Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2283987

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

Имя изобретателя: Кокарев Владимир Архипович (RU); Кокарев Владимир Владимирович (RU) 
Имя патентообладателя: Кокарев Владимир Архипович (RU); Кокарев Владимир Владимирович (RU)
Адрес для переписки: 170042, г.Тверь, ул. Скворцова-Степанова, 18, кв.66, (для В.А. Кокарева)
Дата начала действия патента: 2004.03.24 

Изобретение относится к способам для термической переработки бытовых и промышленных эксплуатационных отходов и может быть использовано в коммунально-бытовом хозяйстве и промышленности для их утилизации. Способ термической переработки бытовых и промышленных отходов включает запуск газогенератора, дозированную загрузку в него отходов, перемещение перерабатываемых отходов по замкнутому контуру в горячих выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания с выжиганием углеродистых остатков, подачу зольных остатков и шлаков в камеру выгрузки через колосниковую решетку газогенератора и очистку газогенератора в период обслуживания. Газогенератор по замкнутому контуру перемещения отходов подогревают горячим воздухом от теплоэлектронагревателей, которые питают энергией электрогенератора двигателя. Выхлопные, дымовые и горючие газы из газогенератора одновременно отводят в катализатор и далее дожигают при температуре свыше 3000°С, а и в конденсатор для их сжижения в жидкие горючие продукты, которые направляют в дозатор топливной системы двигателя. Выгрузку зольных остатков и шлаков ведут при вращении колосниковой решетки. Технический результат: расширение области применения, повышения коэффициента полезного действия, снижение загрязненности окружающей среды.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к способам для термической переработки бытовых и промышленных эксплуатационных отходов и может быть использовано в коммунально-бытовом хозяйстве и промышленности для их утилизации.

Известен способ термической переработки отходов, включающий дозированную загрузку отходов в газогенератор, подогрев воздуха в воздухонагревателе до 600°C для сжигания углеродистых остатков и подачу его в нижнюю часть газогенератора, пиролиз отходов и плавление неорганической части отходов с выводом шлаков, а и отвод дымовых газов через систему очистки газов а атмосферу, а горючих газов - через конденсатор с конденсацией жидких продуктов и получением горючих жидкостей и газов, которые используют в качестве топлива (1).

Недостатком известного способа термической переработки отходов является значительное загрязнение атмосферы дымовыми газами, а и низкий коэффициент полезного действия газогенератора из-за отсутствия замкнутости цикла термической переработки отходов, включающего предварительный нагрев воздуха в воздухонагревателе от дополнительного источника энергии.

Наиболее близким к предлагаемому является способ термической переработки бытовых отходов, включающий запуск и предварительный нагрев газогенератора горючими выхлопными газами двигателя, дозированную загрузку предварительно очищенными от металлического лома и строительного мусора бытовыми или промышленными отходами, перемещение обрабатываемых отходов по замкнутому контуру газогенератора с реверсивным приводом с термообработкой выхлопными газами двигателя, сжигание термообработанных отходов греющим газом сжигаемого в топливных форсунках топлива, подачу зольных остатков с помощью реверса привода перемещения отходов в газогенераторе и выгрузку золы, а и отвод дымовых горючих и выхлопных газов в атмосферу.

Недостатком известного способа переработки отходов являются значительное загрязнение атмосферы дымовыми и выхлопными газами, а и низкий коэффициент полезного действия газогенераторов, работающих по данному способу в условиях, например, суши на территории свалок городского или промышленного мусора, где использование выхлопных газов и сжигание отходов связано с расходом дополнительного топлива для работы двигателя и топливных форсунок, а работа двигателя ведется с целью разогрева газогенератора и отходов выхлопными газами, при этом из электросети идет отбор электроэнергии для питания приводов газогенератора. Таким образом, возможности использования известного способа переработки отходов в условиях суши, по сравнению с условиями утилизации мусора на судне, сильно ограничены из-за холостой работы двигателя в условиях суши, работающего только для получения выхлопных газов.

Выделяемые горючие газы при переработке отходов по данному способу не используются.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в расширении области применения в условиях суши и в повышении коэффициента полезного действия технологического процесса и устройства по переработке бытовых и промышленных отходов, а и в снижении загрязненности окружающей среды.

Технический результат по способу термической переработки бытовых и промышленных отходов, включающему запуск газогенератора путем его предварительного нагрева горючими выхлопными газами двигателя и горючим воздухом от воздухонагревателя, дозированную загрузку отходов, предварительно очищенных от металлического лома и строительного мусора, перемещение обрабатываемых отходов по замкнутому контуру в горячих газах с выжиганием углеродистых остатков, подачу зольных остатков в камеру выгрузки через колосниковую решетку, отвод выхлопных, горючих и дымовых газов из газогенератора и чистку газогенератора в период обслуживания, достигается тем, что газогенератор по замкнутому контуру перемещения отходов подогревают горячим воздухом от теплоэлектронагревателей, которые питают энергией электрогенератора двигателя, выхлопные, дымовые и горючие газы из газогенератора одновременно отводят в катализатор и далее дожигают при температуре свыше 3000°С, а и в конденсатор для их сжижживания в жидкие горючие продукты, которые направляют в дозатор топливной системы двигателя, а выгрузку зольных остатков и шлаков ведут при вращении колосниковой решетки.

Предлагаемый способ термической переработки бытовых и промышленных отходов может быть эффективно реализован встационарных условиях на территории свалки или промышленного предприятия, при отоплении жилых построек, а и на передвижном транспорте, в частности судах, автомобилях, при полной защите окружающей среды от загрязнения, тем самым расширяется и область применения предлагаемого способа. Специальное использование двигателя для реализации способа становится экономически целесообразным, оправдано в стационарных условиях, т.к. он будет работать более экономично на горючих газах и горючей жидкости, получаемых при пиролизе отходов, а выработанная двигателем через генератор электроэнергия идет полностью для работы теплоэлектронагревателей, приводов газогенератора и для дожигания выхлопных и дымовых газов. Коэффициент полезного действия от предлагаемого способа переработки отходов возрастает за счет замкнутости цикла, когда горючие продукты переработки отходов возвращаются в газогенератор или в двигатель, остаются на выходе только золы, шлаки и сажа, которые по новым технологиям могут быть использованы в дорожном строительстве, при производстве красителей и т.п. Выгрузку зольных остатков и шлаков целесообразно и производительно производить путем их встряхивания при вращении колосниковой решетки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на блок-схеме представлено пиролизное устройство для термической переработки бытовых и промышленных отходов. Пиролизное устройство содержит генератор 1 (см. чертеж) с теплоизолирующим кожухом и камерами 3 и 4 дозированной загрузки и выгрузки зольных остатков и шлаков, а и швелькамеру 5 с приводом 6 (мотор-редуктор) прямой и обратной подачи исходных отходов и продуктов их пиролиза. Верхняя часть газогенератора 1 сообщена с газоотводом 7 и 8, а нижняя часть сообщена с патрубком 9 подвода выхлопных газов двигателя 10. Газоотводный патрубок 8 сообщается с катализатором 11 для отделения угарного газа и далее с камерой 12 прокаливания остатков дымовых и выхлопных газов, а газоотвод 7 выполнен сообщающимся с конденсатором 13 горючих газов и патрубками 14, 15 подвода горючих газов и горючих жидких продуктов в дозатор 16 двигателя 10. При этом внутренние стенки газогенератора 1 швелькамеры 5 образуют замкнутый тороидальный контур циркуляции отходов, выполнены с встроенными теплоэлектронагревателями (ТЭНами) 17, образующими воздухонагреватели внутри газогенератора замкнутого контура и соединенными электрической цепью с электрогенератором 18 двигателя 10, причем коническая колосниковая решетка 19 швелькамеры 5 выполнена вращающейся. Привод 6 и камера 12 прокаливания соединены электрической цепью с электрогенератором 18.

Пиролизное устройство для термической переработки бытовых и промышленных отходов работает по предлагаемому способу следующим образом.

Перед загрузкой устройства отходами в патрубок 9 подвода выхлопных газов двигателя 10 подают горячие выхлопные газы и включают теплоэлектронагреватели 17 и привод 6 прямой и обратной подачи, питающиеся от электрической энергии электрогенератора 18, связанного с работающим двигателем. Газогенератор 1 в теплоизолирующем кожухе прогревают. Отходы, очищенные от металлического лома и строительного мусора, дозированно подают в загрузочное окно газогенератора 1 и швелькамеры 5, в рабочей полости которой подвергаются пиролизу и при перемешивании попадают на колосниковую решетку 19 конической формы. Часть зольных остатков и шлаков проходит через колосники к окну выгрузки, а непереработаннуую часть мусора поднимают вверх, продолжая пиролиз отходов до их выноса в верхнюю полость газогенератора 1, и снова подают вниз по замкнутому контуру. Пиролиз отходов проводят путем перемещения отходов в горючих газах с выжиганием углеродистых остатков. Зольные остатки просеиваются через колосниковую вращающуюся решетку 19, накапливаются и периодически выгружаются. Проход дымовых и горючих газов, а и выхлопных газов двигателя ведется по всей высоте швелькамеры 5. Далее накапливающиеся в верхней полости генератора дымовые газы и выхлопные газы поступают через газоотводный патрубок 8 в катализатор 11 отделения угарного газа и далее в камеру 12 прокаливания остатков при t=3000°C. Горючие газы из верхней части газогенератора направляют в газоотвод 7, конденсируют в жидкие продукты в конденсаторе 13 и направляют через патрубки 14 и 15 в дозатор двигателя 16.

Способ позволяет по всему замкнутому контуру теплоэлектронагревателями и горючими выхлопными газами по всей высоте швелькамеры производить пиролиз отходов при заданной температуре без ее перепада. Дымовые и выхлопные газы после газогенератора подвергаются очистке и полному дожиганию путем прокаливания остатков в камере, прокаливания без выноса вредных частиц в атмосферу, а горючие газы используют для работы двигателя при экономии основного топлива. Вращающаяся колосниковая решетка лучше выносит остатки пиролиза при очистке швелькамеры.

Предлагаемый способ прошел опытно-лабораторные испытания на опытном образце газогенератора при приролизе кусков автопокрышек с помощью выхлопных газов дизельного двигателя внутреннего сгорания и теплоэлектронагревателей, работающих от генератора двигателя, при этом рабочие цилиндры двигателя работали при нагрузке на топливной смеси с горючими газами пиролиза резины. Положительные результаты позволяют надеяться на решение проблемы утилизации коммунальных и промышленных отходов с помощью предлагаемого способа. Имеется значительный интерес промышленников и муниципальных служб в скорейшем внедрении предлагаемого изобретения.

Способ реализуется достаточно простым пиролизным устройством, которое может быть изготовлено для различной производительности и легко реализовано на судах, автотранспорте - мусоровозах, а и на базе автомобильного полуприцепа в целях доставки для работы на объектах утилизации мусора, а и изготовлены для работы в стационарных условиях свалок или крупных промышленных предприятий, где коэффициент полезного действия по переработке бытовых и промышленных отходов повышается за счет замкнутого цикла переработки с использованием продуктов переработки - горючих газов в качестве топлива двигателя. Особенно экономично устройство работает при пиролизе автопокрышек, где горючие продукты их переработки получаются более высокого качества и используются в дозаторе для получения более обогащенной топливной смеси двигателя. Многократное перемещение перерабатываемых отходов по высоте швелькамеры при их перемешивании по замкнутому контуру установки делает процесс пиролиза эффективным и более производительным. Оснащение устройства конденсатором СО и камеры прокаливания остатков дымовых и выхлопных газов сохраняет окружающую среду от загрязнения. Удаление зольных остатков и шлаков через вращающуюся колосниковую решетку является более эффективным. По заданному способу не требуется разделения горючих и дымовых газов, их в основном конденсируют в жидкое топливо двигателя, а в случае переизбытка направляют в камеру прокаливания.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Описание изобретения СССР №699287, М. Кл.2, F 23 G 5/00, Б. И. №43, 1979 (аналог).

2. Описание изобретения СССР №1474381, М. Кл.2, F 23 G 5/00, Б. И. №15, 1989 (прототип).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ термической переработки бытовых и промышленных отходов, включающий запуск газогенератора, дозированную загрузку в него отходов, перемещение перерабатываемых отходов по замкнутому контуру в горячих выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания с выжиганием углеродистых остатков, подачу зольных остатков и шлаков в камеру выгрузки через колосниковую решетку газогенератора и очистку газогенератора в период обслуживания, отличающийся тем, что газогенератор по замкнутому контуру перемещения отходов подогревают горячим воздухом от теплоэлектронагревателей, которые питают энергией электрогенератора двигателя, выхлопные, дымовые и горючие газы из газогенератора одновременно отводят в катализатор и далее дожигают при температуре свыше 3000⁰ С, а и в конденсатор для их сжижения в жидкие горючие продукты, которые направляют в дозатор топливной системы двигателя, а выгрузку зольных остатков и шлаков ведут при вращении колосниковой решетки.

Версия для печати
Дата публикации 12.12.2006гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов