UA75555C2

UA75555C2 - A plant for pyrolisis of industrial and domestic waste

Info

Publication number: UA75555C2
Application number: UAA200511680A
Authority: UA
Inventors: Serhii Yuriiovych Stryzhak; Oleksandr Petrovych Stetsenko; Anatolii Mykolaiovych Halchun; Viktor Semenovych Petrovskyi
Original assignee: Oekokominvestoe Ltd Liability; Shved Roman Petrovych; Serhii Yuriiovych Stryzhak; Yablonskyi Valentyn Volodymyro
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2006-04-17

Abstract

The invention relates to chemical equipment, in particular to plants for pyrolisis (gasification) in the volume of melts of salts or alkalis of domestic and industrial waste containing organic substances. The plant is equipped with unit for introduction of waste, set on the body axis, and its lower edge located below the melt level, and in the reactor chamber the shell is disposed axially thereto, and the lower end thereof is located below the edge of the unit for introduction, and the upper one is located above the melt level. In space between the unit for introduction and the shell one or two helical surfaces are located, and in the space between the shell and the body heating pipes are disposed. The plant is equipped with pressing discharge mechanism for withdrawing solid slags. This mechanism has heater and flap lid, and the latter has a circular bore for cooling and plate-shaped heater. The proposed structure allows to achieve a high pyrolisis productivity and provide withdrawing heavy slags.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до хімічного устаткування, зокрема , до установок для піролізу (газифікації) в об'ємі 2 розплавів солей або лугів побутових і промислових відходів, що містять органічні речовини.The invention relates to chemical equipment, in particular, to installations for pyrolysis (gasification) in volume 2 of molten salts or alkalis of household and industrial waste containing organic substances.

Відомі установки піролиза органічних речовин |1), що включають герметичний реактор, наприклад, виконаний у виді двох вертикальних циліндричних камер різного діаметра, установлених співвісно одна в іншій. Корпус внутрішньої камери, зв'язаний з верхньою кришкою зовнішньої камери, має меншу висоту і цілком відкритий у своїй нижній частині. Висота рівня розплаву, наприклад, солі, вибирається в такий спосіб, щоб внутрішня 710 камера лише частково, наприклад на одну третину своєї висоти, була занурена в розплав. Реактор має вузол завантаження відходів, вузол видалення твердих неорганічних складових, котрі утримуються в розплаві солі, патрубки для подачі повітря і виходу піролизньх газів. Відходи разом з повітрям подаються вертикально вниз через вузол завантаження реактора і через патрубок попадають у центральну зону розплаву, де при температурі 8502С відбувається газифікація. Піролизний газ, що при цьому утвориться, барботує через розплав солі, попередньо очищається і надходить у зовнішню зону розплаву для більш повної газифікації й очищення .Known installations of pyrolysis of organic substances |1), which include a hermetic reactor, for example, made in the form of two vertical cylindrical chambers of different diameters, installed coaxially one inside the other. The body of the inner chamber, connected to the upper cover of the outer chamber, has a lower height and is completely open in its lower part. The height of the level of the melt, for example salt, is chosen in such a way that the inner chamber 710 is only partially, for example one-third of its height, immersed in the melt. The reactor has a unit for loading waste, a unit for removing solid inorganic components that are kept in molten salt, and nozzles for air supply and pyrolysis gas exit. The waste together with the air is fed vertically down through the reactor loading unit and through the nozzle enters the central zone of the melt, where gasification takes place at a temperature of 8502C. The resulting pyrolysis gas bubbles through the molten salt, is pre-cleaned and enters the outer zone of the melt for more complete gasification and purification.

Недоліком даної установки є низька продуктивність унаслідок того, що: - установка не може забезпечити швидкий і рівномірний розподіл відходів у всьому об'ємі розплаву і використовує в процесі піролиза лише незначну частину його об'єму; - не забезпечує рівномірного розподілу температур по всьому об'ємі розплаву; - вузол завантаження відходів і їхньої подачі в камеру використовується одночасно для подачі в об'єм розплаву повітря, кисень якого відіграє роль окислювача в процесі газифікації відходів, що неминуче буде приводити до газифікації в транспортному патрубку вузла подачі ще до надходження відходів в об'єм розплаву, а це обов'язково буде приводити до зашлакування патрубка і виходу з ладу вузла подачі відходів.The disadvantage of this installation is low productivity as a result of the fact that: - the installation cannot ensure fast and uniform distribution of waste in the entire volume of the melt and uses only a small part of its volume in the pyrolysis process; - does not ensure uniform temperature distribution throughout the volume of the melt; - the waste loading unit and its supply to the chamber is used simultaneously to supply air to the melt volume, the oxygen of which plays the role of an oxidizer in the waste gasification process, which will inevitably lead to gasification in the transport nozzle of the supply unit even before the waste enters the melt volume , and this will necessarily lead to clogging of the pipe and failure of the waste supply unit.

Найбільш близьким до запропонованого технічного рішення є установка для піроліза відходів, що описана в с 29 патенті України Мо 66959 |2). У тій установці піролізна камера виконана у вигляді горизонтально розташованого (9 тора і обладнана декількома тангенціальними газодинамічними соплами.The closest to the proposed technical solution is the installation for pyrolysis of waste, which is described in p. 29 of the Ukrainian patent Mo 66959 |2). In that installation, the pyrolysis chamber is made in the form of a horizontally located (9) torus and is equipped with several tangential gas-dynamic nozzles.

Недоліками даної установки є: - наявність газодинамічних сопел, що визначає підвищену складність конструкції і підвищене пінсутворення, оскільки в об'єм розплаву додатково до того, що утвориться з відходів піролизному газу додається транспортний о газ; ю - ускладнений вивід твердих шлаків з реакторної камери.The disadvantages of this installation are: - the presence of gas-dynamic nozzles, which determines the increased complexity of the design and increased pin formation, since transport gas is added to the melt volume in addition to what is formed from waste pyrolysis gas; у - complicated removal of solid slag from the reactor chamber.

Метою винаходу є спрощення конструкції і забезпечення виводу твердих шлаків. щоThe purpose of the invention is to simplify the design and ensure the removal of solid slag. what

Зазначені цілі досягаються тим, що горизонтальна циркуляція замінена на комбіновану вертикальну з юю обертаючою складовою, а установка обладнана витисневим зливальним пристроєм.The specified goals are achieved by the fact that the horizontal circulation is replaced by a combined vertical one with a rotating component, and the installation is equipped with a displacement draining device.

Зо Конструкція установки представлена на кресленні. -The construction of the installation is presented in the drawing. -

Піролизна камера має циліндричний корпус 1 з конічним днищем 2. Вузол З введення відходів встановлені по осі корпуса 1, при цьому нижній торець 4 вузли З введення відходів розташовані нижче рівня розплаву.The pyrolysis chamber has a cylindrical body 1 with a conical bottom 2. The waste input node Z is installed along the axis of the body 1, while the lower end 4 of the waste input node Z is located below the melt level.

Співвісно з вузлом З введення відходів у корпусі 1 поміщена обичайка 5, нижній кінець якої розташований нижче « торця 4, а верхній - вище рівня розплаву. У кільцевому просторі між вузлом З уведення відходів і обичайкою 5 З7З 70 встановлені одна або кілька гвинтових поверхонь 6. У просторі між обичайкою 5 і корпусом 4 розміщені жарові с труби 7. Над обичайкою 5 установлений із зазором відбийник 8. У верхній частині корпуса 1 виконаний патрубок "з 9 для виводу продуктів піролізу.Correspondingly with the unit of waste introduction in the body 1, a custom 5 is placed, the lower end of which is located below the end face 4, and the upper one is above the level of the melt. One or more helical surfaces 6 are installed in the annular space between the waste introduction unit З and casing 5 З7З 70. Heat pipes 7 are placed in the space between casing 5 and housing 4. A baffle 8 is installed above casing 5 with a gap. In the upper part of casing 1, nozzle "from 9 for the removal of pyrolysis products.

