RU2817012C1 - Установка обезвреживания и уничтожения твёрдых коммунальных отходов - Google Patents
Установка обезвреживания и уничтожения твёрдых коммунальных отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817012C1 RU2817012C1 RU2023105717A RU2023105717A RU2817012C1 RU 2817012 C1 RU2817012 C1 RU 2817012C1 RU 2023105717 A RU2023105717 A RU 2023105717A RU 2023105717 A RU2023105717 A RU 2023105717A RU 2817012 C1 RU2817012 C1 RU 2817012C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- gasification chamber
- gasification
- neutralization
- destruction
- Prior art date
Links
- 230000006378 damage Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 53
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 abstract description 8
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002906 medical waste Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 2
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области переработки твердых отходов в коммунальном хозяйстве и промышленности путем их газификации и сжигания в условиях, обеспечивающих экологически чистый состав конечных продуктов - дымовых газов и коксозольного остатка. Технический результат - повышение эффективности и надежности обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов за счет разделения процесса термической переработки твердых отходов на две стадии. Установка обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов содержит камеру газификации с окном загрузки твердых отходов, под которой установлен зольник, кольцевую камеру дожигания с впускным патрубком вторичного воздуха и выпускным патрубком продуктов сгорания. Установка обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов дополнительно содержит колосниковую решетку и ворошитель в нижней части камеры газификации, шнековый удалитель золы, регулировочную заслонку на впускном патрубке забора вторичного воздуха. Зольник со шнековым удалителем золы расположены под колосниковой решеткой. Камера газификации расположена внутри камеры дожигания. Верхняя часть камеры газификации равномерно перфорирована по периметру в шахматном порядке, а в ее центральной части установлена вертикальная труба, равномерно перфорированная в шахматном порядке по всему периметру и в нижней части соединенная изгибом с горизонтальной трубой, выходящей за пределы камеры газификации и к которой крепятся дизельная горелка и патрубок забора первичного воздуха с регулировочной заслонкой первичного воздуха. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области переработки твердых отходов в коммунальном хозяйстве и промышленности путем их газификации и сжигания в условиях, обеспечивающих экологически чистый состав конечных продуктов - дымовых газов и коксозольного остатка.
Известно устройство для обезвреживания и уничтожения твердых отходов, преимущественно госпитальных, содержащих горючие материалы (патент РФ №2089786), включающее камеру газификации с отверстиями для регулируемой подачи кислородосодержащего газифицирующего агента и отверстиями для вывода газообразных продуктов в камеру дожигания, камеру дожигания с отверстиями для ввода вторичного воздуха, при этом камера газификации частично, той своей частью, где расположена зона газификации, погружена в камеру дожигания.
Известно также устройство для обезвреживания и уничтожения твердых отходов, преимущественно больничных, содержащих горючие материалы (патент РФ №2089787), включающее камеру газификации печи-утилизатора с зонами сушки и газификации с входными отверстиями для ввода кислородосодержащего газифицирующего агента и выходными отверстиями для вывода газообразных продуктов в камеру дожигания, камеру дожигания с отверстиями для ввода вторичного воздуха, устройства регулирования расхода газифицирующего агента и вторичного воздуха, при этом одно отверстие для ввода кислородосодержащего газифицирующего агента расположено в зоне газификации, другое в зоне сушки, а выходные отверстия для вывода газообразных продуктов в камеру дожигания в зоне газификации.
Недостатками известных устройств являются:
- низкая надежность и эффективность работы вследствие зависания перерабатываемых отходов в верхней части камеры газификации, связанное с выделением смол из отходов при их нагреве пиролизным газом, поднимающимся из нижней части камеры газификации и осаждением их на относительно холодные стенки камеры верхней части, а также закоксованием проточной части трубопроводов, по которым поступает пиролизный газ;
- сложная конструкция, обусловленная наличием дополнительных энергоемких устройств для получения газифицирующего агента.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов (патент РФ №2201552), содержащая загрузочное устройство, камеру газификации с отверстиями вывода газообразных продуктов, камеру дожигания, приемный контейнер отходов, устройство отвода газообразных продуктов переработки, камеры сгорания, одни из которых расположены в нижней части камеры дожигания тангенциально внешней поверхности рабочего пространства камеры, а другие расположены в нижней части камеры газификации по радиусу к центру камеры и соединены с отверстиями вывода газообразных продуктов камеры газификации, при этом камера дожигания охватывает зону сушки и зону пиролиза камеры газификации, нижняя часть которой расположена в корпусе с образованием кольцевого пространства, соединенного с внутренним объемом камеры газификации и с отверстиями вывода газообразных продуктов.
