PL209473B1 - Urządzenie do przerobu biomasy z dodatkiem odpadów na paliwo stałe - Google Patents

Abstract

Urządzenie do przerobu biomasy z dodatkiem odpadów na paliwo stałe, zwłaszcza odpadów organicznych, w szczególności odpadów przemysłu drzewnego i/lub spożywczego i/lub produktów oczyszczalni komunalnej, odznaczających się zbliżoną zawartością węgla, stanowiących mieszankę z biomasą o znacznej zawartości wilgoci, zaopatrzone w obudowę w kształcie walca, podajnik ślimakowy odpadów, palnik zapłonowy zasilany zewnętrznym źródłem zasilania, układ odciągu spalin, zespołu odprowadzania wytworzonego produktu w postaci paliwa, charakteryzuje się tym, że korpus reaktora (1), osłonięty izolacją termiczną (2), ma rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy (3), osadzony po stronie biernej (4) na łożysku kompensacyjnym (5), który po stronie wsadowej (6) ma kosz zasilająco-podajacy (7), połączony z wymiennym zespołem podawania (8), którego lej wprowadzający (9) jest osadzony w komorze (10) rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy (3), przy czym rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy (3) jest zaopatrzony w przesuwny skrobak czyszczący (11), a na odcinku przesypu (12) ma zespół odbioru (13), połączony z przenośnikami uwęglającymi (14), zakończonymi lejem wysypowym (15), ponadto korpus reaktora (1) ma palnik (16) inicjacji zapłonu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do przerobu biomasy z dodatkiem odpadów na paliwo stałe, zwłaszcza odpadów organicznych, szczególnie przemysłu drzewnego, spożywczego, produktów oczyszczalni komunalnej, odznaczających się zbliżoną zawartością węgla, stanowiących mieszankę z biomasą o znacznej zawartoś ci wilgoci.

Konsumpcja wyrobów przemysłu w postaci przetwarzanych wyrobów towarzyszących, wpływa na gromadzenie znacznej ilości odpadów ze szkodą dla środowiska. W zaistniałej sytuacji istotne jest poszukiwanie urządzeń do utylizacji lub przerobu odpadów na produkty mogące mieć wtórne zastosowanie dla potrzeb odbiorcy.

Z polskiego opisu patentowego nr PL204294 znany jest sposób i urządzenie do autotermicznej waloryzacji stałych paliw odpadowych oraz biomasy zwłaszcza dla czystej produkcji energii elektrycznej i ciepła. Stałe paliwo odpadowe stanowi mieszanka biomasy i/lub odpadowego węgla kamiennego i/lub odpadowego węgla brunatnego i/lub odpadów tworzyw sztucznych, w tym również o wysokiej zawartości siarki, chloru, rtęci i/lub innych materiałów odpadowych o niskiej wartości opałowej. Rozdrobnione paliwo odpadowe poddaje się w reaktorze przy ciągłym mieszaniu i ogrzewaniu bez dostępu tlenu do temperatury nie wyższej niż 600°C lub alternatywnie nie wyższej niż 1000°C na wyjściu z reaktora i karbonizacji. Wydzielone gazy spala się w komorze spalania w przepł ywie zawirowanym w czasie nie krótszym niż 2 sekundy i temperaturze nie niż szej niż 850°C. Otrzymuje się : uwę glone bardziej reaktywne paliwo w postaci półkoksu o wyższej gęstości energii opałowej oraz gaz, jako dodatkowe paliwo kierowane do komory spalania urządzeń energetycznych, ciepłowniczych, gaz wysokokaloryczny, węgiel aktywny oraz spaliny z niską zawartością pyłów, schłodzone i oczyszczone. Urządzenie posiada retortę zawierającą w górnej części na całej długości wzdłuż komory spalania otwory skierowane do górnej części komory spalania, wyprowadzoną wraz z podajnikiem śrubowym poza reaktor i wyprowadzona wraz z podajnikiem śrubowym do zamknięcia retorty w postaci szczelnego zbiornika paliwa i gazu, posiadającego wyprowadzenie uwęglonego paliwa oraz zawór do wyprowadzenia gazów.

