Сборник авторских инженерно-технических идей и решений в области экологии промышленного производства - страница 8

– Площадка выполнена из огнеупорного бетона с запрессованными или интегрированными трубами из жаростойкого металла (например, титан, инконель и др.);

– Внутрь труб до слива шлака заливается, загружается или подаётся пастообразный, жидкий или полутвёрдый отход, подлежащий термической деструкции;

– После загрузки трубы герметизируются арматурой/заглушками;

– Слив высокотемпературного шлака осуществляется сверху на внешнюю поверхность модуля, контактом через огнеупорный бетон на корпус труб;

– Остаточное тепло шлака обеспечивает нагрев содержимого труб до температур >500-800  C (зависит от вида отхода), что производится:

– без доступа кислорода;

– с удержанием тепла благодаря высокотемпературной массе шлака;

– при постепенной передаче тепла от шлака к внутренним трубам происходят реакции пиролиза: разложение образование сажистого остатка (безопасного продукта);

– газы пиролиза не выбрасываются – капсулирование в трубах предотвращает загрязнение.

Конструкция пиролизного модуля

Рис. № 3. Пиролизный модуль.

– Массивные огнеупорные блоки;

– Встроенные трубчатые каналы из титана или другого термостойкого материала;

– Фланцы или заглушки для запечатывания труб;

– Сливные технологические отверстия трубы (выход продуктов пиролиза или продувка);

– Верхняя поверхность предназначена для равномерного наплыва шлака с литейных агрегатов.

Этапы технологического цикла

Рис. № 4. Реализация способа утилизация отходов классическим пиролизом остаточной энергией шлака литейного производства.

1. Загрузка отходов в трубы модуля и герметизация отверстий;

2. Слив шлака непосредственно на поверхность бетонного элемента;

3. Передача тепла шлака к трубам, проведение пиролиза в течение фазового остывания (15-30 мин);

4. Удаление охлаждённого шлака механическим способом;

5. Продувка труб сжатым воздухом удаление твердого пиролизного остатка (сажи, углерода) в сборную зону;

6. Очистка/замена труб при необходимости – начало нового цикла.

Основные преимущества

Экологичность – отсутствие открытого пламени, прямых выбросов, сжигания;

Энергоэффективность – полное использование остаточного тепла, без дополнительного топлива или электроэнергии;

Простота реализации – не требует сложных реакторов, камер, не изменяет архитектуру литейного участка;

Потенциал для масштабирования – от независимых модулей до встроенных элементов в участке слива;