[go: up one dir, main page]

RU2507236C2 - Apparatus for processing organic and mineral wastes - Google Patents

Apparatus for processing organic and mineral wastes Download PDF

Info

Publication number
RU2507236C2
RU2507236C2 RU2012107125/04A RU2012107125A RU2507236C2 RU 2507236 C2 RU2507236 C2 RU 2507236C2 RU 2012107125/04 A RU2012107125/04 A RU 2012107125/04A RU 2012107125 A RU2012107125 A RU 2012107125A RU 2507236 C2 RU2507236 C2 RU 2507236C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
raw materials
blades
waste
mixer
Prior art date
Application number
RU2012107125/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012107125A (en
Original Assignee
Лесков Сергей Петрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лесков Сергей Петрович filed Critical Лесков Сергей Петрович
Priority to RU2012107125/04A priority Critical patent/RU2507236C2/en
Publication of RU2012107125A publication Critical patent/RU2012107125A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2507236C2 publication Critical patent/RU2507236C2/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to an apparatus for processing organic and mineral wastes, having a cylindrical housing made with a double wall with an outlet window for collecting liquid and gaseous fractions and fitted with a feed cover, a mixer inside the housing, having inlet and outlet windows for a heat carrier. The cylindrical housing is capable of rotating; the mixer is made of three inclined tubular elements with blades placed through 120° and rigidly mounted by one end on the end wall of the housing with inlet windows for connection with heaters, and by the other end on the inner wall with outlet windows for feeding the heat carrier into the cavity between the two walls of the housing, and the blades are crescent shaped and are rigidly mounted on the outer side of the tubular element with an inclination angle of 30°-40° to the side opposite the inclination of the tubular element. A raw material compactor and a pipe for removing steam and feeding liquid reagents are also mounted in the housing.
EFFECT: simple and reliable design of the disclosed apparatus ensures high efficiency of heat transfer to the processed material, single-step processing of material without preliminary sorting and without preliminary crushing, broader technological capabilities of the apparatus.
1 dwg, 2 tbl, 8 ex

Description

Изобретение относится к переработке органических и минеральных отходов и может быть использовано для получения газообразного, жидкого и твердого топлив, строительных материалов, извлечения металлов из отходов обогатительных фабрик, а так же как энергетическая установка для подогрева воды и образования пара при использовании в теплоснабжении.The invention relates to the processing of organic and mineral waste and can be used to produce gaseous, liquid and solid fuels, building materials, metal extraction from waste from processing plants, as well as a power plant for heating water and generating steam when used in heat supply.

Из уровня техники известна установка для переработки резиносодержащих отходов, содержащая узел предварительной подготовки отходов, включающий измельчитель отходов, взвешивающий ленточный транспортер, шнековый транспортер, бункер для загрузки измельченными отходами, пиролизный реактор туннельного типа, внутренняя камера которого снабжена транспортирующим винтообразным устройством Измельченные отходы проходят внутреннюю камеру пиролизного реактора при определенном температурном режиме и за время, достаточное для полного разложения исходных отходов и разделения их на твердый углеродсодержащий остаток и пиролизный газ. Кроме того установка содержит устройство сортировки твердого углеродсодержащего остатка по размеру частиц и устройство разделения технического углерода и металлокорда. (WO 02/26914, C10B 53/00)/ Недостатком данной установки является сложность конструкции, высокая энергоемкость, поскольку нагрев смеси в реакторе пиролиза производят через его стенки, то есть путем наружного нагрева, а также ограниченность использования отходов, так как предназначена только для измельченных отходов.The prior art installation for processing rubber-containing waste containing a preliminary waste preparation unit including a waste shredder, a weighing belt conveyor, a screw conveyor, a hopper for loading with ground waste, a tunnel type pyrolysis reactor, the inner chamber of which is equipped with a screw-type conveying device, the ground waste passes through the inner chamber pyrolysis reactor at a certain temperature and for a time sufficient for complete decomposition Ia raw waste and separating them into a solid carbonaceous residue and pyrolysis gas. In addition, the installation includes a device for sorting a solid carbon-containing residue by particle size and a device for separating carbon black and steel cord. (WO 02/26914, C10B 53/00) / The disadvantage of this installation is the design complexity, high energy consumption, since the mixture is heated in the pyrolysis reactor through its walls, that is, by external heating, as well as the limited use of waste, as it is intended only for shredded waste.

Известна установка для переработки старых резиновых автомобильных покрышек и других полимерных отходов, в котором целые и/или измельченные отходы направляют в реактор пиролиза, в котором в отсутствие кислорода в среде инертного газа при температурах до 900°C происходит деструкция с последующим выделением парогазовой углеводородной смеси и твердого углеводородсодержащего остатка. Твердый остаток разделяют на технический углерод и металлокорд, а парогазовую смесь охлаждают с разделением на жидкие углеводороды и углеводородсодержащий газ. В процессе переработки образуется около 40% жидких углеводородов, технического углерода 45% и газа 10%.. (WO 99/08849, B29B 17/00, C10B 53/00) Недостатки данной установки аналогичны недостаткам (WO 02/26914). Известна установка для извлечения металлов из отходов, основными узлами которой являются: бункер с дозирующим совком, камера предварительного нагрева, устройство с установленным в его верхней части механизма перемешивания, камера накопления с осью вращения, ванна охлаждения, шаровая мельница, бункер и механизм гравитационного отделения металлических частиц. Данная установка предназначена только для извлечения металлов, например никеля или кобальта из пылевидных отходов абразивной обработки. (RU, п.1694671, C22B 7/00, C22B 21/00).A known installation for the processing of old rubber automobile tires and other polymeric waste, in which whole and / or crushed waste is sent to a pyrolysis reactor, in which, in the absence of oxygen in an inert gas medium at temperatures up to 900 ° C, destruction occurs, followed by the release of a vapor-gas hydrocarbon mixture and solid hydrocarbon-containing residue. The solid residue is separated into carbon black and metal cord, and the gas-vapor mixture is cooled with separation into liquid hydrocarbons and hydrocarbon-containing gas. During processing, about 40% of liquid hydrocarbons, 45% carbon black and 10% gas are formed .. (WO 99/08849, B29B 17/00, C10B 53/00) The disadvantages of this installation are similar to the disadvantages (WO 02/26914). A known installation for the extraction of metals from waste, the main nodes of which are: a hopper with a metering scoop, a pre-heating chamber, a device with a stirring mechanism installed in its upper part, an accumulation chamber with an axis of rotation, a cooling bath, a ball mill, a hopper and a mechanism for the gravitational separation of metal particles. This unit is intended only for the extraction of metals, for example nickel or cobalt from dust-like abrasive waste. (RU, 1694671, C22B 7/00, C22B 21/00).

Известно устройство для получения углеводородов из бытового мусора и/или отходов органических материалов. Данное устройство позволяет перерабатывать различные отходы (бытовой мусор или отходы, продуктовые отходы, пластмассовые и резиновые отходы, включая отработанные автомобильные покрышки, а также отходы- содержащие органические или полимерные компоненты) непрерывным методом с получением ценных продуктов.A device for producing hydrocarbons from household waste and / or waste organic materials. This device allows you to process various wastes (household waste or waste, food waste, plastic and rubber waste, including used car tires, as well as waste containing organic or polymer components) in a continuous manner to produce valuable products.

Устройство включает горизонтальный вращающийся реактор, реактор с винтовой мешалкой, емкость для сбора углеводородов и устройство для предварительной обработки влагосодержащих исходных материалов. Вращающийся реактор состоит из цилиндрического корпуса с теплоизоляцией из нагревающего слоя. Конструкция данного устройства предназначена для двухстадийного процесса переработки отходов. Во вращающемся реакторе осуществляют проведение первого крекинга при более низкой температуре, при которой органические компоненты разлагаются не до конца и чтобы решить эту проблему, остатки из вращающегося реактора вводят во второй неподвижный реактор с винтовой мешалкой для осуществления второго крекинга при более высокой температуре. Недостаток данного устройства - это переработка исходного сырья в два. этапа. Оптимальные температура и давление: первого крекинга - 400°C и 0,02-0-3 МПа; второго крекинга - 600-800°C и 0,02-0,3 МПа (RU. п.2202589, C10G 1/00, C08J 11/10, F23G 5/027).The device includes a horizontal rotary reactor, a reactor with a helical stirrer, a tank for collecting hydrocarbons and a device for the preliminary processing of moisture-containing starting materials. A rotating reactor consists of a cylindrical body with thermal insulation from a heating layer. The design of this device is intended for a two-stage waste processing process. In a rotary reactor, the first cracking is carried out at a lower temperature, in which the organic components are not completely decomposed, and in order to solve this problem, the residues from the rotary reactor are introduced into the second stationary reactor with a helical stirrer to carry out the second cracking at a higher temperature. The disadvantage of this device is the processing of raw materials into two. stage. Optimum temperature and pressure: first cracking - 400 ° C and 0.02-0-3 MPa; second cracking - 600-800 ° C and 0.02-0.3 MPa (RU. p. 2202589, C10G 1/00, C08J 11/10, F23G 5/027).

В качестве прототипа заявляемого технического решения принято устройство для получения строительных материалов, топливной композиции и металлов из отходов, Устройство состоит из корпуса с крышкой, с выходными: окнами для жидкой и газообразной фракций и выполненного с двойной стенкой, образующей полость для прохода теплоносителя от нагревателя, расположенного вне корпуса. Внутри корпуса расположен шнековый смеситель с приводным полым валом и с входными и выходными окнами для теплоносителя. (RU, п.67019, В29С 33/02, B09B 3/00). Данная установка позволяет проводить переработку используемого сырья в один этап. В установке обогрев сырья происходит за счет теплоотдающей поверхности шнекового смесителя, через полый вал которого проходит подогретая от нагревателя вода, и двойной стенки корпуса, в полости которой находится теплоноситель, а также при перемешивании сырья и продвижении его лопастями шнека, когда продукт прогревается по мере отдачи влаги. Предлагаемая конструкция смесителя в виде шнекового смесителя с полым валом, не обладает достаточной теплоотводящей поверхностью, которая обеспечивала бы необходимый нагрев различного сырья, что ограничивает ее технологические возможности.As a prototype of the claimed technical solution, a device has been adopted for obtaining building materials, fuel composition and metals from waste. The device consists of a housing with a lid, with output: windows for liquid and gaseous fractions and made with a double wall forming a cavity for the passage of coolant from the heater, located outside the enclosure. Inside the housing there is a screw mixer with a drive hollow shaft and with input and output windows for the coolant. (RU, p. 67019, B29C 33/02, B09B 3/00). This installation allows the processing of used raw materials in one step. In the installation, the heating of the raw materials occurs due to the heat transfer surface of the screw mixer, through which the water heated from the heater passes through the hollow shaft, and the double wall of the casing in the cavity of which the coolant is located, as well as when mixing the raw materials and moving them with the auger blades when the product warms up as it recovers moisture. The proposed design of the mixer in the form of a screw mixer with a hollow shaft does not have a sufficient heat sink surface, which would provide the necessary heating of various raw materials, which limits its technological capabilities.

