Способ получения энергии из органосодержащих отходов

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2571061:

КОММЕРЦИАЛЬБАНК МАТТЕРСБУРГ ИМ БУРГЕНЛАНД АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (AT)

Способ получения энергии из органических отходов для накопления в резервуаре углеродосодержащего продукта и энергии в виде газа и/или непосредственной передачи энергии на выработку тепловой и электрической энергий. Органосодержащие отходы в предварительно измельченном виде подвергаются измерению для обеспечения путем возможного подмешивания углеродосодержащего и/или силикатного материала. Соотношения углеродосодержащего и/или силикатного материала в отходах, подлежащих дальнейшей переработке, примерно 90% к примерно 10%. В дальнейшем органосодержащие отходы продолжают измельчаться и смешиваться с дополнительными скелетными силикатными материалами при продолжении измельчения до микронного диапазона, после чего производится уплотнение измельченной смеси отходов, нагревание смеси и ее разделение. Полученные в дальнейшем газообразные вещества направляются в резервуар или на выработку тепловой и электрической энергий, в то время как полученные твердые вещества разделяются на силикатные и углеродосодержащие материалы, а полученные углеродосодержащие материалы накапливаются в виде конечного продукта. Использование данного изобретения позволяет получить углеродосодержащий продукт в твердой, жидкой или газообразной форме и использовать для хранения в резервуаре и/или для непосредственной совместной выработки тепловой и электрической энергий в приводе. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

 

Настоящее изобретение относится способу получения энергии из органосодержащих отходов.

К уровню техники относятся следующие публикации: US 5087375, AT 389474 B, CH 688990 A5 и DE 3329771 A1. В US 5087375 описан способ обработки опасных и токсичных отходов, содержащих органические вещества и металлы, для изготовления нерастворимого промышленного сырья, причем отходы смешиваются с полимерными материалами, содержащими неорганические соединения, образующие с металлами стабильные соединения; из полученной смеси полимерных материалов формируются брикеты, которые для удаления полимерного материала подвергаются тепловой обработке, а оставшиеся неорганические вещества путем кальцинирования и спекания связываются в нерастворимые комплексные соединения.

В патенте АТ 389474 В раскрывается применение мелких минеральных силикатных/карбонатных частиц для упорядоченного отложения мельчайших и/или пастообразных отходов, причем мелкие минеральные частицы покрывают отходы или проникают в них и образуют матрицу.

В документе CH 688990 A5 описывается переработка органических и/или неорганических остатков из восстановленных старых хранилищ отходов и/или из свежего мусора для получения повторно используемого материала с вывозом вредных веществ.

Вышеуказанный патент DE 3329771 A1 касается связывания вредных веществ при изготовлении брикетов из органических продуктов или отходов, причем неорганические соединения добавляются для химического связывания вредных веществ в процессе прессования или при пиролизе/сжигании.

В DE 102007006137 А1 раскрывается смесь из органических и неорганических гранулированных материалов и/или смеси веществ, которые вместе образуют, по существу, однородные матрицы. С помощью присадки (вспомогательного материала) можно заранее вычислить возможные свойства конечного продукта, или эта присадка приводит к образованию кристаллических структур с большой удельной внутренней поверхностью и выполняет различные целенаправленные функции, такие как, например, функции энергоносителей или материалов для преобразования энергии, функции порообразователей, веществ, придающих продукту характерную структуру, восстановителей и/или фильтрующего материала.

Целью изобретения является создание способа получения энергии из органосодержащих отходов, с помощью которого углеродсодержащий продукт в твердой, жидкой или газообразной форме может быть использован для хранения в резервуаре и/или для непосредственной совместной выработки тепловой и электрической энергий в приводе.

Согласно изобретению эта цель достигается за счет того, что

а) органосодержащие отходы в предварительно измельченном виде подвергаются измерению для идентификации ингредиентов, а также определениюотношения доли углеродосодержащего материала и доли силикатного материала для обеспечения путем возможного подмешивания углеродосодержащего и/или силикатного материала того, что отношение углеродосодержащего к силикатному материалу в отходах, подлежащих дальнейшей переработке, составляет примерно 90% к примерно 10%,

b) на последующем этапе проводится текущее измерение долей углеродосодержащего материала и силикатного материала,

c) продолжается измельчение органосодержащих отходов и их смешивание с дополнительными каркасными силикатными материалами при продолжении измельчения до микронного диапазона,

d) производится уплотнение измельченной смеси отходов с добавлением слоистых силикатов, нагревание смеси и ее разделение на отдельные твердые, жидкие и газообразные фазы в вакууме, после чего оставшиеся твердые вещества смешиваются и гранулируются с дополнительно добавленными слоистыми силикатами,

e) изготовленные гранулы подвергаются пиролизу, а

f) полученные при этом газообразные вещества направляются в резервуар или на совместную выработку тепловой и электрической энергии, в то время как полученные твердые вещества разделяются на углеродосодержащие и силикатные материалы, причем полученные из них углеродосодержащие материалы накапливаются в виде конечного продукта.

Преимущество настоящего изобретения по сравнению с обычными способами состоит в том, что в настоящее время не реализуемые и лишь трудно реализуемые отходы могут предварительно обрабатываться в системе производства энергии для получения высококачественных продуктов, как то: металлы, силикаты и углерод или углеродистые соединения.

Данные о долях ингредиентов или компонентов, если они не приведены иначе, ниже рассчитаны в соответствующих весовых процентах сухого вещества.

Под «органосодержащими» материалами понимаются, например, домашний, промышленный мусор, отстойный шлам, целлюлозно-бумажный скоп и тому подобное, содержащие все виды органического вещества или биологических останков, как, например, бумагу, древесину, текстиль, пластмассы и так далее. При этом доля органических веществ в отдельных используемых отходах по домашнему мусору составляет при 6000-12000 кДж/кг 70-90% сухого вещества, по промышленному мусору при 15000-36000 кДж/кг - 50-90% сухого вещества, по отстойному шламу при 1000-5000 кДж/кг - 80-95% сухого вещества и по целлюлозно-бумажному скопу при 2000-8000 кДж/кг - 75-95% сухого вещества, причем необходимо по меньшей мере 40% органических веществ.

Под «силикатосодержащими материалами», с которыми смешиваются отходы, следует понимать, например, каркасные силикаты, силикатную горную породу, как, например, самые разные гранитные камни, вулканиты, кварцевый песок, строительный мусор и подобное.

Более подробно изобретение поясняется ссылкой на фиг. 1, на которой изображена схема последовательности операций процесса получения энергии.

Органосодержащие вещества 1, служащие в качестве входной энергии, измельчаются и подвергаются измерению ингредиентов для идентификации ингредиентов, а также определениюотношения доли углеродосодержащего материала и доли силикатного материала. Отходы, используемые в качестве исходного материала, должны быть такими, чтобы в них отношение углеродосодержащего материала к силикатному материалу составляло примерно 90% к примерно 10%. При установке значений, отклоняющихся от этого отношения, необходимо добавить углеродосодержащий и/или силикатный материал, пока углеродосодержащий и силикатный материалы в отходах, подлежащих дальнейшей переработке, не установятся на соотношении 9:1. При этом следует придерживаться того, что отдельные компоненты используемых материалов подлежат измерению 5 во время всего процесса. Органосодержащие отходы 1, прошедшие предварительную обработку, еще больше разлагаются или размельчаются 2. После этого на очередном этапе измельчения достигается высокая тонкость помола, предпочтительно до микронного диапазона, с добавлением и смешением 4а каркасных силикатов и/или силикатной каменной муки в качестве присадки. Присадки, например строительный мусор, имеют большую степень твердости, чем отходы, и потому действуют как шлифовальный материал, вследствие чего при дальнейшем измельчении образуется тонкодисперсный смешанный продукт из неорганических и органических материалов, которые при этом в результате размельчения в устройстве для измельчения расщепляются на волокна. Используются присадки, которыми предпочтительным образом могут быть даже мелкие силикатные фракции из доменной печи, с размером частиц порядка 0,001-3 мм, причем доля веществ с размером частиц менее 50 мкм составляет около 40%.

В результате дальнейшего тонкого помола отдельные частицы соответствующей смеси материалов сокращаются до размера менее или равного 50 мкм. При этом доля материалов с размером мелких частиц порядка 3 мм, то есть с диаметром свыше 3 мм, составляет около 5%, а доля материалов с размером мелких частиц порядка 1 мм - около 8%, остальной материал имеет размер мелких частиц с диаметром менее 1 мм, причем основная доля имеет размер менее 100 мкм. Этот коэффициент распределения мелких частиц является релевантным для стабилизации смеси или для каркасной структуры.

В ходе постоянного контроля за ходом процесса происходит измерение 5 состава, то есть идентификация отдельных компонентов изготавливаемой, измельчаемой или размалываемой смеси на основе порошковой диффрактограммы для обеспечения на очередном технологическом этапе намеченного уплотнения 6а, нагрева 6b и последующего разделения 6с отдельных компонентов. При этом по существу, производятся разные измерения, вследствие чего получают следующие данные:

- тонкость измельчения,

- индекс распределения,

- вес,

- влажность,

- величина рН.

Элементарный состав обогащенного сырья непрерывно определяется с помощью рентгенофлуоресцентного анализа (RFA), в частности, определяется содержание углерода.

Эти полученные данные поступают в управляющий компьютер и в нем сравниваются с величинами, зависящими от задания или от материала, благодаря чему целенаправленно обеспечиваются уплотнение 6а, нагревание 6b и последующее разделение 6с отдельных компонентов, причем, если добавляемые материалы в силикатном материале еще не содержатся, они должны добавляться из слоистых силикатов 7а, как то: глина с 50%-ным содержанием железа. При этом предпочтительно используются слоистые силикаты, содержащие катионы, обогащенные железом, или железоподобные катионы предпочтительно из группы мафических слоистых силикатов, как то: хлориты, смектиты, иллит, биотит и подобное. При этом уплотнение 6а зависит от влажности, температуры, содержания СО2 и доли слоистых силикатов, причем образовавшийся СО2 служит средой, передающей давление.

Смесь из отходов уплотняется под давлением в предкамере 6а, причем предкамера в дальнейшем содержит (гидро)циклонную камеру, в которой в результате нагрева 6b происходит разделение 6с (тяжелых) металлов, силикатов и углеродистых веществ по удельному весу, температуре плавления и проводимости. Другими словами, разделение 6с происходит по аналогии с разделением в центрифуге, причем частицы, возникшие при нагреве 6b, при котором катионы, введенные мафическими слоистыми силикатами, как то: катионы железа, или железоподобные катионы, при восстановлении СО2 окисляются, а также частицы, содержащие окисленные катионы, в результате движения вращения перемещаются наружу, вследствие чего под действием центробежной силы происходит механическое разделение на отдельные твердые, жидкие и газообразные фазы. Это происходит в зависимости от веществ обычно при 40-850°С, причем вещества находятся в (гидро)циклонной камере в вакууме. Жидкая фаза преимущественно состоит из сжиженного органического (полимерного) материала. При этом следует учесть, что среди частиц вещества с удельным весом (объемным весом) ≤ 0,09 Н/м3 (отношение массовой силы к объему) доля остаточного силиката остается равной 1,4-1,7%, однако максимум 5%. Результирующая газообразная фаза направляется прямо в резервуар 10 и/или на совместную выработку 11 тепловой и электрической энергии.

В результате уплотнения 6а при собственной влажности смеси размер частиц смеси из отходов и добавленного силикатного материала устанавливается таким образом, чтобы промежутки между уплотненными частицами обеспечивали подачу тепла. Тем самым размер частиц или их плотность определяет процесс восстановления/окисления и время реакции. Отношение объема уплотненной массы к промежуткам в твердой каркасной/скелетообразной массе, полученной с помощью добавленных слоистых силикатов, как правило, составляет примерно 2 к 3.

Принцип действия (гидро)циклонной камеры для разделения отдельных компонентов уплотненной массы реализуется, по существу, аналогично центрифуге. Поскольку частицы в камере движутся наружу, сортировка частиц происходит по удельному весу. В зависимости от соответствующего удельного веса частицы, подхваченные массовым потоком, выходят в краевой области камеры в строго определенных точках выхода, благодаря чему происходит точное распределение отдельных компонентов. При этом для удержания теплопотерь во время процесса на минимально возможном уровне носителем массового потока обычно является обогащенный углекислый газ СО2.

Разделение 6с всей массы полученного сырья происходит по удельному весу при отсутствии доступа воздуха путем шлюзования посредством вакуумного насоса, нагнетающего материал в закрытые силосы, причем разделение происходит на углеродосодержащий компонент и компонент из чистого силиката.

При переходе от предкамеры к основной камере в твердые вещества в качестве связующего подмешиваются или смешиваются 8а с ними тонкодисперсные слоистые силикаты 7b, например глина (глины) или глинистый минеральный материал, причем масса твердого вещества, в свою очередь, для изготовления гранул гранулированием 8b должна достигать содержания или содержать порядка 90% углеродистого материала и порядка 10% силикатного материала. В случае тонкодисперсных слоистых силикатов 7b речь идет, например, о глинистых минералах или материалах, обогащенных глинистым минералом, как то: каолин, монтмориллонит или бентонит. При этом слоистые силикаты 7b действуют как связующее только во влажном состоянии предпочтительно при влагосодержании порядка 15-25%. Кроме того, слоистые силикаты 7b способствуют разделению на отдельные компоненты.

Гранулирование 8b имеет целью обеспечение транспортабельности твердых веществ, для чего твердые вещества должны обладать точно определенными размером частиц, их содержимым и влажностью.

В основной камере смесь материала в виде гранул подвергается пиролизу 9, как правило, при 600-800°С, причем разделение фаз и тем самым расщепление газообразных и твердых веществ по их различным плотностям происходит при отсутствии доступа воздуха.

Как правило, разделение осуществляется в (гидро)циклоне, получающем производственный материал из реактора с помощью вакуумного насоса. В качестве носителей потока предпочтительно используются газы СО2, обеспечивающие хороший энергетический баланс. Энергия при этом способе не отводится в дымовую трубу и не теряется, а эффективно используется в технологическом процессе. Другое преимущество состоит в том, что углеродистые соединения в газовой смеси с помощью теплообменника отдают энергию целенаправленно и тем самым используются непосредственно. В принципе имеются другие возможности разделения, как, например: вибростол или классификатор с восходящим потоком, причем, однако, все возможности разделения всегда должны реализовываться при отсутствии доступа воздуха.

После этого разделенные газообразные и твердые вещества продолжают обрабатываться отдельно. Оставшиеся газообразные вещества направляются в резервуар 10 или на совместную выработку 11 тепловой и электрической энергий, в то время как оставшиеся твердые вещества с учетом различных плотностей разделяются 12 на силикатный и углеродосодержащий материалы, причем силикатный материал может возвращаться на первый технологический этап смешивания 4а и измельчения 4b отходов 1, а углеродосодержащая доля как продукт 13 накапливается или подается на совместную выработку 11 тепловой и электрической энергий.

Остаток образует силикатное связующее средство для повторного использования, которое возвращается обратно и может использоваться в виде каркасного силиката при измельчении 4b органосодержащих отходов 1.

В других вариантах осуществления изобретения различные отдельные технологические этапы могут быть опущены и частично заменены сопоставимыми этапами. На поставленную цель получения энергии это не оказывает никакого влияния.

На основании последующих примеров объект настоящего изобретения поясняется более подробно.

Пример 1

Легкая фракция как результат измельчения старых автомобилей, включающая в себя органосодержащий материал, получающийся после удаления металлических частиц с помощью магнита, в предварительно измельченном виде в количестве 92% перемешивается и измельчается с песком, глиной и остатками извести в общем количестве порядка 8% в пересчете на вес сухой массы. При продолжении перемешивания и дальнейшего измельчения частицы переводятся в удобную для переработки форму в микронном диапазоне, причем благодаря постоянному измерению определяются доли углеродосодержащего и силикатного материалов. В зависимости от полученного отношения долей при продолжении измельчения с образованием волокон органосодержащего материала в процессе обработки в устройстве для измельчения подмешиваются каркасные силикаты, в данном случае пемза, так чтоотношение углеродосодержащего и силикатного материалов равно примерно 9:1.

Эта предварительно обработанная смесь уплотняется в предкамере с образованием осадка, сохраняющего пористость, с добавлением мафического, тонкодисперсного слоистого силиката, составляющего около 20% от общей доли силиката, в данном случае хлорита, и поступательно нагревается при отсутствии доступа воздуха примерно до 500°С. В результате осадок распадается, причем в циклонной камере происходит разделение на отдельные агрегатные состояния. Газовая фаза так же, как и жидкая фаза из сжиженного органосодержащего материала (полимерные материалы) накапливается в резервуарах для своего дальнейшего использования. Оставшееся твердое вещество, в данном случае монтмориллонит, разбавляется или перемешивается и гранулируется. Затем образованные гранулы, доля силиката в которых составляет около 2,8%, подвергаются пиролизу при анаэробных условиях при примерно 530°С. При этом гранулы, созданные из каркасного/скелетного материала, распадаются на мелкие частицы, причем, в свою очередь, происходит разделение на газовую, жидкую и твердую фазы. Выделенный силикатный материал рециклируется в систему повторного использования как сырье. Углеродосодержащие материалы накапливаются для использования в энергетике или направляются непосредственно на совместную выработку тепловой и электрической энергии.

Пример 2

Органосодержащий домашний мусор (полимеры, кожа и подобное) в предварительно измельченном виде в количестве около 85% перемешивается и измельчается со строительным мусором (гипсокартонными плитами и подобным) в количестве около 15% в пересчете на вес сухой массы и затем, по существу, подвергается технологическому процессу согласно примеру 1, за исключением нижеприведенных условий и параметров:

i) в качестве каркасного силиката, добавляемого в процессе обработки в устройстве для измельчения, в данном случае используется перлит,

ii) хлорит как мафический слоистый силикат в данном случае добавляется в количестве около 15% в пересчете на общую долю силиката,

iii) после отделения газовой и жидкой фаз оставшееся твердое вещество разбавляется каолином в качестве слоистого силиката,

iv) доля силиката в гранулах составляет около 1,9%,

iiv) пиролиз происходит при температуре около 610°С.

Пример 3

Бумажная макулатура в количестве около 78% с бумажным скопом с долей силиката порядка 40%, что составляет около 10% в пересчете на общую массу, в количестве около 22% в пересчете на вес сухой массы перемешивается и измельчается, а в дальнейшем, по существу, подвергается технологическому процессу согласно примеру 1, за исключением нижеприведенных условий и параметров:

i) в качестве каркасного силиката, добавляемого в процессе обработки в устройство для измельчения, в данном случае используется гранитная каменная мука,

ii) биотит как мафический слоистый силикат в данном случае добавляется в количестве около 17% в пересчете на общую долю силиката,

iii) после отделения газовой и жидкой фаз оставшееся твердое вещество разбавляется бентонитом в качестве слоистого силиката,

iv) доля силиката в гранулах составляет около 2,4%,

iiv) пиролиз происходит при температуре около 585°С.

1. Способ получения энергии из органосодержащих отходов (1), отличающийся тем, что
а) органосодержащие отходы (1) в предварительно измельченном виде подвергают измерению для идентификации ингредиентов, а также определению одного из: соотношения доли углеродосодержащего материала и доли силикатного материала для обеспечения путем возможного подмешивания углеродосодержащего и/или силикатного материала (3) того, что отношение углеродосодержащего к силикатному материалу в отходах, подлежащих дальнейшей переработке, составляет примерно 90% к примерно 10%,
b) на последующем этапе проводят текущее измерение долей (5) углеродосодержащего материала и силикатного материала,
c) продолжают измельчение (2) органосодержащих отходов (1) и их смешивание (4а) с дополнительными каркасными силикатными материалами (3) при продолжении измельчения (4b) до микронного диапазона,
d) производят уплотнение (6а) измельченной смеси отходов с добавлением слоистых силикатов (7а), нагревание (6b) смеси и ее разделение (6с) на отдельные твердые, жидкие и газообразные фазы в вакууме, после чего оставшиеся твердые вещества смешивают (8а) и гранулируют (8b) с дополнительно добавленными слоистыми силикатами (7b),
e) изготовленные гранулы подвергают пиролизу (9), а
f) полученные при этом газообразные вещества направляют в резервуар (10) и/или на совместную выработку (11) тепловой и электрической энергий, в то время как полученные твердые вещества разделяют (12) на силикатные и углеродосодержащие материалы, причем полученные из них углеродосодержащие материалы накапливают в виде конечного продукта (13).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измерение отдельных компонентов (5) осуществляют с помощью порошковой дифрактограммы.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что силикатосодержащие материалы, полученные при отделении (12) силикатного материала от углеродосодержащего, на этапе а) возвращают обратно.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газообразные вещества, полученные на этапе d) в результате разделения (6с), при необходимости вместе с газообразными веществами, полученными на этапе с), направляют в резервуар (10) или на совместную выработку (11) тепловой и электрической энергий.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разделение (6с) твердого, жидкого и газообразного веществ на этапе d) происходит в результате вращательного движения.



 

Похожие патенты:

Данное устройство для сушки/коксования состоит из множества труб, расположенных внутри сушильной камеры, с одного конца которых сформировано входное отверстие, а с другого конца - сформировано выходное отверстие, верхние и нижние концы труб соединены друг с другом для формирования единой цепи, внутри труб имеются вращаемые шнековые конвейеры, которые обеспечивают перемещение материала коксования в противоположном направлении по длине цепи в вертикальном направлении; горизонтальных труб, которые закреплены с соответствующим интервалом вдоль продольного направления множества труб со шнековыми конвейерами, которые являются горизонтальными газоотводными трубами, вертикальных труб, которые соединены с концами горизонтальных труб, и нижней накопительной трубы, которая расположена горизонтально в нижней части устройства, соединяет концы вертикальных труб и удаляет газ.

Изобретение относится к методам переработки твердых бытовых и промышленных отходов. Для переработки твердых бытовых и промышленных отходов предварительно сортируют отходы на органические и неорганические, осуществляют пиролизную переработку неорганических отходов и переработку органических отходов с получением биогаза и гумуса.

Изобретение относится к области получения биогаза. Предложена биогазовая установка.

Изобретение относится к способу и устройству для переработки отходов. Техническим результатом является упрощение и повышение надежности.
Изобретение относится к коммунальному хозяйству. Для отправления естественных надобностей животных собирают и перерабатывают отходы с получением полезных для дальнейшего употребления составляющих.
Изобретение относится к области термических методов обезвреживания отходов. Для переработки твердых бытовых и промышленных отходов их плавят в расплаве шлака, продуваемого газовыми струями.
Настоящее изобретение относится к способу извлечения и очистки сульфида натрия (Na2S), образованного в процессе десульфурации нефтяных остатков. Способ включает обработку шлама, содержащего Na2S, полученного в процессе десульфурации нефтяных остатков, смесью по меньшей мере одного органического растворителя и воды.

Изобретение относится к экологии. Молибденсодержащие отходы промышленности используют для выращивания гороха на дерново-подзолистой почве.

Изобретение относится к химической промышленности. Способ содержит следующие этапы: осуществляют пиролиз резиновых гранулятов при температуре от 400 до 500°С в присутствии жидкой воды для получения карбонизата и газовой фазы, после чего собирают карбонизат.

Изобретение относится к области стерилизации и может быть использовано для стерилизации инфицированных отходов. Машина для стерилизации инфицированных отходов содержит проницаемые для микроволн баки, размещенные в стерилизационной камере, которая снабжена отверстиями, разнесенными друг от друга и соединенными с волноводами, направленными от магнетронов, и содержит средства придания указанному баку отходов вращения вокруг его оси.

Изобретение относится к области экологии. Для переработки углеводородосодержащих (УВС) шламов в открытых хранилищах непрерывно воздействуют СВЧ электромагнитным излучением. На поверхность выделенного участка хранилища устанавливают металлический защитный кожух с закрепленным на нем генератором СВЧ излучения и газоотводной трубой для газообразных продуктов переработки УВС шлама. Энергия излучения локализуется в объеме шлама между металлическим защитным кожухом, погруженным в обрабатываемую среду на глубину, не меньшую чем ¼ длины волны СВЧ излучения, и границей глубины проникновения излучения в обрабатываемую среду и вызывает деструкцию шлама. Газообразные продукты разложения отводят для дальнейшего разделения по фракциям. Процесс переработки шлама продолжают до прекращения процесса газовыделения. Мощность излучения, необходимую для нагревания обрабатываемого объема шлама до заданной температуры, определяют по формуле Р1 = T1·α·S·V, а время нагрева где Τ1 - заданная температура; α - объемный коэффициент теплообмена обрабатываемого участка с окружающей средой; S - площадь контакта обрабатываемого объема с окружающей средой; V - объем обрабатываемой среды; с, ρ - усредненные теплоемкость и плотность обрабатываемого УВС шлама. Изобретение обеспечивает эффективную переработку УВС шлама без дополнительной транспортировки шламов, исключает загрязнение окружающей среды продуктами переработки ввиду отсутствия перемещения шламов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для нагрева воды путем сжигания твердых видов топлива, таких как изношенных автотракторных шин, отходов древесно-стружечных плит, отходов древесно-волокнистых плит, отходов пластика, и может быть использовано в теплоэнергетике. Техническим результатом является повышение эффективности сжигания топлива. Твердотопливный котел содержит корпус, два бункера для топлива, с дверцами для закладки топлива в каждом бункере, воздушно-газовый проход, соединенный с камерой дожигания горючих газов, теплообменник, топочную камеру, механизм подачи воздуха в топочную камеру, выполненный по меньшей мере из одного сопла, расположенного под каждым по крайней мере из двух бункеров, с направлением потока воздуха вглубь топочной камеры. В твердотопливном котле два бункера для топлива объединены в одну шахту и имеют общую перегородку в вертикальной плоскости, топочная камера расположена под шахтой, а воздушно-газовый проход соединен с камерой дожигания газов и топочной камерой и располагается на одной плоскости с перегородкой, за камерой дожигания горючих газов воздушно-газовый проход выведен наружу, при этом поток воздуха вглубь топочной камеры, для сжигания твердого остатка и горючих газов, проходит через нижний слой топлива в шахте и по касательной к ней, дополнительный поток воздуха для дожигания горючих газов поступает в камеру дожигания горючих газов и выходит через сопла, располагаемые перпендикулярно воздушно-газовому проходу, а теплообменник выполнен в виде емкости, примыкающий к наружным поверхностям шахты, воздушно-газового прохода и внутренней поверхности корпуса. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к созданию композиционного строительного материала, который может быть использован для решения многих проблем, связанных с улучшением экологической обстановки, а именно пересыпки твердых бытовых отходов, восстановления техногенно загрязненных земель, рекультивации шламовых амбаров и отработанных карьеров. Технический результат заключается в расширении арсенала средств, предназначенных для строительства, за счет утилизации отходов от бурения скважин, улучшении экологической обстановки. Материал «ГУМИКОМ» включает следующие ингредиенты, от веса бурового шлама, вес.%: буровой шлам, минеральную добавку - песок или дробленый гранит (20-30 вес.%), осушитель - перлит (до 5 вес.%), ускоритель - формиат кальция (до 2,5 вес.%), отвердитель - цемент (2,5-5,0 вес.%), дополнительно гуматы (0,01-0,05 вес.%), глауконит (2,0-2,5 вес.%) и дрожжи (0,05-0,1 вес.%). 1 табл.
Изобретение относится к области переработки промышленных отходов. При осуществлении способа переработки шламовых отходов смешивают отходы со связующей смесью. Связующая смесь содержит гашеную и/или негашеную известь. Компонент связующей смеси при взаимодействии с известью образует вещество. Растворимость образуемого вещества в воде меньше, чем растворимость веществ, содержащихся в шламовых отходах. Обеспечивается уменьшение негативного воздействия на окружающую среду промышленных и коммунальных отходов. 16 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к области использования в коммунально-бытовом хозяйстве и промышленности для уничтожения (разложения) бытовых, промышленных органических, минеральных отходов, осадков сточных вод с образованием газообразного, жидкого и твердого топлив, строительных материалов. Техническим результатом является упрощение конструкции устройства. Устройство технологической линии утилизации твердых бытовых отходов с применением термической деструкции содержит последовательно установленные загрузочный бункер, приемный бункер с загрузочным устройством, пост для отсортировки твердых бытовых отходов, связанный с магнитным сепаратором для выборки из поступающей массы отходов магнитных металлов, пост дробления твердых бытовых отходов, связанный с конвейером загрузки дробленного сырья в блок термической обработки этого сырья, связанный со средством выгрузки углеродосодержащего твердого остатка после термической обработки и направления в зольный бункер. Блок термической обработки для термической деструкции измельченного сырья представляет собой емкость с люком загрузки, внутри которой смонтирована по крайней мере одна камера сгорания с отходящим от нее трубчатым пирозмеевиком, обогреваемым теплом сгорания топливного газа на горелках для нагрева отходов в бескислородной среде до стадии их разложения за счет излучения тепла, образуемого пламенем горелок в камере сгорания, и переносом тепла с дымовыми газами в пирозмеевик. На емкости смонтированы выводы для выпуска образуемой в процессе деструкции отходов пиролизных газов, в направлении первого теплообменника для первичного охлаждения пиролизных газов и сбора жидких фракций в отдельную емкость с последующим перенаправлением в блок фильтрации для отделения конечного продукта от смол, и в направлении второго теплообменника для разделения на тарелках конденсируемых из пиролизного газа жидких фракций и выдачи по отдельным трубопроводам разделенных жидких фракций в отдельные емкости хранения, одна из которых сообщена с указанным блоком фильтрации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение предназначено для переработки промышленных отходов нефтехимии. Отходы производства простых полиэфиров обрабатывают экстрагентом. Смесь разделяют прессованием и центрифугированием до получения жидкого раствора из лапрола и экстрагента и твердой фракции бентонита. Экстрагент выделяют из жидкой фракции с последующим его возвращением в технологический процесс. Твердую фракцию промывают органическими растворителями или водой и конденсатом. Твердую фракцию фильтруют и прокаливают в безвоздушной среде при температуре t=400°C для получения активируемого угля. Промывочную жидкость с солями калия и фосфора выпаривают до твердого монофосфата калия. Лапрол пропускают через диспергатор для получения поролона с увеличенным объемом и плотностью. Изобретение обеспечивает безотходное производство простых полиэфиров. 1 ил.

Изобретение относится к способу рециклирования металла платиновой группы. Получение твердого нитрозилнитрата рутения включает несколько стадий. Осуществляют сушку, прокаливание в течение 2-4 ч при температуре 300-500°С отработанного катализатора, содержащего рутений, и охлаждение до комнатной температуры с получением черного твердого продукта. Твердый продукт измельчают с получением порошка. Порошок вводят в реактор с псевдоожиженным слоем. Производят аэрирование реактора азотом или инертным газом в течение 0,5-2 ч, введение водорода и нагрев реактора до темпепературы 100-600°С для проведения реакции восстановления с образованием металлического рутения. Осуществляют окисление металлического рутения газовой смесью из озона и воздуха при температуре 600-650°С с получением газообразного тетраоксида рутения. Тетраоксид рутения вводят в трехступенчатую поглотительную установку, содержащую раствор азотной кислоты. Образуется кислотный раствор нитрата рутения. К раствору добавляют нитрит натрия, перемешивают и нагревают с обратным холодильником с микрокипением. Образуется раствор нитрозилнитрата рутения. Осуществляют экстрагирование раствора нитрозилнитрата рутения безводным простым эфиром, сбор и выпаривание экстракционного раствора. Образуется твердый нитрозилнитрат рутения. Обеспечивается эффективное рециклирование ресурсов рутения, повышение выхода и чистоты твердого нитрозилнитрата рутения. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения кристаллов нитрата кобальта высокой чистоты отработанные катализаторы Co/SiO2 кальцинируют на воздухе, охлаждают и измельчают в порошок. Указанный порошок вводят в реактор с псевдоожиженным слоем для восстановления в присутствии газовой смеси H2 и N2. Добавляют избыток разбавленной азотной кислоты, фильтруют и получают раствор нитрата кобальта. Доводят pH раствора нитрата кобальта до 1,5 и добавляют раствор щавелевой кислоты. Далее фильтруют раствор с получением осадка оксалата кобальта. Молярное количество щавелевой кислоты превышает в 2-3 раза молярное количество кобальта в растворе нитрата кобальта. Полученный осадок промывают, сушат и кальцинируют в течение 4-8 ч при температуре 550-650°C с получением оксида кобальта. К оксиду кобальта добавляют разбавленный раствор азотной кислоты с получением второго раствора нитрата кобальта. Затем проводят выпаривание и кристаллизацию второго раствора нитрата кобальта с получением кристаллов Co(NO3)2∙6H2O. Изобретение позволяет повысить долю извлечения и чистоту нитрата кобальта. 8 з.п. ф-лы, 4 пр.

Утилизационный энергетический центр содержит модуль подготовки сырья для переработки, модуль биореактора и энергетический центр. Модуль подготовки сырья содержит связанную с термолизной установкой сортировочно-доставочную линию, которая выполнена с возможностью разделения подлежащих переработке отходов на жидкую органическую фракцию и горючую фракцию вторсырья и бытовых отходов, отнесенных к опасным, и подачи в термолизную установку горючей фракции и медицинских отходов. Сортировочно-доставочная линия выполнена с возможностью подачи жидкой органической фракции в биореактор. Термолизная установка выполнена с возможностью отведения твердых и жидких продуктов термолиза, выход биореактора связан с входом энергетического центра, выполненного с возможностью работы на биогазе и магистральном газе. В сортировочно-доставочной линии блок отсортировки горючей фракции с отсортировкой негорючего вторсырья и бытовых отходов, отнесенных к опасным, содержит конвейер подачи подлежащих переработке исходных бытовых отходов и связанный с ним и размещенный в герметичном прозрачном кожухе с входным и выходным люками конвейер приема твердых бытовых отходов. В кожухе с одной стороны выполнены отверстия для герметичного закрепления в них перчаток, с другой - бункеры приема отсортированных твердых бытовых отходов, выполненные в виде люков с двойными дверями. Технический результат - повышение эффективности переработки бытовых отходов и повышение экологичности процесса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретения относятся к обработке металлоотходов различного вида и могут быть использованы при их прессовании в пакеты с заданными характеристиками для последующей загрузки в плавильную печь. Прессование металлоотходов осуществляют в устройстве, которое содержит пресс-камеру с отсеками первичного и вторичного прессования, в которых перемещаются посредством гидроцилиндров плиты первичного и вторичного прессования. Пресс-камера имеет крышку и разгрузочный люк. Плита первичного прессования обеспечивает сжатие металлоотходов в направлении, перпендикулярном направлению сжатия плитами вторичного прессования. В пакете спрессованных металлоотходов формируют сквозное отверстие посредством сердечника, перемещаемого гидроцилиндром. В результате обеспечивается возможность получения пакетов, позволяющих осуществить визуальный контроль их внутреннего состояния и оптимизировать процесс плавления. 6 н. и 4 з.п. ф-лы, 23 ил.
Наверх