ПИРОЛИЗНАЯ МУСОРОСЖИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2021 года по МПК F23G5/27 

Изобретение относиться к области экологии, путем пиролизной утилизации твердых бытовых отходов и может найти применение при их переработке. Известно устройство для переработки мусора путем пиролизной утилизации, содержащее блок пиролиза, реактор, блок конденсации парогазовой смеси (патент №2659924, опубликован 04.07.2018 г., МПК С10В 47/90, F23G 5/027 и др.). Однако известное устройство достаточно сложное, поскольку содержит много деталей, имеет недостаточную производительность, само оборудование достаточно сложное и затратное, что снижает эффективность работы. Наиболее близким техническим решением является устройство, которое содержит реактор, раму, на которой установлены охладители, водяной насос, аквафильтр, вакуумный насос, трубопровод пиролизного газа, трубопровод водяного охлаждения, топка, дымоход, реторта (патент №2678215, опубликован 24.01.2019 г., МПК F23Q 5/027 С10В 1/00 В09В 9/00). Недостаток устройства - прототипа заключается в том, что реторты имеют небольшой объем. Отсутствие плоского дна затрудняет загружать и разгружать отходы и требует специального устройства. Известное устройство не обеспечивает круглосуточную работу без дополнительного реторта. Сам реактор расположен достаточно высоко, что не позволяет выполнять эффективно работу на вертикальном высокорасположенном реакторе.

Конструкция заявленной установки заключается в том, что в отличие от прототипа установка имеет реактор диаметром 1,2 м. и длиной 4 м., который устанавливается горизонтально на кирпичные стены топки и имеет две топки, разделенные перегородкой - топку для прямого сжигания твердых бытовых отходов и топку для дожигания отходящих газов при сжигании пиролизного газа с перегретым паром, поступающим из паросборника, и два зольника, загрузочные и разгрузочные люки, причем объем реактора составляет 4 куба для загрузки отходов.

Установка изображена на 3 фигурах: фигура - 1 (вид сверху реактора), фигура - 2 (продольный разрез реактора А-А), фигура - 3 (поперечный разрез Б-Б).

Устройство состоит: реактор - 1, загрузочный люк - 2, трубопровод пиролизного газа - 3, разгрузочный люк - 4, две топки - 5, два зольника - 6, два колосника - 7, дымоход - 8, монтажные петли - 9, крепежные болты - 10, топка - 11, продувочная труба - 12, бетонное основание - 13, охладительные камеры - 14, бак пиролизной жидкости - 15, стальной лист -16, сливная труба - 17, перемычка из трубы - 18, труба для подачи холодной воды – 19 в охладительные камеры, труба перелива воды через охладительные камеры - 20, общая труба слива пиролизной жидкости - 21, утепленная рубашка в верхней части реактора - 22, кирпичная перегородка в топке из шамотного кирпича - 23, паросборник - 24, торцевая стенка реактора - 25.

