ЭлБиб

95 / 98

14.04.2017 Сравнительная оценка способов и устройств обеззараживания и утилизации отходов различного происхождения
5/8
при воздействии высоких температур зависит от соблюдения условий безопасности процесса,
определяемых отсутствием деформаций реактора при высоких температурах. Указанные
проблемы могут быть разрешены с помощью заявляемой группы изобретений. Раскрытие
изобретения основной задачей заявляемой группы изобретений является создание способа и
устройства переработки бытовых и промышленных отходов органических материалов,
позволяющих повысить качество процесса переработки отходов и наиболее полно переработать и
извлечь полезные продукты, например, такие как жидкие и газообразные углеводороды, и
твердые продукты. В технический результат входит повышение эффективности и надежности за
счет проведения процесса переработки отходов в две стадии при совмещении различных
воздействий на сырье — пиролиза и электромагнитного, что позволяет ускорить и наиболее
полно производить деструкцию отходов, а также наиболее оптимально разделять и
структурировать различные, полезные выходные продукты.
Указанная задача решается тем, что в способе переработки бытовых и промышленных
органических отходов, включающем проведение первой и второй стадии пиролиза, разделение
продуктов пиролиза на фракции, и переработку каждой фракции с получением полезных
продуктов, вторую стадию пиролиза проводят при одновременном электромагнитном
воздействии на продукты пиролиза. Предпочтительно осуществлять периодическое
электромагнитное воздействие электрическим разрядом с напряжением пробоя разряда от 10 до
50 кВ с частотой разрядов от 3 до 500 Гц. Предпочтительно обе стадии пиролиза проводить в
неподвижном реакторе, разделенном на две части, в которых первичный пиролиз осуществляют
при температуре 200300°С, а вторичный при температуре 400 1200° С. Разделение продуктов
пиролиза на фракции осуществляют путем отделения среды жидких углеводородов от воды,
отвода газообразных продуктов, их охлаждения и конденсации, вывода твердых продуктов из
реактора. Предпочтительно бытовые и промышленные отходы органического происхождения
подвергать предварительной обработке, включающей в себя, например, измельчение и
перемешивание. Оптимально проводить переработку отходов в присутствии катализатора,
который выбирают в зависимости от состава отходов в соотношении от 2 до 15 % от массы
отходов. При этом оптимально в качестве катализатора использовать натриевую щелочь.
Предпочтительно осуществлять пиролиз при избытке давления в пределах от 0,15 до 0,7 атм.
Поставленная задача решается также тем, что в устройство для переработки бытовых и
промышленных отходов органического происхождения, содержащее реактор пиролиза, состоящий
из двух частей и систему разделения парогазовых продуктов пиролиза, дополнительно введен
источник электромагнитного воздействия, установленный на второй части реактора, выход
которой соединен с системой разделения парогазовых продуктов пиролиза. Предпочтительно
реактор пиролиза выполнить неподвижным оборудованием. Устройство может дополнительно
содержать узел подготовки сырья, соединенный с первой частью реактора, который может быть
выполнен в виде экструдера. Предпочтительно снабдить устройство узлом выгрузки твердого
продукта, выполненным в виде газоплотных шиберов. Система разделения парогазовых
продуктов пиролиза может содержать конденсатор парогазовой смеси, являющийся ее входом,
горелочное устройство и узел разделения жидких сред, соединенные с конденсатором
парогазовой смеси.
Первая часть реактора предпочтительно может быть выполнена в виде приемной емкости,
герметичных внешнего цилиндра и внутреннего цилиндра, в котором содержится шнек с
переменным шагом, имеющий полый вал, соединенный с приводом, полый вал содержит входной
и выходной патрубки шнека, между внутренним и внешним цилиндрами расположена
спиралевидная направляющая, на внешнем цилиндре установлена группа патрубков ввода
горячих газов и патрубок отвода горячих газов, а с внутренним цилиндром соединен выходной
патрубок.
Вторая часть реактора пиролиза может быть выполнена в виде герметичных внешнего цилиндра
и внутреннего цилиндра, содержащего шнек, расположенный на валу, соединенном с приводом,
между внутренним и внешним цилиндрами расположена спиралевидная направляющая, внешний
цилиндр содержит группу патрубков ввода горячих газов и патрубок отвода горячих газов,
внутренний цилиндр содержит патрубок с фланцем для соединения с первой частью реактора,
патрубок отвода парогазовых продуктов и патрубок для выхода твердых продуктов. Источник
электромагнитного воздействия оптимально выполнить в виде генератора, соединенного с
группой разрядных устройств, установленной на патрубке с фланцем для соединения с первой
частью реактора [12]. Предпочтительно выполнить конденсатор парогазовой смеси в виде
внешнего и внутреннего цилиндров, между которыми расположена спираль для циркуляции
парогазовой смеси, внутренний цилиндр выполнить содержащим патрубки подвода и отвода
охлаждающей жидкости, а внешний цилиндр снабдить патрубками вводавывода
парогазообразных продуктов, патрубком отвода жидких продуктов, при этом внешний цилиндр
выполнен с кожухом, в котором установлены патрубки подвода и отвода охлаждающей жидкости.
Оптимально первую и вторую части реактора снабдить утеплителем. Предпочтительно шнек
второй части реактора выполнить лопастным. Заявляемые способ и устройства позволяют
повысить эффективность процесса переработки отходов путем повышения качества переработки
отходов и ускорения процесса их деструкции. Это достигается за счет того, что применяемое в
Электронная Нау ная СельскоХозяйственная Библиот ка