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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2293918

Verfahren des thermischen Verarbeitungsabfällen UND VORRICHTUNG ZU SEINER DURCHFÜHRUNG

Verfahren des thermischen Verarbeitungsabfällen
UND VORRICHTUNG ZU SEINER DURCHFÜHRUNG

Name des Erfinders: Neklesa Anatoly T.
Der Name des Patentinhabers: Neklesa Anatoly T.
Korrespondenzanschrift: 49027, Dnepropetrovsk, st. Dserschinski, 35B, Gebäude 1, kv.13, AT Neklesa
Startdatum des Patents: 2005.06.17

Die Aufgabe der Erfindung: Das Verfahren der thermischen Behandlung von Abfällen und Vorrichtung für seine Durchführung. Anwendungen: Recycling von Haushalts- und Industrieabfälle, organische Substanzen enthält, und Pflanzenabfälle in der landwirtschaftlichen Produktion. Verfahren zur thermischen Verarbeitung Abfall beinhaltet die Herstellung, das Laden in den Schaft, Erwärmen auf Plasmastrahlen in einem oxidierenden Medium Zirkulationsgas in der abgedichteten Reaktionskammer mit anschliessender Freisetzung der entstehenden Schlacke von geschmolzenem Metall und Gase mit der Reinigung und Entsorgung des letzteren, die Umstülpung der Rauchgase in den Reaktionsraum. Die hergestellte Abfall wird zum Kompressionsvolumen, neutralisiert ausgewählten Flüssigphase unterzogen und der resultierende Feststoff wurde einer Trocknung gerichtet, die nach thermischer Belastung Abgasrückführung erzeugt wird. Das getrocknete Produkt wurde in regelmäßigen Abständen in einen Hochofen ohne thermische Beeinflussung Plasmastrahlen aufgeladen. Nach dem vollständigen Download Produkt verdichtet, während Ofen Lebensmittel Plasmastrahlen erhitzt, während bei niedrigeren Kompressions Post Basisprodukte in den Reaktionsraum des Ofens mit einer Geschwindigkeit proportional zur Geschwindigkeit der Vergasung. Pyrolysegas durch den Druck in einem Schachtofen erhalten wird, die durch den Plasmabrenner erzeugt wird, wird von der Oberseite des Schachtofens entfernt wird, gelangt durch ein Gasreinigungssystem und reichern sich in den Empfänger gesendet zur Rückführung der Wärme und der chemischen Energie. Arbeitsmedium Plasmabrenner gereinigt werden, Gas in den Kompressor Abstrom nach dem Trocknen verdichtet und Wasser, und der verbleibende Abfall wird in einem Schachtofen verdichtet und wird durch einen Plasmastrahl geschmolzen und dann gegossen in Metall und Schlacke vom Hochofen. EFFEKT: Bereitstellung von hoher Leistung bei der Verarbeitung von Abfällen mit hohen Umweltparametern.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Verwandte Gruppe von Erfindungen bezieht sich auf eine Technik zum Recycling von Haushalts- und Industrieabfälle, organische Substanzen enthält, und Pflanzenabfälle in der landwirtschaftlichen Produktion.

Es ist ein Verfahren bekannt Pyrolyse von festen Siedlungsabfällen, ein Abfallbelastung mit anschließender Mahlung umfassend und zum Pyrolysereaktor durch Verbrennung in einem umgebenden Mantel pyrolytischen gasförmigem Brennstoff Entladen Abfalltrennung Eisenfraktionen Eingangs Salze im Pyrolysegas des Reaktors für die Bindung von toxischen gasförmigen Substanzen erhitzt Fütterung , nachfolgende Reinigung von Gasen aus Salz und gereinigtes Pyrolysegas in der Verbrennungskammer zuzuführen, die Trennung von Abgasen aus der Verbrennungskammer in zwei Strömen, und einer von ihnen in den Kessel utizizator Einspeisen Dampf zu erzeugen und den anderen in den Mantel des Reaktors, das Gas umgewälzt strömt durch Auswählen Teile gereinigtes Pyrolysegas für Wäscher und dann Erhitzen in einer Brennkammer und dem Reaktor zugeführt, in dem gemeinsam sind verschlafen und Zettwenden jets Abfallpyrolyse Gase und brennbare Abgase aus dem Mantel abgesaugt, gemischt mit frischer Luft und Gasgemisch wird in das eingespeist behandelt Verbrennung (AS Kamera UdSSR №1548601, cl. F 23 G 5/027, die Priorität von 01/20/88, das Datum der Veröffentlichung des Bulletins. №9, 1990).

Der Nachteil des Verfahrens ist die Komplexität des technischen Systems und die Produkte erfordern eine weitere Neutralisation und die Verarbeitung, die auf die Umwelt zu einer signifikanten Teillasten führt.

In der Nähe der technischen Wesen und erzielte Ergebnis (Prototyp) akzeptiertes Verfahren zur thermischen Behandlung von Abfall in einem Schachtofen, mit Ausbildung, Boot in die Welle, die Heizung in dem Plasmastrahl in einer oxidierenden Atmosphäre, gefolgt von der Freisetzung der resultierenden Schmelzschlacke, Metall und Gase Reinigung und Rückführung der Vergangenheit erfindungsgemäß wird die Verarbeitung in einem verschlossenen Reaktionskammer durchgeführt wird, und die Gase werden zunächst durch die entstandene Schmelze geleitet, und dann auf sie durch die elektrische Entladung einwirken, wird ein Teil des Abgases nach dem Behandlungsgas in den Reaktionsraum zurückgeführt wird, wobei die Reaktionszone wird vor der Freigabe Gase und Schlacke zirkuliert beheizt (russische Patent №1836603, Kl. die F 23 G 5/00, die Priorität von 24/06/91, das Datum der Veröffentlichung des Bulletins. №31, 1993).

Allerdings ist das bekannte Verfahren zum Behandeln von Abfällen nicht geeignet, wie beispielsweise pastös, sondern auch flüssige Substanzen, sowohl hinsichtlich der Technologie und Kosten und umwelt, um dadurch geeignet für die Wiederverwendung von Rohstoffen, zusätzlich zu den Unzulänglichkeiten es sollte die geringe Effizienz der fühlbaren Wärme der Pyrolysegase umfassen.

Eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Abfall und Hausmüll, mit einem Gehäuse ausgekleidet mit feuerfesten Materialtrichter, verjüngt sich nach unten zu einem Fenster an der Unterseite, angrenzend an das Gehäuse und einem Deckel an der Oberseite, den Gaszuführungsrohren und der Luft und Abgas, wobei das Gehäuse Höhe in die Trocknungszone, Pyrolyse unterteilt und Verbrennungs paarigen Klappen in einem Winkel zueinander sind, und ein Paar von Klappen an dem Einlass und Auslass des Gehäuses angeordnet Verwendung sind fest, und ein Paar von Klappen Zone trennt mit Löchern versehen ist, die Gaszuführungsrohr und die Luft wird über ein Paar von Klappen an der Ausgangsleitung angeordnet und in Rauchgasen - über ein Paar von Klappen befindet sich am Eingang, und der Trichter ist mit einem Entlüftungsrohr (Russian Patent №2023211, Cl F 23 G 5/00, 06.18.92 Priorität ausgestattet. , das Datum der Veröffentlichung des Bulletins. №21, 1994).

Die Technik des Recyclings und der Abfall in dem beschriebenen Reaktor durchgeführt ist unproduktiv und ineffizient aufgrund der geringen Grad an Kontrolle und das Temperaturniveau der Prozesse parallel in den benachbarten Bereichen, unter Berücksichtigung der speziellen Anforderungen an die Zusammensetzung und Größe des Beschickungsmaterials auftretenden aufrechtzuerhalten.

Die nächstgelegene technische Wesen und erzielte Ergebnis (Prototyp) machte eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Abfällen, einschließlich der Mine mit einer Boot-Gerät im oberen Teil, stellen Plasmabrenner in nadgornoy Minengebiet auf seinem Umfang, für die Freisetzung von Schlacke und Rauchabgas angezapft, erfindungsgemäß ist es mit Abstichloch für die Herstellung von geschmolzenem Metall und abgedichtet, um das Funktionieren der Mine und Badbereich durch eine vertikale Wand mit einem Fenster in dem unteren Abschnitt getrennt neben dem Ofenschacht podsvodovoy Bad vorgesehen, um eine Wasserabdichtung zu bilden, das Abstichloch für Schlacke durch Siphon Entlade- und auf der am weitesten von dem Wellenende angeordnet ist Badspiegels Abschöpfwehr über der Partitionsfenster und vor dem Abstichloch installierten Rauch, in welchem ​​die elektrische Entladungsvorrichtung eingestellt wird, wobei das Bad mit dem Abschöpfwehr Siphon Abstichloch eines electrooven Elektrode oder Plasmabrenner eingebaut und durch den Wellenumfang der Plasmabrenner Brennstoff-Brenner (russische Patent № befindet 1836603, Kl. F 23 G 5/00, die Priorität von 06/24/91, das Datum der Veröffentlichung des Bulletins. №31, 1993).

Ein Nachteil der Vorrichtung ist die geringe Produktivität des Ofens aufgrund des zweistufigen Verfahren - Verbrennung und Pyrolyse, außerdem ist die Vorrichtung nicht für die Verarbeitung von Abfällen wie beispielsweise flüssige Stoffe, pastöse Abfälle und andere Materialien mit hoher viskoelastischen Eigenschaften bestimmt.

Die Grundlage des ersten der Erfindungen der Gruppe mit der Verbesserung der Verfahren der thermischen Behandlung von Abfällen beauftragt, die durch eine Closed-Loop-Prozess Abfalltransfersystem in der Metall-, Schlacke und Gaskomponenten und Recycling zugleich Wärme und chemischen Abgasenergie zur Energieumwandlungsvorrichtungen zu schaffen, spezielle Flüssigphase zu neutralisieren von Abfallrecycling gewährleisten Effizienz, schädliche Emissionen zu reduzieren und die Prozesseffizienz zu verbessern.

Die Basis der zweiten Gruppe von Erfindungen Verbesserungsvorrichtung für die thermische Verarbeitung von Siedlungsabfällen Aufgabe in die durch den Aufbau des Reaktors ändert, sondern auch Knoten Layout und Verbindungen zwischen ihnen Fließschema ist es möglich, einen kosteneffektiven Betrieb der Vorrichtung zu liefern, erhöhen seine spezifische Leistung und zur Verringerung der Umweltkontamination Umwelt.

