- •Введение
- •Часть 1. Основные технологии переработки промышленных отходов и тбо
- •1. 1. Классификации техногенных отходов
- •Особенности формирования свойств техногенного сырья
- •Активность (структурная нестабильность) техногенного сырья
- •Учет структурной нестабильности и управление свойствами техногенного сырья
- •1.3. Хемо- и биогенные отходы
- •1.4. Механогенные отходы
- •Пирогенные отходы
- •1.5.1. Активация гранулированных шлаков
- •1.5.2. Активация закристаллизованных шлаков
- •1.6. Основные методы переработки металлосодержащих отходов
- •1.6.1 Физико-механические методы переработки металлосодержащих отходов
- •1.6.2 Пирометаллургические методы переработки металлосодержащих отходов
- •1.7. Переработка отходов заготовки и использование растительного сырья
- •1.7.1 Утилизация отходов древесины
- •1.7.2 Гидролизное производство
- •1.9 Технологии переработки твердых бытовых отходов
- •Комплексная переработка тбо
- •1.9.1 Метод компостирования тбо
- •1.9.2 Сущность метода компостирования
- •1.9.3 Термические методы переработки твердых отходов
- •1.9.4 Газификация в плотном слое кускового металла
- •1.9.5 Сжигание в слое шлакового расплава
- •1.9.6 Сжигание тбо в доменном процессе
- •1.9.7 Комбинированные процессы переработки тбо
- •1.9.8 Охрана окружающей среды при эксплуатации
- •1.9.9 Очистка газов термической переработки тбо
- •1.9.10 Методы переработки наиболее распространенных отходов
- •1.10. Оценка эффективности использования природных ресурсов
- •1.8.1. Некоторые рекомендации по переработке и использованию
- •Заключение
- •Литература
1.9.4 Газификация в плотном слое кускового металла
Процесс характеризуется высокой степенью использования энергетического потенциала сырья и называется сверхадиабатическим горением. Осуществляется в вертикальной шахтной печи, куда сверху загружают в соотношении 1:0,4 отходы (крупностью- 200мм) и инертный материал типа шамота -100мм. Снизу подают паровоздушную смесь при 60-800С. Шамот выполняет функцию теплоносителя и создает оптимальные условия для реакции газификации. Газификация происходит при температуре 12000С с дальнейшим сжиганием полученного синтез-газа в котле с топкой при избытке вторичного воздуха. Теплотворная способность синтез-газа составляет 1200 ккал/м3.
Преимущества – отсутствие золоуноса, в связи с тем, что газификация проходит в плотном слое кускового материала и при малых скоростях потока синтез-газа. Материал, перемещаясь сверху вниз проходит зоны подогрева, сушки, пиролиза и газификации. Шлак выгружается снизу и не содержит недожога.
Основные требования процесса – крупность кусков и теплотворная способность не менее 1500 ккал/кг, которые обеспечиваются предварительными операциями.
Температура в зоне газификации 12000С обеспечивает полное разложение органических соединений, в том числе диоксинов и фуранов до безвредных и нейтральных. Объем синтез-газа в 5 раз меньше отходящих газов при слоевом сжигании. (Существуют 2 пути образования дибензодиоксинов и дибензофуранов: первичное образование в термическом процессе при температуре 300-6000С и вторичное на стадии охлаждения при 250-4500С в присутствии соединений хлора при катализе соединениями железа и меди. Для снижения вторичного образования обеспечивают резкое движение газов до 1500С, что и обеспечивается в реакторе.)
1.9.5 Сжигание в слое шлакового расплава
Процесс производится при температуре 1350-14000С в слое барботируемого шлакового расплава с использованием кислородного дутья (процесс Ванюкова). Преимущество – резкое снижение объема дымовых газов и снижение затрат на газоочистку. Так как в дутьевом воздухе малая концентрация азота, то наблюдается снижение количества оксидов азота в отходящих газах. Разогрев шлака в электропечи осуществляют с помощью графитовых электродов. Шлак выгружают из электропечи периодически. Шлак можно использовать как сырье для производства стройматериалов с насыпной плотностью 180-250 кг/м3, или как пористый заполнитель бетонов плотностью 900 кг/м3. Технология основана на гранулировании шлакового порошка с добавками и последующем обжиге гранул во вращающейся обжиговой печи.
Основной недостаток – большой расход электроэнергии (100 кВт/ч на 1 тонну шлака) и высокий расход графитовых электродов (10 кг/1000 кВт•ч).
1.9.6 Сжигание тбо в доменном процессе
Применяется для термической переработки твердых бытовых и промышленных отходов любого состава. Проводится в шахтных печах, аналогичных доменным печам.
Отходы предварительно смешивают с низкосортным углем (25-30% угля от количества отходов) и с известняком (30% известняка) и загружают в печь сверху, продувают подогретым до 1000-14000С воздухом, обеспечивая таким образом в нижней части печи t =20000С. Продукты высокотемпературной переработки - жидкий металл, который сливают отдельно от шлака, и жидкий шлак, который можно использовать в производстве строительных материалов.
Преимущества – в экологической безопасности, высокой рентабельности, возможности переработки любых отходов с получением товарной продукции.
Недостаток – большой расход угля и известняка, необходимость их смешения и хранения на складе, нельзя выделить цветные металлы. Суммарный их расход 60% от количества отходов. Нельзя выделить из шлака цветные металлы.