Лінія для переробки побутових чи промислових твердих відходів

1. Лінія для переробки побутових чи промислових твердих відходів, яка містить обертовий піролізний реактор, що має похилений до обрію в межі 2-6 трубчастий обертовий корпус, усередині якого розташована горизонтальна шахта температурного піролізу з центральним завантажувачем та камерою відведення продуктів і газоходом, яка відрізняється тим, що вона оснащена стаціонарним термічним реактором з високотемпературною шахтою для допалювання відходів, яка у придонній частині має газопідвідні канали, цей реактор встановлений під обертовим піролізним реактором, укладеним у теплоізольовану стаціонарну камеру, яка є газоходом, бокова стінка корпуса піролізного реактора, що є напроти завантажува U 2 (19) 1 3 норідні за складом надходять до вказаного апарату прямо з печі, тому утворюється великий об'єм шламу та виникає потреба уловлювання значної кількості кислих компонентів з значної кількості надходжувального з печі вихідного газу, що утрудняє ефективність їх уловлювання. Відома також лінія для переробки твердих відходів, до складу якої входить конвеєр для подачі відходів в завантажувальний бункер, подрібнювач, вологовіддільник, піч та газоочисник - газоочищувальний апарат у вигляді скруберу [а.с. СРСР №1716257, F23G 5/00, 1992]. Подрібненні відходи надходять в шнековий фильтр-прес, з якого тверда фаза надходить до камери спалювання, де горить у полум'ї газової форсунки, яка отримує живленя від балону з стислим газом. Побутові відходи, які прилеглі до нагрівача (газової форсунки), сильніше розігріваються ніж основна маса та оплавляються, утворюються неоднорідні шматки, які ускладнюють перемішування матеріалу, здійснюється нерівномірне тління і плавлення матеріалу та не всі компоненти розплавляються. Згідно технологічного процесу вихідні неоднорідні за складом гази прямо з печі надходять до газоочищувального апарату-газоочиснику (водяного скруберу). Скрубер виконаний з послідовно розміщеними насадками для очищення газів з базальту, туфу та активованого вугілля. Очищенні вихідні гази викидаються у атмосферу. У результаті такого газоочищення утворюється великий об'єм шламу та виникає потреба уловлювання великої кількості кислих компонентів з значної кількості надходжувального з печі вихідного неоднорідного за складом газу, це негативно сприяє на ефективність очищення отриманого газоподібного продукту. Основними недоліками цього пристрою, також є створення несприятливої екологічної обстановки із-за того, що термообробку відходів здійснюють в камері спалювання печі з доступом повітря, виділяються токсичні гази та речовини, екологічно небезпечні, це негативно впливає на навколишнє середовище. Деякі недоліки описані в аналогах усунуті у прототипі шляхом здійснення низькотемпературного піролізу, в якості якого обрано технічне рішення за патентом України на корисну модель №12177, F23G 5/00, С01В53/00, 2005р. Реактор має похилий трубоподібний корпус, усередині якого розташована горизонтальна шахта температурного піролізу з центральним завантажувачем та камерою відведення продуктів і газоходом. Корпус реактора установлений з можливістю постійного обертання та можливості зміни частоти його обертання і кута нахилу до обрію в межі 2-6 . Завантажувач, має шнек, який встановлений в камері подачі матеріалу. Герметизують камеру подавання матеріалу за допомогою пресованого шару матеріалу, пробкоподібної форми, який постійно знаходиться у зазначеній порожнині під час безперервної шнекової подачі матеріалу до корпуса реактора. У якості нагрівача корпусу реактора використовують електричні нагрівачи, це спотворює небе 54992 4 зпечні умови роботи реактора, звужує спектр відходів, потрібних для переробки. Крім того, в камері подавання матеріалу є можливість неконтрольованого проникнення повітря в реактор і витікання вихідних піролізних газів у атмосферу, не має захищеності від розгерметизування усій системи, в результаті чого порушується режим протікання технологічного процесу. Це шкодить виконанню безперебійного плавлення усіх включень, погіршує температурну обробку матеріалу, викликає появу окисних процесів, перешкоджає отримування якісних продуктів піролізу. Головними недоліками прототипу є те, під час піролізу отримують продукти за складом неоднорідні, тому що не забезпечується безперебійне плавлення усіх включень, це погіршує температурну обробку матеріалу, перешкоджає отримування більш однорідних продуктів піролізу. Ненадійність роботи пристрою пов'язана з можливістю зростання тиску в реакторі у разі перекривання відходами газовідводящого тракту. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності протікання процесу піролізу, отримання більшоднорідних за складом вихідних продуктів та підвищення якості отриманих продуктів і екологічної безпеки. Поставлена задача досягається тим, що у запропонованій лінії для переробки відходів, яка містить обертовий піролізний реактор, що має похилений до обрію в межі 2-6 трубчастий обертовий корпус, усередині якого розташована горизонтальна шахта температурного піролізу з центральним завантажувачем та камерою відведення продуктів і газоходом, встановлений вертикальний стаціонарний термічний реактор з високотемпературною шахтою для допалювання відходів. У придонній частині шахти вказаного термічного реактора підведені газопідвідні канали. Термічний реактор встановлений під обертовим піролізним реактором, укладеним у теплоізольовану стаціонарну камеру, яка є газоходом, бокова стінка корпуса піролізного реактора, що є напроти завантажувача, постачена отворами для вивантаження твердих продуктів піролізу (карбону), які не цілком пройшли газифікацію, з шахти температурного піролізу до шахти термічного реактору, та для надходження вихідних газів з шахти термічного реактора до шахти піролізного реактора та далі у газохід. Отвори розміщені один над одним з кроком, що дорівнює одному - трьом діаметрам отвору. Суміжні порожнини шахти термічного реактору та газохід, що розташований в зазорі між корпусом піролізного реактора, розділені стінкою з каналом для надходження гарячого газу до теплоізольованої камери, вихід газоходу якої сполучений з лужним скрубером. Шахта термічного реактора постачена в придонній частині каналами для підводу кисню та природного газу. Природний газ подається тільки під час запуску реактора, а у подальшому подається тільки кисень для горіння карбону. Запропонована лінія для переробки твердих відходів дозволяє здійснювати глибоку переробку відходів для одержання якісних продуктів тому, що процес високотемпературного спалювання здійс 5 нюється поза зоною піролізу, гарячі вихідні гази покращують процес піролізу шляхом впливу на температурний режим. При цьому у власному виробництві використовується у якості палива тверді продукти (вуглець, пірокарбон), які отримані у результаті піролізу. Не потрібна спеціальна переробка і підготовка карбону для спалювання, це забезпечено технологічним процесом. Досягнута можливість розширення спектру відходів для переробки, підвищення механізації і автоматизації технологічного процесу та екологічного стану виробництва. Пошук по наявних джерелах науково-технічної інформації показав, що сукупність істотних ознак технічного рішення, що заявляється, невідома. Корисна модель пояснюється кресленням, де зображений загальний вид лінії. Лінія для переробки твердих відходів побутових чи промислових складається з піролізного реактора 1, термічного реактора 2 та газоочисника 3. Реактор 1 виконаний теплоізольованим шляхом обмурування. Він має корпус 4 трубоподібної форми, похило до обрію установлений з можливістю постійного обертання та можливістю зміни частоти обертання та кута нахилу реактора 1. Корпус 4 установлений на опорних роликах 5. Обертання корпуса 4 забезпечується ланцюговою передачею 6 електроприводу. Для завантаження реактора побутовими чи промисловими відходами використовується будь який завантажувач 7 пресованого матеріалу з бункером-живильником 8. Реактор 1 постачений камерою 9 відводу шлаку. Стаціонарний термічний реактор 2 є вертикальним, в придонній частині у високотемпературній його шахті, що призначена для допалювання відходів, є газопідвідні канали 10, 11 відповідно для підведення кисню або повітря та природного газу. Термічний реактор 2 встановлений під обертовим піролізним реактором 1, останній укладений у теплоізольовану стаціонарну камеру, яка є газоходом 12, бокова стінка корпуса піролізного реактора 1 постачена отворами 13 для вивантаження твердих продуктів піролізу, які не цілком пройшли газифікацію, з шахти піролізного реактора 1 до шахти термічного реактору 2 та надходження вихідних газів з шахти термічного реактора 2 до шахти піролізного реактора 1 і далі в газохід 12, при цьому отвори 13 розміщені один над одним з кроком, що дорівнює одному - трьом діаметрам отвору, авжеж суміжні порожнини шахти термічного реактору 2 та газохід 12, що розташований в зазорі між корпусом піролізного реактора 1, розділені стінкою 14 з каналом для надходження гарячого газу в газохід 12 теплоізольованої камери. У якості газоочисника 3 використовується лужний скрубер 3, який сполучений з виходом газохода 12 теплоізольованої камери. Установка працює в такий спосіб. Відходи за допомогою грейдера порційно завантажуються в приймальний бункер-живильник 8. 54992 6 За допомогою завантажувача 7 здійснюється їх ущільнення і примусове пересування в робочу зону піроліза реактора 1. Нахилений циліндричний корпус 4 реактора 1 обертається і в ньому здійснюється процес піролізу при температурі 100 С (у зоні завантаження) - 600 С (у середині піролізного реактора 1) 700 С -800 С (у зоні виходу продуктів піролізу з реактора 1) з супроводжуванням сприятливого термічного розкладання при тлінні і плавленні його компонентів. Завантаження матеріалу і хід процесу піроліза здійснюється без доступу повітря. Корпус 4 реактора 1 постійно підігрівається в нерухомому газоході 12 теплоізольованої камери від гарячих (1000 С) вихідних газів від горіння, що надходять з шахти термічного реактора 2. Заздалегідь для запуску термічного реактора 2 подається природний газ, після запуску подача природного газу припиняється, та у подальшому здійснюють постійне подавання у зону горіння кисень для підтримки горіння карбону. За рахунок нагрівання зовнішньої поверхні корпусу 4 реактора 1 температура у середині його складає 700-800 С. Через постійне обертання реактора 1 відходи в ньому постійно перемішуються і контактують з розігрітою внутрішню поверхнею корпуса 4 реактора 1, а в зоні висипання продуктів піролізу крізь отвори 13 з шахти реактора 1 в шахту реактора 2, крізь ці ж отвори 13 вихідні гази, що відходять від горіння підіймаються під шар продуктів піролізу, що висипаються, та їх догазифіковують. Діоксид вуглецю, що утворюється від горіння вуглецю в середовищі кисню, проходячи крізь шар розпеченого вуглецю, перетворюється в оксид вуглецю - пальний газ, тим самим підвищуючи загальну калорийність одержуваного газу. Отриманий газ підіймається вгору і крізь вікна 13 надходять в газохід 12, та крізь його вихід попадає в лужний скрубер 3 для шокового охолодження з метою виключення можливості ресинтезу шкідливих речовин (діоксинів), а також для мокрого очищення газу. Для нейтралізації кислих компонентів, у разі виникнення під час переробки шкідливих і небезпечних речовин, використовують лужний розчин охолоджуючої рідини. Отримані високоякісні цільові тверді продукти використовуються в промисловості. Отриманий очищений синтетичний газ та отримане під час протікання процесу шокового охолодження тепло йдуть на господарські нужди. Використання корисної моделі надає можливість розширення спектру відходів для переробки, підвищення механізації і автоматизації технологічного процесу та екологічного стану виробництва. Корисна модель, що заявляється, забезпечує ефективне завантаження матеріалу до реактору і покращує якість протікання процесу піролізу. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 54992 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