Описание процесса работы установки

На разгрузочной площадке ТБО производиться грубая сортировка на сгораемые и несгораемые отходы. После загрузки в реактора 1, 4 м³ ТБО через загрузочный люк 2, который закрывается герметично, в обоих топках 5 происходит розжиг дровами. Труба пиролизного газа 3 подводится во вторую топку. Примерно в течение часа реактор нагревается до 200-300 С°. За это время происходит испарения влаги ТБО, которая в виде пара через трубу пиролизного газа 3 попадает в топку и способствует горению дров в ней. К охладительным камерам 14 состоящим из внутренней трубы диаметром 50 мм и наружным кожухом из трубы диаметром 100 мм подводится холодная вода по трубе 19, которая соединяется с помощью трубы 18 со второй охладительной камерой и переливается через трубу перелива с охладительных камер 20. Имеется труба 17 для слива воды с охладительных камер. До появления пиролизного газа охладительные камеры не должны работать, чтобы водяной пар не превращался в воду. Труба пиролизного газа 3 не имеет крана во избежание создания в реакторе 1 избыточного давления. Выход пиролизного газа регулируется с помощью трубы для подачи холодной воды 19, то есть при подаче холодной воды в охладительные камеры в большом количестве, выход пиролизного газа будет уменьшаться, а при уменьшении наоборот увеличиваться. Этим можно регулировать количество необходимого пиролизного газа для топки. Конденсат в виде пироллизной жидкости поступает в бак пиролизной жидкости 15, затем сливается в общую трубу 21. В топке 11 предусмотрена перегородка 25 из шамотного кирпича для сдерживания жара в первой топке, а так же создается условие для дожига отходящих газов во второй топке. Дымоход изготовлен из стальной трубы (подбирается по расчету в зависимости от сжигаемых ТБО). На трубе предусмотрен кожух из трубы большего диаметра, куда подводиться вода из трубы 19 в небольшом количестве для образования пара. Перегретый до 600 С° пар поступает от парасборника - 24 во вторую топку - 5, где происходит его частичное расщепление на водород и кислород, в результате температура в топке увеличивается в два раза за счет горения пироизного газа с водородом, а угарный газ с кислородом превращаясь в СО₂ и там же в топке под высокой температурой происходит дожигание отходящих газов. Метод прямого сжигания ТБО дает возможность увеличить производительность установки по утилизации ТБО и экономию топлива в два раза для получения пиролизной жидкости, которую можно использовать в качестве печного топлива для обогрева производственных помещений в том числе теплиц. Пиролизная мусоросжигательная установка дает возможность сохранить огромные территории, а также исключить загрязнения атмосферы биогазом. Один реактор за смену может утилизировать 8 м³ ТБО. Из них 4 м³ методом пиролиза и 4 м³ методом прямого сжигания ТБО, не содержащие нефтепродуктов и лакокрасочных веществ. После прекращения выделения пиролизного газа не прекращая топить установку открывается продувочная труба 12, а затем снимается загрузочный люк, после чего через люк 4 в ручную с помощью скребка отчищается реактор от остаточного пепла и других остатков мусора, и снова производится загрузка. Прототип содержащий реактор, раму, на которой установлены охладители, водяной насос, аквафильтр, вакуумный насос, трубопровод пиролизного газа, трубопровод водяного охлаждения, топка, дымоход. К недостатком прототипа можно отнести то, что реторты имеют небольшой объем. Отсутствие плоского дна затрудняет загрузку и разгрузку отходов и для этого требуется специальное устройство. Для круглосуточной работы реактора требуется дополнительный реторт. Сам реактор расположен достаточно высоко, что не позволяет эффективно выполнять работу на вертикальном высоко расположенном реакторе. Технический результат - упрощение конструкции, повышение эффективности работ, пиролизной мусоросжигательной установки и экологичность. Техническое решение заявленной установки, заключается в том, в отличие от прототипа установка имеет реактор 1,2 метра длиной 4 метра, в котором предусмотрены топка для прямого сжигания твердых бытовых отходов и топка для сжигания отходящих газов при сжигании пиролизного газа с перегретым паром, поступающим из паросборника, что положительно отражается на экологическую безопасность.

Изобретение относится к установкам для утилизации мусора путем проведения процесса пиролиза и прямого сжигания. Пиролизная установка, предназначенная для утилизации твердых бытовых отходов методом пиролиза, содержит реактор, охладительные камеры, трубопровод пиролизного газа, дымоход, снабжена баком пиролизной жидкости, продувочной трубой, трубой для подачи холодной воды в охладительные камеры, трубой для слива воды из охладительных камер, паросборником, при этом реактор объемом 4 м³ расположен горизонтально и имеет две топки, разделенные перегородкой, топку для прямого сжигания твердых бытовых отходов и топку для дожигания отходящих газов при сжигании пиролизного газа с перегретым паром, поступающим из паросборника, два зольника, два колосника. Технический результат – снижение вредных выбросов в атмосферу. 3 ил.

Пиролизная установка предназначена для утилизации твердых бытовых отходов методом пиролиза, содержащая реактор, охладительные камеры, трубопровод пиролизного газа, дымоход, отличающаяся тем, что снабжена баком пиролизной жидкости, продувочной трубой, трубой для подачи холодной воды в охладительные камеры, трубой для слива воды из охладительных камер, паросборником, при этом реактор объемом 4 м³ расположен горизонтально и имеет две топки, разделенные перегородкой - топку для прямого сжигания твердых бытовых отходов и топку для дожигания отходящих газов при сжигании пиролизного газа с перегретым паром, поступающим из паросборника, два зольника, два колосника.