Загрузка...

Утилизация твёрдых отходов через газификацию и электрофикацию производств

Thumb 246b1773c4e15896596f

На сегодняшний день известны три сравнимые между собой технологии термохимической переработки ТБО: прямое сжигание, пиролиз и газификация.

Сжигание – наиболее применяемый метод утилизации ТБО. Конечные продукты прямого сжигания – зола и значительные объемы токсичных летучих вещества (бензапирена) и хлорсодержащих (диоксинов), выбрасываются в окружающую среду! С учетом этого эффективная (экологически чистая) утилизация должна строиться не на простом сжигании, а на глубокой переработке с промежуточной нейтрализацией этих компонентов.

Пиролиз (термическое разложение без доступа воздуха).Применение пиролиза для утилизации ТБО дает возможность предотвратить загрязнение окружающей среды, так как процесс идет в герметичных условиях. Однако опыт переработки ТБО   в пиролизных установках показывает,что выделяющегося пиролизного газа часто не хватает даже для собственных нужд, не говоря уж об излишках. Кроме того, сейчас газообразные и жидкие продукты пиролиза в гораздо большей степени можно отнести к отходам производства, нежели чем к товарному продукту. Доведение их до требуемого уровня потребует значительных материальных и временных затрат.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что все рассмотренные способы утилизации ТБО, кроме газификации, не могут решить проблемы утилизации имеющихся и вновь образующихся ТБО с учетом экологических требований и экономических показателей реализации проекта.

Технология газификации

Известно, что диспергирование и гомогенизирование биотоплива снижает неполноту сгорания углеводородных соединений, при этом степень обезвреживания имеющихся вредных примесей многократно увеличивается по сравнению с обычным сжиганием.

Необходимым условием для последующей успешной и экологически чистой утилизации ТБО является их подготовка (сортировка, сушка до влажности 15-20%,  предварительное измельчение с удалением металлических остатков на рубительной машине).

Базовым в составе предлагаемого комплекса является газогенератор обращенного процесса газификации.

Газификация ТБО, предварительно подготовленных и высушенных до необходимой влажности, осуществляется путем термического разложения с недостатком кислорода при температуре 1100-1400 °С. При этом имеющийся в ТБО вредные вещества параллельно с выделением летучих веществ переходят в газообразное состояние. Последовательно происходящие при газификации сначала окислительные, затем при прохождении газами слоя раскаленного угля восстановительные процессы обеспечивают в результате термохимических реакций получение генераторного газа. Полученный в газогенераторе газ, содержащий горючие газы (водород, окись углерода и некоторое количество метана), может использоваться как для теплового применения путем сжигания в специальных горелках, так и для производства электроэнергии после его предварительной очистки и охлаждения.

При утилизации ТБО по предлагаемой технологии образуются следующие виды побочных продуктов: шлак и сухая зола в зольнике газогенератора и летучая зола после циклона, отработанная оборотная вода(10% от общего объема в сутки), сгущенный осадок в отстойнике электрофильтра и выхлопные (дымовые) газы.

Образующаяся сухая зола и шлак утилизируются.

Сгущенный осадок в отстойнике водного скруббера и электрофильтра утилизируется или отправляется на повторную газификацию.

Выхлопные газы на выходе электроагрегата соизмеримы по составу и концентрации вредных веществ с выхлопными газами, где в качестве топлива используется природный газ, и не представляют экологической угрозы.

Полученная при газификации ТБО электрическая и тепловая энергия может быть использована для электроснабжения и отопления.

Этапы переработки ТБО

Первый этап. Сортировка и измельчение ТБО с одновременной выборкой металлических включений.

Второй этап. Сушка исходного сырья в камере предварительной сушки путём использования тепла выхлопных газов и подготовка к газификации.

Третий этап. Газификация сырья требуемой влажности с получением синтез-газа при недостатке кислорода.

Четвёртый этап. Очистка и охлаждение синтезированных газов для обеспечения требуемых показателей очистки. При необходимости возможен отбор тепловой энергии для подачи сторонним потребителям.

Пятый этап. Подача очищенных и охлажденных газов для питания газопоршневых электрогенераторов, вырабатывающих электрическую энергию для подачи в сеть.

Инновационные технологии, лежащие в основе создания универсальных комплексов для переработки отходов УГК ЭКО-1000, производства завода «Техно-Т» позволяют превратить ТБО в востребованную качественную продукцию –  электроэнергию, доступную для питания любых потребителей.

Универсальный комплекс УГК ЭКО-200, производства «Техно-Т» и его конкурентные преимущества

Известные конструкции аппаратов для термо-химического разложения углеводородов фактически сводятся к трем основным типам:

к установкам шахтного типа,

к барабанным аппаратам,

к аппаратам со взвешенным слоем.

В последнее время появились новые установки, которые хоть и не нашли пока практического применения, однако достойны, по крайней мере, упоминания, т.к. содержат плодотворные идеи:

шнекового типа,

проходного типа (абляционные).

Основными недостатками традиционных аппаратов являются:

крайне низкие скорости процессов тепло- и массопереноса (барабанные аппараты), что приводит к достаточно большому времени разложения твердых углеводородов (до 8-ми часов и более);

неравномерное распределение газовых потоков теплоносителя в сечении аппаратов, приводящее к неравномерности обработки твердых частиц, т.е. к получению товарного продукта, отличающегося по качеству;

большой разброс времени пребывания частиц в зоне обработки, требующий увеличения среднего времени их обработки, т.е. к перерасходу энергии (аппараты со взвешенным типом).

В новых аппаратах главным недостатком является присутствие рабочего органа – шнека в зоне синтеза жидких продуктов, приводящее к засмаливанию этого органа, требующее ежедневной очистки аппарата. Абляционные аппараты относятся, как и иные аппараты, к числу новых, находящихся в стадии изучения, и требуют значительных усилий для промышленного внедрения.

В основу разработки комплекса УГК ЭКО-200 для различных видов отходов с получением электроэнергии заложено несколько инноваций как технологического, так и конструктивного характера.

Дополнительные экономические преимущества универсальных комплексов УГК ЭКО-200 производства «Техно-Т»:

Комплексы просты в эксплуатации. Они могут быть смонтированы как на удалении от источника сырья, так и в непосредственной близости от него.

Процесс утилизации отходов абсолютно экологичен – выбросы при утилизации отходов – только выхлопные газы газопоршневого двигателя.

Комплексы экологически безопасны и практически безотходны.

Комплексы быстроокупаемы, т.к. при их помощи из опасных и вредных отходов при минимальных затратах производится высоколиквидная продукция – электрическая и тепловая энергия.

Производительность комплексов варьируется, исходя из объемов отходов, имеющихся в наличии для переработки.

Состав комплекса УГК ЭКО-200

Бункер-накопитель - предназначен для создания запаса топлива (до 4-х часов непрерывной работы),

Конвеер - обеспечивает подачу топлива в загрузочный бункер,

Шлюзовый питатель - обеспечивает герметичную подачу топлива в газогенератор,

Газогенератор - генерирует синтез-газ из твердого топлива (брикет ТБО),

Вентилятор наддува - способствует улучшению работы газогенератора(обеспечивает равномерный процесс  газификации),

Циклон - обеспечивает первичную очистку газа (забирает 80% сажи) (дальнейшая очистка циклона происходит с помощью шнека),

Золосборник - накапливает золу в газогенераторе, очищается шнеком,

Фильтр тонкой очистки (водный скруббер) - обеспечивает очистку и охлаждение газа до температуры окружающей среды,

Электрофильтр-влагоотделитель - осуществляет окончательную очистку газа от примесей. Препятствует попаданию излишней влаги в двигатель. Также является защитным накопителем воды перед двигателем,

Центробежный промыватель газа - обеспечивает дополнительную очистку и требуемое давление в ресивере,

Ресивер-накопитель газа - обеспечивает стабильность и равномерность подачи газа в двигатель,

Автоматика - следит за режимами работы газогенератора и уровнем топлива в газогенераторе, подает сигнал при достижении топлива критического уровня, обеспечивает автоматическую подачу топлива от бункера накопителя до газогенератора.

Ориентировочная стоимость комплекса - уточняется после согласования Технического задания.

Ванна расплава солей щелочных металлов - обеспечивает очистку газа от хлорсодержащих веществ(диоксинов).

Описание производимой продукции

В результате переработки ТБО товарной  продукцией являются электрическая и тепловая энергия.

Для расчёта качественных финансовых показателей в данном  проекте принимается основной вид вырабатываемой при утилизации отходов продукции – электрическая энергия, направляемая в общие энергосети.

Тепловая энергия в расчёте не принимает участие, так как её реализация возможна только при наличии потребителей тепла, находящихся в непосредственной близости от площадки переработки ТБО. Также, часть тепловой энергии используется для работы сушильных камер, часть тепловой энергии подается в производственные помещения для поддержания требуемой температуры в холодное время года

Электрическая энергия

В процессе утилизации отходов вырабатывается электрическая энергия. Минимальное количество выработанной электроэнергии составляет от 1 кВт с каждых переработанных 1,2 кг ТБО. Электроэнергия доступна для питания различных потребителей, для поставки в общие электро-сети. Все параметры вырабатываемой электроэнергии (сила тока, частота, напряжение) соответствуют нормативным.

Инфраструктура, особые требования к производству, энергетическое и инженерное обеспечение производства.

Универсальный комплекс УГК ЭКО - 200 может быть установлен как в здании, так и под открытым небом. Специфических требований к монтажу и площадке нет.

Газопоршневые двигатели с электрогенераторами должны устанавливаться в помещениях, измельчители и участки складирования подготовленного сырья, блоки сушки и подготовки будут расположены в быстровозводимых зданиях-ангарах.

Помещение, в котором будет располагаться обслуживающий комплекс персонал будет отапливаться тепловой энергией, вырабатываемой комплексами  в соответствии с действующими нормами и правилами.

Воздухообмен в помещении должен быть устроен по принципу «сверху-вверх». В качестве помещения для обслуживающего персонала данным проектом предлагается использовать помещение в производственном корпусе (быстровозводимом ангаре), отделённой перегородками от основного производства. При этом, электричество и отопление для нужд этого помещения будет использоваться вырабатываемое комплексом.

Все рабочие места должны иметь нормальное освещение.

К работе могут быть допущены только лица, прошедшие профессионально-техническую подготовку, медицинский осмотр, изучившие инструкции по технике безопасности.

 

С вопросами и заказами обращайтесь  к Валентину , менеджеру Техно-Т по  тел:  +380939662050, +380681945008,     e-mail: tehno-t@i.ua ,   tehnot.regtorg.ru

Опубликовано: 16 апреля 2014 в 11:38 Разместил: Техно-Т