Спосіб електротермічної переробки відходів у азотні добрива

Спосіб електротермічної переробки відходів у азотні добрива шляхом переміщення оброблюва 3 двигуна внутрішнього згоряння з випалюванням вуглецевих залишків, що переробляються, подачу зольних залишків і шлаків в камеру вивантаження через колосникові грати газогенератора і очищення газогенератора в період обслуговування. Газогенератор по замкнутому контуру переміщення відходів підігрівають гарячим повітрям від теплоелектронагрівачів, які живлять енергією електрогенератора двигуна. Вихлопні, димові і горючі гази з газогенератора одночасно відводять в каталізатор і далі допалюють при температурі більше 3000°С, а також в конденсатор для їх зріджування в рідкі пальні продукти, які спрямовують в дозатор паливної системи двигуна. Вивантаження зольних залишків і шлаків ведуть при обертанні колосникових ґрат. Технічний результат: розширення галузі вживання, підвищення коефіцієнта корисної дії, зниження забрудненості навколишнього середовища. В основу корисної моделі поставлено задачу створити спосіб електротермічної переробки відходів у азотні добрива шляхом введення до способу додаткових потоків органічних відходів від сільського господарства, лісового господарства, промисловості, домашніх господарств і підприємств, які піддаються дії електричного розряду, через який конвертують без доступу атмосферного повітря, щоб забезпечити одержання синтезгазу, який на каталізаторі з металічного заліза та оксидів алюмінію і калію перетворюють у азотні добрива, і видалення неорганічних шлаків за допомогою кристалізатора, який охолоджується водою. Поставлена задача вирішується тим, що електротермічна переробка відходів у азотні добрива полягає у переміщенні оброблюваних відходів по замкнутому контуру згідно з з корисною моделлю вуглеводнева сировина, відходи від сільських, лісових, домашніх господарств і промислових підприємств піддають дії електричного розряду, через який конвертують без доступу атмосферного повітря в синтез-газ, який на каталізаторі з металічного заліза та оксидів алюмінію і калію перетворюють у азотні добрива, а після закінчення газифікації електричний розряд знімають, при цьому неорганічний пек оплавляють і видаляють. Спосіб, що розглядається, реалізується наступним чином. Запуск газогенератора відбувається шляхом подавання на розрядний проміжок електричного розряду високої напруги та частоти для іонізації дугового проміжку і забезпечення умов існування стабільного основного електричного розряду факелу плазми електричного розряду системи газифікації, в який рівномірно подають потоки органічних відходів від сільського господарства, лісового господарства, промисловості, домашніх господарств і підприємств, де конвертують електричним розрядом, що використовує електроенергію і працює без доступу атмосферного повітря, ізольовано від навколишнього середовища при стійкій температурі плазми електричного розряду від 3000°С і більше, залежно від вибраного режиму, в перегріті гази, які складаються з атомарного водню (Н+), атомарного кисню (О-), атомарного вуглецю (С+) і гідроксильної групи (ОН- ). 39965 4 Це дуже активні хімічні частинки, які корисні в реакції перетворення (або конверсії) органічних вихідних матеріалів (наприклад, біомаси і т.д.) у синтетичний газ, який на каталізаторі з металічного заліза та оксидів алюмінію і калію перетворюють у азотні добрива, при цьому видалення неорганічного пеку відбувається автоматично за допомогою кристалізатора, що охолоджується водою. Парове перетворення або комбінація пари і сухого перетворення краще всього підходить для високоорганічної початкової сировини. Метали та гірські породи, які не піддаються газифікації, переплавляють енергією плазми електричного розряду у неорганічний пек. Головною перевагою запропонованої корисної моделі є запобігання потрапляння в оточуюче середовище шкідливих речовин, підвищення якості та повноти переробляння промислових та побутових відходів у цінні азотні добрива, зменшення вартості технологічного процесу перетворення промислових та побутових відходів у цінні продукти. Зменшення собівартості та підвищення якості і повноти переробляння промислових та побутових відходів у азотні добрива досягають завдяки застосування принципово нової схеми потоків органічних відходів від сільського господарства, лісового господарства, промисловості, домашніх господарств і підприємств, які конвертують електричним розрядом, що використовує електроенергію і працює без доступу атмосферного повітря, ізольовано від навколишнього середовища при стійкій температурі плазми електричного розряду від 3000°С і більше, залежно від вибраного режиму, в синтез-газ, який на каталізаторі з металічного заліза та оксидів алюмінію і калію перетворюють у азотні добрива, при цьому видалення неорганічного пеку відбувається автоматично за допомогою кристалізатора, що охолоджується водою. Технічний результат пропонованої корисної моделі полягає в розширенні області застосування і в підвищенні коефіцієнта корисної дії технологічного процесу електротермічної переробки відходів у азотні добрива, зниженні забруднення навколишнього середовища, а також у розширенні сільськогосподарської і продовольчої бази. Запропонована корисна модель забезпечує захист навколишнього середовища за рахунок можливості реалізувати повну ізоляцію процесів перетворення відходів у азотні добрива внаслідок рівномірного подавання відходів у плазмовий факел електричного розряду з постійним контролем конвертації. Пропонований спосіб електротермічної переробки побутових і промислових відходів у азотні добрива може бути ефективно реалізований в стаціонарних умовах на території звалища або промислового підприємства, а також на пересувному транспорті, при повному захисті навколишнього середовища від забруднення, тим самим розширяється і область застосування пропонованого способу. Коефіцієнт корисної дії від даного способу перероблення відходів зростає за рахунок замкнутості циклу, коли горючі непрореаговані продукти переробки відходів повертаються у газо 5 39965 генератор, а на виході після кристалізатора, що охолоджується водою, залишається тільки неорганічний пек, який за новими технологіями може бути використаний для одержання чорних та кольорових металів, в дорожньому будівництві, при виробництві фарбників і т.п. Неорганічний пек видаляється автоматично. Корисна модель, що пропонується, дозволяє отримати значний економічний ефект за рахунок зниження витрат активних матеріалів, підвищення продуктивності праці за рахунок ліквідації трудомісткої ручної праці при реалізації повністю автоматизованого технологічного процесу перероблення відходів при його використанні у сільському господарстві. Так, вартість активних матеріалів знижується в 6 разів у порівнянні з відомими технологіями утилізації відходів. Порівняно з типовою камерою згоряння установки для спалювання відходів, камера реакції плазмового перетворення в два рази менше за розмірами. Система згоряння використовує повітря для спалювання органічних матеріалів. Оскільки 79% повітря - азот, вторинними реагентами згоряння є окисли азоту (NOx). Процес перетворення індукованою плазмою (ІСР) може обійтися без повітря і тому виробляє дуже чисті пальні гази, які альтернативно можуть бути використані як початкова хімічна сировина. Реакції газифікації технічно можуть бути також досягнуті в заснованих на згорянні системах часткових окислювальних процесів. Одна з причин вибору процесу перетворення індукованою плазмою (ІСР) для системи переробки відходів і енергосистеми міської моделі — мінімізація використання і імпорту викопного палива. Передбачається, що процес перетворення індукованою плазмою (ІСР) буде більш гнучким інструментом переробки для різних органічних відходів, які виробляються в процесі життєдіяльності міста. Річний економічний ефект від запровадження запропонованого способу пе Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 реробляння відходів на 1т відходів складає приблизно 500грн. потреба України у переробці відходів складає приблизно 50млн т на рік, річний економічний ефект від запровадження запропонованого винаходу у народне господарство країни складе 25млрд грн, або заміщення викопного вуглеводневого палива 50млн т. Корисна модель відноситься до способів термічної переробки побутових і промислових експлуатаційних відходів з додатковим електричним нагріванням і може бути використана в сільському господарстві і промисловості для їх утилізації. Спосіб електротермічної переробки побутових та промислових відходів у азотні добрива, що пропонується, може бути використаний в усіх галузях народного господарства, де продукуються органічні відходи, включно з медичними установами, в яких забезпечуються перероблення відходів медичної практики у стерильні азотні добрива з повною стерилізацією небезпечних хвороботворних бактерій, особливо зважаючи на екологічну безпечність запропонованої корисної моделі у порівнянні з традиційними технологіями поховання побутових та промислових відходів. Приклад Вуглеводнева сировина, тверді відходи від сільських, лісових, домашніх господарств і промислових підприємств, що підлягають переробленню і які більш ніж на 90% складаються з органічних речовин, які містять вуглець, водень, і кисень. Їхнє співвідношення у відходах відповідає співвідношенню в целюлозі (С6Н10О5)n, яку піддають дії електричного розряду, через який конвертують без доступу атмосферного повітря в синтез-газ, який на каталізаторі з металічного заліза та оксидів алюмінію і калію перетворюють у азотні добрива, а після закінчення газифікації електричний розряд знімають, при цьому неорганічний пек оплавляють і видаляють. Підписне Тираж 28 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