Устройство для газификации отходов Советский патент 1981 года по МПК F23G5/00 C10J3/00 

1

Изобретение относится к устройствам для переработки отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях прокалшленности, а также в коммунальнобытовом хозяйстве.

Известно устройство для газификации отходов, содержащее коксовые печи и дожигатель в виде шахтной печи l.

Недостатком данного решения является то, что для обеспечения непрерывности процесса используются две поочередно работающие коксовые печи, а абгары направляются в печь для сжигания отходов и вместе с образующимися дымовыми газами пропускаются через раскаленный слой кокса другой коксовой печи, вследствие чего образующиеся горючие газы имею низкое теплосодержаниеНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для газификации, содержащее аппарат для швелевания и соединенный с ним трубопроводом швельгазов газификато с реакционной зоной, оборудованные средствами загрузки и вывода продуктов 2.

Недостатки этого устройства - работа его при давлении 60-70 ати, что требует герметизации устройства, невозможность осуществления фракционирования и циркуляции отдельных продуктов между ступенями процесса. Кроме того, в устройстве невозможно равномерное протекание процесса швелевания исходного материала при

0 сравнительно низких температурах и при обогреве первой ступени с помощью рубашки, так как возникает большой перепад температур в радиальном направлении от стенки внутрь, что при5водит к перегреву материала во внешней прилегающей к стенке части и к недостаточному швелеванию в центральной части.

0

Цель изобретения - повышение эффективности работы.

Цель достигается тем, что в устройстве для газификации отходов, содержащем аппарат для швелевания и со5единенный с ним трубопровод швельгаэов газификатор с реакционной зоной, снабженные механизмами загрузки и вывода продуктов, аппарат швелевания выполнен в виде вращающегося бараба0на с обогреваемой рубашкой и распылительной трубой внутри его,, а газификатор выполнен с кольцевой камеро вокруг реакционной зоны, причем в камере имеются отверстия, соединяющ ее с реакционной зоной, в которых размещены трубопроводы для подачи воздуха. На фиг. 1 схематично представлен устройство для газификации отходов; на фиг. 2 - аппарат швелевания; на фиг. 3 - газификатор. Устройство для газификации отходов содержит бункера 1 с герметичными выпусками отходов в аппараты 2 швелевания, выполненные в виде вращающихся барабанов, опирающихся на ролики 3. Аппараты швелеванид посредством трубопровода 4 с установленным в нем циклоне 5 соединены с газификатором 6. Газификатор оборудован трубопроводом 7 для ввода воз духа и кольцевой камерой 8. В нижней части газификатора установлена решетка 9, под которой расположен шнековый транспортер 10. Воздух в воздухопровод подается от воздуходувки 11. Нижняя часть газификатора заключена в кожух 12, имеющий патрубок для отвода горючих газов 13, соединенный с циклоном 14, Аппа рат 2 швелевания состоит из вращающ гося барабана 15, установленного на роликах 3 с помощью поворотных венцов 16. Аппарат снабжен крышкой 17, плотно закрывающей входное отверстие, и сборником обработанного материала 18. Аппарат швелевания выполнен с обогреваемой рубашкой 19, которая через стопорный элемент 20 соединена с трубопроводом 21 горячего газа для косвенного нагрева ма териала швелевания. На торцовой сте ке вращающегося барабана установлен центральная горелка 22, смесительная камера 23 которой через трубопровод 24 снабжается подогретым свежим воздухом, а через трубопровод 25 - горючим газом из газификатора. Во вращающемся барабане установлена распылительная труба 26, через Которую на загружаемый мате.риёш для регулирования процесса шве левания разбрызгивается вода или во дяной пар, подаваемые через трубопровод 27. В трубопроводе 4, отводя щем швельгазы в газификатор, установлены- чувствительные температурные элементы 28, связанные с регули рующими органами подачи потоков в трубопроводы 21, 24, 25 и 27 для по держания температуры швелевания в оптимальных пределах 300-6ОО с, исключающих размягчение и плавление твердого остатка швелевания. Аппара швелевания снабжен перемешивающими и перемещающими устройствами 29. Газификатор 6 имеет реакционную зону 30, ограниченную коническими огнеупорными стенками 31, снаружи которой находится кольцевая камера 8, соединенная с трубопроводом 4 швельгазов. Кольцевая камера 8 (газовая рубашка) сообщается с реакционной зоной 30 через равномерно распределенные по окружности отверстия 32, в которые входят трубопроводы 33 для подачи свежего воздуха. В выходные штуцеры трубопроводов 33 входят пусковые горелки 34, используемые для нагревания реакционной зоны 30. Устройство для газификации отходов работает следующим образом. Загружаемый материал поступает из бункеров 1 через выпускные каналы в аппараты 2 швелевания. Аппараты швелевания включены параллельно и могут в соответствии с протеканием процесса подключаться к трубопроводам 4 или 25. Для нагревания вращающегося барабана при швелевании материалов, у которых освобождаемое при швелевании тепло оказывается недостаточным для достижения и сохранения температуры в интервале 300-600°С, можно наряду с косвенным нагревом обеспечить подвод тепла также путем запуска центральной горелки 22. Процесс сгорания в этой орелке должен осуществляться стехиометрическй, причем подводимые количества тепла регулируются температурой швельгазов. Для непрерывной эксплуатации без больших колебаний состава газа целесообразно предусмотреть несколько параллельно включенных вращающихся барабанов, каждый из которых работает периодически, а после окончания швелевания барабан очищается от остатков и вновь заполняется материалом из бункеров. До начала процесса швелевания производится остаточная сушка и освобождаемый при этом лишний водяной пар может отводиться; через сброс трубопровода 4 швельгазов в атмосферу. По окончании сушки температура с началом процесса швелб вания быстро поднимается до установленных пределов. Если в результате экзотермических реакций швелевание происходит слишком бурно и полученные количества швельгазов превышают необходимые потребителю, то для сохранения требуемых условий швелевания прекращается подвод тепла, т.е. отключаются центральные горелки, а для понижения температуры на материал швелевания разбрызгивается вода или водяной пар. При эндотермическом протекании процесса швелевания через центральную горелку 22 тепло может подводиться непрерывно. Полученные швельгазы поступают в циклон 5, в котором отделяется сажа и пыль. Очищенные швельгазы далее по трубопроводу 4 швельгазов подаются в кольцевую камеру 8, из которой через отверстия 32 вдуваются в горячую реакционную зону га .зификатора 6. Газификатор 6 загружается малозольным твердым углеродносителем, точка размягчения золы которого должна превьшать 1200°С для надежного исключения оплавления золы Горючие газы, полученные из швельгазов в реакционной зоне 30,накапливаются в кожухе 12, где они отдают часть тепла вводимому свежему воздуху, что оказывает благоприятное влия ние на тепловой баланс всего устройства для газификации отходов, Содержащееся в горючем газе физическое тепло может также использоваться для предварительной сушки материала или для нагрева аппаратов швелевания. Дл исключения потерь тепловой энергии все аппараты устройства для газифика ции, а также трубопроводы необходимо изолировать. Полученные горючие газы можно использовать в газовых турбинах, двигателях внутреннего его рания и других устройствах. Предлагаемая конструкция устройства позволяет исключить размягчение золы в аппаратах швелевания и за бивания его, вследствие возможности проведения швелевания при ЗОО-бОО С, а также исключить размягчение золыл в газификаторе при возможности проведения регулированного процесса газификации и использования углеродсоде ржаще го носителя с температурой / размягчения золы выше температурного уровня процесса, а также использовать его не только для газификации отходов, но и для получения, газа из низкосортных топлив. Кроме того, наряду с высококачественным горючим газом можно получать большие количества полукокса, который также может найти применение.. Формула изобретения Устройство для газификации отходов, содержащее аппарат для швелевания и соединенный с ним трубопроводом швельгазов газификатор .с реакционной зоной, снабженные механизмами загрузки и выводами продуктов, отличающе-еся тем, что, с целью повышения эффективности работы, аппарат швелевания выполнен в виде вращающегося барабана с .обогреваемой рубашкой и распылительной трубой внутри его, а газификатор выполнен с кольцевой камерой вокруг реакционной зоны, причем в Кё1мере имеются отверстия, соединяющие ее с реакционной зоной,.в которых размещены трубопроводы для подачи воздуха. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии 44467, кл. F 23 G 5/00, опублик. 1970. 2.Патент Франции 2158443, кл. С 10 J 3/00, опублик. 1973 (прототип).

/ ГП Учи / / / / / / 1-1I / / /у/ / / / ОУ-ХЗ О-