Пиролиз твердых коммунальных отходов — КиберПедия 

Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...

Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...

Пиролиз твердых коммунальных отходов

2017-06-26 460
Пиролиз твердых коммунальных отходов 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Способ утилизации бытовых отходов по технологии пиролиза заключается в их необратимом химическом изменении под действием повышенной температуры без доступа или с ограниченным доступом кислорода с выделением горючего пиролизного газа (пирогаза). [6]

По степени температурного воздействия на горючую массу мусора пиролиз как процесс условно разделяется на низкотемпературный (до 650°С) и высокотемпературный (650 - 900° С). В случае подачи в реактор ограниченного количества воздуха и водяного пара происходит процесс газификации.

Процесс пиролиза бытовых отходов имеет несколько вариантов:

¾ пиролиз органической части отходов под действием температуры в отсутствии воздуха;

¾ пиролиз в присутствии воздуха, обеспечивающего неполное сгорание отходов при температуре до 760°С;

¾ пиролиз с использованием кислорода вместо воздуха для получения более высокой теплоты сгорания газа;

¾ пиролиз без разделения отходов на органическую и неорганическую фракции при температуре 850°С и др.

 

Повышение температуры приводит к увеличению выхода пирогаза и уменьшению выхода жидких и твердых продуктов. [6]

С помощью пиролиза можно перерабатывать такие составляющие отходов как автопокрышки, пластмассы, отработанные масла, осадки сточных вод и т.п. После пиролиза не остается биологически активных веществ, образующийся коксовый остаток имеет высокую плотность, что резко уменьшает объем отходов, подвергающийся полигонному складированию, которое не наносит вреда окружающей среде.

Технологическая цепь этого способа утилизации состоит из четырех последовательных этапов:

¾ подготовка отходов;

¾ переработка подготовленных отходов в реакторе для получения пирогаза и побочных химических соединений — хлора, азота, фтора;

¾ охлаждение и очистка пирогаза от загрязняющих веществ (соединений хлора, фтора, серы, цианидов) с целью повышения его экологических показателей и энергоемкости;

¾ сжигание очищенного пирогаза в котлах-утилизаторах для получения пара, горячей воды или электроэнергии.

Термическая переработка без использования кислорода или с большим недостатком кислорода в условиях эндотермического процесса протекает с использованием внешней энергии, получаемой за счет сжигания пирогаза, который используется для поддержания процесса.

 

 

Рисунок 4 – Схема печи для термической обработки бытовых и промышленных отходов в барботируемом шлаковом расплаве [5]:

1 – слой шлака, через который барботирует воздух; 2 – слой спокойного шлака; 3 – слой металла; 4 – огнеупорная подина; 5 – сифон для выпуска шлака; 6 – сифон для выпуска металла; 7 – переток; 8 – водоохлаждаемые стенки; 9 – водоохлаждаемый свод; 10 – фурмы для подачи воздуха;

11 – фурмы для подачи топлива; 12 – загрузочное устройство; 13 – крышка; 14 – загрузочная воронка; 15 – патрубок для отвода газа.

 

Основным агрегатом технологической схемы процесса высокотемпературной переработки бытовых и промышленных отходов в барботируемом шлаковом расплаве является барботажная печь. Печь проста и имеет небольшие габариты и высокую производительность.

Процесс осуществляется следующим образом. Бытовые отходы подают в загрузочное устройство периодически. Толкатель сбрасывает их в шлаковую ванну, продуваемую воздухом, обогащенным кислородом.

В ванне отходы быстро погружаются в интенсивно перешиваемый вспененный расплав. Температура шлака составляет 1400 – 1500 °С. За счёт интенсивной теплопередачи отходы подвергаются скоростному пиролизу и газифицируются.

Минеральная их часть растворяется в шлаке, а металлические предметы расплавляются, и жидкий металл опускается на подину.

При низкой калорийности отходов для стабилизации теплового режима в качестве дополнительного топлива в печь подают в небольших количествах энергетический уголь. Вместо угля может быть использован природный газ. Для получения шлака заданного состава загружают флюс.

Шлак выпускается из печи через сифон непрерывно или периодически и подаётся на переработку. Химический состав шлака можно регулировать в широких пределах за счет чего?, получая композиции, подходящие для производства различных строительных материалов – каменного литья, щебня, наполнителей для бетонов, минерального волокна, цемента.

Металл через переток поступает в сифон и непрерывно или порциями сливается в ковш и далее передаётся на переработку или непосредственно у печи разливается в чушки, либо гранулируется.

Горючие газы – продукты пиролиза и газификации отходов и угля, выделяющиеся из ванны, – дожигают над ванной путём подачи воздуха, обогащенного кислородом, или чистого кислорода.

Печные высокотемпературные (1400 – 1600 °С) газы отсасываются дымососом в паровой котёл для охлаждения и полезного использования их энергии. В котле осуществляется полное дожигание газов. Затем охлаждённые газы направляются в систему очистки. Перед сбросом их в атмосферу производится их очистка от пыли и вредных примесей.

Высокие температуры процесса, рациональная схема сжигания, заключающиеся в сочетании окислительно-восстановительного потенциала газовой фазы и температурного режима, обуславливают низкое содержание оксидов азота (NOx) и других примесей в дымовых газах.

Дымовые газы благодаря высокотемпературному сжиганию содержат значительно меньше органических соединений, в частности диоксинов. Перевод в условиях процесса щелочных и щелочноземельных металлов в парогазовую фазу способствует связыванию хлора, фтора и оксидов серы в безопасные соединения, улавливаемые при газоочистке в виде твёрдых частиц пыли. Схемы реакций приведи

Замена воздуха кислородом позволяет в 2 – 4 раза снизить объём дымовых газов, облегчить их очистку и уменьшить сброс токсичных веществ в атмосферу. Вместо большого количества зольного остатка (до 25 % при обычном сжигании), содержащего тяжёлые цветные металлы и диоксины, образуется инертный шлак, являющийся сырьём для производства строительных материалов.

Пыль, выносимая из печи с дымовыми газами, селективно улавливается на разных ступенях очистки. Количество пыли в 2 – 4 раза меньше, чем при использовании традиционных печей. Крупная пыль (до 60 %) возвращается в печь, мелкая, представляющая собой концентрат тяжёлых цветных металлов (Zn, Pb Cd, Sn и др.), пригодна для дальнейшего использования [5].

 


Поделиться с друзьями:

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.009 с.