Утилизация и переработка отходов.

ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ

 
Утилизация и переработка отходов.

УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ

   

 

Описание технологических процессов для «Русского реактора – 1»

Утилизация и переработка отходов.

(Чтобы посмотреть крупнее, нажмите на картинку)

На рисунке приведена принципиальная (полная) технологическая схема установки для установка для пиролизно-химико-термической переработки изношенных шин, резиносодержащих материалов, ТБО, содержащих не менее 10% углеводородных компонентов, и термопластов.

Установка содержит загрузочное устройство 1, реактор 2, эжекторный скруббер 3, конденсаторы 4 и 5, каплеотбойник 6, дымосос 7, парогенератор 8, холодильник воздушный 9, сборники 10, 11, 12 и 13; насосы 14,15,16,17, вентилятор 18.

Исходное сырье в виде резанных изношенных шин размером кусков 300х150х150 мм и меньше или измельченных до таких же размеров отходов термопластов загружается вручную в ковш загрузочного устройства 1, доставляется этим устройством к приемному бункеру питателя реактора 2 и высыпается в данный бункер. По мере необходимости (в среднем одна доза сырья направляется в реактор 2 через каждые 15…20 минут) сырье посредством шиберного питателя выдается в реактор 2. Здесь сырье подвергается пиролизной переработке при постоянном поступлении пиролизного газа по участку газопровода 7 с температурой под действием давления, создаваемого дымососом 7.

Пиролизный газ выходит из реактора 2 через верхний его патрубок с температурой 200…23000С и поступает в эжекторный скруббер 3, куда направляется жидкая фракция переработки из сборника 10 посредством насоса 14. Расход жидкой фракции регулируется дросселем, установленным на напорной линии насоса 14. В скруббере 3 пирогаз очищается от частиц твердого (сажа, пыль и пр.) и частично от некоторых высоковязких смол и охлаждается примерно на 10…2000С (в зависимости от типа шин, отходов термопластов и режима пиролиза).

Далее пирогаз поступает в трубное пространство кожухотрубного теплообменника 4, где из него конденсируется все фракции, у которых температура кипения жидкого состояния выше 16000С (бензин, часть керосина, газойль и пр.).

Получившийся конденсат стекает через сифонную трубу в сборник 11, откуда по мере заполнения перекачивается посредством насоса 15 в потребительскую тару (бочку) или на склад. Пирогаз, освободившийся от жидкой сконденсирующейся фракции в теплообменнике 4, поступает, имея температуру 16000С, во второй теплообменник 5, где охлаждается до 11000С. При таком охлаждении из его состава конденсируются фракции, температуры кипения которых составляют 110…16000С они собираются в сборнике 12.

Эти жидкие фракции содержат примеси, ухудшающие теплотворную способность и прочие показатели полученного здесь жидкого топлива. Данная часть жидкой фракции может быть, по отдельному дополнительному варианту, подвергаться перегонке и использоваться также в виде товарного продукта сборника 11.

Из теплообменника 5 неконденсирующийся пирогаз, содержащий окись и двуокись углерода, метан, водород, углеводы группы С2 … С6, азот и влагу, проходит каплеотбойник 6 циклонного типа и поступает во всасывающий патрубок дымососа 7, создающего разряжение в газовом тракте: реактор 2 – скруббер 3 – теплообменники 4 и 5 – каплеотбойник 6 и повышающего давление пирогаза на участках газохода 6, 7.

Конденсаторы 4 и 5, а также сборник жидкой фракции 10, охлаждаются водой, направляемой насосом 16 из сборника 13, куда использованная, нагревшаяся вода поступает из воздушного холодильника 9. В данный холодильник нагретая в сборнике 10, в конденсаторах 4 и 5 вода поступает в большей своей части. Меньшая ее часть посредством насоса 17 подается в парогенератор 8 для получения пара с температурой 1100С. Пар из парогенератора 8 выпускается в атмосферу или используются для каких-либо хозяйственных нужд на месте эксплуатации описываемой установки (например, для нагревания воды, отопления небольших производственных помещений и.т.п.).

Подготовка установки к запуску

По окончании монтажных (или ремонтно-профилактических.) работ производятся пуско-наладочные работы. Окончание пуско-наладочных работ оформляется актом приемки-сдачи. К моменту запуска установки подготавливается на складах одно- двух - суточный запас сырья. Все вспомогательные участки должны быть подготовлены к работе соответствующим образом и укомплектованы материальными, энергетическими и трудовыми ресурсами.

Запуск установки

При первом пуске реактор загружают сухими древесными отходами в объеме 1 м3, измельченными до фракции 30 - 70 мм . Оставшийся объем заполняют подготовленным сырьем. Включают дымосос 7. Через смотровое устройство в реакторе запальником (факелом) поджигают природный газ из баллона путем открытия вентиля “а”. Дополнительный воздух для горения подается путем открытия вентиля “в” не линии от вентилятора 18. В процессе горения газа начинают гореть древесные отходы и часть сырья, начинается процесс пиролиза. Температуры процесса контролируются датчиками ТЕ-1 и ТЕ-2. Все показания приборов фиксируют записями в журнале с интервалом 15 минут. На стадии пусковых испытаний рекомендуется выполнять замеры температуры через каждые 5 минут.

При достижении температуры в контрольной точке в верхней части реактора до 110-1200С начинают подавать воду на охлаждение конденсаторов (4 и 5) и орошающую жидкость в скруббер 3 посредством насосов 16 и 14. Потоки охлаждающей воды регулировать вентилями по показаниям датчиков температуры воды на выходе из конденсаторов, уровень которой превышала 400С

Пиролизный газ (ПГ) выходит из реактора 2 через верхний его патрубок с температурой 200...2300С и поступает в эжекторный скруббер 3, куда направляется жидкая фракция переработки из сборника 10 посредством насоса 14. Расход жидкой фракции регулируется дросселем, установленным на напорной линии насоса 14. В скруббере 3 пирогаз очищается от частиц твердого (сажа, пыль и пр.) и частично от некоторых высоковязких смол и охлаждается, примерно на 10...200С (в зависимости от типа шин, отходов термопластов и режима пиролиза).

Далее пирогаз поступает в трубное пространство кожухотрубного теплообменника 4, где из него конденсируется все фракции, у которых температура кипения жидкого состояния выше 1600С (бензин, часть керосина, газойль и пр.).

Получившийся конденсат стекает через сифонную трубу в сборник 11, откуда по мере заполнения перекачивается посредством насоса 15 в потребительскую тару (бочку) или на склад. Пирогаз, освободившийся от жидкой сконденсирующейся фракции в теплообменнике 4, поступает, имея температуру 1600С, во второй теплообменник 5, где охлаждается до 1100С. При таком охлаждении из его состава конденсируются фракции, температуры кипения которых составляют 110... 1600С они собираются в сборнике 12.

Из теплообменника 5 неконденсирующийся пирогаз, содержащий окись и двуокись углерода, метан, водород, углеводы группы С2 ... С6 , азот и влагу, проходит каплеотбойник 6 циклонного типа и поступает во всасывающий патрубок дымососа 7, создающего разряжение в газовом тракте: реактор 2-скруббер 3-теплообменники 4 и 5-каплеотбойник 6 и повышающего давление пирогаза на участках газохода 6, 7.

Конденсаторы 4 и 5, а также сборник жидкой фракции 10, охлаждаются водой, направляемой насосом 16 из сборника 13, куда использованная, нагревшаяся вода поступает из воздушного холодильника 9. В данный холодильник нагретая в сборнике 10, в конденсаторах 4 и 5 вода поступает в большей своей части. Меньшая ее часть посредством насоса 17 подается в парогенератор 8 для получения пара с температурой 1100С. Пар из парогенератора 8 выпускается в атмосферу или используются для каких-либо хозяйственных нужд на месте эксплуатации описываемой установки (например, для нагревания воды, отопления небольших производственных помещений и.т.п.).

Работы в ходе процесса пиролиза

Выход установки пиролиза в рабочий режим характерен следующим:

•  - устойчивая температура в зоне пиролиза (450-5000С) при подобранном режиме работы дозатора выгрузки;

•  - устойчивое горение газа;

•  - минимальное увлажнение газа на выходе из газоходов при подобранном режиме конденсации жидких фракций;

•  - достаточно охлажденный (погашенный) углеродсодержащий остаток, выгружаемый из загрузочного устройства.

После выхода установки в рабочий режим производится постоянное наблюдение за работой всех узлов и агрегатов установки в рамках вышеописанных параметров

Контролируется и поддерживается температура в зоне пиролиза в пределах 450-5000С. Регулировка температуры осуществляется скоростью работы питателя выгрузки, количеством греющего газа от камеры горения и воздуха подаваемого в колосниковую зону реактора.

В процессе пиролиза постоянно восполняется опорожненная емкость питателя. При этом открытие верхнего шибера питателя и загрузка его порожней емкости производится только при полностью закрытом шибере питателя 2 а.

Категорически запрещается открывать оба шибера порожней емкости питателя при открытом верхнем шибере устройства разгрузки. В результате такого действия в верхнюю зону реактора пиролиза может проникнуть большое количество воздуха (за счет разрежения), что может привести в образованию взрывоопасной смеси и возникновению взрыва.

Жидкие фракции, конденсируемые в конденсаторах 4 и 5 и каплеотбойнике 6, отбираются самотеком в сборники 11 и 12. Все сливы жидкотопливной фракции из конденсатора, разделительной колонны и циклона должны быть оборудованы сифонными U – образными гидрозатворами, во избежание подсоса воздуха в систему газоразделения.

В процессе непрерывной работы установки рабочие каналы системы газоразделения требуют профилактического осмотра, с целью наблюдения за образованием смолистых веществ и их отложений на стенках газоходов и в конденсаторе. Особенное внимание надо уделять газоходам, которые непосредственно отводят газ из реактора — именно там накапливаются в первую очередь отложения. В процессе пусковых испытаний определяют оптимальное время работы системы газоразделения до очередной профилактической чистки. Для профилактического осмотра и очистки системы газоходов останавливают установку. После завершения процесса выдерживают время для охлаждения газоходов.

Затем осматривают состояние присоединенных газоходов, при необходимости производят частичную очистку или промывку. В ходе осмотра требуется обратить особое внимание на внутреннее состояние поверхности газоходов на предмет коррозии. Сильно корродированные газоходы и элементы систем газоразделения подлежат ремонту или замене. После осмотра или очистки газоразделительной системы элементы газоходов снова собираются, с соответствующими штатными уплотнительными и крепежными элементами. Отходы, полученные при очистке газоходов и оборудования газоразделения, утилизируются путем добавления к основном) сырью. В ходе работы установки все действия, отклонения параметров процессов и другие необходимые данные фиксируются в рабочем журнале.

Остановка процесса пиролиза

Перед прекращением работы установки необходимо прежде всего, увеличить подачу пиролизного газа в парогенератор (или водогрейный котел), после чего прекратить подачу газа на горелку реактора. Далее следует огранить подачу воздуха в реактор. Дымосос 7 должен работать, создавая разрежение в системе и отсасывая образующиеся газы до полной остановки процесса. Подача новой порции сырья прекращается. Процесс прекращается, когда температура в зоне пиролиза снизится до 100-1200С или когда из внутренней полости реактора полностью выгружено сырье (хоть и не пиролизованное полностью). После прекращения процесса приоткрываются воздухопадающие заслонки на горелках газа для проветривания и охлаждения системы газоразделения. Прекращается подача охлаждающей воды в конденсаторы и на гашение углеродсодержащего остатка.

После остывания установки в целом до 20-250С производится осмотр внутренних полостей и ремонтно-профилактические работы. При необходимости внутренние полости установки пропаривают и промывают водными моющими растворами.

Действия в аварийных ситуациях

В ходе работы установки могут возникнуть следующие аварийные ситуации:

•  - выход из строя вытяжной системы;

•  - нарушение работы узла выгрузки углеродсодержащего остатка;

•  - нарушение проходимости трубопроводов отвода жидких фракций;

•  - нарушение работы узла загрузки сырья;

•  - нарушение работы горения газа в камере сгорания;

•  - нарушение герметичности оборудования, повлекшее выход горючих газов или жидкости;

•  - нарушение работы система газоразделения.

В каждом конкретном случае требуются определенные действия по выходу из аварийной ситуации локализации последствий аварии. Ниже описаны основные принципы действий в аварийных ситуациях.

Выход из строя вытяжной системы

Отказ в работе дымососа возможен по причине поломки или отсутствия электропитания. При выходе из строя дымососа открывается канал аварийного выброса газов в атмосферу, при этом подача газов на горение и сторонним потребителям прекращается. Перекрывается вентиль подачи воздуха на горелку. Работа устройства выгрузки ведется в непрерывном режиме. После восстановления вытяжной системы установка вводится в рабочее состояние.

Нарушение работы узла загрузки сырья

Могут произойти различные неисправности. Наиболее серьезным является нарушение плотного прикрытия нижнего шибера питателя. При такой ситуации заканчивают процесс работы установки до полной выработки сырья в реакторе, производят охлаждение нагретых полостей установки и их проветривание, производят полную остановку работы. После устранения выявленных неисправностей установку вводят в работу как обычно.

Нарушение работы горения газа в камере сгорания

Работы по выявлению и устранению неисправностей нарушения работы горения газа в камере горения должны производиться при полностью остановленной установке.

Нарушение герметичности оборудования, повлекшее выход горючих газов или жидкости

Внутренние полости и газоходы установки при работе находятся под небольшим разрежением (кроме нагнетательного газохода подачи газа), поэтому утечка газов в атмосферу исключается. При обнаружении выхода газа из нарушенного уплотнения полностью останавливают установку и устраняют неисправность.

При обнаружении выхода горючей жидкости, прежде всего, необходимо предусмотреть меры против возгорания истекающего продукта: вытекающую жидкость смывают водой. Разлитую жидкость локализовать песком и удалить.

Нарушение работы системы газоразделения

Неисправность может быть вызвана накоплением отложения твердых и вязких компонентов во внутренних полостях газоходов и газоразделительного оборудования. С целью предотвращения подобных ситуаций необходимо постоянно контролировать уровень твердых и вязких отложений эжектором в скруббере своевременно удалять их. При серьезных нарушениях (выход из строя системы охлаждения конденсатора, сильная коррозия металла и. т.п.), требуется полная остановка работы установки и выполняются необходимые мероприятия.

Профилактические работы

Один месяц в году работы установки отводится на ремонтно-профилактические работы. В этот период установка полностью останавливается, выгружается и охлаждается. В ходе ремонтно-профилактических работ осматривается внутренняя часть камеры горения и внутренней полости реактора, осматриваются все внутренние полости газоходов и смываются водными моющими растворами. Элементы оборудования поврежденные коррозии, ремонтируются или заменяются на новые. Осматриваются запорно-регулирующая арматура путем разборки и проверки исправности внутренних устройств. Производятся осмотр и проверка степени износа рабочих деталей питателя и устройства. Проверяется состояние уплотнений стыков газоходов, при необходимости уплотнения заменяются новыми. Конструкция установки позволяет выполнять демонтаж и монтаж узлов установки.


  Главная страница | О технологическом процессе | Общая характеристика производства | Продукция компании | Сертификаты | Русский реактор 2 | Русский реактор 3 | Утилизация птичьего помёта | Отправить письмо

 

 

2007 © ООО "Русский реактор "             Тел: +7(495) 617-1948; E-mail:rus-reactor@rus-reactor.ru© Студия "НИКА-ФИЛЬМ"