УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

Полезная модель относится к области переработки твердых бытовых (ТБО) и промышленных отходов (ТПО) путем их сжигания.
Известен производственный комплекс для утилизации твердых бытовых отходов, содержащий последовательно установленные загрузочный бункер, печь для сжигания ТБО, камеру дожигания, рекуператор нагретого воздуха, теплоутилизатор, рукавный фильтр, дымосос, дымовую трубу. (RU 2455567, МПК F23G 7\00, опубл. 10.07.2012 г.)
Известна установка для термической переработки твердых бытовых отходов, включающая камерную печь, состоящую из камеры сжигания с бункером для загрузки отходов и выходом удаления золы, камеру дожигания, циклонную камеру, сообщенную газоходом с теплообменником, систему очистки отходящих газов (RU 2400671 C1, МПК F23G 5\27, опубл. 27.09.2010 г.).
Недостатком вышеуказанных установок является то, что они не предназначены для работы при высоких температурах и не позволяют перерабатывать твердые отходы, содержащие полимерные материалы.
Наиболее близким к предлагаемой установке является устройство, для сжигания твердых бытовых и промышленных отходов, содержащее оборудование для сепарации и измельчения отходов, бункер-питатель, циклонную печь с тангенциальным входом смеси измельченных отходов, камеру декарбонизации, оснащенную бункером и питателем для известняковой муки, воздухоподогреватель, теплообменник, систему мокрой газоочистки (RU 2249766 C2, МПК F23G 5\00, опубл. 10.04.2005 г.).
Недостатком прототипа является недостаточная эффективность сжигания отходов и обезвреживания образующихся дымовых газов, содержащих ядовитые вещества: диоксины полихлорбензолы, фураны.
Задачей полезной модели является повышение эффективности сжигания бытовых и промышленных отходов, содержащих органические и полимерные материалы.
Технический результат получают за счет того, что установка для сжигания твердых бытовых и промышленных отходов, содержит оборудование для сепарации и измельчения отходов, бункер-питатель отходов, циклонную печь с тангенциальным входом смеси измельченных отходов, камеру декарбонизации, оснащенную бункером и питателем для известняковой муки, воздухоподогреватель, теплообменник, систему мокрой газоочистки, но, в отличие от прототипа, вдоль вертикальной оси в циклонной печи установлены плазматроны, которые расположены параллельными рядами по внутренней окружности цилиндрической печи через 90 градусов с шагом 25-30 см по высоте печи. Кроме того, в печи установлено не менее 12 плазмотронов.
2
Плазменная обработка получила широкое распространение благодаря высокой температуре плазмы, большого диапазона регулировании мощности и возможности сосредоточения потока плазмы на обрабатываемом материале, при этом эффект плазменной обработки достигается как тепловым, так и механическим воздействием плазмы путем бомбардировки материала частицами плазмы. Удельная мощность потока плазмы, движущейся с высокой скоростью достигает 10-105 Вт/см. Мощность установок достигает 150 кВт. Для генерации плазменной дуги используют плазмотроны, которые состоят из основных узлов: электродов - катода и анода, разрядной камеры, узла подачи плазмообразующего вещества (газ, пар). Наличие в печи плазмотронов, расположенных параллельными рядами по внутренней окружности цилиндрической печи через 90 градусов с шагом 25-30 см по высоте печи интенсифицирует процесс сжигания, за счет высокой температуры плазменной дуги и интенсивного прогрева всего объема помещенных в печь ТБО.
Кроме того, для осуществления интенсивного прогрева всего объема помещенных в печь ТБО количество размещенных в ней плазмотронов должно быть не менее 12 штук, при меньшем количестве плазмотронов недостаточная интенсивность прогрева не позволяет достичь эффективного сжигания ТБО. За счет повышения эффективности сжигания ТБО также уменьшается образование вторичных диоксинов в дымовых газах.
На фиг. изображена схема установки.
Установка для сжигания твердых бытовых и промышленных отходов, включает оборудование для сепарации и измельчения отходов, бункер-питатель отходов 1, циклонную печь 2 с тангенциальным входом 3 смеси измельченных отходов, камеру декарбонизации 4, оснащенную бункером 5 и питателем для известняковой муки 6, в циклонной печи коаксиально установлены не менее двенадцати плазмотронов 7. Плазматроны закреплены на стойках внутри огнеупорных керамических труб циклонной печи параллельными рядами по внутренней окружности через 90 градусов с шагом 25-30 см по высоте печи. В качестве плазмообразующего газа используется - аргон, который подведен по трубопроводу с вентилем из металлического баллона высокого давления в камеру плазмотрона. В качестве электропитания используется источник постоянного тока-выпрямитель или аккумуляторная батарея.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
3
2
2
Перед подачей в печь отходы сепарируют, измельчают до крупности 100 мм в оборудовании для сепарации и измельчения отходов (не показано). Затем измельченные отходы через тангенциальный вход 3 подают в циклонную печь 2. Включается электропитание электродов, (в узел подачи закачивается плазмобразующее вещество-аргон) в плазмотронах генерируется плазменная дуга с температурой 1400-1450°С. Происходит эффективное сжигание отходов, образующийся шлак отводится из печи 3 с помощью узла выгрузки (не показан). В дымовых газах, благодаря высокой температуре в печи, не образуются вторичные диоксины. Далее дымовые газы проходят через газоход в камеру декарбонизации 4. В камере навстречу потоку газов с помощью бункера 5 и питателя 6 распыляется известняковая мука (СаСО), которая улавливает вредные загрязнения, находящиеся в дымовых газах (HCl SO, NO, фураны). Известняковая мука в результате термического разложения превращается в негашеную известь (СаО).
2
2
Таким образом, в камере декарбонизации сводится к минимуму, вплоть до полного исключения образование диоксинов, которые образуются на поверхности летучей золы в присутствии соединений хлора. Далее продукты сгорания охлаждаются и направляются в систему мокрой очистки, где окончательно утилизируются вредные загрязнения (HCl, SO, NO), фураны. В качестве аппарата мокрой газоочистки применяется мокрый скруббер. Очищенные продукты сгорания выбрасываются в атмосферу. Полученная продукция - не гашеная известь и тепловая энергия отпускается потребителям.