Спосіб двостадійного процесу газифікації органічної частини твердих побутових відходів
Номер патенту: 98026
Опубліковано: 10.04.2012
Автори: Маркіна Людмила Миколаївна, Рудюк Микола Васильович, Рижков Сергій Сергійович
Формула / Реферат
1. Спосіб двостадійного процесу газифікації органічної частини твердих побутових відходів, в якому на першій стадії проводять піроліз відходів у герметичному реакторі без доступу повітря при температурі до 980 °С з отриманням вуглецевого залишку і багатокомпонентної парогазової суміші з подальшим охолодженням її в багатоконтурній циркуляційній системі з відбиранням сконденсованої важкої рідкої фракції на кожному контурі, та поверненням її у реактор для повторного піролізу до отримання на кінцевому контурі піролізного газу, а на другій стадії газифікації відділяють твердий вуглецевий залишок, який відрізняється тим, що на першій стадії газифікують сухі органічні відходи, в складі яких знаходяться полімерні компоненти, які нагріваються в розширеному діапазоні температур від 200 °С до 980 °С, при цьому виконують багаторівневий нагрів відходів зі ступінчастим збільшенням температури на кожному наступному рівні, а на другій стадії газифікації відділений на першій стадії твердий гарячий вуглецевий залишок змішують з додатковими вологими харчовими відходами з домішками різних других органічних відходів, суміш газифікують при недостатності кисню в газогенераторі зворотної дії, утворений гарячий генераторний газ охолоджують до температури 20-35 °С, сконденсовану важку смолоподібну речовину відділяють від води і подають її на початковий рівень першої стадії газифікації у герметичний реактор, а утворений охолоджений піролізний газ змішують з охолодженим безсмольним генераторним газом, суміш газів направляють споживачеві.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що кількість рівнів нагріву відходів на першій стадії становить, наприклад, три, при цьому нагрів на початковому рівні проводять при температурі 200-250 °С, на наступному - при 350-450 °С, на останньому - при 600-980 °С, багатокомпонентну парогазову суміш, яка утворюється на початковому рівні газифікації, охолоджують до температури 150-200 °С, а сконденсовану рідку фракцію повертають на початковий рівень газифікації, парогазову суміш, яка залишилась, додатково охолоджують до температури 100-115 °С, а сконденсовану рідку фракцію подають на наступний рівень газифікації, парогазову суміш, яка утворюється на останньому рівні газифікації, охолоджують до температури 100-115 °С, а сконденсовану рідку фракцію повертають на останній рівень газифікації.
3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що охолоджений піролізний газ та охолоджений генераторний газ перед змішуванням стискають окремо до 1,8 МПа.
Текст
Реферат: Спосіб двостадійного процесу газифікації органічної частини твердих побутових відходів включає дві стадії. На першій стадії газифікують сухі органічні відходи, які нагріваються в розширеному діапазоні температур від 200 °С до 980 °С. При цьому виконують багаторівневий нагрів відходів зі ступінчастим збільшенням температури на кожному наступному рівні. На другій стадії газифікації відділений на першій стадії твердий гарячий вуглецевий залишок змішують з додатковими вологими харчовими відходами з домішками інших органічних відходів. Суміш газифікують при недостатності кисню в газогенераторі зворотної дії. Утворений гарячий генераторний газ охолоджують до температури 20-35 °С. Сконденсовану важку смолоподібну речовину відділяють від води і подають її на початковий рівень першої стадії газифікації у герметичний реактор. Утворений охолоджений піролізний газ змішують з охолодженим безсмольним генераторним газом. Забезпечується повна газифікація всього об'єму органічної частини твердих побутових відходів. UA 98026 C2 (12) UA 98026 C2 UA 98026 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до термічних способів утилізації з газифікацією органічної частини твердих побутових та промислових відходів і може бути використаний у хімічній, нафтохімічній, енергетичній промисловості, а також в комунальному господарстві для регенерації вуглеводнів у газоподібне паливо для вироблення електроенергії або тепла. Відомо про "Спосіб термобіологічної утилізації побутових та промислових органічних відходів і мулів міських стічних вод" (див. патент України № 74681 МПК (2006) F23G 7/00, C10G 1/00, опубл. 16.01.06. Бюл. № 1, 2006 р.), який включає піроліз органічних відходів у реакторі без доступу повітря при температурі 400-980 °C з утворенням парогазової суміші і твердого вуглецевого залишку. Відходи попередньо знезаражують, сушать протягом 6-10 хвилин при інтенсивному перемішуванні й обдуванні їх димовими газами з озонованим повітрям при температурі 150-160 °C, розділяють їх на сухі тверді органічні відходи, які подають у реактор піролізу, і вологі харчові відходи, які подрібнюють, змішують з мулами міських стічних вод у співвідношенні 2:1-4:1 при вологості 75-85 %, а отриману суміш подають у верхню частину метантенка, де витримують її протягом 46-120 годин при температурі 54-58 °C. Шлам перебродженої органіки відбирають з метантенка, пропускають через піскоуловлювачі, зневоднюють до вологості 55-60 % і при інтенсивному перемішуванні вводять до нього штами мікроорганізмів і грибків, витримують у герметичній місткості 38-52 години при температурі 3438 °C, а в отриману суміш додають 8-10 % свіжої дробленої органіки, наприклад соломи, розподіляють отриману суміш у бурти, запускають до них каліфорнійського черв'яка в співвідношенні мас 50:1-100:1, витримують 40-60 діб і відокремлюють черв'яків від отриманого біоактивного гумусу, при цьому утворену при піролізі парогазову суміш подають на газотурбінну електростанцію. Ознаки, які збігаються з суттєвими ознаками способу, що заявляється: - піроліз органічних відходів у реакторі без доступу повітря при температурі 400-980 °C з утворенням парогазової суміші; - отримання твердого вуглецевого залишку. Причини, що перешкоджають одержанню необхідного технічного результату: - відомий спосіб забезпечує розкладання сухої органічної частини твердих побутових відходів при піролізі з одержанням рідкого палива і не може забезпечити подальшої повної газифікації відходів: - одержаний твердий вуглецевий залишок не бере участі в подальшій газифікації, в результаті суттєво зменшується кількість одержаного газу; - вологі харчові відходи, по даному способу, також не можуть бути газифіковані. Найбільш близьким за технічною суттю до заявленого способу є "Спосіб утилізації органічних відходів" (див. патент України № 40442 МПК 7 F23G 5/027, C10G 1/00, опубл. 16.07.01. Бюл. № 6, 2001 р.), який включає первинний піроліз відходів у реакторі без доступу повітря при температурі 400-980 °C з отриманням твердого вуглецевого залишку та багатокомпонентної парогазової суміші, подальше охолодження парогазової суміші в багатоконтурній циркуляційній системі охолодження з відбиранням важкої рідкої фракції на кожному контурі системи та повернення її для піролізу у реактор для отримання на кінцевому контурі газоподібної та рідкої фракції з зазначеною молекулярною масою. Відібрану важку рідку фракцію подають у реактор на рівень з температурою відходів, яка відповідає температурі рідкої фракції даного контура, піроліз проводять у дві стадії, на першій стадії нагріті відходи перемішують з важкими рідкими фракціями, що подаються у реактор, до отримання однорідної маси, а на другій - з однорідної маси відділяють твердий залишок і ведуть процес піролізу до отримання сухого пірокарбону. Ознаки, які збігаються з суттєвими ознаками установки, що заявляється: - спосіб включає дві стадії; - на першій стадії проводять піроліз відходів у герметичному реакторі без доступу повітря при температурі до 980 °C; - на другій стадії газифікації відділяють твердий вуглецевий залишок; - отримання багатокомпонентної парогазової суміші з подальшим охолодженням її в багатоконтурній циркуляційній системі з відбиранням важкої рідкої фракції на кожному контурі та подачу її у реактор для повторного піролізу; - отримання на кінцевому контурі піролізного газу. Причини, що перешкоджають одержанню необхідного технічного результату: - відомий спосіб забезпечує розкладання органічної частини відходів до рівня рідкої фракції і не може забезпечити 100 % глибокого розкладання до рівня піролізного газу, який може використовуватися в газотурбінних або дизельних електростанціях; 1 UA 98026 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - спосіб не може забезпечити не тільки газифікацію, але і в цілому термічну утилізацію вологої частини відходів, таких як харчові відходи, кількість яких досягає 50 % від загальної кількості твердих побутових відходів. Вказані особливості відомого способу не дозволяють забезпечити газифікацію всього об'єму органічної частини твердих побутових відходів в енергозберігаючому режимі, при відсутності шкідливих викидів у навколишнє середовище. В основу винаходу поставлено задачу удосконалити спосіб двостадійної газифікації органічної частини твердих побутових відходів шляхом введення нової послідовності операцій, які об'єднують два різні процеси: процес піролізу без доступу кисню і процес газифікації з обмеженим доступом кисню, за рахунок цього на виході двох об'єднаних процесів отримати в великій кількості суміш горючого газу, теплотворність якої більша на 15-30 % від стандартного генераторного газу, що в подальшому використовується в газотурбінній або дизельній електростанції. Суть винаходу, який заявляється, полягає в тому, що в способі двостадійного процесу газифікації органічної частини твердих побутових відходів, в якому на першій стадії проводять піроліз відходів у герметичному реакторі без доступу повітря при температурі до 980 °C з отриманням вуглецевого залишку і багатокомпонентної парогазової суміші з подальшим охолодженням її в багатоконтурній циркуляційній системі з відбиранням сконденсованої важкої рідкої фракції на кожному контурі, та поверненням її у реактор для повторного піролізу до отримання на кінцевому контурі піролізного газу, а на другій стадії газифікації відділяють твердий вуглецевий залишок, який згідно з винаходом на першій стадії газифікують сухі органічні відходи, в складі яких знаходяться полімерні компоненти, які нагріваються в розширеному діапазоні температур від 200 °C до 980 °C, при цьому виконують багаторівневий нагрів відходів зі ступінчастим збільшенням температури на кожному наступному рівні, а на другій стадії газифікації відділений на першій стадії твердий гарячий вуглецевий залишок змішують з додатковими вологими харчовими відходами з домішками інших органічних відходів, суміш газифікують при недостатності кисню в газогенераторі зворотної дії, утворений гарячий генераторний газ охолоджують до температури 20-35 °C, сконденсовану важку смолоподібну речовину відділяють від води і подають її на початковий рівень першої стадії газифікації у герметичний реактор, а утворений охолоджений піролізний газ змішують з охолодженим безсмольним генераторним газом, суміш газів направляють споживачеві. Кількість рівнів нагріву відходів на першій стадії становить, наприклад, три, при цьому нагрів на початковому рівні проводять при температурі 200-250 °C, на наступному - при 350-450 °C, на останньому - при 600-980 °C, багатокомпонентну парогазову суміш, яка утворюється на початковому рівні газифікації, охолоджують до температури 150-200 °C, а сконденсовану рідку фракцію повертають на початковий рівень газифікації, парогазову суміш яка залишилась, додатково охолоджують до температури 100-115 °C, а сконденсовану рідку фракцію подають на наступний рівень газифікації, парогазову суміш, яка утворюється на останньому рівні газифікації, охолоджують до температури 100-115 °C, а сконденсовану рідку фракцію повертають на останній рівень газифікації. Охолоджений піролізний газ та охолоджений генераторний газ перед змішуванням стискають окремо до 1,8 МПа. Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими ознаками запропонованого способу та досягнутим технічним результатом, слід зазначити наступне: Ознаки: «…на першій стадії газифікують сухі органічні відходи, в складі яких знаходяться полімерні компоненти, які нагрівають в розширеному діапазоні температур від 200 °C до 980 °C зі ступінчастим збільшенням температури на кожному наступному рівні, при цьому нагрів на початковому рівні проводять при температурі 200-250 °C, на наступному - при 350-450 °C, на останньому - при 600-980 °C…» у сукупності є новими, які дозволяють забезпечити: по-перше, розширений діапазон температур від 200 °C до 980 °C, а також ступінчастий розподіл різних температурних режимів обробки відходів на кожному рівні нагріву, починаючи від холодних відходів з температурою навколишнього середовища (25-35 °C), які надходять на початковий рівень нагрівання, до гарячого твердого залишку (пірокарбону) з температурою 450600 °C, який видаляють на останньому рівні піролізу, з однієї сторони приводить до більш глибокого розкладання компонентів органічних відходів, а з другої - виключає різкі температурні перепади при надходженні відходів з меншою температурою на наступному рівні, який має більш високу температуру, що виключає руйнування корпуса реактора. Три послідовних рівні також забезпечують глибоке розкладання як твердих полімерних відходів, так і розплавлених під дією високої температури, при цьому виключається їх витікання через отвір в реакторі для видалення вуглецевого залишку; 2 UA 98026 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 по-друге, на кожному рівні потоку відходів формують окремі потоки парогазової суміші зі складовими важких фракцій, які в подальшому надходять на відповідний індивідуальний контур даного рівня багатоконтурної циркуляційної системи, що також забезпечує більш глибоке розкладання компонентів і одержання на виході одного компонента - піролізного газу. Ознаки: «…багатокомпонентну парогазову суміш, яка утворюється на початковому рівні першої стадії газифікації, охолоджують до температури 150-200 °C, а сконденсовану рідку фракцію повертають на початковий рівень першої стадії газифікації, парогазову суміш, яка залишилась, додатково охолоджують до температури 100-115 °C, а сконденсовану при цьому рідку фракцію подають на наступний рівень газифікації, парогазову суміш, яка утворюється на останньому рівні газифікації, також охолоджують до температури 100-115 °C, а сконденсовану при цьому рідку фракцію повертають на останній рівень газифікації…» у сукупності є новими, які дозволяють забезпечити: - кожен рівень потоків відходів споряджений індивідуальними контурами багатоконтурної циркуляційної системи, в які надходить відповідна парогазова суміш, а сконденсовану рідку фракцію утворену при охолодженні парогазової суміші на контурах, повертають на відповідні рівні потоків, що збільшує глибину розкладання важких компонентів парогазової суміші до повної газифікації рідких фракцій; - установлені границі величин температур на кожному контурі також сприяють збільшенню глибини розкладання важких компонентів парогазової суміші до повної газифікації як твердих, так і проміжних рідких фракцій органічних відходів; - багаторівнева структура потоків відходів формує відповідні взаємодіючі в заданому діапазоні температур потоки парогазової суміші і потоки рідких фракцій, що поглиблює глибину розкладання до рівня повної газифікації і формує потік сухого вуглецевого залишку з максимальною температурою, яка досягає до 450-600 °C, і в подальшому змішується з вологими відходами, що сприяє збільшенню енергетичних показників вологих відходів на другій стадії газифікації. Ознаки: «…на другій стадії газифікації відділений на першій стадії газифікації твердий гарячий вуглецевий залишок змішують з додатковими вологими харчовими відходами з домішками інших органічних відходів, суміш газифікують при недостатності кисню в газогенераторі зворотної дії, утворений гарячий генераторний газ охолоджують до температури 20-35 °C, сконденсовану важку смолоподібну речовину відділяють від води і подають її на початковий рівень першої стадії газифікації у герметичний піролізний реактор…» у сукупності є новими, які дозволяють забезпечити: - по-перше, енергозберігаючий режим роботи, за рахунок використання гарячого вуглецевого залишку (пірокарбону) з метою збільшення енергетичних характеристик вологих відходів, при цьому різко зменшується об'єм залишкових відходів після процесу газифікації за даним способом. Таким чином, даний спосіб забезпечує безвідхідну та екологічно безпечну технологію утилізації всього об'єму твердих органічних відходів; - по-друге, збільшити кількість вихідного газу за рахунок глибокого розкладання конденсату