Установка для пиролиза промышленных и бытовых отходов Советский патент 1983 года по МПК F23G5/00 

Изобретение относится к устройствам для переработки отходов, в .частности, к установкам для термохимической переработки всех промышленных и бытовых отходов в сырье для промышленности (пирокарбон) и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве. Известны установки, в которых загрузку отходов производят непосредственно в пиролизную камеру, где они подвергаются пиролизу и частичному сжиганию tn 2 и ГЗ. Однако продукт переработки имеет пониженное содержание углерода и повышенную концентрацию золы. Это объясняется тем, что пиролизная камера неизолированна от внешней атмосферы. . Известны установки с изолированным от внешней атмосферы входом 4 , Однако в таких установках на выходе пиролизная камера не изолирована от внешней атмосферы. Поэтому продукты переработки отходов частично сгорают после выгрузки из камеры. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является установка для пиролиза промышленных и бытовых отходов, содержащая загрузочный бункер, подающий механизм, печь и устройство для выгрузки . При работе промышленные отходы через бункер подаются во вращающуюся печь, где они пиролизуются, непрерывно отводятся через нижний торец печи и охлаждаются в водяном резервуаре . Недостатками установки являются отсутствие изоляции печи от атмосферы воздуха на входе и охлаждение продуктов переработки в воде. Такой способ охлаждения требует дополнительной сушки твердого octaTKa пиролиза. Кроме того, общим недостатком всех известных установок для пиролиза промышленно-бытовых отходов является то .что в них продукты переработки только частично пиролизуются, а в большей степени сгорают. Цель изобретения - повышение эффек тивности процесса пиролиза отходов. Поставленная цель достигается тем что установка для пиролиза промышленнцх и бытовых отходов, содержащая загрузочный бункер, подающий механизм печь и устройство для выгрузки, снабжена камерой пиролиза, размещенной в печи под углом 15-30° к горизонтали, переходной насадкой, установленной за подающим механизмом соосно камере пиролиза, а устройство для выгрузки выполнено в виде водоохлаждаемой камеры с размещенными в ней механизмами дробления и отвода продукта пиролиза. Камера пиролиза выполнена в виде усеченного конуса, причем соотношение входного и выходного сечений составляет 1,,0, а соотношение длины камеры пиролиза и диаметра входного отверстия составляет 2-6. Переходная насадка выполнена в виде усеченного конуса с конусностью 1-3°, расширяющегося к выходной части камеры пиролиза, причем соотношение длины насадки к выходному диаметру составляет 0,2-1,0. Механизм для отвода продукта пиролиза выполнен в виде шнека с соот1ношением длины шнека к диаметру, составляющим 2-5. Основная функция, выполняемая на.садкой, состоит в том, что непрерывно продвигаемые по ней отходы создают пробку и тем самым герметизируют вход в пиролизную камеру. Как установлено испытаниями, при конусности насадки до 1° продвижение отходов затруднено. При конусности более 3° наблюдается недостаточная герметизация полости пиролизной камеры. Необходимым условием герметизации является также наличие определенной толщины слоя отходов, которой определяется диаметр насадки (Дн). В том случае, если толщина слоя отходов в насадке менее 0,2 Дн, то герметизация пиролизной камеры недостаточна, если же толщина слоя отходов (т.е. длина насадки) более 1,0 Дн, продвижение отходов по насадке затруднено и для перемещения их по насадке необходимо значительно увеличивать мощность подающего механизма. С целью оптимизации тепловой работы пиролизной камеры она наклонена к горизонтали под углом и выполнена в виде усеченного конуса, причем соотношение входного (dg) и выходного (dg,) сечений находится в пределах 1,5-5,0 а длина пиролизной камеры (Р) относится к диаметру входного отверстия как 2-6. 1,5 пиролиз отходов прос большими нерацибмедленноисходит нальными потерями тепла. Если , S происходит самозапирание продуктов пиролиза. Кроме того, пиролизная камера должна удовлетворять условию , 2-6. При не обеспечивается окончательный пиролиз отходов. Увеличивать отношение /dg,(,,x также нецелесообразно, в связи с затруднением самопроизвольного перемещения продуктов пиролиза по камере. Выбор нижнего предела угла наклона пиролизной камеры (15) определен из условия самопроизвольного продвижени продуктов пиролиза, а верхнего (30°) полнотой их пиролиза. Установка выполнена с механизмом для дробления, и шнековым устройством для отвода твердых продуктов, заключенными в водоокпаждаемой камере, причем, герметизаци1Я установки на выходе обеспечивается за счет шнекового устройства, отношение длины (бщ которого к внутреннему диаметру ( изменяется в пределах 2-5. Исследованиями установлено, что при отношении /d 2 пиролизная камера недостаточно герметизирована на выходе к пирокарбон после выгрузки имеет недопустимо высокую температуру (более ), выше которой происходит его окисление на воздухе. Строить установки с отношением yj/djy 5 экономически нецелесообразн Изобретение- поясняется чертежом, на котором схематически изображена установка для получения пирокарбона. Установка состоит из загрузочногб бункера t, установленного над подающим механизмом 2, рабочим органом, которого является шнек 3. Основным узлом является пиролизная камера , установленная под углом .20 к горизонтали в камере цик; лонной печи 5. Пиролизная камера 4 с подающим механизмом 2 соединена че I рез конусообразную насадку 6 с конус 214 ностью 2°. Длина насадки равна 1/2 выходного диаметра и составляет 1,5 м. Нижняя часть пиролизной камеры соединена с входным отверстием водоохлаждаемой камеры 7, в которой заключено устройство для дробления пирокарбона 8. Пиролизная камера выполнена в виде усеченного конуса с входным диаметром равным 1,5 м и выходным - 0,5 м. Длина пиролизной камеры равна 5 м. Заканчивается установка выгрузочным.шнековым устройством 9, длина которого равна 1 м, а диаметр 0,25 м и узгюм выгрузки 10о Установка работает следующим образом. Отходы загружаются в металлический бункер 1, установленный над подающим механизмом 2. Спресованные отходы подаются шнеком 3 в насадку 6, в которой формируется из отходов пробка, и направляется в пиролизную камеру Ц вмонтированную под углом 20° к горизонтали в камере циклонной печи 5. Отходы, передвигаемые шнеком 3 через насадку 6, поступают в расширенную часть пиролизной камеры и за счет упругих сил деформации восстанавливают свой объем, увеличивая площадь контакта частиц отходов со стенками пиролизной камеры k и улу-аиая взаимодействие с газообразными продуктами переработки. В расширенной части пиролизной f создается температура 200 камеры300®С зона подсушки отходов. в узкой части создается температура 900 1000°С - зона разложения. Продукты пиролиза, пройдя пиролизную камеру, попадают в водоохлаждаемую дробильную камеру 7, где происходит охлаждение и дробление пирокарбона а затем его выгрузка шнеком 9. Экономический эффект от эксплуатации предлагаемой установки за счет использования в промышленности нового сырья (пирокарбона) составляет 500 тыс. руб..

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПИРОЛИЗА ПРОНШЛЕННЫХ И БЬПОВЫХ ОТХОДОВ, содержащая загрузочный бункер, подающий механизм, печь и устройство для выгрузки, отличающаяся тем. что, с целью повышения эффективности процесса пиролиза отходов, она снабжена камерой пиролиза, размещенной в печи под углом 15-30° к горизонтали, переходной насадкой, установленной за подающим механизмом соосно камере пиролиза, а устройство для выгрузки выпoJweнo в виде водоохлаждаемой камеры с разма1|енными в ней механизмами дробления и отвода продукта пиролиза. 2.Установка по п. 1, о т л и чающаяся тем, что камера пиролиза выполнена в виде усеченного конуса, причем соотношение входного и выходного сечений составляет 1,55,0 а соотнесение длины камеры пиО) ролиза и диаметра входного отверстия составляет 2-6, 3.Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что Переходная насадка выполнена в виде усеченного конуса с конусностью 1-3°, расширяющегося к выходной части камеры пиролиза, причем соотношение длины насад00 00 ки к выходному диаметру составляет 0,2-1,0. ю 4.Установка по п. 1, о тли чающаяся тем, что механизм для отвода продукта пиролиза выполнен в виде шнека с соотношением длины шнека к диаметру, срставляхнцим 2-5.