Техническим результатом данного технического решения является повышение эффективности теплопередачи перерабатываемому сырью, одностадийная переработка сырья без предварительной сортировки и без предварительного измельчения, рациональная простота конструкции устройства и его надежность, а также расширение технологических возможностей устройства.The technical result of this technical solution is to increase the heat transfer efficiency of the processed raw materials, one-stage processing of raw materials without preliminary sorting and without preliminary grinding, rational simplicity of the device design and its reliability, as well as expanding the technological capabilities of the device.

Технический результат достигается тем, что устройство для переработки органических и минеральных отходов, содержит вращающийся цилиндрический корпус с двойной стенкой и с выходным окном для отбора жидкой и газообразной фракций, смеситель, выполненный в виде трех наклонных трубчатых теплопроводящих элементов с направляющими лопастями, расположенных через 120° и жестко установленных одним концом на торцовой стенке корпуса с входными окнами для соединения с нагревателями, а другим - на внутренней стенке корпуса с выходными окнами для подачи теплоносителя в полость между двумя стенками корпуса, а, лопасти выполнены серпообразной формы и жестко установлены на наружной стороне трубчатого элемента с углом наклона 30-40° в сторону, противоположную наклону трубчатого элемента, кроме того в корпусе установлены уплотнитель исходного сырья и трубка для подвода пара и отвода жидких реагентовThe technical result is achieved by the fact that the device for processing organic and mineral waste contains a rotating cylindrical body with a double wall and with an exit window for the selection of liquid and gaseous fractions, a mixer made in the form of three inclined tubular heat-conducting elements with guide vanes located at 120 ° and rigidly installed at one end on the end wall of the housing with input windows for connection with heaters, and the other on the inner wall of the housing with output windows for the coolant in the cavity between the two walls of the casing, a, the blades are made in a crescent-shaped form and are rigidly mounted on the outside of the tubular element with an angle of inclination of 30-40 ° to the side opposite to the inclination of the tubular element, in addition, a feedstock seal and a supply pipe are installed in the housing steam and drainage of liquid reagents

Повышение эффективности передачи тепла перерабатываемому сырью в заявляемом устройстве достигается за счет эффективной теплопередачи вращающегося корпуса с двойной стенкой, в полости которой находится нагретый теплоноситель и достаточно больших теплоотводящих поверхностей смесителя в виде трех трубчатых элементов, а также самонагрева сырья при перемешивании и размельчении его лопастями смесителя, когда продукт прогревается по мере отдачи влаги. Кроме того наклонные трубчатые элементы, установленные через 120° обеспечивают свободную загрузку сырья, а также уплотнение сырья с выделением влаги, которая присутствует в любом сырье. Необходимую степень уплотнения исходного сырья обеспечивает уплотнитель сырья. Серпообразная форма лопастей, установка их на наружной стороне трубчатого элемента, а также угол наклона 30-40° в сторону, противоположную наклону трубчатого элемента, обеспечивают свободное перемещение сырья и его измельчение, исключая необходимость дополнительного устройства для предварительной сортировки и для предварительного измельчения сырья, что приводит к упрощению конструкции. Кроме того форма лопастей и угол наклона лопастей 30-40° обеспечивает сбрасывание налипших или зацепившихся частиц сырья, исключая их коксование и пригорание на поверхностях лопастей и труб, тем самым повышая срок работы устройства и его надежность. А вся конструкция в целом способствует расширению технологических возможностей.Improving the efficiency of heat transfer to processed raw materials in the inventive device is achieved due to the efficient heat transfer of a rotating case with a double wall, in the cavity of which there is a heated coolant and sufficiently large heat-transfer surfaces of the mixer in the form of three tubular elements, as well as self-heating of the raw material when mixing and grinding it with mixer blades, when the product warms up as moisture returns. In addition, inclined tubular elements installed through 120 ° provide free loading of raw materials, as well as compaction of raw materials with the release of moisture, which is present in any raw material. The necessary degree of compaction of the feedstock provides a compaction of raw materials. The sickle-shaped shape of the blades, their installation on the outer side of the tubular element, as well as an angle of inclination of 30-40 ° to the side opposite to the inclination of the tubular element, provide free movement of raw materials and its grinding, eliminating the need for an additional device for pre-sorting and for preliminary grinding of raw materials, which simplifies the design. In addition, the shape of the blades and the angle of inclination of the blades of 30-40 ° ensures the discharge of adhering or clinging particles of raw materials, excluding their coking and burning on the surfaces of the blades and pipes, thereby increasing the life of the device and its reliability. And the whole structure as a whole contributes to the expansion of technological capabilities.