важкої смолоподібної речовини, яка з'являється на другій стадії при газифікації вологої частини відходів; - по-третє, глибоке розкладання холодної сконденсованої важкої смолоподібної речовини за рахунок подачі її на початковий рівень першої стадії газифікації. Ознаки: «…охолоджений піролізний газ та охолоджений генераторний газ перед змішуванням стискають окремо до 1,8 МПа…» у сукупності є новими, які дозволяють забезпечити дозоване відбирання газу компресором, що стабілізує тиск всередині герметичного піролізного реактора на всіх рівнях, при рівномірному відборі вихідного піролізного газу із контурів середнього і нижнього рівнів першої стадії і з газогенератора другої стадії газифікації, а також забезпечує змішування генераторного газу з піролізним газом з одержанням суміші газу з теплотою спалювання, достатньою для стабільної роботи газотурбінної або дизельної електростанції. Таким чином, сукупність істотних ознак дозволить в екологічно безпечному і енергозберігаючому режимі повністю газифікувати весь об'єм органічної частини твердих побутових відходів за рахунок об'єднання двох різних процесів: процес піролізу без доступу кисню і процес газифікації з обмеженим доступом кисню, при цьому в процес газифікації залучається твердий вуглецевий залишок і важкі смоли, а на виході двох об'єднаних процесів виходить в великій кількості змішаний горючий газ, теплотворність якого на 15-30 % більша від стандартного генераторного газу, який в подальшому споживається газотурбінною або дизельною електростанцією. 3 UA 98026 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Суть винаходу пояснюється рисунком, де показана схема установки для реалізації запропонованого способу. Стрілками позначені потоки: В1 - потік вхідних органічних відходів у реактор піролізу; ПГС1 парогазова суміш, яка утворюється при первинному піролізі на першому рівні потоку відходів; ПГС2 - парогазова суміш, яка залишилася після відбору важких фракцій на першому контурі першого рівня потоку відходів; ВРФ1 - важка рідка фракція, яка стікає із першого контура в реактор для більш глибокого розкладання; ВРФ2 - важка рідка фракція, яка стікає із другого контура другого рівня потоку відходів в реактор, для більш глибокого розкладання; ПГ піролізний газ, який утворився після повного розкладання всіх летких компонентів органічних відходів; В2 - потік органічних відходів, які залишилися після відбору летких компонентів на першому рівні потоку відходів; В3 - потік органічних відходів, які залишилися після відбору летких компонентів на другому рівні потоку відходів; ПГС3 - парогазова суміш, яка залишилась після відбору важких фракцій на першому і другому контурах першого і другого рівнів потоків відходів; ВРФ3 - важка рідка фракція, яка стікає із контура циркуляційної системи в реактор на третьому рівні потоку відходів, для більш глибокого розкладання; ПК - гарячий вуглецевий залишок (пірокарбон); ХВ - харчові відходи; ГГ - генераторний газ; ГГТ - генераторний газ під тиском; ПГТ - піролізний газ під тиском; С - смолоподібна важка фракція; СГ - суміш газів; З зола. Установка містить герметичний реактор піролізу, який конструктивно виконаний, наприклад, із трьох корпусів з'єднаних між собою по вертикалі, верхній 1, середній 2, нижній 3. Всередині кожного із корпусів 1, 2, 3, установлений шнек 4, 5, 6, з приводом від загального електродвигуна 7. Корпус 1 споряджений контуром 8 циркуляційної системи, вихід його з'єднаний послідовно з контуром 9, установленим на корпусі 2, вихід якого з'єднаний з компресором 10. Корпус 3 споряджений контуром 11 циркуляційної системи, який також з'єднаний з компресором 10. Вихід компресора 10 з'єднаний з газовим ресивером 12. Корпус 3 споряджений трубопроводом 13, який з'єднує реактор піролізу з газогенератором 14 зворотної дії, на виході останнього установлений вихідний охолоджувальний контур 15 з трубопроводом 16 важкої смолоподібної речовини, який з'єднує контур 15 з корпусом 1 реактора піролізу. Газовий вихід контура 15 з'єднаний з компресором 17, вихід якого з'єднаний з загальним газовим ресивером 12, який в свою чергу з'єднаний газопроводом зі споживачем, наприклад газовою турбіною або дизельною електростанцією 18. Спосіб здійснюється в установцінаступним чином: Попередньо тверді побутові органічні відходи розділяють на два потоки: потік сухих відходів (В1) в тому числі і полімерні, які при температурі плавляться і становляться рідкими і потік вологих, в тому числі і харчових, відходів (ХВ). Газифікацію проводять у дві стадії, на першій стадії проводять піроліз сухих відходів (В1) у герметичному триступеневому реакторі без доступу повітря при розширеному діапазоні температур 200-980 °C зі ступінчастим збільшенням температури на кожному наступному ступені, для цього сухі відходи (В1) подають всередину верхнього корпусу 1 реактора, де вони захоплюються шнеком 4, який обертається за допомогою електричного приводу 7. За рахунок шнека 4 відходи проходять по всій довжині реактора і їх нагрівають до температури 200-250 °C, при цьому вони розкладаються з утворенням летких компонентів парогазової суміші (ПГС1), яку подають в контур 8, де вона охолоджується до температури 150-200 °C, при цьому найбільш важкі компоненти видаляють із (ПГС1) за рахунок конденсації, утворюючи важку рідку фракцію (ВРФ1), яку повертають в реактор для більш глибокого розкладання. Залишкову, більш легку частину парогазової суміші (ПГС2) подають на другий контур 9, де її охолоджують до температури 100-115 °C, при цьому порівняно важкі компоненти (ПГС2) конденсують, утворюючи важку рідку фракцію (ВРФ2), яку подають в середній корпус 2 реактора для більш глибокого розкладання. Відходи, що залишились (В2), які дійшли до кінця верхнього корпусу 1 реактора, подають в середній корпус 2 реактора, де вони захоплюються шнеком 5, який також обертається в зворотному напрямку за допомогою приводу 7. За рахунок шнека 5 відходи проходять в зворотному напрямку по всій довжині корпусу 2 реактора, при цьому їх нагрівають до температури 350-450 °C і вони також розкладаються з утворенням летких компонентів парогазової суміші (ПГС2). На виході охолоджуючого контура 9 утворюється піролізний газ (ПГ), який стискають в компресорі 10. Відходи В3, які дійшли до початку середнього корпусу 1 реактора подають в нижній корпус 3 реактора, де вони захоплюються шнеком 6, який також обертається за допомогою приводу 7. За рахунок шнека 6 відходи проходять по всій довжині корпуса 3 реактора і їх нагрівають до температури 600980 °C, при цьому вони розкладаються з утворенням летких компонентів парогазової суміші (ПГС3), яку подають в контур 11 і охолоджують до температури 100-115 °C, при цьому порівняно важкі компоненти видаляють із (ПГС3) за рахунок конденсації, утворюючи важку рідку 4 UA 98026 C2 5 10 15 20 фракцію (ВРФ3), яку подають в нижній корпус 3 реактора для більш глибокого розкладання. На виході контура 11 утворюється піролізний газ (ПГ), який також подають в компресор 10, в якому його стискають до 1,8 МПа, (ПГТ). Відходи (В3), які дійшли до кінця нижнього корпусу 3 реактора, перетворюються в сухий пірокарбон (ПК), з якого видалені всі леткі компоненти, далі гарячий пірокарбон (ПК) з температурою 450-600 °C подають в газогенератор 14 зворотної дії, де його змішують з вологими харчовими відходами (ХВ), з домішками інших органічних відходів і суміш піддають газифікації при недостачі кисню. В процесі газифікації в газогенераторі утворюється зола (З) і гарячий генераторний газ (ГГ), який подають в вихідний контур 15, де його охолоджують до температури 20-35 °C, при цьому утворюється конденсат важкої смолоподібної речовини (С), яку подають трубопроводом 16 в верхній корпус 1 реактора, де вона повністю розкладається на газоподібні фракції. Одержаний безсмольний генераторний газ (ГГ) із вихідного контура 15 стискають компресором 17, до 1,8 МПа, (ГГТ), вихід якого з'єднаний з ресивером 12, де генераторний газ (ГГТ) змішують з високоенергетичним піролізним газом (ПГТ). Далі суміш збагаченого горючого газу (СГ) подають до споживача, наприклад в газотурбіну або дизельну електростанцію 18, яка виробляє електроенергію 380 Вольт 50 Герц. Золу (З) з газогенератора періодично видаляють. Таким чином, запропонований спосіб дозволяє в екологічно безпечному і енергозберігаючому режимі повністю газифікувати весь об'єм органічної частини твердих побутових відходів за рахунок об'єднання двох різних процесів: процес піролізу без доступу кисню і процес газифікації з обмеженим доступом кисню, при цьому в процес газифікації залучається твердий вуглецевий залишок і важкі смоли, і на виході двох об'єднаних процесів одержують в великій кількості змішаний горючий газ, теплотворність якого на 15-30 % більша від стандартного генераторного газу, що в подальшому споживається газотурбінною або дизельною електростанцією. 25 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 50 55 1. Спосіб двостадійного процесу газифікації органічної частини твердих побутових відходів, в якому на першій стадії проводять піроліз відходів у герметичному реакторі без доступу повітря при температурі до 980 °С з отриманням вуглецевого залишку і багатокомпонентної парогазової суміші з подальшим охолодженням її в багатоконтурній циркуляційній системі з відбиранням сконденсованої важкої рідкої фракції на кожному контурі, та поверненням її у реактор для повторного піролізу до отримання на кінцевому контурі піролізного газу, а на другій стадії газифікації відділяють твердий вуглецевий залишок, який відрізняється тим, що на першій стадії газифікують сухі органічні відходи, в складі яких знаходяться полімерні компоненти, які нагріваються в розширеному діапазоні температур від 200 °С до 980 °С, при цьому виконують багаторівневий нагрів відходів зі ступінчастим збільшенням температури на кожному наступному рівні, а на другій стадії газифікації відділений на першій стадії твердий гарячий вуглецевий залишок змішують з додатковими вологими харчовими відходами з домішками різних других органічних відходів, суміш газифікують при недостатності кисню в газогенераторі зворотної дії, утворений гарячий генераторний газ охолоджують до температури 20-35 °С, сконденсовану важку смолоподібну речовину відділяють від води і подають її на початковий рівень першої стадії газифікації у герметичний реактор, а утворений охолоджений піролізний газ змішують з охолодженим безсмольним генераторним газом, суміш газів направляють споживачеві. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що кількість рівнів нагріву відходів на першій стадії становить, наприклад, три, при цьому нагрів на початковому рівні проводять при температурі 200-250 °С, на наступному - при 350-450 °С, на останньому - при 600-980 °С, багатокомпонентну парогазову суміш, яка утворюється на початковому рівні газифікації, охолоджують до температури 150-200 °С, а сконденсовану рідку фракцію повертають на початковий рівень газифікації, парогазову суміш, яка залишилась, додатково охолоджують до температури 100115 °С, а сконденсовану рідку фракцію подають на наступний рівень газифікації, парогазову суміш, яка утворюється на останньому рівні газифікації, охолоджують до температури 100-115 °С, а сконденсовану рідку фракцію повертають на останній рівень газифікації. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що охолоджений піролізний газ та охолоджений генераторний газ перед змішуванням стискають окремо до 1,8 МПа. 5 UA 98026 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for a two-stage process of gasification of organic fraction of solid household wastes
Автори англійськоюMarkina Liudmyla Mykolaivna, Ryzhkov Serhii Sehiiovych, Rudiuk Mykola Vasyliovych
Назва патенту російськоюСпособ двухстадийного процесса газификации органической части твердых бытовых отходов
Автори російськоюМаркина Людмила Николаевна, Рыжков Сергей Сергеевич, Рудюк Николай Васильевич
МПК / Мітки
МПК: B09B 3/00, F23G 5/027
Мітки: двостадійного, відходів, органічної, побутових, спосіб, процесу, твердих, газифікації, частини
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-98026-sposib-dvostadijjnogo-procesu-gazifikaci-organichno-chastini-tverdikh-pobutovikh-vidkhodiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб двостадійного процесу газифікації органічної частини твердих побутових відходів</a>
Попередній патент: Секретна головка механічного замикаючого пристрою
Наступний патент: Комплект для лікування розладів акомодації
Випадковий патент: Спосіб фіксації імплантату при серединній післяопераційній вентральній грижі