RU218994U1

RU218994U1 - Organic waste destruction device

Info

Publication number: RU218994U1
Application number: RU2022135201U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Геннадиевич Алифиренко; Юрий Алексеевич Парахин
Original assignee: Дмитрий Геннадиевич Алифиренко; Юрий Алексеевич Парахин
Filing date: 2022-12-27
Publication date: 2023-06-21

Abstract

Полезная модель относится к системе коммунального хозяйства, энергетической, химической промышленности и может быть применена для уничтожения твердых бытовых и промышленных отходов. Техническая задача достигается тем, что устройство деструкции органических отходов, содержащее основание, на котором на стояках вертикально установлен корпус устройства, включающий расположенные в верхней части загрузочный бункер для твердых отходов, соединенный через загрузочный шибер с камерой сушки, сообщающейся через шибер с камерой загрузки, сообщающейся через шибер с камерой деструкции, которая сообщается с камерой распределения воздуха посредством колосниковой решетки, в камере распределения воздуха выполнены фурмы для подачи воздуха, с этой камерой граничит реактор, в котором размещены устройство для подачи жидких отходов и форсунка для поддержания определенной температуры горения в реакторе, который через заслонку-жалюзи сообщается с зольником, снабженным форсункой для отвода синтез-газа, устройство подачи жидких отходов снабжено пьезоэлементом, на основании закреплен электропривод со шнеком, установленным в зольнике для освобождения полости зольника, причем верхняя часть корпуса устройства, вмещающая камеры сушки, загрузки, деструкции, распределения воздуха и реактор, выполнена цилиндрической, а нижняя часть, вмещающая зольник, выполнена конической.

The utility model relates to the system of public utilities, energy, chemical industry and can be used for the destruction of solid household and industrial waste. The technical problem is achieved by the fact that the device for the destruction of organic waste, containing the base, on which the body of the device is vertically installed on the risers, including the loading bin for solid waste located in the upper part, connected through the loading gate to the drying chamber, which communicates through the gate with the loading chamber, which communicates through a gate with a destruction chamber, which communicates with the air distribution chamber by means of a grate, in the air distribution chamber there are tuyeres for air supply, a reactor borders this chamber, in which a device for supplying liquid waste and a nozzle for maintaining a certain combustion temperature in the reactor are located, which communicates with an ash pan through a louvered shutter equipped with a nozzle for removing synthesis gas, a liquid waste supply device is equipped with a piezoelectric element, an electric drive is fixed on the base with a screw installed in the ash pan to free the cavity of the ash pan, and the upper part of the device body, containing the drying chambers, loading , destruction, air distribution and the reactor is made cylindrical, and the lower part containing the ash pan is made conical.

Description

Полезная модель относится к системе коммунального хозяйства, энергетической, химической промышленности и может быть применено для уничтожения твердых бытовых и промышленных отходов.The utility model relates to the system of public utilities, energy, chemical industry and can be used for the destruction of solid household and industrial waste.

Известен газификатор твердых бытовых отходов и твердого топлива, выполненный в виде вертикальной шахтной печи, внутри которой последовательно, сверху вниз, расположены зоны сушки, пиролиза и горения твердых бытовых отходов и твердого топлива, в верхней части печи расположены загрузочное устройство и патрубок для отбора продукт-газа, в нижней части расположен патрубок для подачи газифицирующего агента и устройство для накопления и вывода твердых продуктов переработки - золы, между верхней и нижней частями шахтной печи расположены одна или несколько секций, являющиеся ее составными частями, имеющие в центре внутренние сквозные полости, расположенные в направлении вертикальной оси печи и сообщающиеся с внутренними полостями верхней и нижней части, во внутренних сквозных полостях секций размещены термоаккумулирующие элементы, причем одна или несколько секций печи выполнены с возможностью вращения относительно верхней и нижней частей печи вокруг ее вертикальной оси, с наружной стороны вокруг шахтной печи в районе вращающихся секций расположен кожух, образующий с корпусом печи кольцевую замкнутую полость, в которую нагнетается газифицирующий агент и из которой газифицирующий агент поступает внутрь газификатора через кольцевые зазоры между вращающимися секциями и каналы в нижней части газификатора (см. патент РФ №2545199, МПК F23G 5/027, публ. 2015). A well-known gasifier for municipal solid waste and solid fuel, made in the form of a vertical shaft furnace, inside which, sequentially, from top to bottom, there are zones for drying, pyrolysis and combustion of municipal solid waste and solid fuel, in the upper part of the furnace there is a loading device and a nozzle for selecting product - gas, in the lower part there is a branch pipe for supplying a gasifying agent and a device for accumulating and withdrawing solid products of processing - ash, between the upper and lower parts of the shaft furnace there are one or more sections, which are its constituent parts, having internal through cavities in the center, located in direction of the vertical axis of the furnace and communicating with the internal cavities of the upper and lower parts, thermal storage elements are placed in the internal through cavities of the sections, and one or more sections of the furnace are made with the possibility of rotation relative to the upper and lower parts of the furnace around its vertical axis, from the outside around the shaft furnace in the area of the rotating sections, there is a casing that forms an annular closed cavity with the furnace body, into which the gasifying agent is injected and from which the gasifying agent enters the gasifier through the annular gaps between the rotating sections and channels in the lower part of the gasifier (see Fig. RF patent No. 2545199, IPC F23G 5/027, publ. 2015).

