Способ разделения пастообразных водомаслоокалиносодержащих отходов

 

Изобретение относится к утилизации водомаслоокалиносодержащих отходов металлургического и машиностроительного производств путем термической обработки. Технический результат: интенсификация процесса обезмасливания отходов при высокой степени очистки, снижении энергозатрат и загрязнения окружающей среды при повышении безопасности процесса. При реализации способа отходы отбирают, загружают в реактор, в нем нагревают и разделяют на отдельные компоненты возгонкой с выделением масла и воды. Нагрев и разделение отходов осуществляют в наклонном реакторе, имеющем неподвижный цилиндрический корпус, оснащенный вращающимся ротором с лопастями, установленными с зазором по отношению к стенкам корпуса реактора. Нагрев осуществляют в пересыпающемся слое высокоскоростным вихревым потоком теплоносителя. Теплоноситель в реактор подают тангенциально, навстречу движению вращающегося ротора, а вихревой поток формируют прижатым к стенкам корпуса реактора. 1 ил.

Изобретение относится к утилизации водомаслоокалиносодержащих отходов металлургического и машиностроительного производств путем термической обработки.

Известны способы обработки водомаслоокалиносодержащих отходов (окалины, стружки), включающие подачу материалу во вращающийся барабан через загрузочное устройство и транспортировку его по наклонному корпусу в противотоке с продуктами сгорания к узлу разгрузки (см. например, а.с. СССР 1151768, кл. F 23 G 7/05, 1985 г.).

Недостатками известных способов являются: а) передвижение материала осуществляется за счет вращения барабана, что обуславливает высокий расход электроэнергии, необходимость в громоздком и металлоемком оборудовании; б) эффективность теплопередачи и массообмена в таких агрегатах невелика; в) конструкция таких агрегатов с вращающимся барабаном обуславливает наличие неплотностей в узлах соединения корпуса барабана с узлами подачи теплоносителя, что приводит к непроизвольному горению паров масла, образованию сажистого углерода и нарушению технологического режима обработки отходов.

Перечисленные недостатки могут быть устранены при использовании агрегатов с неподвижным корпусом.

За прототип принимаем способ разделения водомаслоокалиносодержащих отходов путем нагрева и разделения их на отдельные компоненты перегонкой в стационарной печи из предварительно спрессованных брикетов при температуре не выше конца кипения масляного компонента (а.с. Россия 2037541, кл. 23 G 5/04, 1995 г.).

Недостатками данного способа являются: а) слой материала при термической обработке находится в стационарном режиме, что приводит к снижению эффективности процессов тепло- и массообмена при возгонке масляного компонента; б) производительность таких агрегатов невелика, так как требуется достаточно длительный промежуток времени пребывания брикетов в печи для полного удаления масла; в) нагрев печи производится через стенку, увеличивается удельный расход топлива на выход летучих продуктов и приводит к громоздкости печного оборудования.

В основу изобретения положена задача создания способа разделения пастообразных водомаслоокалиносодержащих отходов, обеспечивающего интенсификацию процесса обезмасливания отходов при высокой степени очистки, снижении энергозатрат и загрязнения окружающей среды при повышении безопасности процесса.

Сущность заявленного решения заключается в следующем. Отходы отбирают, загружают в реактор, в нем нагревают и разделяют на отдельные компоненты возгонкой с выделением масла и воды. Нагрев и разделение отходов осуществляют в наклонном реакторе, имеющем неподвижный цилиндрический корпус, оснащенный вращающимся ротором с лопастями, установленными с зазором по отношению к стенкам корпуса реактора.

Нагрев осуществляют высокоскоростным вихревым потоком теплоносителя. Теплоноситель в реактор подают тангенциально, навстречу движению вращающегося ротора, а вихревой поток формируют прижатым к стенкам корпуса реактора.

Нагрев и разделение отходов в неподвижном корпусе, лишенного недостатков вращающихся корпусов (барабанов), таких, как неплотности в узлах соединения корпуса с узлами подачи теплоносителя, исключает непроизвольное горение масла, образование сажистого углерода, а также надежную безопасность процесса, т.к. позволяет сохранять заданный коэффициент избытка воздуха поданного теплоносителя равным или близким к единице из-за исключения доступа кислорода в корпус реактора.

Наклон неподвижного корпуса агрегата в совокупности с возможностью обработки отходов с помощью вращающегося ротора позволяют управлять временем пребывания отходов в агрегате и добиваться оптимального временного режима, достаточного для достижения высокой степени очистки, но не слишком длительном, как при использовании стационарной печи в прототипе.

Вместе с тем, установка лопастей ротора с зазором по отношению к стенкам реактора, позволяет увеличить поверхность материала, омываемого теплоносителем, т.к. в этом случае материал омывается теплоносителем, проходящим между лопастью и стенкой реактора и одновременно остальной частью потока.

Прижатый к стенке реактора вихревой поток формируют как за счет тангенциальной подачи теплоносителя и за счет, например, профиля сопла, через которое теплоноситель подают из топочного устройства в корпус агрегата. Это позволяет получать необходимые высокие относительные скорости в системе газ-материал.

В результате из пастообразного материала быстро образуется пересыпающийся слой с развитой тепловоспринимающей поверхностью, интенсифицируется тепломассообмен между материалом и высокоскоростным потоком теплоносителя.

Таким образом, технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в превращении пастообразных отходов в материал с развитой тепловоспринимающей поверхностью, разделении его с высокой скоростью, движении его в реакторе по сложной цикличной траектории, управлении временем пребывания материала в агрегате при надежной безопасности процесса.

Полученный результат позволяет получить интенсивный способ обезмасливания отходов при высокой степени очистки. Кроме того, вышеприведенные признаки обеспечивают снижение энергозатрат по сравнению с использованием агрегатов - вращающихся барабанов или печей, как в прототипе, где нагрев производится через стенку.

Пример изобретения иллюстрируется рисунком, на котором представлена принципиальная схема способа разделения водомаслоокалиносодержащих отходов в неподвижном реакторе в пересылающемся слое с тангенциальным подводом теплоносителя. Материал загружают в неподвижный реактор 1 из загрузочного устройства 2 и перемещают по направлению к приемному бункеру 3 в пересыпающемся слое за счет вращения ротора 4. Теплоноситель получают в топочном устройстве 5 за счет сжигания углеводородного топлива с минимальным избытком кислорода и подают тангенциально в реактор, где он транспортируется в противотоке движению материала. Выделившиеся из материала пары воды и масла отводят в систему пылегазоочистки 6 с помощью дымососа 7. Применение изобретения обеспечивает интенсификацию процесса обезмасливания, полную и глубокую переработку водомаслоокалиносодержащих отходов, снижение топливоэнергетических затрат и уменьшение загрязнений окружающей среды.

Формула изобретения

Способ разделения пастообразных водомаслоокалиносодержащих отходов, включающий отбор отходов, загрузку их в реактор, нагрев и разделение отходов на отдельные компоненты с выделением масла и воды возгонкой в реакторе, отличающийся тем, что нагрев и разделение отходов осуществляют в неподвижном наклонном цилиндрическом реакторе, оснащенном вращающимся ротором с лопастями, установленными с зазором по отношению к стенкам реактора, нагрев осуществляют в пересыпающемся слое, получающемся при вращении лопастей ротора и перемещающемся в сторону наклона реактора, высокоскоростным вихревым потоком теплоносителя, полученного путем сжигания углеводородного топлива в горелочных устройствах при минимальном избытке кислорода или с недостатком кислорода, исключающем возгорание возгонов масла, при этом теплоноситель в реактор подают тангенциально, противотоком по отношению к направлению движения материала внутри реактора, а вихревой поток формируют прижатым к стенкам реактора.

РИСУНКИ

Рисунок 1

PC4A - Регистрация договора об уступке патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:Общество с ограниченной ответственностью "НПО Термоциклон"

(73) Патентообладатель:Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное внедренческое предприятие ТОРЭКС - ТЕРМОЦИКЛОН"

Договор № РД0035023 зарегистрирован 14.04.2008

Извещение опубликовано: 20.05.2008        БИ: 14/2008




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам утилизации отходов, содержащих нефтепродукты, в частности, может быть использовано в технологии экологически чистой утилизации загрязненного нефтепродуктами грунта, минеральных осадков из мазутохранилищ и нефтехранилищ
Изобретение относится к проблеме термического обезвреживания многотонных отходов нефтепереработки

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к проблеме обезвреживания таких промышленных жидких отходов, как отработанные эмульсии и замазученные воды

Изобретение относится к способам утилизации маслоотходов или шламов и иных отходов, содержащих тяжелые, в том числе жидкие, углеводороды

Изобретение относится к области эксплуатации котельных энергетических установок, например стационарных, работающих на жидком нефтяном топливе и природном газе

Изобретение относится к оборудованию для сжигания вязких жидкостей, таких как смола из фильтров для целей очистки газа или сходных с ними, состоящее из резервуара или контейнера с обогревающими элементами, горелки и трубки, соединяющей горелку с резервуаром

Изобретение относится к технологии сжигания вредных газов, в частности, образованных от продувок скважин в атмосферу в связи с необходимостью очистки ствола скважины и призабойной зоны от технологических жидкостей, и может найти применение в нефтяной и газовой отраслях промышленности

Изобретение относится к устройствам для утилизации отходов, содержащих полимерные соединения, в частности поношенных шин автомобилей

Изобретение относится к устройствам сжигания газов, образующихся при реакциях горения, и может быть использовано для вторичного сжигания газов мусоросжигательных, технологических и других печей, а также для сжигания отработанных технологических выбросов

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам сжигания отслуживших автопокрышек
Изобретение относится к технологии сжигания жидких отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, медицинской, машиностроительной и других отраслях промышленности

Изобретение относится к способам утилизации отходов, содержащих нефтепродукты, в частности, может быть использовано в технологии экологически чистой утилизации загрязненного нефтепродуктами грунта, минеральных осадков из мазутохранилищ и нефтехранилищ

Изобретение относится к способу и устройству для использования энергии из среды, содержащей горючие вещества, и, в частности, к использованию энергии, выделяющейся при очистке среды путем сжигания горючих веществ

Изобретение относится к огневой переработке хлорсодержащих органических веществ (ХОВ) и может быть использовано для утилизации соответствующих промышленных отходов с получением соляной кислоты в виде товарного продукта

Изобретение относится к огневой переработке хлорсодержащих органических веществ (ХОВ) и может быть использовано для утилизации соответствующих промышленных отходов с получением соляной кислоты в виде товарного продукта

Изобретение относится к области уничтожения токсичных и высокотоксичных химических веществ

Изобретение относится к высокотемпературному химическому обезвреживанию горючих производственных отходов, содержащих полиароматические углеводороды (ПАУ), и может быть использовано для обезвреживания отходов коксохимического производства и топливной промышленности

Изобретение относится к утилизации водомаслоокалиносодержащих отходов металлургического и машиностроительного производств путем термической обработки

Наверх