+7 (342) 299 99 69

пн-пт с 900 до 1800

logotype

Пиролиз ТБО

В последнее время получил распространение новый метод тер­мической переработки отходовпиролиз, обеспечивающий высоко­эффективное обезвреживание отходов, их энерготехнологическое ис­пользование в качестве топлива и сырья для химической промыш­ленности при одновременном сокращении выбросов, загрязняющих окружающую природную среду. При пиролизе отходов протекают следующие связанные между собой процессы: сушка, сухая пере­гонка (собственно пиролиз), газификация и горение коксового остатка, взаимодействие образовавшихся газообразных продуктов.

Для процессов пирогенетического разложения отходов характер­но стехиометрическое уравнение, подобное уравнениям химических реакций: отходы +°С->газ+смолы+водный раствор+углеродистый твердый остаток (кокс). Соотношение количеств получаемых газо­образных, жидких и твердых продуктов, а также их состав зависят от условий пиролиза и состава исходного продукта. В результате газификации углерод твердого остатка под воздействием окислителя (воздуха, кислорода или водяных паров) превращается в газооб­разное топливо. Оставшийся после этого твердый остаток содержит лишь минеральную часть отходов.

При воздушном, кислородном или паровом дутье происходят окислительно-восстановительные реакции.

В соответствии с температурным уровнем процесса пиролизные установки подразделяются на низкотемпературные (450...500 °С), ха­рактеризующиеся минимальным выходом газа, максимальным коли­чеством смол, масел и твердых остатков; среднетемпературные (до 800 °С), при которых увеличивается выход газа, а количество смол и масел уменьшается; высокотемпературные (свыше 800°С), отли­чающиеся максимальным выходом газов и минимальным — смолообразных продуктов.

Высокотемпературный пиролиз обеспечивает интенсивное пре­образование исходного продукта; скорость реакции возрастает с увеличением температуры по экспоненте, в то время как тепловые потери возрастают линейно; расширяется промежуток теплового воз­действия на отходы; происходит более полный выход летучих про­дуктов; сокращаются объем и количество остатка после окончания процесса. Наряду с бытовыми эти установки позволяют перерабаты­вать производственные отходы.

При пиролизе стараются избегать области температур в интер­вале 1050-1400 °С, поскольку при этом начинается размягчение и плавление шлаков, что может привести к неполадкам в системе шлакоудаления.

В 1981 г. разработан проект нестандартного оборудования высо­котемпературной пиролизной установки производительностью 800 кг/ч перерабатываемых ТБО (рис. 6.20).

Основным узлом пиролизной установки является реактор, пред­ставляющий собой шахтную печь со встроенной внутри него швель-шахтой, а также система эвакуации газов, позволяющая избежать смешивания пиролизных и дымовых газов. Отходы загружают в верхнюю часть реактора с тремя затворами шиберного типа. Под действием собственного веса отходы опускаются через швельшахту в нижнюю часть реактора, куда подается подогретый до 800 °С воз­дух. Углеродистый остаток от пиролиза отходов сгорает, образуя температуру 1600 °С, достаточную для плавления негорючих состав­ляющих. Расплавленный шлак выводится в шлаковую ванну. Ды­мовые газы, омывая швельшахту, направляются в воздухоподогре­ватель, а затем, пройдя системы газоочистки, выходят в атмосферу. Пиролиз отходов осуществляется в швельшахте, полученные продук­ты отводятся через ее верхнюю часть в конденсатор. В конденсаторе из газа выделяются влага и смола. Часть газа отбирается для го­релок, расположенных в воздухоподогревателе и в нижней части ре­актора.

Схема установки высокотемпературного пиролиза УВТП
Рис. 6.20. Схема установки высокотемпературного пиролиза УВТП

1 — приемная воронка; 2 — затвор; 3 — конденсатор жидких продуктов; 4— дроссельные заслонки; 5—вентилятор; б — газоанализатор; 7— дымосос; 8 — система газоочистки; 9— сопло подогретого воздуха; 10 — воздухоподогрева­тель; 11 — водяная ванна; 12 — швельшахта

По тракту дымовых газов за системой газоочистки установлен газоанализатор, воздействующий через систему регулирования на дроссельные заслонки, установленные на линии уходящих дымовых газов и горючего газа. При появлении в дымовых газах 'продуктов неполного сгорания открывается дроссельная заслонка в линии го­рючего газа и прикрывается заслонка в линии уходящих газов. Та­ким образом, в линию пиролитического газа попадает минимум бал­ластных продуктов полного сгорания уходящих дымовых газов, ко­торые направляются в дымоход. Благодаря такой схеме теплота сгорания получаемого пиролизного газа в основном зависит только от состава и свойств обрабатываемых отходов.

Первая опытная низкотемпературная пиролизная установка, предназначенная для переработки некомпостируемых частей Ленин­градского завода МПБО производительностью 30 тыс. т/год, была пущена в 1982 г. Она запроектирована институтами Гипрокоммунстрой и ЛенНИИГипрохим на основе технологического регламента, разработанного ВНИИНефтехимпром.

В комплекс установки входят три основных корпуса: подгото­вительный, приемный и дробильный. Подготовительный корпус име­ет размер 12X92 м и высоту 12,6 м. Приемный корпус состоит из приемного и загрузочного отделений и двухэтажной открытой пло­щадки, на которой расположены сушильный и пиролизный бараба­ны диаметром 2,8 и длиной 36 м каждый. Сушка осуществляется за счет сжигания природного газа, а пиролиз — за счет сжигания газа или тяжелой смолы, получаемых п процессе пиролиза.

Приемное и разгрузочное отделения размещены в помещении размером 12x24 м и высотой 28,5 м. Дробильный корпус имеет длину 42, ширину 12 и 18 м и высоту 10,8 м.

Некомпостируемые бытовые отходы (НБО) поступают на уста­новку с контрольного грохота МПБО по ленточному конвейеру с шириной ленты 1000 мм, расположенному в закрытой галерее длиной 47,2 м. В подготовительном корпусе над ленточным конвейе­ром установлен электромагнитный железоотделитель (ЭПР-120). Отбираемые из потока НБО консервные банки и другой черный ме­талл попадают в специальный бункер, откуда направляются в два пакетировочных пресса (БА-1330).

Таблица 6.18. Номенклатура основного технологического оборудования мусоросжигательных заводов

Оборудование и его индекс

Краткая характе­ристика

Завод-изготовитель

Мусоросжигательные заво­ды скотлоагрегатамипроизводительностью 3 т/ч сжи­гаемых отходов

Мостовые краны с грейфер­ными ковшами:

ПК-3-16-0А (ПОЛИП)

Объем ковша3,2 м3(специальный)

Ивановский завод торфяного машиностроения

КМ-302 (двухчелюстной)

Объем ковша 2,9...4 м3

Турбовский машиностроительный завод

Загрузчик-питателькотлоагрегата Т-164-02

Производительность не менее 3 т/ч

Кусинский машиностроительный завод

Валковая колосниковая решетка

Производительность 3 т/ч

То же

Золошлаковыгружатель Т-164-08

Производитель­ность 1 т/ч

»

Шнек провала и уноса Т-164-07

Производительность 1 т/ч

»

Дутьевой вентилятор вторичного воздуха ВВД-8

Производительность 20 тыс. м3

Бийский котельный

завод

Дутьевой вентилятор первичного воздуха ВНД-10 Электрофильтр УГ-2-3-53БШ

Производительность 30 тыс. м3

Бийский котельный завод Джамбулский электромеханический завод

Электромагнитный сепара­тор ПС-120-УЗ

Ширина ленты обслуживаемого конвейера 1200 мм

Ворошиловградский завод уголь­ного машиностроения им. Пархоменко

Пресс для металлолома БА-1330

По металлу 3...4 т/ч

Азовское ПО по выпуску кузнечно­прессового оборуд.

Дымосос ВНД-12,5

Производитель­ ность 40 тыс. м3

Бийский котельный завод

Конвейеры ленточные

Ширина ленты 800…1200 мм

Котел Е-6.5-1.4-2250Р

Производительность 6,5 т/ч при давлении пара 1,4 МПа и температу­ре 225 °С

Бийский котельный завод

Стальной экономайзер

То же

Воздухоподогреватель

Белгородский котельный завод

Питательные насосы

Ясногорский механический завод

Теплообменники

Барнаульский котельный завод

Сетевые насосы 3К-9

Катайский механический завод Ереванский завод энергетического оборудования

Таблица 6.19. Структура ремонтного цикла и периодичность ремонтов основного технологического оборудования мусоросжигательных заводов

Оборудование

Структуриремонтного цикла

Сменность

Периодичность ремон­тов, мес.

Число ремонтов за ремонтный

цикл

Т

К

Т

К

Загрузчик-питатель котлоагрегатов

К-4Т-К

3

12

60

4

1

Валковая колосниковая ре­шетка

К-Т-К

3

6

12

1

1

Золошлаковыгружатель

К-2Т-К

3

4

12

2

1

Шнек провала

К-4Т-К

3

12

60

4

1

Дутьевой вентилятор воз­духа:

 

 

 

 

 

 

первичного

К-2Т-К

3

12

36

2

1

вторичного

К-2Т-К

3

12

36

2

1

Электрофильтр

К-Т-К

3

6

12

1

1

Дымосос

К-ЗТ-К

3

6

24

3

1

Котел

К-Т-К

3

6

12

1

1

Стальной экономайзер ки­пящего типа

К-ЗТ-К

3

12

48

3

1

Воздухоподогреватель па­роводяной

К-ЗТ-К

3

12

48

3

1

Цепной транспортер удале­ния золы из электрофильтров

К-2Т-К

3

4

12

2

1

Питательные насосы

К-7Т-К

3

6

48

7

1

Теплообменники

К-3Т-К

3

12

48

3

1

Сетевые насосы

К-7Т-К

3

6

48

7

1

Мостовой кран с грейфер­ными ковшами

К-8Т-К

3

2

18

8

1

Получаемые в прессах пакеты металла (цикл прессования — 1,5 мин) массой 60...80 кг по двум конвейерам выкатываются на площадку, где с помощью подвешенной к крану электромагнитной шайбы (М-225) складируются и грузятся в автомашины для отправки во Вторчермет.

В подготовительном корпусе установлен также сепаратор для отбора из ИБО цветных металлов. Далее ленточным конвейером сырье подается в бункер НБО приемного корпуса, имеющий разме­ры 8,4х8 и 7х4 м. При коэффициенте заполнения 0,7 в нем может храниться суточный запас сырья, т. е. около 200 м3. Бункер имеет два приемных поста, куда разгружаются самосвалы, привозящие твердые органические промышленные отходы.

Из бункера отходы выбирают грейферным краном грузоподъем­ностью 5 т и ковшом вместимостью 1,6 м3. Кран подает отходы в промежуточный бункер, днищем которого служит ленточный пи­татель шириной 1,5 и длиной 4 м. Питатель движется с минималь­ной скоростью 0,4 м/мин, обеспечивая производительность установ­ки 4 т/ч.

Параметры сушки

Температура газов на входе

300...350 °С

при выходе

120...150 °С

Давление

близкое к атмосферному

Параметры пиролиза

Температура теплоносителя на входе

800...850 °С

при выходе

150...200 °С

процесса пиролиза

400...500 °С

Давление

близкое к атмосферному

Полученные в результате пиролиза материалы (пирокарбон, газ и нефтеобразные продукты) используют в отраслях народного хозяйства.

Номенклатура основного технологического оборудования МСЗ приведена в табл. 6.18, а структура ремонтного цикла и периодич­ность ремонта оборудования — в табл. 6.19.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)
  • Комментарии к статье
  • Вконтакте
  • Facebook

Содержимое второго блока