Установка утилізації твердих відходів замкненого циклу

1. Установка утилізації твердих відходів замкненого циклу методом сухого піролізу, що містить футеровану камеру, металевий реактор, завантажувальний бункер з механізмом для примусового переміщення відходів, теплообмінник продуктів піролізу, теплообмінник відведення продуктів горіння, вихід якого з'єднаний з входом колектора, теплообмінник нагріву повітря, зазор, вертикальний канал, що розташований в центрі поду реактора, з утворенням гідрозасувки для виходу розплаву твердого залишку, який відрізняється тим, що теплообмінник відведення продуктів горіння розміщений між теплообмінником продуктів піролізу, вихід якого з'єднаний з входом до колектора, та теплообмінником нагріву повітря, а зазор утворений між теплообмінником нагріву повітря та стінкою реактора, при цьому за периметром верхньої частини футерованої камери виконані щілини, а в нижній частині - встановлений принаймні один пальник. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що теплообмінник відведення продуктів горіння виконаний з одним вертикальним каналом. 3. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що з метою примусового дозованого переміщення відходів до зони горіння реактора, уздовж центральної осі реактора на валу встановлений шнек. 4. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що колектори відведення піролізного газу та продуктів U 2 (11) 1 3 рений стінкою реактора та теплообмінником для нагріву повітря, вертикальний канал, розташований в центрі поду реактора, що утворює гідрозасувку для виходу розплаву твердого залишку, при цьому теплообмінник охолоджування продуктів піролізу розміщений між реактором та теплообмінником нагріву повітря, а на виході з реактора теплообмінник продуктів піролізу з'єднаний із змішувачем продуктів піролізу з атмосферним повітрям, а теплообмінник виведення продуктів горіння розміщений в реакторі і складається, принаймні, з двох вертикальних каналів, вихід з яких розміщений в колекторі, а нижня частина футерованої камери виконана конусоподібною, з соплами в ній, розташованими з можливістю подання повітря до зони горіння виконані знизу та з боків [Деклараційний патент України №13987, кл. F23G5/027, опублікрваний 17.04.2006]. Недоліками відомої установки є очищення продуктів піролізу від діоксинів ззовні установки, що не забезпечує їхнє повне знешкодження, нестабільність температури горіння через постійну подачу надлишкових газів первинного піролізу з парами води до зони горіння, можливість зависання відходів в реакторі, нестабільне виведення шлаку та золи з колосників зони горіння, неможливість збільшення діаметру футерованої камери, а отже неможливість підвищення продуктивності. В основу корисної моделі поставлене завдання удосконалення установки утилізації твердих відходів замкненого циклу, в якій розміщення теплообмінника відведення продуктів горіння між теплообмінником продуктів піролізу, вихід якого з'єднаний з колектором, та теплообмінником нагріву повітря і утворення ним, разом із стінкою реактора, теплообмінного зазору, виконання за периметром верхньої частини футерованої камери щілин і встановлення в нижній частині камери, принаймні, одного пальника, забезпечують стабільність температури в зоні горіння, цим забезпечуються повне знешкодження діоксинів, неперешкоджання проходженню відходів уздовж реактора, стабільність виведення шлаку та золи із зони горіння, підвищення продуктивності за рахунок можливості збільшення діаметру футерованої камери. Поставлене завдання вирішується тим, що в установці утилізації твердих відходів замкненого циклу методом сухого піролізу, що містить футеровану камеру, металевий реактор, завантажувальний бункер з механізмом примусового переміщення відходів, теплообмінник продуктів піролізу, теплообмінник виведення продуктів горіння, розміщений в реакторі, вихід з якого з'єднаний з колектором, теплообмінник нагріву повітря, зазор, вертикальний канал, що розташований в центрі поду, з утворенням гідрозасувки для виходу розплаву твердого залишку, згідно з корисною моделлю передбачені наступні конструктивні відміни: - теплообмінник відведення продуктів горіння розміщений між теплообмінником продуктів піролізу та теплообмінником нагріву повітря; - вихід з теплообмінника продуктів піролізу з'єднаний з входом колектора; - зазор утворений між теплообмінником відведення продуктів горіння та стінкою реактора; 19687 4 - за периметром верхньої частини футерованої камери виконані щілини; - в нижній частині футерованої камери встановлений, принаймні, один пальник. Крім того, теплообмінник відведення продуктів горіння виконаний з одним вертикальним каналом, уздовж центральної осі реактора на валу встановлений шнек, колектори відведення піролізного газу та продуктів горіння встановлені зверху реактора та розділені між собою герметичною перегородкою, між теплообмінником нагріву повітря та каналом виведення надлишкових газів з реактора встановлені запобіжний клапан та водовідділювач, завантажувальний бункер з механізмом примусового переміщення відходів, виконаного з можливістю відтворювання зворотно-поступального руху, встановлені збоку реактора, на виході з теплообмінника відведення продуктів горіння встановлені фільтри грубої та середньої очистки продуктів горіння, на центральній осі нижньої частини футерованої камери закріплений конусоподібний виступ з вогнетривкого матеріалу, який виконаний з центральним вертикальним каналом уздовж центральної осі та щілинами за периметром виступа, низ футерованої камери виконаний горизонтальним або з невеликим нахилом та оснащений лійкою з виступами, а в нижній частині установки встановлена, принаймні, одна приставна опора. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на: Фіг.1 зображений схематично поперечний розріз установки; Фіг.2 - розріз за А-А; Фіг.3 - розріз за Б-Б. Установка утилізації твердих відходів замкненого циклу методом сухого піролізу містить металевий реактор 1, що встановлений в футерованій камері 2 циліндричної форми, у верхній частині камери 2 виконані щілини 3, а в нижній - встановлений, принаймні, один пальник 4, низ камери 2 виконаний горизонтальним або з невеликим нахилом та оснащений лійкою з виступами (не показана), теплообмінник 5 охолоджування продуктів піролізу, розташований між реактором 1 та теплообмінником 6 відведення продуктів горіння, з другого боку теплообмінника 6 розташований теплообмінник 7 нагріву повітря, вихід з теплообмінника 5 з'єднаний з входом колектора 8 охолодження продуктів піролізу, вихід теплообмінника 6-з входом колектора 9 відведення продуктів горіння, колектори 8 та 9 встановлені зверху реактора та розділені між собою герметичною перегородкою (не показана), канал 10 виведення надлишкових газів з реактора 1, та на виході з теплообмінника 7, між ним та каналом 10, встановлений запобіжний клапан 11 і водовідділювач 12, завантажувальний бункер 13 з встановленим під ним механізмом 14 примусованого переміщення відходів до реактора 1, механізм 14 оснащений кривошипно-ричажним пристосуванням 15 та пристосуванням запобіганню зависання відходів на вході до реактора 1, що виконаний у вигляді ножа (не показаний), який відсікає подання відходів з механізму 14 при їхньому зависанні, зазор 16, який утворений між теплообмінником 7 нагріву повітря та стінкою реактора 1, 5 шнек 17, встановлений на осі 18 та закріплений уздовж центральної осі реактора 1, зазор 19, утворений між теплобмінником 7 нагріву повітря та теплообмінником 5 продуктів піролізу, дросельну заслінку 20, фільтри 21 грубої та середньої очистки продуктів горіння, які встановлені на виході з теплообмінника 6 відведення продуктів горіння до димової труби, конусоподібний виступ 22, виконаний з вогнетривкого матеріалу та закріплений уздовж центральної осі нижньої частини футерованої камери 2, виступ 22 оснащений центральним вертикальним каналом 23 та за периметром - щілинами 3, під 24, для переміщення якого під час ремонту, в нижній частині установки встановлена, принаймні одна приставна опора 25, зовнішню камеру 26 подачі повітря до зони горіння, шнековий шлаковидалювач 27. Пристрій працює наступним чином. На під 24 реактора 1 укладають пальний матеріал, підпалюють його, для підтримання горіння подають повітря із зовнішньої камери 26 до теплообмінника 7 нагріву повітря, який проходячи спіралевидно, надходить через щілини 3 та пальник 4 камери 2 до зони горіння, після чого, із бункера 13, через пристосування 15 механізму 14 примусового переміщення, відходи дозовано подаються у вхід до реактору 1, уздовж реактора 1 шнеком 17, встановленим на валу 18, відходи дозовано переміщуються до зони горіння, при цьому продукти горіння через зазор 19 та теплообмінник 6 відведення продуктів горіння і колектор 9 виходять, через дросельну заслінку (не показана) та фільтри 21, у димову трубу, які проходячи теплообмінником 6 продуктів горіння частину тепла віддають теплообміннику 7, нагріваючи повітря до температури 800-900°С та зовнішній камері 26 для часткового підігріву повітря. Нагріті продукти піролізу, проходячи зазор 16 рухаються спіралевидно уздовж теплообмінника 5, віддають тепло стінкам реактора 1, сприяючи цим в значній мірі "осадженню" відходів, які через колектор 8, дросельну заслінку 20 прямують до пальників 4, де, змішуючись з повітрям згоряють в нижній частині поду 24, підт 19687 6 римуючи високу температуру, що дозволяє постійно тримати шлакову ванну в рідкому стані, покращуючи відведення шлаку, через лійку в шлаковидалювач 27 та унеможливлює попадання діоксину в навколишнє середовище за рахунок високих температур (1500-1600°С) та знаходження газу в зоні горіння не менше ніж 2сек. Надлишкові гази первинного піролізу, а також пари вологи та хімічної води відходів (вода Дюлонга), які не подолали газодинамічного опору стовпа відходів в реакторі 1, відходять каналом 10, через запобіжний клапан 11 та водовідділювач 12 періодично і, змішуючись з нагрітим повітрям, повертаються теплообмінником 7, через щілини 3 та пальники 4, до зони горіння для прискорення газифікації та їх знешкодження. Періодичність подачі газу та відділення його від води дозволяє підтримувати постійну температуру в камері 2. Для підвищення продуктивності установки можливе збільшення діаметру камери 2 та встановлення на її центральній осі конусоподібного виступа 22 з вогнетривкого матеріалу, в якому виконані центральний вертикальний канал 23 та щілини 3 за його периметром, що розміщені на рівні щілин з нижньої частини камери 2, що покращує подання повітря до зони горіння і сприяє більш повному згорянню відходів. Завдяки конструкції механізму 14, між ним та входом до реактора 1 утворюється пробка, що унеможливлює вихід надлишкових газів в атмосферу. В установці передбачена автоматизація регулювання процесу піролізу, що дає можливість автоматично регулювати піролізний процес утилізації відходів у замкненому циклі в автоматичному режимі, не викидаючи в навколишнє середовище шкідливі речовини, такі як діоксин і ін. Застосування запропонованої установки для утилізації твердих відходів дозволить вирішувати проблеми утилізації побутових та промислових відходів в межах міст, заводів, фабрик та ін., не завдаючи шкоди навколишньому середовищу. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 19687 8 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