WO2013015719A1 - Способ переработки твердых отходов и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ переработки твердых отходов и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
WO2013015719A1
WO2013015719A1 PCT/RU2012/000608 RU2012000608W WO2013015719A1 WO 2013015719 A1 WO2013015719 A1 WO 2013015719A1 RU 2012000608 W RU2012000608 W RU 2012000608W WO 2013015719 A1 WO2013015719 A1 WO 2013015719A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
waste
reactor
products
solid
burning
Prior art date
Application number
PCT/RU2012/000608
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Дмитрий Викторович АРИСТАРХОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервис Порт. Аг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2011131136/05A external-priority patent/RU2472554C1/ru
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервис Порт. Аг" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервис Порт. Аг"
Priority to EP12817341.6A priority Critical patent/EP2737928B1/en
Priority to DE12817341.6T priority patent/DE12817341T1/de
Publication of WO2013015719A1 publication Critical patent/WO2013015719A1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/001—Dry processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the invention relates to the processing of industrial and municipal waste, in particular solid waste with organic components, and can be used in the electrical and electronic industry, metallurgy and other industries in the processing of waste obtained in the production process.
  • the invention can be used in the disposal of products that have lost consumer properties, as well as for the extraction of non-ferrous and precious metals.
  • a known method of processing solid waste including their thermal decomposition in the reactor under the influence of a steam-air coolant, removal of solid and gaseous decomposition products from the reactor, their cooling, condensation of gaseous products, recirculation of water vapor into the reactor, and combustion of non-condensable gases (Belorussian patent N ° 5430, IPC C08J11 / 04, published September 30, 2003).
  • a device for processing solid waste with organic components comprising a reactor, a steam generator connected to a gas blower, a heat exchanger connected to a gas blower and a superheater, a device for grinding solid decomposition products, a storage of solid decomposition products, connecting lines and sensors and locking devices placed in them.
  • the disadvantages of the method include its low energy efficiency, the high cost of electric energy for heating the reactor and the decomposition of waste, as well as the environmental hazard caused by the possibility of an explosion of a steam-air coolant that contains explosive combustible components of decomposition products. Accordingly, it is possible to release decomposition products into the environment, as well as high losses of valuable metals due to their burnout (oxidation) and release into the environment together with gaseous products.
  • the disadvantage of this device is its complex design due to the need to maintain a predetermined temperature range in order to exclude ignition of solid decomposition products when they are removed from the drive, and to provide explosion-proof vapor-gas mixture.
  • the waste recycling process in this device is complicated and time-consuming due to the need for cooling decomposition products in several stages and proceeds with a fairly high cost of electric energy for heating the reactor and decomposition of waste.
  • the objective of the invention is to increase the energy efficiency of waste processing, reducing the amount of harmful emissions into the environment and reducing the loss of valuable metals in the processing process.
  • the task is to simplify the design of the device for recycling.
  • thermal decomposition is carried out at a coolant temperature of 450 - 900 ° ⁇ , while the organic components of the waste form gaseous decomposition products, and the inorganic components of the waste form solid products decomposition sections, after the decomposition of the reactor, the gaseous decomposition products of the organic components of the waste are burned, and their products of combustion are used as another component of the coolant.
  • the resulting coolant is a gaseous medium with an almost complete absence of oxygen, which prevents the possibility of burning organic components of the waste.
  • organic materials plastics, resins, etc.
  • fasteners for example, electrical and radio parts
  • all organic materials coatings, resins, adhesives, etc.
  • the coolant has a high heat capacity of 2.6 kJ / kg ° C, which reduces its amount required for heating to the required temperature.
  • the specified temperature range of the coolant is significant, because when heated below 450 ° C, no decomposition of organic components of waste occurs, for example, polymer electrical insulation, and when heated above 900 ° C, the process of melting of some metals, for example, solder, begins, which leads to reactor fused inorganic components and the impossibility of their discharge from the reactor.
  • the ratio of water vapor and combustion products of gaseous decomposition products of organic waste constituents can be selected in the ratio 1: (1-U), which allows to improve the processing process and further reduce the energy costs of processing.
  • Water vapor after cooling solid waste decomposition products can be fed into the reactor, which allows you to return part of the heat to the reactor and remove air from the reactor that enters it when loading the waste.
  • the device for processing solid waste with organic components containing a reactor, a steam generator, a device for grinding solid decomposition products, sensors and shut-off devices, according to the invention, further comprises a fuel burning device, a smoke exhauster, a device for burning products decomposition of the organic components of the waste and the mixer, and the reactor is placed in the casing, while the casing is inlet connected to the fuel combustion device, and the outlet with a smoke exhauster , the reactor is inlet connected to the input of the device for burning decomposition products of organic waste components, the mixer inlets are connected to a steam generator and a device for burning decomposition products of organic waste constituents, and with an outlet with a reactor and a casing.
  • FIG. 1 shows a device for processing solid waste with organic components. This device serves to implement the claimed method.
  • the device for processing waste includes a waste storage 1, a reactor 2 with a pipe 3 for supplying waste to the reactor 2, a sensor 4 for filling the waste with the reactor 2, a sensor 5 for the temperature of the waste and a pipe 6 for discharging solid waste from the reactor 2.
  • the reactor 2 is located in the casing 7.
  • Capacity 8 with fuel, for example, diesel, is connected to the device 9 for burning fuel along the highway with a locking device in the form of a crane.
  • a smoke exhaust 11 is connected to the outlet of the reactor 2 and to the inlet of the chimney 12.
  • a device 13 for burning decomposition products of organic waste constituents is connected to the outlet of the reactor 2 and a shut-off device in the form of a valve 14 is located in the line of their connection, sensor 15 controls the content of water vapor in the mixture and a sensor 16 of the concentration of organic (combustible) gases.
  • the device also includes a mixer 17, a steam generator 18.
  • Shut-off devices in the form of taps 19 and 20 set a predetermined ratio of water vapor and combustion products in the mixture.
  • the temperature of the vapor-gas mixture is controlled by the temperature sensor 21.
  • the locking device in the form of a valve 22 and a sensor-flow meter 23 allow the steam-gas mixture to be supplied from the mixer 17 to the reactor 2 in a predetermined quantity.
  • the shut-off device in the form of a crane 24 By adjusting the shut-off device in the form of a crane 24, the required amount of coolant supplied to the reactor is set. By submitting a predetermined amount of coolant to the reactor 2, a predetermined heating temperature of the waste in the reactor is set. Through the locking device in the form of a crane 25, excess coolant is supplied from the mixer 17 to the casing 7.
  • the device 26 for grinding solid decomposition products is made in the form of a screw. Saturated water vapor is supplied to the device 26 from the steam generator 18 through a shut-off device in the form of a crane 27, the filtration rate of which is controlled by the readings of the sensor 28 located in the device 26.
  • the temperature sensor 29 controls the cooling process in the device 26.
  • the device 26 is equipped with a nozzle with a shutter 30.
  • the waste is discharged into the accumulator 31.
  • the hammer mill 32 serves to crush the waste discharged from the accumulator 31.
  • Ball mill 33 is designed for further grinding of waste.
  • the screen 34 and the separator 35 are used for subsequent processing of crushed waste.
  • the implementation of the method and the operation of the device are considered by the example of processing electronic waste containing wires in insulation, microcircuits in a polymer casing, transistors, transformers filled with a polymer mass, etc.
  • the waste is fed into the reactor 2 through the pipe 3 in an amount of, for example, 100 kg, which ensures the filling of the reactor to a predetermined level, which is controlled by the readings of the sensor 4 of the waste filling level.
  • diesel fuel is supplied from the fuel tank 8 through the valve 10 to the fuel burning device 9 and burned, and the combustion products are sent to the casing 7, from where they are led through the smoke exhauster 11 into the chimney 12. Passing through the casing 7, the combustion products are heated reactor 2 with waste, and they themselves are cooled.
  • the heating temperature of the waste in the reactor 4 is controlled by the readings of the temperature sensor 5.
  • the process of thermal decomposition of the waste into organic and inorganic components begins.
  • the organic components of the waste (rubber, plastics, adhesives, etc.) decompose with the formation of gaseous products (saturated, unsaturated and aromatic hydrocarbons), and the inorganic components are solid decomposition products (ceramics, metal, glass, silicon oxide, etc.).
  • the organic components of the waste are fed through a tap 14 to the device 13 and burned, and their products of combustion are supplied to the mixer 17.
  • water vapor is supplied from the steam generator 18 to the mixer 17 and mixed with the combustion products of the gaseous decomposition products of the organic components of the waste.
  • a mixture of water vapor (the first component of the coolant) and the products of combustion of the gaseous decomposition products of the organic components of the waste (the second component of the coolant) is used as the coolant.
  • coolant is heated, for example, to a temperature of 455 ° C. Heating the coolant to the specified temperature allows you to achieve the desired temperature, for example 270 ° C, of waste in the reactor, at which the thermolysis of the waste begins with the release of organic waste components.
  • the ratio of water vapor and combustion products in the mixture is set in the range 1: 1, i.e. 1 kg of water vapor with a temperature of 100 ° C and 1 kg of combustion products with a temperature of 1000 ° C.
  • the temperature of the mixture is controlled by the temperature sensor 21 and its value is regulated by taps 19 and 20, changing b
  • the ratio in the mixture of the amount of water vapor and combustion products By changing the temperature of the coolant from 450 to 900 ° C, you can get the temperature of the waste from 270 to 700 ° C.
  • the vapor-gas mixture obtained in the mixer 17 through the valve 22 and the sensor-flowmeter 23 is fed into the reactor 2.
  • the vapor-gas mixture is filtered through the waste layer and transfers heat to it, which is spent on the process of thermal decomposition, maintaining the temperature in the reactor 2, and compensating for heat losses from the reactor 2.
  • the heating temperature of the waste in the reactor 2 is controlled according to the readings of the temperature sensor 5 by regulating the amount of coolant supplied to the reactor 2 by the valve 24, and the excess coolant from the mixer 17 is fed through the crane 25 into the casing 7.
  • the gaseous products of organic components formed during thermal decomposition are mixed with the vapor-gas mixture and discharged from the reactor 2 through the valve 14 and fed to the device 13, from where the combustion products are fed to the mixer 17.
  • the content of water vapor in the mixture is controlled by the readings of the sensor 15.
  • water vapor is mixed with the combustion products in a predetermined ratio, and the resulting mixture is fed into the reactor 2.
  • the amount of gaseous products released over time first increases to its maximum value, and then decreases and practically decreases to zero.
  • the moment of cessation of gaseous product penetration means the end of the process of thermal decomposition.
  • the content of gaseous decomposition products in the mixture of gases removed from the reactor is monitored by the sensor of the concentration of organic (combustible) gases 16.
  • concentration of combustible gases in the mixture decreases to a certain value
  • the combustion process of such a mixture in the device 13 This also confirms that the thermal decomposition process in reactor 2 is completed.
  • the shutter of the nozzle 6 is opened and solid products from the reactor 2 are unloaded under the influence of their own weight into the device 26 for grinding solid decomposition products made in the form of a screw. After unloading the solid products from the reactor 2, the shutter of the nozzle 6 is closed. From the steam generator 18 through the flow meter 27, the device 26 is fed saturated water vapor at a temperature of 100 - PO ° C and set the rate of filtration of water vapor through solid products in the range of 0.5 - 5.0 m / s, which is controlled by the readings of the speed sensor 28.
  • the solid products are mixed, as a result of which they are crushed, and the supply of water vapor to the waste creates thermal stresses (similar to applying cold coolant to a heated body) under the action of which additional grinding of solid products is performed (ceramics and glass crack, and the composite materials are delaminated) .
  • waste is loaded into reactor 2 and at the same time water vapor is removed from device 26 to reactor 2, which, filtered through solid decomposition products, is heated to a temperature of 270 - 700 ° C.
  • Water vapor passing through the waste layer in the reactor 4 displaces the air that enters the reactor when loading the waste, and heats the waste.
  • the heat of solid decomposition products is returned to the reactor, which allows to reduce the energy costs of the processing process, i.e. reduce the amount of fuel burned in the combustion device 9, which reduces the emissions of combustion products into the environment through the chimney 12.
  • the process of cooling the solid decomposition products in the device 26 is controlled by the temperature sensor 29, and when the temperature reaches 100 - 110 ° C, the steam supply to the device 26 is stopped, the shutter 30 is opened and the waste is discharged into the accumulator 31.
  • Solid products are fed into the hammer from the accumulator 31 crusher 32, then crushed in a ball mill 33, processing using a screen 34, magnetic separation on a separator 35, and then the magnetic concentrate is sent to hydrometallurgical processing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к переработке промышленных и коммунально-бытовых отходов, в частности твердых отходов с органическими составляющими, и может быть использовано в электротехнической и электронной промышленности, в металлургии и других отраслях. Кроме того изобретение может быть использовано при утилизации изделий, потерявших потребительские свойства, а также для извлечения из отходов цветных и благородных металлов. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса переработки отходов, уменьшить количество вредных выбросов в окружающую среду и снизить потери ценных металлов в процессе переработки. Способ переработки твердых отходов с органическими составляющими включает подачу в реактор отходов, их термическое разложение в реакторе в среде теплоносителя, в качестве одной из составляющих которого используют водяной пар, и вывод отходов из реактора, при этом термическое разложение осуществляют при температуре теплоносителя 450 - 900°С, органические составляющие отходов образуют газообразные продукты разложения, а неорганические составляющие отходов - твердые продукты разложения, после вывода из реактора газообразные продукты разложения органических составляющих отходов сжигают, и продукты их сгорания используют в качестве другой составляющей теплоносителя. Устройство для переработки твердых отходов с органическими составляющими содержит реактор (2), парогенератор (18), устройство (26) для измельчения твердых продуктов разложения, датчики и запорные устройства, устройство (9) сжигания топлива, дымосос (11), устройство (13) для сжигания продуктов разложения органических составляющих отходов и смеситель (17), при этом реактор (2) размещен в кожухе, кожух входом сообщен с устройством (9) сжигания топлива, а выходом - с дымососом (11), реактор (2) выходом сообщен с входом устройства (13) для сжигания продуктов разложения органических составляющих отходов, смеситель (17) входами сообщен с парогенератором (18) и устройством (13) для сжигания продуктов разложения органических составляющих отходов, а выходом - с реактором (2) и кожухом (7).

Description

Способ переработки твердых отходов
и устройство для его осуществления
Изобретение относится к переработке промышленных и коммунально-бытовых отходов, в частности твердых отходов с органическими составляющими, и может быть использовано в электротехнической и электронной промышленности, в металлургии и других отраслях при переработке отходов, полученных в процессе производства продукции. Кроме того, изобретение может быть использовано при утилизации изделий, потерявших потребительские свойства, а также для извлечения из отходов цветных и благородных металлов.
Известен способ переработки твердых отходов, включающий их термическое разложение в реакторе под воздействием паровоздушного теплоносителя, вывод из реактора твердых и газообразных продуктов разложения, их охлаждение, конденсацию газообразных продуктов, рециркуляцию водяного пара в реактор, и сжигание неконденсирующихся газов (патент Белоруссии N° 5430, МПК C08J11/04, опубл. 30.09.2003).
Из указанного источника известно также устройство для переработки твердых отходов с органическими составляющими (радиоэлектронного лома), содержащее реактор, парогенератор, соединенный с газодувкой, теплообменник, соединенный с газодувкой и пароперегревателем, устройство для измельчения твердых продуктов разложения, накопитель твердых продуктов разложения, соединительные магистрали и размещенные в них датчики и запорные устройства.
К недостаткам способа относится его низкая энергетическая эффективность, высокие затраты электрической энергии на обогрев реактора и разложение отходов, а также экологическая опасность, вызванная возможностью взрыва паровоздушного теплоносителя, который содержит взрывоопасные горючие компоненты продуктов разложения. Соответственно, возможен выброс продуктов разложения в окружающую среду, а также высокие потери ценных металлов из-за их выгорания (окисления) и выброса в окружающую среду вместе с газообразными продуктами.
Недостаток устройства заключается в его сложной конструкции из-за необходимости поддержания заданного температурного диапазона для того, чтобы исключить возгорание твердых продуктов разложения при выводе их из накопителя, и обеспечить взрывобезопасность парогазовой смеси. Кроме того, процесс переработки отходов в данном устройстве сложен и трудоемок из-за необходимости охлаждения продуктов разложения в несколько стадий и протекает с достаточно высокими затратами электрической энергии на обогрев реактора и разложение отходов.
Задачей изобретения является повышение энергетической эффективности переработки отходов, уменьшение количества вредных выбросов в окружающую среду и снижение потерь ценных металлов в процессе переработки. Кроме того задачей является упрощение конструкции устройства для переработки отходов.
Указанная задача решается путем того, что в способе переработки твердых отходов с органическими составляющими, включающем подачу в реактор отходов, их термическое разложение в реакторе в среде теплоносителя, в качестве одной из составляющих которого используют водяной пар, и вывод отходов из реактора, согласно изобретению, термическое разложение осуществляют при температуре теплоносителя 450 - 900°С, при этом органические составляющие отходов образуют газообразные продукты разложения, а неорганические составляющие отходов - твердые продукты разложения, после вывода из реактора газообразные продукты разложения органических составляющих отходов сжигают, и продукты их сгорания используют в качестве другой составляющей теплоносителя.
Полученный теплоноситель представляет собой газовую среду с практически полным отсутствием кислорода, что предотвращает возможность горения органических составляющих отходов. В такой среде органические материалы (пластмассы, смолы и др.) не окисляются (не горят), а разлагаются до веществ с более низкой молекулярной массой. Это вызывает разрушение элементов крепления, например электрических и радиотехнических деталей, а также удаление полимерных покрытий с поверхностей самих деталей. В результате из отходов удаляются все органические материалы (покрытия, смолы, клеи и т.д.), а остаются только твердые продукты, содержащие металл, керамику, стекло (неорганические составляющие). Теплоноситель обладает большой теплоемкостью 2,6 кДж/кг°С, что позволяет уменьшить его количество, требуемое для нагрева до необходимой температуры.
Указанный диапазон температуры теплоносителя является существенным, так как при нагревании ниже 450 °С не происходит разложения органических составляющих отходов, например, полимерной электрической изоляции, а при нагревании выше 900°С начинается процесс плавления некоторых металлов, например, припоя, что приведет к образованию в реакторе сплавленных неорганических составляющих и невозможности их выгрузки из реактора. В теплоносителе соотношение водяного пара и продуктов сгорания газообразных продуктов разложения органических составляющих отходов можно выбирать в соотношении 1 : (1-Ю), что позволяет улучшить процесс переработки и дополнительно снизить энергетические затраты на переработку.