Известен также газификатор, включающий измельчитель, виброкипящую сушилку топлива, дозатор, бункер, вертикально установленную термическую печь с газовыми горелками с направленными факелами, шлюзовым питателем и рассекателем топлива, газификатор с топливником и конусной решеткой для кипящего слоя факела, вентилятор с дроссельной заслонкой для подачи воздуха на решетку, кольцевую щель, камеру разделения газа и золы с герметичным зольником и шнековым конвейером, теплообменник для снижения температуры и конденсации паров легкокипящих металлов, промежуточную газовую камеру для улавливания и сбора проскочивших металлов и для подачи газов через плотную дроссельную заслонку, воздушный конденсатор, центробежный вентилятор, компрессор, термическая печь включает циклонную вихревую камеру, работающую на газовых горелках, в конструкцию дополнительно введены мембранные разделители, центрифуга, соединенная с плазмотроном, и реактор катализа (см. патент РФ №2737656, МПК C10J 3/20, F23G 5/027, опубл.2020 г).A gasifier is also known, including a grinder, a vibro-boiling fuel dryer, a dispenser, a hopper, a vertically mounted thermal furnace with gas burners with directional torches, a sluice feeder and a fuel divider, a gasifier with a firebox and a conical grate for a fluidized bed of a torch, a fan with a throttle valve for air supply on the grate, the annular gap, the gas and ash separation chamber with a sealed ash pan and screw conveyor, a heat exchanger for lowering the temperature and condensing vapors of low-boiling metals, an intermediate gas chamber for trapping and collecting slipped metals and for supplying gases through a tight throttle valve, an air condenser, a centrifugal fan, compressor, thermal furnace includes a cyclone vortex chamber operating on gas burners, membrane separators, a centrifuge connected to a plasma torch, and a catalysis reactor are additionally introduced into the design (see RF patent No. 2737656, IPC C10J 3/20, F23G 5/027 , publ. 2020).

Известен также газификатор твердого топлива непрерывного действия, который включает в себя вертикальную цилиндрическую герметичную печь с теплоизоляцией, внутри которой последовательно, сверху вниз, расположены зоны сушки топлива, сухой перегонки, пиролиза и зона горения топлива в кипящем слое, в верхней части печи расположены затвор отбора газа, представляющий собой регулируемый дроссельный затвор, и устройство подачи топлива, выполненное в виде шнекового конвейера подачи топлива, в нижней части расположены зольник, устройствоAlso known is a continuous solid fuel gasifier, which includes a vertical cylindrical hermetic furnace with thermal insulation, inside which, in series, from top to bottom, there are zones for drying fuel, dry distillation, pyrolysis and a fuel combustion zone in a fluidized bed, in the upper part of the furnace there is a selection gate gas, which is an adjustable throttle valve, and a fuel supply device made in the form of a screw conveyor for supplying fuel, an ash pan is located in the lower part, a device

