RU2655319C1 - Газификатор твердого топлива - Google Patents

Газификатор твердого топлива Download PDF

Info

Publication number
RU2655319C1
RU2655319C1 RU2017118661A RU2017118661A RU2655319C1 RU 2655319 C1 RU2655319 C1 RU 2655319C1 RU 2017118661 A RU2017118661 A RU 2017118661A RU 2017118661 A RU2017118661 A RU 2017118661A RU 2655319 C1 RU2655319 C1 RU 2655319C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gasifier
gas
feeder
heat exchanger
plate
Prior art date
Application number
RU2017118661A
Other languages
English (en)
Inventor
Валентин Федорович Надеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет"
Priority to RU2017118661A priority Critical patent/RU2655319C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2655319C1 publication Critical patent/RU2655319C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20Apparatus; Plants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к системе коммунального хозяйства и малой энергетике, может быть применено для уничтожения твердых бытовых отходов (ТБО) и получения чистого горючего газа за счет применения газификатора. Технический результат изобретения заключается в получении чистого горючего газа, содержащего метан, этан, водород, азот и сложные CnHn с более высокой теплотворной способностью; в исключении необходимости термической обработки отходов и пакетирования; в осуществлении единовременного отбора газа и применении упрощенной схемы очистки газа. Заявленный результат обеспечивается конструктивным исполнением газификатора твердого топлива, который включает в себя горизонтально установленную термическую печь со встроенным пластинчатым питателем с пластинами из серого чугуна со множеством отверстий для кипящего слоя топлива, герметичным бункером для сбора золы и отходов переработки, в передней части снабжен газовой горелкой двойной крышкой с горизонтальной перегородкой для теплообменника, расположенного вокруг стенки газификатора, при этом газификатор и теплообменник выполнены в форме конуса с отбойным листом, а чугунная пластина питателя, имеющая отверстия для кипящего слоя, постоянно обдувается первичным воздухом через герметичный короб, дроссельную заслонку и вентилятор, обеспечивая таким образом температурный режим на пластине питателя, не превышающий 460°С. 1 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к системе коммунального хозяйства и малой энергетике, может быть применено для уничтожения твердых бытовых отходов (ТБО) и получения чистого горючего газа за счет применения газификатора.
Из существующего уровня техники известны разработки ООО «НЭТ», г. Рязань [http://нэт62.рф/photo_gallery/nashi-raboty], в которых применяется очень сложная трехзонная технология отбора синтез-газа, сопровождаемая высокой температурой разложения ТБО, вследствие чего в газе получается много паров металлического характера: ртуть, сера, мышьяк, селен, кадмий, натрий, цинк, теллур, калий, магний, гелий, кальций, сурьма, свинец, барий, марганец, кремний, медь, олово, хром и др.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является газификатор ТБО [патент РФ RU 2545199, заявка №2014102713/03, 29.01.2014 ГАЗИФИКАТОР ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ И ТВЕРДОГО ТОПЛИВА. МПК F23G 5/027, опубл. 27.03.2015 в бюлл. №9] с подачей газофицирующего агента через кольцевые зазоры между вращающимися секциями. Недостатком данного технического решения является необходимость вращения секции газификатора для улучшения теплообмена и газопроницаемости между частицами топлива, что усложняет конструкцию и не исключает испарения легкоплавких металлов.
Результатами, на получение которых направлено предлагаемое техническое решение, являются получение в результате работы газификатора не синтез-газа, а чистого горючего газа, содержащего метан, этан, водород, азот и сложные CnHn с более высокой теплотворной способностью; исключение необходимости термической обработки отходов и пакетирования; осуществление вместо трехзонного отбора газов единовременный отбор газа; применение упрощенной схемы очистки газа.
Заявленный результат обеспечивается конструктивным исполнением газификатора твердого топлива, который включает в себя горизонтально установленную термическую печь со встроенным пластинчатым питателем с пластинами из серого чугуна со множеством отверстий для кипящего слоя топлива, герметичным бункером для сбора золы и отходов переработки, в передней части снабжен газовой горелкой с двойной крышкой с горизонтальной перегородкой для теплообменника, расположенного вокруг стенки газификатора, при этом газификатор и теплообменник выполнены в форме конуса с отбойным листом, а чугунная пластина питателя, имеющая отверстия для кипящего слоя, постоянно обдувается первичным воздухом через герметичный короб, дроссельную заслонку и вентилятор, обеспечивая таким образом температурный режим на пластине питателя, не превышающий 460°С.
