RU2075694C1

RU2075694C1 - Method of recycling solid wastes and radiant thermal gasification chamber

Info

Publication number: RU2075694C1
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Клятченко; В.Ф. Гутиков
Original assignee: Клятченко Виктор Фомич
Priority date: 1991-12-24
Filing date: 1991-12-24
Publication date: 1997-03-20

Abstract

FIELD: recycling solid wastes containing organic component through pyrolysis followed by final processing of carbonized residue. SUBSTANCE: pyrolysis residue is acted on by electron beam in water steam atmosphere. Gasification is conducted in fluidized bed created by vibration of riffled bottom of chamber. Combustible gas is used for heating the pyrolytic furnace and generation of electric power. EFFECT: enhanced efficiency. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области переработки отходов, а именно к переработке твердых отходов, содержащих органическую компоненту, например, бытовых отходов. The invention relates to the field of waste processing, namely the processing of solid waste containing an organic component, for example, household waste.

Известны камеры газификации твердого топлива с псевдоожиженным слоем, который создается продувкой газа через сыпучий материал /1/. К недостаткам подобных камер относится необходимость поддержания постоянного грануляционного состава твердого материала и очистки отходящих газов от пыли. Конструкция известных камер не позволяет эффективно использовать их в заявляемом способе. Known chamber gasification of solid fuels with a fluidized bed, which is created by blowing gas through bulk material / 1 /. The disadvantages of such chambers include the need to maintain a constant granulation composition of the solid material and purification of exhaust gases from dust. The design of the known cameras does not allow their efficient use in the claimed method.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса, уменьшение его энергоемкости и исключение вредных выбросов в атмосферу. The technical result of the invention is to increase the efficiency of the process, reducing its energy intensity and eliminating harmful emissions into the atmosphere.

Для достижения поставленного результата на обугленные остатки пиролиза действуют электронным пучком в среде водяного пара в псевдоожиженном слое. Газообразные продукты пиролиза и газификации очищают от пыли, выделяют из них горючую компоненту, которую направляют на нагрев сушильно-пиролитической печи и для получения электроэнергии, конденсат с высокой температурой кипения, который смешивают с твердыми остатками пиролиза, направляемыми на газификацию, и конденсат с низкой температурой кипения, состоящий преимущественно из воды, который используют для получения пара, направляемого в камеру газификации. To achieve the set result, carbonized pyrolysis residues are acted upon by an electron beam in a water vapor medium in a fluidized bed. The gaseous products of pyrolysis and gasification are cleaned of dust, a combustible component is separated from them, which is sent to heat the drying pyrolytic furnace and to obtain electricity, condensate with a high boiling point, which is mixed with solid pyrolysis residues sent to gasification, and condensate with a low temperature boiling, consisting mainly of water, which is used to produce steam sent to the gasification chamber.

Камера радиационно-термической газификации, предназначенная для реализации данного способа, имеет корпус с отверстиями для ввода смеси, предназначенной для газификации, и пара, а также для отвода продуктов газификации. Корпус разделен на верхнюю часть, снабженную излучателем электронов, и нижнюю часть, снабженную вибратором и выполненную в виде корыта с рифленым днищем, причем основание стенок верхней части камеры размещено внутри нижней части с образованием зазора между стенками последней. The radiation-thermal gasification chamber, designed to implement this method, has a housing with holes for introducing a mixture intended for gasification and steam, as well as for removing gasification products. The housing is divided into the upper part, equipped with an electron emitter, and the lower part, equipped with a vibrator and made in the form of a trough with a corrugated bottom, the base of the walls of the upper part of the chamber being placed inside the lower part with the formation of a gap between the walls of the latter.

Способ и устройство поясняются чертежами. The method and device are illustrated by drawings.

На фиг. 1 показана схема технологического процесса в соответствии с заявляемым способом;
на фиг. 2 устройство камеры радиационно-термической газификации;
на фиг. 3 разрез по А-А фиг.2.In FIG. 1 shows a process diagram in accordance with the claimed method;
in FIG. 2 device of a radiation-thermal gasification chamber;
in FIG. 3 section along aa figure 2.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Отсортированные от металла и крупных твердых включений и измельченные отходы загружаются в бункер-накопитель 1, откуда с помощью шнекового питателя перегружаются во вращающуюся сушильно-пиролитическую печь 2, сконструированную по принципу двойного шнека, в котором твердые и газообразные продукты движутся противотоком. Газообразные продукты пиролиза по трубопроводу 3 направляют в систему газоразделения 4. Твердые обугленные продукты пиролиза направляют в бункер 5, где их смешивают с высокотемпературным конденсатом, доставляемым по трубопроводу 6 из системы газоразделения 4. Полученную смесь с помощью шнекового питателя 7 загружают в камеру радиационно-термической газификации 8, где ее подвергают действию электронного пучка, вводимого в камеру из ускорителя 9 через выпускное устройство 10, в атмосфере водяного пара. Образующиеся газы выводят из камеры и пропускают через горячий циклон 11. Зольные частицы из камеры 8 перегружают в золосборник 12, откуда их вместе с частицами, уложенными циклоном, транспортируют в систему золоудаления 13. Sorted and crushed waste from metal and large solid inclusions are loaded into the storage hopper 1, from where they are transferred using a screw feeder to a rotary drying pyrolytic furnace 2, designed according to the principle of a double screw, in which solid and gaseous products move countercurrently. Gaseous pyrolysis products are sent via pipeline 3 to the gas separation system 4. Solid carbonized pyrolysis products are sent to the hopper 5, where they are mixed with high-temperature condensate delivered via pipeline 6 from the gas separation system 4. The resulting mixture is loaded into the radiation-thermal chamber using a screw feeder 7 gasification 8, where it is exposed to an electron beam introduced into the chamber from the accelerator 9 through the exhaust device 10, in an atmosphere of water vapor. The resulting gases are removed from the chamber and passed through a hot cyclone 11. The ash particles from the chamber 8 are transferred to an ash collector 12, from where they, together with the particles laid by the cyclone, are transported to the ash removal system 13.

Продукты газификации направляют в систему газоразделения 4, где выделяют помимо высокотемпературного также и низкотемпературный конденсат, который по трубопроводу 14 вводят в парогенератор 15, а образовавшийся пар подводят к камере радиационно-термической газификации и в его атмосфере проводят процесс газификации твердых остатков пиролиза. Очищенный в системе газоразделения горючий газ по трубопроводу 16 распределяют между камерой сгорания 17 сушильно-пиролитической печи 2 и газотурбинной электростанцией 18. Продукты сгорания газа после нагрева сушильно-пиролитической печи пропускают через парогенератор 15 и выбрасывают в атмосферу через трубу 19. Вода, используемая в теплообменниках системы газоразделения 4, охлаждается в градирне 20. Защиту персонала от излучения, создаваемого ускорителем 9, обеспечивают толщей стен 21. The gasification products are sent to the gas separation system 4, where, in addition to the high-temperature, low-temperature condensate is also isolated, which is introduced through the pipe 14 into the steam generator 15, and the resulting vapor is brought to the radiation-thermal gasification chamber and gasification of the solid pyrolysis residues is carried out in its atmosphere. The combustible gas purified in the gas separation system is distributed through a pipeline 16 between the combustion chamber 17 of the drying pyrolytic furnace 2 and the gas turbine power station 18. The gas combustion products after heating the drying pyrolytic furnace are passed through the steam generator 15 and released into the atmosphere through the pipe 19. Water used in heat exchangers gas separation system 4, is cooled in a cooling tower 20. Protection of personnel from radiation generated by the accelerator 9, provide a wall thickness of 21.

Обугленные продукты пиролиза, загружаемые в камеру шнековым питателем 22 падают на рифленое днище 23 нижней части камеры, вибрацией которого через тягу 24 создают псевдоожиженный слой продуктов пиролиза. Электронным пучком 25 воздействуют на верхний слой продуктов пиролиза 26. Рифление днища 23 выполнено с большим углом наклона в сторону выпуска золы, чем достигается при прямом ходе днища перемещение опустившихся зольных частиц в сторону выпуска золы, а обратным ходом встряхивание слоя продуктов. Устройством зазора между подвижной и неподвижной частями камеры обеспечивают выпуск образовавшихся в камере газов. Зольные частицы удаляют из камеры через лоток 24 в бункер. Carbonized pyrolysis products loaded into the chamber by a screw feeder 22 fall on the corrugated bottom 23 of the lower part of the chamber, the vibration of which through the rod 24 creates a fluidized bed of pyrolysis products. An electron beam 25 acts on the top layer of pyrolysis products 26. The corrugation of the bottom 23 is made with a large angle of inclination towards the ash outlet, which is achieved with a direct stroke of the bottom moving the ash particles to the side of the ash discharge, and shaking the product layer backward. A gap device between the movable and fixed parts of the chamber ensures the release of gases formed in the chamber. Ash particles are removed from the chamber through the tray 24 into the hopper.

Claims

1. Способ переработки твердых отходов, включающий измельчение отходов, разделение их на фракции, пиролиз смеси и отделение пиролитических газов от твердых частиц, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, уменьшения энергоемкости и исключения вредных выбросов, обугленные остатки пиролиза направляют в камеру радиационно-термической газификации и воздействуют на них пучком электронов, причем газификацию обугленных остатков осуществляют в атмосфере водяного пара в псевдоожиженном слое, а продукты газификации отводят из камеры, подвергают пылеочистке в горячем циклоне, вводят в систему газоразделения, где выделяют очищенный горючий газ, который используют для нагрева сушильно-пиролитической печи и получения электроэнергии, конденсат с высокой температурой кипения, который возвращают на газификацию после смешивания с обугленными остатками пиролиза, и легкокипящий конденсат, который используют для получения пара для газификации обугленных остатков пиролиза. 1. A method of processing solid waste, including grinding the waste, separating it into fractions, pyrolyzing the mixture and separating pyrolytic gases from solid particles, characterized in that, in order to increase the efficiency of the process, reduce energy intensity and eliminate harmful emissions, charred pyrolysis residues are sent to the chamber radiation-thermal gasification and act on them by a beam of electrons, and the gasification of carbonized residues is carried out in an atmosphere of water vapor in a fluidized bed, and the gasification products are removed it is removed from the chamber, it is subjected to dust cleaning in a hot cyclone, it is introduced into the gas separation system, where purified combustible gas is emitted, which is used to heat the drying pyrolytic furnace and produce electricity, condensate with a high boiling point, which is returned to gasification after mixing with charred pyrolysis residues, and low boiling condensate, which is used to produce steam for the gasification of carbonized pyrolysis residues.

2. Камера радиационно-термической газификации для переработки твердых отходов, состоящая из корпуса с отверстиями для ввода газифицируемых продуктов и вывода газа, отличающаяся тем, что корпус камеры разделен на верхнюю неподвижную часть, снабженную излучателем электронов, и нижнюю подвижную часть, снабженную вибратором и выполненную в виде корыта с рифленым днищем, причем основание стенок верхней части камеры размещено внутри нижней части камеры с образованием зазора между их стенками, а угол наклона ребер рифления к плоскости основания выполнен большим в сторону выпуска золы. 2. The chamber of radiation-thermal gasification for processing solid waste, consisting of a housing with holes for the input of gasified products and gas outlet, characterized in that the housing of the chamber is divided into an upper stationary part provided with an electron emitter, and a lower movable part equipped with a vibrator and made in the form of a trough with a corrugated bottom, and the base of the walls of the upper part of the chamber is placed inside the lower part of the chamber with the formation of a gap between their walls, and the angle of inclination of the corrugation ribs to the plane is based Iya made large towards the release of ash.