золоудаления, выполненное в виде шнекового конвейера золы, топливник с решеткой подачи воздуха, электронагреватель с вольфрамовой спиралью и легковесным шамотом, патрубок подачи воздуха на топливник, теплообменник, топливо смешивается с дозированным количеством воздуха с образованием кипящего слоя, топливник с решеткой подачи воздуха имеет множество отверстий, задающих высоту кипящего слоя, количество подаваемого воздуха задается регулировкой дроссельной заслонки, а продукты пиролиза переходят на электронагревателе в метан и водяной пар, которые проходят по всем трубам теплообменника, охлаждаются до 15(Н 180°С, нагревая при этом теплоноситель (см. патент РФ №2655321, МПК C10J 3/20, F23G 5/027, опубл. 2018 г).ash removal, made in the form of an ash screw conveyor, a firebox with an air supply grate, an electric heater with a tungsten spiral and lightweight fireclay, an air supply pipe to the firebox, a heat exchanger, fuel is mixed with a metered amount of air to form a fluidized bed, a firebox with an air supply grate has many holes , which set the height of the fluidized bed, the amount of air supplied is set by adjusting the throttle valve, and the pyrolysis products pass on the electric heater into methane and water vapor, which pass through all the pipes of the heat exchanger, are cooled to 15 (H 180 ° C, while heating the coolant (see patent RF No. 2655321, IPC C10J 3/20, F23G 5/027, published in 2018).

Наиболее близким решением к заявляемой полезной модели является установка для газификации твердого топлива, включающая многосекционный газогенератор, на верхней секции которого имеется вход для загрузки топлива устройством загрузки, а на нижней - выход для выдачи золы на устройство для отвода золы, как минимум, один патрубок отвода из полости газогенератора генераторного газа, а также устройство подачи окислителя в полость газогенератора, газогенератор состоит из трех секций -верхней, средней и нижней, верхняя секция выполнена цилиндрической формы, средняя имеет форму цилиндра, сопряженного торцами с большими основаниями частей, имеющих форму усеченных конусов, а нижняя выполнена конической формы, на верхней секции установлены завихрители, а на нижней - фурмы для подачи окислителя в полость газогенератора, причем установка оснащена как минимум одним теплообменником и распределительным коллектором, выходы которого связаны с завихрителями и фурмами, а вход с выходом теплообменника, вход которого связан с выходом устройства для подачи окислителя, при этом патрубок отвода из полости газогенератора генераторного газа пропущен через теплообменник (см. патент РФ на полезную модель №125305, МПК F23G5/027, опубл. 2013 г).The closest solution to the claimed utility model is a plant for the gasification of solid fuels, including a multi-section gas generator, on the upper section of which there is an inlet for loading fuel with a loading device, and on the lower section there is an outlet for dispensing ash to the ash removal device, at least one outlet pipe from the cavity of the generator gas generator, as well as a device for supplying an oxidizer to the cavity of the gas generator, the gas generator consists of three sections - upper, middle and lower, the upper section is cylindrical in shape, the middle one is in the form of a cylinder, conjugated with ends with large bases of parts having the shape of truncated cones, and the lower section is made of a conical shape, swirlers are installed on the upper section, and tuyeres for supplying the oxidizer to the gas generator cavity are installed on the lower section, and the installation is equipped with at least one heat exchanger and a distribution manifold, the outputs of which are connected to the swirlers and tuyeres, and the inlet with the outlet of the heat exchanger, the inlet which is connected to the outlet of the device for supplying the oxidizer, while the outlet pipe from the gas generator cavity of the generator gas is passed through the heat exchanger (see Fig. RF patent for utility model No. 125305, IPC F23G5/027, publ. 2013).

Общими недостатками приведенных технических решений являются сложность конструкции, высокая трудоемкость обслуживания, низкая производительность.The general disadvantages of the above technical solutions are the complexity of the design, the high labor intensity of maintenance, and low productivity.

Техническая задача состоит в повышении производительности, упрощении конструкции и обслуживания устройства, снижении его себестоимости.The technical problem is to increase productivity, simplify the design and maintenance of the device, reduce its cost.

Техническая задача достигается тем, что устройство деструкции органических отходов, содержащее основание, на котором на стояках вертикально установлен корпус устройства, включающий расположенные в верхней части загрузочный бункер для твердых отходов, соединенный через загрузочный шибер с камерой сушки, сообщающейся через шибер с камерой загрузки, сообщающейся через шибер с камерой деструкции, которая сообщается с камерой распределения воздуха посредством колосниковой решетки, в камере распределения воздуха выполнены фурмы для подачи воздуха, с этой камерой граничит реактор, в котором размещены устройство для подачи жидких отходов и форсунка для поддержания определенной температуры горения в реакторе, который через заслонку-жалюзи сообщается с зольником, снабженным форсункой для отвода синтез-газа, устройство подачи жидких отходов снабжено пьезоэлементом, на основании закреплен электропривод со шнеком, установленным в зольнике для освобождения полости зольника, причем верхняя часть корпуса устройства, вмещающая камеры сушки, загрузки, деструкции, распределения воздуха и реактор, выполнена цилиндрической, а нижняя часть, вмещающая зольник, выполнена конической.The technical problem is achieved by the fact that the device for the destruction of organic waste, containing the base, on which the body of the device is vertically installed on the risers, including the loading bin for solid waste located in the upper part, connected through the loading gate to the drying chamber, which communicates through the gate with the loading chamber, which communicates through a gate with a destruction chamber, which communicates with the air distribution chamber by means of a grate, in the air distribution chamber there are tuyeres for air supply, a reactor borders this chamber, in which a device for supplying liquid waste and a nozzle for maintaining a certain combustion temperature in the reactor are located, which communicates with an ash pan through a louvered shutter equipped with a nozzle for removing synthesis gas, a liquid waste supply device is equipped with a piezoelectric element, an electric drive is fixed on the base with a screw installed in the ash pan to free the cavity of the ash pan, and the upper part of the device body, containing the drying chambers, loading , destruction, air distribution and the reactor is made cylindrical, and the lower part containing the ash pan is made conical.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в увеличении производительности устройства за счет одновременной утилизации твердых и жидких отходов, содержащих углеводороды.The technical result of the proposed utility model is to increase the performance of the device due to the simultaneous disposal of solid and liquid waste containing hydrocarbons.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.The essence of the utility model is illustrated by the drawing.

Устройство деструкции органических отходов содержит основание 1, на котором на стояках 2 вертикально установлен корпус устройства, включающий расположенные в верхней части загрузочный бункер 3 для твердых отходов, соединенный через загрузочный шибер 4 с камерой 5 сушки, сообщающейся через шибер 6 с камерой 7 загрузки, сообщающейся через шибер 8 с камерой 9 деструкции, которая сообщается с камерой 10 распределения воздуха посредством колосниковой решетки 11. В камере 10 выполнены фурмы 12 для подачи воздуха. С камерой 10 граничит реактор 13, в котором размещены устройство 14 для подачи жидких отходов и форсунка 15 для поддержания определенной температуры горения в реакторе 13, который через заслонку-жалюзи 16 сообщается с зольником 17, снабженным форсункой 18 для отвода синтез-газа. Устройство 14 снабжено пьезоэлементом 19. На основании 1 закреплен электропривод 20 со шпеком 21, установленным в зольнике 17 для освобождения полости зольника через лючок на тыльной стороне зольника (на рисунке не показано). Для подачи твердых отходов в загрузочный бункер 3 служит ленточный питатель 22. Верхняя часть корпуса устройства, вмещающая камеры 5, 7, 9, 10 и реактор 13, выполнена цилиндрической, а нижняя часть, вмещающая зольник 17, выполнена конической с цилиндрическим завершением верхушки конуса.The device for the destruction of organic waste contains a base 1, on which the body of the device is vertically mounted on risers 2, including a loading hopper 3 for solid waste located in the upper part, connected through a loading gate 4 to a drying chamber 5, which communicates through a gate 6 with a loading chamber 7, which communicates through the gate 8 with the destruction chamber 9, which communicates with the air distribution chamber 10 by means of a grate 11. In the chamber 10 there are tuyeres 12 for supplying air. The chamber 10 is bordered by the reactor 13, which houses the device 14 for supplying liquid waste and the nozzle 15 to maintain a certain combustion temperature in the reactor 13, which communicates through the louver 16 with the ash pan 17, equipped with a nozzle 18 for removing synthesis gas. The device 14 is equipped with a piezoelectric element 19. On the base 1, an electric drive 20 is fixed with a pin 21 installed in the ash pan 17 to release the cavity of the ash pan through a hatch on the back side of the ash pan (not shown in the figure). A belt feeder 22 serves to supply solid waste to the hopper 3. The upper part of the device body, containing the chambers 5, 7, 9, 10 and the reactor 13, is made cylindrical, and the lower part, containing the ash pan 17, is made conical with a cylindrical top of the cone.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Запуск в работу устройства производят включением пьезоэлемента 19 для розжига и пуска в работу реактора 13 и форсунки 15. При достижении заданной температуры ритмично начинает работать форсунка 15, а через фурмы 12 начинают подачу воздуха в камеру 10. После входа реактора 13 в рабочий режим начинают подачу отходов. Дозированное количество твердых отходов с ленточного питателя 22 подают в загрузочный бункер 3, затем открывают шибер 4 и отправляют отходы в камеру 5 сушки с температурой свыше 100°С, после чего шибер 4 плотно закрывают, отделяя дымовыделение. Далее открывают шибер 6, отходы подают в камеру 7, закрывают шибер 6, открывают шибер 8 и подают отходы в камеру 9 деструкции, где они под действием высокой температуры свыше 500°С, и при отсутствии воздуха распадаются на синтез-газ и золу. В камере 10 осуществляется распределение воздуха для поддержания работы кипящего газового слоя в реакторе 13. Воздух в камеру 10 подают через фурмы 12. Форсунка 15 поддерживает определенную температуру в реакторе 13. Образующийся в результате деструкции синтез-газ выходит через форсунку 18 наружу. Для создания регулируемого горения на форсунку 15 производят подачу жидких отходов, содержащих углеводороды, через устройство 14, при этом при уменьшении выделения из отходов продуктов сгорания углеводородов увеличивается подача жидких отходов. После заполнения зольника 17 золой, поступающей через колосниковую решетку 11 и открытую заслонку-жалюзи 16, закрывают заслонку-жалюзи 16, и включают электропривод 20 со шнеком 21, при помощи которого освобождается полость зольника 17 от золы через лючок на тыльной стороне зольника 17 (на рисунке не показано), в транспортную тележку.The device is put into operation by turning on the piezoelectric element 19 for ignition and start-up of the reactor 13 and the nozzle 15. When the set temperature is reached, the nozzle 15 starts to work rhythmically, and through the tuyeres 12, the air supply to the chamber 10 begins. After the reactor 13 enters the operating mode, the flow begins waste. A dosed amount of solid waste from the belt feeder 22 is fed into the hopper 3, then the gate 4 is opened and the waste is sent to the drying chamber 5 with a temperature above 100°C, after which the gate 4 is tightly closed, separating the smoke emission. Next, the gate 6 is opened, the waste is fed into the chamber 7, the gate 6 is closed, the gate 8 is opened and the waste is fed into the destruction chamber 9, where under the influence of high temperature over 500°C, and in the absence of air, they decompose into synthesis gas and ash. In the chamber 10, air is distributed to maintain the operation of the fluidized gas layer in the reactor 13. Air is supplied to the chamber 10 through the tuyeres 12. The nozzle 15 maintains a certain temperature in the reactor 13. The synthesis gas resulting from the destruction exits through the nozzle 18 to the outside. To create controlled combustion, liquid waste containing hydrocarbons is supplied to the nozzle 15 through the device 14, while reducing the release of hydrocarbon combustion products from the waste increases the supply of liquid waste. After the ash pan 17 is filled with ash entering through the grate 11 and the open louver 16, the louver 16 is closed, and the electric drive 20 with the screw 21 is switched on, with the help of which the cavity of the ash pan 17 is freed from ash through the hatch on the back side of the ash pan 17 (on the not shown) into the transport trolley.

Claims

Organic waste destruction device, comprising a base on which a device body is vertically mounted on risers, including a loading bin for solid waste located in the upper part, connected through a loading gate to a drying chamber, communicating through a gate with a loading chamber, communicating through a gate with a destruction chamber, which communicates with the air distribution chamber by means of a grate, in the air distribution chamber there are tuyeres for supplying air, a reactor borders this chamber, in which a device for supplying liquid waste and a nozzle are placed to maintain a certain combustion temperature in the reactor, which is communicated through a louvre damper with an ash pan equipped with a nozzle for removing synthesis gas; the reactor is made cylindrical, and the lower part containing the ash pan is made conical.