RU2406747C1 - Pyrolysis complex for recycling solid domestic wastes - Google Patents

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention can be used to process solid domestic wastes. Solid domestic wastes from a receiving bin are loaded by a sealed boxlike feeder into a pyrolysis reactor 2, made from concrete rings and mounted on a high dump pile. There is a gas burner 5 at the base of the pyrolysis reactor 2. Parallel to the pyrolysis reactor 2 there is a tubular divided collector 3 joined to the pyrolysis reactor 2 by multiple connecting pipes fitted with perforated heat-resistant linings. Water vapour is released into the atmosphere from the top of the pyrolysis reactor 2 where wastes are dried. Pyrolysis gas is released into the gas burner 5 from the bottom of the pyrolysis reactor 2 where wastes undergo thermochemical decomposition.

EFFECT: invention enables design of an efficient pyrolysis system working on solid domestic wastes.

1 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для утилизации твердых бытовых отходов с применением термической обработки.The invention relates to equipment for the disposal of municipal solid waste using heat treatment.

Известны мусоросжигательные заводы, включающие термическую печь с подвижной колосниковой решеткой для сжигания твердых бытовых отходов (см. автор С.С.Юфит «Мусоросжигательные заводы - опасность для России», журнал «Твердые бытовые отходы» № 3, 2009 г., стр.50-55)Known incinerators include a thermal furnace with a movable grate for burning solid household waste (see S. S. Yufit, “Incinerators - a danger to Russia”, Solid Domestic Waste magazine No. 3, 2009, p. 50 -55)

Недостатком мусоросжигательных заводов является необходимость подачи огромного количества свежего воздуха, в котором содержится активный кислород, 21%, и инертный азот, 79%, на горение твердых бытовых отходов. В результате загрязнения воздуха продуктами горения стоимость оборудования для очистки отходящих дымовых газов в два-три раза превышает стоимость основного оборудования - мусоросжигательной печи. Однако несмотря на значительные затраты не удается добиться полной очистки дымовых газов до необходимых экологических норм.The disadvantage of incinerators is the need to supply a huge amount of fresh air, which contains active oxygen, 21%, and inert nitrogen, 79%, for burning solid household waste. As a result of air pollution by combustion products, the cost of equipment for cleaning flue gases is two to three times higher than the cost of the main equipment - an incinerator. However, despite significant costs, it is not possible to achieve complete flue gas purification to the necessary environmental standards.

В качестве прототипа принята пиролизная установка, включающая вертикальный реактор с внутренним нагревом измельченных твердых бытовых отходов. Горячие газы от сжигания твердых бытовых отходов при температуре 600-900°С проходят сквозь слой твердых бытовых отходов. При этом происходит сушка отходов и, снижается их вес на 30-60%. В результате термохимической конверсии углеродные составляющие превращаются в пиролизный горючий газ, который сжигают в газовой горелке для подачи во внутреннюю полость пиролизного реактора ( см. Б.Б.Бобович, В.В.Девяткин «Переработка отходов производства и потребления», М., из-во «Интермет Инжиниринг», 2000 г., с.224-225).A pyrolysis plant was adopted as a prototype, including a vertical reactor with internal heating of ground solid household waste. Hot gases from the burning of municipal solid waste at a temperature of 600-900 ° C pass through a layer of municipal solid waste. In this case, the waste is dried and its weight is reduced by 30-60%. As a result of thermochemical conversion, the carbon components are converted into a pyrolysis combustible gas, which is burned in a gas burner for feeding into the internal cavity of the pyrolysis reactor (see B. B. Bobovich, V. V. Devyatkin “Processing of production and consumption waste”, M., from -in “Intermet Engineering, 2000, p. 224-225).

Недостатком такого реактора является высокая стоимость вертикальной шахтной термической установки, сложность загрузки ее с применением грейферного крана и отсутствие герметичных питателей для загрузки и разгрузки печи. Кроме этого при движении газов через слой отходов происходит засорение пиролизного газа мельчайшими пылевыми частичками.The disadvantage of this reactor is the high cost of a vertical shaft thermal installation, the difficulty of loading it using a clamshell crane and the absence of pressurized feeders for loading and unloading the furnace. In addition, when gases move through the waste layer, the pyrolysis gas becomes clogged with tiny dust particles.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного пиролизного комплекса, работающего на твердых бытовых отходах.The objective of the present invention is the creation of an effective pyrolysis complex that runs on municipal solid waste.

Решением поставленной задачи является:The solution to this problem is:

- применение пиролизного реактора в виде наклонной трубчатой камеры из бетонных колец, смонтированной на борту высотной свалки отходов,- the use of a pyrolysis reactor in the form of an inclined tubular chamber of concrete rings mounted on board a high-altitude waste dump,

- применение трубчатого коллектора, проложенного параллельно трубчатой бетонной камеры и соединенного с ней при помощи патрубков, оборудованных перфорированными термоустойчивыми прокладами, причем осуществлен раздельный отвод паров воды из зоны сушки и пиролизного газа из зоны термохимического разложения отходов,- the use of a tubular collector laid parallel to the tubular concrete chamber and connected to it by means of nozzles equipped with perforated heat-resistant gaskets, moreover, water vapor is separately removed from the drying zone and pyrolysis gas from the zone of thermochemical decomposition of waste,

- применение изолирующих от воздуха загрузочных и разгрузочных устройств в виде герметичных питателей ящичного типа,- the use of air-insulated loading and unloading devices in the form of sealed box-type feeders,

- установка в нижней зоне пиролизного реактора газовой горелки для нагрева и термохимического разложения отходов.- installation of a gas burner in the lower zone of the pyrolysis reactor for heating and thermochemical decomposition of waste.

Пример выполнения пиролизного комплекса для утилизации твердых бытовых отходов представлен на чертеже.An example of a pyrolysis complex for the disposal of municipal solid waste is presented in the drawing.

В приемный бункер 1, оборудованный герметичным питателем ящичного типа, загружают отсортированные бытовые отходы. Под бункером, на борту высотной свалки, размещен пиролизный реактор 2, выполненный в виде наклонной трубчатой камеры из бетонных колец. Параллельно верхней стенке пиролизного реактора, смонтирован трубчатый секционный коллектор 3, соединенный с пиролизным реактором с помощью многочисленных патрубков, оборудованных перфорированными термоустойчивыми прокладками. Отвод паров воды из коллектора осуществлен отдельно из верхней зоны пиролизного реактора, где производится сушка отходов. Отвод пиролизного газа из коллектора осуществлен отдельно из нижней зоны пиролизного реактора, где производится термохимическое разложение отходов. Полученный в пиролизном реакторе пиролизный газ по системе трубопроводов подают в устройство охлаждения и очистки пиролизного газа 4. После очистки и охлаждения пиролизный газ подают в газовую горелку 5 для термического разложения твердых бытовых отходов. Образовавшиеся в пиролизном реакторе золо-шлаки выгружают в вагонетку 6.Sorted household waste is loaded into a receiving hopper 1 equipped with a sealed box-type feeder. Under the hopper, on board the high-altitude landfill, a pyrolysis reactor 2 is placed, made in the form of an inclined tubular chamber made of concrete rings. Parallel to the upper wall of the pyrolysis reactor, a tubular sectional collector 3 is mounted, connected to the pyrolysis reactor using numerous nozzles equipped with perforated heat-resistant gaskets. The removal of water vapor from the collector was carried out separately from the upper zone of the pyrolysis reactor, where the waste is dried. Pyrolysis gas was removed from the collector separately from the lower zone of the pyrolysis reactor, where thermochemical decomposition of the waste is carried out. The pyrolysis gas obtained in the pyrolysis reactor is fed through a piping system to the pyrolysis gas cooling and purification device 4. After purification and cooling, the pyrolysis gas is supplied to the gas burner 5 for thermal decomposition of municipal solid waste. Ash and slag formed in the pyrolysis reactor are unloaded into a trolley 6.

Работа пиролизного комплекса для утилизации твердых бытовых отходов осуществляется следующим образом.The work of the pyrolysis complex for the disposal of municipal solid waste is as follows.

Отсортированные твердые бытовые отходы из приемного бункера 1 с помощью герметичного питателя ящичного типа загружают в пиролизный реактор 2, выполненный из бетонных колец, смонтированный на борту высотной свалки. Пиролизный газ через многочисленные патрубки, оснащенные перфорированными термоустойчивыми прокладками, поступает в трубчатый секционный коллектор 3. Отвод паров воды в атмосферу осуществлен через часть коллектора отдельно из верхней зоны пиролизного реактора, где производится сушка отходов.Sorted municipal solid waste from the receiving hopper 1 using a sealed box-type feeder is loaded into a pyrolysis reactor 2 made of concrete rings mounted on board a high-altitude landfill. Pyrolysis gas through numerous nozzles equipped with perforated heat-resistant gaskets enters a tubular section collector 3. Water vapor was vented to the atmosphere through a part of the collector separately from the upper zone of the pyrolysis reactor, where the waste is dried.

Отвод пиролизного газа в газовую горелку 5 для термохимического разложения отходов осуществлен через часть коллектора отдельно из нижней зоны пиролизного реактора. Дополнительная очистка пиролизного газа осуществляется в устройстве охлаждения и очистки 4.The removal of the pyrolysis gas into the gas burner 5 for thermochemical decomposition of waste was carried out through a part of the collector separately from the lower zone of the pyrolysis reactor. Additional purification of the pyrolysis gas is carried out in the cooling and purification device 4.

Образовавшиеся в пиролизном реакторе золо-шлаки выгружают в вагонетку 6.Ash and slag formed in the pyrolysis reactor are unloaded into a trolley 6.

Claims (1)

Пиролизный комплекс для утилизации твердых бытовых отходов, включающий наклонный пиролизный реактор для термического разложения твердых бытовых отходов с загрузочными и разгрузочными устройствами, устройство нагрева отходов с использованием собственного пиролизного газа, блок охлаждения и очистки пиролизного газа и газовую горелку, отличающийся тем, что пиролизный реактор, смонтированный на борту высотной свалки, выполнен из бетонных колец, загрузочные и разгрузочное устройства выполнены в виде герметичных питателей ящичного типа, газовая горелка расположена в основании пиролизного реактора, при этом параллельно пиролизному реактору расположен трубчатый секционный коллектор, соединенный с пиролизным реактором при помощи многочисленных патрубков, оснащенных перфорированными термоустойчивыми прокладками, предназначенный для отвода паров воды в атмосферу из верхней зоны пиролизного реактора, где производится сушка отходов, и для отвода пиролизного газа в газовую горелку из нижней зоны пиролизного реактора, где производится термохимическое разложение отходов. A pyrolysis complex for the disposal of municipal solid waste, including an inclined pyrolysis reactor for the thermal decomposition of municipal solid waste with loading and unloading devices, a waste heating device using its own pyrolysis gas, a pyrolysis gas cooling and purification unit and a gas burner, characterized in that the pyrolysis reactor, mounted on board a high-altitude landfill, made of concrete rings, loading and unloading devices are made in the form of sealed box-type feeders, a gas burner is located at the base of the pyrolysis reactor, while in parallel with the pyrolysis reactor there is a tubular section collector connected to the pyrolysis reactor using numerous nozzles equipped with perforated heat-resistant gaskets, designed to divert water vapor into the atmosphere from the upper zone of the pyrolysis reactor, where the waste is dried, and for removal of the pyrolysis gas into the gas burner from the lower zone of the pyrolysis reactor, where the thermochemical decomposition of the waste is carried out.