початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2265773

СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ СПАЛЮВАННЯ ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ

Ім'я винахідника: Арсентьев В.А. (RU); Петров Анатолій Васильович (UA)
Ім'я патентовласника: ВАТ "Механобр-техніка"
Адреса для листування: 199106, Санкт-Петербург, 22-я лінія, 3, корп.5, ВАТ "Механобр-техніка"
Дата початку дії патенту: 2003.05.13

Винахід відноситься до способів і пристроїв для спалювання твердих побутових відходів (ТПВ) з попередніми відділенням з них корисних компонентів для подальшої переробки. Воно може бути найбільш корисно використано для термічного знищення твердих побутових відходів, що утворюються в великих населених пунктах. Спосіб спалювання твердих побутових відходів включає укладку їх шаром на колосникові грати, подачу теплоносія, спалювання відходів, використання тепла від спалювання і очищення газів, що відходять. Під спалюються відходи на колосникові грати укладають шар вапняку у вигляді крихти фракції 5-15 мм, який був водночас теплопоглотітелем і сорбентом токсичних компонентів газів, що відходять і перетворять в процесі спалювання в будівельну вапно, співвідношення товщини шарів відходів і вапняку становить 9: 2,5, при цьому теплоносій пропускають крізь обидва шари з боку шару відходів. Охарактеризовано пристрій для реалізації способу. Технічний результат: забезпечення утилізації переважної більшості тепла, що виділяється при спалюванні ТПВ, безпосередньо в пічному агрегаті з перетворенням вапняку в будівельну вапно і виключення викидів шкідливих компонентів газової фази з пічного агрегату, спрощення механізму подачі ТПВ в піч і повне видалення продуктів згоряння.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до способів і пристроїв для спалювання твердих побутових відходів (ТПВ) з попередніми відділенням з них корисних компонентів для подальшої переробки. Воно може бути найбільш корисно використано для термічного знищення твердих побутових відходів, що утворюються в великих населених пунктах.

Спалювання ТПВ пов'язане з труднощами нейтралізації токсичних компонентів димових газів і утилізації тепла, що виділяється. Фільтри сміттєспалювальних печей, зазвичай можна порівняти за вартістю з самої піччю. Отримана в таких печах енергія не компенсує витрати на спалювання ТПВ. Дотаційні витрати складають від 50 USD на 1 тонну ТПВ (м.Москва) до 80 USD на 1 тонну ТПВ (Німеччина). Це обумовлено тим, що капітальні витрати на систему утилізації тепла в 3-5 разів перевищує витрати на пічні агрегати.

Тенденція підвищення температури спалювання до 1150 ° С і більше дозволяє руйнувати діоксини і фурану, але токсичні оксиди хоча і в менших обсягах все ж зберігаються. У зв'язку з цим актуальність створення процесу спалювання, супроводжуваного сорбцией токсичних газів, як і раніше зберігається.

Відомо пристрій (патент США № 5143000, F 23 G 05/00 від 09.01.1992 р), яке дозволяє реалізувати спосіб спалювання ТПВ в ємності. Ємність заповнюють ТПВ і під їх шар подають теплоносій з газових пальників. Відпрацьовані гази виходять через отвір в кришці ємності і направляються в фільтри.

Недолік способу - потреба в складних і дорогих фільтрах, а й ускладненість золоудаления з ємності.

Відомий спосіб отримання офлюсованного агломерату (SU 692875 A1, C 22 B 1/16, 25.10.79), що включає пошарове розміщення на колосникових решітці вапняку і окомкованной суміші коксика і залізорудної крихти, займання окомкованной суміші, поглинання вапняком токсичних компонентів горіння і часткове термохимическое перетворення вапняку на вапно.

Недолік відомого способу - лише часткове перетворення вапняку на вапно і необхідність повернення недопаленої вапняку на решітку при супутньої цього процесу неповної нейтралізації димових газів.

Відомий і приймається за прототип спосіб спалювання ТПВ в пристрої (патент США № 5265587, F 23 Н 07/04 від 30.11.1993 р). Спосіб включає укладку ТПВ шаром на колосникові грати, спалювання ТПВ, використання тепла від спалювання на ТЕЦ і очищення газів, що відходять. Колосників надають коливання, які сприяють перемішуванню ТПВ і тим самим забезпечують більш швидке їх згоряння.

Недоліком способу є його низька продуктивність, малий ККД, складність рекуперації тепла газів, що відходять і необхідність застосування дорогий і багатоступінчастої системи очищення від шкідливих домішок.

Основним завданням даного винаходу є забезпечення утилізації переважної більшості тепла, що виділяється при спалюванні ТПВ, безпосередньо в пічному агрегаті з перетворенням вапняку в будівельну вапно і виключення викидів шкідливих компонентів газової фази з пічного агрегату.

Іншим завданням є спрощення механізму подачі ТПВ в піч і повне видалення продуктів згоряння.

Третім завданням є підвищення якості та ринкової вартості продуктів згоряння (повний перехід вапняку на вапно).

Рішення всіх цих завдань забезпечує самоокупність і навіть прибутковість процесу термічного знищення ТПВ.

Всі поставлені завдання вирішуються тим, що в способі спалювання твердих побутових відходів, що включає укладку їх шаром на колосникові грати, подачу теплоносія, спалювання відходів, використання тепла від спалювання і очищення газів, що відходять, в відповідно до даного винаходу, під спалюються відходи на колоніковую грати укладають шар вапняку у вигляді крихти фракції 5-15 мм, який був водночас теплопоглотітелем і сорбентом токсичних компонентів газів, що відходять і перетворять в процесі спалювання в будівельну вапно, співвідношення товщини шарів відходів і вапняку становить 9: 2,5, при цьому теплоносій пропускають крізь обидва шари з боку шару відходів.

Спосіб здійснюється наступним чином. На рухому колосникові грати укладається шар вапняку, що виконує функції теплопоглотітеля і сорбенту, потім на нього завантажується ТПВ. При отворах в колосникових гратах, близькою до 4 мм, гранулометричний склад шару вапняку для забезпечення необхідної сорбційної ефективності повинен знаходитися всередині фракції 5 + 15 мм. При крупності вапняку менше 5 мм його частки провалюються через колосникові грати, а при крупності вапняку більше 15 мм його дисоціація - поглинання тепла протікає неефективно. Для досить повного очищення газів, що відходять співвідношення товщини шарів ТПВ та вапняку має бути 9: 2,5. Тоді вапняк добре очищає гази і поглинає максимум тепла. Якщо шар вапняку зробити тонше заявляється, то підвищиться температура газів, що відходять, що призведе до прогорання колосникових грат. Якщо його шар збільшити більш заявляється, то відбудеться зниження продуктивності агрегату по спалюванню ТПВ. Таким чином, на підставі промислового експерименту, що заявляються гранулометричний склад і співвідношення товщини шарів є необхідними і достатніми для оптимального вирішення поставленого завдання.

Для спалювання ТПВ використовуються різні пристрої, рівнем ефективності яких є ККД і чистота газових викидів в атмосферу. Цьому в пристрої сприяють механізми, що забезпечують розпушення і просування ТПВ в зонах сушіння і спалювання.

Як аналог може бути прийнятий згаданий вище патент США № 5265587, F 23 Н 07/04 від 30.11.1993 р, в якому використовуються віброколоснікі, перемішують і транспортують спалюються ТПВ. Недоліком пристрою є трудноустранімимі зашлаковиваніе решітки і потреба в дорогих багатоступеневих фільтрах.

Відомо прийняте за аналог пристрій (SU 692875 A1, C 22 B 1/16, 25.10.79), що містить колосникові грати, камери спалювання, регенерації тепла і очищення газів.

Недоліком відомого пристрою є неповне перетворення вапняку на вапно і неповна нейтралізація газів.

Як прототип застосовується пристрій для спалювання ТПВ-US 5265587 A, F 23 Н 7/04, 30/11/1993, що містить колосникові грати у вигляді нескінченного конвеєра для укладання на неї шарами вапняку і ТПВ, камеру спалювання, в якій розміщена частина конвеєра , засоби завантаження решітки та камери для очищення і відведення газів. Відоме пристрій не забезпечує повноцінного виконання операцій заявляється способу, зокрема повного перетворення вапняку на вапно, а й повноцінної очищення газів, що відходять. Крім того, відомий пристрій відрізняється складністю і високою вартістю.

Завданням заявляється пристрою є створення такої сміттєспалювальній печі, яка могла бути максимально простою і дешевою і при цьому легкої в обслуговуванні, і екологічно чистою.

Поставлена ​​задача вирішується тим, що в пристрої для здійснення способу спалювання твердих побутових відходів, що характеризується тим, що воно містить рухливу колосникові грати, виконану у вигляді нескінченного конвеєра, однією частиною своєї петлі розміщеного всередині теплового агрегату, засоби роздільної завантаження на колосникові грати вапняку і відходів , вказаний теплової агрегат включає вузли роздільної сушки вапняку і відходів, подачі теплоносія, камери згоряння і відведення газів, вузли допалювання газів і рекуперації тепла, відповідно до винаходом камера відводу газів розділена на кілька зон, дві останні з яких забезпечені колекторами подачі газів на дожигание, кінцеву нейтралізацію токсичних компонентів і рекуперацію тепла.

