ЭлБиб

94 / 98

14.04.2017 Сравнительная оценка способов и устройств обеззараживания и утилизации отходов различного происхождения
4/8
В настоящее время используется способ утилизации отходов, содержащих органические
материалы, в том числе хлорсодержащие и инфицированные, включающий загрузку отходов в
камеру термического разложения (КТР), нагрев и разложение органики в КТР пиролиз, с
образованием газообразных и твердых продуктов, их сжигание, каталитическое обезвреживание,
охлаждение в теплообменнике и пылеочистку дымовых газов, отличающийся тем, что загрузку
отходов в камеру термического разложения производят через шлюзовое устройство, постоянно
промываемое инертным газом, отходы подвергают бескислородному термическому разложению пиролизу, при температуре 550700°С в металлической камере, нагреваемой снаружи
комплексно дымовыми газами от сжигания внешнего топлива в расположенной в
непосредственной близости к ней горелки, дымовыми газами из циклонной топки, полученными
от сжигания в ней при температуре 12001300°С газообразных продуктов пиролиза, и дымовыми
газами от сжигания на колосниковой решетке твердых продуктов пиролиза, причем теплообмен
во внутреннем объеме камеры термического разложения интенсифицируют постоянным
перемешиванием отходов и созданием искусственной циркуляции газовой фазы за счет подачи в
ее нижнюю часть нагретого до 600 700°С инертного газа, приготовление которого осуществляют
за счет теплового потенциала дымовых газов, газообразные продукты из камеры термического
разложения вводят в циклонную топку посредством инжекции, причем в качестве
инжектирующей среды используют нагнетаемый под давлением воздух, предварительно
подогретый до 350400°С, отходящими дымовыми газами, уловленный в скруббере шлам
направляют на повторный пиролиз в камеру термического разложения, а весь технологический
процесс проводят под разрежением.
Известен способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов, включающий их
подготовку и загрузку в вертикальную шахтную печь, подачу топлива и горячего воздуха в
нижнюю часть шахтной печи, вывод пиролизного газа и парообразных компонентов,
образующихся в результате горения в ее верхней части (патент РФ Ns 2105245, МПК F 23, G
5/00, опубликован. 20.02.98). Существенным недостатком известного способа является не очень
высокая эффективность процесса получения и использования пиролизного газа, обусловленная
использованием в качестве газифицирующего агента горячего воздуха, что приводит к снижению
производительности технологического процесса переработки отходов. Известен способ
переработки твердых бытовых и промышленных отходов, (патент РФ JVs 2213908, МПК F 23, G
5/00, опубликован. 10.10.03), включающий предварительную обработку и загрузку отходов в
реактор, нагрев, сушку, пиролиз и сжигание с образованием продуктов переработки в
газообразной и жидкой фазе, вывод продуктов переработки из реактора. При этом нагрев, сушку
и пиролиз ведут в реакторе при абсолютном давлении 0,08 0, 095 МПа, а предварительную
обработку производят путем измельчения, смешивания с флюсом и прессования. Указанный
способ имеет достаточно высокую производительность при одновременной экологической
безопасности процесса переработки за счет ряда предварительных действий по обработке
отходов и создания условий по интенсификации процессах[15]. Однако процесс деструкции
отходов не является достаточно эффективным с точки зрения безопасности и технологичности
процесса. Известна установка для переработки органического сырья в топливные компоненты
(патент РФ Ne 2182684, МПК F 23, G 5/027, опубликован. 20.05.2002), содержащая средство для
подачи сырья, реактор пиролиза, снабженный кольцевой топочной камерой, систему разделения
парогазообразной смеси, средство для выгрузки.
Размещение кольцевой топочной камеры непосредственно в реакторе пиролиза ведет к
повышению эффективности процесса, однако в указанной установке процесс деструкции отходов
не позволяет добиться их качественной переработки, поскольку конструкция реактора не
рассчитана на применение пиролиза с высокими температурами [17]. Наиболее близкими по
технической сущности и достигаемому результату к заявляемой группе изобретений является
способ и устройство для получения углеводородов из бытового мусора или отходов и/или отходов
органических материалов (патент РФ JVb 2202589, МПК F 23, G 5/027, опубл. 10.10.2003) путем
двухстадийного крекинга при различных температурах с последовательными загрузкой и
выгрузкой [16]. Указанный способ включает в себя стадию загрузки отходов в горизонтальный
вращающийся реактор для осуществления реакции первого крекинга и загрузки остатков от
первого крекинга в реактор с винтовой мешалкой для осуществления реакции второго крекинга.
При этом крекинг представляет собой реакцию пиролиза и/или каталитический крекинг.
Устройство для реализации данного способа содержит главным образом горизонтальный
вращающийся реактор и реактор с винтовой мешалкой. Указанные способ и устройство являются
более эффективными с точки зрения безопасности и технологичности процесса переработки
отходов, поскольку реакции крекинга осуществляются в две стадии в отдельных реакторах при
разных температурах. Отсутствие высоких температур при первой реакции крекинга
положительно сказывается на состоянии первого реактора.
Однако данный способ для получения углеводородов из бытового мусора или отходов и
устройство для его реализации являются критичными с точки зрения эффективности процесса
разрушения отходов, в частности таких составляющих как скорость и качество, а также
технологичности и безопасности процесса переработки. Дополнительным фактором, влияющим
на качество переработки отходов, является наличие вращающегося реактора. Вращающийся
реактор является дорогостоящим и сложным в изготовлении, а процесс эффективной деструкции
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека