установка для термической переработки твердых отходов

Формула изобретения

Установка для термической переработки твердых отходов, включающая камерную печь, состоящую из камеры сжигания с бункером для загрузки отходов и выходом для удаления золы, камеру дожигания, циклонную камеру, сообщенную газоходом с теплообменником, систему очистки отходящих газов, состоящую из последовательно соединенных скруббера, выполненного в виде трубы Вентури, приемной ванны, насадочного абсорбера, сепаратора и дымососа, отличающаяся тем, что она имеет дополнительную вторую циклонную камеру, расположенную рядом с первой; в обеих циклонных камерах соосно размещены съемные камеры пиролиза, каждая из которых имеет канал подачи образовавшегося пиролизного газа в камеру дожигания; циклонные камеры имеют в верхней части тангенциальный ввод отходящих газов камеры дожигания, равномерно омывающих съемные камеры пиролиза, а камера дожигания снабжена перфорированными трубками подачи кислорода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для сжигания твердых отходов и, в частности, для сжигания отходов в деревообрабатывающей промышленности.

Известна установка для сжигания твердых отходов, содержащая топочное устройство с механической колосниковой решеткой, вертикальную камеру дожигания с соплами горячего дутья, парогенератор, устройства для загрузки отходов и удаления золы и продуктов сгорания, см. SU авторское свидетельство № 1095019, МПК F23G 5/00, 1984.

Недостатком данной установки является то, что после сжигания отходов обезвреживаются лишь горючие компоненты газов, а негорючая составляющая (летучая зола, тяжелые металлы и др.) выбрасывается в атмосферу.

Известна также установка для термической переработки твердых отходов, включающая камерную печь, состоящую из камеры сжигания с бункером для загрузки отходов и выходом для удаления золы, камеру дожигания, теплообменник, систему очистки, состоящую из скруббера и блока фильтрации, см. RU патент № 2137044, МПК6 F23G 5/14, 1999.

Недостатком данной установки является то, что она не может работать при высоких температурах и в результате не позволяет перерабатывать твердые отходы, содержащие полимерные материалы.

Термическую переработку отходов невозможно осуществлять при высоких температурах. Вышеуказанный недостаток обусловлен тем, что при высоких температурах 800-900°С скруббер не позволяет осуществить поглощение пыли и газообразных токсичных компонентов, а эффективность очистки отходящих газов в блоке фильтрации также снижается.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является установка для термической переработки твердых отходов, включающая камерную печь, состоящую из камеры сжигания с бункером для загрузки отходов и выходом для удаления золы, камеру дожигания, циклонную камеру, сообщенную газоходом с теплообменником, систему очистки отходящих газов, состоящую из последовательно соединенных скруббера, выполненного в виде трубы Вентури, приемной ванны, насадочного абсорбера, сепаратора и дымососа, см. RU патент № 2232348, МПК7 F23G 5/14, 2002.

Недостатком данной установки является то, что она позволяет перерабатывать отходы только методом сжигания, а сжигание полимерных отходов, таких как резина, пластмассы, смолы, полиэтилен и др., сопровождается выделением копоти и токсичных веществ.

Задачей изобретения является создание установки, позволяющей перерабатывать твердые отходы, содержащие полимерные материалы, такие как резина, пластмассы, смолы, полиэтилен и др.

Техническая задача решается тем, что установка для термической переработки твердых отходов, включающая камерную печь, состоящую из камеры сжигания с бункером для загрузки отходов и выходом для удаления золы, камеру дожигания, циклонную камеру, сообщенную газоходом с теплообменником, и систему очистки отходящих газов, состоящую из последовательно соединенных скруббера, выполненного в виде трубы Вентури, приемной ванны, насадочного абсорбера, сепаратора и дымососа, согласно изобретению имеет дополнительную вторую циклонную камеру, расположенную рядом с первой; в обеих циклонных камерах соосно размещены съемные камеры пиролиза, каждая из которых имеет канал подачи образовавшегося пиролизного газа в камеру дожигания; циклонные камеры имеют в верхней части тангенциальный ввод отходящих газов камеры дожигания, равномерно омывающих съемные камеры пиролиза, а камера дожигания снабжена перфорированными трубками подачи кислорода.

Решение технической задачи позволяет перерабатывать твердые отходы, содержащие полимерные материалы, такие как резина, пластмассы, смолы, полиэтилен и др.

Установка для сжигания твердых отходов представлена на фиг.1.

Установка для термической переработки твердых отходов включает камерную печь 1, состоящую из камеры сжигания 2 с бункером для загрузки отходов 3 и выходом для удаления золы 4; камеру дожигания пиролизного и отходящих газов 5; циклонные камеры 6 и 7 с соосно установленными в них съемными камерами пиролиза 8 и 9, представленные на фиг.2; теплообменник 10; систему очистки отходящих газов, состоящую из последовательно соединенных скруббера 11, приемной ванны 12, насадочного абсорбера 13, сепаратора 14 и дымососа 15, причем скруббер 11 выполнен в виде трубы Вентури.

