Способ переработки радиоэлектронного лома

09 5/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ЛОМА(71) Заявители Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Государственное научное учреждение Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Журавский Геннадий Иванович Гребеньков Анатолий Жоресович Дроздов Владимир Николаевич Рахманов Сергей Кимович Ивашкевич Олег Анатольевич Корзун Георгий МихайловичАристархов Дмитрий Викторович(73) Патентообладатели Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Государственное научное учреждение Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Способ переработки радиоэлектронного лома, включающий подачу в реактор лома и паровоздушного теплоносителя, термическое разложение лома, вывод из реактора твердых и газообразных продуктов разложения, их охлаждение, конденсацию газообразных продуктов,рециркуляцию водяного пара в реактор и сжигание неконденсирующихся газов, отличающийся тем, что твердые продукты разложения охлаждают до температуры Т 100150 5430 1 путем фильтрации паровоздушного теплоносителя, газообразные продукты разложения предварительно охлаждают до Т 200380 путем теплообмена с теплоносителем, в качестве одного из компонентов которого используют парогазовую смесь, образованную в результате фильтрации, а затем охлаждают до Т 100105 потоком воздуха с последующей конденсацией, при этом в том случае, если процентное содержание неконденсирующихся газов, полученных в результате разложения, не превышает заданную величину, парогазовую смесь,полученную в результате конденсации после охлаждения до Т 100105 , используют при теплообмене в качестве другого компонента паровоздушного теплоносителя, который затем рециркулируют в реактор. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество циклов рециркуляции паровоздушного теплоносителя устанавливают в пределах 14.(56) Алексеев Г.М. и др. Индустриальные методы санитарной очистки городов. - Ленинград Стройиздат, 1983. - С.14-15.94044283 1, 1994. Изобретение относится к технологии переработки радиоэлектронных и радиотехнических промышленных и бытовых отходов и может быть использовано в промышленности по переработке отходов, а также в цветной металлургии. Известен способ переработки отходов, согласно которому отходы подают в реактор,где их подвергают термическому разложению с образованием газообразных и твердых продуктов в потоке предварительно подогретого до 1000 С воздуха. Газообразные продукты выводят из реактора и сжигают, а продукты сгорания используют для подогрева воздуха в теплообменнике (регенерационной колонне). Твердые продукты выводят из реактора в охлаждаемый сборник 1. К недостаткам данного способа следует отнести высокую температуру процесса,большие выбросы вредных газообразных продуктов в окружающую среду. Известен способ переработки смеси отходов пластмасс, согласно которому отходы расплавляют потоком горячего газа, а расплав подвергают термическому разложению в слое дисперсного материала при Т 400500 С. Из газообразных продуктов разложения путем охлаждения выделяют конденсат 2. К недостаткам данного способа следует отнести большие выбросы вредных газообразных продуктов в окружающую среду, высокую энергоемкость процесса. Наиболее близким к изобретению является принятый нами за прототип способ переработки отходов, заключающийся в том, что отходы подают в реактор в смеси с углем, а в нижнюю часть реактора вдувают паровоздушную смесь. Твердые продукты охлаждают паровоздушной смесью и через водяной затвор выводят из реактора. Газообразные продукты отводят из верхней и центральной части реактора в виде двух потоков, и после охлаждения, выделения конденсата (смола и вода), очистки от пыли оба газовых потока объединяют и используют как продуктовый газ. Смолу отделяют от воды и вместе с газом сжигают в котельной, воду испаряют в теплообменнике и возвращают в реактор 3. Недостатками данного способа являются большие выбросы вредных газообразных продуктов в окружающую среду, высокая энергоемкость процесса переработки отходов,высокая температура. Что вызывает необходимость использования жаростойких материалов при изготовлении реактора. Задачей изобретения является уменьшение количества вредных выбросов в окружающую среду и снижение энергоемкости процесса переработки отходов. Поставленная задача решается тем, что в способе переработки радиоэлектронного лома, включающем подачу в реактор лома и паровоздушного теплоносителя, термическое 2 5430 1 разложение лома, вывод из реактора твердых и газообразных продуктов разложения, их охлаждение, конденсацию газообразных продуктов, рециркуляцию водяного пара в реактор и сжигание неконденсирующихся газов, твердые продукты разложения охлаждают до температуры Т 100150 С путем фильтрации паровоздушного теплоносителя, газообразные продукты разложения предварительно охлаждают до Т 200380 С путем обмена с теплоносителем, в качестве одного из компонентов которого используют парогазовую смесь, образованную в результате фильтрации, а затем охлаждают до Т 100105 С потоком воздуха с последующей конденсацией, при этом в том случае, если процентное содержание неконденсирующихся газов, полученных в результате разложения, не превышает заданную величину, парогазовую смесь, полученную в результате конденсации после охлаждения до Т 100105 С, используют при теплообмене в качестве другого компонента паровоздушного теплоносителя, который затем рециркулируют в реактор. Количество циклов рециркуляции паровоздушного теплоносителя устанавливают в пределах 14. Отличительной особенностью заявляемого способа является то, что конденсат из газообразных продуктов выделяют путем охлаждения их в теплообменнике до Т 200380 С рециркулируемым (возвращаемым) в реактор теплоносителем. Выводимые из реактора газообразные продукты имеют температуру до 500 С. При такой температуре из реактора выводится значительное количество тепла, которое необходимо снимать в холодильнике. Целесообразно максимально снижать количество выводимого из реактора тепла, так как это повышает энергетическую эффективность процесса. Например, при выводе из реактора 1 кг газообразных продуктов при Т 500 С выводится следующее количество тепла выв.СргМг 2 (кДж/кг С)1 кг(500 С-20 С)960 кДж,где Срг - удельная теплоемкость газообразных продуктов,выв. - количество выводимого тепла, - разность температур,Мг - масса газообразных продуктов. При выводе из реактора 1 кг газообразных продуктов при Т 200 С из реактора выводится 360 кДж тепла. Отсюда следует, что в реактор может быть возвращено значительное количество тепла 600 кДж/кг. В предлагаемом изобретении процесс выделения конденсата и процесс возврата тепла в реактор совмещены и осуществляют это в теплообменнике, где в качестве охлаждающей среды используют возвращаемый в реактор теплоноситель. Это позволяет (в отличие от известных схем возврата тепла в реактор) возвращать в реактор не только тепло нагрева газообразных продуктов, но тепло конденсации выпадающего в теплообменнике конденсата. Это тепло составляет значительную величину. Например, для водяного пара соотношение тепла нагрева до 500 С и тепла конденсации составляет 1,5, т.е. теплота конденсации в 1,5 раза больше теплоты нагрева пара до 500 С. В качестве одного из компонентов теплоносителя используют водяной пар. Известно, что водяной пар при атмосферном давлении конденсируется при 100 С. Таким образом парогазовую смесь энергетически невыгодно охлаждать ниже 100 С, поскольку в этом случае произойдет конденсация водяного пара и возникнет необходимость отвода большого количества тепла конденсации, кроме того, для восстановления парогазового теплоносителя потребуется производство водяного пара в количестве, равном сконденсировавшемуся, а это составит значительные энергетические затраты (см. выше соотношение тепла нагрева и конденсации). В теплообменнике в результате охлаждения газообразных продуктов выделяют конденсат. При этом газообразные продукты разложения отходов охлаждают до Т 200380 С. При охлаждении до более низкой температуры потребуется существенно увеличить расход теплоносителя (охладителя), в качестве которого используют обратный поток парогазовой смеси. В то же время количество этой смеси ограничено, поскольку она циркулирует в замк 3 5430 1 нутом контуре. Следовательно, охлаждение до Т 200 С приведет к нарушению хода процесса (возникнет