Газификатор работает следующим образом.
На площадке сортировки перед бункером 27 из состава отходов убираются:
1) металл металлоулавливателем на валу подающего транспортера;
2) стеклянные изделия;
3) кирпич, бетон;
4) видео и радиотехника, предназначенные для утилизации;
5) крупные предметы из древесины, которые предварительно распиливают, а затем подаются на измельчитель.
Из бункера 27 отобранные отходы поступают сушилку в виброкипящем слое 28. Высушенный материал идет в дробилку-измельчитель 29, и готовое топливо размером 1÷3 мм ссыпается в бункер готового топлива 1. Винтовым конвейером со шлюзовым затвором 23 топливо подается на пластинчатый питатель 18, снабженный приводом 22, герметичным коробом 21, вентилятором 20, дроссельной заслонкой 19, через которые подается первичный воздух через отверстия чугунных пластин 25. Воздух, проходя эти отверстия, на пластинах создает кипящий слой топлива со скоростью, достаточной поднять частицу с удельным весом до 2 г/см2. Средняя температура пластины будет иметь температуру 450÷460°С. Следовательно, могут испариться материалы, имеющие точку кипения до 460°С и удельный вес менее 2 г/см2.
Газификатор 7, расположенный горизонтально, имеет форму равнобокого усеченного конуса с верхней оболочкой теплообменника 5 с направляющими перегородками 6 в потоке горючего газа.
Пластинчатый питатель 18 встроен в рассечку теплообменника 5 и на конце имеет герметичный бункер 16 с ножом 24 для срезания прилипших частиц. Бункер снабжен шнековым конвейером 17 для выгрузки золы и остатков.
В передней части газификатора 7 на общей трубной доске 9 установлены разъемная крышка 10 с горизонтальной перегородкой для теплообменника 5 с патрубками 11, 15 для греющей смеси. По центру трубной доски 9 установлена газовая горелка 12 с дроссельной заслонкой 13 и вентилятором 14. Для измерения и регулирования температуры факела газовой горелки в пределах 1400÷1500°С предусмотрен термодатчик 26.
На теплообменнике 5 в верхней части у основания конуса имеется отверстие 8 для входа горючего газа в межтрубное пространство.
На выходе горючих газов из межтрубного пространства установлен патрубок 3 для выхода горючего газа в воздухоподогреватель 31, соединенный с воздуховодом горячего воздуха 30. Проходя воздухоподогреватель из горючих газов, конденсируется ртуть, которая скатывается в конус воздухоподогревателя. Горючие газы, проходя через холодильник-конденсатор 32 с дроссельным клапаном 33, конденсируют пары воды, и все химические соединения в виде растворов или осадков выпадут вместе с конденсатом в резервуар холодильника-конденсатора 32.
Со стороны бункера 1 на единой трубной доске установлена неразъемная крышка 2 теплообменника 5.
К корпусу газификатора 7 в задней части приварен тепловой отражатель 4.
Применяя пластинчатый питатель с отверстиями в пластинах для кипящего слоя, кроме генераторных газов в парообразном виде образуются бензол, толуол, этилбензол, ксилол, нафталин, которые при высоких температурах газового факела перейдут в более низкие горючие радикалы в виде газа. Кроме них, имея низкую точку кипения, перейдут в пары: бром, фтор, йод, калий, натрий, фосфор, сера, хлор, ртуть.
Калий, натрий хорошо реагируют с бромом и йодом. Бром и йод будут замещены хлором, в результате чего в конечном итоге получаются соли NaCl, KCl, PCl3 и SF6, которые растворимы в воде. Бром и йод - жидкости.
В результате при температуре воздухоподогревателя 31 от 400 до 150°С ртуть выпадет в осадок в конус воздухоподогревателя 31, а при температуре от 150 до 50°С в холодильнике-конденсаторе 32 все образовавшиеся соединения в растворенном виде или осадке перейдут в конденсат холодильника, не образуя металлических или других газовых соединений в горячем газе.
Смола и уксус при температуре факела 1200°С разложатся на угарный газ и воду. Проходя температуру факела 1400°С ÷ 1500°С синтез-газ преобразуется в горючий газ и после холодильника-конденсатора 32 получается горючий чистый газ, содержащий метан, этан, водород, сложные радикалы и азот с теплотворной способностью в 1,75÷2 раза выше, чем синтез-газ.
Таким образом, преимущества, обеспечиваемые предлагаемой конструкцией газификатора, заключаются в следующем.
1) Исключается необходимость термической обработки отходов и пакетирования.
2) Вместо двух- и трехзонного отбора газов осуществляется единовременный отбор газа.
3) Упрощенная схема очистки газа.
4) В результате работы газификатора получается не синтез-газ, а чистый горючий газ, содержащий метан, этан, водород, азот и сложные CnHn с более высокой теплотворной способностью.

