способ переработки твердых отходов и камера радиационно- термической газификации

Формула изобретения

1. Способ переработки твердых отходов, включающий измельчение отходов, разделение их на фракции, пиролиз смеси и отделение пиролитических газов от твердых частиц, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, уменьшения энергоемкости и исключения вредных выбросов, обугленные остатки пиролиза направляют в камеру радиационно-термической газификации и воздействуют на них пучком электронов, причем газификацию обугленных остатков осуществляют в атмосфере водяного пара в псевдоожиженном слое, а продукты газификации отводят из камеры, подвергают пылеочистке в горячем циклоне, вводят в систему газоразделения, где выделяют очищенный горючий газ, который используют для нагрева сушильно-пиролитической печи и получения электроэнергии, конденсат с высокой температурой кипения, который возвращают на газификацию после смешивания с обугленными остатками пиролиза, и легкокипящий конденсат, который используют для получения пара для газификации обугленных остатков пиролиза.

2. Камера радиационно-термической газификации для переработки твердых отходов, состоящая из корпуса с отверстиями для ввода газифицируемых продуктов и вывода газа, отличающаяся тем, что корпус камеры разделен на верхнюю неподвижную часть, снабженную излучателем электронов, и нижнюю подвижную часть, снабженную вибратором и выполненную в виде корыта с рифленым днищем, причем основание стенок верхней части камеры размещено внутри нижней части камеры с образованием зазора между их стенками, а угол наклона ребер рифления к плоскости основания выполнен большим в сторону выпуска золы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области переработки отходов, а именно к переработке твердых отходов, содержащих органическую компоненту, например, бытовых отходов.

Известны камеры газификации твердого топлива с псевдоожиженным слоем, который создается продувкой газа через сыпучий материал /1/. К недостаткам подобных камер относится необходимость поддержания постоянного грануляционного состава твердого материала и очистки отходящих газов от пыли. Конструкция известных камер не позволяет эффективно использовать их в заявляемом способе.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса, уменьшение его энергоемкости и исключение вредных выбросов в атмосферу.

Для достижения поставленного результата на обугленные остатки пиролиза действуют электронным пучком в среде водяного пара в псевдоожиженном слое. Газообразные продукты пиролиза и газификации очищают от пыли, выделяют из них горючую компоненту, которую направляют на нагрев сушильно-пиролитической печи и для получения электроэнергии, конденсат с высокой температурой кипения, который смешивают с твердыми остатками пиролиза, направляемыми на газификацию, и конденсат с низкой температурой кипения, состоящий преимущественно из воды, который используют для получения пара, направляемого в камеру газификации.

Камера радиационно-термической газификации, предназначенная для реализации данного способа, имеет корпус с отверстиями для ввода смеси, предназначенной для газификации, и пара, а также для отвода продуктов газификации. Корпус разделен на верхнюю часть, снабженную излучателем электронов, и нижнюю часть, снабженную вибратором и выполненную в виде корыта с рифленым днищем, причем основание стенок верхней части камеры размещено внутри нижней части с образованием зазора между стенками последней.

Способ и устройство поясняются чертежами.

На фиг. 1 показана схема технологического процесса в соответствии с заявляемым способом;

на фиг. 2 устройство камеры радиационно-термической газификации;

на фиг. 3 разрез по А-А фиг.2.

Способ осуществляют следующим образом.

Отсортированные от металла и крупных твердых включений и измельченные отходы загружаются в бункер-накопитель 1, откуда с помощью шнекового питателя перегружаются во вращающуюся сушильно-пиролитическую печь 2, сконструированную по принципу двойного шнека, в котором твердые и газообразные продукты движутся противотоком. Газообразные продукты пиролиза по трубопроводу 3 направляют в систему газоразделения 4. Твердые обугленные продукты пиролиза направляют в бункер 5, где их смешивают с высокотемпературным конденсатом, доставляемым по трубопроводу 6 из системы газоразделения 4. Полученную смесь с помощью шнекового питателя 7 загружают в камеру радиационно-термической газификации 8, где ее подвергают действию электронного пучка, вводимого в камеру из ускорителя 9 через выпускное устройство 10, в атмосфере водяного пара. Образующиеся газы выводят из камеры и пропускают через горячий циклон 11. Зольные частицы из камеры 8 перегружают в золосборник 12, откуда их вместе с частицами, уложенными циклоном, транспортируют в систему золоудаления 13.

Продукты газификации направляют в систему газоразделения 4, где выделяют помимо высокотемпературного также и низкотемпературный конденсат, который по трубопроводу 14 вводят в парогенератор 15, а образовавшийся пар подводят к камере радиационно-термической газификации и в его атмосфере проводят процесс газификации твердых остатков пиролиза. Очищенный в системе газоразделения горючий газ по трубопроводу 16 распределяют между камерой сгорания 17 сушильно-пиролитической печи 2 и газотурбинной электростанцией 18. Продукты сгорания газа после нагрева сушильно-пиролитической печи пропускают через парогенератор 15 и выбрасывают в атмосферу через трубу 19. Вода, используемая в теплообменниках системы газоразделения 4, охлаждается в градирне 20. Защиту персонала от излучения, создаваемого ускорителем 9, обеспечивают толщей стен 21.

Обугленные продукты пиролиза, загружаемые в камеру шнековым питателем 22 падают на рифленое днище 23 нижней части камеры, вибрацией которого через тягу 24 создают псевдоожиженный слой продуктов пиролиза. Электронным пучком 25 воздействуют на верхний слой продуктов пиролиза 26. Рифление днища 23 выполнено с большим углом наклона в сторону выпуска золы, чем достигается при прямом ходе днища перемещение опустившихся зольных частиц в сторону выпуска золы, а обратным ходом встряхивание слоя продуктов. Устройством зазора между подвижной и неподвижной частями камеры обеспечивают выпуск образовавшихся в камере газов. Зольные частицы удаляют из камеры через лоток 24 в бункер.