Устройство для утилизации твердых бытовых отходов

Авторы патента:

F23G5/027 - со стадией пиролиза или газификации (пиролиз отстоя сточных вод C02F 11/00; деструктивная перегонка углеродсодержащих материалов C10B 53/00)

Владельцы патента RU 2684878:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к устройствам для высокотемпературного пиролиза сырья из неизмельченных твердых отходов с получением горючих газов и может быть использовано для утилизации твердых бытовых отходов (ТБО). Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества переработки и утилизации ТБО. Он достигается тем, что в устройстве для утилизации твердых бытовых отходов, содержащем загрузочную емкость и пиролизную камеру с нагревательным элементом, соединенную с системой переработки продуктов пиролиза, согласно предложению загрузочная емкость выполнена подвижной с возможностью герметичного соединения с пиролизной камерой, часть емкости со стороны пиролизной камеры выполнена из термостойкого материала, а нагревательный элемент выполнен в виде электродов, изолированных от корпуса пиролизной камеры, и поджигателя электрической дуги, причем электроды выполнены с возможностью перемещения в сторону загрузочной емкости. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Известно устройство проведения пиролиза жидких углеводородов в трубчатых печах (патент РФ №2497930). Генерация высокотемпературного потока теплоносителя происходит путем сжигания в камере сгорания стехиометрической топливокислородной смеси. Газообразное или жидкое углеводородное сырье, предварительно смешанное с водяным паром, инжектируют в зону смешения.

Недостатком данного способа является необходимость подачи топливокислородной смеси, что ограничивает возможности применения изобретения.

Наиболее близким по сущности является изобретение (патент РФ №2524110 - прототип). Устройство содержит загрузочную емкость, пиролизную камеру и нагревательные элементы, подсоединенные к источнику электропитания и обеспечивающие разделение на локально нагреваемые ячейки.

Недостатком данного устройства является низкая температура пиролиза, что приводит к неполной и недостаточно качественной переработке утилизируемого сырья.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества переработки и утилизации ТБО.

Технический результат достигается тем, что устройстве для утилизации твердых бытовых отходов, содержащем загрузочную емкость и пиролизную камеру с нагревательным элементом, соединенную с системой переработки продуктов пиролиза, согласно предложению, загрузочная емкость выполнена подвижной с возможностью герметичного соединения с пиролизной камерой, часть емкости со стороны пиролизной камеры выполнена из термостойкого материала, а нагревательный элемент выполнен в виде электродов, изолированных от корпуса пиролизной камеры, и поджигателя электрической дуги, причем электроды выполнены с возможностью перемещения в сторону загрузочной емкости.

Кроме того, поверхность загрузочной емкости со стороны пиролизной камеры имеет сферическую форму.

Устройство может быть дополнительно снабжено подъемником с нижней стороны пиролизной камеры, а загрузочная емкость выполнена с возможностью горизонтального перемещения под пиролизной камерой.

Выполнение загрузочной емкости подвижной с возможностью герметичного соединения с пиролизной камерой, а нагревательного элемента в виде электродов, изолированных от корпуса пиролизной камеры, с возможностью перемещения в сторону загрузочной емкости обеспечивает повышение качества переработки и утилизации ТБО за счет того, что высокотемпературного пиролиза, создаваемого электрической дугой.

Выполнение поверхности загрузочной емкости со стороны пиролизной камеры сферической формы обеспечивает равномерность сгорания ТБО по мере выдвижения электродов в сторону загрузочной емкости.

Введение в устройство подъемника с нижней стороны пиролизной камеры и выполнение загрузочной емкости с возможностью горизонтального перемещения обеспечивает удобство транспортировки ТБО и загрузки их в пиролизную камеру.

Устройство поясняется фигурой, на которой изображена конструкция загрузочной емкости и пиролизной камеры.

Пиролизная камера (фигура) состоит из корпуса 1 с термостойким внутренним покрытием и соединена с системой переработки продуктов пиролиза (на фигуре не показана) с помощью отверстия 2. Нагревательный элемент выполнен в виде электродов 3, изолированных от корпуса 1 пиролизной камеры, и поджигателя электрической дуги (на фигуре не показан). С нижней стороны пиролизной камеры располагается загрузочная емкость 4, выполненная подвижной с возможностью герметичного соединения с пиролизной камерой. Часть емкости со стороны пиролизной камеры выполнена из термостойкого материала и предназначена для размещения твердых бытовых отходов 5, причем поверхность этой части емкости имеет, преимущественно, сферическую форму. Электроды 3 выполнены с возможностью перемещения в сторону загрузочной емкости 4 и отходов 5.

Устройство может быть дополнительно снабжено подъемником 6 с нижней стороны пиролизной камеры, а загрузочная емкость 4 выполнена с возможностью горизонтального перемещения, например, с помощью катков 7, по поверхности 8 под пиролизной камерой.

Устройство для утилизации твердых бытовых отходов работает следующим образом.

После размещения ТБО 5 (фигура) в загрузочной емкости 4 последняя перемещается с помощью катков 7 по поверхности 8 под нижнюю часть корпуса 1 пиролизной камеры и поднимается с помощью подъемника 6 до образования герметичного соединения с пиролизной камерой. В образовавшуюся полость перемещаются электроды 3, с помощью поджигателя формируется электрическая дуга, температура которой достигает 4000-5000°К, сильное тепловое излучение воздействует на брикет ТБО 5, вызывая его пиролиз. При этом газообразные продукты пиролиза выходят из камеры через отверстие 2 в систему переработки, например, для получения тепловой и электрической энергии. Удаление твердых остатков пиролиза из загрузочной емкости происходит любым известным способом путем ее опрокидывания.

1. Устройство для утилизации твердых бытовых отходов, содержащее загрузочную емкость и пиролизную камеру с нагревательным элементом, соединенную с системой переработки продуктов пиролиза, отличающееся тем, что загрузочная емкость выполнена подвижной с возможностью герметичного соединения с пиролизной камерой, часть емкости со стороны пиролизной камеры выполнена из термостойкого материала, а нагревательный элемент выполнен в виде электродов, изолированных от корпуса пиролизной камеры, и поджигателя электрической дуги, причем электроды выполнены с возможностью перемещения в сторону загрузочной емкости.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поверхность емкости со стороны пиролизной камеры имеет сферическую форму.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено подъемником с нижней стороны пиролизной камеры, а загрузочная емкость выполнена с возможностью горизонтального перемещения под пиролизной камерой.

Изобретение относится к области термической утилизации медицинских отходов, в том числе хлорсодержащих и инфицированных. Техническим результатом является создание условий, максимально исключающих возможность образования диоксинов, обеспечение экологически безопасных выбросов, получение материалов, пригодных для очистки дымовых газов, и обеспечение автотермичности процесса за счет собственных энергоресурсов.

Установка утилизации осадка сточных вод после механического обезвоживания // 2682629

Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике. Установка утилизации осадка сточных вод содержит последовательно установленные устройство 3 глубокой энергосберегающей сушки и прямоточный пылевой газификатор 6 горючей массы, имеющий систему подачи реагентов для связывания кислых газов в высокотемпературном потоке, а также устройство отделения твердой (зольной) фазы на выходе газификатора, подключенный к выходу газификатора 6 блок очистки и охлаждения 7 полученного синтез-газа, котел-парогенератор 9.

Агрегат термохимической переработки углеродсодержащего сырья // 2682253

Агрегат термохимической переработки углеродсодержащего сырья, содержащий реактор пиролиза сырья, оснащенный устройствами загрузки в реактор подлежащего пиролизу сырья и выгрузки полученного пироугля, а также газовым выходом для отвода полученных парогазов, реактор газификации, предназначенный для получения генераторного газа, оснащенный устройством загрузки сырья и газовым выходом для отвода полученного генераторного газа, причем на корпусе реактора газификации установлены воздушные коллекторы, имеющие возможность соединения с выходом воздуходувки, с коллекторами связаны завихрители, введенные тангенциально в полость реактора газификации, а также аппарат разделения полученных в реакторе приролиза парогазов, к газовому выходу которого подсоединен дымосос, характеризующийся тем, что агрегат оснащен устройством очистки от твердой фазы полученного в реакторе газификации генераторного газа, входом связанного с выходом реактора газификации, а выходом - с полостью реактора пиролиза, газовый выход которого посредством газохода подсоединен к входу аппарата разделения полученных в реакторе пиролиза парогазов, причем на газоходе образованы первый и второй теплообменники, рабочее пространство первого из которых соединено с воздуходувкой и с трубопроводами, подсоединенными к коллекторам реактора газификации, а второго - с емкостью для сырья реактора пиролиза, и посредством распределительных трубопроводов с завихрителями, введенными в полость реактора пиролиза, при этом реактор газификации расположен горизонтально и выполнен из двух секций - принимающей и выдающей, каждая из которых выполнена в виде обечайки, секции торцами состыкованы друг с другом, вход для загрузки сырья распложен в принимающей секции, а выход для отвода генераторного газа - в выдающей, причем реактор газификации оснащен турбулизатором, выполненным в виде пластины и установленным в принимающей секции реактора газификации в области ее стыка с выдающей секцией поперек продольной оси реактора газификации.

Гибридное устройство сжигания, использующее пиролиз воды и воздуха для сжигания // 2681981

Изобретение относится к гибридному устройству сжигания, использующему пиролиз воды и пиролиз воздуха для сжигания. Техническим результатом является создание гибридного устройства сжигания, использующего пиролиз воды и воздуха для сжигания, в котором камера сжигания ограничена двойной стенкой и разделена на первичную камеру сжигания, выполненную с возможностью сжигания отходов, и вторичную камеру сжигания, выполненную с возможностью сжигания отходящего газа, и размер (диаметр) блока сжигания, через который вводят отходы, выполнен отличающимся от размера (диаметра) камеры сжигания, в которой располагается пламя, в результате чего температура горения дополнительно увеличивается посредством введения воздуха, нагретого за счет близости к пламени, в качестве воздуха для сжигания, горючие отходы сжигаются при ультравысокой температуре благодаря пиролизу воды и воздуха для сжигания, обеспечиваемому за счет высокой температуры горения, и полное сгорание достигается путем увеличения времени, в течение которого пламя остается внутри камеры сжигания, что обеспечивает выпуск чистого отходящего газа.

Энергетический комплекс на основе газификации отходов биомассы // 2679330

Изобретение относится к энергетическим устройствам, обеспечивающим производство электрической и тепловой энергии с использованием горючих газов, вырабатываемых в процессе сверхкритической газификации биомассы.

Восстановительная горелка, позволяющая раздельно осуществлять реакцию окисления и реакцию восстановления, и система для рециклинга синтез-газа, в которой такая горелка используется // 2678680

Изобретение относится к группе горелок для восстановительного реактора, а также к системе рециклинга синтез-газа, включающей упомянутую группу горелок для восстановительного реактора.

Пиролизная мусоросжигательная установка // 2678215

Изобретение относится к устройствам для утилизации мусора путем проведения процесса пиролиза и может быть использовано для утилизации твердых бытовых и промышленных отходов.

Секционный реактор пиролиза // 2677184

Изобретение относится к области переработки отходов путем их пиролиза и получению углеводородов из жидких органических отходов и может быть использовано для утилизации промышленных отходов органического происхождения с получением в процессе переработки отходов пирогаза, жидких углеводородов, а также твердых топливных компонентов.

Способ переработки органических отходов // 2676295

Изобретение относится к области энергетики, в частности к альтернативным независимым источникам получения тепловой и электрической энергии, жидких и газообразных энергоносителей, а также полезных химических продуктов при пиролизной переработке органических отходов, в том числе осадка сточных вод.

Установка пиролиза отходов // 2672363

Изобретение относится к утилизации отходов, содержащих вещества органического происхождения и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, коммунальной, сельскохозяйственной и других отраслях хозяйства.