Установка для сжигания твердых отходов работает следующим образом. Предварительно сепарированные отходы от полимерных материалов, таких как резина, пластмассы, смолы, полиэтилен и др., загружают в бункер для загрузки отходов 3, а отходы, содержащие полимерные материалы, загружают в съемные камеры пиролиза 8 и 9, которые состоят из корпуса 16, герметично закрывающейся крышки 17 и опорной газораспределительной решетки 18, служащей дном камеры пиролиза и позволяющей выводить пиролизные газы.

Далее съемные камеры пиролиза 8 и 9 устанавливают в циклонные камеры 6 и 7, которые имеют в верхней части тангенциальный ввод топочных газов, спиралевидные вставки 19 и 20, служащие для равномерного смывания съемных камер пиролиза 8 и 9 отходящими газами, а в нижней части снабжены отводами 21 и 22, которые предназначены для герметичного соединения съемных камер пиролиза 8 и 9 с каналами подачи пиролизного газа 23 и 24. В отводах 21 и 22 установлена пористая перегородка 25, предназначенная для предотвращения утечки топочных газов при выгрузке или загрузке съемной камеры пиролиза 8 или 9. После установки съемных камер пиролиза 8 или 9 циклонные камеры 6 или 7 герметично закрывают крышками 26 и 27.

Во время работы установки циклонные камеры 6 и 7 с установленными в них съемными камерами пиролиза 8 и 9 работают поочередно. Процесс включения и отключения циклонных камер 6 и 7 осуществляется задвижками 28 и 29, которые обеспечивают при включении одной циклонной камеры отключение другой. При этом во включенной циклонной камере протекает процесс пиролиза, а в другой осуществляется стадия выгрузки, образовавшейся при пиролизе угля и загрузка новой партии отходов, содержащих полимерные материалы.

Отходы из бункера 3 направляют в камеру сжигания 2, в которой установлена колосниковая решетка 30, состоящая из наклонной и горизонтальной частей. Сжигание отходов осуществляют на горизонтальной части колосниковой решетки 30. Подвод необходимого для горения кислорода и удаление золы осуществляют через выход 4 в нижней части камеры сжигания 2.

Топочные газы, образовавшиеся в камере сжигания 2, и пиролизные газы, образовавшиеся в съемной камере пиролиза 8 или 9, через газоход 31 и каналы подачи пиролизного газа 23 или 24 соответственно поступают в камеру дожигания 5. Там они смешиваются с кислородом, подаваемым через перфорированные трубки 32. В результате дожигания отходящего и пиролизного газов в среде кислорода температура топочных газов повышается до 1800°С.

Из камеры дожигания 5 нагретые топочные газы поступают в циклонную камеру 6 или 7, где они нагревают съемные камеры пиролиза 8 или 9.

После циклонной камеры 6 или 7 топочные газы через газоход 33 подают в теплообменник 10, выполненный в виде трех блоков, работающих в режиме противотока, где происходит охлаждение топочных газов до требуемой температуры с одновременной утилизацией тепла. Используемый теплоноситель, нагретый в зависимости от потребности предприятия до необходимых температур, используют для технических и бытовых нужд. Охлажденные топочные газы из теплообменника 10 через газоход 34 подают в скруббер Вентури 11, который содержит корпус 35 с помещенной в него трубной вставкой, диффузор 36 и форсунки 37, расположенные по оси в верхней части каждой из труб и в диффузоре 36.

Рабочая жидкость равномерно распыляется в диффузоре 36, вступая во взаимодействие с топочными газами. После чего, рабочая жидкость стекает в приемную ванну 12, которая представляет собой прямоугольную емкость с наклонным дном, и имеет расположенный в нижней части патрубок 38, предназначенный для периодического удаления шлама.

Далее топочные газы из скруббера Вентури 11, через приемную ванну 12, подают в насадочный абсорбер 13, расположенный вертикально над приемной ванной 12 и снабженный слоем насадок 39, над которыми расположены форсунки 40, служащие для подачи диспергированного абсорбента.

Скруббер Вентури 11, приемная ванна 12 и насадочный абсорбер 13 снабжены общей линией циркуляции абсорбента, которая включает в себя форсунки 37 и 40, насос 41, вентили 42. Линия циркуляции абсорбента и приемная ванна 12 соединены через сливной патрубок 43.

Насадочный абсорбер 13 в верхней части соединен с сепаратором 14, обеспечивающим отделение влаги абсорбента от газовой фазы.

После сепаратора 14 очищенные и охлажденные до 20-25°С газы, через отводной патрубок 44, подают в дымосос 15 и удаляют в атмосферу. Выбрасываемые в атмосферу очищенные газы имеют концентрации вредных веществ в пределах ПДК.

Совокупность признаков заявляемого объекта позволяет перерабатывать твердые отходы, содержащие полимерные материалы, такие как резина, пластмассы, смолы, полиэтилен и др., а дожигание отходящих газов совместно с пиролизными газами способствует не только сокращению вредных выбросов в атмосферу, но и повышению КПД установки.