RU33208U1 - Установка для термической переработки органосодержащих шламов - Google Patents

Description

2003114677

IШ Jill Hill HI3 , , 4 7 7МПК 7 F 23 G 5/00

УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНОСО ДЕРЖАЩИХ ШЛАМОВ

Полезная модель относится к устройствам для переработки органических отходов, включая почвы, загрязненные бытовыми и промышленными отходами

Известно устройство для переработки бытовых и промышленных отходов путем термического разложения, содержащее корпус, футерованный огнеупорным материалом, загрузочный бункер, сужающийся книзу с окном в нижней части, примыкающим к корпусу и крышкой в верхней части патрубки подачи газа и воздуха и отвода газов /Пат. 2023211 РФ, МПК5 F23G5/00, опубл. 1994/. Корпус по высоте разделен на зоны сушки, пиролиза и сжигания с помощью парных створок, расположенных под углом друг к другу. Пары створок, расположенные на входе и выходе в корпус, выполнены сплошными, а пары створок, разделяющие зоны, выполнены с отверстиями. Патрубок подачи газа и воздуха расположен над парой створок, расположенных на выходе, а патрубок отвода отходящих газов - под парой створок, расположенных на входе. Бункер снабжен патрубком отвода воздуха.

Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата, являются сложность конструкции, большие габаритные размеры устройства, металлоёмкость, а также загрязненность пиролизного горючего

газа продуктами сгорания топлива, используемого для поддержания процесса.

Известно устройство для сжигания отходов, содержащее корпус, бункер, для отходов, выполненное со спиральной нарезкой конусообразное днище с кольцевым золотником, патрубки для подачи отходов и воздуха, и отвода продуктов сгорания, вращающийся диск с радиальными ребрами, размещенными над конусообразным днищем и прикрепленный к бункеру, выполненному в виде полого вала, и измельчающим жерновом с пазами и установленными под вращающимся диском при этом ребра диска размещены в пазах жернова с зазором /А.с. 1663319 СССР, МКИ F23G5/00, опубл. 1989/.

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является высокая себестоимость, обусловленная конструктивными особенностями устройства.

Наиболее близким по существенным признакам к заявляемому техническому решению является установка для термической переработки отходов, выполненная в виде реактора, включающего корпус, приемный бункер, источники тепла, устройства для вывода продуктов, а также активатор /Пат. 2140611 РФ, МПК6 F23G5/08, 5/14, 7/00, опубл. 1999/.

Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, следующие. В известной установке получение электродугового разряда между электродами, подключенными к выводам понижающего сварочного трансформатора осуществляется кратковременным коротким замыканием электродов, что приводит к перегрузкам оборудования. Кроме

того, попадание элементов отхода, выступающего в роли диэлектриков, между электродами затрудняет образование электрической дуги. Образующийся пиролизный газ сжигается в нейтрализаторе, в связи с чем происходит загрязнение атмосферы и отсутствует возможность получения тепловой энергии потребителями, находящимися на большом расстоянии от установки. Ввод извести вместе с отходами в реактор связан с дополнительными материальными затратами.

Задачей, не решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание энергетически, экологически и экономически выгодного процесса переработки с исключением выбросов вредных веществ в атмосферу.

При осуществлении полезной модели поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении надежности процесса переработки, а также в снижении материально-технических затрат.

Указанный технический результат достигается тем, что в установке для термической переработки органосодержащих шламов, содержащей реактор, активатор, установленный внутри реактора, источник тепла, выполненный в виде электродов, установленных в изолирующих устройствах, механизм подачи электродов в реактор, особенностью является то, что указанная установка дополнительно снабжена холодильником в виде спиральной трубы, охлаждаемой воздухом, и конденсатосборником для охлаждения и окончательного отделения жидкости из получаемого газового продукта.

Кроме того, установка дополнительно снабжена генератором высоковольтного разряда, предназначенным для получения электрической дуги между электродами в начальный момент запуска установки. Внутри реактора установлены наклонные отбойные листы, создающие лабиринтный канал, предназначенный для прохода получаемого газового продукта. А на выходе из реактора установлен сетчатый фильтр, предназначенный для очистки газового продукта от твердых минеральных включений.

Применение механической очистки на отбойных листах и механическом сетчатом фильтре обеспечивает возможность использования получаемого газового продукта потребителем без предварительной его обработки. С этой же целью осуществляется охлаждение и обезвоживание получаемого газа в холодильнике с осаждением жидкости в конденсатосборнике, в результате чего получаемый газовый продукт может быть использован как энергоноситель потребителями, не относящимися к данному устройству.

Использование на начальном этапе переработки органосодержащих шламов генератора высоковольтного разряда позволяет облегчить запуск устройства и избежать перегрузок электрооборудования при коротком замыкании.

Указанные конструктивные решения позволят снизить себестоимость переработки шламов, содержащих органические загрязнения, за счет расширения диапазона применения самого метода, сделать весь процесс

переработки более экологически и энергетически выгодным, что намного дешевле, проще и безопаснее, чем в объектах - аналогах.

Сущность устройства поясняется чертежом, где на фиг. представлен общий вид реактора.

Установка для термической переработки органосодержащих шламов (смесь минеральной составляющей и органических компонентов, например, нефтезагрязненные почвы, шламы от очистки сточных вод), выполнена в виде единой системы, включающей реактор 1, состоящий из цилиндрического корпуса, выполненного в виде металлической трубы, в верхней части которого расположен люк 2 для загрузки органосодержащих шламов, а в нижней части - люк 3 для выгрузки минерального остатка 4, соединенный с бункерной чашей 5. Крышки люков 2 и 3 выполнены съемными, герметическое их закрытие осуществляется при помощи болтовых соединений. Цилиндрический корпус реактора 1 заключен в рубашку охлаждения 6 с охлаждаемой жидкостью 7. Внутри реактора 1 установлен источник тепла в виде двух графитовых электродов 8, 9, подаваемых в реактор 1 при помощи механизма подачи в виде винтового устройства 10 и подключенных к выводам понижающего сварочного трансформатора (не показан). Электроды 8,9 помещены в изолирующем устройстве 11. Кроме того, в силовую цепь включен генератор высоковольтного разряда (не показан). В нижней части реактора 1, на дне бункерной чаши 5, находится выполненный в виде лопастного колеса, приводимого в движение электромотором (не показан), активатор 12. Внутри

цилиндрического корпуса реактора 1 установлены наклонные отбойные пластины 13, создающие лабиринтный канал для прохода газового продукта. На выходе из реактора 1 установлен механический сетчатый фильтр 14 для полной очистки газового продукта от твердых минеральных включений 4. Реактор соединен газопроводом 15с холодильником 16, выполненным в виде спиральной трубы, охлаждаемой воздухом, которой соединен с конденсатосборником 17, откуда газовый продукт по газопроводу 18 отходит к потребителю.

Установка работает следующим образом.

Термическое разложение начинается с загрузки реактора 1. Загрузка реактора 1 осуществляется через верхний загрузочный люк 2. Загружаемый органосодержащий шлам, включающий минеральную и органическую составляющую, в предварительной обработке (измельчение, фракционирование, сушка) не нуждается. Далее производится герметичное закрытие загрузочного люка 2 и запуск электродвигателя (не показан) привода активатора 12, установленного в нижней части реактора 1.

Запуск установки осуществляется электрическим разрядом от высоковольтного генератора (не показан) между электродами 8 и 9, с дальнейшей подачей на них электрического тока высокой мощности.

С этого момента начинается процесс переработки органосодержащего шлама. Температура в электрической дуге определяется мощностными характеристиками электрической дуги. Образующийся в процессе пиролиза

зону реактора 1, преодолевая лабиринтный канал из наклонных отбойных листов 13. Благодаря этому элементу реактора 1 происходит очистка газового продукта от крупных твердых включений.

Далее газовый продукт через мелкоячеистый фильтр 14, где отделяется более мелкие пылевидные включения, попадает в холодильник 15. В холодильнике 15 происходит разделение газового продукта от паров воды и смолистой составляющей, которые, остывая, конденсируются и вместе с газовым продуктом поступают в конденсатосборник 17, где окончательно отделяются от газового продукта и накапливаются. Газовый продукт, проходя через конденсатосборник 17, очищается от оставшейся влаги и минеральной части и подается в газопровод 18. По нему газовый продукт поступает потребителю.

Минеральную составляющую перерабатываемого шлама, оставшуюся на дне реактора 1 и представляющую собой сыпучий материал, состоящий в основном из силикатов, можно использовать как строительный материал для отсыпки площадок.

Применение установки для термической переработки органосодержащих шламов значительно снижает себестоимость всей технологии переработки органических отходов и одновременно позволяет получить безопасный экологически, энергетически и экономически выгодный процесс с несущественными выбросами вредных веществ в атмосферу при использовании полученного газового продукта, как энергоносителя.

Claims (4)

1. Установка для термической переработки органосодержащих шламов, содержащая реактор, активатор, установленный внутри реактора, источник тепла, выполненный в виде электродов, установленных в изолирующих устройствах, механизм подачи электродов в реактор, отличающаяся тем, что указанная установка дополнительно снабжена холодильником в виде спиральной трубы, охлаждаемой воздухом, и конденсатосборником для охлаждения и окончательного отделения жидкости из получаемого газового продукта.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена генератором высоковольтного разряда, предназначенным для получения электрической дуги между электродами в начальный момент запуска установки.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что внутри реактора установлены наклонные отбойные листы, создающие лабиринтный канал, предназначенный для прохода получаемого газового продукта.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на выходе из реактора установлен сетчатый фильтр, предназначенный для очистки газового продукта от твердых минеральных включений.