Способ переработки твердых отходов Советский патент 1980 года по МПК F23G5/00 

1

Изобретение относится к способам переработки бытового и промышленного Мусора и может быть использовано в химической, нефтехимической и других j отраслях промычленности, а также в коммунальном хозяйстве.

Известны способы переработки твердых отходов, включающие измельчение отходов, разделение их на органичес- IQ кую и неор аническу1о,Лракиий и сжигание органической фракции {}.}

Недостатком известных способов является то, что при.сжигании органической фракции продукты, которые могут, с быть возвращены в хозяйственный р,5Й. , рот, невозвратимо уносятся дымовыми газами .

Наиболее близким по технической cywHocTH и достигаемому эффе-ктуяв- jg ляется способ переработки твердых отходов, включающий измельчение отходов, разделение их на неорганическую и органическую фракции, смешение органической фракции с газом-носителем 2S и источником тепла в виде высокоплотHbsx горячих частиц твердого неорганического материала, пиролиз смеси и отделение пиролитических газов от твердых частиц 2 .

Недостатком известного способа является использование в качестве источника тёпйа песка или другйзс высо- коплотных тве1рдых материалов, подверженных в-процессе истиранию, что требует затрат на их восполнение. Кроме того, требуются большие размеры оборудования, транспортируюсчего неорганические твердые источники тепла в процессе осуществления пиролиза.

Цель изобретения - повышение эффок,тивности процесса.

Для в способе переработки твердых отходов, включающем измельчение отходов, разделение их. на неорга ническутой органЖёсйую фракции, смешение органической фракции с газомносителем и источником тепла в виде В1ысок6плотных горячих частиц твердого неорганического материала, пиролиз смеси и отделение пиролитических газов от твердых частиц-, твердый остато.к пиролиза декарбонизируют и используют в качестве источника тепла при пиролизе.

Кроме того, декарбонизацию углеродистого остатка пиролиза осуществляют путем высокотемпературного окисления, причем регулирование температуры

776576 процесса ведут путем впрыска водйу Также Де арбонизйрованный твердый ос t&TOk Пиролиза смешивают с исходной органической фракцией отходов в соотношении .2-20 :1. Использование в качестве йсточниKd тепла при пиролизе декарбонизиро aHHofo углеродистого остатка ййрблй/ за позволяет осуществить у илизйцйй;, гфодуктов процесса, то noBkuaef фективность процеЬс-а. Кроме tcjfo пЛотмостЬ остатка йОО-1120 кг/м является идегшьной для транспортиров кй через эойу пиролиза вместе с раЬходуемым материалом, который пиpoлJи эуе ся в указанной зоне , , - I Способ осу1чествляется следукщим образом. . S .- , Твердые орраническигё отходы/ про{иедыие стадию сепарации крупных неорганический компонентов, измельчаются щ мелкие чаЪтйцы, максимальный мер кбторы с составляет менее 25 мй, предпочтительно , и йысушивайт ся до такого состояния, чтобы сделать возможным их транспортировку в виде пСевдоожиженной массы. . . . .., Высушей1Ше твердые отходы трансhopTHps jot с помощь газ а-носителя, в качестве которого используня газообразные продукты, образуившеся в процессе, в пирйлитический реактор, где они смеайваются с ожиженньам твердым-; и ео| гаийчес ким tenwa, 9гф лучающимся в результате декарбонизации углеродистого остатка пйролйза. Процесс пи|)олиза в пйролйтйческом реакторе веду1 при eteiepaType Ьт 315° С ДО feMttei aTyi йиже текшературы спекания твердого неорганнческо сг™ теплоносителя N-925c, преяпоч йтель-. но 245-7бО с, УСЛОВИЙ прохождения Ma.ccortoT6Ka через пиролитичёский реак тор йвлт тсятурбулент 1ыми, 4to соот ветствует числам ейнольдса более . 2UOO. Состав смеси, подаваемой в реактор, содержит 2-20 вес.ч. твердого небрганйческого теплоносителя и одну часть Твердых органичёсйизГ , «редпочтйтельяо содержание .твердого Неорганического теплоноси- тёля 4-,6 вес.ч. Газ-Носитель, используемый для транспортировки твердогб неорганического теплоносителя и измел1Ё е1} §с отходов Пиролитичёский реактор не до|тжен Нежелательным образом реагировать с продуктс1ми пиролйзА Количество газа-носителя дояжноГ обесп TpaHcrtopTHpoSfftjr ftieeonb тока W псевдоожиженнрм виде, ВёсбШе отношение транспортируемых вб14бствк газу составляет 1-4. Иайбо лее важным факторся, определякш й процесс, является поддержание ВЫСОКОЙ турбулентности MfacaortJjTo ка и свободное прохождение веществ через реактор. ВремяйЕХождения псёвдоожиженной массы в зоне пиролиза составляет 0,1-2 с. Ёсе тепло, требуемое для осуществления пиролиза, обеспечивается тверЙьйй неорганическим теплоносителем. Диапазон скоростей массопотока составляет 0,3-6 м/с. Массопоток, выходящий из реактора состоит из тве рдого неорганического теплоносителя, твердого углеродистого продукта пи бййза, конденсируемых пироли ических йасел, воды в виде пара и соответствунщих газообразных компонентой . Этот массопотбк подвергают . разделению, например, в циклонах. Сначала отделяют твердый неорганический теплоноситель и более крупные частицы угЙ5§|) остатка пиролиза, далее средние по размеру и мелкие частицы углеродистого остатка пиролиза и тонкие частицы неорганического теплоносителя, а оставшееся количество (по балансу) тонксэДисперсных частиц углеродистого остатка сепа зйруется в специальном цикло не, предназначенном для отдё ления йШлрчи, которая поступает ИЗ йего в бункер-йакопитель. Газ и конденсируо/1Ые пиролитические масла поступают взону выделения. Твердый неор анический теп5тоноситель и уг.леродистый остаток пиролиза собирают в отбойном бункере, где ойи подйержиV 4 jy nx.-) f j. Д4С wnn il J«iV4C Ab.n ва1б;тся в псевдоожйженйом состоянии восхбдянщм потоком газа, являкидегося продуктом пиролиза и используемого в качестве аэрйруадего газа. Отбоййый бункер должен содержать приспособле е для отделения спекшихся кусков материала и яап&ния их иэ системы, {ояодйый твердый неорганический теплоноси ёлй| и углеродистый пиролиза поступают на обжиг. В обжиговую пе ВводнтЬя войдух в количестве, обеспечивающем сгорание 80-100% углерода, входящего в состав углероЙйстЬго рстатка пироЛиза. Для регули| оваййя температуры ипредотвращения аглсж ера1|йи твердого неорганического теплоносителя в обжиговуй) печь вводят водув смери с воздухом в виде тумана, предотвращает явление локального 1 ёреохлаждения обжига юй смеси и создает более благоприятные условия для взаимодействия воды с углеродом. Время нахождений обжигаемой смеси в пе й составляет 0,4-3 с, температурйый режим 675-900 С, что обеспечивает досТижение желаемой степени выгбрания углер(6йа. Дьай1овые газы -и обожженный декарбонйз11 оваЗный неорганический теПлоносйтель В 1водятся из печи и поступают 1 цикЛойы-сёПа1 аторы, от{суда твердый неорганический Теплоноситель собирают в пульсационный бункер, где он ВьддерЖйв ется некоторое время. Если процесс декарбонизации не завершился в печи, то он завершается в этом бункере посредством подачи в него воздуха в качестве сжижающего газа и йоды для регулирования температуры. Поскольку неорганический теплоноситель генерируется в процессе в количеств, существенно превьпиающем требуемое для рециркуляции в пиролитический реактор, избыток егЬ постоя но выводится из пульсационного бунке ра, охлаждается и выводится из систе мы в виде готового продукта. Систала регулирования прбцёссай пульсацйоннс бункере должна обеспечивать поддержание оптимального режима процесса, при котором твердый йеор ганический теплоноситель содержит минее 50% летучей золы, причем летучая зола должна иметь размер частиц более 10 мкм, а в целом теплоноситель Должен иметь распределение частиц по размеру, при котором 50% частиц имели бы размер более 37 мкм. Декарбонизированный неорганический теплоноситель из пульсационного бункера в псевдоожиженном состоянии подхватывается газом-носителем и транспортируеТся в пиролитический реактор где смеишвается с Ьрганическими твердыми отходами в определенном соотно шении и процесс переработки твердых отходов повторяется. Использование твердого неорганического теплоносителя является более надежным с точки зрения контроле и регулирования размера частиц, чем иСпбЛбзовани ё самого углеродистого материала или других твердых материалов, подвергаК№шхся истиранию и размалыванию в процессе испольэова(ия, превращающихся при этом в мелкие час тйцы, загрязняющие пиролитнческое Мс1сло и .газовые потоки. Твердный неорганический теплоноситель, полученный в результате практически полной декарбонизации углеродистого остатка пиролиза; является материалом, относительно стойким к истиранию, что позволяет достаточно точно регулировйть размер частиц, используемых :В пирол.н.тическом реакторе, существенно упростить процесс переработки отходов и механизм управления процессом. Формула изобретения 1. Способ переработки твердых отходов, включающий измельчение отходов , разделение их на неорганическую I органическую фракции, смешение 6р аничёйкой фракций с газоМ-носителёМ источником тепла в виде высокоплотных горячих частиц твердого неорганического материала, пиролиз смеси и отделение пиролйТических.газов от твердых частиц, отличающийс я тем, что, с целью.повышения эфФективности процесса, твердый остаток декарбонизируют и используют в качестве источника тепла при, пиролизе, 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что декарбонизацию углеродистого остатка пиролиза осуществляют путем высокотемпературного окисления, причш { егулиройа 1ие тачпературы процесса ведут путем впрыска воды. 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и чающийся тем. Что декарбони зиройанмый твердый остатбк пиролиза смешивают с исходной органической фракцией отходов в соотношении .-20 :i. Источники ийф01 1ации, принятые во внимание при экспертизе 1.Термические методы обезвреживания отходов. Под ред. Вогушевской К.К. и др. Л., Химия, . 2.Young Richard А-Treating refuse by pyrolysis, Pollut, End, 1975,V7 В 3 pp. 45-46.