UA124509U

UA124509U - COMPLEX ENERGY TECHNOLOGICAL LINE FOR SOLID WASTE DISPOSAL

Info

Publication number: UA124509U
Application number: UAU201711155U
Authority: UA
Inventors: Євген Володимирович Острецов; Віктор Вікторович Король
Original assignee: Євген Володимирович Острецов; Віктор Вікторович Король
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2017-11-15
Publication date: 2018-04-10

Abstract

Комплексна технологічна лінія утилізації твердих побутових відходів містить розташовані в технологічній послідовності блок підготовки і подачі сировини у вигляді дробарки, піролізну установку, блок ректифікації. Додатково лінія споряджена генераційним енергоблоком вироблення електричної енергії у вигляді двопаливної турбіни, та блоком подрібнення вуглецю. Піролізна установка містить не менше ніж 2 реактори.The complex technological line for the disposal of solid household waste contains located in the technological sequence unit of preparation and supply of raw materials in the form of a crusher, pyrolysis unit, rectification unit. In addition, the line is equipped with a generating unit for generating electricity in the form of a two-fuel turbine, and a block for grinding carbon. The pyrolysis plant contains at least 2 reactors.

Description

Корисна модель належить до області переробки промислових відходів різних галузей економіки в альтернативні енергетичні ресурси, що використовуються як для промислових, так і для побутових потреб.The useful model belongs to the field of processing industrial waste from various sectors of the economy into alternative energy resources used for both industrial and household needs.

Відомо спосіб переробки вуглецевовмісних твердих речовин методом швидкого піролізу у якому описана технологічна лінія для реалізації згаданого способу. Лінія включає, теплообмінник; водяний конденсатор; газову систему розігріву установки; газовий фільтр; вентилятор з керуванням частотної модуляції; реактор швидкого піролізу; сушарку киплячого шару. Вихідний матеріал, що переробляється подають у вібраційну сушарку і висушують до необхідної вологості (при необхідності, перед сушінням вихідний матеріал подрібнюють до потрібного розміру часток). Далі, висушений матеріал направляють в реактор швидкого піролізу, де його піддають термічній деструкції шляхом ініціації ентропійних вибухів (час перебування матеріалу в реакторі встановлюють виходячи з типу матеріалу, що переробляється).There is a known method of processing carbon-containing solids by the fast pyrolysis method, which describes the technological line for the implementation of the mentioned method. The line includes a heat exchanger; water condenser; gas heating system of the installation; gas filter; fan with frequency modulation control; fast pyrolysis reactor; fluid bed dryer. The raw material to be processed is fed into a vibrating dryer and dried to the required humidity (if necessary, before drying, the raw material is crushed to the required particle size). Next, the dried material is sent to the fast pyrolysis reactor, where it is subjected to thermal destruction by initiating entropy explosions (the residence time of the material in the reactor is set based on the type of material being processed).

Продуктами переробки реактора швидкого піролізу є: піролізний газ; високо вуглецева тверда речовина; теплова енергія - перегріта пара, що утворюється в результаті управління температурним режимом всередині реактора. Далі, піролізний газ надходить в систему конденсації, де він конденсується в рідку складову - синтетичну нафту, виведену для подальшого використання в різних галузях промисловості і енергетики. Осушений газ - синтез- газ (газ після конденсації) направляється або на потреби промисловості і ЖКГ (включаючи використання в побутових газових плитах), або для генерації електроенергії, або для подальшого зрідження за допомогою кріогенних установок. Високовуглецевий матеріал самопливом виводиться з реактора і направляється для подальшого використання в різних галузях промисловості (металургія, парфумерія, агрономія, медицина, хімічна промисловість і т.д.) як базова вихідна сировина, (патент КО Мо 2451880, МПК г230 5/02, Е230 5/027, Е2306 5/04, ВО9В 3/00). Основним недоліком такої системи є відсутність замкнутого циклу переробки вуглецевовмісних твердих речовин.The processing products of the fast pyrolysis reactor are: pyrolysis gas; high carbon solid; thermal energy - superheated steam, formed as a result of temperature control inside the reactor. Next, the pyrolysis gas enters the condensation system, where it condenses into a liquid component - synthetic oil, which is removed for further use in various industries and energy. Dried gas - synthesis gas (gas after condensation) is sent either to the needs of industry and utilities (including use in household gas stoves), or for electricity generation, or for further liquefaction using cryogenic units. The high-carbon material is removed from the reactor by gravity and sent for further use in various industries (metallurgy, perfumery, agronomy, medicine, chemical industry, etc.) as a basic raw material (patent KO Mo 2451880, IPC g230 5/02, E230 5/027, E2306 5/04, VO9B 3/00). The main disadvantage of such a system is the lack of a closed cycle of carbon-containing solids processing.

