RU2475677C1 - Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов с получением синтез-газа - Google Patents
Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов с получением синтез-газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2475677C1 RU2475677C1 RU2011137498/03A RU2011137498A RU2475677C1 RU 2475677 C1 RU2475677 C1 RU 2475677C1 RU 2011137498/03 A RU2011137498/03 A RU 2011137498/03A RU 2011137498 A RU2011137498 A RU 2011137498A RU 2475677 C1 RU2475677 C1 RU 2475677C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- water
- synthesis gas
- temperature
- flue gases
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/20—Waste processing or separation
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области переработки твердых бытовых и промышленных отходов с получением в качестве конечного продукта синтез-газа. Особенности способа: измельченные отходы в смеси с CO2 и H2O прокачивают через газификатор, образовавшиеся газообразные продукты вместе с водяным паром подвергают закалке в водоохлаждаемом закалочном устройстве, дополнительно охлаждают до температуры 40-50°C, после чего забирают эксгаустером и прокачивают через аппараты очистки от пыли, кислых газов, соединений серы, смол и органических соединений. Очищенный газ разделяют на два потока, один из которых направляют в качестве топлива на горелку, а второй поток пропускают через устройство стабилизации соотношения водорода и оксида углерода для получения синтез-газ требуемого состава. В адсорбере из дымовых газов выделяют диоксид углерода, который направляют на вход газификатора. Часть очищенного от примесей синтез-газа используют в качестве топливного газа на горелке беспламенного типа. Для рекуперации тепла дымовых газов используют теплообменные аппараты радиально-спирального типа, а для очистки синтез-газа от примесей - массообменные аппараты пенного типа. Технический результат: увеличение выхода синтез-газа на единицу массы перерабатываемых отходов, минимизация выбросов в атмосферу токсичных компонентов и парникового газа, а также минимизация содержания азота и его соединений в получаемом газе. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области переработки твердых бытовых и промышленных отходов (ТБПО) с получением в качестве конечного продукта синтез-газа и может быть использовано в коммунальном хозяйстве и в различных отраслях промышленности для последующего химического синтеза жидких углеводородов и, в первую очередь, - высококачественных моторных топлив.
Важнейшей глобальной экономической и экологической задачей, стоящей перед мировым сообществом, является переход на использование возобновляемых источников энергии. Одним из альтернативных энергоносителей являются твердые бытовые и промышленные отходы (ТБПО).
Еще в 60-е годы XX века ряд промышленно развитых стран, в том числе США, Германия, Франция, Япония, Швейцария, Канада, начали интенсивно заниматься вопросами утилизации и переработки ТБПО, причем успешное решение этой задачи позволило бы не только получить новый источник энергии, но также и предотвратить дальнейшее расширение, а в дальнейшем добиться и уменьшения площадей, занимаемых полигонами-хранилищами ТБПО и несанкционированными свалками бытового мусора, наносящими колоссальный вред природе из-за попадания из них огромных количеств токсичных веществ в атмосферу, почву и водоемы.
В результате многолетних исследований в ряде стран были разработаны и построены мусоросжигательные заводы, созданы технологии по переработке ТБПО с получением топливного газа, используемого для теплофикационных целей и производства электроэнергии.
Основные применяемые способы утилизации и переработки ТБПО.
- Сжигание при температуре не менее 1200°С, которое проводят в печах различной конструкции, в том числе в шахтных печах, в псевдоожиженном слое, во вращающихся печах и т.д. При этом наряду с образованием воды и диоксида углерода образуются оксиды азота, оксиды серы, оксиды углерода, бензопирен, диоксин и десятки других соединений, оказывающих негативное воздействие на живые организмы и природу.
Применяемые системы очистки отходящих дымовых газов не могут обеспечить качественную очистку от вредных компонентов.
- Газификация при температуре 600-1300°С автотермическим методом (т.е. с непосредственным контактом теплоносителя - дымовых газов с обрабатываемым продуктом) в шахтных или вращающихся печах с использованием в качестве окислителя и газифицирующего агента воздуха. Состав получаемого газа отличается высоким содержанием азота до 55-58% и низкой теплотворной способностью, не превышающей 1800-2000 ккал/нм3.
- Разложение ТБПО в шлаковом расплаве при температуре 1300-1700°С. При этом также получают топливный газ с низкой теплотворной способностью 1500-1800 ккал/нм3, который может быть использован только как топливо для теплофикационных целей или производства электроэнергии.
- Плазменная газификация при температуре 2800-5500°С с получением топливного газа с низшей теплотворной способностью до 2500 ккал/нм3. При высокотемпературной плазменной переработке отходов проходит процесс пиролиза компонентов ТБПО без доступа воздуха извне. При этом из генератора выходит газ с температурой 870-900°С, который кроме СО, H2, СО2, N2, CnHm и H2O содержит соединения серы, хлора, оксиды свинца, цинка и др. При снижении температуры газа в процессе газификации проходят параллельные и последовательные реакции с образованием новых веществ, в том числе образование смол и выделение свободного углерода. Это приводит к забивке аппаратуры и другим негативным последствиям. Кроме того, высокая температура при сжигании топливного газа приводит к образованию в отходящих дымовых газах повышенного содержания оксидов азота и оксида углерода.
Таким образом, традиционные методы газификации ТБПО, предусматривающие автотермический метод подвода тепла к обрабатываемому продукту, не позволяют получить газ с высокой теплотворной способностью. Теплотворная способность такого газа не превышает 2500 ккал/кг, в нем содержится более 50% азота, и он может быть использован только в качестве низкокалорийного топлива. Применение вместо воздуха в традиционных генераторах газа (газификаторах ТБПО) в качестве окислителя чистого кислорода, или воздуха, обогащенного кислородом, значительно повышает стоимость получаемого газа за счет повышения капитальных вложений и эксплуатационных затрат и делает реализацию такого проекта экономически нецелесообразной.
Ниже приведены примеры известных способов переработки и уничтожения ТБПО и устройств для их осуществления.
Известна технологическая схема в виде устройства для сжигания бытовых отходов (патент RU №2114357, кл. F23G 5/00, опубл. 1998, бюл. №18), включающая приемно-разгрузочное устройство с бункером, мусоросжигательный котел с топкой и хвостовыми поверхностями нагрева, котел-утилизатор, дымосос для нагнетания дымовых газов от мусоросжигательного котла в топку котла-утилизатора, систему ввода раствора аммиака в газоход котла-утилизатора для нейтрализации NOx, газоочистное оборудование и дымовую трубу. Для дожигания продуктов неполного сгорания отходов мусоросжигательный котел снабжен камерой дожигания. Поскольку сжигаемые отходы имеют низкое значение теплоты сгорания (<1700 ккал/кг), для обеспечения устойчивого процесса горения в камеру дожигания, а также в топку котла-утилизатора дополнительно подводится топливо от внешнего источника (газ или мазут). В котле-утилизаторе генерируется водяной пар для собственных или внешних потребителей, а также для производства электроэнергии.
Недостатками данной технологической схемы являются следующие:
- необходимость использования высококалорийного топлива (газа, мазута) от внешнего источника;
- использование в технологическом процессе аммиака, являющегося взрывоопасным и токсичным веществом, приводит к существенному ужесточению требований к производственным помещениям и значительному возрастанию капитальных и эксплуатационных затрат;
- сжигание отходов при высокой температуре (>1340°С) сопровождается образованием вредных примесей (NOx, CO, SO2 и др.), выбрасываемых в атмосферу;
- невозможность эффективной очистки дымовых газов от NOx;
- выброс в атмосферу большого количества парникового газа СО2;
- в качестве конечного продукта вырабатывается только тепловая и/или электрическая энергия, которая в реальных условиях не всегда может найти применение.
Известен способ переработки ТБПО по патенту RU №2213908, кл. F23G 5/00, опубл. 2003, бюл. №28, включающий предварительную обработку ТБПО, загрузку в реактор, нагрев, сушку, пиролиз и сжигание с образованием продуктов переработки в газообразной и жидкой фазах, вывод продуктов переработки из реактора; все процессы в реакторе ведут при абсолютном давлении 0,08-0,095 МПа, 15-30% полученного пиролизного газа используют в качестве технологического топлива, подмешивая к нему перед подачей на горелку воздух с коэффициентом 1,0-4,69 и подводя образовавшуюся высокотемпературную смесь продуктов сгорания, содержащую воздух, водяной пар и СО2, в реактор в качестве газифицирующего агента при пиролизе, а остальную часть пиролизного газа используют в качестве энергетического топлива, например, для производства тепловой и электрической энергии в котлотурбинном блоке.
К недостаткам данного способа относятся следующие:
- пиролиз ТБПО осуществляют автотермическим методом, т.е. теплоту эндотермической реакции пиролиза подводят путем непосредственного контакта перерабатываемого материала с продуктами сжигания технологической части полученного ранее пиролизного газа, вследствие чего во вновь получаемом пиролизном газе содержится более 50% азота, из-за чего теплотворная способность газа не превышает 2500 ккал/кг;
- значительную часть получаемого пиролизного газа (70-85%) сжигают в паровом котле, дымовые газы из которого, содержащие большое количество токсичных и парниковых газов, сбрасывают в окружающую среду, т.к. существующие средства очистки дымовых газов от этих компонентов недостаточно эффективны; кроме того, они существенно увеличивают стоимость технологического процесса;
- не всегда и не везде можно реализовать получаемую тепловую и электрическую энергию.
Известен способ высокотемпературной переработки отходов жизнедеятельности мегаполиса (патент RU №2295092, кл. F23G 5/027, опубл. 2004, бюл. №7), предусматривающий нагревание массы отходов в печи без доступа воздуха до температуры 2000°С подводимым по трубам из жаростойкого материала и впрыскиваемым в печь диоксидом углерода, который получается термическим разложением кальцита с температурой 1000°С и дополнительно нагревается до температуры 2300°С продуктами сжигания водорода в кислороде. Температура водородного факела около 2600°С. Поступая в печь, горячий диоксид углерода восстанавливается углеродом, содержащимся в перерабатываемых отходах, до оксида углерода, который смешивают за пределами печи с водяным паром при температуре 500°С. Затем в результате химического взаимодействия полученной смеси с окисью кальция получают газообразный водород и кальцит, который используют для получения окиси кальция и диоксида углерода. Часть диоксида углерода, отдавшего в печи тепло перерабатываемым отходам, отводят из печи для производства карбамида при температуре 200°С и давлении 20 МПа с подводом аммиака.
Недостатки известного способа заключаются в следующем:
- часть технологических операций проводят при высоких температурах (до 2600°С), вследствие чего неизбежно использование весьма дорогостоящих жаростойких конструкционных материалов, например тантала;
- покрытие недостающего количества азота, в том числе для получения аммиака, предусматривают получением его из сжиженного атмосферного воздуха, для чего необходима дорогостоящая и энергоемкая криогенная воздухоразделительная установка;
- рассматриваемый способ включает весьма энергоемкий процесс электролиза воды для получения водорода;
- предусмотрено проведение процесса преобразования карбаминовокислого аммония в карбамид при давлении 200 бар и температуре 190°С, для чего требуется дорогостоящее компрессорное и теплообменное оборудование высокого давления;
- использование в технологическом процессе аммиака, являющегося взрывоопасным и токсичным веществом, приводит к существенному ужесточению требований к производственным помещениям и значительному возрастанию капитальных и эксплуатационных затрат.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения синтез-газа и полукокса пиролизом биомассы по патенту RU №2346026, кл. C10J 3/00, опубл. 2009, бюл. №4, предусматривающий транспортировку биомассы последовательно через три оснащенные шнеками камеры - сушильную, в которой производят сушку перерабатываемого сырья, пиролизную, в которой осуществляют разложение сухой биомассы, и разделительную, где продукты газификации сепарируют, после чего синтез-газ и полукокс направляют потребителям; при этом обогрев сушильной и пиролизной камер производят дымовыми газами, образующимися при сжигании в топке части биомассы, высушенной в сушильной камере, а также смол и дегтя, выделенных в разделительной камере, после чего дымовые газы, отдавшие тепло в сушильной и пиролизной камерах, выводят через дымовую трубу в атмосферу.
Недостатки этого способа заключаются в следующем:
- предлагаемый способ рассчитан на переработку только биомассы и не обеспечивает утилизации других составных частей ТБПО;
- получаемый из разделительной камеры пиролизный газ содержит ряд вредных компонентов (кислые газы, соединения серы, органические соединения и др.), очистка от которых способом не предусмотрена; поэтому несмотря на высокую калорийность пиролизного газа он может использоваться только как топливо;
- сжигание части высушенной биомассы, а также смол и дегтя приводит к тому, что с дымовыми газами в атмосферу выбрасываются ряд токсичных веществ (СО, NOx, соединения серы, хлора, оксиды свинца, цинка и др.), а также в большом количестве парниковый газ - диоксид углерода.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа эффективной переработки ТБПО с получением на выходе высококондиционного синтез-газа, пригодного для последующей переработки в ценные целевые продукты, и в первую очередь - в синтетические жидкие моторные топлива.
