1598005439-1326b994f1090c560653e496106b7ac8 (811216), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Сырье кроме твердых горолских отходов содержало древесную кору, рисовуго шелуху, навоз животных, резину [33 и необработанный отстой [43. Затем новая технологвя была успешно опробована на полупромып1ленной установке производительностью 3,6 т/сут. Получаемое в процессе пиролнза топливо — пиротопливо — предназначалось для использования в качестве заменителя остаточного котельного топлива Нз б. Испытания пиротоцлива или смесей пиротоплива с другим жидким топливом показали, что они могут применяться в качестве жидкого топлива в коммунальных котельных.
Для демонстрации процесса по контракту с агентством Впигошепга! Ргогесгюп Ахепсу и фирмой Бап Гцейо Сопл!у оГ Са1!Гош!а был спроектирован и сооружен завод производительностью 181 т/сузт В ходе выполнения контракта отделение пиролиза, работая на твердых городских отходах, не давало устойчивых показателей производства.
В то же время завод обеспечивал выполнение проектных норм по приему н подготовке отходов к извлечению стекла, черного металла и алюминия [53. 1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА На первом этапе процесса из поступающих отходов извлекаются неорганические материалы. Отходы изме!качаются и частично осушаются. Подготовленное таким образом сырье подвергается пиролизу в реакторе со ступенчатым испарением. Пары продуктов пиролиза, конденсируясь, превращаются в жидкое пиротопливо. Обеспечение процесса теплом происходит за счет сжигания углистых материалов — твердых продуктов пиролиза.
Твердые городские отходы взвешиваются и подаются на наклонный транспортер (рнс. 1 и табл. 1). Предварительно отходы сортируются для отделения сверхгабаритных предметов, таких, как холодильники, " Р!пх зрп Сйапх, Оссгбепта! Кеяеагсй Согрога1Юп. з' Оеогйе Т. Ргщгоп, Е!ес$пс Розчег Кезеагсй Гпвг!1нГе. 3 3 и х 8 Ф ц Е Часть П Способы получевиа энергии вэ биомассы Табэаца 1.
Список оборудования первого этапа А-103 Первичный нзмельчнтель А-206 Вторичный измельчнтель А-709 Измельчнтель алюминиевой установки В-102 Возлухолувка Р-201 Вращающаяся сушилка Б-101 Зигзагообразный воздушный классификатор 8-102 Магнитный сепаратор Б-103 Барабан Б-105 Магнитный сепаратор 5-107 » Б-108 » 8-201 Циклон 8-203 Внбросито Б-204 Пневматический классификационный стол 8-208 Циклон 2-101 Опрокидывающаяся площадка и опасных предметов, Затем сырье измельчается до частиц размером не более 1О см. Измельченные отходы конвейером подаются в магнитный сепаратор, в котором отделяется более 95',; черных металлов.
В зигзагообразном классификаторе фирмы ОссЫепга! производится разделение образующегося потока, нз которого удалено железо, на легкую фракцию, содержащую примерно 95~', влажных органических веществ, н тяжелую фракцию, состоящую ~лавным образом из неорганических веществ. Тяжелая фракция подвергается да>ьнейшей обработке с целью извлечения стекла, цветных металлов и увлеченных органических материалов. В первой секции двухсекцяонного барабанного сита отделяются материалы размером менее 1,2 см. Эта фракция, содержащая 50~,' стекла, размалывается в стержневой мельнице до частиц размером примерно 44-840 мкм.
Стекло из основного потока выделяется в многоступенчатой флотационной системе. Флотированный материал после сушки представляет собой стекло, составляющее 70;„' его содержания в сырье. Вторая секция барабанного сита имеет отверстия диаметром 10 см. Продукт, содержащий 10;,' металлов, подастся на установку для отделения алюминия и рециркулирует через первичные молотковые дробилки.
Алюминий получают в отделении цветных металлов ВЕС'т'С-АЬЬ фирмы ОссЫепга! !6, 7). Под действием магнитного поля токопроводящие материалы сбрасываются с ленты конвейера в бункер. 90 — 95" этого продукта составляет алюминий. Из зигзагообразного воздушного классификатора легкая фракция вместе с горячим инертным газоьь поступающим из пиролизного отделения, направляется для осушки во вращающийся барабан, где ее влажность доводится до 3~,'.
Высушенный материал, содержащий более 1О;~ неорганических веществ, дробится до частиц размером 1200 мкм и просеивается, содержание неорганических веществ в нем снижается до 45м После этого дробленый, высушенный материал, состоящий в основном из органического вещества, подается на пневматический концентрационный стол, где получают три фракции. Легкая органическая фракция возвращается к поступающему потоку. Тяжелая, богатая стеклом фракция направляется на установку для производства стекла. Небольшая промежуточная фракция вывозится на сельскохозяйственные поля или направляется в печь для сжигания н получения энергии. Продукты.
сходящие с сит, подвергаются дополнительному измельчению. Размер 80;~; частиц, подаваемых на пиролнз. меньше 1200 мкм, расход энергии составляет около ! 20 — 150 кДж>кг. Вторично измельченное сырье представляет собой рыхлый материал, похожий на пух, получаемый в установке вакуумной очистки. Ь2.Пиролиз Пух пневматически подается в пиролизный реактор ступенчатого испарения )рис. 2 и табл. 2). Тепло для процесса подается с горячими частицами золы, смешиваемыми с пухом на вводе в реактор.
Пиролиз материала протекает при 5!0"С в течение довольно длительного времени в отсутствие воздуха, кислорода, водорода и катализатора. В результате циролиза из пуха образуются четыре продукта: топливная жидкость, топливный газ, вода н углистое вещество. Твердый остаток пиролнза, углистое вещество и зола отделяются от паров в циклонах, углистое вещество сжигается в отдельном котле. По существу, все углистые вещества сжигаются для обеспечения процесса теплом н не реализуется лишь остаток с высоким содержанием золы.
Горячая зола возвращается в реактор при температуре около 760"С в качестве теплоносителя и циркулирует со скоростью, в пять раз превосходящей скорость подачи пуха. Избыток золы удаляется. Благодаря тому что поток газ — зола и пух турбулентен и частицы потока имеют небольшис размеры, достигается превосходный теплообмен и быстрый пиролиз органической части сырья. Для предотвращения крекинга лары пиролиза быстро охлаждаются путем введения в газ распыленного легкого котельного топлива. Пвротопливо, которое не смешивается с впрыскнваемым топливом, оседает на дно декантатора и направляется в резервуары для хранения.
Вода, частично растворимая в пиротопливе, используется для регулирования свойств пнротоплива, связанных с его хранением и транспортированием. Получаемый в процессе газ используется в качестве транспортного топливного газа, топлива для подогрева воздуха и других целей. Газы пропесса предварительно проходят очистку фильтрацией. Относительно характеристик газа, воды и твердых веществ, содержа- шихся в потоке отходов, имеются ограннченныс сведения.
С цомошью дожнгателя н фильтрации устраняются залах н твердые частицы. По солержанию БО,, )ч)О, и НС! отходящие газы удовлетворяют требованиям федеральных стандартов. Вода перед спуском в городскую канализационную систему должна быть обработана, учитывая высокий недостаток в ней кислорода, достигающий более 100 000 частей на миллион. Твердые вещества, предназначенные для сельскохозяйственных полей, имеют большую плотность и занимают небольшой обьеьь 161 Способы получения энергии из биомассы Таблица 2. Оборудование отделения пиролиэа Дожигатель Трубка Вентури Топка для углистого вещества Реактор пиролиза Циклон Рукавный фильтр 3.
МАТЕРИАЛЬНЫЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС Выход и состав продуктов пиролиза зависят от температуры реакции и времени пребывания в реакционной зоне (табл. 3). Данные, приво- Табхицп 3. Продукты заеола пнролнза фирмы ОссЫеп1а! аыхох прп 500'Ц исхохх х сухого сырхх, посхтпхююсго и рсхххор Углистое вещество 20% Высшая теплота сгорания 19 100 кДж/кг Топливная жидкость 4054 Высшая теплота сгорания 24600 кДж/кг Газ 30% Высшая теплота сгоряншх 15,0 МДж/нмх 100,0 Вода !0% В-1002 3-40! Р-304 К-305 5-307 5-1010 С Н Ю $ С1 Зола О С Н Х б С1 Зола О СО СО сн с нс с,н Сз С 4- Нхб НС1 433 масс% 3,3 1,1 0,4 0,3 33,0 13,0 100,0 57,0 масс.% 7,7 Ц 0,2 0,3 0,5 33,2 100,0 12 мол.% 37 37 6 3 1 1 2 0,3 0,2 163 Часть П 162 Потери, УЯУ Номер и манмамаввмие ногаев Твердите года юлие атзгозцл УД354 Йюжледолриал ллилдлогоуь ояу 2 3 и !5 Камаансаты Сверкга- йвритные предметы пОсле ввасснфи- аапин воздухом Поступа- ющие омыты смрю с р, пекле поступапсрваго ющае ма юмельчопщ клыснйюка аню воздухом топливо пеРвого етипи 50,95 О,!2 2,03 4,37 22,58 80,05 63,44 0,48 1,22 6,15 13,25 30,11 114,65 15247 17064 ° 24,62 14,61 26,26 28,20 Пралуктм Поступающие отколы Пиротопливо Номер и наименование патака (20 „влаги) 20,93 Хоююныпы Алюминий 0,84 Стекло 4,56 Черные металлы 5,35 Сырье ллв Раиирку- дополни.