RU116970U1 - PLANT FOR LOW-TEMPERATURE PYROLYSIS OF HOUSEHOLD, AGRICULTURAL AND INDUSTRIAL WASTE - Google Patents

Abstract

1. Установка для низкотемпературного пиролиза бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов, характеризующаяся тем, что она содержит расположенные в технологической последовательности и сообщенные между собой сушильную камеру с загрузочным бункером, сушильный реактор, тепловой генератор и пиролизный реактор, последний из которых выполнен в виде полого объемного корпуса со ступенчато расположенными в нем цилиндрическими горизонтально расположенными рабочими камерами с установленными внутри них шнековыми механизмами подачи, выполненными с противоположным направлением вращения относительно друг друга, причем первая и вторая ступенчато расположенные цилиндрические рабочие камеры заключены в общий обогреваемый газами кожух, расположенный внутри корпуса пиролизного реактора в верхней его части, а третья рабочая камера установлена в корпусе пиролизного реактора в зоне естественного охлаждения, при этом разгрузочное окно первой камеры сообщено с загрузочным окном второй камеры, а разгрузочное второй - с загрузочным окном третьей, последняя из которых сообщена с выходным окном корпуса пиролизного реактора. ! 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что первая и вторая рабочие камеры разобщены между собой перфорированным листом. ! 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя боковая поверхность сушильной камеры выполнена со спирально расположенным рабочим элементом с противоположным направлением спирали относительно шнекового механизма подачи. 1. Installation for low-temperature pyrolysis of household, agricultural and industrial waste, characterized by the fact that it contains a drying chamber with a feed hopper, a drying reactor, a heat generator and a pyrolysis reactor, located in the technological sequence and interconnected with each other, the last of which is made in the form of a hollow volumetric housings with cylindrical horizontally located working chambers stepped in it with screw feeders installed inside them, made with opposite directions of rotation relative to each other, and the first and second stepped cylindrical working chambers are enclosed in a common gas-heated casing located inside the pyrolysis reactor body in its upper part, and the third working chamber is installed in the body of the pyrolysis reactor in the natural cooling zone, while the discharge window of the first chamber is communicated with the loading window of the second chamber, and the discharge the second one - with the third loading window, the last of which is connected with the outlet window of the pyrolysis reactor vessel. ! 2. Installation according to claim 1, characterized in that the first and second working chambers are separated from each other by a perforated sheet. ! 3. Installation according to claim 1, characterized in that the inner side surface of the drying chamber is made with a helically located working element with the opposite direction of the helix relative to the screw feed mechanism.

Description

Техническое решение относится к установке для переработки бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов с помощью низкотемпературного пиролиза при температуре до 700°C без предварительного разделения отходов на органическую и неорганическую фракции и может быть востребовано для переработки мусора городских свалок, отходов промышленного и сельскохозяйственного производства, отходов различных пищевых производств.The technical solution relates to a plant for processing household, agricultural and industrial wastes using low-temperature pyrolysis at temperatures up to 700 ° C without preliminary separation of the waste into organic and inorganic fractions and can be used for the processing of municipal landfill waste, industrial and agricultural waste, waste of various food production.

Известен способ пиролиза твердых бытовых отходов, включающий загрузку отходов с последующим их измельчением и подачей в реактор пиролиза, обогреваемый сжиганием в окружающей его рубашке пиролитического газообразного топлива, выгрузку отходов с отделением фракций черных металлов, ввод солей в пиролизный газ за реактором для связывания токсичных газообразных веществ, последующую очистку газов от солей и подачу очищенного пиролизного газа в камеру сжигания, разделение отходящих газов из камеры сжигания на два потока и подачу одного из них в котел-утилизатор для выработки пара, а другого в рубашку реактора, в котором осуществляют циркуляцию потоков газов путем отбора части очищенных пиролизных газов за газоочистителем с последующим нагревом ее в камере сжигания и подачей в реактор, в котором осуществляют совместное пересыпание и ворошение отходов струями очищенных пиролизных газов, а горючие отходящие газы из рубашки реактора отсасывают, смешивают со свежим воздухом и смесь газов подают в камеру сжигания (Авт. свид. СССР №1548601,кл. F23G 5/02, 1990)A known method of pyrolysis of solid household waste, including loading the waste, followed by its grinding and feeding it into the pyrolysis reactor, heated by burning pyrolytic gaseous fuel in the surrounding jacket, unloading the waste with the separation of ferrous metal fractions, introducing salts into the pyrolysis gas behind the reactor to bind toxic gaseous substances , subsequent purification of gases from salts and the supply of purified pyrolysis gas to the combustion chamber, the separation of the exhaust gases from the combustion chamber into two streams and the supply of one of them into a recovery boiler for generating steam, and the other into a reactor jacket, in which gas flows are circulated by taking part of the purified pyrolysis gases behind the gas scrubber, followed by heating it in the combustion chamber and feeding it into the reactor, in which the waste is sprayed and agitated together with jets purified pyrolysis gases, and combustible exhaust gases from the reactor jacket are sucked off, mixed with fresh air and the mixture of gases is fed into the combustion chamber (Auth. testimonial. USSR No. 1548601, cl. F23G 5/02, 1990)

Недостаток способа заключается в сложности технологической схемы, а полученные продукты нуждаются в дальнейшей нейтрализации и переработке, что частично ведет к значительным нагрузкам на окружающую среду.The disadvantage of this method is the complexity of the technological scheme, and the resulting products need further neutralization and processing, which partially leads to significant environmental pressures.

Наиболее близким техническим решением является устройство для получения углеводородов из бытового мусора или отходов и/или отходов органических материалов, включающее горизонтальный вращающийся реактор, реактор с винтовой мешалкой, устройство для предварительной обработки материалов, устройство для сбора углеводородов, при этом горизонтальный вращающийся реактор включает первый цилиндрический корпус, цилиндрическую шестерню, образующую петлю на наружной стенке цилиндрического корпуса, винтовой стальной штрипс, закрепленный на внутренней стенке цилиндрического корпуса, загрузочное устройство, установленное на одном конце горизонтального вращающегося реактора, и первую камеру для обработки, установленную на другом конце горизонтального вращающегося реактора, при этом реактор с винтовой мешалкой включает второй цилиндрический корпус, с одним концом которого соединена первая камера для обработки, винтовую мешалку, установленную во втором цилиндрическом корпусе, вторую камеру для обработки, установленную на другом конце второго цилиндрического корпуса, и винтовое устройство для спуска, установленное в донной части второй камеры для обработки. Загрузочное устройство выполнено из шнекового питателя или питателя с механизмом возвратно-поступательного перемещения. Горизонтальный вращающийся реактор включает устройство для подогрева. Устройство для предварительной обработки материалов выполнено в виде горизонтального винтового реактора. (RU №2202589, кл. F23G 5/20, 20.04.2003)The closest technical solution is a device for producing hydrocarbons from household waste or waste and / or waste of organic materials, including a horizontal rotary reactor, a reactor with a helical stirrer, a device for pre-processing materials, a device for collecting hydrocarbons, while the horizontal rotary reactor includes a first cylindrical a housing, a cylindrical gear forming a loop on the outer wall of the cylindrical housing, a screw steel strip fixed to the morning wall of the cylindrical body, a loading device mounted on one end of the horizontal rotating reactor, and a first processing chamber mounted on the other end of the horizontal rotating reactor, the reactor with a screw stirrer includes a second cylindrical body, with one end of which is connected to the first processing chamber a screw mixer installed in the second cylindrical body, a second processing chamber mounted on the other end of the second cylindrical body, and a screw a descent device installed in the bottom of the second processing chamber. The loading device is made of a screw feeder or feeder with a reciprocating movement mechanism. A horizontal rotary reactor includes a heating device. The device for the preliminary processing of materials is made in the form of a horizontal screw reactor. (RU No. 2202589, class F23G 5/20, 04/20/2003)

Недостаток устройства заключается в том, что оно излишне материалоемко, содержит сложное конструктивное исполнение, недостаточно эффективно в работе.The disadvantage of this device is that it is unnecessarily material-intensive, contains complex design, is not efficient enough to work.

Техническая задача предложенной установки - повышение производительности, упрощение конструктивного исполнения и расширение функциональных возможностей.The technical task of the proposed installation is to increase productivity, simplify the design and expand the functionality.

Техническая задача обеспечивается тем, что установка для низкотемпературного пиролиза бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов содержит расположенные в технологической последовательности и сообщенные между собой сушильную камеру с загрузочным бункером, сушильный реактор, тепловой генератор и пиролизный реактор, последний из которых выполнен в виде полого объемного корпуса со ступенчато расположенными в нем цилиндрическими горизонтальными рабочими камерами с установленными внутри них шнековыми механизмами подачи, выполненными с противоположным направлением вращения относительно друг друга, причем первая и вторая ступенчато расположенные цилиндрические рабочие камеры заключены в общий обогреваемый газами кожух, расположенный внутри корпуса пиролизного реактора в верхней его части, а третья рабочая камера установлена в корпусе пиролизного реактора в зоне естественного охлаждения, при этом разгрузочное окно первой камеры сообщено с загрузочным окном второй камеры,- а разгрузочное второй - с загрузочным окном третьей, последняя из которых сообщена с выходным окном корпуса пиролизного реактора.The technical problem is ensured by the fact that the installation for low-temperature pyrolysis of household, agricultural and industrial wastes contains a drying chamber with a loading hopper arranged in a technological sequence and interconnected, a drying reactor, a heat generator and a pyrolysis reactor, the last of which is made in the form of a hollow volumetric casing with stepped cylindrical horizontal working chambers with screw feed mechanisms installed inside them filled with opposite directions of rotation relative to each other, the first and second stepwise arranged cylindrical working chambers are enclosed in a common gas-heated casing located inside the upper part of the pyrolysis reactor, and the third working chamber is installed in the pyrolysis reactor casing in the free cooling zone, the unloading window of the first chamber is communicated with the loading window of the second chamber, and the unloading second is with the loading window of the third, the last of which is communicated exit window casing pyrolysis reactor.

Сущность технического решения поясняется чертежом, где на фиг.1 - изображен общий вид установки для низкотемпературного пиролиза бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов; на фиг.2 - поперечное сечение сушильной камеры, сушильного реактора и пиролизного реактора; на фиг.3 - изображена металлоконструкция пиролизного реактораThe essence of the technical solution is illustrated by the drawing, where in Fig.1 - shows a General view of the installation for low-temperature pyrolysis of household, agricultural and industrial waste; figure 2 is a cross section of a drying chamber, a drying reactor and a pyrolysis reactor; figure 3 - shows the metal structure of the pyrolysis reactor

Установка для низкотемпературного пиролиза бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов содержит расположенные в технологической последовательности и сообщенные между собой сушильную камеру 1 с загрузочным бункером 2 и шнековым механизмом подачи 3, сушильный реактор 4 со шнековым механизмом подачи 5, тепловой генератор 6 и пиролизный реактор 7, выполнен в виде полого объемного корпуса 8 со ступенчато расположенными в нем цилиндрическими горизонтальными рабочими камерами 9, 10. и 11 с установленными внутри них шнековыми механизмами подачи 12, 13 и 14, выполненными с противоположным направлением вращения относительно друг друга, причем первая и вторая ступенчато расположенные цилиндрические пиролизные рабочие камеры 9 и 10 заключены в общий обогреваемый газами кожух 15, расположенный внутри корпуса 8 пиролизного реактора в верхней его части и разделены между собой перфорированным листом 16, а третья рабочая камера 11 установлена в корпусе пиролизного реактор в зоне естественного охлаждения, при этом разгрузочное окно 17 первой камеры 9 сообщено с загрузочным окном 18 второй камеры 10, а разгрузочное окно 19 второй камеры 10 сообщено с загрузочным окном 20 третьей камеры 11, последняя из которых сообщена с выходным окном 21 корпуса 8 пиролизного реактора. Сушильный реактор 4 продуктопроводом 22 сообщен с пиролизным реактором 7. Внутренняя боковая поверхность сушильной камеры 1 выполнена со спирально расположенным рабочим элементом 23 с противоположным направлением спирали относительно спирали шнекового механизма подачи 3.Installation for low-temperature pyrolysis of household, agricultural and industrial wastes contains a drying chamber 1 arranged in a technological sequence and interconnected with a feed hopper 2 and a screw conveyor 3, a drying reactor 4 with a screw conveyor 5, a heat generator 6 and a pyrolysis reactor 7, is made in the form of a hollow volumetric housing 8 with cylindrical horizontal working chambers 9, 10 and 11 stepwise located in it with screw mechanisms installed inside them feeds 12, 13 and 14, made with the opposite direction of rotation relative to each other, and the first and second stepwise arranged cylindrical pyrolysis working chambers 9 and 10 are enclosed in a common gas-heated casing 15 located inside the pyrolysis reactor casing 8 in its upper part and divided between perforated sheet 16, and the third working chamber 11 is installed in the pyrolysis reactor vessel in the free cooling zone, while the discharge window 17 of the first chamber 9 is communicated with the loading window 18 of the second amers 10 and discharge window 19 of the second chamber 10 is communicated with the loading window 20, the third chamber 11, the latter of which communicates with the exit window 21 of the housing 8 of the pyrolysis reactor. The drying reactor 4 by the product pipe 22 is in communication with the pyrolysis reactor 7. The inner side surface of the drying chamber 1 is made with a spiral working element 23 with the opposite direction of the spiral relative to the spiral of the screw feed mechanism 3.

Работа установки для низкотемпературного пиролиза бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов осуществляется следующим образом.The installation for low-temperature pyrolysis of household, agricultural and industrial waste is as follows.

Исходное сырье загружается в загрузочный бункер 3, затем поступает в сушильную камеру 1, где подвергается сушке при температуре от 200 до 350°C. Продолжительность процесса сушки зависит от исходного материала. Затем при помощи шнекового механизма подачи сырье поступает в сушильный реактор 4, где происходит окончательная сушка до технологических нормативов обрабатываемого сырья (для выпускаемой продукции) при температуре до 700°C. Сушильная камера и сушильный реактор обогреваются продуктами сгорания из теплогенератора. Затем при помощи шнекового механизма подачи сырье попадает в пиролизный реактор.The feedstock is loaded into the loading hopper 3, then it enters the drying chamber 1, where it is dried at a temperature of 200 to 350 ° C. The duration of the drying process depends on the starting material. Then, using the screw feed mechanism, the raw material enters the drying reactor 4, where the final drying takes place to the technological standards of the processed raw material (for the manufactured products) at temperatures up to 700 ° C. The drying chamber and the drying reactor are heated by combustion products from the heat generator. Then, using a screw feed mechanism, the feed enters the pyrolysis reactor.

Пиролизный реактор состоит из 3-х ступеней. В первых двух ступенях происходит пиролиз сухого сырья при температуре до 700°C. 1-я и 2-я ступени пиролизного реактора то же обогреваются за счет дымовых газов, поступающих из установки теплогенератора. 3-я ступень пиролизного реактора не обогревается и образованный твердый остаток остывает за счет естественного охлаждения. Из 3-й ступени пиролизного реактора происходит выгрузка готовой продукции через выпускное окно 21 корпуса 8 пиролизного реактора.The pyrolysis reactor consists of 3 stages. In the first two steps, the pyrolysis of dry raw materials occurs at temperatures up to 700 ° C. The 1st and 2nd steps of the pyrolysis reactor are also heated due to the flue gases coming from the heat generator installation. The 3rd stage of the pyrolysis reactor is not heated and the formed solid residue cools down due to natural cooling. From the 3rd stage of the pyrolysis reactor, the finished product is unloaded through the exhaust window 21 of the housing 8 of the pyrolysis reactor.

Предложенное конструктивное решение установки обеспечивает заданный тепловой режим пиролизного реактора путем изменения мощности и расхода пиролизного газа. Отходящий из устройства утилизации газ поступает на газгольдер, откуда часть газа поступает на горелку парогенератора. Для дополнительной утилизации тепла, в установке после сушильной камеры установлен котла-утилизатор 24 тепла дымовых газов для получения пара и горячей воды для хозяйственных нужд. Установка позволяет более эффективно использовать теплосодержание отработанного газа. Установка обеспечивает высокую эффективность переработки мусора.The proposed constructive solution of the installation provides a given thermal regime of the pyrolysis reactor by changing the power and flow rate of the pyrolysis gas. The gas leaving the utilization device enters the gas tank, from where part of the gas enters the burner of the steam generator. For additional heat recovery, in the installation after the drying chamber, a waste heat boiler 24 of flue gas heat is installed to produce steam and hot water for household needs. The installation allows more efficient use of the heat content of the exhaust gas. Installation provides high efficiency of garbage processing.

Claims (3)

1. Установка для низкотемпературного пиролиза бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов, характеризующаяся тем, что она содержит расположенные в технологической последовательности и сообщенные между собой сушильную камеру с загрузочным бункером, сушильный реактор, тепловой генератор и пиролизный реактор, последний из которых выполнен в виде полого объемного корпуса со ступенчато расположенными в нем цилиндрическими горизонтально расположенными рабочими камерами с установленными внутри них шнековыми механизмами подачи, выполненными с противоположным направлением вращения относительно друг друга, причем первая и вторая ступенчато расположенные цилиндрические рабочие камеры заключены в общий обогреваемый газами кожух, расположенный внутри корпуса пиролизного реактора в верхней его части, а третья рабочая камера установлена в корпусе пиролизного реактора в зоне естественного охлаждения, при этом разгрузочное окно первой камеры сообщено с загрузочным окном второй камеры, а разгрузочное второй - с загрузочным окном третьей, последняя из которых сообщена с выходным окном корпуса пиролизного реактора.1. Installation for low-temperature pyrolysis of household, agricultural and industrial waste, characterized in that it contains a drying chamber with a loading hopper arranged in a technological sequence and interconnected, a drying reactor, a heat generator and a pyrolysis reactor, the last of which is made in the form of a hollow volumetric housings with cylindrical horizontally located working chambers in steps with auger feed mechanisms installed inside them, made with the opposite direction of rotation relative to each other, and the first and second stepwise arranged cylindrical working chambers are enclosed in a common gas-heated casing located inside the pyrolysis reactor casing in its upper part, and the third working chamber is installed in the pyrolysis reactor casing in the free cooling zone, the unloading window of the first chamber is communicated with the loading window of the second camera, and the unloading second with the loading window of the third, the last of which a housing with an exit window of the pyrolysis reactor. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что первая и вторая рабочие камеры разобщены между собой перфорированным листом.2. Installation according to claim 1, characterized in that the first and second working chambers are disconnected from each other with a perforated sheet. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя боковая поверхность сушильной камеры выполнена со спирально расположенным рабочим элементом с противоположным направлением спирали относительно шнекового механизма подачи.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the inner side surface of the drying chamber is made with a spirally located working element with the opposite direction of the spiral relative to the screw feed mechanism.