установка для пиролиза отходов композиционных материалов

Формула изобретения

Установка для пиролиза отходов композиционных материалов, включающая камеру пиролиза и систему обезвреживания продуктов сгорания, состоящую из камеры дожигания, узла гомогенного восстановления окислов азота, газоохладителя, адсорбера с активированным углем и фильтра, отличающаяся тем, что камера дожигания снабжена циркониевой каталитической насадкой, установленной на выходе из камеры дожигания и на входе узла гомогенного восстановления окислов азота и смонтированной с ними в одном блоке, фильтр выполнен волокнистым с тремя ступенями очистки с кассетами из лавсановой мононити и пропиленового войлока, адсорбер выполнен из двух отсеков, один из которых заполнен адсорбентом из активированных углей марки АР, другой заполнен буроугольным полукоксом, при этом камера дожигания с циркониевой каталитической насадкой и узлом гомогенного восстановления, газоохладитель, адсорбер, волокнистый фильтр последовательно соединены с камерой пиролиза и друг с другом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области утилизации изделий и отходов производства изделий из композиционных материалов на основе органопластиков и углепластиков и может быть использовано для утилизации узлов и элементов ракет (корпусов и сопел РДТТ, отсеков), изделий, завершивших свой жизненный цикл, а также твердых бытовых и промышленных отходов.

Широко известны термические методы обезвреживания твердых промышленных отходов и установки для их осуществления (Беспамятнов Г.П., Богушевская К.К. и др. "Технические методы обезвреживания отходов", Л., "Химия", 1975 г.).

Известны также печи и установки для термической переработки и пиролиза твердых отходов (а. с. 699287, F 23 G 5/00, а.с. 877236, F 23 G 5/00; a.c. 1038721, F 23 C 5/00; a. c. 1364828, F 23 G 5/027, a.c. 1679140, F 23 G 5/027; патент РФ 2015454, F 23 G 7/00).

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ переработки органических радиоактивных отходов (патент РФ 2130209, G 21 F 9/32, 1999) путем их сжигания с последующей очисткой отходящих газов.

Недостатком данного способа является неполное обезвреживание продуктов сгорания, кроме того, после переработки органических отходов и перевода радионуклидов в компактную форму требуются операции последующего их захоронения или переработки.

Технической задачей изобретения является ликвидация вредных выбросов в атмосферу.

Технический результат достигается тем, что в установке для пиролиза отходов композиционных материалов, включающей камеру пиролиза и систему обезвреживания продуктов сгорания, состоящую из камеры дожигания, узла гомогенного восстановления окислов азота, газоохладителя, адсорбера с активированным углем и фильтра, камера дожигания снабжена циркониевой каталитической насадкой, установленной на выходе из камеры дожигания и на входе узла гомогенного восстановления окислов азота и смонтированной с ними в одном блоке. Фильтр выполнен волокнистым с тремя ступенями очистки с кассетами из лавсановой мононити и пропиленового войлока. Адсорбер выполнен из двух отсеков, один из которых заполнен адсорбентом из активированных углей марки АР, другой заполнен буроугольным полукоксом, при этом камера дожигания с циркониевой каталитической насадкой и узлом гомогенного восстановления, газоохладитель, адсорбер, волокнистый фильтр последовательно соединены с камерой пиролиза и друг с другом.

За счет улавливания и нейтрализации вредных выбросов обеспечивается процесс пиролиза композиционных материалов.

На чертеже изображена принципиальная схема установки пиролиза органо- и углепластиковых материалов.

Установка содержит камеру пиролиза 1 и последовательно соединенные с ней и друг с другом элементы системы обезвреживания продуктов сгорания, состоящей из камеры дожигания 2, циркониевой каталитической насадки 3, узла гомогенного восстановления 4, газоохладителя 5, адсорбера 6, волокнистого фильтра 7, дымососа 8, дымовой трубы 9.

Конструктивными особенностями установки является то, что циркониевая каталитическая насадка 3 установлена на выходе из камеры дожигания 2 и на входе в узел гомогенного восстановления 4 и смонтирована с ними в одном блоке.

Адсорбер состоит из двух отсеков, один из которых заполнен адсорбентом из смеси активированных углей марки АР (ГОСТ 8703-74), а другой заполнен буроугольным полукоксом.

Волокнистый фильтр 7 имеет три ступени очистки, состоящие из кассет с лавсановой мононитью и пропиленовым войлоком.

Установка работает следующим образом.

Пиролизные газы по газоходам направляются из камеры 1 в камеру дожигания 2, в которой обеспечивается окисление трудноразлагаемых веществ. Далее газы проходят циркониевую каталитическую насадку 3, где доокисляются недогоревшие углеводороды и СО. В узле гомогенного восстановления 4 происходит восстановление оксидов азота. После узла гомогенного восстановления газы охлаждаются в газоохладителе 5 и поступают в адсорбер 6, в первом отсеке которого адсорбентом АР улавливаются полихлордиоксины и органические соединения, во втором - буроугольным полукоксом улавливаются кислые компоненты: хлориды, фториды, оксиды серы и соединения NO_x. Очищенные газы далее поступают в волокнистый фильтр 7, в котором первая ступень улавливает сажистые образования, частично хлориды, фториды, вторая - нейтрализует кислые составляющие, третья улавливает капельную влагу. После волокнистого фильтра 7 газы через дымосос 8 выходят в дымовую трубу 9, а жидкие составляющие через систему сбора поступают на станцию нейтрализации.

Использование установки для пиролиза отходов композиционных материалов позволяет обеспечить экологически безопасное уничтожение и переработку органо- и углепластиковых материалов.

Экономическая эффективность изобретения заключается в предотвращении экологических ущербов от сжигания органо- и углепластиков на открытом воздухе и захоронении недогоревших остатков на специальных полигонах.