способ термической переработки твердых отходов

Формула изобретения

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ, включающий загрузку шихты (отходов) и углеродсодержащего топлива в шлаковый расплав, подачу кислородсодержащего газа выше и ниже поверхности шлакового расплава, отличающийся тем, что в зоне загрузки шихты интенсивность подачи кислородсодержащего газа над поверхностью расплава увеличивают на 10 30% за счет уменьшения интенсивности подачи над остальной частью расплава, при этом площадь зоны с повышенной интенсивностью подачи кислородсодержащего газа составляет 0,1 0,3 общей площади расплава.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам термической переработки твердых отходов и может быть использовано в коммунально-бытовом хозяйстве, химии, нефтехимии и других отраслях промышленности.

Под отходами подразумевается как бытовой, так и промышленный мусор (старые автопокрышки, бумага, изделия из полиэтилена, бой стекла и др. отходы в т.ч. загрязненные).

Известен способ термической переработки твердых отходов, включающий загрузку твердых отходов в расплавленную шлаковую ванну, продуваемую кислородсодержащим газом [1]

Недостатками способа является высокий расход топлива, низкая производительность, его периодичность, что ограничивает производительность и снижает технологичность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ термической переработки твердых отходов, включающий загрузку шихты отходы и углеродсодержащее топливо в шлаковый расплав, подачу кислородсодержащего газа выше и ниже поверхности шлакового расплава [2]

Указанный способ позволяет организовать непрерывную переработку отходов и снизить расход топлива. Вместе с тем недостатком способа является низкая производительность.

Техническим результатом является повышение производительности процесса.

Технический результат достигается тем, что в зоне загрузки шихты интенсивность подачи кислородсодержащего газа над поверхностью расплава увеличивают на 10-30% за счет уменьшения интенсивности подачи над остальной частью расплава, при этом площадь зоны с повышенной интенсивностью подачи кислородсодержащего газа составляет 0,1-0,3 общей площади расплава.

Сущность способа заключается в создании зоны с повышенной интенсивностью подачи кислородсодержащего газа над поверхностью расплава в месте загрузки в шлаковый расплав шихты (отходы и топливо). При этом происходит увеличение температуры в этой зоне, что повышает полноту пиролиза углеводородов, содержащихся в шихте. За счет роста температуры в зоне загрузки облегчается ассимиляция шлаковым расплавом негорючей части шихты и ускоряются процессы испарения из нее влаги. Кроме этого, происходит полное сгорание продуктов пиролиза углеводородов и мелких частиц топлива и отходов, повышенный соответственно выход и вынос которых из расплава отмечается в зоне загрузки. Все это позволяет увеличить производительность процесса.

Если площадь зоны с повышенной интенсивностью подачи кислородсодержащего газа составляет менее 0,1 общей площади ванны или увеличение интенсивности подачи менее 10% то желаемый эффект не будет достигнут, так как воздействие будет слишком локальным.

Если площадь зоны с повышенной интенсивностью подачи кислородсодержащего газа составляет более 0,3 общей площади расплава или увеличение интенсивности подачи более 30% то это приводит к резкому снижению интенсивности тепло- и массообменных процессов в остальной части расплава, что приводит к снижению производительности.

П р и м е р. В расплавленную шлаковую ванну (площадь ванны 10 м², высота расплава 1 м) загружают шихту бытовой мусор и уголь (содержание углерода в шихте, поддерживаемое путем загрузки угля, 15%). Ниже поверхности расплава на глубине 0,5 м подают технический кислород (общий расход 4000 нм³/ч). Выше поверхности расплава подают технический кислород с общим расходом 4000 нм³/ч. Температура расплава 1500^оС. Образующийся при окислении шихты шлак непрерывно выводят из ванны и отправляют на шлакопереработку. Показатели процесса для различных режимов подачи кислородсодержащего газа над поверхностью расплава приведены в таблице.