Claims (1)

  1. Газификатор твердого топлива включает в себя горизонтально установленную термическую печь со встроенным пластинчатым питателем с пластинами из серого чугуна со множеством отверстий для кипящего слоя топлива, герметичным бункером для сбора золы и отходов переработки, в передней части снабжен газовой горелкой с двойной крышкой с горизонтальной перегородкой для теплообменника, расположенного вокруг стенки газификатора, при этом газификатор и теплообменник выполнены в форме конуса с отбойным листом, отличающийся тем, что чугунная пластина питателя, имеющая отверстия для кипящего слоя, постоянно обдувается первичным воздухом через герметичный короб, дроссельную заслонку и вентилятор, обеспечивая таким образом температурный режим, не превышающий 460°С.
RU2017118661A 2017-05-29 2017-05-29 Газификатор твердого топлива RU2655319C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118661A RU2655319C1 (ru) 2017-05-29 2017-05-29 Газификатор твердого топлива

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118661A RU2655319C1 (ru) 2017-05-29 2017-05-29 Газификатор твердого топлива

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2655319C1 true RU2655319C1 (ru) 2018-05-25

Family

ID=62202673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017118661A RU2655319C1 (ru) 2017-05-29 2017-05-29 Газификатор твердого топлива

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2655319C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108758648A (zh) * 2018-06-11 2018-11-06 河海大学 一种能量自给的海上垃圾处理平台
RU2737656C1 (ru) * 2020-03-19 2020-12-01 Валентин Федорович Надеев Газификатор

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3881885A (en) * 1972-10-09 1975-05-06 Johann Wagner Gas generator
RU85609U1 (ru) * 2009-02-09 2009-08-10 Валентин Федорович Надеев Отопительное устройство (варианты)
RU2443760C1 (ru) * 2010-08-31 2012-02-27 Леонид Анатольевич Ярыгин Газогенераторная установка
RU2545199C1 (ru) * 2014-01-29 2015-03-27 Андрей Иванович Мещанкин Газификатор твердых бытовых отходов и твердого топлива
RU2015105220A (ru) * 2015-02-16 2016-08-27 Валентин Фёдорович Надеев Газификатор твёрдого топлива

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3881885A (en) * 1972-10-09 1975-05-06 Johann Wagner Gas generator
RU85609U1 (ru) * 2009-02-09 2009-08-10 Валентин Федорович Надеев Отопительное устройство (варианты)
RU2443760C1 (ru) * 2010-08-31 2012-02-27 Леонид Анатольевич Ярыгин Газогенераторная установка
RU2545199C1 (ru) * 2014-01-29 2015-03-27 Андрей Иванович Мещанкин Газификатор твердых бытовых отходов и твердого топлива
RU2015105220A (ru) * 2015-02-16 2016-08-27 Валентин Фёдорович Надеев Газификатор твёрдого топлива

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108758648A (zh) * 2018-06-11 2018-11-06 河海大学 一种能量自给的海上垃圾处理平台
CN108758648B (zh) * 2018-06-11 2020-02-21 河海大学 一种能量自给的海上垃圾处理平台
RU2737656C1 (ru) * 2020-03-19 2020-12-01 Валентин Федорович Надеев Газификатор
WO2021188004A1 (ru) * 2020-03-19 2021-09-23 Валентин Федорович НАДЕЕВ Газификатор

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5890440B2 (ja) 廃棄物処理方法および装置
CN101992204B (zh) 城市生活垃圾和污水污泥资源生态分离回收工艺
CN105057316A (zh) 一种生活垃圾破筛烘一体式装置
EA023478B1 (ru) Система утилизации отходов
CN105546548B (zh) 一种多功能处理固废物的装置及其固废物处理方法
RU2655319C1 (ru) Газификатор твердого топлива
WO2008014645A1 (fr) Équipement de traitement de déchets de type à protection de l'environnement et à récupération de source d'énergie
US10428277B2 (en) Device for processing scrap rubber
CN106338068A (zh) 一种生活垃圾热解气化处理系统
CN101560408A (zh) 垃圾、有机废弃物的气化系统及设备
RU153890U1 (ru) Вихревой газогенератор для газификации мелкодисперсного растительного сырья
CN201276542Y (zh) 垃圾、有机废弃物的气化系统及设备
JP2011038695A (ja) 流動層熱処理装置と方法
CN207646043U (zh) 城市污泥干化热解气化自持焚烧系统
KR101337493B1 (ko) 유기성 폐기물의 열분해장치
JP2007231062A (ja) ガス化装置
RU2737656C1 (ru) Газификатор
RU2613063C2 (ru) Пиролизный реактор золотарева
Moles et al. Pilot-scale study of sorption-enhanced gasification of sewage sludge
RU2406747C1 (ru) Пиролизный комплекс для утилизации твердых бытовых отходов
WO2014207755A1 (en) Zero effluent discharge biomass gasification
RU2434928C2 (ru) Пиролизная установка для утилизации твердых бытовых отходов
RU2670807C9 (ru) Жаротрубный котел - карбонизатор для переработки в сорбент гранулированных отходов сортировки твердых коммунальных отходов
SU1548601A1 (ru) Способ пиролиза твердых бытовых отходов
RU2631294C1 (ru) Устройство утилизации сыпучих органических отходов