Недостатками известного устройства являются:
- низкая надежность работы, обусловленная тангенциальным расположением камер сжигания в нижней части камеры дожигания, при котором образуется температурный градиент по высоте камеры газификации, что приводит к неравномерному нагреву обрабатываемых отходов;
- низкая эффективность работы установки за счет засорения раскаленными массами не переработанных отходов канала выхода пиролизного газа, приводящее к уменьшению проходного сечения канала, накоплению пиролизного газа в камере газификации и невозможности его поступления для выполнения технологических операций, что требует принудительного отсоса пиролизного газа из камеры газификации.
Задачей изобретения является создание установки обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов, обладающей достаточной надежностью, относительно простой конструкцией с сохранением высокого уровня эффективности.
Техническим результатом изобретения является:
- высокая эффективность и надежность установки обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов за счет обеспечения равномерной температуры по всей высоте камеры газификации и камеры дожигания установки обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов, и как следствие отсутствие в конструкции холодных поверхностей, способных охлаждать раскаленные смолы и недогоревшие массы топлива, тем самым, исключая возможность засорения и аварийной остановки.
- простая конструкция и экономичность работы установки обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов из-за отсутствия дополнительных устройств для получения газифицирующего агента, так как для процессов горения и газификации необходим лишь воздух, забор которого происходит непосредственно из атмосферы.
Технический результат изобретения достигается с помощью установки обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов, содержащей камеру газификации цилиндрической формы с окном загрузки твердых отходов, под которой установлен зольник, кольцевую камеру дожигания с впускным патрубком вторичного воздуха и выпускным патрубком продуктов сгорания, причем дополнительно содержит колосниковую решетку и ворошитель в нижней части камеры газификации, шнековый удалитель золы, регулировочную заслонку на впускном патрубке забора вторичного воздуха, при этом зольник со шнековым удалителем золы расположены под колосниковой решеткой, камера газификации расположена внутри камеры дожигания, верхняя часть камеры газификации равномерно перфорирована по периметру отверстиями в шахматном порядке, а в ее центральной части установлена вертикальная труба, равномерно перфорированная в шахматном порядке по всему периметру и в нижней части соединенная изгибом с горизонтальной трубой, выходящей за пределы камеры газификации и к которой крепятся дизельная горелка и патрубок забора первичного воздуха с регулировочной заслонкой первичного воздуха.
Предлагаемое техническое решение поясняется фиг, на которой изображен общий вид установки обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов в разрезе.
Установка обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов состоит из камеры газификации 1 цилиндрической формы с диаметром d и высотой h, в верхней части на 1/6h равномерно перфорирована по периметру отверстиями в шахматном порядке с шагом между отверстиями 0,06d и диаметром отверстий 0,027d, с окном загрузки твердых отходов 2 диаметром 0,5d, и имеющая в нижней части камеры газификации 1 ворошитель 3 и колосниковую решетку 4, под которой расположены зольник 5 со шнековым удалителем золы 6, камера газификации 1 расположена внутри кольцевой камеры дожигания 7 диаметром 1,26d, верхняя часть которой оснащена впускным патрубком забора вторичного воздуха 8 диаметром 0,14d с регулировочной заслонкой 9, а нижняя часть оснащена выпускным патрубком продуктов сгорания 10 диаметром 0,27d, при этом в центральной части камеры газификации 1 установлена вертикальная труба 11 диаметром 0,22d и равномерно перфорирована в шахматном порядке по всему ее периметру и длине отверстиями диаметром 0,027d и шагом между отверстиями 0,06d, в нижней части, которой имеется изгиб (на фигуре не обозначен) с радиусом изгиба 0,3d которым она соединена с горизонтальной трубой 12 диаметром 0,22d выходящей за пределы камеры газификации 1 и к которой крепятся дизельная горелка 13 и патрубок забора первичного воздуха 14 с регулировочной заслонкой первичного воздуха 15.
Установка обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов работает следующим образом.
Запуск установки обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов производится розжигом дизельной горелки 13 путем подачи воздуха и жидкого топлива. На выходе из дизельной горелки 13 образуются высокотемпературные продукты сгорания, которые через горизонтальную трубу 12 поступают в вертикальную трубу 11. Высокотемпературные продукты сгорания, через равномерные отверстия перфорации вертикальной трубы 11, попадают в камеру газификации 1 для разогрева стенок камеры газификации 1 до устойчивой температуры в диапазоне 370÷420°С.
