RU2752939C1 - Устройство для снижения выбросов угарного газа и оксида азота при утилизации ТБО методом сжигания - Google Patents
Устройство для снижения выбросов угарного газа и оксида азота при утилизации ТБО методом сжигания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2752939C1 RU2752939C1 RU2020140959A RU2020140959A RU2752939C1 RU 2752939 C1 RU2752939 C1 RU 2752939C1 RU 2020140959 A RU2020140959 A RU 2020140959A RU 2020140959 A RU2020140959 A RU 2020140959A RU 2752939 C1 RU2752939 C1 RU 2752939C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solid waste
- incineration
- combustion
- electrode
- carbon monoxide
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
- F23H13/00—Grates not covered by any of groups F23H1/00-F23H11/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области переработки твердых бытовых отходов (ТБО) методом сжигания. Технический результат достигается тем, что устройство для снижения выбросов угарного газа (CО) и оксида азота (NO) при утилизации ТБО методом сжигания в электростатическом поле включает в себя два электрода, помещаемые в зону горения, при этом один электрод представляет собой изолированную керамическими вставками колосниковую решетку для сжигания ТБО, а другой электрод выполнен в виде стержня, изготовленного из жаропрочной стали, и помещен в керамический изолятор. При этом между электродами подается постоянная разность потенциалов до 3 кВ, которая способствует увеличению температуры сжигания и изменению процессов термического разложения ТБО. При осуществлении заявленного изобретения обеспечивается повышение температуры в камере сжигания, вследствие которой изменяется состав продуктов термического разложения и увеличивается полнота сгорания. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области переработки твердых бытовых отходов (ТБО) методом сжигания
Одним из компонентов ТБО являются изделия из полимерных материалов, которые при горении выделяют опасные для окружающей среды вещества [Мазурин И. М., Понуровская В. В., Колотухин С. П. Экологический тупик от сжигания мусора и возможные пути его преодоления //Электронное научное издание Альманах Пространство и Время. – 2018. – Т. 16. – №. 3-4.].
Известен способ [патент на изобретение RU 2694268. Способ интенсификации и управления пламенем. МПК F23C 99/00. Заявка № 2018104632 от 06.02.2018, опубл. 11.07.2019 в бюл. № 20], позволяющий использовать однородное электрическое поле, создаваемое двумя кольцевыми электродами, как катализатор горения для снижения выбросов CO и NO, однако он разработан применительно для горения газовых смесей. К недостаткам данного способа можно отнести следующее:
выбранная конфигурация электродов создает однородное электрическое поле, напряженность которого очень сильно зависит от расстояния между электродами при заданной разности потенциалов. Заявленное эффективное значение напряженности влияния в 100 кВ/м предполагает при расстоянии между кольцевыми электродами один метр подачу разности потенциалов в 100 кВ. Данный факт указывает на необходимость дорогостоящего оборудования и высокие требования к безопасности работы.
Конфигурация электродов кольцо-кольцо не позволяет создавать электрическое поле в зоне расплава при горении полимера. При этом именно интегральное наложение электростатического поля на область горения полимеров, согласно исследованиям, приводит к значительному повышению температуры горения [Решетников С. М., Позолотин А. П., Зырянов И. А. Горение полимеров в электростатическом поле //Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика СП Королёва (национального исследовательского университета). – 2013. – №. 3-1 (41)], полноты сгорания до 15% [Зырянов И. А. и др. Возможность снижения токсичности газообразных выбросов энергетических установок воздействием электростатического поля на зону горения органического топлива //Теоретическая и прикладная экология. – 2019. – №. 1. – С. 88-93].
Технический результат заявляемого технического решения заключается в повышении температуры в камере сжигания, вследствие которой изменяется состав продуктов термического разложения и увеличивается полнота сгорания.
