Установка для утилізації відходів

Установка для утилізації відходів, що включає вузол завантаження відходів у шахтний реактор, камеру піролізу з електродами й отворами для випуску газів і розплаву, яка відрізняється тим, що позаду отвору для випуску газів розташовують газову турбіну, вал якої з'єднаний із електрогенератором, а сопло газової турбіни з'єднане з теплообмінником. (19) (21) u200605842 (22) 29.05.2006 (24) 15.11.2006 (46) 15.11.2006, Бюл. № 11, 2006 р. (72) Луньова Оксана Володимирівна, Костенко Віктор Клементійович, Матлак Євген Семенович, Горда Віктор Іванович (73) ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 18708 ратором, а сопло газової турбіни поєднане з теплообмінником. Указані ознаки складають суть корисної моделі, так як являються необхідними та достатніми для досягнення технічного результату. Причинно-наслідковий зв'язок ознак, що складають суть корисної моделі і технічним результатом, що досягається і пояснюється наступним. Приклад Технічна сутність корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг.1: 1 - вузол завантаження відходів, 2 - камера піролізу 3 - електроди, 4 - отвір для випуску шлакового розплаву, 5 - отвір для випуску газа, 6 теплообмінник, 7 - газова турбіна, 8 - електрогенератор, 9 - шахтний реактор. Стрілками показано напрям руху. Завантажувальний вузол 1 являє собою герметизований шлюзовий пристрій, що забезпечує порціонне завантаження відходів у шахтний реактор 9 без контакту з атмосферою. Камера піролізу виконана круглого перетину, футерована вогнетривкою цеглою і обладнана розташованими на подині графітовими електродами 3. Установка працює наступним способом. Камера піролізу 2 заповнювалась відходами через вузол завантажування відходів 1 до рівня, що покривають електроди 3. Електродами 3 підводився електричний струм і за рахунок Джоулевого тепла стовп відходів, завантажених у камеру піролізу 2 теж нагрівся з поступовим формуванням теплового поля. В нижній зоні камери піролізу 2 стовп відходів підплавлявся, а зверху завантажувалась свіжа сировина - безперервно, або порціями, і таким чином здійснювався послідовнопоступовий рух відходів зверху вниз. Оскільки температура в камері піролізу 2 може сягати вище точки плавлення будь-якого з можливих неорганічних компонентів відходів, то всі неорганічні включення відходів розплавились, і в вигляді шлакового розплаву 4 безперервно відводились із камери піролізу 2. Таким чином, теплове забезпечення процесу, за рахунок елект 4 ричного струму гарантує стабільну роботу вузла шлаковидалення при будь-якому складі відходів. Термічна деструкція органічної частини відходів починалась в верхній частині шахти реактора 9 при температурі близько 200°С виділенням летучих, переважно в вигляді важких вуглеводнів, які рухаються в прямотоці з масою сировини. Проходячи зверху вниз послідовно ділянки з монотонно зростаючою температурою, складні органічні компоненти відходів розкладались на простіші, і чим вище температура, тим простіші залишались сполуки. При цьому продукти низькотемпературної деструкції піддавались вторинному піролізу. В інтервалі температур 1200-1500°С практично всі метали, що містяться у вихідній сировині, цілком відновляються, а вуглецевий залишок газифікується в синтез-газ (суміш СО і Н2 - горючий газ). Далі в інтервалі 1700-1800°С мінеральні складові відходів розплавляються до рідкого стану і виводяться з камери піролізу через отвір для випуску газа 5. Позаду отвору для випуску газів 5 розташували газову турбіну 7, вал якої з'єднали з електрогенератором 8, а вихлопні гази газової турбіни спрямовували в теплообмінник 5. На виході отримали нешкідливі гази, в вигляді СО2, Н2О, SО2 і т.д. Таким чином, в результаті використання запропонованої спрощеної конструкції установки для утилізації відходів підвищили екологічну безпеку та ефективність установки, забезпечили стабільність процесу, звели до мінімуму можливість виникнення високотоксичних речовин та знизили витрати на виробництво електроенергії, чим забезпечили заощадження паливно-енергетичних ресурсів. Відповідно до приведеної вище послідовності дій, реалізуючих запропоновану установку для утилізації відходів, здійснювали утилізацію відходів. В таблиці приведені показники, що характеризують екологічну безпеку процесу в залежності від місця відбору проб. Таблиця 1 Хімічний склад газів (%) на вході і виході з газової турбіни № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Склад газу Н2 Н2О CO СО2 О2 N2 NхОу HCl SO2 на вході в газову турбіну, % 39,7 59,5 0,5 0,2 0,1 З таблиці видно, що в результаті конструктивних внесків відбувається якісна зміна викинутих в атмосферу газів, причому забезпечується стабіль на виході з газової турбіни, % 22,56 0,0015 5,95 0,0103 71,4 0,0002 0,05 0,028 ність процесу та зводиться до мінімуму можливість виникнення високотоксичних речовин. 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 18708 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601