UA18190U

UA18190U - Installation of shaft type for utilization of solid organic wastes

Info

Publication number: UA18190U
Application number: UAU200609389U
Authority: UA
Inventors: Volodymyr Semenovyc Zhyvchenko; Mykhailo Yosypovych Zubkov; Serhii Vasyliovych Kondratenko
Original assignee: Volodymyr Semenovyc Zhyvchenko; Mykhailo Yosypovych Zubkov; Serhii Vasyliovych Kondratenko
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2006-10-16

Abstract

Installation of shaft type for utilization of solid organic waste relates to apparatuses for processing solid organic wastes and can be used in power engineering, in chemistry and in municipal economy.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до установок для переробки твердих органічних відходів і може знайти 2 застосування в енергетичній і хімічній галузях промисловості, а також комунальному господарстві.The useful model refers to installations for the processing of solid organic waste and can find 2 applications in the energy and chemical industries, as well as in the municipal economy.

Відома установка шахтного типу для утилізації твердих побутових і промислових відходів |11.A well-known mine-type installation for the disposal of solid household and industrial waste |11.

Установка має реактор, горн, завантажувальний бункер з механізмом для примусової подачі твердих відходів з бункера в порожнину реактора, теплообмінну камеру, куди поступають продукти горіння, камеру нагріву повітря, звідки нагріте повітря поступає по похилих каналах, які виконані у футеровці пода в зону горіння 70 коксівного залишку. Крім того, камера нагріву повітря має додаткове кільцеве сопло (щілина) для підведення повітря в теплообмінну камеру для допалювання піролізного газу, яке обладнане зазором між нижньою кромкою стінки теплообмінної камери і подом. У нижній частині установка має вертикальний канал для виходу розплавленого мінерального залишку в ємність, заповнену водою і виконуючої функцію гідрозатвора. У верхній частині установки є колектор для подачі повітря в камеру підігріву і колектор для відбору піролізного газу. 12 Наявність додаткового сопла сприяє процесу допалювання піролізного газу. При цьому в зоні реакції розвиваються достатньо висока температура, перешкоджаюча утворенню таких шкідливих речовин як діоксини і фурани. Допалювання піролізного газу в установці знижує навантаження на навколишнє середовище, що дає можливість експлуатувати її в автономному режимі, наприклад, в місцях знаходження сміттєвих звалищ.The installation has a reactor, a blast furnace, a charging hopper with a mechanism for forced feeding of solid waste from the hopper into the reactor cavity, a heat exchange chamber where combustion products enter, an air heating chamber, from where heated air flows through inclined channels, which are made in the lining of the pit into the combustion zone 70 coke residue. In addition, the air heating chamber has an additional annular nozzle (slot) for supplying air to the heat exchange chamber for additional combustion of pyrolysis gas, which is equipped with a gap between the lower edge of the heat exchange chamber wall and the floor. In the lower part, the installation has a vertical channel for the exit of the molten mineral residue into a container filled with water and performing the function of a water seal. In the upper part of the installation there is a collector for supplying air to the heating chamber and a collector for the selection of pyrolysis gas. 12 The presence of an additional nozzle contributes to the process of afterburning pyrolysis gas. At the same time, a sufficiently high temperature develops in the reaction zone, preventing the formation of such harmful substances as dioxins and furans. After-burning of pyrolysis gas in the installation reduces the load on the environment, which makes it possible to operate it in autonomous mode, for example, in places where garbage dumps are located.

Установка має наступний істотний недолік. Наявність додаткового сопла дозволяє вирішити екологічну задачу - допалювати піролізний газ до отримання екологічно нешкідливих газів, що відходять, але при цьому не досягаються високі економічні показники. Це пов'язано з тим, з тим, що відходи можуть мати різний хімічний склад і різний фізичний стан, піролізний газ, що тому утворюється, також може мати різний хімічний склад. Для допалювання такого газу у кожному конкретному випадку потрібна різна кількість повітря. Але оскільки додаткове сопло не регульоване, то часто повітря на допалювання подається з лишком або недоліком. У першому випадку погіршуються економічні, в другому - екологічні показники. вThe installation has the following significant drawback. The presence of an additional nozzle makes it possible to solve the environmental problem - to reburn the pyrolysis gas to obtain environmentally harmless exhaust gases, but at the same time, high economic indicators are not achieved. This is due to the fact that the waste can have a different chemical composition and a different physical state, the pyrolysis gas, which is therefore formed, can also have a different chemical composition. In each specific case, a different amount of air is required for additional combustion of such gas. But since the additional nozzle is not adjustable, air for afterburning is often supplied with an excess or deficiency. In the first case, economic indicators deteriorate, in the second - environmental indicators. in

У основу корисної моделі поставлена задача: удосконалити установку для утилізації твердих органічних відходів зміни схеми подачі повітря на допалювання піролізного газу, з тим, щоб привести у відповідність кількість повітря, що подається, на опалювання піролізного газу від складу відходів, що переробляються.The useful model is based on the following task: to improve the plant for the utilization of solid organic waste by changing the air supply scheme for post-burning of pyrolysis gas, in order to match the amount of air supplied for heating pyrolysis gas from the composition of the processed waste.

Передбачивши при цьому можливість виключення спалювання піролізного газу в установці і напрями його в о топку котельного агрегату як додатковий енергоносій. Ге»)At the same time, foreseeing the possibility of excluding the combustion of pyrolysis gas in the installation and directing it to the furnace of the boiler unit as an additional energy carrier. Ge")

Поставлена мета досягається тим, що в установці шахтного типу для утилізації твердих горючих відходів, що містить реактор, горн, камеру відведення суміші піролізного газу і продуктів горіння і камеру нагріву -- повітря, розділені між собою циліндровою перегородкою, що має кільцеву щілину (сопло) для підведення повітря с в камеру відведення суміші піролізного газу і продуктів горіння, кільцева перегородка виконана складовою, 3о причому нижня її частина виконана з можливістю переміщення у вертикальному напрямі і забезпечено -- механізмом регулювання ширини кільцевої щілини, і може бути виконаний у вигляді тяги, сполученої з нижньою частиною кільцевої перегородки і взаємодіючої з гайка-гвинтовою парою.The goal is achieved by the fact that in a mine-type installation for the disposal of solid combustible waste, which contains a reactor, a furnace, a chamber for removing a mixture of pyrolysis gas and combustion products, and a heating chamber - air, separated from each other by a cylindrical partition with an annular gap (nozzle) to supply air to the pyrolysis gas and combustion products discharge chamber, the annular partition is made of composite material, and its lower part is made with the possibility of movement in the vertical direction and is equipped with a mechanism for adjusting the width of the annular gap, and can be made in the form of a thrust, connected with the lower part of the annular partition and interacting with the nut-screw pair.

Загальними з прототипом істотними ознаками корисної моделі є: « - реактор; 70 - горн; 8 с - камера нагріву повітря;Common with the prototype, the essential features of the utility model are: "- reactor; 70 - bugle; 8 s - air heating chamber;

Із» - камера відведення суміші піролізного газу і продуктів горіння; - циліндрова перегородка, що розділяє камери нагріву повітря і відведення піролізного газу; - наявність кільцевої щілини між камерою нагріву повітря і камерою відведення піролізного газу."Iz" - the removal chamber of the mixture of pyrolysis gas and combustion products; - a cylindrical partition separating the air heating chambers and pyrolysis gas discharge; - the presence of an annular gap between the air heating chamber and the pyrolysis gas removal chamber.

Відмітними від прототипу істотними ознаками корисної моделі є: - - виконання кільцевої перегородки складової;Distinct from the prototype, the essential features of the useful model are: - - execution of the annular partition of the component;

Ге | - виконання нижньої частини кільцевої перегородки рухомої у вертикальному напрямі; - постачання нижньої частини кільцевої перегородки механізмом регулювання ширини кільцевої щілини. - Наявність приведених вище істотних ознак є необхідною і достатньою для всіх випадків, на якіGe | - execution of the lower part of the circular partition movable in the vertical direction; - supplying the lower part of the annular partition with a mechanism for adjusting the width of the annular gap. - The presence of the above essential signs is necessary and sufficient for all cases for which

Те) 20 розповсюджується область використовування корисної моделі.Te) 20 the area of use of the useful model is spread.

Альтернативними ознаками корисної моделі є: с - виконання механізму регулювання кільцевої щілини у вигляді тяги, сполученої з нижньою частиною кільцевої перегородки і взаємодіючої з гайка-гвинтовою парою; - виконання нижнього торця верхньої частини циліндрової перегородки і верхнього торця нижньої частини 25 перегородки конічними з однаковою конусностью. с Корисна модель пояснюється кресленням (Фіг.), на якому зображений подовжній розріз установки.Alternative features of a useful model are: c - implementation of the mechanism for regulating the annular gap in the form of a thrust connected to the lower part of the annular partition and interacting with a nut-screw pair; - making the lower end of the upper part of the cylindrical partition and the upper end of the lower part 25 of the partition conical with the same taper. c A useful model is explained by a drawing (Fig.), which shows a longitudinal section of the installation.

Установка має реактор 1, бункер для прийому відходів 2 з пристосуванням для примусової подачі відходів в реактор (на кресленні не показано), камеру нагріву повітря З, камеру відведення піролізного газу і продуктів горіння 4, розділених циліндровою перегородкою, і що складається з верхньої стаціонарної частини 5 і нижньої, 60 рухомої у вертикальному напрямі 6.The installation has a reactor 1, a hopper for receiving waste 2 with a device for forcing waste into the reactor (not shown in the drawing), an air heating chamber C, a chamber for the removal of pyrolysis gas and combustion products 4, separated by a cylindrical partition, and consisting of an upper stationary part 5 and the lower, 60 movable in the vertical direction 6.

Між горном 7 і циліндровою стінкою 8 реактора 1 є кільцева щілина 9 для виходу піролізного газу і продуктів горіння в камеру їх відведення 4. У верхній частині установки розташовані колектори 10 і 11 відповідно для підведення повітря і відведення суміші піролізного газу і продуктів горіння з входом 12 і вихідним 13 отворами. Установка забезпечена гідрозатвором 14. У сурмі 7 виконано декілька (наприклад, 5) бо похилих каналів для подачі повітря з камери нагріву повітря З в зону горіння коксівного залишку. Нижня частина 6 розділової циліндрової перегородки забезпечена механізмом її переміщення у вертикальному напрямі, забезпечуючи регулювання зазору 16 між верхньою 15 і нижньої 6 частинами циліндрової перегородки. Механізм переміщення виконаний у вигляді гайко-гвинтових пар 17, закріплених на кронштейні 18 і сполучених тягою 19 з нижнім торцем нижньої частини б циліндрової розділової перегородки. Верхній торець нижньої частини 6 циліндрової перегородки і нижній торець верхньої 5 перегородки виконані конічними з однаковою величиною конусності 20.Between the furnace 7 and the cylinder wall 8 of the reactor 1, there is an annular gap 9 for the exit of pyrolysis gas and combustion products into the chamber for their removal 4. In the upper part of the installation, there are collectors 10 and 11, respectively, for air supply and removal of the mixture of pyrolysis gas and combustion products with inlet 12 and output 13 holes. The installation is equipped with a hydraulic valve 14. Several (for example, 5) inclined channels are made in the sump 7 for supplying air from the air heating chamber C to the coke residue combustion zone. The lower part 6 of the dividing cylinder partition is equipped with a mechanism for moving it in the vertical direction, ensuring the adjustment of the gap 16 between the upper 15 and the lower 6 parts of the cylinder partition. The movement mechanism is made in the form of nut-screw pairs 17, fixed on the bracket 18 and connected by a rod 19 to the lower end of the lower part b of the cylindrical partition. The upper end of the lower part 6 of the cylinder partition and the lower end of the upper 5 partition are made conical with the same conicity value 20.

У горні 7 є вертикальний канал 21 для висновку розплавленого мінерального залишку в ємність 14.In the mine 7 there is a vertical channel 21 for extracting the molten mineral residue into the container 14.

Установка працює таким чином. 70 На подину 7 завантажують сухі горючі відходи і запалюють їх. Повітря, для горіння подають через вхідний отвір 12, камеру нагріву повітря З, похилі канали 15 у вертикальний канал 21. Одночасно починають завантаження приймального бункера 2 відходами. З приймального бункера 2 за допомогою механізму для примусової подачі відходи поступають в порожнину реактора 1. Відходи, опускаючись вниз по реактору, послідовно проходять зону сушки, зону піроліза і зону спалювання коксівного залишку. Продукти горіння з /5 окислювальної зони (зони горіння) через зазор 9, утворений торцем стінки реактора і подини поступає в камеру 4, проходячи по якій гази нагрівають реактор 1 до температур, необхідних для здійснення сухого піролізу органічних відходів.The installation works like this. 70 Dry combustible waste is loaded onto floor 7 and ignited. Air for combustion is supplied through the inlet 12, the air heating chamber Z, the inclined channels 15 into the vertical channel 21. At the same time, the receiving hopper 2 begins to be loaded with waste. From the receiving hopper 2, with the help of a mechanism for forced feeding, the waste enters the cavity of the reactor 1. The waste, descending down the reactor, successively passes through the drying zone, the pyrolysis zone and the coke residue burning zone. Combustion products from /5 of the oxidation zone (combustion zone) through the gap 9 formed by the end of the reactor wall and the bottom enters the chamber 4, passing through which the gases heat the reactor 1 to the temperatures necessary for dry pyrolysis of organic waste.

Утворюється пара і піролізний газ проходять вниз по реактору 1 і через кільцеву щілину 9 поступають в камеру 4 і далі - в збірний колектор 11, звідки через вихідний отвір 13 відводиться (при необхідності в скрубер) в атмосферу, або відводиться до топки котельної установки.The generated steam and pyrolysis gas pass down the reactor 1 and through the annular gap 9 enter the chamber 4 and further - into the collector 11, from where it is discharged through the outlet 13 (if necessary to the scrubber) into the atmosphere, or is discharged to the furnace of the boiler installation.

Проходячи по камері 4, продукти горіння нагрівають камеру 3, по якій поступає повітря. Нагріте в камері З повітря поступає по каналах 15 в зону горіння коксівного залишку, а також (при необхідності) через кільцеву щілину 16 в камеру 4 для допалювання суміші піролізного газу і продуктів горіння коксівного залишку. Продукти піроліза, проходячи через розжарений коксівний залишок, нагріваються до температур не менше 10002. При таких температурах відбувається повне руйнування молекул діоксинів.Passing through chamber 4, combustion products heat chamber 3, through which air flows. Air heated in chamber C enters through channels 15 into the combustion zone of coke residue, and also (if necessary) through annular gap 16 into chamber 4 for additional combustion of the mixture of pyrolysis gas and combustion products of coke residue. The pyrolysis products, passing through the red-hot coke residue, are heated to temperatures of at least 10002. At such temperatures, dioxin molecules are completely destroyed.

Крім того, волога відходів, реагуючи з вуглецем коксівного залишку, газифікується з утворенням горючих в) компонентів СО і Но. Оскільки утилізовані органічні відходи можуть мати різне походження (побутові, промислові) різний хімічний склад і фізичний стан (вогкість, густина, фракційний склад і т.п.), піролізний газ, що утворюється, може мати різний хімічний склад. Тому для допалювання газу у кожному конкретному оIn addition, the moisture of the waste, reacting with the carbon of the coke residue, is gasified with the formation of combustible c) components CO and NO. Since the utilized organic waste can have a different origin (domestic, industrial), different chemical composition and physical state (moisture, density, fractional composition, etc.), the pyrolysis gas formed can have a different chemical composition. Therefore, for additional gas burning in each specific o

Зо випадку потрібна різна кількість повітря.Depending on the case, different amounts of air are needed.

Необхідна кількість повітря досягається шляхом зміни ширини кільцевої щілини 16, що здійснюється, б» наприклад, за допомогою пари гвинт-гайка 17. «-The required amount of air is achieved by changing the width of the annular gap 16, which is carried out, for example, with the help of a screw-nut pair 17. "-

У разі використовування запропонованої установки як приставка до котельних за допомогою гвинтового механізму 17 повністю перекривається кільцева щілина 16 і піролізний газ подається як додаткове паливо в со Котельний агрегат. «-In the case of using the proposed installation as an attachment to the boiler room, the annular gap 16 is completely covered by the screw mechanism 17 and the pyrolysis gas is supplied as additional fuel to the boiler unit. "-

Джерело інформації: 1. Патент України Мо13410, бюл. Моз, 2006. « юSource of information: 1. Patent of Ukraine Mo13410, bull. Moz, 2006. « yu

Claims

The formula of the invention Z

- A mine-type installation for the disposal of solid organic waste, which contains a reactor, a furnace, a chamber for the removal of pyrolysis gas and combustion products, and an air heating chamber, separated from each other by a cylindrical partition, has an annular gap for supplying air to the chamber for the removal of pyrolysis gas and combustion products, which is distinguished by the fact that the annular partition is made folded, and its lower part is made movable in the vertical direction and equipped with a mechanism for adjusting the width of the annular gap. (ee) - at 50 (42)

with

60 b5