Технический результат достигается тем, что устройство для снижения выбросов угарного газа (CО) и оксида азота (NO) при утилизации ТБО методом сжигания в электростатическом поле включает в себя два электрода, помещаемые в зону горения, при этом один электрод представляет собой изолированную керамическими вставками колосниковую решетку для сжигания ТБО, а другой электрод выполнен в виде стержня, изготовленного из жаропрочной стали, и помещен в керамический изолятор. При этом между электродами подается постоянная разность потенциалов до 3 кВ, которая способствует увеличению температуры сжигания и изменению процессов термического разложения ТБО.
Устройство работает следующим образом.
В камеру сжигания котельной установки любого типа, осуществляющей горение ТБО на колосниковой решетке для снижения выбросов СO и NO помещается система электродов (см. Фигура). Электрод 1 выполнен из жаропрочной стали (возможно применение марок 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т и пр.) и помещен в керамический изолятор 2. Электрод 3 представляет собой колосниковую решетку, изолированную от корпуса котла керамическими вставками 4 (примеры материалов для изолятора 2 и вставок 4: МКС-72, КС-95 и пр.), на которую помещаются элементы ТБО для сжигания 5. На электроды подается постоянное напряжение до 3 кВ от источника 6, при помощи высоковольтных проводов 7. Электрод 1 соединен с отрицательным полюсом источника, электрод 3 - с положительным полюсом. Данная система отличается от изложенной в патенте RU 2694268 тем, что позволяет создавать электростатическое поле на всех участках горения полимера, оказывает существенное влияние на рост температуры горения (до 150 К) и процессы термического разложения, которые при разных темпах нагрева полимера дают разные продукты распада [Решетников С. М., Решетников И. С. Анатомия горения //Москва, НГСС. – 2014. – №. 247c. ISBN. – С. 987] и не требует использования высокого (100 кВ) напряжения.
Принцип работы изобретения заключается в следующем: между электродом 1 и 3 создается электростатическое поле, напряженность которого максимальна у электрода 1 и однородна у электрода 3. В пламени полимеров существуют избыточные заряды (положительные и отрицательные) [Решетников С.М. Особенности горения полимеров в электростатическом поле [Текст] / С.М Решетников., И.А Зырянов., А.П Позолотин // Известия ЮФУ. Технические науки, Таганрог, 2013. - №8. С.30-36]. Со стороны электрического поля на заряженные частицы действует сила Кулона (F=qE), которая приводит к их движению, в результате чего изменяется форма пламени и повышается температура горения продуктов пиролиза к-фазы. Повышение температуры приводит к росту теплового потока в к-фазу, в результате чего происходит изменения в составе продуктов газификации. Описанные выше процессы приводят к снижению выбросов СO, см. Таблицу 1 (результаты получены на модельной установке, имитирующей условия сжигания, описанные выше).
Таблица 1. Зависимости суммарных концентраций выбросов CO/NO за время горения, отнесенных к массе сгоревшего топлива , от разности потенциалов между электродами
сжигаемый образец\разность потенциалов | 0 кВ | 3 кВ |
полистирол (выбросы CO) | 3980 | 3680 |
полипропилен (выбросы CO) | 2960 | 870 |
СКД-2 (выбросы CO) | 2420 | 1670 |
СКД-2 (выбросы NO) | 250 | 95 |
Claims (1)
- Устройство для снижения выбросов угарного газа и оксида азота при утилизации ТБО методом сжигания в электростатическом поле, включающее в себя два электрода, помещаемые в зону горения, отличающееся тем, что один электрод представляет собой изолированную керамическими вставками колосниковую решетку для сжигания ТБО, а другой электрод выполнен в виде стержня из жаропрочной стали и помещен в керамический изолятор.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020140959A RU2752939C1 (ru) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Устройство для снижения выбросов угарного газа и оксида азота при утилизации ТБО методом сжигания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020140959A RU2752939C1 (ru) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Устройство для снижения выбросов угарного газа и оксида азота при утилизации ТБО методом сжигания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2752939C1 true RU2752939C1 (ru) | 2021-08-11 |