У піролізної камері розміщена рухома порожня пробка 18, з'єднана за допомогою трубчастих тяг 19 із приводом 20. У нижньому положенні пробка 18 розташовується в горловині 11 витісняючого пристрою 10. У 15 корпусі 1 є датчик 21 рівня розплаву. - Жарові труби 7 і нагрівач 13 постійно включені і розігрівають сіль або чи у корпусі 1 і витісняючому с пристрої 10 до температури 900-9502С. Відкидне дно 14 прилягає до витисневого пристрою 10. У кільцевий сл канал 15 подається повітря для охолодження і герметизації отверділою сіллю зони контакту торця витисневого пристрою 10 і відкидного дна 14. Пробка 18 утримується у верхньому положенні між торцем 4 вузла З введення 1 50 відходів і горловиною 11 витисневого пристрою 10. сп Вузол З введення відходів подає відходи безпосередньо в розплав. Під впливом високої температури відходи починають виділяти піролизний газ, що піднімається по кільцевому просторі між вузлом З введення відходів і обичайкою 5, захоплюючи за собою за рахунок ерліфтного ефекту розплав і частки відходів, що не розклалися і продовжують виділяти газ. Газорідинна суміш, що піднімається, закручується на гвинтових 59 поверхнях 6 і, обертаючись, вдаряється в відбийник 8. Піролизний газ відокремлюється на відбийнику відIn the pyrolysis chamber there is a movable empty plug 18, connected by means of tubular rods 19 to the drive 20. In the lower position, the plug 18 is located in the neck 11 of the displacing device 10. There is a sensor 21 of the melt level in the body 15. - The heat pipes 7 and the heater 13 are constantly turned on and heat the salt in the housing 1 and the displacing device 10 to a temperature of 900-9502C. The hinged bottom 14 is adjacent to the extrusion device 10. Air is supplied to the annular sl channel 15 for cooling and sealing with hardened salt the contact zone of the end of the extrusion device 10 and the hinged bottom 14. The plug 18 is held in the upper position between the end 4 of the unit With the introduction of 1 50 waste and the neck 11 of the extruding device 10. sp The node Z of the introduction of waste feeds waste directly into the melt. Under the influence of high temperature, the waste begins to emit pyrolysis gas, which rises through the annular space between the waste input node Z and the nozzle 5, taking with it due to the airlift effect the melt and particles of waste that have not decomposed and continue to emit gas. The rising gas-liquid mixture twists on the screw surfaces 6 and, rotating, hits the deflector 8. The pyrolysis gas is separated on the deflector from