Твердые продукты разложения целесообразно размельчать и затем охлаждать путем пропускания насыщенного водяного пара, имеющего температуру 100 - 110 °С и скорость течения 0,5-5,0 м/с.
Данные параметры являются существенными, так как при температуре ниже 100°С пар конденсируется, в результате чего образуется конденсат (вода), и часть твердых продуктов может растворяться в данном конденсате с образованием загрязненной токсичной жидкости, которую необходимо утилизировать. Охлаждение твердых продуктов до температуры выше 1 10 °С приведет к тому, что при выгрузке их из реактора они могут окисляться, что приведет к потере ценных металлов. Снижение скорости ниже 0,5 м/с приведет к резкому падению скорости передачи тепла от твердых продуктов к водяному пару, в результате чего потребуется увеличить время фильтрации водяного пара через слой твердых продуктов. Это соответственно приведет к росту расхода пара на процесс переработки, росту величины тепловых потерь, то есть - к росту энергетических затрат. Повышение скорости фильтрации водяного пара выше 5 м/с приведет к удалению мелких фракций твердых продуктов, которые образуются при термическом разложении отходов в результате их растрескивания и механического разрушения в охладителе. Удаленные вместе с охладителем мелкие фракции отходов будут осаждаться на оборудовании, что приведет к выходу его из строя.
Водяной пар после охлаждения твердых продуктов разложения отходов можно подавать в реактор, что позволяет возвратить часть тепла в реактор и удалить из реактора воздух, который попадает в него при загрузке отходов.
Указанная выше задача решается также путем того, что устройство для переработки твердых отходов с органическими составляющими, содержащее реактор, парогенератор, устройство для измельчения твердых продуктов разложения, датчики и запорные устройства, согласно изобретению, дополнительно содержит устройство сжигания топлива, дымосос, устройство для сжигания продуктов разложения органических составляющих отходов и смеситель, а реактор размещен в кожухе, при этом кожух входом сообщен с устройством сжигания топлива, а выходом - с дымососом, реактор выходом сообщен с входом устройства для сжигания продуктов разложения органических составляющих отходов, смеситель входами сообщен с парогенератором и устройством для сжигания продуктов разложения органических составляющих отходов, а выходом - с реактором и кожухом.
На фиг.1 изображено устройство для переработки твердых отходов с органическими составляющими. Данное устройство служит для реализации заявленного способа.
Устройство для переработки отходов содержит накопитель 1 отходов, реактор 2 с патрубком 3 для подачи отходов в реактор 2, датчиком 4 уровня заполнения отходами реактора 2, датчиком 5 температуры отходов и патрубком 6 выгрузки твердых отходов из реактора 2. Реактор 2 размещен в кожухе 7. Емкость 8 с топливом, например, дизельным, подсоединена к устройству 9 сжигания топлива по магистрали с запорным устройством в виде кранаЮ. Дымосос 11 подсоединен к выходу из реактора 2 и ко входу дымовой трубы 12. Устройство 13 для сжигания продуктов разложения органических составляющих отходов подсоединено к выходу реактора 2 и в магистрали их соединения расположено запорное устройство в виде крана 14, датчик 15 контроля содержания водяного пара в смеси и датчик 16 концентрации органических (горючих) газов. Устройство также содержит смеситель 17, парогенератор 18. Запорные устройства в виде кранов 19 и 20 устанавливают заданное соотношение водяного пара и продуктов сгорания в смеси. Температуру парогазовой смеси контролируют по показаниям датчика 21 температуры. Запорное устройство в виде крана 22 и датчик- расходомер 23 позволяют подавать парогазовую смесь из смесителя 17 в реактор 2 в заданном количестве. Регулированием запорного устройства в виде крана 24 устанавливают необходимое количество подаваемого в реактор теплоносителя. Подавая заданное количество теплоносителя в реактор 2, устанавливают заданную температуру нагрева отходов в реакторе. Через запорное устройство в виде крана 25 подают избыточный теплоноситель из смесителя 17 в кожух 7. Устройство 26 для измельчения твердых продуктов разложения выполнено в виде шнека. Через запорное устройство в виде крана 27 подают в устройство 26 от парогенератора 18 насыщенный водяной пар, скорость фильтрации которого контролируют по показаниям датчика 28, расположенного в устройстве 26. Датчик температуры 29 контролирует процесс охлаждения в устройстве 26. Устройство 26 снабжено патрубком с затвором 30. Из устройства 26 отходы выгружают в накопитель 31. Молотковая дробилка 32 служит для дробления выгруженных из накопителя 31 отходов. Шаровая мельница 33 предназначена для дальнейшего измельчения отходов. Грохот 34 и сепаратор 35 служат для последующей обработки измельченных отходов. Реализация способа и работа устройства рассмотрены на примере переработки радиоэлектронных отходов, содержащих провода в изоляции, микросхемы в полимерном кожухе, транзисторы, трансформаторы, залитые полимерной массой и т.д.
Из накопителя 1 отходы подают в реактор 2 через патрубок 3 в количестве, например, 100 кг, обеспечивающем заполнение реактора до заданного уровня, который контролируют по показаниям датчика 4 уровня заполнения отходами. После этого из емкости 8 с топливом через кран 10 в устройство 9 сжигания топлива подают дизельное топливо и сжигают его, а продукты сгорания направляют в кожух 7, откуда их с помощью дымососа 11 выводят в дымовую трубу 12. Проходя через кожух 7, продукты сгорания нагревают реактор 2 с отходами, а сами охлаждаются. Температуру нагрева отходов в реакторе 4 контролируют по показаниям датчика температуры 5. При достижении заданной температуры отходов в реакторе 2, например, 270 °С, начинается процесс термического разложения отходов на органические и неорганические составляющие. Органические составляющие отходов (резина, пластмассы, клеи и др.) разлагаются с образованием газообразных продуктов (предельных, непредельных и ароматических углеводородов), а неорганические составляющие представляют собой твердые продукты разложения (керамика, металл, стекло, окись кремния и др.). Органические составляющие отходов, через кран 14 подают в устройство 13 и сжигают, а продукты их сгорания подают в смеситель 17. При этом, одновременно от парогенератора 18 в смеситель 17 подают водяной пар и смешивают его с продуктами сгорания газообразных продуктов разложения органических составляющих отходов. Таким образом, в качестве теплоносителя используют смесь водяного пара (первая составляющая теплоносителя) и продуктов сгорания газообразных продуктов разложения органических составляющих отходов (вторая составляющая теплоносителя).
Полученный таким образом теплоноситель нагревают, например, до температуры 455°С. Нагрев теплоносителя до указанной температуры позволяет достичь нужной температуры, например 270°С, отходов в реакторе, при которой начинается термолиз отходов с выделением органических составляющих отходов. С помощью кранов 19 и 20 устанавливают, например, соотношение водяного пара и продуктов сгорания в смеси в диапазоне 1: 1, т.е. 1 кг водяного пара с температурой 100 °С и 1 кг продуктов сгорания с температурой 1000°С. В результате смешивания водяного пара и продуктов сгорания, температура смеси снижается. Температуру смеси контролируют по показаниям датчика 21 температуры и ее величину регулируют кранами 19 и 20, меняя б
соотношение в смеси количества водяного пара и продуктов сгорания. Изменяя температуру теплоносителя от 450 до 900°С, можно получить температуру нагрева отходов от 270 до 700°С. Полученную в смесителе 17 парогазовую смесь через кран 22 и датчик-расходомер 23 подают в реактор 2. Парогазовая смесь фильтруется через слой отходов и передает им тепло, которое расходуется на процесс термического разложения, поддержание температуры в реакторе 2 и компенсацию тепловых потерь из реактора 2.
Температуру нагрева отходов в реакторе 2 контролируют по показаниям датчика температуры 5 путем регулирования краном 24 количества подаваемого в реактор 2 теплоносителя, а избыточный теплоноситель из смесителя 17 через кран 25 подают в кожух 7.
Образующиеся при термическом разложении газообразные продукты органических составляющих смешиваются с парогазовой смесью и через кран 14 выводятся из реактора 2 и подаются в устройство 13, откуда продукты сгорания подают в смеситель 17. При этом по показаниям датчика 15 контролируют содержание водяного пара в смеси.
В смесителе 17 смешивают водяной пар с продуктами сгорания в заданном соотношении, и полученную смесь подают в реактор 2.
В процессе термического разложения органических составляющих отходов количество выделяющихся газообразных продуктов с течением времени сначала растет до достижения максимального значения, а затем уменьшается и практически снижается до нуля. Момент прекращения вьщеления газообразных продуктов означает окончание процесса термического разложения. Содержание газообразных продуктов разложения в выводимой из реактора смеси газов (продукты сгорания, водяной пар и продукты разложения) контролируют по показаниям датчика концентрации органических (горючих) газов 16. При снижении концентрации горючих газов в смеси до определенного значения прекращается процесс горения такой смеси в устройстве 13. Это также подтверждает то, что процесс термического разложения в реакторе 2 завершен.
После завершения процесса термического разложения открывают затвор патрубка 6 и твердые продукты из реактора 2 под действием собственного веса выгружаются в устройство 26 для измельчения твердых продуктов разложения, выполненное в виде шнека. После выгрузки твердых продуктов из реактора 2 закрывают затвор патрубка 6. От парогенератора 18 через кран- расходомер 27 в устройство 26 подают насыщенный водяной пар при температуре 100 - ПО °С и устанавливают скорость фильтрации водяного пара через твердые продукты в диапазоне 0,5 - 5,0 м/с, что контролируют по показаниям датчика 28 скорости. В устройстве 26 твердые продукты перемешиваются, в результате чего они измельчаются, а подача водяного пара в отходы создает термические напряжения (аналогично подаче на разогретое тело холодного теплоносителя) под действием которых осуществляется дополнительное измельчение твердых продуктов (керамика и стекла растрескиваются, а композиционные материалы расслаиваются).
После выгрузки твердых продуктов, в реактор 2 загружают отходы и одновременно из устройства 26 в реактор 2 выводят водяной пар, который, профильтровавшись через твердые продукты разложения, нагрелся до температуры 270 - 700 °С.
Водяной пар, проходя через слой отходов в реакторе 4, вытесняет воздух, который попадает в реактор при загрузке отходов, и нагревает отходы. Таким образом, тепло твердых продуктов разложения возвращают в реактор, что позволяет снизить энергетические затраты на процесс переработки, т.е. уменьшить количество сжигаемого в устройстве 9 сжигания топлива, что обеспечивает снижение выбросов продуктов сгорания в окружающую среду через дымовую трубу 12.
Процесс охлаждения твердых продуктов разложения в устройстве 26 контролируют по показаниям датчика 29 температуры, и при достижении температуры 100 - 110 °С прекращают подачу водяного пара в устройство 26, открывают затвор 30 и отходы выгружают в накопитель 31. Из накопителя 31 твердые продукты подают в молотковую дробилку 32, затем измельчают в шаровой мельнице 33, осуществляют переработку с помощью грохота 34, магнитную сепарацию на сепараторе 35, и далее магнитный концентрат направляют на гидрометаллургическую переработку.

Claims

δ Формула изобретения
1. Способ переработки твердых отходов с органическими составляющими, включающий подачу в реактор отходов, их термическое разложение в реакторе в среде теплоносителя, в качестве одной из составляющих которого используют водяной пар, и вывод отходов из реактора, отличающийся тем, что, термическое разложение осуществляют при температуре теплоносителя 450 - 900°С, при этом органические составляющие отходов образуют газообразные продукты разложения, а неорганические составляющие отходов - твердые продукты разложения, после вывода из реактора газообразные продукты разложения органических составляющих отходов сжигают, и продукты их сгорания используют в качестве другой составляющей теплоносителя.
2. Способ переработки по п.1, отличающийся тем, что в теплоносителе соотношение водяного пара и продуктов сгорания газообразных продуктов разложения органических составляющих отходов выбирают в соотношении 1 : (1-10).
3. Способ переработки по любому из пунктов 1-2, отличающийся тем, что после вывода из реактора твердые продукты разложения размельчают в устройстве для измельчения и охлаждают путем фильтрации насыщенного водяного пара с температурой 100— 110 °С при скорости фильтрации 0,5 - 5,0 м/с.
4. Способ переработки по любому из пунктов 1-2, отличающийся тем, что водяной пар после охлаждения твердых продуктов разложения отходов подают в реактор.
5. Устройство для переработки твердых отходов с органическими составляющими, содержащее реактор, парогенератор для создания одной из составляющих теплоносителя, устройство для измельчения твердых продуктов разложения, датчики и запорные устройства, отличающееся тем, что дополнительно содержит устройство сжигания топлива, дымосос, устройство для сжигания продуктов разложения органических составляющих отходов и смеситель для получения другой составляющей теплоносителя, а реактор размещен в кожухе, при этом кожух входом сообщен с устройством сжигания топлива, а выходом - с дымососом, реактор выходом сообщен с входом устройства для сжигания продуктов разложения органических составляющих отходов, смеситель входами сообщен с парогенератором и устройством для сжигания продуктов сгорания органических составляющих отходов, а выходом - с реактором и кожухом.
PCT/RU2012/000608 2011-07-26 2012-07-25 Способ переработки твердых отходов и устройство для его осуществления WO2013015719A1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12817341.6A EP2737928B1 (en) 2011-07-26 2012-07-25 Method for processing solid waste and apparatus for carrying out said method
DE12817341.6T DE12817341T1 (de) 2011-07-26 2012-07-25 Verfahren zur Verarbeitung von festem Abfall und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011131138 2011-07-26
RU2011131136/05A RU2472554C1 (ru) 2011-07-26 2011-07-26 Способ переработки твердых отходов с органическими составляющими
RU2011131136 2011-07-26
RU2011131138 2011-07-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013015719A1 true WO2013015719A1 (ru) 2013-01-31

Family

ID=47601355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2012/000608 WO2013015719A1 (ru) 2011-07-26 2012-07-25 Способ переработки твердых отходов и устройство для его осуществления

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2737928B1 (ru)
DE (1) DE12817341T1 (ru)
WO (1) WO2013015719A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109642044B (zh) 2016-07-26 2022-05-27 普瑞特全球管理有限责任公司 用于热分解轮胎和其他废物的装置和方法
AT520225B1 (de) * 2017-07-25 2021-08-15 Seccon Gmbh Verfahren zur Rückgewinnung von Wertstoffen aus Abfallprodukten
CN110016568B (zh) * 2019-05-31 2023-08-01 深圳市粤鹏金珠宝金行有限公司 贵金属回收方法、贵金属回收设备及贵金属回收系统
GB2585872A (en) * 2019-07-18 2021-01-27 Powerhouse Energy Group Plc Treatment of waste material
GB2585873A (en) * 2019-07-18 2021-01-27 Powerhouse Energy Group Plc Treatment of waste material

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5770017A (en) * 1990-12-03 1998-06-23 Ireton International, Inc. Method for ablative heat transfer
BY5430C1 (ru) * 1999-03-16 2003-09-30
RU2003105252A (ru) * 2003-02-25 2004-10-10 Дмитрий Викторович Аристархов (RU) Способ переработки резиновых отходов
RU2422478C1 (ru) * 2009-12-02 2011-06-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервис Порт. Аг" Способ переработки органических отходов и устройство для переработки органических отходов

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2762613B1 (fr) * 1997-04-25 1999-06-11 Traidec Sa Installation pour le traitement par thermolyse et pour la valorisation energetique des dechets
FR2858570B1 (fr) * 2003-08-04 2006-11-17 Gerard Poulleau Procede pour la thermolyse et/ou le sechage de dechets organiques utilisant un four a billes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5770017A (en) * 1990-12-03 1998-06-23 Ireton International, Inc. Method for ablative heat transfer
BY5430C1 (ru) * 1999-03-16 2003-09-30
RU2003105252A (ru) * 2003-02-25 2004-10-10 Дмитрий Викторович Аристархов (RU) Способ переработки резиновых отходов
RU2422478C1 (ru) * 2009-12-02 2011-06-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервис Порт. Аг" Способ переработки органических отходов и устройство для переработки органических отходов

Also Published As

Publication number Publication date
DE12817341T1 (de) 2015-07-09
EP2737928A4 (en) 2015-07-15
EP2737928B1 (en) 2017-01-04
EP2737928A1 (en) 2014-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013015719A1 (ru) Способ переработки твердых отходов и устройство для его осуществления
WO2015158016A1 (zh) 油田废弃物的工业处理方法及其装置
JP4199758B2 (ja) 混合物および混合廃棄物の脱脂およびリサイクル装置
WO2013089587A1 (ru) Способ получения сажи из резиновых отходов
US9346030B2 (en) Device for production of soot from rubber waste
MX2008013049A (es) Metodos y aparatos para la generacion de gas de sintesis de materiales carbonaceos solidos.
RU2602147C2 (ru) Способ и устройство получения сажи из резиновых отходов
EP3635313B1 (en) Decoating system comprising a cooled conveyor
CN107327851B (zh) 危险废物焚烧系统协同处置复杂油泥的方法
US20160010003A1 (en) Method and apparatus for upgrading a hydrocarbon
KR100679781B1 (ko) 폐기물 처리 방법 및 장치
CN109179940A (zh) 油泥热处理装置及其处理方法
RU2632293C1 (ru) Устройство для переработки резиновых отходов
RU2543619C1 (ru) Устройство для переработки резиновых отходов
JP2013248603A (ja) 固形残渣に残留する塩素の除去方法
RU2472554C1 (ru) Способ переработки твердых отходов с органическими составляющими
RU111134U1 (ru) Устройство для переработки твердых отходов с органическими составляющими
AU742345B2 (en) A method and apparatus for recovering energy of waste classification incineration
EP2071080A2 (en) Method for upgrading and recovering energy from bituminous aggregates
KR20130022308A (ko) 폐타이어 열분해 오일 추출장치
KR102224937B1 (ko) 금속 스크랩 재활용 장치
US5846385A (en) Process and apparatus for energy recovering through waste classification and calcination
WO2012167185A2 (en) Pyrolysis-based apparatus and methods
RU2688990C1 (ru) Способ утилизации твердых углеводородных отходов (в том числе медицинских и биологических) и установка для его осуществления
JP2018141117A (ja) 廃棄物のガス化装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12817341

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2012817341

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012817341

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE