Изобретение относится к конструкциям установок для высокотемпературной переработки твердых отводов без доступа воздуха и может быть использовано в химической, нефтехимической промышленности, в жилищно-коммунальном хозяйстве, в переработке использованных тары и упаковки.
Известно устройство для утилизации твердых отходов, содержащее вертикальную камеру газификации, средства для подачи сырья и выгрузки твердого остатка, расположенную внутри камеры газификации вертикальную трубу для вывода газообразных продуктов, средство для подачи в камеру газифицирующего агента, выполненное в виде Г-образного подвижного канала с запорным элементом на входном участке, и расположенную снаружи камеры газификации обогревательную камеру со средствами для подачи топлива, воздуха и вывода продуктов сжигания [1].
Недостатком данного изобретения является невозможность использования газообразных продуктов переработки в самой установке, отсутствие рыхления и перемешивания сырья в камере газификации, что ухудшает теплообмен и увеличивает время переработки.
Известен реактор, содержащий охлаждаемый корпус, днище, крышку, снабженный электродами для образования электрической дуги как источника теплоты активатор в виде лопастного колеса для создания эффекта псевдоожиженного слоя и средства охлаждения, очистки и отвода газов переработки [2].
Недостатком данного изобретения является периодичность работы, отсутствие предварительных подсушки и подогрева сырья, а также использования горючих газов переработки для собственного обогрева.
Известна высокотемпературная индукционная печь, содержащая индуктор, холодный тигель, в котором коаксиально установлен отделенный теплоизоляционным слоем внутренний тигель, изготовленный из карбида кремния и снабженный изготовленными из того же материала верхней и нижней крышками с отверстиями [3].
Недостатком данного изобретения является отсутствие средств загрузки сырья и разгрузки печи, рыхления и перемешивания сырья в процессе его переработки, а также использования горючих газов переработки для обогрева сырья.
Наиболее близкими по технической сущности предлагаемому изобретению является аппарат, принятый в качестве прототипа, для термообработки материалов, включающий вертикальный корпус с последовательно установленными соосно с ним нагревателями, соленоидами и охлаждающей рубашкой, разгрузочное устройство и ворошитель, жалюзивные решетки, размещенные под нагревателями, заключенные в коаксиально расположенные коллекторы и соединенные обратными клапанами в виде камер с газораспределительными решетками с зернистым материалом с камерами сгорания, а ворошитель установлен под соленоидом и выполнен в виде ферромагнитных стержней с размещенными под ними теплообменными пластинами, установленными радиально [4].
Недостатком данного изобретения является сложность и громоздкость конструкции, большая тепловая инерционность, обуславливаемая электронагревателями, неустойчивость питания вторичным газом ввиду отсутствия средства для его нагнетания в камеры сгорания.
Задача изобретения заключается в повышении эффективности ведения процесса и использования энергии, снижении размеров и металлоемкости установки.
Поставленная задача решается тем, что установка для переработки твердых отходов без доступа воздуха, содержащая реактор, выполненный в виде вертикального теплоизолированного корпуса с установленными соосно с ним нагревателем и камерой сжигания газа переработки со средством его очистки, снабженный лопастным ворошителем, средствами загрузки сырья и выгрузки коксозольного остатка, в новом решении снабжена обогревательной камерой в виде гладкой рубашка с, по меньшей мере, одной форсункой и патрубком для выхода продуктов горения, охватывающей корпус в его средней части, средством нагнетания газов переработки в обогревательную камеру на сжигание, при этом часть реактора выполнена цилиндрической формы из тугоплавкого электропроводного материала, например карбида кремния, и заключена в индукционный нагреватель с теплоизоляционной прокладкой, а в корпусе установлены приборы контроля и управления.
На чертеже показана конструктивная схема установки. Она содержит реактор, выполненный в виде вертикального корпуса 1, покрытого тепловой изоляцией 2 и снабженного средством загрузки 3, ворошителем сырья 4, штуцером 5 для выхода газов переработки, нагревательным тиглем 6, выполненным из тугоплавкого электропроводного материала, например из карбида кремния, и охватываемым индукатором 7 через теплоизоляционную прокладку 8, днищем 9, служащим одновременно средством разгрузки, обогревательной камерой 10, изготовленной в форме гладкой рубашки 11 со штуцером для выхода продуктов горения топлива, а также средствами контроля за ведением процесса: манометром 12, термопарами 13, предохранительным клапаном 14. Установка содержит также средство осушки и очистки газов переработки 15, средство его нагнетания 16, горелочное устройство 17 и, по крайней мере, одну форсунку 18.
Установка работает следующим образом: исходное сырье помещается в загрузочное устройство 3 (его конструкция не рассматривается в настоящей заявке), в котором оно уплотняется и выдавливается в реактор 1, где подвергается разрыхлению лопастным ворошителем 4, приводимым в движение от собственного привода (на чертеже не показан), и попадает во взвешенном состоянии в тигель 6, где требуемая температура достигается путем нагревания стенки этого тигля от индуктора 7. Перед попаданием в нижнюю горячую зону реактора сырье подогревается предварительно в верхней и средней по высоте частях реактора газами переработки, которые движутся вверх к выходному патрубку 5. Далее этот газ проходит средство его осушки и очистки 15, нагнетается средством 16 и направляется в горелочное устройство 17, где поджигается и выходит через, по крайней мере, одну форсунку 18 в обогревательную камеру 10. Газ переработки образуется при пиролизном (без доступа воздуха) разложении твердых бытовых отходов в тигле реактора, где температура достигает 1500…1800°С, и содержит горючие углеводородные компоненты, окись и двуокись углерода, азот и водород. Теплота сгорания газа переработки в обогревательной камере 10 используется для предварительных подсушки и подогрева сырья, поступающего из загрузочного устройства 3 и разрыхляемого ворошителем 4.
Возможные коксозольные остатки выводятся из реактора с помощью средством средства разгрузки 10.
Предлагаемая установка позволяет перерабатывать твердые отходы, содержащие углеводородные компоненты (резину, бумагу, картон, древесину, органические примеси и пр.), при средней и высокой температуре (500°…2000°С) без доступа воздуха, т.е. перерабатывать такое сырье в режиме пиролиза с образованием горючего газа, возвращаемого для получения теплоты в самой установке, обеспечив тем самым экономию энергии в целом при переработке твердых отходов и снижение металлоемкости конструкции.
Использованные источники
1. Пат. RU №2081372, М., кл.6 F23G 5/027, 1997.
2. Пат. RU №2277203, М.
3. Пат. RU №2095714, М., кл.6 F27D 11/06, 1997.
4. Пат. RU №1817517, М., кл.6 F23G 5/10, 1996.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТАНОВКА ТЕРМИЧЕСКОЙ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ | 2012 |
|
RU2523322C2 |
УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ГОРЮЧИХ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ | 2006 |
|
RU2316696C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ | 1998 |
|
RU2132997C1 |
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ФЛЭШ-ПИРОЛИЗА УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА | 2013 |
|
RU2544635C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ | 1995 |
|
RU2081372C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ | 1995 |
|
RU2076272C1 |
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ДЕСТРУКЦИИ СЫПУЧЕЙ ОРГАНИКИ В ВЕРТИКАЛЬНОМ РЕАКТОРЕ ГАЗИФИКАЦИИ | 2020 |
|
RU2725434C1 |
УСТАНОВКА ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ И УНИЧТОЖЕНИЯ ТВЁРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ | 2023 |
|
RU2817012C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗИФИКАЦИИ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ | 2014 |
|
RU2566783C2 |
РЕАКТОР ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ | 2008 |
|
RU2375636C1 |
Изобретение относится к конструкциям установок для высокотемпературной переработки твердых отходов без доступа воздуха и может быть использовано в химической, нефтехимической промышленности, в жилищно-коммунальном хозяйстве, в переработке использованных тары и упаковки. Установка для высокотемпературной переработки твердых отходов без доступа воздуха содержит реактор, выполненный в виде вертикального теплоизолированного корпуса с установленными соосно с ним нагревателем и камерой сжигания газа переработки со средствами его очистки, средствами загрузки и лопастного ворошения сырья, выгрузки коксозольного остатка. Установка снабжена обогревательной камерой в виде гладкой рубашки с, по меньшей мере, одной форсункой и патрубком для выхода продуктов горения, охватывающей корпус в его средней части, средством нагнетания газов переработки в обогревательную камеру на сжигание. Нижняя часть реактора выполнена цилиндрической формы из тугоплавкого токопроводного материала, карбида кремния, и заключена в индукционный нагреватель с теплоизоляционной прослойкой, а в корпусе установлены приборы контроля и управления. Технический результат: повышение эффективности ведения процесса и использования энергии, снижение размеров и металлоемкости установки. 1 ил.
Установка для высокотемпературной переработки твердых отходов без доступа воздуха, содержащая реактор, выполненный в виде вертикального теплоизолированного корпуса с установленными соосно с ним нагревателем и камерой сжигания газа переработки со средствами его очистки, средствами загрузки и лопастного ворошения сырья, выгрузки коксозольного остатка, отличающаяся тем, что установка снабжена обогревательной камерой в виде гладкой рубашки с, по меньшей мере, одной форсункой и патрубком для выхода продуктов горения, охватывающей корпус в его средней части, средством нагнетания газов переработки в обогревательную камеру на сжигание, при этом нижняя часть реактора выполнена цилиндрической формы из тугоплавкого токопроводного материала, например карбида кремния, и заключена в индукционный нагреватель с теплоизоляционной прослойкой, а в корпус установлены приборы контроля и управления.
АППАРАТ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ | 1990 |
|
SU1817517A1 |
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ | 1995 |
|
RU2095714C1 |
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМОВ, СОДЕРЖАЩИХ ОРГАНИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И МИНЕРАЛЬНУЮ СОСТАВЛЯЮЩУЮ | 2003 |
|
RU2277203C2 |
УСТАНОВКА ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ И УНИЧТОЖЕНИЯ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ | 2004 |
|
RU2282788C1 |
УСТАНОВКА И СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКОГО СЫРЬЯ В ТОПЛИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ | 2000 |
|
RU2182684C2 |
УСТАНОВКА ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ И УНИЧТОЖЕНИЯ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ | 2001 |
|
RU2201552C2 |
Авторы
Даты
2009-11-27—Публикация
2008-07-10—Подача