RU52740U1

RU52740U1 - COMPLEX FOR THE PROCESSING OF SLUDGE WASTE OF SOLID COMBUSTIBLE FOSSIL

Info

Publication number: RU52740U1
Application number: RU2005137054/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Андреевич Моисеев; Владимир Георгиевич Андриенко; Игорь Владимирович Ефремов; Валерий Анатольевич Донченко; Павел Анатольевич Котов; Юрий Федорович Тимофеев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "КОМПОМАШ-ТЭК"
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2006-04-27

Abstract

Полезная модель относится к средствам для переработки и утилизации твердых отходов и может быть использована для обогащения с целью извлечения полезных минералов и утилизации углесодержащих отходов. Комплекс для переработки шламовых отходов твердых горючих ископаемых содержит грохот, сепаратор, а также транспортные системы для перемещения перерабатываемых шламовых отходов. Комплекс снабжен дополнительно двумя сепараторами, флотационным агрегатом, а также агрегатом сушки, измельчителем и теплоэлектроагрегатом, флотационный агрегат имеет емкость для приема перерабатываемых отходов и первым выходом соединен со входом грохота, причем второй выход флотационного агрегата соединен со входом первого сепаратора, а грохота - со входом второго сепаратора, выходы первого и второго сепараторов соединены со входом грохота, выход которого соединен со входом агрегата сушки, выход агрегата сушки соединен со входом измельчителя, а выход последнего - со входом третьего сепаратора, при этом выходы третьего сепаратора имеют возможность соединения с модулем хранения и переработки органического концентрата шламовых отходов, с модулем хранения минерального концентрата и/или с установкой гранулирования или брикетирования минерального концентрата, которая имеет возможность соединения с теплоэлектроагрегатом для получения электрической и тепловой энергии при сжигании гранул или брикетов, полученных из минерального концентрата.The utility model relates to means for processing and recycling solid waste and can be used for enrichment in order to extract useful minerals and utilize carbon-containing waste. The complex for processing sludge waste of solid fossil fuels contains a screen, a separator, as well as transport systems for moving the processed sludge waste. The complex is additionally equipped with two separators, a flotation unit, as well as a drying unit, a grinder and a heat and power unit, the flotation unit has a container for receiving recyclable waste and is connected to the input of the screen with a first output, the second output of the flotation unit being connected to the input of the first separator, and the screen with an input the second separator, the outputs of the first and second separators are connected to the input of the screen, the output of which is connected to the input of the drying unit, the output of the drying unit is connected to the input a precursor, and the outlet of the latter with the inlet of the third separator, while the outputs of the third separator can be connected to the module for storing and processing organic concentrate of sludge waste, to the module for storing mineral concentrate and / or to a granulating or briquetting unit for mineral concentrate, which can be connected to a heat and power unit for generating electric and thermal energy when burning pellets or briquettes obtained from mineral concentrate.

Description

Полезная модель относится к средствам для переработки и утилизации твердых отходов и может быть использована для обогащения с целью извлечения полезных минералов и утилизации углесодержащих отходов.The utility model relates to means for processing and recycling solid waste and can be used for enrichment in order to extract useful minerals and utilize carbon-containing waste.

Известен реализуемый комплексом оборудования способ переработки (обогащения) мелкофракционных концентратов содержащий приемный бункер для загрузки перерабатываемого сырья и подачи насосом воды для ее смешивания с сырьем и подачи в многоканальную улитку образованной в результате смешивания пульпы, которая подается транспортными системами на первый высокопроизводительный гидравлический грохот. Откалиброванное на грохоте пульпообразное сырье по пульпопроводу, проходное сечение которого регулируется заслонками, поступает в отстойник, в приемном бункере которого накапливается и постепенно осаждается твердая фаза гидросмеси (твердые частицы концентрата и самородные частицы выделяемого материала). Жидкая фаза тем временем, переливаясь через края приемного бункера, поступает в сгуститель. Осадок твердой фазы гидросмеси, подают в центробежный концентратор, в котором происходит обогащение твердой фазы гидросмеси, которая затем подается на магнитножидкостный сепаратор, где осуществляется разделение смеси на полезные минералы и отходы, которые раздельно подаются на транспортирующие устройства, к модулям складирования или последующей обработки.There is a known method of processing (enriching) small-fraction concentrates that is implemented by a complex of equipment and contains a receiving hopper for loading the processed raw materials and pumping water for mixing with raw materials and feeding the pulp formed as a result of mixing into the multi-channel cochlea, which is fed by the transport systems to the first high-performance hydraulic screen. The pulp-like raw material calibrated at the screen through a pulp line, the passage cross-section of which is regulated by dampers, enters a sump, in the receiving hopper of which the solid phase of the hydraulic mixture accumulates and gradually precipitates (solid particles of the concentrate and native particles of the emitted material). The liquid phase in the meantime, pouring over the edges of the receiving hopper, enters the thickener. The precipitate of the solid phase of the slurry is fed to a centrifugal concentrator, in which the solid phase of the slurry is enriched, which is then fed to a magneto-liquid separator, where the mixture is separated into useful minerals and waste, which are separately fed to conveying devices, to storage or subsequent processing modules.

(см. патент РФ, №2174448, В 03 В 7/00, 2001 г.) - наиболее близкий аналог. В результате анализа конструкции известного комплекса необходимо отметить, что его выполнение позволяет обеспечить разделение компонентов на полезные минералы и отходы, однако выполнение комплекса не предусматривает (see RF patent, No. 2174448, B 03 B 7/00, 2001) - the closest analogue. As a result of the analysis of the design of the known complex, it should be noted that its implementation allows for the separation of components into useful minerals and waste, but the implementation of the complex does not provide

дальнейшего использования полученных продуктов, что снижает ее функциональные возможности, а следовательно, и область ее использования. Необходимо также отметить, что при подаче, например посредством бульдозера сырья в приемный бункер, смешивание его с водой и дальнейшая подача на грохот не позволяют достаточно полно измельчить сырье, особенно, если оно сильно слежалось, что резко сокращает выход целевого продукта и приводит к необходимости повторной подачи сырья на грохот, что снижает производительность обработки.further use of the resulting products, which reduces its functionality, and therefore the scope of its use. It should also be noted that when feeding, for example, a bulldozer of raw materials into the receiving hopper, mixing it with water and then feeding it to the screen, it is not possible to completely grind the raw material, especially if it is very caked, which sharply reduces the yield of the target product and leads to the need for repeated feeding the raw material to the screen, which reduces processing productivity.

Задачей настоящей полезной модели является разработка комплекса, обеспечивающего переработку твердых шламовых отходов горючих ископаемых, включающую разделение шламов на горючие (минеральные) и негорючие (органические) компоненты с обеспечением возможности использования полученных в результате переработки компонентов.The objective of this utility model is to develop a complex that provides processing of solid sludge waste from combustible minerals, including the separation of sludge into combustible (mineral) and non-combustible (organic) components with the possibility of using the components obtained as a result of processing.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в комплексе для переработки шламовых отходов твердых горючих ископаемых, содержащем грохот, сепаратор, а также транспортные системы для перемещения перерабатываемых шламовых отходов, новым является то, что комплекс снабжен дополнительно двумя сепараторами, флотационным агрегатом, а также агрегатом сушки, измельчителем и теплоэлектроагрегатом, флотационный агрегат имеет емкость для приема перерабатываемых отходов и первым выходом соединен со входом грохота, причем второй выход флотационного агрегата соединен со входом первого сепаратора, а грохота - со входом второго сепаратора, выходы первого и второго сепараторов соединены со входом грохота, выход которого соединен со входом агрегата сушки, выход агрегата сушки соединен со входом измельчителя, а выход последнего - со входом третьего сепаратора, при этом выходы третьего сепаратора имеют возможность соединения с модулем хранения и переработки органического концентрата шламовых отходов, с модулем хранения минерального концентрата и/или с установкой гранулирования или брикетирования минерального концентрата, которая имеет возможность соединения с теплоэлектроагрегатом для получения электрической и тепловой энергии при сжигании гранул или брикетов, полученных из минерального концентрата.The task is ensured by the fact that in the complex for the processing of slurry waste of solid fossil fuels, containing a screen, a separator, as well as transport systems for moving the processed slurry waste, the new one is that the complex is equipped with two separators, a flotation unit, as well as a drying unit, chopper and heat and power unit, the flotation unit has a capacity for receiving recyclable waste and the first output is connected to the input of the screen, and the second output is flotation about the unit is connected to the input of the first separator, and the screen is connected to the input of the second separator, the outputs of the first and second separators are connected to the input of the screen, the output of which is connected to the input of the drying unit, the output of the drying unit is connected to the input of the grinder, and the output of the latter is connected to the input of the third separator while the outputs of the third separator can be connected to a module for storage and processing of organic sludge concentrate, with a module for storage of mineral concentrate and / or with a granulation or brine plant conducted through surveys mineral concentrate which has connectivity to teploelektroagregatom for producing electricity and heat by burning pellets or briquettes obtained from the mineral concentrate.

Конструкция заявленного комплекса позволяет получить из минеральной составляющей отходов топливо, путем его коагулирования и/или брикетирования, а из органической составляющей - сырье для широкой гаммы материалов, например, строительных. Весьма существенным является также и то, что конструкция комплекса обеспечивает возможность переработки(сжигания) полученного топлива для получения электроэнергии и питания ей потребительских сетей, а полученное при охлаждении турбогенератора тепло (горячая вода) используется для отопления помещений. Все это позволяет обеспечить полную утилизацию шламовых отходов с использованием всех их компонентов, обеспечить теплом и электроэнергией как сам комплекс, так и расположенные вблизи него потребители электроэнергии и тепла.The design of the claimed complex allows to obtain fuel from the mineral component of the waste, by coagulating and / or briquetting it, and from the organic component, raw materials for a wide range of materials, for example, building materials. It is also very significant that the construction of the complex provides the possibility of processing (burning) the resulting fuel to generate electricity and supply it with consumer networks, and the heat (hot water) obtained by cooling the turbogenerator is used to heat the premises. All this makes it possible to ensure complete utilization of sludge waste using all their components, to provide heat and electricity to both the complex itself and the consumers of electricity and heat located nearby.

При проведении патентных исследований в уровне техники не выявлены решения, идентичные заявленному комплексу, а следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности «новизна».When conducting patent research in the prior art, no solutions were identified that are identical to the claimed complex, and therefore, the claimed utility model meets the condition of patentability “novelty”.

Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.We believe that the information presented in the application materials is sufficient for the practical implementation of the utility model.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлена схема комплекса для переработки шламовых отходов твердых горючих ископаемых.The essence of the utility model is illustrated by graphic materials, which show a diagram of a complex for processing sludge waste of solid fossil fuels.

Комплекс для переработки шламовых отходов твердых горючих ископаемых представляет собой соединенные транспортными системами модули и агрегаты, обеспечивающие проведение полного технологического цикла переработки шламовых отходов, в том числе и обеспечение возможности использования полученных в процессе переработки компонентов для получения тепловой и электрической энергии (горючая составляющая отходов) и сырья для изготовления изделий широкого спектра назначения, например, строительных (негорючая составляющая).The complex for processing sludge waste of solid fossil fuels is a module and aggregates connected by transport systems that provide a complete technological cycle of processing sludge waste, including the possibility of using the components obtained in the process of processing to produce thermal and electrical energy (combustible component of the waste) and raw materials for the manufacture of products for a wide range of purposes, for example, construction (non-combustible component).

В настоящем описании под терминами «связан, соединен» следует понимать транспортные системы, обеспечивающие транспортировку (любые перемещения от модуля к модулю комплекса или от агрегата к агрегату) перерабатываемого сырья In the present description, the terms “connected, connected” should be understood transport systems that provide transportation (any movement from module to module of the complex or from unit to unit) of processed raw materials

и его компонентов в процессе осуществления технологического цикла переработки отходов.and its components in the process of implementing the technological cycle of waste processing.

Использованные в данном комплексе модули и агрегаты, транспортные системы, их монтаж и наладка не вызывает трудностей у специалистов и поэтому в материалах заявки они не раскрыты, тем более, что их выполнение не является предметом патентования.The modules and aggregates used in this complex, transport systems, their installation and commissioning do not cause difficulties for specialists and therefore they are not disclosed in the application materials, especially since their implementation is not subject to patenting.

Заявленный комплекс включает флотационный агрегат 1, связанный первым выходом с грохотом 2, а вторым - с первым сепаратором 3. Грохот связан со входом второго сепаратора 4. Выходы сепараторов 3 и 4 связаны со входом грохота 2, выход которого связан со входом агрегата сушки 5. Выход агрегата сушки 5 связан со входом измельчителя 6, а выход измельчителя 6 - с третьим сепаратором 7.The claimed complex includes a flotation unit 1 connected to the first output with a screen 2, and the second one to a first separator 3. The screen is connected to the input of the second separator 4. The outputs of the separators 3 and 4 are connected to the input of the screen 2, the output of which is connected to the input of the drying unit 5. The output of the drying unit 5 is connected to the input of the grinder 6, and the output of the grinder 6 is connected to the third separator 7.

Сепаратор 7 имеет возможность соединения посредством транспортных систем:The separator 7 has the ability to connect through transport systems:

- с модулем 8 хранения и использования органических компонентов;- with module 8 storage and use of organic components;

- с модулем 9 складирования полученного минерального (угольного) концентрата;- with module 9 for storage of the obtained mineral (coal) concentrate;

- с агрегатом 10 гранулирования или брикетирования полученного угольного концентрата.- with an aggregate 10 granulating or briquetting the obtained coal concentrate.

Агрегат 10 имеет возможность соединения с модулем 11 хранения сортового топлива и/или с агрегатом 12 для получения электроэнергии и тепла.The unit 10 has the ability to connect with the module 11 storage of high-grade fuel and / or with the unit 12 to produce electricity and heat.

Комплекс функционирует следующим образом.The complex operates as follows.

Для осуществления переработки сырье (шлам) подают в приемную емкость (бункер) флотационного агрегата 1. Подача может осуществляться грузовыми транспортными средствами, транспортерами или иным образом. В качестве флотационного агрегата может быть использована флотационная машина с пневмогидравлическим аэратором, позволяющая обогащать углесодержащие шламы с крупностью 0,5 мм и более методом пенной флотации с использованием как обычных флотационных реагентов для вспенивателя и собирателя, так и их комбинированных модификаций. В зависимости от исполнения комплекс может быть оснащен одно- или двухкамерной флотационной машиной. В результате For processing, raw materials (sludge) are fed into the receiving tank (hopper) of the flotation unit 1. The feed can be carried out by freight vehicles, conveyors or otherwise. As a flotation unit, a flotation machine with a pneumohydraulic aerator can be used, which makes it possible to enrich carbon-containing sludges with a particle size of 0.5 mm or more by the method of foam flotation using both conventional flotation reagents for a blowing agent and collector, and their combined modifications. Depending on the version, the complex can be equipped with one- or two-chamber flotation machine. As a result

проведения флотации шлама на выходе получают два продукта: флотационный концентрат и отходы флотации.Conducting flotation of sludge at the outlet get two products: flotation concentrate and flotation waste.

С флотационной машины полученный концентрат поступает на грохот 2, где подвергается грохочению по заданному классу крупности и калибруется по размерам, после чего кондиционная часть сырья поступает на агрегат сушки 5.From the flotation machine, the concentrate obtained is sent to screen 2, where it is screened according to the specified size class and calibrated by size, after which the conditioned part of the feed is fed to the drying unit 5.

Необходимо отметить, и это весьма важно, что в процессе флотации и грохочения сырья соответственно отходы флотации и грохочения поступают соответственно в первый 3 и второй 4 сепараторы. В качестве сепараторов в данном комплексе наиболее целесообразно использовать гидросепараторы. В гидросепараторах осуществляется разделение воды и отходов флотации и грохочения. Очищенная в гидросепараторах вода сливается в гидросистему или направляется в магистрали комплекса для осуществления его функционирования. Отходы флотации и грохочения подаются на вход грохота 2 для дальнейшей их переработки. Конструкции гидросепараторов которые могут быть использованы в данном комплексе известны и нет необходимости в их подробном описании.It should be noted, and it is very important that, in the process of flotation and screening of raw materials, respectively, flotation and screening waste enter the first 3 and second 4 separators, respectively. It is most expedient to use hydroseparators as separators in this complex. In hydraulic separators, water and flotation and screening waste are separated. The water purified in hydroseparators is discharged into the hydraulic system or sent to the main lines of the complex for its functioning. Flotation and screening waste are fed to the input of screen 2 for further processing. The designs of hydroseparators that can be used in this complex are known and there is no need for a detailed description thereof.

С выхода грохота сырье, как уже отмечалось выше, подается на агрегат сушки 5. В качестве агрегата сушки может быть использована вихревая сушилка, содержащая вихревую камеру со шнековым питателем на входе, подающим сырье на сушку в полость камеры. Сушка осуществляется газом - теплоносителем, подаваемым в полость камеры тангенциально и рассредоточенно по ее длине, в результате чего в полости камеры образуются газоугольные закрученные вихревые потоки, причем основная часть угольной взвеси концентрируется в периферийном потоке, который выводится из полости камеры и обезвоженный шлам подается в измельчитель 6. В качества измельчителя в данном комплексе может быть использована мельница - дробилка, конструкция которой хорошо известна и не требует дополнительных пояснений.From the screen, the raw material, as already noted above, is fed to the drying unit 5. As a drying unit, a vortex dryer containing a vortex chamber with a screw feeder at the inlet feeding the raw material to the drying chamber can be used. Drying is carried out by a gas-coolant supplied to the chamber cavity tangentially and dispersed along its length, as a result of which gas-angled swirling vortex flows are formed in the chamber cavity, the bulk of the coal suspension being concentrated in the peripheral stream that is discharged from the chamber cavity and the dehydrated sludge is fed to the grinder 6. As a grinder in this complex, a mill - crusher can be used, the design of which is well known and does not require additional explanations.

Процесс дробления обезвоженного углешлама сопровождается его охлаждением (остыванием) до 120 градусов С. В дробилке осуществляется доизмельчение шлама с ликвидацией имеющихся сростов.The crushing process of dehydrated coal sludge is accompanied by its cooling (cooling) to 120 degrees C. In the crusher, the sludge is regrind with the elimination of existing growths.

Охлажденный измельченный углешлам подхватывается потоком дымовых газов и подается на третий сепаратор 7, в качестве которого наиболее The cooled crushed coal sludge is picked up by a stream of flue gases and fed to a third separator 7, in which the most

целесообразно использовать пневмогравитационный электростатический сепаратор, где осуществляется разделение высушенного и измельченного шлама на органическую и минеральную составляющие.it is advisable to use a pneumogravitational electrostatic separator, where the separation of dried and ground sludge is carried out into organic and mineral components.

Сепаратор содержит бункер для загрузки сепарируемого материала, откуда материал подают в технологическую камеру, в которой размещены высоковольтные электроды. В процессе трения друг о друга частиц углешлама в технологической камере, они получают электрический заряд, причем минеральная составляющая шлама заряжается отрицательно, а органическая - положительно, в результате чего частицы угля отклоняются к одному электроду, а минеральные частицы - к другому, то есть осуществляется разделение минеральной и органической частей шлама. Разделенные компоненты через выходные патрубки выводятся из технологической камеры. В зависимости от заданной схемы управления комплексом минеральный компонент может быть подан на модуль 9, и/или на агрегат 10. Органический компонент шлама подается на модуль 8.The separator contains a hopper for loading the separated material, from where the material is fed into the process chamber, in which the high-voltage electrodes are placed. In the process of friction of coal sludge particles against each other in the technological chamber, they receive an electric charge, and the mineral component of the sludge is negatively charged, and the organic component is positive, as a result of which the coal particles are deflected to one electrode and the mineral particles to another, that is, separation is carried out mineral and organic parts of the sludge. Separated components through the outlet pipes are removed from the process chamber. Depending on the given control scheme for the complex, the mineral component can be fed to module 9 and / or to unit 10. The organic component of the sludge is fed to module 8.

При поступлении на агрегат 10 осуществляется его гранулирование и/или брикетирование минерального компонента. Такие агрегаты известны и нет необходимости в их подробном описании. С агрегата 10 готовый продукт поступает в зависимости от заданного цикла работы комплекса на модуль 11 хранения сортового топлива или в агрегат 12 (теплоэлектрогенератор) для получения электрической и тепловой энергии при его сжигании. В теплоэлектрогенераторе в процессе сгорания топлива оно превращается в генераторный газ и подается на двигатель внутреннего сгорания, который является приводом электрогенератора. Охлаждающая двигатель внутреннего сгорания вода используется как теплоноситель в системах обогрева помещений. Конструкция используемого в комплексе теплоэлектрогенератора известна.Upon admission to the unit 10, it is granulated and / or briquetted of the mineral component. Such aggregates are known and there is no need for a detailed description thereof. Depending on the set cycle of the complex, the finished product is delivered from unit 10 to the high-grade fuel storage module 11 or to unit 12 (heat and power generator) to receive electric and thermal energy during its combustion. In a heat electric generator, in the process of fuel combustion, it is converted into generator gas and fed to an internal combustion engine, which is the drive of the electric generator. Water cooling the internal combustion engine is used as a coolant in space heating systems. The design of the combined heat and power generator is known.

Claims

A complex for the processing of sludge from solid fossil fuels, containing a screen, a separator, as well as transport systems for moving the processed sludge waste, characterized in that the complex is equipped with two separators, a flotation unit, as well as a drying unit, a grinder and a heat and power unit, the flotation unit has a capacity for receiving recyclable waste and the first output is connected to the input of the screen, and the second output of the flotation unit is connected to the input of the first separator and the screen is with the input of the second separator, the outputs of the first and second separators are connected to the screen input, the output of which is connected to the input of the drying unit, the output of the drying unit is connected to the input of the grinder, and the output of the latter is connected to the input of the third separator, while the outputs of the third separator have the ability to connect with the module for storage and processing of organic sludge concentrate, with a module for storing mineral concentrate and / or with a granulation or briquetting unit for mineral concentrate, which has zmozhnost teploelektroagregatom connections to produce electrical and thermal energy from the combustion of pellets or briquettes obtained from the mineral concentrate.