необходимость резко увеличить расход охладителя-теплоносителя). Кроме того, при температурах в диапазоне Т 200380 С конденсируются фракции, которые могут быть непосредственно использованы в качестве сырья или топлива. При охлаждении до более высокой температуры Т 380 С также нарушается ход процесса, поскольку в этом случае рециркулируемый теплоноситель не будет нагрет до Т 500 С из-за недостаточного количества тепла, передаваемого в теплообменнике рециркулируемому теплоносителю, и возникнет необходимость его дополнительного подогрева, что связано с ростом энергозатрат на процесс. Выделяющийся в теплообменнике конденсат накапливают в сепараторе, парогазовую смесь (пар и неконденсирующийся газ) подают в калорифер, где эту смесь охлаждают до Т 100105 С путем теплообмена с воздушным потоком. Охлаждение смеси ниже 100 С приводит к конденсации водяного пара в сепараторе, в результате чего будет потеряна часть теплоносителя, а образующийся конденсат будет увлажнен и возникнет необходимость удаления влаги из конденсата, что потребует дополнительных энергозатрат на осушку конденсата. Охлаждение до Т 105 С приведет к тому, что значительная часть конденсата не будет выделена в калорифере, поскольку при Т 105 С возрастает количество испаряющихся фракций конденсата (легких фракций). В результате парогазовая смесь обогатится легкими фракциями конденсата, что приведет к потере части конденсата и возникновению взрывоопасной смеси, возвращаемой в реактор. Парогазовую смесь из сепаратора подают в газодувку и часть в накопитель твердых продуктов. В накопителе твердых продуктов парогазовую смесь нагревают до Т 500 С путем фильтрации парогазовой смеси через твердые продукты разложения отходов. При выводе из реактора твердых продуктов разложения выводится и значительная часть тепла, которое целесообразно (энергетически выгодно) вернуть в реактор, что и осуществляют путем пропускания части парогазовой смеси через накопитель с твердыми отходами. Отличительной особенностью заявляемого способа является то, что газообразные продукты после выделения конденсата используют в качестве теплоносителя. Поскольку в составе газообразных продуктов имеется водяной пар, то охлаждать их до Т 100 С нецелесообразно, т.к. в этом случае произойдет конденсация водяного пара. Отличительной особенностью заявляемого способа является то, что количество циклов рециркуляции теплоносителя устанавливают в пределах 14. Это связано с тем, что существуют отходы, которые практически полностью разлагаются без образованиятвердого остатка. В этом случае образующиеся газообразные продукты содержат большое количество неконденсирующихся газов и малое количество водяного пара. Неконденсирующиеся газы - это метан, этан, пропан, пропилен и др. Их содержание в теплоносителе необходимо ограничивать определенными пределами, в которых исключено взрывоопасное возгорание смеси. Поскольку неконденсирующиеся газы накапливаются в парогазовой смеси в процессе ее рециркуляции, то существует определенное число допустимого возврата теплоносителя в реактор. Минимально возможное число возврата составляет 1 раз, т.е. 1 цикл. Максимально возможное число возврата в реактор определится так возвтСдоп./Снакопл., где Сдоп. - предельно допустимая концентрация газов в парогазовой смеси Снакопл. - накопление газов в смеси за один цикл рециркуляции. При термическом разложении органических составляющих радиоэлектронных отходов минимальное количество образования неконденсирующихся газов составляет 4 мас. . Предельно допустимая концентрация газов в парогазовой смеси, при которой не может произойти взрывообразное возгорание смеси, составляет 16,7 мас. . Отсюда следует, что предельное количество циклов рециркуляции теплоносителя составляет 16,7/44. 5430 1 На чертеже приведен общий вид устройства, на котором реализуют способ переработки электронного лома. В реактор 1 через шлюзовой затвор 2 загружают радиоэлектронный лом 3. От парогенератора 4 через краны 5 и 6 в газодувку 7 подают водяной пар. Давление пара на входе в газодувку контролируют по показаниям датчика давления 8 и устанавливают это давление выше атмосферного, чтобы исключить подсос воздуха в газодувку и избежать образования взрывоопасной смеси в реакторе 1. От газодувки 7 через кран 9 на вход теплообменника 10 подают водяной пар и наблюдают за температурой в теплообменнике 10 по показаниям датчика 11. Из теплообменника 10 через кран 12 в пароперегреватель со спиральным паропроводом 13 подают водяной пар. Пар течет по спиральному паропроводу сверху вниз и перегревается. Одновременно от пароперегревателя 13 происходит разогрев отходов. Пар через форсунки 14 попадает в реактор 1 и течет через слой отходов. Отходы нагреваются, и происходит их термическое разложение на твердые и газообразные продукты. За температурой в реакторе наблюдают по показаниям датчика температуры 15. В случае роста температуры выше 500 С (при Т 500 С нарушается ход процесса) уменьшают расход пара краном 12 и снижают электрическую мощность, подводимую к пароперегревателю 13. В случае падения температуры ниже 360 С (прекращается термическое разложение) увеличивают мощность, подводимую к пароперегревателю 13, и краном 12 увеличивают количество пара, подаваемого в реактор 1. Отходы (радиоэлектронный лом) нагреваются до Т 360500 С, и происходит их термическое разложение на твердые и газообразные продукты. Газообразные продукты выводят из реактора 1 через кран 16 в теплообменник 10. Одновременно твердые продукты разложения с помощью шнекового транспортера 17, приводимого во вращение двигателем 18 с регулируемым числом оборотов, выводят в накопитель 19. Твердые продукты выводят из реактора 1 при Т 500 С и поэтому их необходимо охлаждать до Т 100150 С. Такой температурный диапазон необходим во избежание конденсации пара и увлажнения твердых продуктов (Т 100 С) и для того, чтобы исключить возгорание твердых продуктов (Т 150 С) при их выводе из накопителя через шнек 20 с двигателем 21 в окружающую среду. Одновременно с выводом твердых продуктов в накопитель 19 с помощью крана 9 распределяют поток пара, идущий от газодувки 7, таким образом, что часть пара поступает в накопитель 19, а другая - на вход в теплообменник 10. Пар фильтруется через твердые продукты разложения, охлаждает их, а сам нагревается. За температурой твердых продуктов наблюдают по показаниям датчика 22. Регулируя краном 9 подачу пара в накопитель 19, устанавливают температуру выхода твердых продуктов в диапазоне Т 100150 С. Профильтровавшийся через твердые продукты разложения пар через кран 23 подают на вход в теплообменник 10. На входе в теплообменник 10 происходит смешивание двух потоков пара с Т 100105 С (подается от газодувки 7 через кран 9 на вход в теплообменник 10) и парогазовой смеси с Т 500 С, поступающей из накопителя 19 через кран 23. Температура пара Т 100 С обусловлена тем, что при более низкой температуре пар конденсируется, а Т 105 С обусловлена тем, что при более высокой температуре резко возрастает количество неконденсирующегося газа (газообразных продуктов разложения),что увеличивает содержание газа в парогазовой смеси (повышает взрывоопасность), а также приводит к потерям конденсата (часть газообразных продуктов не конденсируется). Температура образовавшейся смеси не должна быть большей 380 С, поскольку при Т 380 С невозможно охладить газообразные продукты до Т 380 С (выходят из реактора в теплообменник 10). В теплообменнике 10 в результате теплообмена между газообразными продуктами,выводимыми из реактора 1, и парогазовой смесью происходит охлаждение газообразных продуктов до Т 200380 С. Такой температурный диапазон обусловлен тем, что выше 5 5430 1 380 С практически прекращается конденсация газообразных продуктов разложения пластмассовых отходов и поэтому при Т 380 С не может быть выделен конденсат. При Т 200 С резко падает количество выпадающего конденсата, т.е. основная масса конденсата выпадает в диапазоне 200380 С. В результате охлаждения газообразных продуктов до Т 200380 С в теплообменнике выпадает конденсат и остается неконденсирующаяся смесь. Парогазовая смесь в теплообменнике 10 нагревается до Т 500 С, и ее через кран 12 подают в реактор 1. Смесь конденсата и неконденсирующийся газ из теплообменника 10 подают в сепаратор 24, где происходит отделение конденсата и последующая его подача на склад. Газообразные продукты из сепаратора 24 подают в калорифер 25. При этом за температурой подаваемых в калорифер газов следят по показаниям датчика 26. В калорифере 25 потоком воздуха, создаваемым вентилятором 27, охлаждают газообразные продукты до Т 100105 С. В результате охлаждения выпадает конденсат. За температурой охлаждения следят по показаниям датчика температуры 28, регулируя расход воздуха (оборотами двигателя вентилятора 27), устанавливают температуру выходящей из калорифера смеси (парогазовая смесь и конденсат) в пределах Т 100105 С. Из калорифера 25 смесь подают в сепаратор 29, где происходит отделение конденсата и последующая подача его на склад. С помощью датчика 33 контролируют содержание газа в парогазовой смеси. В случае если содержание газа больше (равно) 16,7 мас.(предел взрывоопасности смеси газа с водяным паром), с помощью крана 30 смесь подают в холодильник 31, а с помощью крана 5 и 6 на вход газодувки 7 подают водяной пар. В холодильнике 31 смесь охлаждают потоком воздуха, создаваемым вентилятором 32, в результате чего конденсируется водяной пар и остается неконденсирующийся газ. В сепараторе 34 отделяют конденсат и через фильтр 35 подают в парогенератор для производства водяного пара. Газ с помощью насоса 36 подают в накопитель 37, из которого газ затем подают в горелку парогенератора и сжигают. В случае если концентрация газа в парогазовой смеси 16,7 мас.на величину ее роста за один цикл (на 4 мас. ), смесь с помощью крана 30 подают на вход в газодувку 7 и цикл обращения теплоносителя повторяют. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. В реактор 1 через шлюзовой затвор 2 загружают 40 кг/ч отходов (лома) 3. От парогенератора 4 через кран 5 и 6 в газодувку 7 с расходом 40 кг/ч подают водяной пар. Давление пара на входе в газодувку контролируют по показаниям датчика давления 8. От газодувки 7 через кран 9 на вход в теплообменник 10 подают водяной пар и наблюдают за температурой в теплообменнике 10 по показаниям датчика 11. Из теплообменника 10 через кран 12 в пароперегреватель со спиральным паропроводом 13 с расходом 40 кг/ч подают водяной пар. Пар течет по специальному паропроводу сверху вниз и перегревается. Одновременно от пароперегревателя 13 происходит разогрев отходов. Пар через форсунки 14 попадает в реактор 1 и течет через слой отходов. Отходы нагреваются, и происходит их термическое разложение на твердые и газообразные продукты. Пусть при термическом разложении отходов образуется 17 мас.неконденсирующихся газов, 63 мас.конденсирующихся газов и 20 мас.твердых продуктов. За температурой в реакторе 1 наблюдают по показаниям датчика температуры 15. Газообразные продукты (водяной пар и газообразные продукты разложения) выводят из реактора 1 через кран 16 в теплообменник 10. Одновременно твердые продукты разложения с помощью шнекового транспортера 17, приводимого во вращение двигателем с регулируемым числом оборотов 18, выводят в накопитель 19 с расходом Рт.п.(40 кг 0,20)/3600 с 2,2210-3 кг/с,6 5430 1 где Рт.п. - расход твердых продуктов. Твердые продукты выводят из реактора 1 при Т 500 С и поэтому их необходимо охлаждать до Т 100150 С. Одновременно с выводом твердых продуктов в накопитель 19 с помощью крана 9 распределяют поток пара, идущий от газодувки 7, таким образом,что часть пара поступает в накопитель 19, а другая часть - на вход в теплообменник 10. Краном 9 манипулируют так, чтобы температура выводимых твердых продуктов в окружающую среду была Т 100150 С. За температурой выводимых в окружающую среду твердых продуктов наблюдают с помощью датчика температуры 22. Для охлаждения твердых продуктов от Т 500 С до Т 100 С необходимо отвести следующее количество тепла отв.т.п.2,2210-3 кг/с(1,2 кДж/кгС)(500 -100 )1,066 кДж/с 1,066 кВт,где отв.т.п. - количество отводимого тепла. Для отвода данного количества тепла потребуется следующее количество пара Мпара(1,066 кДж/с)/2 кДж/кгС)(500 С-100 С 1,3310-3 кг/с. Таким образом, в накопитель 19 через кран 9 подают пар с расходом 1,3310-3 кг/с (4,8 кг/ч),а остальной пар - 35,2 кг/ч через кран 9 подают на вход в теплообменник 10. Профильтровавшийся через твердые продукты пар через кран 23 подают на вход в теплообменник 10. На входе в теплообменник 10 происходит смешивание двух потоков пара с Т 100 С(подается от газодувки через кран 9 на вход в теплообменник 10) и парогазовой смеси с Т 500 С, поступающей их накопителя 19 через кран 23 на вход в теплообменник 10. Температура этой смеси не должна быть больше 380 С, в противном случае не удастся охладить газообразные продукты до Т 380 С. В нашем примере температура смеси на входе в теплообменник 10 будет следующей Тсмеси(1,3310-3 кг/с 500 СМпара 100 С)/(Мпара 1,3310-3 кг/с)(1,3310-3 кг/с 500 С 11,1110-3 кг/с 100 С)/(11,1110-3 кг/с 1,3310-3 кг/с)143 С. Из реактора 1 в теплообменник 10 выводят газообразные продукты в количестве Мг.п.МпараМп.р.40 кг/ч 40 кг/ч 0,872 кг/ч 20-10-3 кг/с,где Мг.п. - масса газообразных продуктов Мп.р. - масса продуктов разложения. Газообразные продукты необходимо охладить до Т 380 С. В нашем случае количество тепла, которое может быть отведено в теплообменнике 10 парогазовой смесью, составляет величину отв.п.г.с.(40 кг/3600 с)2 кДж/кгС(500 С-143 С)7,93 кДж/с 7,93 кВт. В нашем случае (с учетом 10 отвода тепла в окружающую среду из теплообменника 10) положим, что количество выпадающего конденсата пропорционально температуре охлаждения газообразных продуктов, т.е. Мконд.А(380 С - Тохл.),где Мконд. - расход конденсата,А - количество выпадающего конденсата,Тохл. - температура охлаждения газообразных продуктов,А(40 кг 0,63)/(3600 с(380 С-100 С 2,510-5 кг/с С. Покажем, что парогазовой смеси будет достаточно для охлаждения газообразных продуктов до Т 380 С. Тохл.г.п.(72 кг/3600 с)2,2 кДж/кгС 500 СА 380 Сгк-1,17,93 кДж/с/(72 кг/3600 с) 2,2 кДж/кгСАгк 22 кДж/с 5,7 кДж/с-8,72 кДж/с/0,044 кДж/сС 0,015 кДж/с 321,6 С,где Тохл.г.п. - температура охлаждения газообразных продуктов гк - 600 кДж/кг. В теплообменнике 10 в результате теплообмена между газообразными продуктами,выводимыми из реактора 1, и парогазовой смесью происходит охлаждение газообразных продуктов до Т 321,6 С и нагревание парогазовой смеси до Т 500 С. Газообразные продукты в количестве 7 5430 1 40 кг/3600 с(40 кг / 3600 с)0,8-1,4610-3 кг/с 18,5310-3 кг/с,и конденсат в количестве 1,4610-3 кг/с из теплообменника 10 попадают в сепаратор 24,где конденсат отделяют и подают на склад, а газообразные продукты подают в калорифер 25, при этом температуру газообразных продуктов контролируют по показаниям датчика температуры 26. В калорифере 25 потоком воздуха, создаваемым вентилятором 27, охлаждают газообразные продукты с Т 321,6 С до Т 100 С. В результате охлаждения выпадает конденсат в количестве Мконд.0,6340 кг(380 С-100 С)/3600 с(380 С-100 С)5,5410-3 кг/с,где Мконд. - расход конденсата. Суммарное количество конденсата, выпавшего в теплообменнике 10 и калорифере 25,составит величину 5,5410-3 кг/с 1,4610-3 кг/с 710-3 кг/с 25,2 кг/ч,что составит(25,2/40)10063 мас. . Количество тепла, которое необходимо отводить в калорифере, составит величину отв.калор.18,5310-3 кг/с 2,2 кДж/кгС(321,6 С-100 С)5,5410-3 кг/с 600 кДж/кг 12,36 кДж/с 12,36 кВт. Для отвода такого количества тепла потребуется воздуха Рвоздуха 12,36 кДж/с/(1 кДж/кгС(60 С-20 С 0,31 кг/с,где Рвоздуха - расход воздуха. За температурой охлаждения в калорифере наблюдают по показаниям датчика температуры 28. Регулируя расход воздуха (оборотами двигателя), устанавливают температуру выходящей из калорифера смеси Т 100 С. Из калорифера смесь подают в сепаратор 29,где отделяют конденсат в количестве 5,5410-3 кг/с от парогазовой смеси. Конденсат подают на склад, а парогазовую смесь через кран 30 подают в холодильник 31. За составом парогазовой смеси следят по показаниям датчика 33. В нашем случае состав парогазовой смеси следующий пар - 40 кг/ч газ - 6,8 кг/ч процентное соотношение - (6,8/46,8)10014,5 мас. ,что близко к предельно допустимому значению 16,7 мас. , а значит, парогазовую смесь недопустимо использовать повторно и ее следует вывести из системы. Для этого через кран 30 парогазовую смесь с расходом 46,8 кг/ч подают в холодильник 31, где потоком воздуха, создаваемым вентилятором 32, смесь охлаждают до конденсации водяного пара(40 кг/ч). В сепараторе 34 отделяют конденсат и через фильтр 35 подают в парогенератор,а неконденсирующийся газ (6,8 кг/ч) с помощью насоса подают в накопитель 37, из которого затем подают газ в горелку парогенератора и сжигают. Таким образом, теплоноситель совершил один цикл. Одновременно с подачей парогазовой смеси в холодильник 31 на вход газодувки от парогенератора 4 через краны 5 и 6 с расходом 40 кг/ч подают водяной пар, а в реактор 1 загружают 40 кг/ч отходов и процесс повторяют. Пример 2. В реактор 1 через шлюзовой затвор 2 загружают 50 кг отходов (лома) 3. После загрузки отходов от парогенератора 4 через кран 5 и кран 6 в газодувку 7 с расходом 50 кг/ч подают водяной пар. Давление пара на входе в газодувку контролируют по показаниям датчика 8. От газодувки 7 через кран 9 на вход теплообменника 10 подают водяной пар и наблюдают за температурой в теплообменнике 10 по показаниям датчика 11. Из теплообменника 10 через кран 12 в пароперегреватель со спиральным паропроводом 13 с расходом 50 кг/ч подают водяной пар. Пар течет по спиральному паропроводу сверху вниз и перегревается. Одновременно от пароперегревателя 13 происходит разогрев отходов. Отходы нагреваются и происходит их термическое разложение на твердые и газообразные 8 5430 1 продукты. Пусть при термическом разложении отходов образуется 4 мас.неконденсирующихся газообразных продуктов, 80 мас.конденсирующихся газообразных продуктов и 16 мас.твердых продуктов 3. За температурой в реакторе 1 наблюдают по показаниям датчика температуры 15. Газообразные продукты (водяной пар и газообразные продукты разложения) выводят из реактора 1 через кран 16 в теплообменник 10. Одновременно твердые продукты разложения с помощью шнекового транспортера 17, приводимого во вращение двигателем с регулируемым числом оборотов 18, выводят в накопитель 19 с расходом Рт.п.(50 кг 0,16)/3600 с 2,2210-3 кг/с,где Рт.п. - расход твердых продуктов. Твердые продукты выводят из реактора 1 при Т 500 С и поэтому их необходимо охлаждать до Т 100150 С, чтобы исключить возгорание при выводе их из накопителя 19, с помощью шнекового транспортера 20, приводимого во вращение двигателем 21, в окружающую среду. Для охлаждения твердых продуктов поступают следующим образом. Одновременно с выводом твердых продуктов в накопитель 19 с помощью крана 9 распределяют поток пара, идущий от газодувки 7, таким образом, что часть пара поступает в накопитель 19, а другая часть - на вход в теплообменник 10. Краном 9 манипулируют так,чтобы температура выводимых твердых продуктов в окружающую среду была Т 150 С. За показаниями температуры следят с помощью датчика температуры 22. Для охлаждения твердых продуктов от Т 500 С до Т 150 С необходимо отвести следующее количество тепла отв.т.п.2,2210-3 кг/с 1,2 кДж/кгС(500 С-150 С)0,932 кДж/с. Для отвода данного количества тепла потребуется следующее количество пара Мпара(0,932 кДж/с)/2 кДж/кгС)(500 С-105 С 1,18-10-3 кг/с,где 2 кДж/кг С - удельная теплоемкость пара, Т 105 С - температура пара на входе в накопитель 19, Т 500 С - температура на выходе из накопителя 19. Таким образом, в накопитель 19 через кран 9 подают пар с расходом 1,1810-3 кг/с(4,25 кг/ч), а остальной пар - 45,75 кг/ч через кран 9 подают на вход в теплообменник 10. Профильтровавшийся через твердые продукты пар через кран 23 подают на вход в теплообменник 10. На входе в теплообменник 10 происходит смешивание двух потоков пара с Т 105 С (подается от газодувки через кран 9 прямо на вход в теплообменник 10) и парогазовой смеси с Т 500 С, поступающей их накопителя 19 через кран 23 на вход теплообменника 10. В накопителе 19 смешивается водяной пар и газообразные продукты разложения, выводимые частично из реактора 1 в накопитель 19 вместе с твердыми продуктами, в результате чего и образуется парогазовая смесь, которую через кран 23 подают на вход в теплообменник 10. В результате смешивания двух этих потоков устанавливается определенная температура смеси, за которой наблюдают по показаниям датчика температуры 11. Температура этой смеси не должна быть больше 380 С, в противном случае не удастся охладить газообразные продукты до Т 200380 С. В нашем примере температура смеси на входе в теплообменник 10 будет следующей Тсмеси(1,1810-3 кг/с 500 СМпара 105 С)/(Мпара 1,1810-3 кг/с)(1,1810-3 кг/с 500 С 13,9910-3 кг/с 105 С)/(13,9910-3 кг/с 1,1810-3 кг/с)135,7 С. Из реактора 1 в теплообменник 10 выводят газообразные продукты в количестве Мг.п.МпараМп.р.50 кг/час 50 кг/час 0,8490 кг/час 25,510-3 кг/с. Газообразные продукты необходимо охладить до Т 380 С. При этом потребуется отвести следующее количество тепла отв.(90 кг/3600 с)2,2 кДж/кгС(500 С-380 С)6,6 кДж/с. В нашем случае количество тепла, которое может быть отведено в теплообменнике 10 парогазовой смесью, составляет величину 9- количество тепла. Таким образом, парогазовой смеси будет достаточно, чтобы охладить газообразные продукты, выводимые из реактора 1 в теплообменник 10. В нашем случае (с учетом 15 отвода тепла в окружающую среду из теплообменника 10) положим, что количество выпадающего конденсата пропорционально температуре охлаждения газообразных продуктов, т.е. Мконд.А(380 С-Тохл.),где А(50 кг 0,8)/(3600 с(380 С-105 С 4,0410-5 кг/сС. Покажем, что парогазовой смеси будет достаточно для охлаждения газообразных продуктов до Т 380 С. 10,1 кДж/с 1,15(90 кг/3600 с)2,2 кДж/кгС(500 С-Тохл.)А(380 С-Тохл.)гк. Отсюда следует Тохл.(90 кг/3600 с)2,2 кДж/кгС 500 СА 380 Сгк-1,1510,1 кДж/с/(90 кг/3600 с) 2,2 кДж/кгСАгк 27,5 кДж/с 9,21 кДж/с-11,62 кДж/с/0,055 кДж/сС 0,024 кДж/с 317,6 С,где Тохл. - температура охлаждения,гк - 600 кДж/кг. При охлаждении до Т 317,6 С в теплообменнике 10 выпадает следующее количество конденсата Мконд.0,850 кг(380 С-317,6 С)/3600 с(380 С-105 С)2,5210-3 кг/с. В теплообменнике 10 в результате теплообмена между газообразными продуктами,выводимыми из реактора 1, и парогазовой смесью происходит охлаждение газообразных продуктов до Т 317,6 С и нагревание парогазовой смеси до Т 500 С. Газообразные продукты в количестве 2310-3 кг/с и конденсат в количестве 2,5210-3 кг/с из теплообменника 10 попадают в сепаратор 24, где конденсат отделяют и подают на склад, а газообразные продукты подают в калорифер 25, при этом температуру газообразных продуктов контролируют по показаниям датчика температуры 26. В калорифере 25 потоком воздуха, создаваемым вентилятором 27, охлаждают газообразные продукты от Т 317,6 С до Т 105 С. В результате охлаждения выпадает конденсат в количестве Мконд.0,850 кг(317,6 С-105 С)/3600 с(380 С-105 С)8,5910-3 кг/с. Суммарное количество конденсата, выпавшего в теплообменнике 10 и калорифере 25,составит величину 8,5910-3 кг/с 2,5210-3 кг/с 11,1110-3 кг/с. Количество тепла, которое необходимо отводить в калорифере, составит величину отв.калор.2310-3 кг/с 2,2 кДж/кг С(317,6 С-105 С)8,5910-3 кг/с 600 кДж/кг 15,91 кДж/с. Для отвода такого количества тепла потребуется воздуха Рвоздуха 15,91 кДж/с/(1 кДж/кгС(60 С-20 С 0,4 кг/с. За температурой охлаждения в калорифере наблюдают по показаниям датчика температуры 28. Регулируя расход воздуха, устанавливают температуру выходящей из калорифера смеси Т 105 С. Из калорифера 25 смесь подают в сепаратор 29, где отделяют конденсат в количестве 8,59-10-3 кг/с от парогазовой смеси. Конденсат подают на склад, а парогазовую смесь через кран 30 подают в газодувку 7. Одновременно прекращают подачу пара в газодувку от парогенератора. За составом парогазовой смеси на входе в газодувку следят по показаниям датчика 33. В нашем случае состав смеси следующий пар - 50 кг/ч газ - 2 кг/ч. Процентное соотношение 5430 1 что меньше предельно допустимого значения 16,74. Поэтому парогазовую смесь используют в количестве циклов циклов.16,7 /4,04 цикла. Заявленный способ переработки радиоэлектронного лома отличается от известных лучшими показателями по расходу теплоносителя и экологической чистотой. Источники информации 1. Соуфер С., Заборски О. Биомасса как источник энергии. -М. Мир, 1985. - С. 115-121. 2. Быстров Г.А., Гельперин В.М., Титов Б.П Обезвреживание и утилизация отходов пластмасс. - Л. Химия, 1982. - С. 230. 3. Алексеев Г.М., Петров В.Н., Шпильфогель П.В. Индустриальные методы санитарной очистки городов. - Л. Стройиздат, 1983 г., с. 14-15. - С. 32-33. 4. Григорьев В.А., Зорин В.М. Теоретические основы теплотехники. Кн.2 М. Энергоатомиздат, 1988. - С. 378, Табл. 7.17. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 11