Задачей предлагаемого изобретения является также увеличение выхода синтез-газа на единицу массы перерабатываемых ТБПО.
Задачей предлагаемого изобретения является также минимизация выбросов в атмосферу с дымовыми газами токсичных компонентов (NOx, СО, SO2) и парникового газа СО2.
Задачей предлагаемого изобретения является также минимизация содержания азота и его соединений в получаемом газе.
Задачей предлагаемого изобретения является также исключение воздуха, или воздуха, обогащенного кислородом, или чистого кислорода в качестве окислителя при переработки ТБПО.
Задачей предлагаемого изобретения является также обеспечение на выходе в синтез-газе, в зависимости от его дальнейшего использования, необходимого соотношения H2/СО, в частности равного 2, для получения синтетических жидких углеводородов.
Задачей предлагаемого изобретения является также максимальная утилизация тепла отходящих дымовых газов и других технологических потоков.
Поставленные задачи решаются следующим путем:
измельченные бытовые и/или промышленные отходы забирают питательным устройством из загрузочного бункера, подмешивают к ним в качестве газифицирующих агентов диоксид углерода и воду, после чего образовавшуюся смесь проталкивают через теплоподводящие трубы газификатора, обогреваемые с наружной стороны дымовыми газами, поступающими от горелки и имеющими температуру 900-1150°С;
перерабатываемую смесь нагревают в газификаторе до температуры 850-1100°С и выдерживают при этой температуре до завершения процесса газификации;
дымовые газы, частично охлажденные в газификаторе, с помощью дымососа последовательно прокачивают через подогреватель смеси воздуха и подмешиваемой к нему части охлажденных дымовых газов, направляемой на горелку, затем через дополнительный газоводяной охладитель, в котором водой от внешнего источника охлаждают до температуры 40-60°С, и абсорбер, в котором из дымовых газов отделяют диоксид углерода, который затем выделяют известным способом из абсорбента; выделенный диоксид углерода нагнетателем направляют на вход газификатора, а дымовые газы, в основном очищенные от диоксида углерода, разделяют на два потока, один из которых сбрасывают в атмосферу, а второй направляют на подмешивание к воздуху, подаваемому на горелку;
образовавшиеся в газификаторе газообразные и твердые продукты направляют в орошаемую водой разделительную камеру, где смоченный и охлажденный водой до температуры 50-90°С шлам собирают в нижней части разделительной камеры, откуда шнековым устройством выводят для дальнейшего использования или захоронения, а частично охлажденный газ вместе с образовавшимся в разделительной камере водяным паром подают на закалку в газовую полость двухполостного закалочного устройства, орошаемую водой;
через вторую полость закалочного устройства прокачивают охлаждающую воду от внешнего источника, после чего смесь воды орошения и образовавшегося конденсата, скапливающуюся в нижней части газовой полости закалочного устройства, сливают в водяной бак, а газ, выходящий из закалочного устройства с температурой 60-90°С, дополнительно охлаждают водой от внешнего источника в поверхностном теплообменнике до температуры 40-50°С;
охлажденный газ забирают эксгаустером и прокачивают через блок аппаратов очистки от пыли, кислых газов, соединений серы, смол и органических соединений, после чего очищенный газ разделяют на два потока, один из которых направляют в качестве топлива на горелку, а второй поток пропускают через устройство стабилизации соотношения водорода и оксида углерода, в результате чего получают синтез-газ требуемого состава, который отводят для дальнейшей переработки;
воду, поступающую из газовой полости закалочного устройства в водяной бак, забирают насосом, после чего разделяют на три потока, причем первый поток направляют на вход газификатора для подмешивания к поступающим на переработку отходам, а второй и третий потоки подают на орошение соответственно разделительной камеры и газовой полости закалочного устройства;
в зависимости от дальнейшего использования получаемого синтез-газа необходимое соотношение в нем содержания водорода к оксиду углерода поддерживают путем изменения количеств воды и диоксида углерода, подаваемых в газификатор;
сжигание топливного газа осуществляют на горелке беспламенного типа с использованием в качестве окислителя нагретой смеси воздуха и подмешиваемых к нему части дымовых газов и с поддержанием адиабатической температуры горения газа в пределах 900-1150°C;
для утилизации тепла отходящих дымовых газов используют рекуперативные теплообменные аппараты радиально-спирального типа;
для очистки синтез-газа от примесей и вредных компонентов используют массообменные аппараты пенного типа.
Предлагаемый способ поясняется чертежом, где представлена технологическая схема процесса переработки твердых бытовых и промышленных отходов с получением синтез-газа.
Способ осуществляют следующим образом:
измельченные бытовые и/или промышленные отходы забирают из загрузочного бункера 1 питательным устройством 2, подмешивают к ним диоксид углерода и воду по линиям соответственно 3 и 4, после чего образовавшуюся смесь проталкивают через теплоподводящие трубы 5 газификатора 6, обогреваемые с наружной стороны дымовыми газами, поступающими от горелки 7 беспламенного типа и имеющими температуру 900-1150°С;
перерабатываемую смесь нагревают в газификаторе 6 до температуры 850-1100°С и выдерживают при этой температуре до завершения процесса газификации;
дымовые газы, частично охлажденные в газификаторе 6, с помощью дымососа 8 последовательно прокачивают через подогреватель 9 радиально-спирального типа, нагревая смесь воздуха и подводимой к нему по линии 31 части охлажденных дымовых газов, подаваемую затем вентилятором 10 по линии 11 на горелку 7;
дымовые газы, прошедшие подогреватель 9, затем прокачивают через дополнительный газоводяной охладитель 12 радиально-спирального типа, в котором водой от внешнего источника охлаждают до температуры 40-60°С, и абсорбер 13, в котором из дымовых газов отделяют диоксид углерода, который затем выделяют известным способом из абсорбента в десорбере 14, после чего выделенный диоксид углерода нагнетателем 15 направляют на вход газификатора 6, а дымовые газы, в основном очищенные от диоксида углерода, разделяют на два потока, один из которых сбрасывают в атмосферу, а второй направляют по линии 31 на подмешивание к воздуху, подаваемому вентилятором 10 на горелку 7;
образовавшиеся в газификаторе газообразные и твердые продукты направляют в орошаемую водой разделительную камеру 16, где смоченный и охлажденный водой до температуры 50-90°С шлам собирают в нижней части разделительной камеры 16, откуда шнековым устройством 17 выводят для дальнейшего использования или захоронения, а частично охлажденный газ вместе с образовавшимся в разделительной камере 16 водяным паром подают на закалку в газовую полость 18 двухполостного закалочного устройства 19, орошаемую водой;
через вторую полость 20 закалочного устройства 19 прокачивают охлаждающую воду от внешнего источника, после чего смесь воды орошения и образовавшегося конденсата, скапливающуюся в нижней части газовой полости 18 закалочного устройства 19, сливают в водяной бак 21, а газ, выходящий из закалочного устройства 19 с температурой 60-90°С, дополнительно охлаждают водой от внешнего источника в поверхностном теплообменнике 22 радиально-спирального типа до температуры 40-50°С;
охлажденный газ забирают эксгаустером 23 и прокачивают через блок 24 массообменных аппаратов очистки от пыли, кислых газов, соединений серы, смол и органических соединений, после чего очищенный газ разделяют на два потока, один из которых по линии 25 направляют в качестве топлива на горелку 7, а второй поток пропускают через устройство 26 стабилизации соотношения водорода и оксида углерода, в результате чего получают синтез-газ требуемого состава, который отводят по линии 27 для дальнейшей переработки;
воду, поступающую из закалочного устройства 19 в водяной бак 21, забирают насосом 28, после чего разделяют на три потока, причем первый поток по линии 4 направляют на вход газификатора 6 для подмешивания к поступающим на переработку отходам, а второй и третий потоки подают по линиям 29 и 30 на орошение соответственно разделительной камеры 16 и газовой полости 18 закалочного устройства 19;
в зависимости от дальнейшего использования получаемого синтез-газа необходимое соотношение в нем содержания водорода к оксиду углерода поддерживают путем изменения количеств диоксида углерода и воды, подаваемых соответственно по линиям 3 и 4 в газификатор 6; в частности, если предусматривают переработку полученного синтез-газа в синтетическое жидкое моторное топливо, то соотношение H2/CO поддерживают равным 2:1.
Предлагаемый способ отличается следующими преимуществами.
1. Подвод тепла от теплоносителя - дымовых газов к перерабатываемому сырью осуществляется через теплопередающую стенку, благодаря чему исключается попадание в синтез-газ азота, а вредных примесей, содержащихся в синтез-газе, в дымовой газ.
2. В качестве окислителя и газифицирующих агентов в процессе газификации (пиролиза) используются СО2 и H2O, т.е. процесс пиролиза осуществляется без доступа воздуха, благодаря чему в синтез-газе минимизировано содержание азота.
3. Введение в газификатор СО2 и H2O позволяет увеличить выход синтез-газа на единицу массы перерабатываемых ТБПО.
4. Утилизация тепла дымовых газов и других технологических потоков позволяет снизить расход топливного газа и тем самым повысить полезный выход синтез-газа.
5. Использование горелки беспламенного типа с окислителем в виде смеси воздуха и дымовых газов позволяет поддерживать процесс устойчивого горения при адиабатической температуре не выше 1150°С, благодаря чему практически не образуются NOx и СО.
6. В качестве топлива на горелку подается очищенный от вредных компонентов синтез-газ, благодаря чему в дымовых газах, сбрасываемых в атмосферу, не содержатся эти компоненты.
7. Отбор значительного объема диоксида углерода из дымовых газов для использования в процессе газификации ТБПО приводит к существенному уменьшению количества СО2, выбрасываемого с дымовыми газами в атмосферу.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает возможность эффективной, экологически чистой переработки ТБПО с получением высококалорийного синтез-газа, очищенного от вредных примесей и пригодного для дальнейшего использования в качестве исходного сырья для производства ценных целевых продуктов и, в первую очередь, - синтетических жидких углеводородов и моторных топлив.
Claims (7)
1. Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов с получением синтез-газа, характеризующийся тем, что измельченные отходы забирают питательным устройством из загрузочного бункера, подмешивают к ним диоксид углерода и воду, образовавшуюся смесь проталкивают через теплоподводящие трубы газификатора, обогреваемые с наружной стороны дымовыми газами, поступающими от горелки и имеющими температуру 900-1150°C, нагревают до температуры 850-1100°C и выдерживают при этой температуре до завершения газификации перерабатываемых продуктов, дымовые газы, частично охлажденные в газификаторе, с помощью дымососа последовательно прокачивают через подогреватель смеси воздуха и части охлажденных дымовых газов, направляемой затем на горелку, дополнительный газоводяной охладитель, в котором водой от внешнего источника охлаждают до температуры 40-60°C, и адсорбер, в котором из дымовых газов отделяют диоксид углерода, который затем выделяют из адсорбента и нагнетателем направляют на вход газификатора, после чего дымовые газы, в основном очищенные от диоксида углерода, разделяют на два потока, один из которых сбрасывают в атмосферу, второй направляют на подмешивание к воздуху, подаваемому на горелку, а образовавшиеся в газификаторе газообразные и твердые продукты направляют в орошаемую водой разделительную камеру, где смоченный и охлажденный водой до температуры 50-90°C шлам собирают в нижней части разделительной камеры, откуда шнековым устройством выводят для дальнейшего использования или захоронения, а частично охлажденный газ вместе с образовавшимся в разделительной камере водяным паром подают на закалку в газовую полость двухполостного закалочного устройства, орошаемую водой, через вторую полость закалочного устройства прокачивают охлаждающую воду от внешнего источника, после чего смесь воды орошения и образовавшегося конденсата, скапливающуюся в нижней части газовой полости закалочного устройства, сливают в водяной бак, а газ, выходящий из закалочного устройства с температурой 60-90°C, дополнительно охлаждают водой от внешнего источника в поверхностном теплообменнике до температуры 40-50°C, затем забирают эксгаустером и прокачивают через аппараты очистки от пыли, кислых газов, соединений серы, смол и органических соединений, после чего очищенный газ разделяют на два потока, один из которых направляют в качестве топлива на горелку, а второй поток пропускают через устройство стабилизации соотношения водорода и оксида углерода, в результате чего получают синтез-газ требуемого состава, который отводят для дальнейшей переработки.
2. Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов по п.1, характеризующийся тем, что воду, поступающую из закалочного устройства в водяной бак, забирают насосом, после чего разделяют на три потока, причем первый поток направляют па вход газификатора для подмешивания к поступающим на переработку отходам, а второй и третий потоки подают на орошение соответственно разделительной камеры и газовой полости закалочного устройства.
3. Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов по п.1, характеризующийся тем, что в качестве топливного газа на горелку подают часть очищенного от примесей синтез-газа.
4. Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов по п.1, характеризующийся тем, что в зависимости от дальнейшего использования получаемого синтез-газа необходимое соотношение содержания водорода к оксиду углерода в нем поддерживают путем изменения количеств воды и диоксида углерода, подаваемых в газификатор.
5. Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов по п.1, характеризующийся тем, что сжигание топливного газа осуществляют на горелке беспламенного типа с использованием в качестве окислителя нагретой смеси воздуха и подмешиваемых к нему части дымовых газов и с поддержанием адиабатической температуры горения в пределах 900-1150°C.
6. Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов по п.1, характеризующийся тем, что для утилизации тепла отходящих дымовых газов и других технологических потоков используют рекуперативные теплообменные аппараты радиально-спирального типа.
7. Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов по п.1, характеризующийся тем, что для очистки синтез-газа от примесей и вредных компонентов используют массообменные аппараты пенного типа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011137498/03A RU2475677C1 (ru) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов с получением синтез-газа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011137498/03A RU2475677C1 (ru) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов с получением синтез-газа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2475677C1 true RU2475677C1 (ru) | 2013-02-20 |
Family
ID=49121049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011137498/03A RU2475677C1 (ru) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов с получением синтез-газа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2475677C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2570331C1 (ru) * | 2014-10-20 | 2015-12-10 | Закрытое акционерное общество "Гидротех" | Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов и установка для его реализации |
| RU2688568C1 (ru) * | 2019-03-14 | 2019-05-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭНЕКС" | Способ переработки органического сырья с получением синтетического высококалорийного газа в установке высокотемпературного абляционного пиролиза |
| RU2697274C1 (ru) * | 2018-11-21 | 2019-08-13 | Владимир Алексеевич Чернорот | Способ переработки твердых коммунальных и промышленных отходов |
| RU2757044C1 (ru) * | 2021-02-17 | 2021-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) (RU) | Тепловодородный генератор |
| RU2788060C1 (ru) * | 2022-06-14 | 2023-01-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Способ пылеприготовления на ТЭС и устройство для его осуществления |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1836603C (ru) * | 1991-06-24 | 1993-08-23 | С.А. Панфилов, А.А. Симонов и С.В. Ил хин | Способ термической переработки бытовых отходов и устройство дл его осуществлени |
| RU2217199C1 (ru) * | 2002-03-29 | 2003-11-27 | Научно-инженерный центр "Цеосит" Объединенного института катализа СО РАН | Способ переработки органических отходов |
| RU2295092C2 (ru) * | 2003-04-29 | 2007-03-10 | Геннадий Петрович Кузнецов | Способ высокотемпературной переработки отходов жизнедеятельности мегаполиса без выброса окиси углерода и углекислого газа в атмосферу |
| RU2373263C2 (ru) * | 2004-11-10 | 2009-11-20 | Энертек Инвайеронментл, Инк. | Способ превращения твердых биоотходов в возобновляемое топливо |
| RU2392542C1 (ru) * | 2009-03-19 | 2010-06-20 | Владимир Васильевич Масленников | Способ переработки бытовых отходов и установка для его осуществления |
| RU2402596C2 (ru) * | 2005-05-02 | 2010-10-27 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ получения синтез-газа и система для его осуществления |
-
2011
- 2011-09-13 RU RU2011137498/03A patent/RU2475677C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1836603C (ru) * | 1991-06-24 | 1993-08-23 | С.А. Панфилов, А.А. Симонов и С.В. Ил хин | Способ термической переработки бытовых отходов и устройство дл его осуществлени |
| RU2217199C1 (ru) * | 2002-03-29 | 2003-11-27 | Научно-инженерный центр "Цеосит" Объединенного института катализа СО РАН | Способ переработки органических отходов |
| RU2295092C2 (ru) * | 2003-04-29 | 2007-03-10 | Геннадий Петрович Кузнецов | Способ высокотемпературной переработки отходов жизнедеятельности мегаполиса без выброса окиси углерода и углекислого газа в атмосферу |
| RU2373263C2 (ru) * | 2004-11-10 | 2009-11-20 | Энертек Инвайеронментл, Инк. | Способ превращения твердых биоотходов в возобновляемое топливо |
| RU2402596C2 (ru) * | 2005-05-02 | 2010-10-27 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ получения синтез-газа и система для его осуществления |
| RU2392542C1 (ru) * | 2009-03-19 | 2010-06-20 | Владимир Васильевич Масленников | Способ переработки бытовых отходов и установка для его осуществления |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2570331C1 (ru) * | 2014-10-20 | 2015-12-10 | Закрытое акционерное общество "Гидротех" | Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов и установка для его реализации |
| RU2697274C1 (ru) * | 2018-11-21 | 2019-08-13 | Владимир Алексеевич Чернорот | Способ переработки твердых коммунальных и промышленных отходов |
| RU2688568C1 (ru) * | 2019-03-14 | 2019-05-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭНЕКС" | Способ переработки органического сырья с получением синтетического высококалорийного газа в установке высокотемпературного абляционного пиролиза |
| RU2757044C1 (ru) * | 2021-02-17 | 2021-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) (RU) | Тепловодородный генератор |
| RU2788060C1 (ru) * | 2022-06-14 | 2023-01-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Способ пылеприготовления на ТЭС и устройство для его осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5791054B2 (ja) | 特に排出のないエネルギー生成のための炭素含有物質の熱化学的利用 | |
| RU2128683C1 (ru) | Способ использования твердых топлив с низкой теплотворной способностью | |
| CN115210503A (zh) | 用于热解的系统和方法 | |
| KR100256401B1 (ko) | 수소-산소 플라즈마토치를 이용한 폐기물의 자원화 공정 및 그 장치 | |
| RU2668447C1 (ru) | Способ газификации твердого топлива и устройство для его осуществления | |
| RU2475677C1 (ru) | Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов с получением синтез-газа | |
| EP2177590A1 (en) | Method and apparatus for pyrolysis of a feed comprising hydrocarbons and gasification of a pyrolysis residue | |
| TW202308750A (zh) | 氫製造系統 | |
| JP2004051745A (ja) | バイオマスのガス化システム | |
| CN104099110A (zh) | 生物质富氮热解联产含氮化学品与掺氮焦的系统 | |
| RU2570331C1 (ru) | Способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов и установка для его реализации | |
| CN1019275B (zh) | 一种从物料混合物生产组合物、单质或化合物的方法 | |
| JP2004275901A (ja) | 植物性有機物の熱分解ガス化装置および熱分解ガス化装置を用いた発電設備 | |
| CN103791503A (zh) | 一种有机固体废物气化焚烧一体化装置及方法 | |
| CA3154818A1 (en) | Waste to energy conversion without co2 emissions | |
| US7662196B2 (en) | Procedure for gasification of glycerine | |
| CN114395420B (zh) | 一种危险废物焚烧热解的等离子气化系统及方法 | |
| CN204918494U (zh) | 一种固定床和流化床的煤气化生产装置 | |
| CN112368236B (zh) | 以生物质作为原料的氢气制造方法 | |
| PL227975B1 (pl) | Sposób i urzadzenie do zwiekszania wartosci opałowej biogazu | |
| US11578280B2 (en) | Method for the treatment of granulated liquid slag in a horizontal furnace | |
| JP6574183B2 (ja) | 固体、液体、または気体炭化水素（ｈｃ）原材料の熱機関での燃焼のプロセス、炭化水素（ｈｃ）材料からエネルギーを作り出す熱機関およびシステム | |
| RU156247U1 (ru) | Устройство подготовки и подачи генераторного синтез-газа в газопламенную печь из угольных газогенераторов | |
| RU2825949C1 (ru) | Способ газификации твердых топлив и газогенератор непрерывного действия для его осуществления | |
| KR102624090B1 (ko) | 축산 분뇨를 이용한 바이오매스 가스화 시스템 |