Устройство для газификации отходов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик рл831087 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 040775 (21) 2151507/29-33 (23) Приоритет — (32) 04.07.74 (31) Р 24 32 504.0 (33) ФРГ

Опубликовано 15.0581.Бюллетень Мо 18

Дата опубликования описания 150581 (51)М. Кл.

F 23 G 5/00

С 10 J 3/00

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий (53) УДК 628.54 (088. 8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Карл Кинер (ФРГ) (7!) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗИФИКАЦИИ ОТХОДОВ

Изобретение относится к устройствам для переработки отходов и может, быть использовано в химической, неф-. техимической и других отраслях про5 мышленности, а также в коммунальнобытовом хозяйс-.ве.

Известно устройство для газификации отходов, содержащее коксовые печи и дожигатель в виде шахтной печи (1 ).

Недостатком данного решения является то, что для обеспечения непрерывности процесса используются две поочередно работающие коксовые печи, а абгары направляются в печь для сжигания отходов и вместе с об- . разующимися дымовыми газами пропускаются через раскаленный слой кокса другой коксовой печи, вследствие чего образующиеся горючие газы имеют низкое теплосодержание.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для газификации, содержащее аппарат для швелевания и соединенный с ним трубопроводом швельгазов гаэификатор с реакционной зоной, оборудованные средствами загрузки и вывода продук- 3 тов (2) .

Недостатки этого устройства — работа его при давлении 60-70 ати, что требует герметизации устройства, невозможность осуществления фракционирования и циркуляции отдельных продуктов между ступенями процесса.

Кроме того, в устройстве невозможно равномерное протекание процесса швелевания исходного материала при сравнительно низких температурах и при обогреве первой ступени с помощью рубашки, так как возникает большой перепад температур в радиальном направлении от стенки внутрь, что приводит к перегреву материала во внешней прилегающей к стенке части и к недостаточному швелеванию в центральной части.

Цель изобретения — повышение эффективности работы.

Цель достигается тем, что в устройстве для газификации отходов, содержащем аппарат для швелевания и соединенный с ним трубопровод швельгазов газификатор с реакционной зоной, снабженные механизмами загрузки и вывода продуктов, аппарат швелевания выполнен в виде вращающегося барабана с обогреваемой рубашкой и распыли831087

55 тельной трубой внутри его, а газификатор выполнен с кольцевой камерой вокруг реакционной зоны, причем в камере имеются отверстия, соединяющие ее с реакционной зоной, в которых размещены трубопроводы для подачи воздуха. На фиг. 1 схематично представлено устройство для газификации отходов; на фиг. 2 — аппарат швелевания; на фиг. 3 — гаэификатор.

Устройство для газификации отходов содержит бункера 1 с герметичными выпусками отходов в аппараты 2 швелевания, выполненные в виде вращающихся барабанов, опирающихся на ролики 3 ° Аппараты швелевания посредством трубопровода 4 с установленным в нем циклоне 5 соединены с газификатором б. Газификатор оборудован трубопроводом 7 для ввода воздуха и кольцевой камерой 8 ° В нижней части газификатора установлена решетка 9, под которой расположен шнековый транспортер 10. Воздух в воздухопровод подается от воздуходувки 11. Нижняя часть гаэификатора заключена в кожух 12, имеющий патрубок для отвода горючих газов

13, соединенный с циклоном 14. Аппарат 2 швелевания состоит из вращающе гося барабана 1.5, установленного на роликах 3 с помощью поворотных венцов 16. Аппарат снабжен крышкой 17, плотно закрывающей входное отверстие, и сборником обработанного материала 18. Аппарат швелевания выполнен с обогреваемой рубашкой 19, которая через стопорный элемент 20 соединена с трубопроводом 21 горя. чего газа для косвенного нагрева материала швелевания. На торцовой стен ке вращающегося барабана установлена центральная горелка 22, смесительная камера 23 которой через трубопровод 24 снабжается подогретым свежим воздухом, а через трубопровод 25 — горючим газом из гаэификатора. Во вращающемся барабане установлена распылительная труба 26, через которую на загружаемый мате.риал для регулирования процесса шве- левания разбрызгивается вода или водяной пар, подаваемые через трубопровод 27. В трубопроводе 4, отводящем швельгазы в газификатор, установлены чувствительные температурные элементы 28, связанные с регулирующими органами подачи потоков в трубопроводы 21, 24, 25 и 27 для под держания температуры швелевания в оптимальных пределах 300-600 С, исо ключающих размягчение и плавление твердого остатка швелевания. Аппарат швелевания снабжен перемешивающими и перемещающими устройствами 29.

Гаэификатор б имеет реакционную зону 30, рграниченную коническими огнеупорными стенками 31, снаружи которой находится кольцевая камера 8, соединенная с трубопроводом 4 швельгазов. Кольцевая камера 8 (газовая рубашка) сообщается с реакционной зоной 30 через равномерно распределенные по окружности отверстия 32, в которые входят трубопроводы 33 для подачи свежего возцуха. В выходные штуцеры трубопроводов 33 входят пусковые горелки 34, используемые для нагревания реакционной зоны 30. устройство для газификации отходов работает следующим образом.

Загружаемый материал поступает из бункеров 1 через выпускные каналы в аппараты 2 швелевания. Аппараты швелевания включены параллельно и могут в соответствии с протеканием процесса подключаться к трубопроводам

4 или 25. Для нагревания вращающегося барабана при швелевании материалов, у которых освобождаемое при швелевании тепло оказывается недостаточным для достижения и сохранения температуры в интервале 300-600 >С, можно наряду с косвенным нагревом обеспечить подвод тепла так>ге путем запуска центральной горелки 22. Процесс сгорания в этой -орелке должен осуществляться стехиометрически, причем подводимые количества тепла регулируются температурой швельгазов.

Для непрерывной эксплуатации без больших колебаний состава газа целесообразно предусмотреть несколько параллельно включенных вращающихся барабанов, каждый из которых работает периодически, а после окончания швелевания барабан очищается от остатков и вновь заполняется материалом из бункеров. До начала процесса швелевания.производится остаточная сушка и освобождаемый при этом лишний водяной пар может отводиться через сброс трубопровода 4 швельгазов в атмосферу. По окончании сушки температура с началом процесса швелевания быстро поднимается до установленных пределов. Если в результате экзотермических реакций швелевание происходит слишком бурно и полученные количества швельгазов превышают необходимые потребителю, то для сохранения требуемых условий швелевания прекращается подвод тепла, т.е. отключаются центральные горелки, а для понижения температуры на материал швелевания разбрыэгивается вода или водяной пар.

При эндотермическом протекании процесса швелевания через центральную горелку 22 тепло может подводиться непрерывно. Полученные швельгаэы поступают в циклон 5, в котором отделяется сажа и пыль. Очищенные швельгазы далее по трубопроводу 4 швельгазов подаются в кольцевую камеру 8, из которой через отверстия 32 вду831087 ваются в горячую реакционную зону газификатора 6. Газификатор 6 загружается малозольным твердым углеродносителем, точка размягчения золы которого должна превышать 1200 С для надежного исключения оплавления золы.

Горючие газы, полученные из швельга- зов в реакционной зоне 30,накапливаются в кожухе 12, где они отдают часть тепла вводимому свежему воздуху, что оказывает благоприятное влияние на тепловой баланс всего устройства для газификации отходов. Содер жащееся в горючем газе физическое тепло может также использоваться для предварительной сушки материала или для нагрева аппаратов швелевания. для 5 исключения потерь тепловой энергии все аппараты устройства для газификации, а также трубопроводы необходимо изолировать. Полученные горючие газы можно использовать в газовых Щ турбинах, двигателях внутреннего сго-. рания и других устройствах.

Предлагаемая конструкция устройства позволяет исключить размягчение золы в аппаратах швелевания и забивания его, вследствие возможности проведения швелевания при 300-600 С, а также исключить размягчение эолыя в газификаторе при возможности проведения регулированного процесса газификации и использования углеродсодержащего носителя с температурой размягчения золы выше температурного уровня процесса, а также использовать его не только для газификации отходов, но и для получения газа из низкосортных топлив. Кроме того, наряду с высококачественным горючим газом можно получать большие количества полукокса, который также может найти применение..

Формула изобретения

Устройство для газификации отходов, содержащее аппарат для швелевания и соединенный с зим трубопроводом швельгазов газификатор с реакционной зоной, снабженные механизмами загрузки и выводами продуктов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности ра-, боты, аппарат швелевания выполнен в виде вращающегося барабана c,oáîгреваемой рубашкой и распылительной трубой внутри его, а газификатор выполнен с кольцевой камерой вокруг реакционной .зоны, причем в камере имеются отверстия, соединяющие ее с реакционной зоной,.в которых размещены трубопроводы для подачи воздуха, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии 9 44467, кл. F 23 G 5/00, опублик. 1970.

2. Патент Франции Р 2158443, кл. С 10 J 3/00, опублик. 1973 (прототип).