Установка для низкотемпературного пиролиза бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов
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.
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 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 пиролизные 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.
Предложенное конструктивное решение установки обеспечивает повышение производительности, упрощение конструктивного исполнения и расширение функциональных возможностей 1.п. ф-лы, 2-ил.
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.
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)
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.
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)
Недостаток устройства заключается в том, что оно излишне материалоемко, содержит сложное конструктивное исполнение, недостаточно эффективно в работе.
Техническая задача предложенной установки - повышение производительности, упрощение конструктивного исполнения и расширение функциональных возможностей.
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.
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 реактора
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.
Работа установки для низкотемпературного пиролиза бытовых, сельскохозяйственных и промышленных отходов осуществляется следующим образом.
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.
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.
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.
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.
