU2122155C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Гречко А.В. и др. Решение проблемы ликвидации твердых бытовых отходов на основе отечественной экологически чистой безотходной технологии. Промышленное и гражданское строительство. - 1994, N 5, с.45 и 46. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013140225A1 (en) | 2012-03-19 | 2013-09-26 | DOUDENKOV, Igor, A. | Device and method for disposing of solid domestic waste by means of high-temperature pyrolysis, using solar radiation |
| RU2779238C2 (en) * | 2021-01-15 | 2022-09-05 | Зуфар Гарифуллинович САЛИХОВ | Complex for processing and neutralization of technogenic and municipal waste based on “vanyukov smelting” |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2373164C2 (en) | Combustible waste burning method | |
| AU2007243632B2 (en) | Method and plant for processing waste | |
| CN1759941A (en) | New type heating and fusing method and equipment for dealing with flying ash generated by burning garbage | |
| CN1018720B (en) | Method and apparatus for using hazardous waste to form non-hazardous aggregate | |
| KR20100016379A (en) | Furnace | |
| JP2006266537A (en) | Waste treatment facility for treating refuse and sludge together | |
| JPS63310691A (en) | Method of treating contaminated mineral substance | |
| JP2004538122A (en) | Method for heat treating residual material containing oil and iron oxide | |
| RU2343353C2 (en) | Method of thermal waste-free recycling of public solid waste | |
| RU2218417C2 (en) | Method of heat treatment of wastes containing heavy metals and ferric oxides | |
| HRP920882A2 (en) | Apparatus for using hazardous waste to form non hazardous aggregate | |
| RU2122155C1 (en) | Complex for reworking solid domestic and industrial wastes | |
| RU2704398C1 (en) | Method for vitrification of sludge or other organic sludges and wastes and device for its implementation | |
| CN209782638U (en) | system for hazardous waste is handled to pyrolysis gasifier | |
| JP2002295817A (en) | Gasification melting furnace for combustible refuse, and method for gasification melting | |
| JP2005270874A (en) | Treatment method of polluted soil and apparatus thereof | |
| HUT73708A (en) | Method and apparatous for pyrolizing of wastes | |
| RU2461776C1 (en) | Non-waste thermal processing method of solid public wastes, and unit for its implementation | |
| RU2135895C1 (en) | Domestic waste combustion plant | |
| JPH11101420A (en) | Stoker type incinerator | |
| KR950013974B1 (en) | Method and apparatus for using hazardous waste to form no-hazardous aggregate | |
| JP2005195228A (en) | Waste material melting treatment system | |
| JPH05141633A (en) | Rotary kiln type waste incineration device | |
| JP3343328B2 (en) | Apparatus and method for melting wet ash | |
| RU2133408C1 (en) | Method of incineration of town refuse and use of ash formed after incineration |