Die erste Aufgabe wird durch ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Abfall erreicht, die Herstellung umfasst, in den Schacht geladen wird, Erhitzen auf Plasmastrahlen in einem oxidierenden Medium Zirkulationsgas in der abgedichteten Reaktionskammer mit anschliessender Freisetzung der entstehenden Schlacke von geschmolzenem Metall und Gase mit der Reinigung und Entsorgung der letzteren periodisch aufgeladen das getrocknete Produkt in den Hochofen ohne Wärmeeinwirkung Plasma Teil der Abgase in die Reaktionskammer, kehren nach der Erfindung hergestellte Abfall volumetrischen Kompression ausgesetzt ist, Flüssigphase und der resultierende Feststoff ausgewählt neutralisiert Trocknung gerichtet, die nach der Entsorgung des Gases thermische Effekte Abfall produziert jets und nach einer Volllast des Ofens Produkt wird unter Erwärmen Lebensmittel Plasmastrahlen verdichtet, während in dem Verdichtungsprozess Basisproduktkolonne in den Reaktionsraum des Ofens mit einer Rate zu der Gaszufuhrrate proportional verringert wird und die sich ergebende Pyrolysegas durch den Druck in einem Schachtofen, der geschaffen wird, Plasmabrenner wird von der Oberseite des Schachtofens abgezogen wird, durchläuft ein System der Gasreinigung, reichern sich in dem Empfänger und gesendet zur Rückführung der Wärme und der chemischen Energie und die Plasmabrenner ein Arbeitsmedium gereinigt, um das Gas Abstrom nach dem Trocknen in dem Kompressor komprimiert wird, und das Wasser und die restlichen in der Welle verdichtete Abfall Ofen und durch einen Plasmastrahl geschmolzen, dann gegossen in Metall und Schlacke aus Hochofen.

Das Verfahren umfasst vier Schritte:

- Vorbereitung von Abfällen, die Umweltsanierung Flüssigphase darin und Trocknen;

- Laden, Abdichtung abgelassen Abfall in einen Schachtofen, während sie in einer oxidierenden Atmosphäre Plasmaströme Heizung, Pyrolyse, und Pyrolyse-Gasaufbereitung;

- Transport von Pyrolysegas in einer geschlossenen Bahn, umfassend die Reinigung und Rückführung von Wärme, die Verwendung von Abgasen von Strom und Dampf, um die Auswahl und die Ansammlung von Kondenswasser, seine Verwendung und Pyrolysegas für Plasmabrenner, die Rückkehr des Wassers in den Wärmetauscher und eine Auswahl davon erhitztes Gas zu erzeugen, Trocknen von Abfällen;

- Empfangen von Metall und Schlacke aus der Exposition gegenüber dem Plasmastrahl verdichtet Abfallschicht im Ofen, nach der Pyrolyse erhalten.

Die Sequenz implementiert Wirkung des Prozesses der thermischen Regelung im Brennofen Regulieren indem die Leistung Variieren der Plasmagasströmung in die Plasmabrenner in einer ausreichenden Flexibilität, um Verfahren bereitzustellen, hinsichtlich der Temperaturbedingungen in den verschiedenen Stadien, in voller Ausnutzung von Abfall in einer gegebenen Zeit und die Vollständigkeit des gesamten technologischen Zyklus resultierende unter Beibehaltung saubere Umwelt.

Das zweite Problem wird durch die Tatsache gelöst, dass für die thermische Behandlung von Abfällen in der Vorrichtung, einen Schachtofen mit einer Ladevorrichtung, Plasmabrenner, in dem unteren Teil des Schachtofens angebracht sind, das Abstichloch für Schlacke und geschmolzenem Metall, ein zusätzlicher Plasmabrenner und der Rauchabgas erfindungsgemäßen Entladungs, Schachtofen am oberen Endabschnitt mit einer Stange mit einer perforierten Kolbens in eine Thermoelement mit platziert vorgesehen und angebracht in einem Ofen Hohlraum mit der Möglichkeit der festen Längsverschiebung in Höhe des Ofens des Reaktionsraums, wobei das Thermoelement elektrisch mit der Speichereinheit verbunden ist, schaltet sich der Mechanismus des Kolbenantrieb und den Ofenbetrieb, mit einem Fokus Interaktion auf der Stange während ihrer Bewegung und an der Unterseite des Schachtofens ein Vorherd mit einem weiteren Plasmabrenner ist und über dem Vorherd, ist der äußere Umfang eines Schachtofens ein Gasverteiler mit plazmohimicheskim Vergaser darin Brenner Plasma definiert zugeordnet ist, wobei die Ladevorrichtung einen Pressfilter für die Abfallentwässerungs berichtet, die eine Vorrichtung in Serie zum Trocknen einer Gateway-Vorrichtung in einen Behälter abgelassen Abfälle mit zwei Antriebsschaufeln an der Unterseite davon mit einem Schneckenförderer installiert ist mit dem Inneren des Ofens durch eine Öffnung gebildet in zugehörigen verbunden sind dessen Seitenwand unterhalb der Grenze der oberen Position des Kolbens und der Oberseite des Ofens, ist ein Verteiler Auslass Pyrolysegas welcher über ein Rückschlagventil mit dem Wäscher Zyklontyp Vorrichtung verbunden Schwefel und dem Empfänger zu entfernen, die Ausgabe, die durch ein steuerbares Ventil und einen Kompressor mit einem Gerät verbunden, um die Wärmerückführung und chemische Energie des Pyrolysegases Leitung Offgas, das durch Dampferzeuger-Wärmetauscher mit einer Vorrichtung verbunden ist, um einen Gaskreislauf trocknet, das Abgas von der Trocknungsvorrichtung durch das Gebläse zu dem plasma Vergasers verbunden ist, und durch einen zusätzlichen Wärmetauscher, einen Filter und einen Kompressor - einen Plasmabrenner zur plasma-chemischen Gasgenerator, wobei Plasmageneratoren plasma-chemischen Gasgenerator, wenn die Erwärmung des Schachtofens, mit einer externen Quelle elektrischer Energie und mit einem Luftkompressor, und dem Inneren des Ofens durch die Hilfsversorgungssystem mit einer Vorrichtung zum Trocknen über ein Steuerventil verbunden ist, montiert eine zusätzliche Plasmabrenner in dem Speiserkanal, der mit dem Zylinder des verflüssigten Gas, wie Propan, und mit einem Luftkompressor, eine Vorrichtung zum Trocknen von Plattenband entlang der Länge des inneren Hohlraums montiert vorgesehen ist. Wärmeenergierückgewinnungsvorrichtung kann als eine Gasturbine oder Verbrennungsmotor ausgebildet sein und mit einer Filterpressenkapazität bereitgestellt für die flüssige Phase sammelt, wobei der Kolben mit einem wassergekühlten Tank Neutralisierungs verbunden ist.

