Піроліз ТПВ

Останнім часом одержав поширення новий метод термічної обробки відходів - піроліз, що забезпечує високоефективне знешкодження відходів, їх енерготехнологічне використання як паливо і сировини для хімічної промисловості при одночасному скороченні викидів, що забруднюють навколишню природне середовище. При піролізі відходів протікають наступні зв'язані між собою процеси: сушіння, суха перегонка (власне піроліз), газифікація і горіння коксового залишку, взаємодія газоподібних продуктів, що утворилися.

Рис.. Сміттєспалювальний агрегат Бриєнського машинобудівного

заводу (ЧСФР) у м. Владивостоці

1 - дробеочистне пристрій; 2 - конвективна поверхня казана; 3 - перегородки газоходів;

4 - газохід економайзера; 5 - нижній барабан казана; 6 - розтопочні пальники; 7 - задній екран;

8 - камера догорання; 9 - бічний екран; 10 - стельовий екран; 11 - пароперегрівник; 12 - задня стінка камери догорання; 13 - верхній барабан казана

Рис.. Сміттєспалювальний котлоагрегат заводів ЧКД – Дукла (ЧСФР)

1 - барабан казана; 2 - газохід пароперегрівника; 3 - похилий конвективний пучок; 4, 5, 15 -

вертикальні колектори; 6 - економайзер; 7 - вертикальні екранні труби; 8 - золозбірник;

9 - тічка отсепарированої золи; 10 - жужільна шахта; 11 - камера догорання; 12 - задній екран; 13 - бічний екран; 14 - фронтовий екран; 16 - проміжний колектор; 17 - ширми-панелі;

18 - піднімальні труби; 19 - колектор піднімальних труб

Рис.. Експериментальний сміттєспалювальний котлоагрегат виробництва СРСР для м. Володимира продуктивністю 3т/ч ТПВ, що спалюються

1 - камера догорання; 2 - задній екран; 3 - бічний екран; 4 - фронтовий екран; 5 - проміжна камера; 6 - верхній барабан казана; 7 - казановий пучок; 8 - дробеочистний пристрій; 9 - обдувочні апарати; 10 - економайзер; 11 - нижній барабан казана; 12 - золові пічі; 13 - золові воронки

Рис.. Сміттєспалювальний котлоагрегат фірми «Волунд» для спецзаводу №3 (Москва)

1 - казан-утилізатор з кутовими трубами; 2 - камера змішання потоків газу; 3 - золозбірник;

4 - жужільвидалювач; 5 - тічка золи; 6 - дожигательний барабан; 7 - топковий пристрій; а - м - вертикальні газоходи

Рис.. Схема установки високотемпературного піроліза УВТП

1 - прийомна лійка; 2 - затвор; 3 - конденсатор рідких продуктів; 4 - дросельні заслінки; 5 - вентилятор; 6 - газоаналізатор; 7 - димосос; 8 - система газоочистки; 9 - сопло підігрітого повітря; 10 – повітропідігрівник; 11 - водяна ванна; 12 – швельшахта

Для процесів пірогенетичного розкладання відходів характерно Стехіометричне рівняння, подібне до рівнянь хімічних реакцій: відходи + ^оС– газ + смоли + водяний розчин + вуглецевий твердий залишок (кокс). Співвідношення кількостей одержуваних газоподібних, рідких і твердих продуктів, а також їхній склад залежать від умов піроліза і складу вихідного продукту. У результаті газифікації вуглець твердого залишку під впливом окислювача (повітря, чи кисню водяних пар) перетворюється в газоподібне паливо. Твердий залишок, який залишився після цього, містить лише мінеральну частину відходів.

При повітряному, кисневому чи паровому дутті відбуваються окислювально-відновні реакції.

Відповідно до температурного рівня процесу піролізні установки підрозділяються на низькотемпературні (450...500 ^ос), що характеризуються мінімальним виходом газу, максимальною кількістю смол, олій і твердих залишків; середньотемпературні (до 800 ^оС), при яких збільшується вихід газу, а кількість смол і олій зменшується; високотемпературні (понад 800 ^оС), що відрізняються максимальним виходом газів і мінімальним - смолообразних продуктів.

Високотемпературний піроліз забезпечує інтенсивне перетворення вихідного продукту; швидкість реакції зростає зі збільшенням температури по експоненті, у той час як теплові втрати зростають лінійно; розширюється проміжок теплового впливу на відходи; відбувається більш повний вихід летучих продуктів; скорочуються обсяг і кількість залишку після закінчення процесу. Поряд з побутовими цієї установки дозволяють переробляти виробничі відходи.

При піролізі намагаються уникати області температур в інтервалі 1050...1400 ^оС, оскільки при цьому починається розм'якшення і плавлення шлаків, що може привести до неполадок у системі шлаковидалення.

Основним вузлом піролізної установки є реактор, що представляє собою шахтну піч з убудованої усередині нього швельшахтою, а також система евакуації газів, що дозволяє уникнути змішування піролізних і димових газів. Відходи завантажують у верхню частину реактора з трьома затворами шиберного типу. Під дією власної ваги відходи опускаються через швельшахту в нижню частину реактора, куди подається підігрітий до 800 ^оС повітря. Вуглецевий осад від піролізу відходів згоряє, утворити температуру 1600 ^оС, достатню для плавлення непальних складових. Розплавлений шлак виводиться в жужільну ванну. Димові гази, омиваючи швельшахту, направляються в повітропідігрівник, а потім, пройшовши системи газоочистки, виводять в атмосферу. Піроліз відходів здійснюється у швельшахті, отримані продукти приділяються через її верхню частину в конденсатор. У конденсаторі з газу виділяються волога і смола. Частина газу відбирається для пальників, розташованих у повітронагрівачі й у нижній частині реактора.

По тракті димових газів за системою газоочистки встановлений газоаналізатор, що впливає через систему регулювання на дросельні заслінки, установлені на лінії димових газів, що ідуть, і пального газу. З появою в димових газах продуктів неповного згоряння відкривається дросельна заслінка в лінії пального газу і прикривається заслінка в лінії газів, що ідуть. Таким чином, у линию пиролитического газу попадає мінімум баластових продуктів повного згоряння димових газів, що ідуть, що направляються в димохід. Завдяки такій схемі теплота згоряння одержуваного піролізного газу в основному залежить тільки від складу і властивостей оброблюваних відходів.

У комплекс установки по піролізу входять три основних корпуси: підготовчий, прийомний і дробильний. Прийомний корпус складається з прийомного і завантажувального відділень і двоповерхової відкритої площадки, на якій розташовані сушильний і піролізний барабани. Сушіння здійснюється за рахунок спалювання природного газу, а піроліз - за рахунок спалювання чи газу важкої смоли, одержуваних у процесі піролізу.

Некомпостовані побутові відходи (НПВ) надходять на установку з контрольного гуркоту МПБО по стрічковому конвеєрі із шириною стрічки 1000 мм, розташованому в закритій галереї довжиною 47,2 м. У підготовчому корпусі над стрічковим конвеєром встановлений електромагнітний залізовідділювач (ЭПР-120). Відбираються з потоку НБО консервні банки й інший чорний метал попадають у спеціальний бункер, відкіля направляються в два пакетировочні преси (БА-1330).

Одержувані в пресах пакети металу (цикл пресування - 1,5 хв) масою 60...80 кг по двох конвеєрах викочуються на площадку, де за допомогою підвішеної до крана електромагнітної шайби (М-225) складуються і вантажаться в автомашини для відправлення у Вторчермет.

У підготовчому корпусі встановлений також сепаратор для добору з НПВ кольорових металів. Далі стрічковим конвеєром сировина попадає в бункер НПВ прийомного корпуса. При коефіцієнті заповнення 0,7 у ньому може зберігатися добовий запас сировини, тобто близько 200 м³. Бункер має дві приймальні посади, куди розвантажуються самоскиди, що привозять тверді органічні промислові відходи.

З бункера відходи вибирають грейферним краном. Кран подає відходи в проміжний бункер, днищем якого служить стрічковий живильник. Живильник рухається з мінімальною швидкістю 0,4 м/хв, забезпечуючи продуктивність установки 4 т/ч.

Дата добавления: 2015-07-18