RU2655838C2 - Модуль реализации сверхкритической технологии проточной переработки углеводородосодержащих отходов и стоков - Google Patents

Модуль реализации сверхкритической технологии проточной переработки углеводородосодержащих отходов и стоков Download PDF

Info

Publication number
RU2655838C2
RU2655838C2 RU2016137204A RU2016137204A RU2655838C2 RU 2655838 C2 RU2655838 C2 RU 2655838C2 RU 2016137204 A RU2016137204 A RU 2016137204A RU 2016137204 A RU2016137204 A RU 2016137204A RU 2655838 C2 RU2655838 C2 RU 2655838C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
supercritical technology
supercritical
gas
processing
Prior art date
Application number
RU2016137204A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016137204A (ru
RU2016137204A3 (ru
Inventor
Владимир Андреевич Нестеров
Маргарита Анатольевна Иванова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Центр Промышленной Биотехнологии имени Княгини Е.Р. Дашковой"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Промышленной Биотехнологии имени Княгини Е.Р. Дашковой" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Центр Промышленной Биотехнологии имени Княгини Е.Р. Дашковой"
Priority to RU2016137204A priority Critical patent/RU2655838C2/ru
Publication of RU2016137204A publication Critical patent/RU2016137204A/ru
Publication of RU2016137204A3 publication Critical patent/RU2016137204A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2655838C2 publication Critical patent/RU2655838C2/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области переработки углеродсодержащих отходов любой влажности, в том числе твердых коммунальных и промышленных отходов, отходов деревообработки, осадков бытовых и сточных вод, животноводческих предприятий и птицефабрик, для обеспечения их утилизации и получения при этом пригодных для реализации газообразных, жидких и твердых продуктов. Модуль реализации сверхкритической технологии проточной переработки углеродсодержащих отходов любой степени влажности содержит блок загрузки, блок проведения сверхкритических технологий и блок переработки газа, полученного по сверхкритической технологии. В состав блока загрузки входят узел транспортировки твердых отходов, мельница, узел подачи фугата/стоков. Выходы мельницы и узла подачи фугата/стоков подключены к узлу смешения для получения суспензии - реакционной массы. В состав блока проведения сверхкритических технологий входят узел периодической загрузки полученной реакционной массы в реактор сверхкритической технологии, который выполнен с возможностью обеспечения непрерывности процесса, реактор сверхкритической технологии, который выполнен с возможностью проведения процесса термического разложения реакционной массы в комплекте с газовыми вихревыми сепараторами и водоотведением, а также с возможностью периодической выгрузки минерального остатка в принимающий бункер. В состав блока переработки газа, проведенного по сверхкритической технологии входят по меньшей мере система мониторинга и контроля для измерения фактического потока и состава газа, произведенного по сверхкритической технологии, и узел беспламенного сжигания СКТ-газа на критических горелках. Использование данного изобретения позволяет обеспечить упрощение устройства по переработке углеродсодержащих отходов. 6 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к области переработки углеродсодержащих отходов любой влажности, в том числе твердых коммунальных и промышленных отходов, отходов деревообработки, осадков бытовых и сточных вод, животноводческих предприятий и птицефабрик, для обеспечения их утилизации и получения при этом пригодных для реализации газообразных, жидких и твердых продуктов.
Используемый при характеристике разработанного технического решения термин «углеродсодержащие отходы» в рамках данного технического решения означает продукты нефтехимического, лесопромышленного и агропромышленного комплексов, сланцы, бурые и каменные угли, а также отходы ЖКХ.
Известен способ получения горючего газа из отходов (SU, патент 1556543, опубл. 13 07.04.90). При реализации способа проводят разделение отходов на влажную и легкую фракцию, при этом легкую фракцию прессуют в брикеты, комки или гранулы и дегазируют посредством пиролиза, а влажную фракцию подают на биогазовую установку для образования метана с последующей его утилизацией.
Недостатком известного способа является низкая эффективность превращения углеродсодержащих отходов в энергетическую продукцию в связи с тем, что процесс пиролиза с точки зрения получения энергии менее эффективен, чем процесс биологической деструкции. Также недостатком известного технического решения следует признать сложность его аппаратурного оформления.
Известен также (RU, патент 2443749, опубл. 27.02.2012) способ комплексной переработки углеродсодержащих отходов, включающий стадии биологической и термической деструкции органического вещества, причем углеродсодержащие отходы сначала подвергают анаэробному сбраживанию, после чего полученный сброженный остаток смешивают с наполнителем, формуют и подвергают термической деструкции в восстановительной среде без доступа кислорода при температуре 300-1050°С.
Недостатком известного технического решения следует признать длительность способа, а также его невысокую эффективность.
Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать (RU, патент 2408649, опубл. 10.01.2011) устройство для переработки влажных и жидких органических отходов, содержащее термохимический реактор для пиролиза этих отходов, энергетическую установку и газоотделитель для отделения пиролизных газов от жидкой фракции. Кроме того, устройство дополнительно содержит размельчитель отходов, бункер с мешалкой для приготовления пульпы из смеси размельченных органических отходов с водой, насос или поршень для создания высокого давления в потоке проходящей через термохимический реактор пульпы, реактор синтеза энергоносителей из пиролизных газов, ректификационную колонну для разделения энергоносителей и золосборник для приема и удаления твердой фракции продуктов пиролиза.
Недостатком этого комплекса является ограниченность его функциональных возможностей - только влажные и жидкие отходы, использование процесса пиролиза, приводящее к получению газовой фазы неизвестного состава, и обусловленная этим необходимость разделения газовой фазы.
Техническая задача, решаемая с использованием разработанного устройства, состоит в разработке системы комплексной переработки углеродсодержащих твердых отходов совместно с фильтратом полигона складирования твердых углеродсодержащих отходов, а также, возможно, совместно с промстоками.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанного устройства, состоит в упрощении устройства, утилизации и очистке фильтрата полигона и/или промстоков, разработке методов утилизации минерального остатка сверхкритической технологии (СКТ), обработке в дополнительные товарные продукты, разработке методов утилизации СКТ-газа в дополнительные товарные продукты.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный СКТ модуль (модуль реализации сверхкритической технологии) проточной переработки углеродсодержащих отходов и стоков методом сверхкритических технологий - обработка водных смесей биомассы без доступа воздуха при температурах 300-500°С и давлении 220-250 атм в проточном режиме. Диоксин, фуран, бензапирен и др. ядовитые соединения не образуются, так как в этих условия равновесие реакции разложения биомассы с образованием газообразных продуктов смещено в сторону образования метана и углекислого газа.
После СКТ процесса получается технически чистая вода, минеральный остаток и газообразная составляющая, которая может быть переработана в различные виды энергоносителей (аналог природного газа).
Разработанный модуль проточной переработки углеродсодержащих отходов и стоков содержит блок загрузки, блок проведения сверхкритических технологий и блок переработки газа, полученного по сверхкритической технологии, причем в состав блока загрузки входят по меньшей мере узел транспортировки твердых отходов, мельница, узел подачи фугата/стоков, при этом выходы мельницы и узла подачи фугата/стоков подключены к узлу смешения для получения суспензии - реакционной массы, в состав блока проведения сверхкритических технологий входят по меньшей мере узел периодической загрузки полученной реакционной массы в реактор сверхкритической технологии, выполненный с возможностью обеспечения непрерывности процесса, по меньшей мере один реактор сверхкритической технологии, выполненный с возможностью проведения процесса термического разложения реакционной массы в комплекте с газовыми вихревыми сепараторами и водоотведением, а также с возможностью периодической выгрузки минерального остатка в принимающий бункер, в состав блока переработки газа, произведенного по сверхкритической технологии, входят по меньшей мере система мониторинга и контроля для измерения фактического потока и состава газа, произведенного по сверхкритической технологии, и узел беспламенного сжигания газа, произведенного по сверхкритической технологии, на каталитических горелках.
Особенностью разработанного устройства следует признать также тот факт, что оно применимо для переработки твердых углеродсодержащих отходов любой влажности без использования предварительной их сушки.
Непрерывность процесса переработки углеродсодержащих отходов может быть обеспечена любым известным способом (http://www.newchemistry.ru/printletter.php?n_id=6026).
Система смешения может дополнительно содержать активатор процесса смешения (мешалку, источник У3-колебаний или кавитатор).
Блок загрузки предпочтительно выполнен с возможностью загрузки твердых отходов.
Обычно в модуле загрузки использована мельница, обеспечивающая измельчение твердой фракции до 100 мкм. Указанная мельница может дополнительно содержать электромагниты и систему выгрузки ферромагнитной фракции.
Узел беспламенного сжигания газа предпочтительно выполнен с возможностью смешения топлива и окислителя с добавленной к нему частью отходящего дымового газа непосредственно в зернистом слое катализатора.
Кроме вышеуказанного дополнительного оборудования, модуль СКТ разработанной конструкции может дополнительно содержать блок генерирования электроэнергии с использованием газа, произведенного по сверхкритической технологии, а также газгольдер для сбора и хранения газа, произведенного по сверхкритической технологии.
Основными потребителями модулей СКТ разработанной конструкции могут быть предприятия АПК (животноводство, птицеводство, рыбоводство, звероводство), перерабатывающие предприятия (пищевой промышленности, нефтеперерабатывающей промышленности, деревоперерабатывающей промышленности), ЖК (полигоны ТБО, очистные сооружения). Кроме того, комплекс будет востребован при очистке фарватеров рек, портов, озер.
Состав и мощность оборудования, входящего в состав модуля, может модернизироваться под разные задачи. Модернизация предусматривает расширение ассортимента товарных продуктов (пар, тепло, электроэнергия, энергоноситель СКТ-газ, синтетические моторные топлива) и увеличение производительности СКТ модуля до 10 т/ч и 25 т/ч по реакционной массе.

Claims (7)

1. Модуль реализации сверхкритической технологии проточной переработки углеродсодержащих отходов любой степени влажности, содержащий блок загрузки, блок проведения сверхкритических технологий и блок переработки газа, полученного по сверхкритической технологии, причем в состав блока загрузки входят по меньшей мере узел транспортировки твердых отходов, мельница, узел подачи фугата/стоков, при этом выходы мельницы и узла подачи фугата/стоков подключены к узлу смешения для получения суспензии - реакционной массы, в состав блока проведения сверхкритических технологий входят по меньшей мере узел периодической загрузки полученной реакционной массы в реактор сверхкритической технологии, выполненный с возможностью обеспечения непрерывности процесса, по меньшей мере один реактор сверхкритической технологии, выполненный с возможностью проведения процесса термического разложения реакционной массы в комплекте с газовыми вихревыми сепараторами и водоотведением, а также с возможностью периодической выгрузки минерального остатка в принимающий бункер, в состав блока переработки газа, произведенного по сверхкритической технологии, входят по меньшей мере система мониторинга и контроля для измерения фактического потока и состава газа, произведенного по сверхкритической технологии, и узел беспламенного сжигания СКТ-газа на каталитических горелках.
2. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что система смешения дополнительно содержит активатор процесса смешения.
3. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что блок загрузки выполнен с возможностью загрузки твердых отходов.
4. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что использована мельница, обеспечивающая измельчение твердой фракции до 100 мкм.
5. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что мельница дополнительно содержит электромагниты и систему выгрузки металлической фракции.
6. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит блок генерирования электроэнергии с использованием газа, произведенного по сверхкритической технологии.
7. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительного содержит газгольдер для сбора и хранения газа, произведенного по сверхкритической технологии.
RU2016137204A 2016-09-19 2016-09-19 Модуль реализации сверхкритической технологии проточной переработки углеводородосодержащих отходов и стоков RU2655838C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137204A RU2655838C2 (ru) 2016-09-19 2016-09-19 Модуль реализации сверхкритической технологии проточной переработки углеводородосодержащих отходов и стоков

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137204A RU2655838C2 (ru) 2016-09-19 2016-09-19 Модуль реализации сверхкритической технологии проточной переработки углеводородосодержащих отходов и стоков

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016137204A RU2016137204A (ru) 2018-03-22
RU2016137204A3 RU2016137204A3 (ru) 2018-03-22
RU2655838C2 true RU2655838C2 (ru) 2018-05-29

Family

ID=61708262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016137204A RU2655838C2 (ru) 2016-09-19 2016-09-19 Модуль реализации сверхкритической технологии проточной переработки углеводородосодержащих отходов и стоков

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2655838C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734832C1 (ru) * 2019-12-23 2020-10-23 Антон Сергеевич Пашкин Мусоросжигательный завод, устройство и способ
RU2741102C2 (ru) * 2020-09-17 2021-01-22 Аква Флюид Биотек Груп АС Технологическая линия по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2442644C2 (ru) * 2010-04-13 2012-02-20 Алексей Андреевич Брункин Способ непрерывного осуществления электрохимической реакции в суб- и сверхкритических флюидах и устройство для его проведения
RU2480423C1 (ru) * 2011-09-14 2013-04-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Комбинированный способ очистки сточных вод, содержащих органические загрязнения
RU147225U1 (ru) * 2014-06-10 2014-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) Установка для утилизации углеводородсодержащих отходов

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2442644C2 (ru) * 2010-04-13 2012-02-20 Алексей Андреевич Брункин Способ непрерывного осуществления электрохимической реакции в суб- и сверхкритических флюидах и устройство для его проведения
RU2480423C1 (ru) * 2011-09-14 2013-04-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Комбинированный способ очистки сточных вод, содержащих органические загрязнения
RU147225U1 (ru) * 2014-06-10 2014-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) Установка для утилизации углеводородсодержащих отходов

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734832C1 (ru) * 2019-12-23 2020-10-23 Антон Сергеевич Пашкин Мусоросжигательный завод, устройство и способ
WO2021133217A3 (ru) * 2019-12-23 2021-08-19 Антон Сергеевич ПАШКИН Мусоросжигательный завод, устройство и способ
RU2741102C2 (ru) * 2020-09-17 2021-01-22 Аква Флюид Биотек Груп АС Технологическая линия по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016137204A (ru) 2018-03-22
RU2016137204A3 (ru) 2018-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Villamil et al. Anaerobic co-digestion of the process water from waste activated sludge hydrothermally treated with primary sewage sludge. A new approach for sewage sludge management
US20110239620A1 (en) Method for processing organic waste and a device for carrying out said method
Yay et al. Hydrothermal carbonization of olive pomace and determining the environmental impacts of post-process products
WO2017000444A1 (zh) 生物化学—热化学多点交联处理生物质废物的方法及系统
JP5938788B2 (ja) 湿潤バイオマスを、熱化学的に炭化、およびガス化する方法
WO2010119973A1 (ja) 炭化水素オイル製造システム及び炭化水素オイルの製造方法
JP2006348191A (ja) バイオマス循環システム
JP5385396B2 (ja) 水素含有ガスの製造方法
Kurniawan et al. Wastewater sludge as an alternative energy resource: A review
RU2655838C2 (ru) Модуль реализации сверхкритической технологии проточной переработки углеводородосодержащих отходов и стоков
KR101527931B1 (ko) 바이오매스를 이용한 가스화 열병합발전 시스템
JP4523044B2 (ja) 乾式メタン発酵法
Gikas Ultra high temperature gasification of municipal wastewater primary biosolids in a rotary kiln reactor for the production of synthesis gas
US9650275B2 (en) Integrated process for the production of bio-oil from sludge coming from a wastewater purification plant
KR101845858B1 (ko) 바이오매스 가스화 시스템, 이를 이용한 바이오매스 가스화 방법 및 바이오매스 가스화를 이용한 발전 시스템
RU2632444C1 (ru) Система и способ переработки осадка сточных вод
JP2016204235A (ja) ガス化装置及びガス製造方法
KR100989388B1 (ko) 음식물류폐기물 처리 장치
CN103629659A (zh) 一种废水与生物质产热工艺
RU2741102C2 (ru) Технологическая линия по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков
KR101205962B1 (ko) 고함수율 유기성 폐기물을 이용한 합성석탄 제조방법, 합성가스 제조방법, 합성석탄 제조장치 및 합성가스 제조장치
Elgazar et al. A review of hydrogen production from food waste through gasification process
Öngen et al. Composition and energy potential of industrial sludge derived synthetic gas
KR101703390B1 (ko) 폐 음식물, 오니, 하수 슬러지 및 가축분뇨 처리방법
RU2505491C2 (ru) Способ переработки твердых органических субстратов

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180920

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20191114