Family
ID=77349215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020140959A RU2752939C1 (ru) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Устройство для снижения выбросов угарного газа и оксида азота при утилизации ТБО методом сжигания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2752939C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2135895C1 (ru) * | 1998-09-30 | 1999-08-27 | Акционерное общество "ВНИИЭТО" | Установка для сжигания бытовых отходов |
RU2010152712A (ru) * | 2010-12-22 | 2012-06-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский авиационный техникум" (RU) | Способ утилизации твердых бытовых отходов и устройство для его осуществления |
WO2014138551A1 (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | Xyleco, Inc. | Processing biomass and energy |
RU2694268C1 (ru) * | 2018-02-06 | 2019-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ) | Способ интенсификации и управления пламенем |
-
2020
- 2020-12-11 RU RU2020140959A patent/RU2752939C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2135895C1 (ru) * | 1998-09-30 | 1999-08-27 | Акционерное общество "ВНИИЭТО" | Установка для сжигания бытовых отходов |
RU2010152712A (ru) * | 2010-12-22 | 2012-06-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский авиационный техникум" (RU) | Способ утилизации твердых бытовых отходов и устройство для его осуществления |
WO2014138551A1 (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | Xyleco, Inc. | Processing biomass and energy |
RU2694268C1 (ru) * | 2018-02-06 | 2019-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ) | Способ интенсификации и управления пламенем |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4111636A (en) | Method and apparatus for reducing pollutant emissions while increasing efficiency of combustion | |
Zheng et al. | Experimental study on electrostatic removal of high-carbon particle in high temperature coal pyrolysis gas | |
RU2752939C1 (ru) | Устройство для снижения выбросов угарного газа и оксида азота при утилизации ТБО методом сжигания | |
Wang et al. | Apparent energy yield of a high efficiency pulse generator with respect to SO2 and NOx removal | |
RU93056638A (ru) | Установка для газификации, способ получения твердого топлива из органических промышленных отходов, средство для ускорения горения, применение средства для ускорения горения, твердое топливо из органических промышленных отходов | |
ATE144924T1 (de) | Verfahren zum verglasen von abfallstoffen und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens | |
EP0379760A1 (en) | Device for continuously reducing concentration of carbon monoxide and other harmful types of emission | |
RU2694268C1 (ru) | Способ интенсификации и управления пламенем | |
RU2010152712A (ru) | Способ утилизации твердых бытовых отходов и устройство для его осуществления | |
GB2452008A (en) | Vehicle emissions plasma/corona generation unit | |
RU2693342C1 (ru) | Способ работы газогенераторной электроустановки и газогенераторная электроустановка | |
CN111649337A (zh) | 移动式等离子焚烧车 | |
RU2683064C1 (ru) | Газогенераторная электроустановка | |
RU2598984C2 (ru) | Способ увеличения тяги гибридного ракетного двигателя | |
WO2021098881A1 (zh) | 一种电场约束燃烧装置及电场约束垃圾焚烧发电装置 | |
RU2117870C1 (ru) | Способ сжигания отходов и мусора и устройство для его осуществления | |
Budin et al. | Ways to reduce CO emissions in the polypropylene medical products disposal | |
RU2687544C1 (ru) | Способ сжигания углеводородов в потоке ионизированного воздуха | |
Chun et al. | Development of a Plasma-Dump Combustor for VOC Destruction | |
CN109373324A (zh) | 一种垃圾处理联合***及方法 | |
RU2712321C1 (ru) | Способ работы газогенераторной электроустановки и газогенераторная электроустановка | |
EA005632B1 (ru) | Устройство подготовки окислителя для сжигания топлива | |
RU2669316C1 (ru) | Установка для высокотемпературной переработки твердых бытовых отходов | |
JPS59167629A (ja) | 焼却炉 | |
Chelnokov et al. | Improving the Environmental Safety of Combustion Products in the Development of Designs of Magnetic-Electric Activators for Industrial Gas Combustion |