Сущность заявленного технического решения дополнительно поясняется чертежом. Устройство состоит из цилиндрического вращающегося корпуса 1 с двойной стенкой для прохождения теплоносителя, а также смесителя, расположенного внутри корпуса. Смеситель выполнен из трех наклонных трубчатых элементов 2 с лопастями 3, расположенных через 120° и жестко установленных одним концом на торцовой стенке корпуса с входными окнами 4 для соединения с нагревателями 5, а другим концом - на внутренней стенке корпуса с выходными окнами 6 для подачи теплоносителя в полость между стенками корпуса. При этом угол наклона труб, достаточный и необходимый для свободной загрузки сырья, а также для уплотнения сырья с выделением влаги, определяется расчетным путем. Корпус снабжен выходным 7 окном с краном для отвода жидкой и газообразной фракций, а двойная стенка корпуса - выходным окном 8 для отвода нагретого воздуха. Лопасти 3 выполнены в виде серпообразного элемента и жестко установлены на наружных сторонах трубчатых элементов 2 через 20-30 см с углом наклона 30°-40° в сторону, противоположную наклону трубчатого элемента. Корпус 1 снабжен загрузочной крышкой 9 с уплотнителем 10 и запорным устройством крышки (на фиг. не показан). На крышке 9 установлены вибратор 11 для эффективного уплотнения сырья к стенкам теплоносителей и устройство СВЧ 12 для изначального увеличения скорости нагрева сырья, а на корпусе - индукционный нагреватель 13 для уменьшении времени нагрева сырья, кроме того через уплотнитель 10 корпуса 1 пропущена трубка 14 для отвода пара и подачи жидких реагентов. Для более полного и плотного заполнения полости корпуса исходным сырьем в корпусе 1 со стороны крышки 9 размещен уплотнитель сырья 15. Привод 16 вращающегося корпуса 1 - механический Устройство размещено на эстакаде 17 и снабжено охладителем и терморегулятором (на фиг. не показано).The essence of the claimed technical solution is additionally illustrated by the drawing. The device consists of a cylindrical rotating housing 1 with a double wall for the passage of coolant, as well as a mixer located inside the housing. The mixer is made of three inclined tubular elements 2 with blades 3 located after 120 ° and rigidly mounted at one end on the end wall of the housing with inlet windows 4 for connection with heaters 5, and the other end on the inner wall of the housing with outlet windows 6 for supplying coolant into the cavity between the walls of the housing. In this case, the angle of inclination of the pipes, sufficient and necessary for the free loading of raw materials, as well as for compaction of raw materials with the release of moisture, is determined by calculation. The casing is equipped with an outlet 7 window with a tap for discharging liquid and gaseous fractions, and the double wall of the casing is equipped with an outlet window 8 for discharging heated air. The blades 3 are made in the form of a sickle-shaped element and are rigidly mounted on the outer sides of the tubular elements 2 through 20-30 cm with an inclination angle of 30 ° -40 ° to the side opposite to the inclination of the tubular element. The housing 1 is equipped with a boot cover 9 with a seal 10 and a locking device for the cover (not shown in FIG.). A vibrator 11 is installed on the lid 9 for effective compaction of the raw materials to the coolant walls and a microwave device 12 for initially increasing the heating rate of the raw materials, and an induction heater 13 is installed on the casing to reduce the heating time of the raw materials; in addition, a tube 14 for venting steam is passed through the seal 10 of the housing 1 and supplying liquid reagents. For a more complete and dense filling of the cavity of the housing with feedstock in the housing 1 from the side of the lid 9, a raw material compactor 15 is placed. The drive 16 of the rotating housing 1 is mechanical. The device is located on the overpass 17 and is equipped with a cooler and a temperature controller (not shown in Fig.).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Исходное сырье из смеси различных отходов или из одного вида отходов без предварительной сортировки и без предварительного измельчения подается в емкость корпуса 1 при открытой крышке 9 и попадает в область смесителя с наклонными трубчатыми элементами 2 с лопастями 3. Для более полного заполнения исходным сырьем внутренней полости корпуса 1 и плотного уплотнения сырья используют уплотнитель 15. При полном заполнении полости корпуса сырьем крышка 9 корпуса закрывается. Основной нагрев сырья осуществляется за счет теплопроводящих поверхностей наклонных трубчатых элементов 2 в полости которых через входные окна 4 подается горячий теплоноситель (воздух) от теплонагревателей 5. а также от двойной стенки корпуса 1 в полость которой теплоноситель попадает через выходные окна 6 наклонных трубчатых элементов 2.The feedstock from a mixture of various wastes or from one type of waste without preliminary sorting and without preliminary grinding is fed into the tank 1 with the lid 9 open and enters the mixer region with inclined tubular elements 2 with blades 3. For a more complete filling of the internal cavity of the housing with the feedstock 1 and a tight seal of the raw materials use a seal 15. When the cavity of the housing is completely filled with raw materials, the housing cover 9 closes. The main heating of the raw materials is carried out due to the heat-conducting surfaces of the inclined tubular elements 2 in the cavity of which hot coolant (air) is supplied through the inlet 4 from the heaters 5. and also from the double wall of the housing 1 into the cavity of which the coolant enters through the outlet 6 of the inclined tubular elements 2.