Z polskiego opisu wzoru uż ytkowego chronionego prawem ochronnym nr 61401, znane jest urządzenie do utylizacji tworzyw sztucznych. Urządzenie ma postać zgazowanego reaktora w kształcie pionowego walca zaopatrzonego w płaszcz z wykładziną termiczną. Reaktor jest zamknięty od góry klapą bezpieczeństwa, a na pobocznicy szczelnymi drzwiami do wprowadzania zgazowywanego materiału. W dolnej części reaktora znajduje się rura doprowadzająca powietrze, powyżej której na zamocowanym do wewnętrznej ściany walca pierścieniu spoczywa płaski ruszt z materiałem. Na całej dolnej powierzchni reaktora znajdują się kołpakowe otwory połączone z rurą doprowadzającą powietrze. Pionowy walec reaktora jest ponadto połączony rurą z komorą spalania zaopatrzoną w płaszcz chłodzący oraz pilotowy palnik.

Z polskiego opisu patentowego nr PL204294 znane jest rozwią zanie pod tytuł em „Sposób cią głego przetwarzania odpadów organicznych, zwłaszcza zanieczyszczonych odpadowych tworzyw sztucznych oraz zużytych opon pojazdów mechanicznych, oraz urządzenie do ciągłego przetwarzania odpadów organicznych, zwłaszcza zanieczyszczonych odpadowych tworzyw sztucznych oraz zużytych opon pojazdów mechanicznych”. Sposób charakteryzuje się tym, że reakcje rozpadu prowadzi się katalitycznie w warstwie upłynnionego wsadu utworzonej wokół elementów topiących, korzystnie w postaci układu równoległych prowadnic topiących wystających ponad powierzchnię gorącej kąpieli w postaci ciekł ego medium nieorganicznego, przy czym wsad wprowadza si ę poziomo do reaktora, a następnie nad powierzchnię prowadnic topiących, a następnie wsad przemieszcza się wzdłuż powierzchni prowadnic topiących z jednoczesnym cyklicznym wymuszonym przemieszczaniem o ustalonej częstotliwości. Urządzenie charakteryzuje się tym, że układ załadowczy stanowi odrębne urządzenie załadowcze poziomego wprowadzania wsadu, urządzenie przemieszczania wsadu stanowi, co najmniej jeden zespół bębnów przegarniająco czyszczących cyklicznego przemieszczania wsadu, a układ wprowadzania zanieczyszczeń zawiera, co najmniej dwa różnego rodzaju przenośniki w układzie szeregowym.

Z innego polskiego opisu wynalazku chronionego patentem nr PL206625 znany jest sposób topienia odpadów termoplastycznych tworzyw sztucznych oraz urządzenie do realizacji tego sposobu.

Sposób polega na tym, że do zasobnika połączonego z rurą, która połączona jest z rurą stożkową wrzuca się porcje odpadów w postaci kawałków folii lub folii zmieszanych z twardymi odpadami poliolefinowymi o wymiarach nieprzekraczających 0,2 średnicy rury połączonej z zasobnikiem. Porcje odpadów

PL 209 473 B1 przepycha się przez obie rury w kierunku topielnika za pomocą przepychacza z kolcami, co powoduje sprasowanie i odpowietrzenie odpadów. Końcowy odcinek rury stożkowej przy wejściu do topielnika chłodzi się wodą w chłodnicy. Każda następna porcja wypycha wcześniejszą porcję sprasowanych i odpowietrzonych odpadów na pręty prowadzące przymocowane do wylotu rury stoż kowej w topielniku, gdzie odpady pod wpływem strumienia gorących produktów rozkładu o temperaturze 180 ± 200°C nakierowanego przez wentylator ulegają rozluźnieniu, ogrzewaniu i upłynnianiu rozpuszczając się w kondensacie oparów a wię ksze części niestopionych na prę tach odpadów spadają na siatki, gdzie pod wpływem gorących oparów z reaktora ulegają dalszemu upłynnieniu. Ciecz z upłynnionych odpadów spływa do reaktora, a opary wydobywające się z reaktora wyprowadza się na zewnątrz za pomocą króćca. Urządzenie składa się z zasobnika połączonego z rurą, która połączona jest z rurą stożkową, popychacza z kolcami, chłodnicy wodnej (chłodzącej końcowy odcinek rury stożkowej przed wejściem do topielnika), kilku prętów prowadzących, korzystnie czterech, przymocowanych do wylotu rury stożkowej wewnątrz topielnika, wentylatora, zamocowanego nad prętami prowadzącymi, komory topielnika, przynajmniej dwóch siatek, zamocowanych wewnątrz topielnika, reaktora i króćca do odprowadzenia oparów z reaktora na zewnątrz.

Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia do przerobu biomasy z dodatkiem odpadów na paliwo stałe, zwłaszcza odpadów organicznych, szczególnie przemysłu drzewnego, spożywczego, produktów oczyszczalni komunalnej, odznaczających się zbliżoną zawartością węgla, stanowiących mieszankę z biomasą o znacznej zawartości wilgoci do utylizacji lub przerobu odpadów na produkty mogące mieć wtórne zastosowanie dla potrzeb odbiorcy.

W rozwiązania według wynalazku urządzenie do przerobu biomasy z dodatkiem odpadów na paliwo stałe, zwłaszcza odpadów organicznych, w szczególności odpadów przemysłu drzewnego i/lub spożywczego i/lub produktów oczyszczalni komunalnej, odznaczających się zbliżoną zawartością węgla, stanowiących mieszankę z biomasą o znacznej zawartości wilgoci, zaopatrzone w palnik zapłonowy zasilany zewnętrznym źródłem zasilania, odznacza się tym, że korpus reaktora osłonięty izolacją termiczną ma rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy osadzony po stronie biernej na łożysku kompensacyjnym, który po stronie wsadowej ma kosz zasilająco podający połączony z wymiennym zespołem podawania, którego lej wprowadzający jest osadzony w komorze rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy, przy czym rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy jest zaopatrzony w przesuwny skrobak czyszczący, a na odcinku przesypu ma zespół odbioru połączony z przenoś nikami uwęglającymi zakończonymi lejem wysypowym, a korpus reaktora ma palnik inicjacji zapłonu.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że korpus reaktora zaopatrzony w rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy ma równolegle osadzone przenośniki uwęglające połączone 10 z urządzeniem odbioru.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy osadzony w korpusie reaktora w obrotowej obudowie ma zabieraki transportu ślimakowego.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy osadzony w korpusie reaktora w obrotowej obudowie ma cięgna ustalania położeń zabie-raków transportu ślimakowego.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że odcinek przesypu rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy jest zaopatrzony w okna przewałowe.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy umieszczony w korpusie reaktora jest zaopatrzony w osłonowy przesyp osadzony na odcinku przesypu obrotowej obudowy.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że łożysko kompensacyjne rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy ma usztywniająco izolacyjną warstwę korzystnie szamotową.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że łożysko kompensacyjne rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy ma elastyczną warstwę izolacyjną.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że łożysko kompensacyjne rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy ma drążony czop, w którym jest izolacyjna warstwa szamotowa.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że łożysko kompensacyjne rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy ma drążony czop, w którym jest elastyczna warstwa izolacyjna.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że łożysko kompensacyjne rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy ma drążony czop zaopatrzony w wodny układ chłodzenia przepływowego.

PL 209 473 B1

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że kosz zasilająco podający korpusu reaktora jest zaopatrzony w próg ograniczający.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że kosz zasilająco podający korpusu reaktora jest zaopatrzony w odrzutnik ślimakowy.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że wymienny zespół podawania jest połączony rozłącznie łącznikami z koszem zasilająco podającym korpusu reaktora.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że wymienny zespół podawania połączony rozłącznie łącznikami z koszem zasilająco podającym korpusu reaktora ma własny zespół napędowy.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że wymienny zespół podawania połączony rozłącznie łącznikami z koszem zasilająco podającym korpusu reaktora ma własny zespół napędowy napędu zwojów wprowadzających do komory wstępnego przetwarzania.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że przesuwny skrobak czyszczący rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy jest zaopatrzony w nastawny uchwyt.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że przesuwny skrobak czyszczący rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy jest zaopatrzony w wyłącznik wysprzęglający.

Urządzenie według wynalazku odznacza się tym, że przenośniki uwęglające połączone z rurowym podajnikiem wstępnego przetwarzania masy są zaopatrzone w dysze uwalniające.

Zastosowanie rozwiązania według wynalazku umożliwia uzyskanie urządzenia do przerobu biomasy z dodatkiem odpadów na paliwo stałe, zwłaszcza odpadów organicznych, szczególnie przemysłu drzewnego, spożywczego, produktów oczyszczalni komunalnej, odznaczających się zbliżoną zawartością węgla, stanowiących mieszankę z biomasą o znacznej zawartości wilgoci do utylizacji lub przerobu odpadów na produkty nadające się do wtórnego zastosowania dla potrzeb odbiorcy.

Rozwiązanie według wynalazku jest pokazane w przykładach wykonania i na załączonym rysunku, na którym fig. 1 - przedstawia urządzenie w przekroju wzdłużnym, fig. 2 - szczegół budowy urządzenia od strony załadowczej, fig. 3 - szczegół budowy urządzenia przedstawiający ukształtowanie od strony łożyska kompensacyjnego.

Korpus reaktora 1 osłonięty izolacją termiczną 2 ma rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy 3 osadzony po stronie biernej 4 na łożysku kompensacyjnym 5. Po stronie wsadowej 6 rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy 3 ma kosz zasilająco podający 1 połączony z wymiennym zespołem podawania 8. Lej wprowadzający 9 wymiennego zespołu podawania 8 jest osadzony w komorze 10 rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy 3. W przykładowym wykonaniu rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy 3 jest zaopatrzony w przesuwny skrobak czyszczący

11. Na odcinku przesyłu 12 ma zespół odbioru 13 połączony z przenośnikami uwęglającymi 14 zakończonymi lejem wysypowym 15. Korpus reaktora 1 ma palnik 16 inicjacji zapłonu zasilany zewnętrznym źródłem zasilania 17. Korpus reaktora 1 zaopatrzony w rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy 3 ma równolegle osadzone przenośniki uwęglające 14 połączone osłonowym przesypem 18 obejmującym okna przewałowe 19, które są połączone z urządzeniem odbioru 20. Rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy 3 osadzony w korpusie reaktora 1, w przykładowym wykonaniu, jest utworzony przez obrotową obudowę, 21 z którą są trwale zespolone zabieraki transportu ślimakowego

22. Zabieraki transportu ślimakowego 22 trwale zespolone z obrotową obudową 21 mają cięgna 23 wiążącego zwoje ślimacznicy 24. Odcinek przesypu 25 rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy 3 zaopatrzony w okna przewałowe 19 jest utworzony pod kanałem wyciągu 26 ewakuacji spalin. Korzystnym przykładem realizacji przedmiotu wynalazku jest rozwiązanie, w którym rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy 3 umieszczony w korpusie reaktora 1 jest zaopatrzony w osłonowy przesyp 18 osadzony na odcinku przesypu 25 obrotowej obudowy 21. W wykonaniu wynalazku łożysko kompensacyjne 5 rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy 3 ma usztywniająco izolacyjną warstwę, korzystnie szamotową 27 zaślepiania komory 10, oraz ma elastyczną warstwę izolacyjną 28 osłony termicznej drążonego czopa 29 osłoniętą izolacyjną warstwą szamotową 27. Łożysko kompensacyjne 5 rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy 3 ma drążony czop 29 zaopatrzony w wodny układ chłodzenia przepływowego 30, złożony z kolektora dopływowego 31 czynnika chłodzącego wpływającego do osiowego otworu 32, z którego wypływa otworami ściekowymi 33 do instalacji odprowadzającej 34. Od strony wsadowej 6 korpus reaktora 1 ma kosz zasilająco podający 1 zaopatrzony w próg ograniczający 35 wejście odpadów do komory 10. Powyżej progu ograniczającego 35 jest umieszczony odrzutnik ślimakowy 36 napędzany przekładnią pasową 37, eliminujący powstawanie zatorów odpadu. W przykładowym wykonaniu uwidocznionym na rysunku fig. 2 - wymienny zespół podawania 8 jest połączony rozłącznie łącznikami 38 z koszem zasilająco podającym 1 korpusu

PL 209 473 B1 reaktora 1, i ma własny zespół napędowy 39. Wymienny zespół podawania 8 połączony rozłącznie łącznikami 38 z koszem zasilająco podającym 1 korpusu reaktora 1 ma własny zespół napędowy 39 napędu zwojów wprowadzających 40 do komory 10 wstępnego przetwarzania. W dolnej części kosza zasilająco podającego 1 jest umieszczony przesuwny skrobak czyszczący 11 rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy 3, który jest zaopatrzony w nastawny uchwyt 41. W skrajnym położeniu przesuwny skrobak czyszczący 11 jest zaopatrzony w wyłącznik wysprzęglający 42. Przenośniki uwęglające 14 połączone z rurowym podajnikiem wstępnego przetwarzania masy 3 są zaopatrzone w dysze uwalniające 43, którymi są odprowadzane gazy powstające przy brykietowaniu przetwarzanych odpadów. Obrotowa obudowa 21 rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy 3 ma napęd obrotu 44.

Claims (19)

1. Urządzenie do przerobu biomasy z dodatkiem odpadów na paliwo stałe, zwłaszcza odpadów organicznych, w szczególności odpadów przemysłu drzewnego i/lub spożywczego i/lub produktów oczyszczalni komunalnej, odznaczających się zbliżoną zawartością węgla, stanowiących mieszankę z biomasą o znacznej zawartości wilgoci, zaopatrzone w palnik zapłonowy zasilany zewnętrznym źródłem zasilania, znamienne tym, że korpus reaktora (1) osłonięty izolacją termiczną (2) ma rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy (3) osadzony po stronie biernej (4) na łożysku kompensacyjnym (5(, który po stronie wsadowej (6) ma kosz zasilająco podający (7) połączony z wymiennym zespołem podawania (8), którego lej wprowadzający (9) jest osadzony w komorze (10) rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy (3), przy czym rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy (3) jest zaopatrzony w przesuwny skrobak czyszczący (1), a na odcinku przesypu (25) ma zespół odbioru (13) połączony z przenośnikami uwęglającymi (14) zakończonymi lejem wysypowym (15), a korpus reaktora (1) ma palnik (16) inicjacji zapłonu.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że korpus reaktora (1) zaopatrzony w rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy (3) ma równolegle osadzone przenośniki uwęglające (14) połączone z urządzeniem odbioru (20).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy (3) osadzony w korpusie reaktora (1) w obrotowej obudowie (21) ma zabieraki transportu ślimakowego (22).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy (3) osadzony w korpusie reaktora (1) w obrotowej obudowie (21) ma cięgna (23) ustalania położeń zabieraków transportu ślimakowego (22).

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że odcinek przesypu (25) rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy (3) jest zaopatrzony w okna przewałowe (19).

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rurowy podajnik wstępnego przetwarzania masy (3( umieszczony w korpusie reaktora (1) jest zaopatrzony w osłonowy przesyp (18) osadzony na odcinku przesypu (25) obrotowej obudowy (21).

7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że łożysko kompensacyjne (5) rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy (3) ma usztywniająco izolacyjną warstwę korzystnie szamotową (21).

8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że łożysko kompensacyjne (5) rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy (3) ma elastyczną warstwę izolacyjną (28).

9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że łożysko kompensacyjne (5) rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy (3) ma drążony czop (29) w którym jest izolacyjna warstwa szamotowa (21).

10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że łożysko kompensacyjne (5) rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy (3) ma drążony czop (29) w którym jest elastyczna warstwa izolacyjna (28).

11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że łożysko kompensacyjne (5) rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy (3) ma drążony czop (29) zaopatrzony w wodny układ chłodzenia przepływowego (30).

12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kosz zasilająco podający (7) korpusu reaktora (1) jest zaopatrzony w próg ograniczający (35).

PL 209 473 B1

13. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kosz zasilająco podający (7) korpusu reaktora (1) jest zaopatrzony w odrzutnik ślimakowy (36).

14. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wymienny zespół podawania (8) jest połączony rozłącznie łącznikami (38) z koszem zasilająco podającym (7) korpusu reaktora (1).

15. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wymienny zespół podawania (8) połączony rozłącznie łącznikami (38) z koszem zasilająco podającym (7) korpusu reaktora (1) ( ma własny zespół napędowy (39).

16. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wymienny zespół podawania (8) połączony rozłącznie łącznikami (38) z koszem zasilająco podającym (7) korpusu reaktora (1) ma własny zespół napędowy (39) napędu zwojów wprowadzających (40) do komory (10) wstępnego przetwarzania.

17. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przesuwny skrobak czyszczący (11) rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy (3) jest zaopatrzony w nastawny uchwyt (41).

18. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przesuwny skrobak czyszczący (11) rurowego podajnika wstępnego przetwarzania masy (3) jest zaopatrzony w wyłącznik wysprzęglający (42).

19. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przenośniki uwęglające (14) połączone z rurowym podajnikiem wstępnego przetwarzania masy (3) są zaopatrzone w dysze uwalniające (43).