Технологический процесс обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов разделен на две стадии.
Первая стадия начинается с того, что предварительно подготовленные твердые коммунальные отходы непрерывно подаются в установку обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов через окно загрузки твердых отходов 2 и ссыпаются в камеру газификации 1.
Одновременно в камеру газификации 1 через патрубок забора первичного воздуха 14 засасывается первичный воздух с расходом достаточным для осуществления процессов пиролиза и газификации, но не достаточным для процессов горения, расход первичного воздуха регулируется регулировочной заслонкой первичного воздуха 15.
Твердые коммунальные отходы, смешавшись с подогретым первичным воздухом, запускают процесс газификации и пиролиза, в результате которого образуется горючий пиролизный газ. Присутствие в пиролизной массе различных соединений хлора приводит к хлорированию пиролизного газа при повышении температуры свыше 420°С и при наличии кислорода к образованию диоксина.
Для разложения смол, хлоруглеводородных соединений и ароматических углеводородов на второй стадии горючий пиролизный газ из камеры газификации 1 поступает в кольцевую камеру дожигания 7, где смешивается с вторичным воздухом, всасываемым через впускной патрубок забора вторичного воздуха 8, расход которого регулируется регулировочной заслонкой 9. В процессе смешивания горючего пиролизного газа и вторичного воздуха происходит полное окисление и его горение. В процессе горения пиролизного газа образуются высокотемпературные (1000÷1100°С) продукты сгорания, которые через выпускной патрубок продуктов сгорания 10 отправляются на тепловую утилизацию (например, в котел-утилизатор).
В процессе работы возможно периодическое засорение колосниковой решетки 4 коксозольными массами. Для их ликвидации в конструкции предусмотрен ворошитель 3, позволяющий разбивать крупные скопления коксозольных масс, запекшихся на колосниковой решетке 4. Раздробленные коксозольные массы собираются в зольник 5 откуда забираются шнековым удалителем золы 6, что позволяет обеспечить надежную непрерывную работу установки обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов и, следовательно, достигнуть высокой ее эффективности.
Разделение процесса обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов на две стадий термического разложения обеспечивает сохранение высокой энергетической и экологической эффективности работы установки обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов.
При наборе высокой устойчивой температуры во всем объеме камеры газификации 1 (370÷450°С) и кольцевой камеры дожигания 7 (1000÷1100°С), подача топлива на дизельную горелку 13 прекращается и далее процесс обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов протекает самостоятельно, за счет выделяемой теплоты необходимой температуры, а для поддержания процесса горения и газификации необходим лишь воздух, забор которого происходит непосредственно из атмосферы через впускной патрубок вторичного воздуха 8 и патрубок забора первичного воздуха 14. За счет обеспечения такого процесса горения достигнута экономичность работы установки и простота ее конструкции.
Высокая эффективность установки обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов достигается за счет размещения камеры газификации 1 внутри кольцевой камеры дожигания 7, совместная компоновка которых обеспечивает равномерные температуры по всей высоте камеры газификации 1 и кольцевой камеры дожигания 7. При этом, за счет более высокой температуры в кольцевой камере дожигания 7, чем в камере газификации 1, исключается контакт с поверхностями, способными охлаждать продукты газификации (раскаленные смолы и недогоревшие массы топлива).
Claims (1)
- Установка обезвреживания и уничтожения твердых коммунальных отходов, содержащая камеру газификации с окном загрузки твердых отходов, под которой установлен зольник, кольцевую камеру дожигания с впускным патрубком вторичного воздуха и выпускным патрубком продуктов сгорания, отличающаяся тем, что дополнительно содержит колосниковую решетку и ворошитель в нижней части камеры газификации, шнековый удалитель золы, регулировочную заслонку на впускном патрубке забора вторичного воздуха, причем зольник со шнековым удалителем золы расположены под колосниковой решеткой, камера газификации расположена внутри камеры дожигания, верхняя часть камеры газификации равномерно перфорирована по периметру в шахматном порядке, а в ее центральной части установлена вертикальная труба, равномерно перфорированная в шахматном порядке по всему периметру и в нижней части соединенная изгибом с горизонтальной трубой, выходящей за пределы камеры газификации и к которой крепятся дизельная горелка и патрубок забора первичного воздуха с регулировочной заслонкой первичного воздуха.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2817012C1 true RU2817012C1 (ru) | 2024-04-09 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3648629A (en) * | 1970-07-09 | 1972-03-14 | Pyro Magnetics Corp | Apparatus for the destruction of refuse |
| RU2201552C2 (ru) * | 2001-03-22 | 2003-03-27 | Новиков Николай Николаевич | Установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов |
| RU2374558C1 (ru) * | 2008-07-10 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Индукционно-газовая установка для высокотемпературной переработки твердых отходов |
| RU2434929C2 (ru) * | 2010-02-17 | 2011-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "РОСТ-Л" | Пиролизный комплекс для утилизации углеродосодержащих отходов |
| RU150968U1 (ru) * | 2014-02-27 | 2015-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Производственное-Коммерческое Предприятие "СИТМА" (ООО НПКП "СИТМА") | Инсинератор |
| RU152204U1 (ru) * | 2014-09-26 | 2015-05-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Рециклинговая Топливно-Энергетическая Компания" | Реактор для переработки углеродосодержащих материалов |
| RU2781657C1 (ru) * | 2021-07-20 | 2022-10-17 | Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Комплексное ЭнергоРазвитие-Холдинг" (ООО "УК "КЭР-Холдинг") | Кремационная печь пульсирующего горения |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3648629A (en) * | 1970-07-09 | 1972-03-14 | Pyro Magnetics Corp | Apparatus for the destruction of refuse |
| RU2201552C2 (ru) * | 2001-03-22 | 2003-03-27 | Новиков Николай Николаевич | Установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов |
| RU2374558C1 (ru) * | 2008-07-10 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Индукционно-газовая установка для высокотемпературной переработки твердых отходов |
| RU2434929C2 (ru) * | 2010-02-17 | 2011-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "РОСТ-Л" | Пиролизный комплекс для утилизации углеродосодержащих отходов |
| RU150968U1 (ru) * | 2014-02-27 | 2015-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Производственное-Коммерческое Предприятие "СИТМА" (ООО НПКП "СИТМА") | Инсинератор |
| RU152204U1 (ru) * | 2014-09-26 | 2015-05-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Рециклинговая Топливно-Энергетическая Компания" | Реактор для переработки углеродосодержащих материалов |
| RU2781657C1 (ru) * | 2021-07-20 | 2022-10-17 | Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Комплексное ЭнергоРазвитие-Холдинг" (ООО "УК "КЭР-Холдинг") | Кремационная печь пульсирующего горения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4561363A (en) | Method and chamber for combustion of effluent gases from the pyrolysis of combustible material | |
| TWI740118B (zh) | 碳化爐 | |
| JPH0451597B2 (ru) | ||
| US10428277B2 (en) | Device for processing scrap rubber | |
| RU2817012C1 (ru) | Установка обезвреживания и уничтожения твёрдых коммунальных отходов | |
| JPH11286684A (ja) | 連続炭化炉 | |
| RU2632812C2 (ru) | Установка термохимической переработки углеродсодержащего сырья | |
| RU2645029C1 (ru) | Установка для термического разложения несортированных твердых органических отходов | |
| RU139257U1 (ru) | Установка утилизации твердых отходов | |
| RU2721695C1 (ru) | Способ переработки органического сырья с получением синтетического топливного газа в установке высокотемпературного абляционного пиролиза гравитационного типа | |
| EA036674B1 (ru) | Установка для получения биоугля и соответствующий способ | |
| RU2807335C1 (ru) | Установка для термического разложения частично подготовленных твердых органических отходов | |
| RU2282788C1 (ru) | Установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов | |
| RU69970U1 (ru) | Установка для термической переработки горючих отходов | |
| RU2115689C1 (ru) | Устройство для получения древесного угля | |
| RU2133409C1 (ru) | Печь для сжигания древесных отходов | |
| JP2001235133A (ja) | 有機系廃棄物の縦型自燃式炭化炉の操業方法 | |
| RU2229060C2 (ru) | Установка для термической переработки нефтешламов | |
| RU196603U1 (ru) | Установка утилизации твердых отходов | |
| RU2044756C1 (ru) | Установка для пиролиза твердых бытовых и промышленных отходов | |
| JPS588597A (ja) | 汚泥の乾留ガス化装置 | |
| RU205667U1 (ru) | Установка для сжигания твердых бытовых отходов | |
| SU917493A1 (ru) | Установка дл термического обезвреживани нефтешламов | |
| RU218994U1 (ru) | Устройство деструкции органических отходов | |
| UA150465U (uk) | Пристрій для термічної переробки твердих відходів у генераторний газ |