ГФ) розплаву та виводиться через патрубок 9. 7 Розплав із простору між обичайкою 5 і корпусом 1 надходить на місце захопленого ерліфтом розплаву у просторі між вузлом З уведення відходів і обичайкою 5, а розкручений і відбитий відбийником 8 розплав надходить, продовжуючи обертатися, у простір між обичайкою 5 і корпусом 1, де він обтікає жарові труби 7 і бо одержує додаткове тепло. При цьому потік розплаву захоплює вниз залишки відходів, що не розклалися. Таким чином, здійснюється безперервна циркуляція розплаву, поки відбувається введення відходів. Більш інтенсивна циркуляція забезпечує інтенсивну тепловіддачу з жарових труб у розплав і більш повну компенсацію тепла, витраченого на піролиз. в Тверді нерозплавлені шлаки осідають у витисневий пристрій 10, витискаючи розплав, що там знаходиться, нагору в корпус 1. Внаслідок цього рівень розплаву підвищується. Коли датчик 21 рівня розплаву сигналізує, що рівень розплаву підвищився на величину , що відповідає об'ємові витисневого пристрою 10, припиняється введення відходів у корпус 1. Привід пробки 18 опускає її. Пробка 18 опускається в горловину 11. У сорочку 12 подається повітря для охолодження. Розплав у кільцевому зазорі між пробкою 18 і горловиною 11 затвердіває і фіксує пробку в цьому положенні , жорстко відокремлюючи розплав у корпусі 1 від суміші шлаку і розплаву у витисневому пристрої 10. Припиняється подача повітря в кільцевий канал 15, і одночасно вмикається тарілчастий нагрівач 16. Сіль у зоні контакту торця витисневого пристрою 10 і відкидного дна 14 розплавляється. Після цього за допомогою приводу 17 дно 14 відкидається. По каналах у тягах 19 у порожнину пробки 18 подається під невеликим тиском нейтральний газ (азот), що виштовхує вміст витисневого зливного 7/0 пристрою 10. Протягом усього цього процесу нагрівач 13 і жарові труби 7 залишаються ввімкненими.HF) of the melt and is discharged through the nozzle 9. 7 The melt from the space between the nozzle 5 and the body 1 enters the place of the melt captured by the airlift in the space between the waste introduction node Z and the nozzle 5, and the melt spun and reflected by the deflector 8 enters, continuing to rotate, into the space between the casing 5 and the body 1, where it flows around the heat pipes 7 and because it receives additional heat. At the same time, the melt flow captures down the remains of waste that have not decomposed. Thus, a continuous circulation of the melt is carried out while the introduction of waste takes place. A more intensive circulation provides intensive heat transfer from the heat pipes to the melt and a more complete compensation of the heat spent on pyrolysis. in Solid, unmelted slag settles in the extrusion device 10, squeezing the melt that is there, up into the body 1. As a result, the level of the melt rises. When the melt level sensor 21 signals that the melt level has risen by an amount corresponding to the volume of the extrusion device 10, the introduction of waste into the body 1 is stopped. The plug drive 18 lowers it. The plug 18 is lowered into the neck 11. Air is supplied to the shirt 12 for cooling. The melt in the annular gap between the plug 18 and the neck 11 solidifies and fixes the plug in this position, rigidly separating the melt in the body 1 from the mixture of slag and melt in the extrusion device 10. The air supply to the annular channel 15 is stopped, and the plate heater 16 is turned on at the same time. Salt in the contact zone of the end of the extrusion device 10 and the folding bottom 14 is melted. After that, with the help of the drive 17, the bottom 14 is folded back. Neutral gas (nitrogen) is supplied under low pressure through the channels in the rods 19 to the cavity of the plug 18, which pushes out the contents of the pressure drain 7/0 device 10. Throughout this process, the heater 13 and the heat pipes 7 remain on.

Дно 14 закривається приводом 17, тарілчастий нагрівач 16 вимикається, подається повітря в кільцевий канал 15, припиняється подача повітря в сорочку 12. Нагрівач 13 розплавляє сіль у кільцевому зазорі між пробкою 18 і горловиною 11. Пробка 18 піднімається у верхнє положення приводом 20 через тяги 19.The bottom 14 is closed by the drive 17, the plate heater 16 is turned off, air is supplied to the annular channel 15, the supply of air to the jacket 12 is stopped. The heater 13 melts the salt in the annular gap between the plug 18 and the neck 11. The plug 18 is raised to the upper position by the drive 20 through the rods 19 .

Відновляється введення відходів і весь процес продовжується.Waste input resumes and the whole process continues.

Джерела інформації: 1. Патент України Мо 57984. 2. Патент України Мо 66959.Sources of information: 1. Patent of Ukraine Mo 57984. 2. Patent of Ukraine Mo 66959.

Claims

The formula of the invention

1. Installation for the pyrolysis of industrial and household waste in low-melting salts and alkalis, which includes a reactor (pyrolysis) chamber with a waste input node and pyrolysis product output nodes, which is characterized by the fact that the waste input node is located along the axis of the reactor chamber, its end point is located below the melt level, and the reactor (pyrolysis) chamber is equipped with a nozzle installed coaxially with the waste introduction unit, and the lower end of the nozzle is located below the end of the waste introduction unit (o), and its upper end is above the melt level, while the reactor chamber is equipped with a squeeze drain device with an external heater and with a hinged bottom, the neck of the extrusion device is connected to the bottom of the reactor chamber and has a jacket, and in the reactor chamber there is a stopper moving along the axis, which in the lowest position is located in the neck of the extrusion device with an annular gap, and the hinged bottom equipped with an annular cooling channel and a plate one heater it)

2. The installation according to claim 1, which differs in that one or more screw surfaces are placed in the annular space between the waste input unit and the nozzle.

3. Installation according to claim 1, which differs in that MO heating pipes are placed in the annular space between the casing and the case. call them

- and? -i 1 1 1 sl ime) 60 b5