Переработка отходов, утилизация отходов

Описание технологических процессов для «Русского реактора – 2»

Переработка отходов, утилизация отходов

(Чтобы посмотреть крупнее, нажмите на картинку)

На рисунке приведена принципиальная (полная) технологическая схема установки для утилизации отходов мягкой кровли.

Установка содержит реактор 1, газодувку 2, фильтр-циклон 3, воздушный холодильник 4, сборники для воды 5, насос 6 и тару для мастикообразной продукции 7.

Согласно данной схемы процесс пиролиза отходов мягкой кровли происходит следующим образом. Исходное сырье, измельченное до размеров 8…15 мм, уплотняется и поступает в бункер шнекового питателя, в котором транспортируется и поступает во вторую пиролизную часть. Шнековый питатель реактора 1 имеет рубашку, в которую подается охлажденная вода насосом 6 из сборника 5. Охлаждение этого питателя необходимо для того, чтобы не допустить размягчения сырья и его прилипания к виткам шнека. В пиролизной части реактора сырье нагревается, плавится и при температуре 350…4000C подвергается термическому разложению-пиролизу без доступа воздуха. В пиролизной части реактора медленно вращается ленточный шнек, который при наличии продольных планок выполняет больше роль ворошителя, чем транспортирующего механизма. Пиролизная часть реактора обогревается снизу газовым топливом, которым при запуске служит природный газ из баллона, а далее при установившемся режиме – пирогаз собственного производства.

По мере продвижения сырья вдоль реактора 1 образуется пирогаз и мастикообразная расплавленная масса. Пирогаз выходит из патрубка «а», возвращается по газоходу в горячую зону реактора и выходит из него.

Пирогаз отсасывается из реактора газодувкой 2, направляется в фильтр-циклон 3, где очищается от твердых частиц и капель смолы, содержащихся в не-конденсируемом пирогазе. Очищенный и не успевший охладиться до температуры 150…1800C пирогаз направляется в топку реактора 1, где сжигается при соответствующей подаче воздуха вентилятором.

Таким образом организуется использование тепловой энергии получаемого пирогаза в топке реактора 1, требуемой для ведения процесса пиролизной утилизации отходов мягкой кровли.

Продуктом, который может быть реализован стороннему потребителю, является мастика, собираемая в таре.

Подготовка установки к запуску

По окончании монтажных (или ремонтно-профилактических) работ приступают к пуско-наладочным работам. Их окончание оформляется актом приемки – сдачи. К моменту пуска установки на складе подготавливается односуточный запас сырья, т.е. измельчаются исходные отходы мягкой кровли до частиц размером 15…20 мм в количестве, не менее 5 т.

Запуск установки

При первом запуске установки открывается кран на баллоне природного газа, который поступает в горелку топки реактора. Газ поджигается в топке реактора посредством запально – защитного устройства. Факел горелки обогревает реакторную часть установки снизу, омывает ее, выходит через пространство между корпусом реактора и кожухом, и продукты горения газа выходят через патрубок кожуха в атмосферу.

После начала обогрева реакторной части установки включают: насос для подачи воды в рубашку питателя и привод шнека в данном питателе. Подается вручную сырье в бункер шнекового питателя до его верхнего уровня. Шнек в питателе забирает при вращении требуемое количества сырья, продвигает его в сторону реакторной части установки, одновременно уплотняя его на выходе из питателя. После этого включается привод ленточного шнека на минимальную частоту его вращения (около 0,5…1,0 об/с – в зависимости от вида сырья). Происходит загрузка реакционной части реактора, которая продолжается до его заполнения на 60…70%. Это устанавливается по количеству сырья, засыпанного в бункер питателя реактора. Обогрев реактора ведется до температуры 4000С, которая поддерживается в дальнейшем с помощью с помощью терморегулятора, расходомеров пирогаза и воздуха. Появление пирогаза устанавливается по расходу и зажиганию соответствующей газовой горелки в топке реактора. После начала горения пирогаза отключается баллон природного газа. Реактор начинает работать в адиабатическом режиме.

По мере нагревания охлаждающей воды на выходе из рубашки и опоры реактора выше 500С включается вентилятор воздушного холодильника, и режим его работы будет соответствовать температуре воды, идущей на охлаждение рубашки и опоры около 200С.

Работы в ходе термохимического процесса

Выход установки в рабочий режим характерен следующим:

• — устойчивое горение пирогаза в топке реактора;

• — устойчивая температура (380…4000С) в реакторе;

• — постоянное питание сырьем реакционной зоны реактора и постоянное заполнение шнекового питателя реактора сырьем;

• — постоянство температуры (20…250С) на выходе воды из рубашки питателя и горячей опоры реактора;

• — устойчивая работа в требуемые периоды охлаждения воды в воздушном холодильнике;

• — постоянство выхода расплавленной мастики в приемную тару;

В процессе работы установки не допускается разрыв питания сырьем бункера в бункере питателя. Контроль за наличием сырья в бункере осуществляется датчиком уровня. В случае уменьшения заданного минимального уровня сырья в бункере шнек питателя и шнек в реакционной зоне реактора останавливаются, сырье засыпается в бункер питателя, и установка возобновляет свою работу.

Показания расходомера на линии пирогаза является контролем его наличия в газоходе. Во время работы установки, несмотря на дополнительное терморазложение конденсируемой части пирогаза в его газоходе могут все-таки появляться отложения неразложившихся смол, которые со временем могут изменять живое сечение газохода и нарушить режим движения пирогаза, направляемого к горелкам, следует реактор остановить (выключить приводы шнеков), выявить причину и устранить ее.

В процессе работы установки в фильтре-циклоне будет накапливаться твердые частицы в его сборнике. Требуется его опорожнять. При этом в сборнике должно постоянно находиться заданный уровень твердого остатка, чтобы не пропустить выход пирогаза в атмосферу. Кроме того, фильтр-циклон будет постепенно загрязняться улавливаемыми твердыми частицами и каплями жидкой фракции, образующимися на поверхности фильтрующих сеток. Поэтому через определенный период, который устанавливается опытным путем, фильтрующие элементы подлежат замене. Замену следует провести быстро, чтобы не допустить охлаждения газоходов и самого фильтра-циклона. На время замены фильтрующих элементов выключается газодувка и закрывается вентиль на входе и выходе газа у фильтра-циклона, открывается его выхлопной клапан для выхода остатка пирогаза.

Остановка работы установки

Для прекращения работы следует выключить приводы ленточного шнека в реакционной части реактора и шнека в питателе сырья. Далее прикрываются вентиль на выходе пирогаза из газодувки, а обороты ее реактора снижаются, уменьшается поступление воздуха в горелки топки реактора. Уменьшается горение пирогаза, снижается температура в реакторе. Затем включается на минимальную частоту вращения привод ленточного шнека в реакционной части реактора для выдачи расплава мастики в тару.

По мере снижения факела горения пирогаза и полного его угасания открывается полностью вентиль на выходе газодувки и обороты вращения ее реактора увеличиваются до номинальной величины. Таким образом пирогаз постепенно удаляется из реактора. Окончание работы характеризуется прекращением выхода мастики в тару, снижением температуры в реакторе до 100…1200С. После этого выключается привод ленточного шнека, установка выведена из рабочего режима и будет охлаждаться до температуры окружающей среды.

Действия в аварийных ситуациях

В процессе работы установки могут возникнуть следующие аварийные ситуации:

• — прекращение питания сырьем;

• — нарушение герметичности в газопроводе для пирогаза;

• — нарушение герметичности реакционной камеры реактора;

• — прекращение горения пирогаза в топке реактора;

• — повышение температуры охлаждающей воды

• — ухудшение очистки пирогаза в фильтре-циклоне.

В каждом конкретном случае требуются определенные действия для выхода из аварийной ситуации, локализации последствий. Ниже описаны основные действия в аварийных ситуациях.

Прекращение питания сырьем.

Сырье не будет поступать из питателя в реакционную камеру по двум возможным причинам: во-первых, выработка сырья из бункера питателя, во-вторых, неисправность в моторе-редукторе, вращающем шнек питателя. Устранение нарушения работы — загрузка бункера до требуемого уровня, проверка работы привода шнека: повреждения могут быть в цепи электропитания двигателя в моторе – редукторе или механические поломки – шпонки в муфте, болты в муфте т.п. Питание мотора – редуктора отключается, повреждение устраняется.

Нарушение герметичности в газопроводе.

Обнаруживается по падению давления в газопроводе, подающем пирогаз к горелкам (показания манометра) и по запаху пирогаза в местах нарушения герметичности. Устраняется путем, зависящим от причины: подтягивание болтов в фланцевых соединениях, заваривание свищей в трубопроводе и т.п. Ремонт производится с полным соблюдением требований для данного вида работ.

Нарушение герметичности реакционной камеры.

Может появиться во фланцевых соединениях крышек, в уплотнениях горячей опоры ленточного шнека, в месте приварки выходного патрубка для пирогаза. При обнаружении места просачивания пирогаза в атмосферу принимаются соответствующие меры: подтягиваются болты фланцевых соединений, при необходимости заменяется прокладка в этих соединениях – реактор при этом должен быть остановлен и выведен из рабочего режима, а имеющийся в реакционной камере пирогаз выведен из нее с помощью газодувки. Нарушения в местах приваривания патрубка устраняются усилением сварного шва, что выполняется также при полной остановке реактора и удаления из него пирогаза.

Прекращение горения пирогаза в топке реактора.

Может возникнуть по трем причинам: 1) прекращение поступления пирогаза в горелки; 2) забивка (засорение) газовой горелки; 3) прекращение поступления воздуха в горелку и угасание факела горящего пирогаза. Пирогаз прекращает поступать к горелке при забивке газохода или выхода из строя газодувки. Обнаруженная причина устраняется при остановленной работе установки. Засорение в газовой горелке устраняется известными способами. При этом реактор также останавливается. Воздух перестает поступать в горелку при неисправности воздухопровода от воздушного холодильника до горелки, что чаще всего обуславливается его засорением. Нарушение устраняется продувкой воздухо-провода сжатым воздухом при его отключении от горелки.

Повышение температуры охлаждающей воды на выходе из рубашки питателя и горячей опоры реактора.

Наступает при недостаточной скорости движения воды по контуру ее циркуляции, что может быть вызвано засорением воздухопровода или снижением объемной производительности насоса. Засорение устраняется прочисткой водопровода, в насосе выявляется причина снижения производительности и в случае поломки насос заменяется.

Ухудшение очистки пирогаза в фильтре-циклоне.

Наступает при засорении фильтрующего элемента. Этот элемент подлежит замене на новый. Фильтр-циклон на время замены фильтрующего элемента отключается, выключается на это время также привод газодувки, в реакторе кратковременно повысится давление пирогаза на 0,005…0,008 Мпа, о чем будет свидетельствовать манометр.

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 состоянии е уплотнений стыков газоходов, при необходимости уплотнения заменяются новыми. Конструкция установки позволяет выполнять демонтаж и монтаж узлов установки.

Источник: http://www.rus-reactor.ru/rr2.htm

Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *