Пиролизный реактор

Изобретение относится к области жилищно-коммунального хозяйства и может быть использовано для экологически чистой переработки твердых коммунальных отходов. Пиролизный реактор включает камеру пиролиза с двойной внешней стенкой, через проем которой пропускают горячий газ для конвективного нагрева отходов для их термохимического разложения, и камеру сушки, установленную над камерой пиролиза, через которую пропускают отработанные горячие газы для предварительного нагрева и сушки отходов, камера пиролиза в сечении имеет форму протяженного овала с минимальной длиной короткой оси для максимального прогрева отходов между двумя раскаленными металлическими стенками, а по краям основания загрузочного бункера, камеры сушки и камеры пиролиза имеются прямоугольные отверстия, в которых смонтированы по два шунтирующих плоских затвора с электроприводами, между которыми расположены кольцевые активаторы с режущими лезвиями для рыхления и дробления отходов. Изобретение обеспечивает увеличение производительности пиролизного реактора. 1 ил.

 

Изобретение относится к жилищно-коммунальному хозяйству, а именно к пиролизным установкам большой производительности для переработки твердых коммунальных отходов.

Известны пиролизные установки для переработки коммунальных отходов за счет термического разложения отходов в герметичной камере без доступа воздуха. В результате пиролиза образуются пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, жидкие продукты и твердый углеродистый остаток, (см. Б.Б. Бобович, В.В. Девяткин «Переработка отходов производства и потребления», М., из-во «Интермет Инжиниринг», 2000 г., с. 223).

В состав пиролизной установки входит барабанный вращающийся реактор по схеме «Лангардт», разработанный фирмой «Монсанто», (США), для термической обработки мусора.

Недостатком пиролизного реактора является сложность выполнения загрузки отходов и разгрузки углеродного остатка при температуре 500°С. Печь изнутри футерована огнестойким материалом и установлена с небольшим наклоном, благодаря чему измельченные отходы в ней легко перемещаются, при этом часть горючих составляющих сгорает.За счет сгорания отходов образуются вредные газы, очистка которых весьма затруднена.

В качестве прототипа принят пиролизный реактор «УТРО-1» (Установка термического разложения отходов - 1), (см. Г.М, Золотарев «Раздельный сбор и переработка мусора», Москва, Люберецкое информагентство, 2015 г., с. 66-67).

Пиролизный реактор высотой 3,0 м, диаметром 800 мм, был оборудован наружным металлическим кожухом с теплоизоляцией. Нагревание внутреннего корпуса пиролизного реактора осуществлялось за счет сжигания пиролизного газа. Температура нагрева составляла 400-500°С.

В результате термохимического разложения отходов образовывался пиролизный пар. При охлаждении пара выделялась синтетическая пиролиз-ная жидкость, которая собиралась в цистерне.

К конструктивным недостаткам пиролизного реактора следует отнести низкую производительность. При увеличении диаметра пиролизной камеры значительное количество отходов не подвергалось пиролизу и выгружалось в виде обугленных спекшихся частиц.

2

Отсутствие предварительной сушки и нагрева твердых бытовых отходов увеличивало время термохимического разложения, что сказывалось на производительности пиролизного комплекса.

Для устранения указанных недостатков автор предложил конструктивный вариант двухстадийного пиролиза в виде двух расположенных одна над другой камер сушки и камеры пиролиза. При этом в камере сушки предварительный нагрев отходов осуществляется за счет горячих газов, поступающих во внутреннюю полость камеры сушки из внешней полости нагрева камеры пиролиза.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного, высокопроизводительного пиролизного реактора, работающего на твердых коммунальных отходах.

Решение поставленной задачи достигается тем, что камера пиролиза в сечении имеет форму протяженного овала с минимальной длиной короткой оси для максимального прогрева отходов между двумя раскаленными металлическими стенками, а по краям основания имеются два прямоугольных отверстия, в которых смонтированы два шунтирующих плоских затворов с электроприводами, между которых расположены кольцевые активаторы с режущими лезвиями для рыхления и дробления отходов.

Камера пиролиза находится внутри термоизолированной оболочки внешнего нагрева, куда поступают горячие бескислородные газы от термического генератора при температуре 500°С. После некоторого снижения температуры горячие бескислородные газы поступают по трубопроводу с регулируемым клапаном от внешней полости камеры пиролиза во внутреннюю полость камеры сушки для нагрева и сушки отходов.

Остаточные инертные раскаленные отходы из камеры пиролиза поступают через шунтирующие затворы, размещенные в основании камеры пиро-лизы, на скребковый конвейер заполненный водой. В результате образуется гранулированный шлак, который используется в качестве строительного материала для подсыпки дорог, а также для рекультивации лежалых отходов полигона.

Пример выполнения пиролизного реактора представлен на фиг. 1.

Пиролизный реактор включает загрузочный бункер 1, камеру сушки 2, камеру пиролиза 3.

Камера сушки и камера пиролиза в сечении имеют протяженную форму, с расположенными по краям основания прямоугольными проемами для выпуска отходов с помощью двух шунтирующих плоских затворов 4. Между затворами вмонтирован лопастной вращающийся активатор с режущими лезвиями 5 для рыхления и дробления отходов.

Под камерой пиролиза ниже двух шунтирующих плоских затворов установлен скребковый конвейер 6, заполненный водой.

Работа пиролизного реактора осуществляется следующим образом.

3

В загрузочный бункер 1 подают освобожденные от негабаритных предметов твердые коммунальные отходы крупностью не более 400 мм.

С помощью шунтирующих плоских затворов 4 отходы перепускают в камеру сушки 2.

Из камеры сушки сухие и нагретые до температуры 200-300°С отходы с помощью плоских шунтирующих затворов перепускают в камеру пиролиза 3.

Для перемешивания и предотвращения зависаний отходов в основание камеры сушки и камеры пиролиза вмонтирован лопастной вращающийся активатор 5.

После термохимического разложения остаточные инертные раскаленные отходы через плоские шунтирующие затворы, размещенные в основании камеры пиролиза, поступают на скребковый конвейер 6, заполненный водой. В результате образуется гранулированный шлак, который используется в качестве строительного материала для подсыпки дорог, а также для рекультивации лежалых отходов полигона.

От термического генератора А пропускают горячий бескислородный газ при температуре 500°С через полость между внутренним металлическим корпусом и внешней теплоизоляционной оболочкой камеры пиролиза для термохимического разложения отходов.

Отработанный горячий бескислородный газ перепускают по соединительному трубопроводу с регулируемым клапаном во внутреннюю полость камеры сушки.

Проходя снизу вверх через всю массу мокрых отходов в камере сушки горячие бескислородные газы осушают и нагревают отходы до температуры 200 - 300°С.

Отдавшие тепло горячие бескислородные газы вместе с паром, образовавшимся за счет сушки влажных отходов, поступают в устройство очистки и утилизации тепла отходящих в атмосферу газов В.

В результате термохимического разложения углеродосодержащих отходов в герметичной камере пиролиза образуется пиролизный пар, который выводится через верхний коллектор в блок охлаждения и сепарации Б для разделения на сухой пиролизный газ и синтетическую жидкость.

Описанная выше конструктивная схема пиролизного реактора обеспечивает создание эффективного, высокопроизводительного пиролизного реактора, работающего на твердых коммунальных отходах.

За счет предварительного нагрева твердых коммунальных отходов в камере сушки до температуры 200-300 градусов и увеличенного сечения камеры пиролиза овальной формы достигается высокая производительность пиролизного реактора по сравнению с однокамерными пиролизными реакторами с цилиндрической формой камеры пиролиза.

Пиролизный реактор, включающий камеру пиролиза с двойной внешней стенкой, через проем которой пропускают горячий газ для конвективного нагрева отходов для их термохимического разложения, и камеру сушки, установленную над камерой пиролиза, через которую пропускают отработанные горячие газы для предварительного нагрева и сушки отходов, отличающийся тем, что камера пиролиза в сечении имеет форму протяженного овала с минимальной длиной короткой оси для максимального прогрева отходов между двумя раскаленными металлическими стенками, а по краям основания загрузочного бункера, камеры сушки и камеры пиролиза имеются прямоугольные отверстия, в которых смонтированы по два шунтирующих плоских затвора с электроприводами, между которыми расположены кольцевые активаторы с режущими лезвиями для рыхления и дробления отходов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области переработки конденсированных топлив с получением горючего газа и может быть использовано для переработки различных твердых топлив для получения энергии.

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для переработки и утилизации полимерных компонентов коммунальных и промышленных отходов, а именно производства элементов строительных конструкций.

Изобретение относится к устройствам для термической переработки твердых коммунальных отходов и может быть использовано в жилищно-коммунальном хозяйстве для обезвреживания и уничтожения отходов с одновременным получением газообразного топлива.

Изобретение относится к области термической утилизации медицинских отходов, в том числе хлорсодержащих. Техническим результатом является создание условий, минимизирующих возможность образования диоксинов, обеспечение экологически безопасных выбросов, получение материалов для доочистки дымовых газов и обеспечение автотермичности процесса.

Группа изобретений относится к области горения и газификации и предназначена для получения силового генераторного газа для производства электрической и тепловой энергии.

Изобретение относится к устройствам для переработки отходов из резинотехнических и полимерных материалов. Технический результат - снижение времени процесса переработки отходов из резинотехнических и полимерных материалов.

Изобретение относится к области термической переработки и утилизации твердых углеводородных отходов и может найти применение в печах, газогенераторах и установках термического уничтожения твердых углеводородных отходов, включая медицинские и биологические отходы.

Изобретение относится к области термической переработки бытовых и промышленных отходов методом пиролиза без выброса вредных газов в окружающую среду. Способ термической переработки бытовых и промышленных отходов, включающий запуск двигателя внутреннего сгорания в виде дизеля и привода электрогенератора, подачу нагретых до 3000-4000°С выхлопных газов дизеля в индукционную печь и их разогрев до температуры по меньшей мере 10000°С токами высокой частоты, подачу разогретых выхлопных газов под термоизолированный герметичный кожух вдоль рабочей камеры газогенератора, разогретой до температуры начала процесса пиролиза, пиролиз материалов термической переработки в рабочей камере газогенератора с получением смеси горючих и дымовых газов и продуктов термической переработки исходных материалов, газоотвод посредством кавитационного насоса через верхние отводные отверстия в рабочей камере смеси горючих и дымовых газов с водяными парами и их подачу в теплообменник, подачу полученного конденсата в виде низкооктанового топлива в горючей смеси с физико-химически связанной водой под воздействием вакуума в разреженную камеру сгорания дизеля.

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).

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.

Изобретение относится к способу и аппарату для получения нефтепродуктов из сырья, содержащего полимеры. Способ включает загрузку сырья, содержащего полимерное сырье, в бак пиролитического реактора, имеющий исходный свободный объем, составляющий при определении исходя из количества загруженного в реактор полимерного сырья приблизительно 30%, применение наружного кожуха, по существу окружающего бак реактора, подвод тепловой энергии к баку реактора, превращение сырья в расплавленный материал с пиролизом расплавленного полимерного материала в анаэробных условиях в свободном объеме бака реактора во время перемещения расплавленного материала через бак реактора, крекинг и риформинг расплавленного материала и получение нефтепродуктов в реакторе.

Изобретение относится к способу утилизации углеродсодержащих материалов, в частности твердых отходов, отходов деревообработки, сельскохозяйственного и пищевого производства, а также смесей, содержащих органическую составляющую.

Изобретение относится к области биотехнологии. Композиция для получения масла из биомассы содержит биомассу, жидкое масло, катализатор гидрокрекинга и вулканизирующий агент в определенных количествах.

Изобретение относится к лесоперерабатывающей промышленности и может быть использовано для производства активированного угля. Способ получения активированного угля включает стадии конвективной сушки измельченных древесных отходов рециркулирующими топочными газами при температуре 250°С, пиролиз древесных отходов с сепарацией пиролизных газов на горючие газы и жижку, активацию угля перегретым водяным паром с температурой 900°C с выделением горючих газов активации и охлаждение угля в две стадии.

Изобретение относится к устройствам для переработки отходов из резинотехнических и полимерных материалов. Технический результат - снижение времени процесса переработки отходов из резинотехнических и полимерных материалов.

Изобретение относится к способу переработки помета - отходов птицеводства и животноводства. Способ переработки помета включающий стадии: очистки от неорганических включений, измельчения и сушки, газификации (среднетемпературного пиролиза), очистки пиролизных газов и выработки с помощью газопоршневого генератора электроэнергии, использования твердого остатка в качестве удобрения и сорбента для очистки отходящих после сушки помета газов.

Изобретение относится к области переработки органического сырья методом гидротермальной карбонизации, в частности древесины, торфа, сланцев, угля, промышленных и бытовых отходов, отходов растениеводства, животноводства, и может найти применение в химической, лесо- и нефтеперерабатывающих отраслях, коммунальном, сельском хозяйстве.

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.

Изобретение относится к комплексной переработке твердых отходов и может быть использовано для утилизации органических твердых бытовых и иных твердых отходов. Техническим результатом является упрощение конструкции системы, повышение ее надежности, повышение эффективности переработки бытовых отходов, а также обеспечение максимальной безотходности процесса пиролиза бытовых отходов с одновременным повторным использованием в операциях процесса пиролиза рабочих тел, полученных в предыдущих операциях, с получением на выходе процесса синтетического газа.

Группа изобретений относится к средствам переработки углеродосодержащего сырья и может быть использована в коммунальном, сельском хозяйствах, в индустрии деревопереработки, в горнодобывающей и нефтехимической отраслях.

Изобретение относится к области жилищно-коммунального хозяйства и может быть использовано для экологически чистой переработки твердых коммунальных отходов. Пиролизный реактор включает камеру пиролиза с двойной внешней стенкой, через проем которой пропускают горячий газ для конвективного нагрева отходов для их термохимического разложения, и камеру сушки, установленную над камерой пиролиза, через которую пропускают отработанные горячие газы для предварительного нагрева и сушки отходов, камера пиролиза в сечении имеет форму протяженного овала с минимальной длиной короткой оси для максимального прогрева отходов между двумя раскаленными металлическими стенками, а по краям основания загрузочного бункера, камеры сушки и камеры пиролиза имеются прямоугольные отверстия, в которых смонтированы по два шунтирующих плоских затвора с электроприводами, между которыми расположены кольцевые активаторы с режущими лезвиями для рыхления и дробления отходов. Изобретение обеспечивает увеличение производительности пиролизного реактора. 1 ил.

Наверх