Відома система СОМРЕХ для переробки вуглецевовміщуючої сировини і утилізації відходів нафтової промисловості (пер:/досріамег.ги/42877042-5і51ету-сотрех-аїма-регегабоїкі- идіеємодогодзодег2пазпспедо-5угма-і-шї2асії-отодом-пепуапоу-рготувПпІепповії.піті) - прототип.The well-known SOMREK system for the processing of carbon-containing raw materials and the utilization of oil industry waste (per:/dosriameg.gy/42877042-5i51etu-sotrekh-aima-regegaboiki-ideieyomodogodzodeg2pazpspedo-5ugma-i-shi2asiai-otodom-pepuapou-rgotuvPpIeppovii.piti) is a prototype.

Система включає блок підготовки і подачі сировини (дробарка), блок вібраційної сушаркиThe system includes a raw material preparation and supply unit (crusher), a vibrating dryer unit

Зо киплячого слою, відцентрові циклони, гвинтовий живильник, блок реактора швидкого піролізу, теплообмінний апарат, блок ректифікації, збірник вуглецю.From the fluidized bed, centrifugal cyclones, screw feeder, fast pyrolysis reactor unit, heat exchanger, rectification unit, carbon collector.

Сировиною для отримання піролізного газу у згаданій системі є: корисні копалини (торф, сланець, кам'яне вугілля, буре вугілля, вугільний шлам), відходи підприємств деревообробної промисловості, відходи сільськогосподарських підприємств, включаючи відходи свинарства та птахівництва, відходи рослинництва, в тому числі солома, макуха тощо, відходи підприємств легкої, харчової та алкогольної промисловості, побутові відходи, включаючи паперові, целофанові, пластикові відходи, автомобільні покришки, гума.The raw materials for obtaining pyrolysis gas in the mentioned system are: minerals (peat, shale, hard coal, lignite, coal sludge), waste from woodworking enterprises, waste from agricultural enterprises, including waste from pig and poultry farming, waste from plant production, including straw, cake, etc., waste from light, food and alcohol industries, household waste, including paper, cellophane, plastic waste, car tires, rubber.

У результаті промислової експлуатації системи СОМРЕХ отримують синтетичну нафту, що призначена для подальшої переробки з метою отримання фракцій моторних палив і харчових ароматичних речовин або інших цінних хімічних продуктів, або для використання в системахAs a result of the industrial operation of the SOMREK system, synthetic oil is obtained, which is intended for further processing in order to obtain fractions of motor fuels and food aromatic substances or other valuable chemical products, or for use in systems

ТЕЦ ї котельних, високовуглецевий матеріал з вмістом чистого вуглецю до 90 95, призначений для використання в металургії, хімічній та харчовій промисловості, в енергетиці (як висококалорійне паливо - до 30 МДж/кг), синтез-газ - газова суміш вуглеводнів з теплотою згоряння до 34 МДж/му, призначена для використання в енергетичних системах і системах споживання газу, а також як сировина для органічного синтезу з метою отримання необхідних продуктів, теплову енергію, що вивільняється в процесі швидкого піролізу, яку направляють на підтримку технологічного процесу, а також використовують в реакторі для максимального виходу продукту - синтез-газу, як і у наведеного аналога недоліком такої системи є відсутність замкнутого циклу переробки вуглецевовмісних твердих речовин.CHP and boiler plants, a high-carbon material with a pure carbon content of up to 90 95, intended for use in metallurgy, the chemical and food industry, in energy (as a high-calorie fuel - up to 30 MJ/kg), synthesis gas - a gas mixture of hydrocarbons with a heat of combustion up to 34 MJ/mu, intended for use in energy systems and gas consumption systems, as well as raw materials for organic synthesis in order to obtain the necessary products, thermal energy released in the process of fast pyrolysis, which is directed to support the technological process, and also used in reactors for the maximum yield of the product - synthesis gas, as with the given analog, the disadvantage of such a system is the lack of a closed cycle of carbon-containing solids processing.

В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення відомої лінії утилізації твердих побутових відходів, в якій шляхом спорядження технологічної лінії додатковими блоками, забезпечується замкнутий цикл переробки (утилізації) вхідної сировини з реалізацією безперервного технологічного процесу.The basis of the useful model is the task of improving the well-known solid household waste disposal line, in which, by equipping the technological line with additional blocks, a closed cycle of processing (utilization) of input raw materials is ensured with the implementation of a continuous technological process.

Поставлена задача вирішується тим, що у комплексній технологічній лінії переробки твердих побутових відходів, яка включає розташовані в технологічній послідовності блок підготовки і подачі сировини у вигляді дробарки, піролізну установку, блок ректифікації, новим є те, що лінія споряджена генераційним енергоблоком вироблення електричної енергії у вигляді двопаливної турбіни, та блоком подрібнення вуглецю, причому піролізна установка містить не менше ніж 2 реактори. бо Суть корисної моделі пояснює креслення.The task is solved by the fact that in the complex technological line for the processing of solid household waste, which includes a unit for the preparation and supply of raw materials in the form of a crusher, a pyrolysis unit, and a rectification unit located in a technological sequence, the new thing is that the line is equipped with a generating unit for the production of electrical energy in the form of dual-fuel turbine, and a coal grinding unit, and the pyrolysis plant contains at least 2 reactors. for the essence of a useful model explains the drawing.

На фігурі зображено комплексну технологічну лінію переробки твердих побутових відходів.The figure shows a complex technological line for the processing of solid household waste.

Технологічна лінія включає блок підготовки і подачі сировини у вигляді шредерної дробарки 1, піролізну установку 2, що має ректифікаційну колону 3, у якій отримують синтетичну нафту, синтез-газ, високовуглецевий матеріал, блок подрібнення вуглецю 4, двопаливну турбіну 5 для отримання електричної енергії та відпрацьованих газів.The technological line includes a unit for the preparation and supply of raw materials in the form of a shredder crusher 1, a pyrolysis unit 2, which has a rectification column 3, in which synthetic oil, synthesis gas, high-carbon material are obtained, a coal grinding unit 4, a dual-fuel turbine 5 for obtaining electrical energy and exhaust gases.

Лінія працює у такий спосіб.The line works as follows.

Сировина, яка підлягає утилізації підвозиться автомобільним транспортом до бункера накопичувача з якого гідравлічним подавачем загружається у дробарку - шредер 1, далі транспортером підготовлений матеріал транспортується до пересувного розподілювача підготовленої сировини та через загрузочні люки (кількість загрузочних люків залежить від кількості реакторів піролізної установки, у описуваній піролізній установці їх 16) подається у піролізну установку 2. З моменту закриття відповідного загрузочного люка паливо розкладається під дією температури 450 С на дві фракції - летючи газоподібні фракції та високовуглецевий матеріал (твердий залишок). Газоподібні фракції подаються до ректифікаційної колони З, де при температурі 80 "С розкладаються також на дві фракції - синтетичну нафту та синтез-газ. Синтетична нафта зливається у ємність - накопичувач, а синтез-газ подається до двопаливної турбіни 5, де перетворюється відомим шляхом у електричну енергію, теплова енергія у вигляді відпрацьованих газів повертається до відповідних реакторів піролізної установки. Високовуглецевий матеріал (твердий залишок) подається у блок подрібнення вуглецю 4 після якого направляється, як і синтез-газ до двопаливної турбіни 5.The raw material to be disposed of is transported by road transport to the storage hopper, from which it is loaded into the crusher - shredder 1 by a hydraulic feeder, then the prepared material is transported by a conveyor to the mobile distributor of the prepared raw materials and through loading hatches (the number of loading hatches depends on the number of reactors of the pyrolysis plant, in the described pyrolysis installation of them 16) is fed into the pyrolysis unit 2. From the moment of closing the corresponding loading hatch, the fuel decomposes under the influence of a temperature of 450 C into two fractions - volatile gaseous fractions and high-carbon material (solid residue). Gaseous fractions are fed to the rectification column C, where at a temperature of 80 "С they are also decomposed into two fractions - synthetic oil and synthesis gas. Synthetic oil is poured into a storage tank, and synthesis gas is fed to a dual-fuel turbine 5, where it is converted in a known way into electrical energy, thermal energy in the form of waste gases is returned to the corresponding reactors of the pyrolysis plant. The high-carbon material (solid residue) is fed to the carbon crushing unit 4, after which it is sent, like the synthesis gas, to the dual-fuel turbine 5.

Таким чином заявлена лінія утилізації твердих побутових відходів забезпечує комплексну переробку сировини з замкнутим циклом та реалізує безперервний технологічний процес.In this way, the declared solid household waste disposal line provides complex processing of raw materials with a closed cycle and implements a continuous technological process.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

A complex technological line for the utilization of solid household waste, which includes a unit for the preparation and supply of raw materials in the form of a crusher, a pyrolysis unit, a rectification unit, which is located in a technological sequence, and is distinguished by the fact that the line is equipped with a generating unit for the production of electrical energy in the form of a dual-fuel turbine, and a unit

From the grinding of carbon, and the pyrolysis plant contains at least 2 reactors. he is still 4 years old with Eto