Предварительно нагрев сырья осуществляют в течение 5-10 мин без вращения корпуса, этого времени достаточно, чтобы из смеси, прилегающей к теплоносителям, началось выделение водяного пара, а сама смесь выделять газы, в которых присутствуют алкалоиды, диоксиды, канцерогены и ряд других вредных газов. В верхней части устройства образуется кислотно-щелочная газообразная смесь, которая в результате термохимических реакций расщепляет органические и минеральные составляющие сырья. Включение привода 16 корпуса ускоряет процессы расщепления органических и минеральных составляющих, так как при вращении корпуса, загруженное сырье с помощью наклонно установленных трубчатых элементов 2 смесителя более интенсивно уплотняется, а за счет лопастей 3, перемещающих сырье, размельчается и самонагревается. Водяной пар с примесями, состоящий в основном из кислорода и водорода в кислотно-щелочной газообразной смеси при термохимических реакциях разделяется. Часть кислорода соединяется с металлами, другая часть, как и водород, соединяется с углеродом, выстраивая, пройдя охладитель, новые полимерные связи.Preliminary heating of the raw material is carried out for 5-10 minutes without rotation of the casing, this time is enough to start the release of water vapor from the mixture adjacent to the coolants, and the mixture itself to emit gases in which alkaloids, dioxides, carcinogens and a number of other harmful gases are present . An acid-base gas mixture is formed in the upper part of the device, which, as a result of thermochemical reactions, breaks down the organic and mineral components of the raw material. The inclusion of the drive 16 of the casing accelerates the processes of splitting of organic and mineral components, since during rotation of the casing, the loaded raw materials are more intensely compacted with the help of inclined tubular elements 2 of the mixer, and due to the blades 3 moving the raw materials, they are crushed and self-heating. Water vapor with impurities, consisting mainly of oxygen and hydrogen in an acid-base gas mixture, is separated during thermochemical reactions. Part of the oxygen combines with metals, another part, like hydrogen, combines with carbon, building, passing through the cooler, new polymer bonds.

Полученная углеродоводородня смесь в зависимости от исходного сырья содержит фенол, крезолы, ксиленолы, гваякол бензол, ксилол, креозот, толуол, смолы и другие вещества. Кислоты от муравьиной до каприловой, а также высшие - пальмитиновую, арахиновую, бегеновую и другие ароматичные и смоляные кислоты и другие нейтральные соединения -. кетоны, альдегиды, спирты, углеводороды, углеводы.The resulting carbon-hydrogen mixture, depending on the feedstock, contains phenol, cresols, xylene, guaiacol benzene, xylene, creosote, toluene, resins and other substances. Acids from formic to caprylic, as well as higher ones - palmitic, arachinic, behenic and other aromatic and resin acids and other neutral compounds -. ketones, aldehydes, alcohols, hydrocarbons, carbohydrates.

Температура и время нагрева смеси отходов должны быть достаточными для термического разложения различного сырья. В результате термического разложения сырья полученный твердый осадок, например, в виде золы, выводят через открытую крышку 9 корпуса путем обратного вращения трубчатых элементов 2 смесителя, а жидкая и газообразная фракции, выводятся через выходное окна 7 корпуса. В зависимости от составляющих смеси и требования к получению конечного продукта устанавливается время и температурный режим переработки заложенного сырья. Температура разложения поддерживается терморегулятором (на фиг. не показан). В зависимости от состава загруженного сырья и температуры нагрева его получают различные продукты: твердые, жидкие, и газообразные как, например, мазут, газ, бензин, строительную мастику и др. Газовая смесь, пройдя охладитель, поступает в емкости. При необходимости: более эффективного уплотнения сырья к стенкам теплоносителя подключают вибратор 11, для изначального увеличения скорости нагрева - устройство СВЧ 12, а для уменьшения времени нагрева сырья - индукционный нагреватель 13. По окончания работы, нагретый воздух, из полости между стенками корпуса отводят через выходное окно 8.The temperature and heating time of the waste mixture should be sufficient for the thermal decomposition of various raw materials. As a result of thermal decomposition of the raw materials, the obtained solid precipitate, for example, in the form of ash, is discharged through the open cover 9 of the housing by reverse rotation of the tubular elements 2 of the mixer, and the liquid and gaseous fractions are discharged through the outlet window 7 of the housing. Depending on the components of the mixture and the requirements for obtaining the final product, the time and temperature regime of processing the pledged raw materials are established. The decomposition temperature is maintained by a temperature controller (not shown in FIG.). Depending on the composition of the loaded raw materials and the heating temperature, various products are obtained: solid, liquid, and gaseous, such as fuel oil, gas, gasoline, building mastic, etc. The gas mixture passes through the cooler and enters the tank. If necessary: a vibrator 11 is connected to the walls of the coolant for more efficient compaction of the raw material, a microwave device 12 is used to initially increase the heating rate, and an induction heater 13 is used to reduce the heating time of the raw materials. Upon completion of work, heated air is removed from the cavity between the walls of the housing through the outlet window 8.

Полученный жидкий продукт при необходимости закачивают в устройство для получения конкретного топлива, которое получают путем фракционной перегонки. Каждая фракция, полученная в результате перегонки, представляет собой смесь углеводородов, кипящих в определенном интервале температур (см. примеры 1, 2).The resulting liquid product, if necessary, is pumped into a device for producing a specific fuel, which is obtained by fractional distillation. Each fraction obtained by distillation is a mixture of hydrocarbons boiling in a certain temperature range (see examples 1, 2).

Примеры получения продуктов с использованием заявляемого устройства.Examples of obtaining products using the inventive device.

Пример 1Example 1

Получение синтез-топлива (мазут, дизельное и карбюраторное топливо)Obtaining synthesis fuel (fuel oil, diesel and carburetor fuel)

При открытой загрузочной крышке 9 в емкость корпуса 1 загружают, без предварительной сортировки и измельчения, смесь углеводородсодержащих и углеродсодержащих материалов (уголь, торф, опилки, органика, отходы пластмассы высокого и низкого давления и/или резину, и/или асфальт, и/или кожу, и/или рубероид, и/или линолеум и отработанные масла) в пропорции необходимой для получаемой продукции. При этом расположение трубчатых элементов 2 обеспечивает свободную загрузку сырья. При закрытой крышке 9 нагрев сырья осуществляется за счет вращающихся одновременно с корпусом теплопроводящих поверхностей трубчатых элементов и двойной стенки корпуса, а также дополнительного самонагрева при перемещении и размельчении сырья за счет лопастей 3 смесителя. Нагрев сырья осуществляют до температуры 140-650° достаточный для термического разложения данной смеси. Время переработки зависит от объема и плотности сырья. В результате нагрева происходит термическое разложение сырья с последующим выделением газовой, жидкой фракций и твердого остатка золы. Отбор твердых продуктов осуществляют через крышку 9 корпуса 1 путем обратного вращения трубчатых элементов 2 с лопастями, а газовый и жидкие продукты выводят через выходное окно 7 корпуса 1, которые пройдя охладитель (на фиг не показан), поступают в емкость для хранения. Полученный жидкий продукт при необходимости закачивают в устройство для фракционной перегонки, в результате которой, помимо различных видов топлива, получены смазочные масла для смазки, битум для покрытия кровли и растворитель (Таблица 1).With the loading cover 9 open, a mixture of hydrocarbon-containing and carbon-containing materials (coal, peat, sawdust, organics, high and low pressure plastic waste and / or rubber, and / or asphalt, and / or skin, and / or ruberoid, and / or linoleum and waste oils) in proportion to the required output. Moreover, the location of the tubular elements 2 provides a free loading of raw materials. When the lid 9 is closed, the raw materials are heated by simultaneously rotating the heat-conducting surfaces of the tubular elements and the double wall of the housing, as well as by additional self-heating when moving and grinding the raw materials due to the mixer blades 3. The raw materials are heated to a temperature of 140-650 ° sufficient for thermal decomposition of this mixture. Processing time depends on the volume and density of raw materials. As a result of heating, the thermal decomposition of the raw material occurs, followed by the release of gas, liquid fractions and solid ash residue. The selection of solid products is carried out through the cover 9 of the housing 1 by the reverse rotation of the tubular elements 2 with blades, and gas and liquid products are discharged through the outlet window 7 of the housing 1, which, after passing through a cooler (not shown in FIG.), Enter a storage tank. The resulting liquid product, if necessary, is pumped into a fractional distillation device, as a result of which, in addition to various types of fuel, lubricating oils for lubrication, bitumen for roofing and a solvent are obtained (Table 1).

Пример 2Example 2

Получение битума из отходовGetting bitumen from waste

В емкость корпуса в требуемой пропорции при открытой крышке 9 загружают битумосодержащие отходы, рубероид и\или асфальт. Нагрев сырья осуществляется за счет вращающихся одновременно с корпусом 1 теплопроводящих поверхностей трубчатых элементов 2 и двойной стенки корпуса, а также дополнительного самонагрева сырья при перемещении и размельчении его за счет лопастей 3. Нагрев сырья осуществляют до температуры 140°C. Время переработки зависит от объема, достаточного для термического разложения данной смеси, после чего корпус останавливают, и полученная жидкость в виде битума с показателями отводится через выходное окно 7 для жидких и газообразных элементов. После выхода битума при повышении температуры до 500°C выводятся образовавшиеся газообразные вещества.When the lid 9 is open, the bitumen-containing waste, roofing material and / or asphalt are loaded into the container capacity in the required proportion with the cover open 9. The raw materials are heated due to the simultaneously rotating heat-conducting surfaces of the tubular elements 2 and the double wall of the housing, as well as additional self-heating of the raw materials during its movement and grinding due to the blades 3. The raw materials are heated to a temperature of 140 ° C. Processing time depends on the volume sufficient for thermal decomposition of this mixture, after which the casing is stopped, and the resulting liquid in the form of bitumen with indicators is discharged through the outlet window 7 for liquid and gaseous elements. After the release of bitumen, the resulting gaseous substances are removed when the temperature rises to 500 ° C.

Показатели полученного битума. Таблица 2Indicators of bitumen obtained. table 2

Пример 3Example 3

Получение мастикиGetting Mastic

В емкость корпуса в требуемой пропорции при открытой крышке 9 загружают битум или использованный рубероид и органический наполнитель: это древесные и/иди торф, и/или солома, и/или опилки, и/или отходы пластмассы и отработанные масла. Нагрев сырья происходит аналогично в примерах 1,2 до температуры 240°C в течении времени достаточного для термического разложения данной смеси. Полученная жидкость в виде мастики отводится через выходное окно 7, которую затем укладывают в формы для охлаждения.When the lid 9 is open, the bitumen or used roofing material and organic filler are loaded into the housing capacity in the required proportion: it is wood and / or peat, and / or straw, and / or sawdust, and / or plastic waste and waste oils. The heating of the raw materials occurs similarly in examples 1.2 to a temperature of 240 ° C for a time sufficient for the thermal decomposition of this mixture. The resulting liquid in the form of mastic is discharged through the outlet window 7, which is then placed in molds for cooling.

Пример 4Example 4

Получение мелкого угляFine coal production

Сырье с крупными фракциями загружают в емкость корпуса через открытую крышку 9. Сырье перемешивается нагретыми вращающимися двойными стенками корпуса и трубчатыми элементами 2 с лопастями 3, измельчается до необходимых фракций и выводится из емкости через открытую крышку 9 корпуса за счет обратного вращения смесителя.Raw materials with large fractions are loaded into the tank capacity through the open cover 9. The raw materials are mixed with heated rotating double walls of the body and tubular elements 2 with blades 3, crushed to the required fractions and removed from the tank through the open cover 9 of the body due to the reverse rotation of the mixer.

Пример 5Example 5

Для горячего водоснабжения - как энергетическая установка для подогрева воды и для образования пара.For hot water supply - as a power plant for heating water and for generating steam.

Холодную воду через окно 7 подают в емкость корпуса 1. Нагрев воды осуществляется за счет теплопроводящих поверхностей трубчатых элементов 2 и двойной стенки корпуса. Горячую воду или пар отводят через трубку 14 отвода пара.Cold water is supplied through the window 7 to the capacity of the housing 1. Water is heated by the heat-conducting surfaces of the tubular elements 2 and the double wall of the housing. Hot water or steam is discharged through the steam exhaust pipe 14.

Пример 6Example 6

Получение металлов из отходов обогатительных фабрикObtaining metals from waste from processing plants

Отходы обогатительных фабрик по переработке алюмосиликатного рудного сырья подвергают гидрохлорированию раствором хлора или известью. Затем подают в емкость корпуса, нагревая его до температуры 200°C. При нагреве, алюминий в виде солей соляной кислоты, выводят через выходное окно 7 для жидких и газообразных элементов. При дальнейшем охлаждении жидкой фракции образуется металл в виде слитков.The waste from the processing plants for the processing of aluminosilicate ore is subjected to hydrochlorination with a solution of chlorine or lime. Then served in the capacity of the housing, heating it to a temperature of 200 ° C. When heated, aluminum in the form of hydrochloric acid salts is removed through the outlet window 7 for liquid and gaseous elements. With further cooling of the liquid fraction, metal is formed in the form of ingots.

Пример 7Example 7

Извлечение эфирных масел из хвои, цветов, травExtraction of essential oils from needles, flowers, herbs

Сырье загружают в емкость корпуса через открытую крышку 9. Емкость не вращается. Через трубку Н подается пар 100-150°C, выводящий из сырья масла, которые выводятся через выходное окно 7 для жидких и газообразных элементов.The raw material is loaded into the capacity of the housing through the open cover 9. The capacity does not rotate. Steam 100-150 ° C is supplied through the H pipe, which removes oils from the raw materials, which are discharged through the outlet window 7 for liquid and gaseous elements.

Пример 8Example 8

Получение твердого топлива (древесного угля)Getting solid fuel (charcoal)

В емкость корпуса 1 загружают древесные куски отходов деревообработки. Нагрев сырья осуществляют до температуры 350-500°C. Время получения твердого топлива зависит от влажности сырья и должно быть достаточным для данной загрузки. Емкость останавливают и полученные куски древесного угля после охлаждения выгружают через загрузочную крышку 9. При нагревании газовые и жидкие продукты (метиловый спирт, уксусная кислота, ацетон, смолы и другие) выводят через выходное окно 7 корпуса 1 и после прохождения охладителя, поступают в емкость для хранения.In the capacity of the housing 1 load wood pieces of wood waste. The raw materials are heated to a temperature of 350-500 ° C. The time to obtain solid fuel depends on the moisture content of the feedstock and should be sufficient for this load. The container is stopped and the obtained pieces of charcoal after cooling are discharged through the loading cover 9. When heated, gas and liquid products (methyl alcohol, acetic acid, acetone, resins and others) are removed through the exit window 7 of the housing 1 and, after passing through the cooler, enter the container for storage.

Рационально простая и надежная конструкция заявленного устройства обеспечивает высокую эффективность теплопередачи перерабатываемому сырью, одностадийную переработку сырья без предварительной сортировки и без предварительного измельчения, а также расширение технологических возможностей устройства.The rationally simple and reliable design of the claimed device provides high heat transfer efficiency to the processed raw materials, one-stage processing of raw materials without preliminary sorting and without preliminary grinding, as well as expanding the technological capabilities of the device.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Устройство для переработки органических и минеральных отходов, включающее цилиндрический корпус, выполненный с двойной стенкой с выходным окном для отбора жидкой и газообразной фракций и снабженный загрузочной крышкой, расположенный внутри корпуса смеситель с входными и выходными окнами для теплоносителя, отличающееся тем, что цилиндрический корпус выполнен с возможностью вращения, смеситель выполнен из трех наклонных трубчатых элементов с лопастями, расположенных через 120° и жестко установленных одним концом на торцовой стенке корпуса с входными окнами для соединения с нагревателями, а другим концом - на внутренней стенке с выходными окнами для подачи теплоносителя в полость между двумя стенками корпуса, а лопасти выполнены серпообразной формы и жестко установлены на наружной стороне трубчатого элемента с углом наклона 30-40° в сторону, противоположную наклону трубчатого элемента, кроме того, в корпусе установлены уплотнитель исходного сырья и трубка для отвода пара и подвода жидких реагентов. A device for the processing of organic and mineral waste, including a cylindrical body made with a double wall with an exit window for the selection of liquid and gaseous fractions and equipped with a loading cover, a mixer located inside the body with inlet and outlet windows for the coolant, characterized in that the cylindrical body is made with the possibility of rotation, the mixer is made of three inclined tubular elements with blades located at 120 ° and rigidly installed at one end on the end wall of the core a whisker with entrance windows for connecting to heaters, and the other end on the inner wall with exit windows for supplying coolant into the cavity between the two walls of the housing, and the blades are made in the shape of a sickle and are rigidly mounted on the outside of the tubular element with an angle of inclination of 30-40 ° the side opposite to the inclination of the tubular element, in addition, a feedstock compactor and a tube for discharging steam and supplying liquid reagents are installed in the housing.
RU2012107125/04A 2012-02-27 2012-02-27 Apparatus for processing organic and mineral wastes RU2507236C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107125/04A RU2507236C2 (en) 2012-02-27 2012-02-27 Apparatus for processing organic and mineral wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107125/04A RU2507236C2 (en) 2012-02-27 2012-02-27 Apparatus for processing organic and mineral wastes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012107125A RU2012107125A (en) 2013-09-10
RU2507236C2 true RU2507236C2 (en) 2014-02-20

Family

ID=49164418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012107125/04A RU2507236C2 (en) 2012-02-27 2012-02-27 Apparatus for processing organic and mineral wastes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2507236C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574411C1 (en) * 2014-09-03 2016-02-10 Общество с ограниченной ответственостью "ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ" Device for oil wastes recycling
RU2627784C1 (en) * 2016-05-04 2017-08-11 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ" Device for oil wastes recycling

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2214991C1 (en) * 2002-12-10 2003-10-27 Лужков Юрий Михайлович Apparatus for reprocessing of organic wastes into compost
RU67019U1 (en) * 2007-05-03 2007-10-10 Сергей Петрович Лесков DEVICE FOR PRODUCING BUILDING MATERIALS, FUEL COMPOSITION AND METALS FROM WASTE
EP1894640A1 (en) * 2005-05-27 2008-03-05 Miyashiro, Tomonao Apparatus for treatment of organic waste material and method for separating and recovering liquid material
US7932424B2 (en) * 2006-01-26 2011-04-26 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry, Science And Technology Method for catalytically cracking waste plastics and apparatus for catalytically cracking waste plastics
RU105624U1 (en) * 2010-11-23 2011-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ-КАИ) COMBINED BIOREACTOR

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2214991C1 (en) * 2002-12-10 2003-10-27 Лужков Юрий Михайлович Apparatus for reprocessing of organic wastes into compost
EP1894640A1 (en) * 2005-05-27 2008-03-05 Miyashiro, Tomonao Apparatus for treatment of organic waste material and method for separating and recovering liquid material
US7932424B2 (en) * 2006-01-26 2011-04-26 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry, Science And Technology Method for catalytically cracking waste plastics and apparatus for catalytically cracking waste plastics
RU67019U1 (en) * 2007-05-03 2007-10-10 Сергей Петрович Лесков DEVICE FOR PRODUCING BUILDING MATERIALS, FUEL COMPOSITION AND METALS FROM WASTE
RU105624U1 (en) * 2010-11-23 2011-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ-КАИ) COMBINED BIOREACTOR

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574411C1 (en) * 2014-09-03 2016-02-10 Общество с ограниченной ответственостью "ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ" Device for oil wastes recycling
RU2627784C1 (en) * 2016-05-04 2017-08-11 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ" Device for oil wastes recycling

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012107125A (en) 2013-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7893307B2 (en) Apparatus and process for converting feed material into reusable hydrocarbons
JPS6321544Y2 (en)
US20090007484A1 (en) Apparatus and process for converting biomass feed materials into reusable carbonaceous and hydrocarbon products
KR101006224B1 (en) Pyrolysis system and pyrolysis method of flammable waste
KR102529219B1 (en) Continuous powered thermal decomposition emulsifier
JPH02229588A (en) Continuous carbonizing method of organic waste
EP2091672A2 (en) Methods and apparatus for pyrolyzing material
JP2012136672A (en) Vacuum pyrolysis processing apparatus and continuous liquefaction carbonization equipment
CN104334690B (en) Apparatus and method for catalytic depolymerization of hydrocarbon-containing materials
CN112739457A (en) Microwave method for converting hydrocarbon-based waste into oil and gas fuels
CN1397627A (en) Process and equipment for preparing gasoline and diesel oil from waste plastics and/or heavy oil
WO2012093982A1 (en) Pyrolysis plant for processing carbonaceous feedstock
KR102601808B1 (en) continuous operation equation pyrolysis emulsifier
GB2475671A (en) Methods and apparatus for pyrolyzing material
RU2370519C1 (en) Installation for thermal processing of bitumen-ruberoid wastes
RU2507236C2 (en) Apparatus for processing organic and mineral wastes
US4325787A (en) Apparatus for retorting comminuted oil shale
KR100517881B1 (en) Recovery System for Waste Plastics Using Liquifaction
JP2012144609A (en) Catalytic cracking furnace for waste plastic, and continuous liquefaction apparatus for waste plastic
CN115537225A (en) Method for producing gasoline, diesel oil and/or mixed hydrocarbon oil by using waste plastics
KR20100004627U (en) food waste carbonizing divice
RU159025U1 (en) DEVICE FOR THERMAL PROCESSING OF SOLID ORGANIC RAW MATERIALS
CN1225521C (en) Quickly thermolyzing and liquefying apparatus for centrifugal separated biomass
CN113999693A (en) Wood chip pyrolysis carbonization device
AU2021335231B2 (en) Plastic conversion feed system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140228