1598005439-1326b994f1090c560653e496106b7ac8 (811216), страница 24
Текст из файла (страница 24)
6 БЬайгхадеЬ Г., Вгаг?ьигу А.Сг.тзг. У Арр!. Рс?у, Яс?„23, 1431 (1979), 7. Бизон К, А., БЬа(?шг?еЬ Г., Аапепк? Т. Гзг. У. Г1ге Г!апипаЬ?!йу, 10, 94 (!979), 8. Капигу А. М. !пггог?исгюп го СопзЬизйоп РЬепошепа, Согг(оп апб ВгеасЬ Яс!енсе Рим?зйегз, Ь?,У., 1977. 9. Вгашеу КЬ? Г?аше апб СогпЬизгюп РЬепошепа, СЬаршап апб На!1 ?хб., Ьопйоп, 1972. 1О. ВгабЬшу А.Сг.тзг., БЬаржабеЬ Г. Сотби»!?ол алй Г?ате, 37, 85 (1980). 11. Вга!Ьигу А.Сг.тзг., БЬайгабеЬ Г., СигЬол, 18, 109 (1980). Терническое разложение и шлакование С. Маак" Твердые городские отходы оказались одним из наиболее «трудных» материалов с точки зрения их использования в качестве источника энергетического сырья путем непосредственного сжигания.
Разработка технологии переработки таких отходов потребовала не один десяток лет. Чтобы ускорить разработку технологии, в США в 1965 г. был введен закон о твердых отходах, предусматривающий определенную программу разработки и оценки новой технологии переработки твердых городских отходов. В соответствии с этой программой в США было создано и опробовано несколько установок полупромышленного типа по переработке твердых городских отходов, в том числе и установка, принцип лействия которой был основан на технологическом процессе, сочетавшем в себе пиролнз н шлакование (так называемый процесс Апбсо-тоггах). Следует заметить, что работы по термическому разложению твердых городских отходов (пиролизу) проводились не только в США (1, 21, но и а других странах.
1. ТЕХНОЛОГИЯ АМЭСО-ТОККАХ По технологии Апбсо-Топках (пиролиз со шлакованием) твердые городские отходы перерабатываются без предварительной сортировки и измельчения, за исключением предметов крупнее одного метра. При этом органические компоненты городских отходов термически разлагаются с образованием горючих летучих соединений и углистого вещества.
Негорючие компоненты плавятся с образованием стекловидного шлака, стекающего в виде расплава при температуре 1200'С и выше. Газификатор. Основным элементом установки Апг?со-Тоггах является газификатор-аппарат, в котором получают отходящий горючий газ и жидкий шлак (рис. 1). Городские твердые отходы поступают в газификатор из приемного бункера".
Уровень отходов в аппарате поддерживается постоанным. Из верхней части (зоны осушки) газификатора,отходы под действием собственной массы перемещаются в его нижнюю часть (золу первичного горения), сначала подвергаясь сушке, в результате которой из них испаряется влага, а затем пиролизу-термическому " Б?ап?еу ?3. Маг?г, ут., Апг(со !псогрогагег?, 25 Апбегзоп Коаг?, Ви((а?о, Ь?еи 'г'от?с. з' Предполагается, что отходы имеют допустимые размеры, в противном случае они подвергаются резке и нзмельчению.
Часть П 117 Способы получения энергии из биомассы 116 Таблиц и 1. Состав твердых городских отходов Среднее содерпвнне, масс,'/ Компонента Бумажнии смесь 45 Древесина 4 Текстиль 1 Пластмасса и резина 5 Пвцевые отходы и компост25 Пыль и зола 7 Металлы 6 Стекло 7 Прниечанве. В твблнна прнвюштсн средюш знвчюнш лнн теерлзш гш рококо» отходов, абрюуюшнюн в городнк сенсримк нгтвтоо. Ниппон теплота агорсннн 2414 швл/аг. Таблица 2.
Химический состав ппшка Рис. 1. Гизификатор Апбсо-Торгах. среднее аолсрпвннс, предел, и месс. Н Компоненте 1-зон» псрвнчнаго горсння н плевлсння; у-посту. иленне «оздузш длв гарсння; 5-юнх пнролнзв; 4-зоне мушкн; 5-прадумш через слои отходоо; б-отходи; 1-мгрузочное уатроиазво; Л-верхнои гнзоотвод; у-твердме мхтерннл»; Ю-гвзм; П-слив рясплвашннога шлака длв охлвплсннв. Прннечпнев В геблнпе прнмиютсо деннис для шлака, полученного нн деманатрннноинаб установке, митвв шлака в знхчнтелхнои сюпснв анределястсн составам от*одоп дов. Основными компонентами газового потока являются моноксид и диоксид углерода, пары углеводородов и газообразные углеводороды, водород, азот, пары воды и твердые частицы. Теплота сгорания газов обычно колеблется в пределах 1!30 — 1600 акал/нмз. Поток горючих газов (после очистки илн без нее) может быть использован в качестве источника энергии в теплоцентралях, коммунальных котельных и цементных печах.
Помимо газификатора установка типа Ап4)со-Тогшх, работаюуцая разложению с образованием горючих летучих соединений и углистого вещества. Тепло, необходимое для осушки и пиролиза отходов, а также для превращения негорючих компонент в расплавленный шлак, обеспечивается за счет частичного сжигания углистого вещества в потоке предварительно подогретого (приблизительно до 1000'С) воздуха, который подается в нижнюю часть газификатора, т.е. в зону первичного горении.
Жнцкий шлак непрерывно выводится из аппарата через гидравлический затвор в охлаждаемый сборник; охлажденный шлак представляет собой безуглеродистую черную стеклообразную массу. Химический состав и некоторые физические характеристики шлака, полученного из твердых городских отходов определенного состава (табл. 1), приведены в табл. 2-4; из таких отходов образуется около З-УУ, по объему (или 12 — 20У,' по массе) шлака. Ни газовый поток, выходящий из газификатора, приходится почти 90, энергии, содержащейся в твердых городских отходах, которая складывается из теплосодержания горючих летучих веществ, паров и увлеченных газовым потоком твердых частиц, а также из скрытой теплоты парообразования.
При полном сгорании газового потока образуется приблизительно такой же объем продуктов сгорания на единицу высвобождаемого тепла, как и при сгорании других газообразных топлив. Состав и свойства потока горючих газов зависят от состава отхо- 81О2 А1,О Т)О2 ЕезОЗ гео М8О СаО МпО $ч)а О Х2О СузО, СиО 2ПО 45 1О 0,8 1О 15 2 8 0,6 6 0,7 0,5 0,2 0,1 32,00-58,00 5,50-! 1,0 0,48 — 1,30 0,50-22,0 11,00-21,00 1,80-3,30 4,80-12,10 0,2$$-1,0 4,00-8,60 0,36-1,10 0,$1-1,70 О,! $-0,28 0,$гл-0,26 118 119 Часть П ! 40 г/смз 2,80 г/смэ Плотность сухой насыпной массы Истинная плотность Станддргное сато Овх Размер отщрснщ Осинок на сищ, Н акга, мм 3 (1/2) 7 Ю 12 20 30 40 Пыль 5,66 4,75 2,82 2,00 1,68 0,84 0,59 0,42 4 4 15 30 Ю 30 5 ! рис.
2. Установка Авт)с™ Тостах. à — газнфикатор; у рс™мрм вв и гьм канонам Э эдип'рости тичсскщт осаднзсдь; р-котельиаа; 5-камера азорнчного игр«ма ПРКИЕЧЕИИС В табщщс арвщднн», гггщм демонеграсдонной установке. Таблица 3. Физические харкхпррястики шлака П~~~ с В таба ис»згвводдм» срамим значении дда гмсаокьщщ сбреэиоа, иоаучевиьн иа демоистрмщонвой установке Таблица 4. Данные ситового анализа шлака независимо от других сооружений, включает камеру вторичного горения, регенерационные колонны, котельную, работающую на отходящих газах, и газоочистную систему (рис. 2 и 3).
Камера вторичного гореяия (рис. 4). Иэ газификатора смесь горючих газов и паров поступает в камеру вторичного горения. На входе в камеру смесь, имеющая температуру около 450-500'С, перемешивается с воздушным потоком в высокоэнергетичесхой смесительной горелке. Влагодаря тщательному перемешиванию и длительному выдерживанию смеси в камере достигается ее полное сгорание при минимальном избытке воздуха, В камере вторичного горения обычно поддерживается температура 1150 — 1300'С.
При такой температуре негорючие компоненты отходов начинают плавиться, образуя жидкий шлак, который захватывает большую часть инертных твердых частиц, попавших в камеру. Этот шлак составляет около 1О;„' общего шлака, образующегося в процессе переработки отходов. Регенераииоииые колонны. Для подогрева воздуха, поступающего в камеру вторичного горения, обычно используются регенерационные колонны или печи.
Колонны нагреваются в результате прохождения через них продуктов сгорания (примерно 15/), поступающих из камеры Способы получения энергии яз биомассы вторичного горения и состоящих из азота, диоксида углерода, кислорода и паров воды. В цикле используются две колонны (рис. 5). Во время нагревательного, или «газового», цикла продукты сгорания из камеры вторичного горения подаются в верхнюю часть одной из колонн.
При этом тепло газов передается насадке колонны, в результате чего температура ее верхней и нижней части соответственно повышается до 1!50 и 260 С. Газы, выходящие из насадки колонны, поступают в трубопровод газоочистной системы. В процессе «продувочногов никла продукты сгорания из камеры вторичного горения поступают во вторую колонну. В полностью нагретую первую колонну снизу вводится технологический воздух, который, проходя через насадку, поглощает накопившееся тепло.
Температура воздушного потока на выходе из насадки колонны колеблется в пределах 980 †11'С. Постоянная температура процесса поддерживается путем смешения нагретого и окружающего воздуха перед вводом воздушного потока в газификатор. Котельная, работающая ва отходящих газах. Примерно 85;; по обьему прод ктов сгорания, выходящих из камеры вторичного горения, поу ступает в котельную, работающую на отходящих газах. В зависимости от теплоты'сгорания твердых городских отходов образуется до 3 кг насыщенноуо пара на 1 кг отходов. Пар может генерироваться при давлении до 60 атм, (Следует отметить, что это не приводит к сильной коррозии труб котельной.) Технологический воздух, выходящий из котельной и имеющий примерно температуру 260'С, поступает в газоочистную систему одновременно с потоком газов из регенерационнык колонн.
121 уакрытый клапан регенераторного ГоРячее алтае В гаоифнннртр нн!й Ю калу втори гореингя уакра!т клала горячел раутах Чябуй поуаий ич акре!тенг клапан тхаГригие лауро „е о~ и цп р ю2 оп Л .од о *о Сино оййн Способы получений энергии из биомассы Рис. 5. Регеиерациоииые колонны.
Рис. 4. Устаиоака АпбсоТопах. 1-юз ф к тор; У-з ю пер р ° нпп и нлаввенюг! 3 — воздук ллк горение; 4-зона пиролиза, 5-э на оеушк; б-ирода гаюшийсв слой тх дев; 1- т овы, В-загрузоч ое уст!юйетво; р-верхний гаыютвод; Ю-воздух длк горснн»; 11 — твердые ыаюрннлы, !у-газы, 13 «елочное г рс ие; !4-сл в и охллпленпе водой раедлавлеииого шлака; !5-хаыср» вто. речи г горение. 123 122 Часть Н Рис. б. Установка Аписе-Тоггах Мсстоиэкоилеиис дкт» куски Колиистэо устклоэок П росктиэк ирои олииль.
ность. туч тии иолучкеиой эисртил Люксембург 3,0-8,3 Сентябрь 1976 г. Октябрь 1977 г. Июль 1978 г. Электрическая 3,8-7,0 Грасс, Франция Франкфурт, ФРГ Кретей, Франция Технологичес- кий пар Электрическая 4,0-8,0 Ноябрь 1979 г. 5,4-8,3 Газоочистиав система. Газоочистная колонна обычно состоит из электростатических осадителей, рассчитанных на максимальный расход газа, поступающего из камеры вторично~о горения. Через трубопровод газоочистной системы в нее поступают одновременно газы из регенерационных колонн и котельной, работающей на отходящих газах.
Для увеличения экономичное~и системы и удаления нежелательных газообразных компонент, а также макроскопических частиц могут быть использованы мокрые скрубберы. После очистки газы содержат около 70 о азота, 1О;у„' циоксида углерода, 5% кислорода и 15;т паров воды по объему. 2. УСТАНОВКИ ТИПА А)ь(ПСО-ТОВВАХ Первая установка типа Апг(со-Торгах (так называемая демонстрационная установка) была пущена в ход во второй половине !971 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
