Технологическое оборудование для утилизации отходов

Содержание

Переработка отходов на оборудовании

Основным предназначением переработки отходов является получение ценных вторичных продуктов, и в частности:

  • горючего газа,
  • жидкого топлива,
  • углеродистого остатка – полукокса,
  • металла.

Процедура пиролиза предусматривает термическое разложение органических соединений и, в частности, пластиковых отходов, отходов нефтепереработки, нефтешламов, некоторых кровельных материалов и прочего без доступа воздуха.

Пиролиз

Процедура пиролиза выглядит следующим образом: сырье загружается в специальный изготовленный их жаростойкого металла сосуд–реторту, после чего реторта помещается в печь.

Нагрев сырья осуществляется путем теплопередачи через стенки реторты и тем самым подвергается процедуре термического разложения – пиролизу. В результате происходит образование парогазовой смеси, а также углеродистого остатка–полукокса. Затем парогазовая смесь отводится из реторты посредством специального трубопровода, охлаждается до необходимого уровня, конденсируется, в результате чего полученная жидкость отделяется от остальных неконденсирующихся газов. Затем полученная жидкость собирается в специальном сборнике жидкого продукта, а полученный газ полностью или частично применяется для поддержания процедуры пиролиза или, говоря проще, сжигается в печи. По завершению процесса пиролиза реторта с полученным полукоксом извлекается из печи, а на ее место устанавливается следующая реторта с исходным материалом.

Состав оборудования для утилизации отходов (на примере FORTAN)

утилизации отходов методом пиролизаОборудование для утилизации отходов FORTAN включает в свой состав следующие устройства:

  • ретортная печь
  • комплект реторт
  • конденсатор–холодильник
  • газожидкостные сепараторы
  • сборник–сепаратор жидких продуктов

Ретортная печь

Ретортная печь представляет собой вертикальную шахту, футерованную огнеупорным бетоном. Чаще всего ее изготавливают на основе керамического волокна методом высокотемпературной теплоизоляцией. Нижняя часть реторты оснащена специальными колосниками, предназначенными для сжигания твердого топлива, а также горелочным устройством, которое применяется для сжигания горючих газов. Помимо этого, для обеспечения интенсификации процесса горения и перемешивания топочных газов печь оснащается устройством воздушного наддува. Реторты с сырьем помещаются в печь через открытый верх шахты.

Реторта

Реторта представляет собой крупный сосуд с крышкой, изготовленный из жаростойкого металла. Она имеет выраженную цилиндрическую форму. Герметизацию внутреннего пространства печи обеспечивает специальный затвор, расположенный по периметру сопрягаемых поверхностей реторты и печи. Основным предназначением конденсатора–холодильника является обеспечение процедуры охлаждения и конденсации паров жидких продуктов пиролиза, который осуществляется следующим образом:

Из реторты по специальному трубопроводу, оснащенному быстроразъемным соединением и сильфонным компенсатором деформаций, парогазовая смесь поступает в конденсатор–холодильник, после чего конденсат и неконденсируемые газы по специальному трубопроводу отводятся в сборник–сепаратор. Сборник–сепаратор представляет собой цилиндрической формы емкость, основным предназначением которой является сбор жидких продуктов пиролиза, а также частичное улавливание брызг жидких продуктов? выбрасываемых из газового потока. Завершающий этап очистки газа от жидкообразных включений выполняется в специальном устройстве – газожидкостном сепараторе. Горючий газ используется в качестве топлива для поддержания процесса пиролиза или в альтернативном варианте подается другим потребителям.

Загрузка сырья

Оборудование для утилизации отходов (в данном случае FORTAN) предусматривает, что загрузка сырья в реторту будет осуществляться вне печи в вертикальном или горизонтальном положении с обязательным закупориванием крышкой. После чего загруженная сырьем реторта помещается в печь и посредством быстроразъемного соединения подключается к трубопроводу холодильника–конденсатора. Стандартное оборудование для утилизации отходов предусматривает возможность загрузки реторты с сырьем как в холодную при запуске, так и горячую печь.

Сырье

В качестве сырья для розжига печи используют твердое топливо, в частности: дрова, уголь или полукокс, которые через дверь печи укладывают на колосники и поджигают. Обеспечение максимально эффективного процесса горения в печи достигается за счет принудительного наддува воздуха под колосники. Интенсификация процесса перемешивания газов в печи осуществляется посредством принудительного наддува воздуха через воздушное сопло горелочного устройства и регулирования уровня температуры.

Стадии получения газа

Получаемый в процессе пиролиза газ подается в горелочное устройство печи и воспламеняется, тогда как в процессе увеличения потока газа, уровень наддува воздуха под колосники, необходимого для интенсификации процесса горения твердого топлива, уменьшают. Завершение процесса пиролиза определяется по мере уменьшения потока вырабатываемого газа. Для обеспечения получения максимально высококачественного конечного продукта – полукокса, процесс пиролиза осуществляют до степени полной прокалки или, проще говоря, до окончательного прекращения процесса выделения газа.

метод пиролиза при утилизации отходовПо завершения процесса пиролиза, с целью снижения уровня температуры реторты и футеровки печи, выполняют кратковременное прекращение наддува воздуха и подачи газа перед извлечением реторты. Только после минимум 30 минутного перерыва, выполняется отключение реторты от трубопровода холодильника–конденсатора, после чего она извлекается из печи, а на ее место устанавливается новая загруженная сырьем реторта. Охлаждение горячей реторты осуществляется на открытом воздухе, после чего она открывается и освобождается от готового продукта–полукокса методом опрокидывания.

Стойкость оборудования при переработке

Высокий уровень стойкости футеровки и, соответственно, долговечности печи обеспечивается за счет применяемого огнеупорного бетона и керамического волокна теплоизоляции, которые обеспечивают рабочий ресурс печи сроком не менее 10 лет, в отличие от аналогов, изготовленных из обыкновенной стали, с максимальным рабочим ресурсом не более 6 месяцев. Кроме того, футеровка печи является ремонтопригодной, и по окончании рабочего ресурса может быть заменена на новый аналог. Оборудование для утилизации отходов обычно имеет принудительный наддув, обеспечивая максимально эффективное сжигание низкосортных сортов топлива, тем самым максимально сокращая время разогрева печи. Изготовленная из жаростойкой стали реторта обеспечивает практически непрерывную работу печи, а также обладает высоким уровнем устойчивости к условиям эксплуатации и небольшим весом.

Утилизация органических сельскохозяйственных отходов

В настоящее время для России утилизация сельскохозяйственных отходов является темой более чем актуальной для скорейшего разрешения, так как сельскохозяйственная отрасль ежегодно дает более 250 миллионов тонн, из которых более чем 150 миллионов тонн приходится на птицеводство и животноводство, а оставшееся – на растениеводство. Особо остро стоит проблема переработки отходов птицефабрик и ферм, каждая из которых дает в сутки более 300 тонн помета. Особенно, если учесть, что на территории России их более 600, и большинство из них расположено в непосредственной близости от крупных городов и населенных пунктов. Поэтому совершенно естественно, что они оказывают негативное влияние на состояние окружающей среды.