УСТАНОВКА ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ И УНИЧТОЖЕНИЯ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ Российский патент 2003 года по МПК F23G5/27 F23G5/14 

Изобретение относится к области переработки твердых бытовых, промышленных, медицинских и других отходов и может быть использовано в народно-хозяйственном комплексе при обезвреживании и уничтожении отходов.

Известна установка для переработки твердых отходов, содержащая загрузочное устройство, камеру газификации, приемный контейнер переработанных отходов (авт. св. СССР 1679140, МПК 6 F 23 G 5/027, 1991 г.).

Существенными недостатками известной установки являются:
- низкая надежность и эффективность работы установки вследствие зависания перерабатываемых отходов в верхней части камеры газификации, связанного с выделением смол из отходов при их нагреве пиролизным газом, поднимающимся из нижней части камеры газификации, и осаждением их на относительно холодных стенках камеры верхней части, а также закоксования проточной части трубопроводов по которым поступает пиролизный газ;
- сложная конструкция из-за наличия дополнительных энергоемких устройств для получения газифицирующего агента.

Наиболее близкой к заявляемой является установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов, содержащая загрузочное устройство, камеру газификации с отверстиями вывода газообразных продуктов, камеру дожигания, приемный контейнер переработанных отходов, устройство отвода газообразных продуктов переработки ( патент РФ 2089786, МПК 6 F 23 G 5/00, 1997 г.).

Существенными недостатками известной установки являются:
- низкая надежность и эффективность работы установки вследствие зависания перерабатываемых отходов в верхней части камеры газификации, связанного с выделением смол из отходов при их нагреве пиролизным газом, поднимающимся из нижней части камеры газификации, и осаждением их на относительно холодные стенки камеры верхней части, а также закоксование проточной части трубопроводов, по которым поступает пиролизный газ;
- сложная конструкция из-за наличия дополнительных энергоемких устройств для получения газифицирующего агента.

Задачей изобретения является создание установки обезвреживания и уничтожения твердых отходов, обладающей высокой надежностью и эффективностью работы, а также простой конструкцией.

Решение задачи достигается тем, что известная установка, содержащая загрузочное устройство, камеру газификации с отверстиями вывода газообразных продуктов, камеру дожигания, приемный контейнер отходов, устройство отвода газообразных продуктов переработки, согласно изобретению содержит камеры сгорания, одни из которых расположены в нижней части камеры дожигания тангенциально внешней поверхности рабочего пространства, а другие расположены в нижней части камеры газификации по радиусу к центру камеры и соединены с отверстиями вывода газообразных продуктов камеры газификации, при этом камера дожигания охватывает зону сушки и зону пиролиза камеры газификации, нижняя часть которой расположена в корпусе с образованием кольцевого пространства, соединенного с внутренним объемом камеры газификации и с отверстиями вывода газообразных продуктов, а камеры сгорания, расположенные по радиусу к центру камеры газификации, установлены между корпусом и камерой дожигания.

Предложенная установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов имеет отличия от прототипа в существенных признаках:
- содержит камеры сгорания;
- одни камеры сгорания расположены в нижней части камеры дожигания тангенциально внешней поверхности рабочего пространства камеры;
- другие камеры сгорания расположены в нижней части камеры газификации по радиусу к центру камеры;
- камеры сгорания соединены с отверстиями вывода газообразных продуктов;
- камера дожигания охватывает зону сушки и зону пиролиза камеры газификации;
- нижняя часть камеры газификации расположена в корпусе с образованием кольцевого пространства;
- кольцевое пространство соединено с внутренним объемом камеры газификации и с отверстиями вывода газообразных продуктов;
- камеры сгорания, расположенные по радиусу к центру камеры газификации, установлены между корпусом и камерой дожигания.

Следовательно, предложенное решение соответствует критерию "новизна".

Введение в конструкцию установки камер сгорания и расположение их в нижней части камеры дожигания тангенциально внешней поверхности рабочего пространства, а в нижней части камеры газификации - по радиусу к центру камеры и соединение камер сгорания с отверстиями вывода газообразных продуктов камеры газификации при расположении камеры дожигания вокруг зоны сушки и зоны пиролиза камеры газификации, расположение нижней части которой в корпусе с образованием кольцевого пространства, его соединение с внутренним объемом камеры газификации и с отверстиями вывода газообразных продуктов, а также установка камер сгорания, расположенных по радиусу к центру камеры газификации между корпусом и камерой дожигания, позволит разделить пиролизный газ, выходящий из отверстий вывода газообразных продуктов камеры газификации, на два потока, один из которых подается в камеры сгорания, расположенные в нижней части камеры газификации по радиусу к центру камеры, рабочий процесс сжигания пиролизного газа в которых необходимо организовать так, чтобы получить газифицирующий агент с максимальной температурой 1600^oС и определенным соотношением воздуха, водяного пара и двуокиси углерода. При поступлении газифицирующего агента в нижнюю часть камеры газификации происходит увеличение внутренней тепловой энергии, идущей на процессы сушки, "сухого пиролиза" и газификации, происходящие в камере газификации.

Другой поток пиролизного газа желательно подавать в камеры сгорания, расположенные в нижней части камеры дожигания тангенциально внешней поверхности рабочего пространства, при работе которых температура полученных продуктов сгорания достигает 900^oС, что позволит увеличить передачу тепла через стенки во внутреннюю зону камеры газификации, интенсифицировать процессы в зоне сушки и зоне "сухого пиролиза" камеры газификации и ликвидировать зависание перерабатываемых отходов. В камерах сгорания при сжигании образовавшегося пиролизного газа в зоне горения достигается температура 2000^oС и выше с определенным временем пребывания продуктов сгорания в рабочей зоне, что способствует развалу в горячей зоне камер сгорания практически всех органических составляющих пиролизного газа, а последующим снижением температуры продуктов сгорания до 900^oС в камере дожигания достигается уменьшение вредных ингредиентов в дымовых газах, тем самым повышая надежность и эффективность работы установки.

Использование пиролизного газа для образования газифицирующего агента позволит не применять энергоемкие устройства для его приготовления.

В предложенном решении все отличительные признаки взаимосвязаны и в сочетании с другими признаками позволяют получить новый технический результат: повысить надежность, эффективность работы установки и упростить конструкцию.

Следовательно, предложенное решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид установки в разрезе, на фиг.2 - разрез А-А, на фиг.3 - разрез Б-Б.

Установка для обезвреживания и уничтожения твердых отходов содержит загрузочное устройство 1, камеру газификации 2 с отверстиями 3 вывода газообразных продуктов, камеру дожигания, выполненную в виде кольцевого рабочего пространства 4, охватывающего зону сушки и зону "сухого" пиролиза камеры газификации, камеры сгорания 5, тангенциально расположенные внешней поверхности кольцевого рабочего пространства 4 камеры дожигания, камеры сгорания 6, расположенные по радиусу к центру камеры газификации 2, нижняя часть которой установлена в корпусе 7 с образованием кольцевого пространства 8, соединенного каналом 9 с внутренней зоной камеры газификации и отверстиями 3 вывода газообразных продуктов, которые посредством патрубков 10 соединены с камерами сгорания 5 и 6. Установка содержит приемный контейнер 11 отходов и устройство 12 отвода газообразных продуктов переработки.

Установка работает следующим образом. Твердые отходы поступают через загрузочное устройство 1 в камеру газификации 2, постепенно загружая ее в полном объеме. Производят розжиг камер сгорания 5 и 6 путем подачи в них воздуха и газообразного или жидкого топлива. При этом на выходе из камер сгорания образуется высокотемпературный скоростной поток продуктов сгорания, при поступлении которого из тангенциально расположенных камер 5 формируется сильно закрученный поток газа высокой температуры, а из раздельно расположенных камер сгорания 6 - высокотемпературный тепловой поток. Поток газа, формируемый камерами сгорания 5, обтекает наружную поверхность камеры газификации 2, подводя к ней теплоту, отдав большую часть которой продуктам переработки, газ посредством устройства 12 отвода газообразных продуктов удаляется в атмосферу, а тепло, переданное продуктам переработки, обеспечивает начало проведения процессов сушки, "сухого пиролиза" и газификации. Полученный в результате запуска таким образом установки пиролизный газ поступает в камеры сгорания 5 и 6 и используется в качестве газифицирующего агента при проведении процессов переработки отходов.

После выхода на рабочий режим производится отключение подачи газообразного или жидкого топлива в камеры сгорания 5 и 6, их работа при этом обеспечивается за счет сжигания полученного пиролизного газа, а перерабатываемые отходы перемещаются из зоны сушки в зону газификации, подвергаются непрерывной тепловой обработке, при которой газообразные продукты, проходя обработку пиролизным газом, выходят в атмосферу посредством устройства 12 отвода газообразных продуктов, а оставшиеся твердые непереработанные частицы отходов поступают в приемный контейнер 11 и удаляются для дальнейшей обработки и использования.

Предлагаемая конструкция установки позволяет реализовать ее работу в режиме "сухого пиролиза". В этом случае отключаются радиально-расположенные камеры сгорания 6, а необходимый процесс обеспечивается за счет тангенциально расположенных камер сгорания 5.

Использование изобретения позволит повысить надежность и эффективность работы установки, упростить конструкцию, получить дополнительную тепловую энергию, необходимую для обеспечения работы как в автономном режиме, так и для обеспечения теплом зданий и сооружений, сэкономить при этом значительные денежные средства.

Изобретение относится к области переработки твердых бытовых, промышленных, медицинских и других отходов и может быть использовано при обезвреживании и уничтожении отходов. Установка обезвреживания и уничтожения отходов содержит загрузочное устройство, камеру газификации с отверстиями вывода газообразных продуктов, камеру дожигания, приемный контейнер отходов, устройство отвода газообразных продуктов переработки и камеры сгорания, одни из которых расположены в нижней части камеры дожигания тангенциально внешней поверхности рабочего пространства камеры, а другие расположены в нижней части камеры газификации по радиусу к центру камеры и соединены с отверстиями вывода газообразных продуктов камеры газификации. Камера дожигания охватывает зону сушки и зону пиролиза камеры газификации, нижняя часть которой расположена в корпусе с образованием кольцевого пространства, соединенного с внутренним объемом камеры газификации и с отверстиями вывода газообразных продуктов. Камеры сгорания, расположенные по радиусу к центру камеры газификации, установлены между корпусом и камерой дожигания. Технический результат: повышение надежности и эффективности работы установки, а также упрощение конструкции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов, содержащая загрузочное устройство, камеру газификации с отверстиями вывода газообразных продуктов, камеру дожигания, приемный контейнер отходов, устройство отвода газообразных продуктов переработки, отличающаяся тем, что содержит камеры сгорания, одни из которых расположены в нижней части камеры дожигания тангенциально внешней поверхности рабочего пространства камеры, а другие расположены в нижней части камеры газификации по радиусу к центру камеры и соединены с отверстиями вывода газообразных продуктов камеры газификации, при этом камера дожигания охватывает зону сушки и зону пиролиза камеры газификации, нижняя часть которой расположена в корпусе с образованием кольцевого пространства, соединенного с внутренним объемом камеры газификации и с отверстиями вывода газообразных продуктов. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что камеры сгорания, расположенные по радиусу к центру камеры газификации, установлены между корпусом и камерой дожигания.