Реактор для термической переработки органических отходов

Изобретение относится к устройствам для высокотемпературной переработки органических отходов в экологически безопасных условиях и может быть использовано в нефтехимической и химической промышленности, в жилищно-коммунальном хозяйстве, в переработке отходов тары и упаковки. Технический результат: обеспечение непрерывности работы установки и предварительных подсушки и подогрева исходного сырья за счет теплоты газов переработки. Реактор выполнен в виде корпуса, включающего загрузочную воронку, источник тепла в виде электродов, оснащенных механизмами их подачи в реактор, разгрузочное устройство, теплообменник с парогенератором, активатор, измерительные приборы. Реактор снабжен загрузочным устройством, содержащим питатель в составе конического корпуса с воронкой и размещенного в нем конического компрессионного шнека с приводом, конический канал, соединенный своим большим отверстием с выходным отверстием корпуса питателя, а меньшим - с загрузочным патрубком реактора. Питатель и конический канал снабжены теплообменной с выходным патрубком рубашкой, полость которой сообщена с внутренней полостью реактора посредством кольцевого канала, образованного данным патрубком и коническим каналом загрузочного устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для высокотемпературной переработки органических отходов в экологически безопасных условиях и может быть использовано в нефтехимической и химической промышленности, в жилищно-коммунальном хозяйстве, в переработке отходов тары и упаковки.

Известен реактор, содержащий охлаждаемый корпус, днище и крышку, снабженный электродами для образования электрической дуги, активатором в виде лопастного колеса для создания эффекта псевдоожиженного слоя, средств для охлаждения, очистки и отвода пиролитического газа [1].

Недостатком данного изобретения является периодичность работы и отсутствие предварительных подсушки и подогрева исходного сырья.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является установка, принятая за прототип, выполненная в виде реактора, включающего корпус, приемный загрузочный бункер с герметически закрывающейся крышкой, форсунки, источник тепла в виде электродов, оснащенных механизмами их подачи в реактор, разгрузочное устройство, теплообменник с парогенератором, активатор, измерительные приборы [2].

Недостатком данного изобретения является также периодичность работы и отсутствие подсушки и подогрева исходного сырья с использованием теплоты отходящих газов переработки.

Задача изобретения заключается в обеспечении непрерывности работы установки и предварительных подсушки и подогрева исходного сырья за счет теплоты газов переработки.

Поставленная задача решается тем, что реактор, выполненный в виде корпуса, включающего загрузочную воронку, источник тепла в виде электродов, оснащенных механизмами их подачи в реактор, разгрузочное устройство, теплообменник с парогенератором, активатор, измерительные приборы, в новом исполнении снабжен загрузочным устройством, содержащим питатель в составе конического корпуса с воронкой и размещенного в нем компрессионного шнека с приводом, конический канал, соединенный своим большим отверстием с выходным отверстием корпуса питателя, а меньшим - с загрузочным патрубком реактора, при этом питатель и конический канал снабжены теплообменной с выходным патрубком рубашкой, полость которой сообщена с выходным патрубком реактора посредством кольцевого канала, образованного данным патрубком и коническим каналом загрузочного устройства, а компрессионный шнек выполнен коническим с уменьшающейся глубиной канала от входа к выходу загружаемого сырья.

На чертеже представлена конструктивная схема предлагаемого изобретения.

Реактор выполнен в виде корпуса 1, снабженного загрузочным устройством в составе питателя 2, содержащего конический корпус 3 с воронкой 4, компрессионный шнек 5 с приводом 6, конического канала 7, который соединен своим большим отверстием с выходным отверстием корпуса питателя 2, а меньшим - с загрузочным патрубком 8 реактора. Корпус питателя 2 и конический канал 7 заключены в рубашку 9, внутренняя полость которой сообщается с полостью реактора посредством кольцевого канала 10, образованного патрубком 8 и коническим каналом 7. Компрессионный шнек 5 выполнен коническим с уменьшающимся межвитковым объемом от входа сырья в питатель 2 до выхода из него в конический канал 7. Такая конструкция питателя обеспечивает уплотнение сырья, которое продолжается в коническом канале 7. Уплотнение сырья необходимо для создания такого гидравлического сопротивления в канале, которое предотвратит прохождение газов переработки в питатель 2 и далее - в атмосферу. Решение этой задачи отражается также на длине питателя 2 и конического канала 7: чем более рыхлое и плохо уплотняемое сырье, тем длиннее должны быть указанные элементы конструкции загрузочного устройства.

Загрузочное устройство смонтировано на крышке 11 корпуса 1, в котором находятся электроды 12, являющиеся источником теплоты при образовании электрической дуги. Они смонтированы в изоляторах 13 с уплотнениями 14 и снабжены механизмами их подачи в реактор при механизированном 15 и ручном 16 вариантах. Корпус также содержит активатор 17, теплообменник с парогенератором 18, разгрузочное устройство 19 и измерительные приборы 20 (манометр, термометры, предохранительный клапан и т.п.). Рубашка 9 снабжена выходным патрубком 21 для отвода пиролизного газа из реактора.

Реактор работает следующим образом. В воронку 4 питателя 2 поступает непрерывно сырье в виде твердых углеводородсодержащих отходов. Под действием вращающегося шнека 5 сырье продвигается и уплотняется в питателе 2, поступает в конический канал 7, где дополнительно уплотняется и выдавливается в корпус 1, здесь с помощью электрической дуги создается требуемая температура (в зависимости от способа переработки она может находиться в интервале 500°…1700°С), при которой и происходит разложение материалов сырья без доступа воздуха. Получаемый пиролизный газ поступает в рубашку 9, отдает часть теплоты сырью в питателе, подогревая его, и отводится через патрубок 21 рубашки 9 на дальнейшую обработку. Твердый остаток выводится из реактора разгрузочным устройством 19, конструкция которого связана с видом и количеством этого остатка.

Предложенный реактор позволяет выполнить многие пиролизные процессы переработки в непрерывном режиме указанных выше отходов, в частности в присутствии жидкого карбида кальция, обеспечить предварительные подогрев и подсушку сырья, что способствует росту производительности переработки.

Литература

1. Пат. RU №2277203, М. кл.6 F23G 5/10, 2006; F23G 7/04, 2006.

2. Пат. RU №2131556, М. кл.6 F23G 5/00, 1996.

Реактор, выполненный в виде корпуса, включающего загрузочную воронку, источник тепла в виде электродов, оснащенных механизмами их подачи в реактор, разгрузочное устройство, теплообменник с парогенератором, активатор, измерительные приборы, отличающийся тем, что реактор снабжен загрузочным устройством, содержащим питатель в составе конического корпуса с воронкой и размещенного в нем конического компрессионного шнека с приводом, конический канал, соединенный своим большим отверстием с выходным отверстием корпуса питателя, а меньшим - с загрузочным патрубком реактора, при этом питатель и конический канал снабжены теплообменной с выходным патрубком рубашкой, полость которой сообщена с внутренней полостью реактора посредством кольцевого канала, образованного данным патрубком и коническим каналом загрузочного устройства.