RU35257U1

RU35257U1 - Установка пиролиза бытовых отходов

Info

Publication number: RU35257U1
Application number: RU2002135130/20U
Authority: RU
Inventors: В.В. Армашевский
Original assignee: Армашевский Владимир Владимирович
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-01-10

Description

2OD21351310

Установка пиролиза бытовых отходов

Полезнал М0|,е( относится к установкам по переработке бытовых отходов пиролизом для получения газообразного топлива и других полезных составляющих, например, цветных и благородных металлов.

Известна установка пиролиза бытовых и промьппленных отходов в смеси с углем шведской фирмы «Motala Verkstad для получения жидкого и газообразного топлива, включающая приемную станцию для бытовых отходов, газогенератор, закрытый транспортер, соединяющий приемную станцию с газогенератором, устройство для подачи угля в газогенератор из отдельного бункера, при этом установка снабжена трубопроводами для отвода газа из верхней и центральной части газогенератора, холодильником, электрофильтром, циклоном, смолоотделителем для охлаждения, выделения смолы и воды, очистки от пыли газовых потоков. Кроме того, установка содержит механизм обработки шлака паровоздушной смесью и удаления твердого остатка (см. Алексеев Г.М. и др. «Индустриальные методы санитарной очистки городов. - Л.: Стройиздат, 1983. - с.14-15).

Недостатками известного устройства являются использование для работы газогенератора наряду с бытовыми отходами угля, что ведет к образованию в дымовых газах повышенного содержания копоти и сажи и, следовательно, усложняет конструкцию введением очистных систем, ведет к повьпцению ее себестоимости и ухудшению экологии.

Кроме того, получаемое на такой установке газовое топливЬ имеет низкую калорийность и высокий процент вредных выбросов при его использовании.

Наиболее близкой к заявляемой является установка пиролйз а бытовых отходов, содержащая печь с нагревательным элементом в виде газовой горелки, герметичную камеру (реторту), размещенную внутри печи, систему конденсации парогазовой смеси, образовавшейся в процессе термического разложения бытовых отходов, включающую холодильник, приемник, фильтр, ловущку и поглотитель сероводорода, соединенные между

SA KМКИ В09ВЗ/00

IIJii№ VF23GS/027 . собой трубопроводом. Кроме того, установка содержит газгольдер и приемник твердого остатка (см. Алексеев Г.М. и др. «Индустриальные методы санитарной очистки городов. - Л.: Стройиздат, 1983. - с.36-37). Недостатками известного устройства являются нагрев реторты с бытовыми отходами дымовыми газами, обеспечивающими довольно низкую температуру нагрева и, следовательно, медленный процесс разложения бьгговых отходов с образованием большого количества твердого остатка до 30%, выбросов вредных веществ в атмосферу и получения газа разложения с низкой теплотой сгорания. Техническим результатом заявленного устройства является ускорение процесса разложения бьгговых отходов, повышение выхода газа разложения при снижении массы твердых отходов, объема выброса вредных веществ и водородной составляющей в парогазовой смеси. Технический результат достигается тем, что установка пиролиза бытовых отходов содержит печь с нагревательными элементами, герметичную камеру, размещенную внутри печи, систему конденсации парогазовой смеси, включающую теплообменник, фильтр, соединенные между собой и с герметичной камерой трубопроводом, газгольдер, приемник твердого остатка, при этом, нагревательные элементы печи выполнены в виде инфрагорелок, работающих на газе разложения установки, размещенных в печи вдоль боковой поверхности герметичной камеры, а установка дополнительно содержит камеру предварительной сущки бытовых отходов и механизм подачи их в герметичную камеру периодического действия. Кроме того, камера предварительной сущки бытовых отходов выполнена в виде бункера-накопителя, снабженного рыхлителем и газовыми горелками, работающими на газе разложения установки для нагрева бункера-накопителя до 1150 -200°С.

вый транспортер-подъемник.

Выполнение нагревательных элементов печи в виде инфрагорелок, работающих на газе разложения установки, размещенных непосредственно вдоль боковой поверхности герметичной камеры, обеспечивает повышение температур в камере до 950°С и выше, и, следовательно, ускорение пиролиза, снижение массы твердого остатка с 30% до 2-5% и повышение процента выхода газа разложения.

Снабжение установки камерой предварительной сушки бытовых отходов снижает содержание водородной составляющей в парогазовой смеси и тем самым снижается риск непроизвольного воспламенения установки.

Использование для питания инфрагорелок газа разложения (метан + СОг) установки понижает выброс вредных веществ до 0,8% по сравнению с горелками, работаюшими на пропан-бутане, дающими выброс вредных веществ более 4%.

Установка пиролиза бытовых отходов включает печь 1 с нагревательными элементами в виде инфрагорелок 2. размещенных в печи 1 вдоль боковой поверхности герметичной камеры 3 и работающих на газе разложения, подаваемом по трубопроводу 4. Герметичная камера 3, выполненная из жаропрочной стали, снабжена вибратором-рыхлителем 5 и датчиком давления 6, регулирующим ее наполнение бьгговыми отходами. Установка также содержит камеру предварительной сушки бытовых отходов, включающую бункернакопитель 7 с рыхлителем 8 и газовыми горелками 9, работающими на газе разложения установки, подаваемом по трубопроводу 10, трубу 11 отвода продуктов горения. Кроме того, установка содержит механизм периодического действия подачи подсушенных бытовых отходов в герметичную камеру 3 для их пиролиза, включающий транспортер 12, электромагнитный уловитель 13, щнековый транспортер-подъемник 14. Герметичная камера 3 пиролиза бытовых отходов соединена трубопроводом 15 с размещенным на нем воздущным вытяжным вентилятором 16 с системой конденсации парогазовой смеси, включающей теплообменник 17 для охлаждения и фильтр 18 для выделения водяных паров и свободного водорода из парогазовой смеси с получением газа разложения, поступающего по газопроводу в газгольдер 19.

Установка пиролиза бытовых отходов работает следующим образом.

Для первоначального запуска установки используют пропан-бутан, подаваемый к горелкам 9 бункера-накопителя 7 для просушивания бытовых отходов и к инфрагорелкам 2 печи 1 для нагрева герметичной камеры 3 и обеспечения начала пиролиза бытовых отходов. По мере накопления:газа разложения в газгольдере 19 создается давление, и газ разложения по трубам 4 и 10 соответственно поступает к горелкам 2 и 9, и установка начинает работать на собственном газе разложения следующим образом.

Бьгговые отходы подают в бункер-накопитель 7. Под действием температуры (150°200°С), получаемой при горении газа разложения в горелках 9 и непрерывном перемешивании с помощью рыхлителя 8, бытовые отходы равномерно просущиваются и через дозатор бункера поступают на транспортер 12 механизма подачи бьгговых отходов в герметичную камеру 3. Бытовые отходы, проходя через электромагнитный уловитель 13, освобождаются от черных металлов и подаются шнековым транспортером-подъемником 14 в герметичную камеру 3 на 80% объема, что регулируется датчиком давления 6, фиксирующим по весу количество бьгговых отходов в камере 3. После загрузки герметичную камеру 3 закрывают крышкой, удаляют из нее воздух воздушным вытяжным вентилятором 16 и с помощью инфрагорелок 2 н 1греБают бьгговые отходы при перемешивании их с помощью вибратора-рыхлителя 5 в камере 3 до полного их разложения при температуре свыше 950 С, что достаточно для полной деструкции всех составляющих бытовых отходов. Вьщеляющуюся при пиролизе парогазовую смесь по трубопроводу 15 воздушным вытяжным вентилятором 16 подают в теплообменник 17 для охлаждения ее до 70-80°С. Охлажденную парогазовую смесь подают на фильтр 18, выделяя из нее водяные пары, свободный водород, и получают газовое топливо - в виде газа разложения (СН4+СО2), направляя его в газгольдер 19с помощью компрессора (на схеме не показан), создающего

повышенное давление в газгольдере. Полученный газ разложения из газгольдера 19 самотеком по трубопроводам 4 и 10 соответственно поступает на инфрагорелки 2 печи 1 и на газовые горелки 9 камеры предварительной сушки быговых отходов, а также используется в энергоустановках (газоэлектростанциях) для получения электрической энергии и в котельных для получения тепловой энергии с утилизацией тепла теплообменника 17. При достижении массы отходов в камере 3 до 2% от первоначальной массы (с 8 т до 160 кг) процесс пиролиза прекращают, уменьшая подачу топлива к инфрагорелкам 2, и из камеры 3 выгружают твердый остаток (шлам). После охлаждения твердый остаток направляют на диэлектрический сепаратор для выделения цветных и благородных металлов.

Остаточная масса твердых отходов после сепарации используется в строительстве при производстве цементов, строительных блоков и т.д.

Установка, обеспечивающая получение газового топлива с высокой теплотой сгорания 50 Мдж/кг, а также низкие вредные выбросы в атмосферу (до 0,8%) и низкий процент твердых остатков (до 2-5%) при повышенном выходе газа разложения найдет промышленное применение.

5. (

Claims

1. Установка пиролиза бытовых отходов, содержащая печь с нагревательными элементами, герметичную камеру, размещенную внутри печи, систему конденсации парогазовой смеси, включающую теплообменник, фильтр, соединенные между собой и с герметичной камерой трубопроводом, газгольдер, приемник твердого остатка, отличающаяся тем, что нагревательные элементы печи выполнены в виде инфрагорелок, работающих на газе разложения установки, размещенных в печи вдоль боковой поверхности герметичной камеры, при этом установка дополнительно содержит камеру предварительной сушки бытовых отходов и механизм подачи их в герметичную камеру периодического действия.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что камера предварительной сушки бытовых отходов выполнена в виде бункера-накопителя, снабженного рыхлителем и газовыми горелками, работающими на газе разложения установки для нагрева бункера-накопителя до 150-200°С.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что механизм подачи бытовых отходов в герметичную камеру периодического действия содержит ленточный транспортер, электромагнитный сепаратор, шнековый транспортер-подъемник.