Способ подачи крошки твёрдых промышленных отходов разных видов в центральное хранилище Российский патент 2024 года по МПК B01F25/10 B01F23/60 B01F101/25 

Изобретение относится к технологическим процессам подачи крошки твердых промышленных отходов разных видов в хранилище, в частности, к способу подачи крошки твердых промышленных отходов разных видов в центральное хранилище, может быть использовано на заводах, осуществляющих хранение смеси крошки твердых промышленных отходов разных видов в хранилище для цели последующей термической деструкции смеси.

При подаче крошки твердых промышленных отходов разных видов в хранилище возникает проблема их смешения для цели равномерного распределения их относительно друг друга. Смешение крошки твердых промышленных отходов разных видов и получение смеси может быть осуществлено за пределами хранилища с последующей подачей смеси в хранилище. Для выполнения указанной технологической операции требуется специальный аппарат - смеситель, что усложняет процесс подготовки смеси и последующей ее подачи в хранилище. Использование смесителя, как самостоятельного аппарата, влечет за собой потребление электрической энергии, использование дополнительной производственной площади, затраты на обслуживание и ремонт. Использование смесителя, для указанной цели, как функционально самостоятельного аппарата, нельзя считать эффективным.

Для проведения качественной термической деструкции смеси крошки твердых промышленных отходов разных видов требуется их смешение.

Заявитель полагает, что заявляемый способ подачи крошки твердых промышленных отходов разных видов в хранилище обеспечит требуемое их смешение без использования смесителя, как функционально самостоятельного аппарата, т.е. функцию смешения выполнит само хранилище.

Таким образом, проблема подачи крошки твердых промышленных отходов разных видов в хранилище с обеспечением их смешения самим хранилищем является актуальной и требует своего разрешения путем создания эффективного технического решения.

Проведен информационный поиск по теме, к которой относится заявляемое изобретение, полученные результаты указали на то, что в уровне техники не обнаружен наиболее близкий аналог. Дальнейшее описание заявляемого изобретения будет осуществлено с учетом того существенно обстоятельства, что заявляемое изобретение не имеет в уровне техники наиболее близкого аналога.

Техническая проблема: существует потребность в создании нового способа подачи крошки твердых промышленных отходов разных видов в хранилище (далее также центральное хранилище) при обеспечении их смешения непосредственно в самом хранилище, но без использования смесителя, как функционально самостоятельного аппарата.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение: создать новый способ подачи крошки твердых промышленных отходов разных видов в центральное хранилище, которое обеспечит смешение и образование смеси крошки твердых промышленных отходов разных видов.

Технический результат: обеспечение подачи крошки твердых промышленных отходов разных видов в центральное хранилище, их смешение и образование смеси крошки твердых промышленных отходов разных видов в самом хранилище.

По общему правилу на качество смешения крошки разных видов твердых промышленных отходов оказывает существенное влияние размеры смешиваемой крошки, виды смешиваемых промышленных отходов и их доли в смеси, причем чем меньше размеры крошки, тем более качественное смешение можно получить.

С другой стороны, более мелкое измельчение крошки требует больших энергозатрат, что приводит к такому уровню потребления энергозатрат, который приводит к отсутствию экономической целесообразности проведения более глубокого измельчения, т.е. существует техническое противоречие между степенью измельчения крошки, энергозатратами и качеством последующего смешения крошки разных видов твердых промышленных отходов. Указанное техническое противоречие подлежит разрешению.

Технический результат представляет собой характеристику технического эффекта, явления, свойства и т.п., объективно проявляющихся при использовании способа.

Технический результат представлен заявителем таким образом, чтобы обеспечить возможность понимания специалистом на основании уровня техники его смыслового содержания.

Заявитель раскрыл задачу, на решение которой направлено заявляемое изобретение, с указанием обеспечиваемого им технического результата.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что согласно способу подачи крошки твердых промышленных отходов разных видов в центральное хранилище, содержащее дно, полость, вертикально ориентированную стенку, дно и вертикально ориентированная стенка образуют границу полости, в нем за пределами центрального хранилища образуют три отдельных периферийные хранилища, первое для крошки илового осадка сточных вод городов, второе для крошки деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом, третье для крошки древесных отходов мебельной промышленности, в каждом из которых хранят указанные виды крошки твердых промышленных отходов, выход каждого отдельного периферийного хранилища сообщают с полостью, формируют за пределами центрального хранилища отдельные потоки крошки илового осадка сточных вод городов, крошки деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом, крошки древесных отходов мебельной промышленности, затем одновременно направляют их в полость таким образом, что как только указанные отдельные потоки поступят в полость, но еще не достигнут дна, формируют из них совокупный поток при одновременном смешивании их между собой непосредственно в полости над дном путем пересечения указанных потоков друг с другом при их движении в сторону дна, при этом для формирования совокупного потока используют крошку следующих видов твердых промышленных отходов при следующем их соотношении, мас. %:

крошка илового осадка сточных вод городов 60 крошка деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом 20 крошка древесных отходов мебельной промышленности 20,

при этом крошку илового осадка сточных вод городов используют с размерами 0,3-6 мм, крошку деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом, и крошку древесных отходов мебельной промышленности используют с размерами 3-6 мм.

Сущность заявляемого изобретения, как технического решения, выражена заявителем в совокупности существенных признаков, необходимой и достаточной для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата. Именно заявленная совокупность признаков изобретения необходима для реализации изобретением назначения и получения заявленного технического результата.

Заявляемое изобретение является техническим решением, относящимся к способу, т.к. формула изобретения содержит совокупность относящихся к способу существенных признаков, достаточную для решения указанной технической проблемы и достижения технического результата, обеспечиваемого изобретением.

Заявленное изобретение не противоречит известным законам природы и знаниям современной науки о них.

Заявленные признаки изобретения, которые нашли свое выражение в независимом пункте формулы изобретения, относятся к существенным, т.к. они влияют на возможность получения указанного технического результата, т.е. находятся в причинно-следственной связи с техническим результатом.

На фиг. 1 - показан способ подачи крошки твердых промышленных отходов разных видов в центральное хранилище; на фиг. 2 - показан способ подачи крошки твердых промышленных отходов разных видов в центральное хранилище, где показан местный разрез центрального хранилища.

Заявляемый способ может быть осуществлен посредством совокупности функционально самостоятельных устройств, которые сообщены между собой, как показано на фиг. 1. Конструктивные особенности выполнения используемых устройств не существенны, т.к. существенным является функция, выполняемая отдельным используемым устройством.

Для реализации заявляемого способа используются следующие устройства и элементы:

центральное хранилище 1 (см. фиг. 1), периферийное хранилище первое для крошки илового осадка сточных вод городов 2, периферийное хранилище второе для крошки деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом 3, периферийное хранилище третье для крошки древесных отходов мебельной промышленности 4, полость 5 (см. фиг. 2), вертикально ориентированная стенка 6, дно 7, труба для подачи крошки древесных отходов мебельной промышленности 8, труба для подачи крошки деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом 9, труба для подачи крошки илового осадка сточных вод городов 10.

Дно 7 и вертикально ориентированная стенка 6 образуют границу полости 5.

Выбор используемых видов твердых промышленных отходов, для образования смеси, а также их содержание в смеси, которые указаны выше, предопределены требованиями последующей термической деструкции полученной смеси, а, следовательно, являются данностью для заявляемого способа.

Выбор размеров крошки используемых видов твердых промышленных отходов, для образования смеси, которые указаны выше, также предопределены требованиями последующей термической деструкции полученной смеси, а, следовательно, являются данностью для заявляемого способа.

Именно за счет одновременного направления в полость трех указанных видов твердых промышленных отходов с указанными размерами крошки, последующего формирования из них совокупного потока при одновременном смешивании их между собой непосредственно в полости 5 над дном 7 путем пересечения указанных потоков друг с другом при их движении в сторону дна 7, обеспечивается требуемое качество смешения трех видов крошки твердых промышленных отходов непосредственно в центральном хранилище, что исключает использование для смешения функционально самостоятельного смесителя.

Пример осуществления заявляемого способа.

Изготовил лабораторную установку, которую использовал для осуществления заявляемого способа и оценки качества смешения трех видов крошки твердых промышленных отходов.

Из светопрозрачного полимерного листа изготовил прямоугольный параллелепипед с внутренними размерами 100×100×300 (высота) мм. На каждую боковую грань прямоугольного параллелепипеда приклеил светопрозрачную пленку с размерами 100×100 мм, на которой нанесена сетка, состоящая из ста ячеек, с размерами каждой ячейки 10×10 мм, а каждая ячейка разделена на 100 более мелких ячеек с размерами 1×1 мм.

Отобрал отдельно следующие виды крошки твердых промышленных отходов:

- иловый осадок сточных вод городов 600 г - крошка деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом 200 г - крошка древесных отходов мебельной промышленности 200 г

Крошку илового осадка сточных вод городов использовал с размерами 0,3-6 мм., крошку деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом, и крошку древесных отходов мебельной промышленности использовал с размерами 3-6 мм.

Для последующей оценки качества смешения произвел окраску видов крошки твердых промышленных отходов:

- иловый осадок сточных вод городов черный - крошка деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом синий - крошка древесных отходов мебельной промышленности красный

Взял три трубы со сквозными полостями, в каждую из них по отдельности поместил крошку указанных видов твердых промышленных отходов с тем расчетом, что высота столба каждого вида твердых промышленных отходов имела одинаковую высоту, на каждой трубе снизу закрепил заглушку из бумажного листа, что необходимо для исключения самопроизвольного удаления твердых промышленных отходов за пределы трубы.

Изготовил три поршня со штоками, разместил каждый отдельный поршень в сквозной полости каждой отдельной трубы над твердыми промышленными отходами, при этом штоки выступали за пределы указанных труб. Указанные трубы закрепил сверху изготовленного прямоугольного параллелепипеда с возможностью пересечения потоков, как показано на фиг. 2, а также с возможностью обеспечения одновременной подачи крошки трех видов твердых промышленных отходов.

Произвел одновременное перемещение всех трех поршней путем воздействия на штоки, что привело к одновременному механическому разрушению бумажных заглушек, одновременному перемещению потоков трех видом крошки твердых промышленных отходов в прямоугольный параллелепипед, их смешению за счет их пересечений.

Для оценки качества смешения определяли величину площади, которую занимают крошки каждого вида твердых промышленных отходов на площади 100 см² (10×10 см.).

При идеальном качестве смешения распределение цветовых пятен на площади 100 см² произойдет следующим образом:

- черный (иловый осадок сточных вод городов) 60% - синий (крошка деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом) 20% - красный (крошка древесных отходов мебельной промышленности) 20%

При оценке качества смешения используют следующие оценки:

- отличное, если отклонение от идеального смешения составляет до 5%;

- хорошее, если отклонение от идеального смешения составляет от 5,1 до 10%;

- удовлетворительное, если отклонение от идеального смешения составляет от 10,1 до 15%.

Полученные реальные данные о площади цветовых пятен на площади 100 см² сведены в таблицу.

Полученные данные указывают на достижение требуемого технического результата.

Заявляемое изобретение соответствует условиях патентоспособности: является техническим решением, относящимся к способу, достигается указанный технический результат, существует причинно-следственная связь между признаками заявляемого изобретения и указанным техническим результатом, описание изобретения содержит обоснование достижения технического результата, обеспечиваемого изобретением, изобретение не противоречит известным законам природы и знаниям современной науки о них.

Описание изобретения раскрывает техническое решение с полнотой, достаточной для осуществления изобретения специалистом в данной области техники. Содержатся в документах заявки сведения о назначении изобретения, о техническом результате, обеспечиваемом изобретением, раскрыта совокупность существенных признаков, необходимых для достижения указанного заявителем технического результата. Заявителем соблюдены установленные требования к документам заявки, применяемые при раскрытии сущности изобретения и раскрытии сведений о возможности осуществления изобретения.

Таким образом, заявляемое изобретение является способом, соответствует требуемым условиям патентоспособности изобретения (новизна, изобретательский уровень, промышленная применимость), описание изобретения раскрывает ее сущность с полнотой, достаточной для осуществления изобретения специалистом в данной области техники, изобретение обеспечивает получение заявленного технического результата, решение поставленной задачи.

Изобретение относится к технологическим процессам подачи крошки твердых промышленных отходов разных видов в хранилище, может быть использовано на заводах, осуществляющих хранение смеси крошки твердых промышленных отходов разных видов для цели последующей термической деструкции смеси. Новым является то, что за пределами центрального хранилища образуют три отдельных периферийных хранилища, первое для крошки илового осадка сточных вод городов, второе для крошки деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом, третье для крошки древесных отходов мебельной промышленности. Выход каждого отдельного периферийного хранилища сообщают с полостью. Одновременно направляют три потока отходов в полость таким образом, что как только указанные отдельные потоки поступят в полость, но еще не достигнут дна, формируют из них совокупный поток при одновременном смешивании их между собой непосредственно в полости над дном путем пересечения указанных потоков друг с другом при их движении в сторону дна. Для формирования совокупного потока используют крошку следующих видов твердых промышленных отходов при следующем их соотношении, мас.%: крошка илового осадка сточных вод городов 60; крошка деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом 20; крошка древесных отходов мебельной промышленности 20, при этом крошку илового осадка сточных вод городов используют с размерами 0,3-6 мм, крошку деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом, и крошку древесных отходов мебельной промышленности используют с размерами 3-6 мм. Технический результат изобретения - обеспечение подачи крошки твердых промышленных отходов разных видов в хранилище, их смешение и образование смеси крошки твердых промышленных отходов разных видов в самом хранилище. 2 ил., 1 табл.

Способ подачи крошки твердых промышленных отходов разных видов в центральное хранилище, содержащее дно, полость, вертикально ориентированную стенку, дно и вертикально ориентированная стенка образуют границу полости, характеризующийся тем, что за пределами центрального хранилища образуют три отдельных периферийных хранилища, первое для крошки илового осадка сточных вод городов, второе для крошки деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом, третье для крошки древесных отходом мебельной промышленности, в каждом из которых хранят указанные виды крошки твердых промышленных отходов, выход каждого отдельного периферийного хранилища сообщают с полостью, формируют за пределами центрального хранилища отдельные потоки крошки илового осадка сточных вод городов, крошки деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом, крошки древесных отходом мебельной промышленности, затем одновременно направляют их в полость таким образом, что как только указанные отдельные потоки поступят в полость, но еще не достигнут дна, формируют из них совокупный поток при одновременном смешивании их между собой непосредственно в полости над дном путем пересечения указанных потоков друг с другом при их движении в сторону дна, при этом для формирования совокупного потока используют крошку следующих видов твердых промышленных отходов при следующем их соотношении, мас.%:

крошка илового осадка сточных вод городов 60 крошка деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом 20 крошка древесных отходов мебельной промышленности 20,

при этом крошку илового осадка сточных вод городов используют с размерами 0,3-6 мм, крошку деревянных железнодорожных шпал и опор линий электропередач, пропитанных креозотом, и крошку древесных отходов мебельной промышленности используют с размерами 3-6 мм.