Kolbenschachtofen ist perforiert, während seiner Bewegung Gasfluß zu gewährleisten, und wegen des Vorhandenseins auf dem Kolben der Thermoelemente angebracht ist, elektrisch mit dem Mechanismus der Antriebsstange verbunden ist, einer Speichereinheit, schaltet den Betriebsmodus, vorausgesetzt gesteuerten Umkehren Schlaganfall, Kompression des Abfalls in dem Ofen, während ihre Heizung, die die Größe der Hohlräume in dem belasteten Abfall reduziert, Abfall ihre Wärmeleitung erhöhen und Erwärmung beschleunigen.

Das Vorhandensein des Kolbens mit einem unabhängigen Antrieb ermöglicht ein breiteres Spektrum von Abfall den Komprimierungsmodus der Deformation in den Schachtofen variieren, die in Kombination eine deutliche Steigerung der spezifischen Kapazität des Ofens für wiederverwertbare Abfälle vorsieht, verringert die Kosten pro Einheit von Wärme für die Verarbeitung und verbessert die Qualität und Energiegehalt des Pyrolysegases.

Der Gasverteiler ist so ausgelegt jets erhitztes Gas in einer unter Druck stehenden Reaktionskammer des Ofens gerichtet zu erzeugen.

Die vorgeschlagene Konstruktion des Schachtofens liefert die angegebene thermische Regelung der Plasmabrenner des Gasgenerators chemische Plasma durch ihre Kraft und Plasmagasstrom zu ändern, und mit einem deutlichen Anstieg in der Höhe des Schachtofens und dessen Durchmesser, die Anzahl der Gasgeneratorsatz chemische Plasma unter Berücksichtigung des Skalierungsfaktors.

Abfallaufbereitungssystem umfasst eine Filterpresse, in der Abfallflüssigkeitstrennung Anpressen der festen Masse auftritt, wobei die flüssige Phase in den Tank geleitet wird, wo sie neutralisiert wird, und die feste Masse tritt in die Trocknungsvorrichtung, ausgestattet mit, beispielsweise das Plattenförderband, und Gateway-Vorrichtung - der innere Hohlraum des Ofens.

Die Energie des Abgases aus dem Ofen der Pyrolyse wird durch die thermische Energierückgewinnungsvorrichtung, wie beispielsweise einen Verbrennungsmotor oder eine Gasturbine mit einem Stromgenerator realisiert wird. Die Entsorgungsvorrichtung der Gas tritt in den Dampferzeuger-Wärmetauscher, aus dem das Gas die Trocknungsvorrichtung gelangt. Ein Teil des Gases Abstrom aus der Trocknungsvorrichtung durch ein Gebläse, einen Filter, ein zusätzlicher Wärmetauscher und den Kompressor eintritt Vergaser plazmohimicheskogo Plasmabrenner, und der zweite Teil - direkt zur plasma-chemischen Gasgenerator.

Mit signifikanten Mengen des Schachtofens und, als Folge, zu erhalten, große Mengen von Pyrolysegas für zusätzliche Wärmerückgewinnung in der Vorrichtung nach dem Wärmetauscher Dampfgenerator installierte Dampfturbine mit einem elektrischen Generator, der Abdampf aus dem kondensiert in dem Kondensator und zugeführt in den Speisewassertank, aus dem der Pumpe zugeführt wird, zurück in den Dampferzeuger durch einen Wärmetauscher und durch den Regler auf die Plasmabrenner Plasma chemischen Gasgenerator gesteuert.

Somit ermöglicht das Gerät die volle Nutzung des Wärmeinhaltes des Abgases, selbst wenn der Energieinhalt nicht sehr hoch ist, ohne die Umwelt zu beeinträchtigen.

Das Gerät bietet eine hohe Verarbeitungsleistung von Abfällen mit hohen Umgebungsparametern, die Verarbeitung von unsortiertem Abfall, schafft die Voraussetzungen, da die Nachfrage steigt Abfallmengen zu erhöhen und zugleich in dem Gerät erzeugte Energie Zeit Plasmabrenner in Wärme umgewandelt wird und - in mechanische Energie durch elektrische Geräte anschließen beteiligt im Fließschema.

Das Verfahren ist wie folgt.

Das Verfahren der thermischen Behandlung von Abfällen umfasst Vorwärmschacht Ofenplasmabrenner des Gasgenerators chemische Plasma, das in der Aufwärm von einer externen Quelle elektrischer Energie und Luftverdichter ohne Rauchgase aus dem Ofen die Pyrolyse ausgeführt. Nach dem Erwärmen des Schachtofens auf eine Temperatur von 150-200 ° C feste und flüssige Abfälle in die Beschickungseinrichtung der Filterpresse zugeführt, in der sie die volumetrische Kompression unterworfen werden, während die flüssige Phase Quetschen, die in einem separaten Tank und der chemischen Lösung wird neutralisiert gesammelt wird. Der resultierende Feststoff wurde einer Trocknung gerichtet ist, wobei als Heizmittel in der Reaktionszone des Ofengase erhitzt, die durch die Hilfsversorgungssystem ein.

Beim Erreichen der Innenwände der Ofentemperaturen im Bereich von 300-400 ° C in der Pyrolysezone, die getrocknete feste Produkt durch die Luftschleuse in den Ofen ohne Aussetzen einer thermischen Plasmastrahlen. Abschließbare Hilfstrocknungsmittel-Zufuhrsystem und umfassen loop Rauchgase aus dem Ofen die Pyrolyse. Nach dem vollständigen Download ofengetrocknetes Produkt verdichtet wird, während es durch Plasmastrahlen von temperaturgesteuerten Gaseintritt in den Ofen von 300 bis 600 ° C erhitzt wird, Während des Erwärmungsprozesses ist die Pyrolyse von organischen Abfällen Komponente. Da bei der Pyrolyse unteren Dichtungspostbasisprodukte in den Reaktionsraum des Ofens mit einer Geschwindigkeit proportional zu der Rate der Vergasung.

Anwenden von Druck und Scherbelastungen auf Feststoff tritt in den Prozess der Erwärmung. Das Material wird zu einer allmählichen Verdichtung unterzogen wird, in das Material, die Größe der vorhandenen Hohlräume zu verringern. Dadurch erhöht sich der Heizwert des Materials in dem gesamten Volumen des verarbeiteten Materials intensive Hitze beginnt, in schnelle Erwärmung führt.

Pyrolysegas in den Schachtofen ist Aufwärtsdruck notwendig, den hydraulischen Widerstand des gesamten Ladungsmaterialsäule und Bereitstellen Druck zu überwinden, die durch den Benutzer des Pyrolysegases am Ausgang gegeben wird, der Druck der Gasstrahlen Eingabe der Schachtofen von plasmachemischen Gasgenerator ist in dem Bereich eingestellt 0 , 05-0,1 MPa aufgrund der relativ geringen Feuchtigkeitsgehalt der getrockneten Feststoff. Aufgrund des Drucks in dem Pyrolyseofen Gasreaktionsraum wird von dem oberen Bereich abgezogen und im Empfänger akkumulieren. Die Gastemperatur am Ofenausgang ist 200-500 ° C. Mit der Akkumulation in dem Empfänger genügend Gas, letztere nach dem Entfernen von Partikeln und Schwefel verwendet wird, beispielsweise ein Verbrennungsmotor oder einer Gasturbine zur Erzeugung von Elektrizität. Das Abgas wird nach dem Wiedergewinnungsdampfgenerator in Wärmetauscher abgegeben wird, als Dampf der Dampfturbine zugeführt, die den Generator antreibt. Für die Bildung des geschlossenen thermodynamischen Zyklus in der Dampfturbine Abdampf kondensiert und das Kondensat in dem Speisewasserbehälter ansammelt, aus dem das Wasser zurück zu dem Wärmetauscher des Dampferzeugers zugeführt. Das erhitzte Gas in den Wärmetauscher bei einer Temperatur von 150-200 ° C eingespeist in die Trocknungszone von Abfällen hergestellt. Ein Teil des Gases nach der Trocknung mit einer Resttemperatur von 50-120 ° C durch ein Gebläse zum direkten chemischen Plasma-Gasgenerator ist und der zweite Teil des Gasfilters, verringern seine Temperatur auf weniger als 30 ° C und einem Vergaser plazmohimicheskogo Plasmabrenner zugeführt. Das Wasser aus dem Speisewasserbehälter unter Druck auf 4 bar auf die Plasmabrenner des Gasgenerators chemische Plasma zugeführt und eine zusätzliche Plasmabrenner. Ein Ausgang von 0,5 MW Plasmabrenner ist der Wasserverbrauch um bis zu 10 g / s. Nach jeder vollständigen Beladung des Ofens und der thermischen Zersetzung von festen Abfällen erzeugt wird, wird das Pyrolyseverfahren die Bildung und Ansammlung von festen Abfällen in dem Vorherd und den Boden des Ofens abgeschlossen.

Der verbleibende feste Abfälle durch Pyrolyse verbleiben am Boden des Ofens, und der Rest des Ofens ist mit neuen Portionen getrocknete Feststoff gefüllt, der zur Verdichtung und Erwärmung unterworfen wird, wie oben beschrieben. Da die Anhäufung von Abfall nach der Pyrolyse von verdichtetem und erhitzt bei einer Temperatur von 1500-2000 ° C verbleibende der Plasmastrahl des Plasmabrenners in dem Vorherd zur Bildung der Schmelze installiert, wonach das sich ergebende geschmolzene Metall und die Schlacke.

So kann zum Umwelt Reinheit Abfall Abgase zersetzen sich bei Temperaturen doppelt um die Bildung oder Aufrechterhaltung von komplexen chemischen Verbindungen ausgeschlossen ist.

Energie Pyrolysegas erhalten wird, kann auf verschiedene Weise verwendet werden, aber mehrere Verfahren und eine Kombination aus Einsatz. Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht Energieumwandlungsvorrichtungen Strom im System der Abfallwirtschaft erzeugt verwenden, und die Mechanismen arbeiten ging es um die Methode zu implementieren.

Die Zeichnung ist ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Abfall.

Verfahren des thermischen Verarbeitungsabfällen UND VORRICHTUNG ZU SEINER DURCHFÜHRUNG

Die Vorrichtung 1 umfasst einen Schachtofen, die aus einem vertikal angeordneten Metallgehäuse mit einem feuerfesten Mauerwerk ausgekleidet. Das obere Ende des Ofens 2 ist auf der Kolbenstange 3 in den inneren Hohlraum des Ofens mit der Möglichkeit einer Längsbewegung mittels eines Antriebsmechanismus 4 fest montierten angeordnet. Der Kolben mit Durchgangsbohrungen 5 für den Gasstrom vorgesehen ist, und innere Durchlässe für ein Kühlmittel (nicht gezeigt). 3 montiert auf dem Kolben und dem Thermoelement 6 und 7 die Vorrichtung eine Speichereinheit 8 besteht aus elektrisch Thermoelemente 6 und 7 der Antriebsmechanismus 4 und der Schalter 9 auf die Ofenbetrieb verbunden ist, mit dem Anschlag 10 auf der Stange 2 während der Bewegung der letzteren zusammenwirkt. An der Unterseite des Schachtofens 1 ist mit einem zusätzlichen 11 Vorherd 12. Der Plasmabrenner weist angeordnet, um einen Vorherd 14 und ein Abstichloch 13 zum Austragen von Metall und Schlacke. Auf dem äußeren Umfang des Ofens 1 über dem Vorherd, 15 ein Gasverteiler mit dem Kanal-Isolierschicht durch Plasmagasgenerator 16 darin montierten Plasmabrenner 17. Die Oberseite des Ofens 18 Entladung geschaltet wird das Pyrolysegas mit einem Strömungsmesser 19, der über die Steuerung 20 in Verbindung mit einem Antriebsmechanismus ist ein Verteiler 4. die Leitung 18 durch das Rückschlagventil 21 ist mit dem Wäscher 22, der Zyklontyp Vorrichtung 23 zur Entfernung von Schwefel und deren Verbindungen und dem Empfänger 24. die Ladevorrichtung 25 mit der Filterpresse in Verbindung steht 26, die 27 zur Entwässerung und Abfallentfernungsleistung der flüssigen Phase in dem Behälter dient. 28 ist zum Neutralisieren der flüssigen Phase mit einer Substanz gefüllt ist. Mit dem Pressfilter 26 sind in Reihe geschaltet Vorrichtung 29 zum Trocknen, die Gateway-Vorrichtung 30, ausgeführt als ein Behälter abgelassen Abfälle mit zwei Antriebsschaufeln 31 und 32, deren Boden die Förderschnecke angebracht ist, 33 mit dem Inneren des Ofens 1 durch die Öffnung 34, in seiner Seitenwand unterhalb der oberen Grenzposition des Kolbens ausgebildet ist 3. Vorrichtung 29 ist mit einem Trocknungsplattenband 35 entlang der Länge des inneren Hohlraums montiert ist. Zusätzliche Plasmabrenner 12 angebracht in dem Vorherd 11, 36 mit einem Behälter verbunden mit verflüssigtem Gas, wie Propan, und 37 mit einem Luftkompressor.

Die vorgeschlagene Erfindung kann keine Abwärmeenergie Geräte verwenden, die durch die Anforderungen des Verbrauchers diktiert.

In dem Diagramm eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Abfall Empfänger 24 über ein steuerbares Ventil 38 mit einem Kompressor mit der Verbrennungskammer 39 kommuniziere 40 verbunden von Gasturbineneinheit 41, die mit einer elektrischen Leitung 42 verbunden ist Der Auslaß von der Turbine zum Dampfwärmetauscher 43. Der Wärmetauscher 43 mit einer Dampfleitung verbunden ist, verbunden ist, Dampfturbine 44, die den Leistungsgenerator 45. die Dampfleitung für eine Dampfturbine 44 mit dem Kondensator 46 und dann durch die Kondensatpumpe 47 zu drehen, dient - mit dem Speisewasserbehälter 48, aus dem das Wasser über eine Förderpumpe 49 43 zurück zum Wärmetauscher zugeführt wird, und durch durch die Steuereinrichtung 16 50 zum Plasmabrenner 17 plazmohimicheskogo Vergasers gesteuert und zu einer zusätzlichen Plasmaversorgung 12. der Wärmetauscher 43 zudem die Gasleitung an das Gerät 29 angeschlossen ist, um von dem Trocknen des Entladungsgasleitung durch das Gebläse 51 branches - erfolgt eine Verzweigung zu plasma Vergasers 16 gebracht, und die zweite - nach Filter 52, ein zusätzlicher Wärmetauscher 53, sind der Kompressor 37-17 Plasmabrenner von plasmachemischen Gasgenerator 16 und ein zusätzlicher Plasmabrenner 12. der Plasmabrenner 17 zur plasma-chemischen Gasgenerator 16, wenn die Schachtofenheizung mit einer externen Quelle elektrischer Energie verbunden ist, und mit einem Luftkompressor 37, und das Innere des Ofens 1 durch die Hilfs System 54 ist mit einer Vorrichtung 29 verbunden, um 55 über ein steuerbares Ventil trocknen.

Vorrichtung arbeitet wie folgt

Erwärmung des Schachtofens 1 wird Niedertemperaturplasma durch Plasmagasgenerator 16 erzeugt wird durchgeführt, wobei der Ofen warm Plasmabrenner 17 angetrieben durch eine externe elektrische Stromquelle und dem Luftkompressor 37. Das Rückschlagventil 21 der Leitung 18 Entlastungs das Pyrolysegas geschlossen ist. Nach Ladevorrichtung 25 empfängt eine Abfallpresse Filter 26 in dem der Abfall verdichtet wird, und wobei die Flüssigkeit von der festen Masse getrennt. Die flüssige Phase wird in den Behälter gegeben 27, wobei das Neutralisierungsmittel 29 die Trocknung direkt auf dem Plattenband 35. Während einer Wärmeofen enthält geben Sie eine Hilfsheißgasversorgungssystem 54, die die innere verbindet gleichzeitig aus dem Tank 28 Feste Abfälle nach dem Pressfiltervorrichtung zugeführt wird, Ofenhohlraum 1 mit einer Vorrichtung 29 zum Trocknen. Einweichen Ofen 1 wird durchgeführt, um Werte der Temperatur erhalten 500-700 ° C Innenwänden. Nach dem Erwärmen des Ofens auf wird Hilfssystem gesteuertes Ventil 55 54, 31 offene Tor und eine Pipeline 35 getrocknete Material in die Aufnahme 30. Ziehen Sie den Plasmabrenner 17 plasmachemischen Gasgenerator 16, offene Tor 32 umfassen Förderschnecke 33 und durch die Öffnung 34 der an der Welle gelieferte Material übertragen abgeschaltet Ofen, bis es in voller Größe. Schließen der Gatter 32 und 17. Die Plasmageneratoren vier Antriebsmechanismus 2 wird die Kolbenstange 3 bewegt sich nach unten Schalten aufweisen, und verdichtet das getrocknete Material in dem Hohlraum des Ofens, während sie von Plasmastrahlen aus Kühlgaseinlass in den Ofen von 300 bis 600 ° C erhitzt wird, Während des Erwärmungsprozesses, Pyrolyse der organischen Komponente des Abfalls und zur Erhöhung der Gasdruck in dem Ofen aktiviert wird, Rückschlagventil 21 und das Pyrolysegas strömt durch den Wäscher 22, die Vorrichtung 23 zur Entfernung von Schwefel in dem Empfänger 24. Die Stärke des elektrischen Signals, ein Durchflussmesser 19, die ausgibt, bestimmen die Geschwindigkeit der Vergasung . Während der Pyrolyse wird das Material zu einer allmählichen Kompressionskolben ausgesetzt, die sich mit einer Geschwindigkeit auf die Geschwindigkeit der Vergasung proportional bewegt. 6 und 7 der Thermoelemente, die Erwärmungstemperatur des Kolbens bei seiner Bewegung in Richtung der Pyrolysezone zu steuern.

Modes Kolbenumkehr Heiztemperatur ermittelte Wert unteren Teil von dem Schalter 9 an die Ofenbetrieb an eine Stelle auf dem Anschlagkolben 10 entsprechend dem Abstand, der experimentell ausgewählt ist von der Art des Materials abhängig verarbeitet werden. Signale von dem Thermoelement 6 und 7 und den Modus-Schalter 9 Brennofen in die Speichereinheit 8 eingeführt, dessen Ausgang mit der Antriebsvorrichtung 4 verbunden. Wenn während der Bewegung des Kolbens, dessen Temperatur 400 ° C nach der Betriebsschalter 9 zum Ofenbetriebssignal erreicht, erzeugt die Speichereinheit 8 ein Rücksetzsignal an der Ausgangsposition des Kolbens mittels einer Antriebseinrichtung 4, und weist das Nachladen. Wenn während der Bewegung des Kolbens, dessen Temperatur 400 ° C erreicht Schalter 9 ausgelöst, gibt die Speichereinheit 8 Signal das Signal zu dem Schmelzbeginn, also deaktivierten plasmaunterstützte chemische Gasgenerator 16 und enthält zusätzliche Plasmabrenner 12 und der Kolben fährt fort zu einer Erwärmungstemperatur von 600 ° C nach unten zu bewegen seinem unteren Teil und die Temperatur diesen Wert erreicht, wird der Kolben in seine ursprüngliche Position zurückgeführt wird, und das Schmelzen wird fortgesetzt, bis das Ende der Abfall Pyrolyse schmelzen.

Nach dem Empfänger Gas Pyrolyse ganze System alarmiert zu füllen. An diesem Punkt öffnen steuerbares Ventil 38 und das Gas nach der Behandlung durch den Kompressor 39 ist an seiner Entsorgung zugeführt, beispielsweise in der Verbrennungskraftmaschine oder Gasturbine 41. Das Abgas nach der Wiedergewinnungsdampfgenerator in Wärmetauscher abgegeben wird, 43, aus dem Dampf der Dampfturbine zugeführt wird, 44, die sich dreht den elektrischen Generator 45. Ausgewählte Dampfturbine mit einem Kondensator 46 und Kondensat sammelt sich in dem Vorratsbehälter 48 Speisewasser, aus dem die Förderpumpe über separate Leitungen 49 Wasser zu dem Wärmetauscher zugeführt wird, 43 und über einen steuerbaren Regler 50, um zusätzliche Plasmabrenner oder Plasmalichtbogen 17, 12. das Gas aus dem Wärmetauscher 43 ist mit einer Dampferzeugungseinrichtung 29 zur Trocknung zugeführt. Der Abstrom getrocknete Gas durch das Gebläse 51 wird durch einen Gasweg in einem plasmachemischen Gasgenerator 16 und durch die sich von dem Gasweg Linie transportiert Gas durch einen Filter 52 geführt wird, einen zusätzlichen Wärmetauscher 53, in dem das Gas auf eine Temperatur abgekühlt wird, weniger als 30 ° C, und der Kompressor 37 wird gesendet, je die Wirkungsweise des Ofens in dem Plasmabrenner 17 zur plasma-chemischen Gasgenerator oder eine zusätzliche Plasmabrenner 12. die hergestellte plasmachemischen Gasgenerator in dem Gas in den Gasverteiler 15 zugeführt und in die Reaktionszone des Ofens 1.

Analyseprozesse physikalisch-chemischen und elektro auftretenden zeigt, dass das beanspruchte Verfahren und eine Vorrichtung mit Veränderungen qualitativ Recycling-Mechanismus die Effizienz des Recyclings erhöht, indem die Stromproduktion direkt die Nutzungsrate der empfangenen Wärme erhöht in den Prozess der Wiederverwertung und bietet Umweltsicherheit des Verfahrens mit einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf .

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur thermischen Behandlung von Abfall, einschließlich der Ausbildung, Stiefel in die Welle, die Heizung in dem Plasmastrahl in der oxidierenden Umgebung Zirkulationsgas in einem verschlossenen Reaktionsraum, die durch die Freisetzung der resultierenden geschmolzenen Schlacke, Metall und Gas gefolgt, mit der Reinigung und Entsorgung der Vergangenheit, die Rückkehr der Abgase der Reaktionsraum, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbereitete Abfall volumetrischen Kompression unterzogen wird, neutralisiert flüssigen Phase und der resultierende Feststoff wurde einer Trocknung gerichtet ausgewählt, die Abfall thermische Effekte produziert nach der Entsorgung des Gases periodisch das getrocknete Produkt in den Hochofen ohne thermische Beeinflussung des Plasmastrahls eingebracht und nach vollständiger Beladung des Ofens Produkt wird unter Erwärmen Lebensmittel Plasmastrahlen verdichtet, während in dem Verdichtungsprozess Basisproduktkolonne in den Reaktionsraum des Ofens mit einer Rate zu der Gaszufuhrrate proportional verringert wird und die sich ergebende Pyrolysegas durch den Druck in einem Schachtofen, der Plasmabrenner produzieren entfernt von der Oberseite des Schachtofens gelangt durch ein System der Gasreinigung, reichern sich in dem Empfänger und zur Rückführung der Wärme und der chemischen Energie und die Plasmabrenner ein Arbeitsmedium werden gereinigt, komprimiert in dem Kompressor der Gas Abstrom nach dem Trocknen und das Wasser und das verbleibende Hochofen Abfall verdichtet geschickt der Plasmastrahl und geschmolzen, gegossen dann in Metall und Schlacke aus Hochofen.

2. Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Abfall, mit einem Schachtofenbeschickungsvorrichtung, Plasmabrenner in dem unteren Teil des Ofens Abstichloch angebracht zum Austragen von geschmolzenem Metall und Schlacke und Rauch zusätzliche Plasmabrenner für Abgase, dadurch gekennzeichnet, dass der Schachtofen am oberen Endabschnitt in es ein Thermoelement und montiert in dem Hohlraum des Ofens, mit der Möglichkeit einer festen Längsverschiebung in Höhe des Ofens des Reaktionsraums, wobei das Thermoelement mit der Speichereinheit elektrisch verbunden ist, wobei der Mechanismus des Kolbenbetätigungselements und der Schalter auf den Ofenbetrieb, in Wechselwirkung mit einem Schwerpunkt auf dem Stab mit platziert mit einer perforierten Kolben mit einer Stange versehen in während es sich bewegt, und der Boden der Ofenschacht ein Vorherd mit einem weiteren Plasmabrenner ist und über dem Vorherd am Umfang des Schachtofens ist ein Gasverteiler mit plazmohimicheskim Vergaser darin Brenner Plasma definiert zugeordnet ist, wobei die Ladevorrichtung zum Entwässern von Abfällen mit einem Pressfilter mitgeteilt , die Trocknungsvorrichtung seriell, Gateway-Vorrichtung verbunden sind, als Aufnahme ausgebildet abgelassen Abfälle mit zwei Antriebsschaufeln am Boden eine Förderschnecke mit dem Inneren des Ofens durch eine Öffnung ausgebildet in seiner Seitenwand, unter der oberen Position der Grenze zugeordnet installiert ist поршня, а в верхней части печи расположен трубопровод отвода пиролизного газа, который через обратный клапан соединен с газоочистителем циклонного типа, устройством для удаления серы и ресивером, выход которого через управляемый вентиль и компрессор связан с устройством утилизации тепловой и химической энергии пиролизного газа, трубопровод отходящего из устройства утилизации газа через теплообменник парогенератора соединен с устройством для сушки, а контур газа, отходящего из устройства сушки, через воздуходувку подключен к плазмохимическому газогенератору и через дополнительный теплообменник, фильтр и компрессор - к плазмотронам плазмохимического газогенератора.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что плазмотроны плазмохимического газогенератора в момент разогрева шахтной печи подключены к внешнему источнику электрической энергии и к воздушному компрессору, а внутренняя полость печи через вспомогательную систему подвода соединена с устройством для сушки через управляющий вентиль.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что дополнительный плазмотрон, установленный в копильнике, подключен к баллону со сжиженным газом, например пропаном, и к воздушному компрессору.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что устройство для сушки снабжено пластинчатым конвейером, установленным по длине его внутренней полости.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что устройство утилизации тепловой энергии выполнено в виде газовой турбины.

7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что устройство утилизации тепловой энергии выполнено в виде двигателя внутреннего сгорания.

8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что пресс-фильтр снабжен емкостью для сбора жидкой фазы, связанной с баком нейтрализации.

9. Устройство по п.2, отличающееся тем, что поршень выполнен водоохлаждаемым.

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Erscheinungsdatum 21.02.2007gg