Заявляється пристрій забезпечує виконання способу з підвищеним ККД при ефективному поглинанні сорбентом токсичних компонентів димових газів і при максимальному спрощенні і здешевленні технології.

Принципова схема пристрою показана на фіг.1, а його конструктивна схема - на фіг.2.

Пристрій (фіг.1) містить нескінченний конвеєр 1 з колосниковим дном 2, вузлом 3 завантаження вапняку і вузлом 4 завантаження ТПВ на конвеєр 1. Частина петлі конвеєра розміщена всередині теплового агрегату 5, а на виході з нього розміщений розвантажувальний вузол 6 конвеєра 1. В теплової агрегат 5 подається повітря і природний газ.

На кресленні (фіг.2) пристрою показаний нескінченний конвеєр 1, бункер 2 вапняку з живильником 3 і бункер 4 ТПВ з живильником 5. Частина петлі конвеєра 1 розміщена всередині Теплоагрегат 6, який включає вузол 7 сушки вапняку, вузол 8 сушки ТПВ, камеру 9 нагріву ТПВ до займання, камеру 10 згоряння ТПВ і камеру 11 охолодження вапняку.

У подконвейерной зоні розміщені напрямні ємності 17 для потемпературного розподілу газів, що відходять через ексгаустер 18 до споживача для утилізації їх теплової енергії та додаткової очистки через циклон 15 і фільтр 16.

Обпалений вапняк виноситься конвеєром 1 в розвантажувальний пристрій 12 і далі на гуркіт 13 і конвеєр 14.

Спосіб за допомогою пристрою працює наступним чином. На нескінченний конвеєр 1 (фіг.2) з бункера 2 подається вапняк, який укладається рівним шаром за допомогою живильника 3 на колосникові грати конвеєра. Проходячи над вузлом 7, вапняк піддається сушінню. З бункера 4 на поверхню вапняку живильником 5 завантажується ТПВ так, щоб співвідношення товщини шарів ТПВ та вапняку було 9: 2,5. Завантажений конвеєр подає матеріал в тепловій агрегат 5, де ТПВ в зоні вузла 8 піддається сушінню, а під вузлом 9 запалюється і згорає під вузлом 10. У камері 11 вапняк з золою охолоджуються і надходять в розвантажувальний пристрій 12 і далі на гуркіт 13 для класифікації обпаленого вапняку (вапна). Далі він конвеєром 14 подається в накопичувальні бункери. Димові гази через розподільні ємності 17 і ексгаустер 18 направляються на нагрівання котлів, потім частково повертаються для утилізації тепла в голову Теплоагрегат 5, а інша їх частина направляється через циклон 15 і фільтри 16 в димову трубу.

Таким чином, пропонований спосіб і пристрій, відповідно до відмітними ознаками, істотно простіше традиційних агрегатів і не вимагають дорогих і складних фільтрів для очищення димових газів, а на виході процесу виходить товарна вапно, що забезпечує прибуток від традиційно витратного процесу.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб спалювання твердих побутових відходів, що включає укладку їх шаром на колосникові грати, подачу теплоносія, спалювання відходів, використання тепла від спалювання і очищення газів, що відходять, що відрізняється тим, що під спалюються відходи на колосникові грати укладають шар вапняку у вигляді крихти фракції 5 15 мм, що є одночасно теплопоглотітелем і сорбентом токсичних компонентів газів, що відходять і перетворять в процесі спалювання в будівельну вапно, співвідношення товщини шарів відходів і вапняку становить 9: 2,5, при цьому теплоносій пропускають крізь обидва шари з боку шару відходів.

2. Пристрій для здійснення способу спалювання твердих побутових відходів за п.1, що характеризується тим, що воно містить рухливу колосникові грати, виконану у вигляді нескінченного конвеєра, однією частиною своєї петлі розміщеного всередині теплового агрегату, засоби роздільної завантаження на колосникові грати вапняку і відходів, зазначений теплової агрегат включає вузли роздільної сушки вапняку і відходів, подачі теплоносія, камери згоряння і відведення газів, вузли допалювання газів і рекуперації тепла, при цьому камера відводу газів розділена на кілька зон, дві останні з яких забезпечені колекторами подачі газів на дожигание, кінцеву нейтралізацію токсичних компонентів і рекуперацію тепла.

Версія для друку
Дата публікації 21.02.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів