BG60628B1

BG60628B1 - Метод за използване енергията на твърди опасни отпадъци в ротационна циментова пещ и ротационна циментова пещ за осъщест- вяването му

Info

Publication number: BG60628B1
Application number: BG94491A
Authority: BG
Inventors: Michel R Benoit; Eric R Hansen; Theodore J Reese; Charles D Peterson; James R Tutt; John Cody
Original assignee: Cadence Environmental Energy
Priority date: 1988-11-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1995-10-31
Also published as: WO1990005782A1; DK97591D0; HU900349D0; MX166701B; BG94491A; HU207471B; ZA898817B; AU4657189A; EP0462972B1; ATE118081T1; FI912483A0; AU645485B2; ES2050637A6; KR950002639B1; DK97591A; ES2019736A6; EP0462972A1; DE68921013D1; CN1043377A; BR8907786A

Abstract

Изобретението се отнася до метод за използване на горивни опасни отпадъци в действаща въртяща се пещ. По него отпадъците се премахват по желание във формата на хомогенна смес, пакетирана в затварящи се контейнери, което е безвредно за околната среда. Контейнерите се използват като модули с гориво и се зареждат във въртящия се цилиндър на пещта, където температурата на газа е от 950 до 1200°С, за да се повиши степента на разграждане и да се осигури ефективно обезвреждане. Изобретението се отнася и до ротационна циментова пещ, снабдена с водящи отвори в нея и с устройства за подаване на контейнерите опасен материал.

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА

Изобретението се относя до използване но опасни отпадъци във въртящи се пещи. По-специално изобретението се отнася до метод за осъществяване на безвредно спрямо околната среда отстраняване на опасни отпадъци, съдържащи възпламенявай отпадъчни твърди материали и до използване наличната им енергия в пеши, обработващи минерали_хпо специално в циментови пещи, както и самата циментова пещ за осъществяване на метода.

^ПРЕДТСТРУВVO СЪСШН’Т TEXHPGTi

Твърдите възплсменяемя отпадъци се произвеждат винаги от прслшленосттс. ”ного от тези отпадъци, благодспение на тяхното възпла’^;еняе^мсст г токсични сзо''стзс, се н с те г о ^пи з но а т ст приложимите κν околната соедс наоедби ксто опасни отпадъци. 5 редица случаи те са били изхвърляни за запълване hg поземлени участъци. 0 тези практика са нанесени значителни узрендания на околната с η е д а. С въвежданите напоследък с тоог< ограничения за изхвърляне на опасни отпадъци в поземлени участъци, единственото средство за тяхното безопасно ликвидиране остава термичното обработка,в повечето случаи с големи разходи, з специализирани·· пещи за горене на опасни отпадъци снабдени с устройства за контролиране на емисията.

Циментовите: пещи бяха възприети като изгодни за идеално ликвидиране на възпламеняемите отпадъчни материали. Изгарянето на опасни отпадъци вдействащи пещи позволява не само използването на енергийните стойности на тези опасни отпадъци, съпроводено с осигуряване на идеални условия за безвредното им за околната среда ликвидиране, но също така, поради високата работна температура и продължителното време на пребиваване в пещта, се осигуряват благоприятни условия за химическото съединяване на неорганичните остатъци в активни съставки на портланд цимент.

Опасните отпадъци могат да бъдат твърди или течни. Течните отпадъци не създават особена трудност, тъй като те лесно могат да се смесват помежду си и с обикновените горива в еднородни течности, които могат 4G изгорят в пещите, при евентуални слаби промени в конфигурацията на горелката.

По-другояче стои въпросътτ твърдите опасни отпадъци. Те могат да се окажат с различна форма и конструкция от твърди кристални теле до лепкави вискозни шламове. Те не се'¹.

П с i I v r>

ПРЗЛСТОВ ЛР?ОТ Т-ЗХН:’ЧЗСКС ТРУДНОСТ по CTHOL'CH/S

ОТПСДЪЦ'· НС

ГО j/AC.

ттгсдъмнгте твърди теле се псстсзят е първичната

ΓΟΟ HSBC зове, ts естествено це контсктувот с .’’инесслния слот ад т?ърде крит:· ад н ададнт ст процеса за формиране на клинкера.Това е

цвят и свойства, чиито условия за окисляване се поддържат в зоната но пещта ’орадреца кгинкеса. Подаването нс твърди гориза върху ададирония клинкер при температура над 1300°С ^може да предизвика редукция в условията за формиране нс клинкеро качеството но цимента.

оттам да влоад ’’звестно е подсването на горивните твърди отпадъци в студения краб на пещта с подлежащия нс обработка минерален материал. Обаче такова подаване без допълнителна скъпо струваща апаратура за контрол но емисията, не може да се осъществи.Това е така, защото възпламеняемите твърди опасни отпадъци по определение могат да съдържат иирокс гама от изпаряеми органични субстанции. Тези възпламенявай твърди споени отпадъци, заедно със суровината към Студения или горен краб но конвенциалнста пещ, без камерс зс догоряне с горивен газ или апаратура зо контрол на емисията, водят до недопустими нива на въглеводородно емисия, /.окато суровината и отпадъчните твърди тела се дзижат надолу по цилиндъра нс пещта към области с все по-висока температура, летливите компоненти се изтласкват по посока на изтичащите газове при температури под тези на изисквания за термично разграждане на изпарените компоненти. Като резултат, в атмосферата постъпват значително ноличество летливи компоненти. Известно е прибавянето нс утаечни гориза с ниско съдърнснио на летливи компоненти към

-инеролняя -матеоисл,постъпвай при студения кра^и нс пещта или при

голя?.: коефициент нс използзане нс енеогиятс особени провлечи с нивата на емисия но въглеводопатент 4 ^η?? б?^п представя подобно решение.

опасни твърди отпадъци представляват значителен потомциелен източник нс нсст, обреботеог;а '’инепа евтина енергия зс енергоемчата промиплеи. Обаче, осбстстс за третиране нс отпедъците, техническите съоръжения, качеството на нрс°Н1^:? продукт ·: контролът на емисията са труден за репезане пребле»-, ко^ито пре-

предпочитонието нс езтината енергия, получена от изга-

ряне нс опасни твърди отпадъци.

Гад счета нс изобретението е до д сде едно оенен-е нс тоз^!* проблем, като създаде нетод за безопасно, съобразено с околната среда,ликвидиране на опасни отпадъчни материали, съдържсщи в честност опасни твърди отпадъци, имащи значителни количества от възпло.меняеми и/или токсични органични съставки и токсични неорганични субстанции.

Друго зедача на изобретението е да създоде метод за полу чаване на енергия от горивни твърди опасни отпадъчни материали и използване на тези материали за обезпечаване до 4С* или повече от енергийните потребности на пещта, при това без да се влоши качеството на произвеждания минерален продукт.

Успоредно с това е предвидена една модификация на известия тип въртяца циментова пещ за прилагане на метода.

Най-напред едно съществена особеност на изобретението представлява затварянето нс опасните отпадъчни материали в контейнери и техниката на зареждането на пещта с тях, позволяваща да се подава контролирано количество допълнително гориво от опасни отпадъци, при спазване изискванията за незамърсяване на околната среда и елиминиране на риска от персонално увреждане за лицатс,мснипулирсци с опасните продукти.

За целта се предвижда изготвянето на модули с гориво,представляващи затворени в контейнери вредни отпадъци. Счетено е за най-препоръчително, опасните отпадъци да се опаковат в порции, имащи стойности на енергията в предварително определени граници.

60628 .

След товс модулите гооизо се зооечдст в дейстзузашите пещи в гястс където температурата и псботните условия осигуряват безваедно за околната среда отстраняване на опасните летливи и нелетливи κο·.·πο* ренти и където енергията и '-атес-слното съдърнание но опасния ι··ατθρι·ίαη на“-е’икасно способствуза зс обработката на минерала. Предвидено е контейнерите с горивни опасни отпадъци до се з а а е *х д а т е пещта през определен: ·; интервали. 3 а р е м д а н е т о се извършва в мястото, където температурата но газа ?. пещта е в границите от сколо 77^° до около 1?^рсСС за пред,почитане от 550°

11СС°С. Тези температури са достатъчно високи,за да осигурят пълно

изгаряне на изпарените компоненти, но недостатъчни до увредят качестзото на продукта с присъствието на неизпоряемата част на заредените отпадъци в минералния слой.

За реализиране на метода е предвидено използването на една известен тип циментова пец, в която са направени изменения, съобразно предвидените в настоящия метод операции.

Тези изменения съгласно изобретението дават възмонност за зареждане но твърдо гориво или затворено в контейнери гориво през стената на въртящия се цилиндър на пещта. За целта един вход, за предпочитане с механичен затвор, изработен в стената на цилиндъра на пещта, води през пускова тръба към вътрешността но цилиндъра. Пусковата тръба е тока монтира'на, че осигурява нагретият минерален материал вътре в пещта да не премине през входа или да не контактува със затвора. Доставянето на горивото в пещта през входа и пусковата тръба става през определени интервали, при въртене на цилиндъра на пещта.

Приготвянето на еднородна смес от опасни отпадъци преди затварянето им в контейнери улеснява процеса на управление и контрол и намалява отклоненията в условията на работа на пещта, при осигуряване на известна еднаквост /от контейнер до контейнер/ по отношение състав на отпадъците, йорма, стойност на енергията |/ хсрактеристикм нс гонене.

ГонтеГнеризацията нс опасни отпадъци, за предпочитсне като еднородна смес, не само осигурява безопасно борсвене и превозване с обикновени средство, но също тена играе важна соля в изискването разграждане но съдържатите се отпадъци, пс-специслно летливо тс част. Запечатените контейнери с опасни отпадъци се зареждат в пещтс в място, нъдето газовете но пещта са с температура дсстапълно тъчна,за да разложи или дс осигурРйкзгаряне нс летливите компоненти носени с газови? поток. ^пт значение е обе-ът нс гозсеитз компоненти до не превишава възможностите за пълно изгаряне в

газовия поток. ^!’зпсоязането на летливите компоненти от опасните отпадъци затворени в запечатени контейнери или модули в газови?

поток на пещта става за период от време, съизмеримо с времето за стопяване или разпадане но самия контейнер. С това затварянето на отпадъците в контейнери намалява възможността до се превиши капацитетът на газовия поток на пещта за пълно изгаряне на летливите органични вещества. Като резултат коефициентът на разг граждане и отстраняване на главните органично опасни съставки е 99,99% и по-висок.

Въвеждането на контейнизирани отпадъци в зоната с температура 950-1200°С на пещта осигурява не само допустимо пълно изгаряне на летливите компоненти, но също така позволява ефикасно използване и ликвидиране на нелетливите компоненти. Горивните нелетливи компоненти изгарят,докато контактуват с калцинирощия минерален материал, с което се получава висок коефициент на топлоотдаване. Неорганичните компоненти на нелетливите остатъци влизат в непосредствен контакт и реагират химически със свободния калциев окис, образуван в минералния слой, до получаване но безвреден материал,включващ се в цимента.

- 60628 α Ρ¹ ’ ⁰ Д 'J ’ ’ г μ д ρ ρ ’ ’ ,Ί Οr μ' 1Τ 7 ?α г.о-дсбро изясняване същността на процеса и измененията з една известна циментова оотоционна пещ по-долу е посочено едно пр:”еонс реслизоция не изобретението, където

-игура 1 представлява изображение на конвенционална въртяща

се пещ,съоръжена с устройство за	зареждане с	гориво но пещ	• та по	линията
фигурс 2 -	напречно	С 511 р н И S	но	ц и л и н д ъ р
2-2 на ^г,игура 1;
фигура 3 -	напречно	сечение	на	цилиндър	на пещ	та по	л и н и я т с
2-2 на 7/гурс 1,	завъртяно но око	ло	οηθ.
Дгурс 4 -	напречно	сечение	на	устройството 30	зоое?	дене на

гориво по линията 4-4 на бигуоа 3;

на фигура 5 е подобна^игура 2, показваща друг вариант на устройство за зареждане;

фигура β е частичен напречен разрез на устройството от фигура 5 с цилиндър на пещта завъртян на 30°;

фигура 7 е частичен напречен разрез на горния край на тип пещ с предварително загряване /предварително калциниране/, модифицирана да провежда процеса съгласно изобретението.

ηρι,ν’£ρυη ΠΗΕΗ'Έ 9Д иднгргугимгуп

Съгласно изобретението, въртящите се пещи могат да бъдат конвенционален тип или така наречените с предварително загряване или предварително калциниране. Общо за всяко от тях е загряваният въртящ цилиндър,съдържащ обработвания минерален материал. В широко използвания технологичен процес за производство но циментов клинкер, фино раздробеният циментов суров материал се калцинира и'клинкерира при преминаване през въртящ се наклонен цилиндър на пещта. Необходимата температура за обработка на минералния материал се получава от изгаряне на гориво като газ, течно гориво въглипен прах и други подобни в газовата ст”сс;е?а при долния нра“ на петте, с гезезе, движещи се ? обратна посока на твърдите . а тер и с л и във въотяция се цилиндър на пещта. Поради изискваните високи температури зс реализиране но метода, енергийните разходи съставляват значителна ^исст от копаната ценс на поодукте. ^понастоящет разходите зс гориво често се намаляват чрез изгаряне но течни orсени отпадъци, без или в комбинация с конвенциални Г 0 р И ВС.

Г известния като сух или мокъо »'етод на работа но пещите, цс лият процес на загряване на минералите се прозежда във въртящия се цилиндър на пещта. Типичните размери на цилиндъра са: диаметър ⁰ дс 4 или повече метри , /10 до 12 или повече фута/ и

- 150 метра /300-500 фута/ дълнина, а цилиндърът е наклонен така, че когато цилиндърът се върти,суровината,подавана в горния му крой,се придвижва към долния огневи” край, където завършва процесът на клинкероване и клинкерът се изважда,охлажда и подлага на по-нататъшна обработка. Температурата в огневата зона на клинкероване но пещта се движи между 1300°С до около 1600°.

Температурата на газа в пещта намалява до около 150°-20С°С при горния край, приемащ минералния материал, за пещите,работещи по така наречения мокър метод, ’’алко по-високи температури но газа има в пещите, работещи по сухия метод.

^пеците с предварително загряване или предварително калциниране имат в добавка към наклонения въртящ се цилиндър на пещта снабден с огнище, т.е. ’ огневи ** в долния си разтоварващ крой едно устройство за предварително загряване или калциниране на минералния материал,преди той да се подаде в горния край на ротиращия цилиндър на пещта. Пещта е обикновено много по-къса от цилиндрите на пещите,работещи по конвенционалния сух и мокър способ. Температурата на газа във въртящия се цилиндър на пещта

GT THSG C GO ЗДЗСОТ TGGHC 4 C Л ML H ’/ G G Ь C 2 0КСЛ0 ДС 1<M°C 3 огневия разтоварващ кат⁴ и до около ?'2С-12^п0^сС с нс“-горния '.-у к р а й.

⁹ предложения метод горивните опасни отпадъци,за предпочитане твърди отпадъци,най-напред се контейнеризират и след това контейнеризираното гориво се зарежда в пещта към минералния материал в едно място по дължината на цилиндъра на пещта, където температурата на газа е от около 950°С до 1200°С.

конвенционалните пещи, работещи със сух и мокър метод но робота, този температурен обхват се намира обикновено приблизително в средната една трета осиолна част на цилиндъра нс пещта.

2ъз въртящите се пещи с предвсрително зсгояване или калциниране, определените температурни граници на гсза се намират приблизително в горната една трета част на цилиндъра на пещта.

Опасните отпадъци,подлежащи за зареждане в пещта за ликвидирането им, съгласно изобретението, обикновено имат летливи компоненти, които се изпаряват от отпадъчния материал,когато влезнат в допир с горещия минерален материал,и нелетливи компоненти, съдържащи едновременно горивни високомолекулярни органични материали и негорими неорганични материали. Даденият процес е взискателен спрямо чистотата на природната среда поради това, че летливите компоненти се рсзграждат или напълно изгарят в газовете на пещта, преди до бъдат изпуснати от пещта. Пълното изгаряне hg летливите компоненти е функция от температурата на газа, времето на пребиваване, и съдържанието на кислород. При случай на непълното изгаряне, водещо до висока емисия на въглеводород и високо ниво на въглероден окис в струята на изхвърляния газ, би означавало, че температурата на газа в мястото на пълно изгаряне е твърде ниска, че е липсвало достатъчно кислород за пълно изгаряне или е имало необичайно висока концентрация на летливи компоненти,

ИЛИ И Н S Д0 стс т ъЧН 0 С 6 НС ПрСбиССВСНС.

Установено е, че при нормални рс^тн; ycnc--'ZF нс пещта, при които контейнерите с опасни отпадъци се зареждат з пецтс при температуоа от около 950 до 1200°0, процесът може да се прове;<дс пеете дсезтег-о ^!: негре и ъсн е то ч·:е‘цίент нс разгран-

дене и отстранязоне на главните опасни органични съставки до 9?,?^сс/ и повече.

Коефициентът нс разграждане нс опасни отпадъци поне дс се следи з изпускания газов поток ксто функция нс въглеродния окис и/или съвокупните въглеводороди. Рсяка пещ,'кодифицирана за осъцестзяване на настоящия метод,може да се калиброзе, например чрез пробно изгаряне на конте^низирони твърд/ споени отпадъци, тано,че концентрацията на въглероден окис в изгорелите газове да служи като директна индикация за коефициента за разграждане и отстраняване на описаните съставки при протичащия метод. Таке например концентрация на въглероден окис в границите от около 100-2000 части за милион /ррм/ може да се определи като отговаряща на допустимия толеранс за въглеводородна емисия. Непрекъснатото наблюдаване на изтичащите газове осигурява пълно спазване на нормативните изисквания за екологична чистота на околната среда и за качеството на продукта.

Както се споменава в описанието на изобретението Безвредно за околната среда отстраняване означава отстраняване на опасни отпадъци с разграждане и ефикасно ликвидиране на органичните съставки с най-малко 99,99* и съответно минимална емисия или друго възможно замърсяване но околната среда. Опасният отпадъчен материал, с който се работи съгласно изобретението, може да бъде от различни промишлени източници и може да има различни форми и химичен състав'. Той може да бъде твърдо тяло, шлам, вискозни утайки подобно на катран, и често да съдържа органични

С0Л7 С SK 0 ОК 0’.'С Г 0 Ч У Н? Т6ГЛ0. СНЯТ/еТО ОПССНН СТПЛ/ЪЦ'.'!*’ се отнася до отпадъчните продукти,опредени като опасни от приложиш·те наредби за околната среда, по специално тези, категоризирани като токсични и/или като възпламеняеми или съдържащи токсични и/или зъз плам еня е.ми -етернали.

Когато методът се пригоди специално към разграждане на опасни горивни твърди отпадъци, летливите съставки нс типичните твърди тела са в допустими граници и пълното изгс^яне е безопасно и ефективно.

Предвижда се също така методът да се приложи за термична лърсени с токсични и/или горивни обработка на почви,за опасни смеси.

Н така, опасният безопасно експедиране лирано пълно изгаряне да ва разтоварване, а така също и за контрона летливите съставки. Освен това, за се улесни контролът на работните условия на пещта, препоръчсе опасният отпадъчен материал,предназначен за обработка,да се събира и категоризира избирателно така други отпадъчни материали че при смесването с да образува еднороден отпадъчен материал. Отделните партиди с еднороден отпадъчен материал могат следователно да се категоризират по отношение съдържание на пепел летливи компоненти, халогенни съставки и стойност на енергията за единица тегло. Тогава, определени количества от еднородната отпадъчно смес се затварят в херметизирани контейнери, предназначени за зареждане в една въртяща се пещ в съответствие с дадения метод, като се използува например зареждащото устройство, дадено на фигурите 1-4. Всеки контейнер е съобразен да съдържа едно определено количество опасни отпадъци или определена еднородна смес от опасни отпадъци така, че да има енергийна стойност в един предварително определен обхват, след което се затваря плътно.

Съгласно преведените изпитания, характерен пример бе порти;: от 100? контейнера от горивни .сдул·.' , употребени съгласно изобретението, която имаше стойност на енеогията /топлина на •лзгспяне/, включваше и тази но самия конте^мнео, от 1 255 ?СС до 2 253 0005 /?С0 СОС до 502 00С 3TU/. Полученото от контейнер до контейнер постоянство на горивните характеристики и стойности но енергията .улесни контролът за производство но минералния продукт съглссно нормативните изисквания и способствувоие за поддържане но работни условия в пещта, подходящи зс безвредно за околната среда премахване на опасните отпадъци.

Една форма на опасен отпадък, нойто вече се използува успешно, е един страничен продукт от производството на течни отпадъчни горива под името C-HEMFuE но Cadence СйеглсаС Resources за изгаряне в пещи от герепоменатия вид. Твърдите опасни отпадъчни вторични продукти съдържат нелетливи и неекстрсктуеми утайки, които се състоят главно от високомолекулярни смоли, полимери и остатъчни летливи елементи. За предпочитане контеПнизираните опасни отпадъци, предназначени за употреба по дадения метод, е желателно да имат стойност на енергията поголяма от 46102 ^Г/н^ /5 COO ΒΤΙ7/Ζ.Λ/ΖΛ.Β твърдите отпадъчни материали количеството на свободните течности трябва да бъде минимално. Те могат да се абсорбират чрез органични абсорбенти като смлени царевични кочани или подобни допринасящи за енергият: материали.

Уплътнените контейнери за вредни отпадъци трябва да отговарят напълно нс действуващите нормативи по отношение транспорта на опаковки на опасни отпадъчни материали. Тъкмо затова, в случая са предпочетени стоманени ко$и или варели, които могат да се затворят херметично. Този тип контейнери внася* едновременно енергия /желязото се оксидира във високотемпературните

зсни близо до изхода на пещта/ и материали /железен окис/, учсстеузаци з химичните пссцеси. Също така може да се употребяват контейнери от Либър или пластмаса. Размерът на контейнерите зависи от енергийната стс~нсст, съдърмаι;а се е опасните стг.адъци, предвидена за метода и от капацитета на пещта зс приемане нс контейнерите.

представено изпълнение но изобретението една еднородна смес от опасни тзърди отпадъци,имаща минимална стойност на енергията /топлина нс изгаряне 55 322 у/кг, /6 200 BTV/Zb/, съдържание на хлор по-малко от 6,^гб°' и концентрация на въглероден двуокис по-малко от 50 части на милион /50 ррм/ е пакетирана в стоманени кофи от шест галона, отговарящи на установени нормативни изисквания. Кофите са с отворена горна част с херметически затваряеми кспаци тип скобни. Кофите са 26 на брой метални съда,калибровани за нетни съдържания по-малки от 27,24 кг /60ДЬ5 / и 24 на брой калибровани метални съдове, когато нетното тегло на съдържанията е по-голямо от 27,24 кг /ЬЪЬЬ5/ и по-малко от 36,32 кг /80АЬ5/. Горивният отпадъчен материал се поставя в кофите, които след това се затварят и върху капака на всяка кофо се маркира брутното тегло. Всяка кофа тогава се снабдява с необходимите °тикети и маркировки, в съответствие с нормативните разпоредби, желателно е хомогенността на опасния отпадъчен материал да бъде такава, че разликата между контейнерите не трябва да бъде по-голяма от 27,661 У/кг /3 С00 ВТLT/Z-b за всяка дадена партида контейнери.

Реализирането на предложения метод за получаване на безвредно за околната среда ликвидиране на горивни опасни отпадъци в конвенциалних пещи,работещи по удължен сух или мокър метод, се постига с оригинално зареждащо устройство‘25,с което е снабдена една ротационна циментова пещ 12. Това устройство 28

I ' съдържа: вход 3°, изрсбстен в стенста но цилиндъра 12 нс пеиа 10, пускова тръба °4 водещо ст зхода 32 към вътрешността на цилиндъра 12 нс пещта 10 и разположена така, че минералният ·. отериал 35 в пещта да не преминава през отвора 3? или да не цилиндър 12; съоръжения 32, 42, за приемане на горивото и розполсгонето му зс преминаване през входа 3? и средства за

прилагане на сила към това кснтейнеризиоачо гориво, достстъчнс за придзижване на горивото от съоръженията за приемане 32, 42, 52 и разполсгане към отвсрс 32 и пусковата тръба 34 в цилиндъра 2 на пещта. Зс предпочитане е да се предвиди затваряне нс входа със затвор 44 и приспособление 45, 42, 50 за отваряне и затваряне но входа в определени моменти от въртенето на цилин дъра на пещта.

На *иг. 1 е показано конвенционалната пещ 10 за работа при продължителен сух и/или мокър метод, имаща лещен цилиндър 12 с долен огневи край 14,където обработеният минерален материал 15 се изважда от цилиндъра 12. Минералният материал се зарежда в горния край 20 на пещния цилиндър 12,докато той се върти около своята ос със скорост около 1 до 3 оборота в минута. Изгорелите газове от пещта 10 могат да бъдат обработвани за отстраняване на частици в станцията 22 за регулиране на емисията, използваща ръкавни филтри или електростатични утаители /не са показани/. Потокът от газове през пещния цилиндър 12 се управлява от вентилатори 24, които направляват изгорелите газове през комина 25. Устройството 23 за зареждане на твърдо гориво се намира приблизително в средата на пещния цилиндър 12.

Горивните модули 30 са разположени, на повдигната платформа 32, от която те биват натоварвани в зареждащото устройство 28, докато пещният цилиндър 12 се върти. Една термодвойка 33 е установена на около 3 до 15,2 м /10 до 50 $ута/ надолу по течението, от зареждащото устройство 28, за да следи температурата на газа

А

е цилиндъра 12.

2т игура 2 се вн···.да, че устройството за зсрвядане 2° ссъстои ст пусково тръба 34, простирсцс се във вътрешността но пещния цилиндър на разстояние по-голямо от максималната дебелина на минералния сло⁴ 33. ускоестс тръба 34 е свързана с отвора ЗС в стената 40 на пвщния цилнндъо 12. Входът 3? следователно е свързан с улея 42 зс приемане на гориво, ‘.'одулът 30 но горивото^лед като постъпи з горивоприеяния улей 42, се ориентира по посока на отвора, песп. зходс 32, благодарение конструкцията нс улея 42.

Ча ’игури 2 и 3 е показен затвора 44, с който е снабден входът 38.Един въртящ се лост 43 е предвиден зс задействане на затвора 44-между положение на отворен вход /фигура 3/ и положение на затворен вход /фигура 2/. Затворът 44 се поддържа в затворено положение от пружината 48, действаща на лоста 46. Лостът 46 е разположен така, че когато цилиндърът 12 се завърти до положение, при което входът 38 е близо до най-в'исокото си положение, лостът 46 влиза в допир с фиксиран палец 50 и нонтактува с него,докато цилиндърът 12 се завърти на даден ъгъл, при което лостът 46 се придвижва от предварително установеното положение нс затворен вход до положение на отворен зход така, че модулът с горивото 30 пада от собствената си тежест от приемащия улей 42 през входа 38 и пусковата тръба 34 еърху минералния слой 36. Когато цилиндърът на пещта се завърти след позицията, при която модулът с горивото попадне в пещта, лостът 46 се отделя от палеца 50 и затворът се връща до началното си положение на затворен вход. Палецът 50 е закрепен на палцевата стойка 52, която може да се движи от едно работно положение на устройството /фигура 3/ до положение, при което палецът 50 не допира лоста 46 при въртене на пещния цилиндър 12.

Затворът 44 е е разполага спи ято входа ’· и се оразмерява пространство зс пре-иназане на въздух е цилиндъра 12 вследствие по-ниското налягане з цилиндъра 12, предизвинано от вентилстсаите

24. ^ъздуиният потен през входа около затвсрс 44 дъро 12 през пусковата тръба 34 помага зс охлаждане на зстзора / пусковата тръба 24. Температурата на въздуха з цилиндъра

12, в близост до пусковата тръбс 24, е в границите около ?^гО^сС до 1200°С. Пусковата тръба 24 трябва да се конструира ст усточ

низ на тении термични натоварвания материал за продължителен период от време. За предпочитане тя е конструирана от сплав, защитена ст огнеупорен

Подходяща сплав за направа на пусковете тръба 34 е сплав предлагана от Qu, radio у Ъ1сил1 -Жо* под запазената тарка SU РЕЕ 22--’. Тази сплав е една патентована като сплав с голя’^:с якост, предназначена за робота до 2250°F /1230°С/. Тя представлява химически състав от следните елементи:

никел 46-50%, въглерод 0,40-0,60%, хром 26,0-30,0%, манган 1,50%. тах, силиций 1,75% мах, тунгстен 4,00-6,00%, молибден 0,50% мах, кобалт 2,50-4,00%, сяра 0,04% мах и фосфор 0,04% мах.

Един чувствителен елемент-датчик 56 е разположен така, че да установи преминаването но горивния модул 30 през входа в цилиндъра 12. Звуков или оптически сигнал указва, че пре минаването е извъриено.

Пои работа горивният модул 30 се подава от издигнатата плетф-орна 32, в монтирания към цилиндъра 12 гориво-приемстелен улей 42 в момента, когато улеят 42 преминава издигнатата платформа 32. Когато цилиндърът 12 на пещта се завърта и горивоприемащият улей 42 приближава почти вертикална позиция, фиксираниятпалец 50 задействува въртящият се лост 46, който премества затаено до положение отзсрен вход, позволявайки но горивния модул 32 да падне през входа ЗС и пусковата тръба 34 минералния слС 36. При по-нататъшно въртене на цилиндъра 12, след кото въртящият се лост 46 за.-мине ^тиксирсн'/я палец 5^, затворът се зръца но положение зстзсрен вход под действието на пружината 4? върху въртящия се лост 46.

Нс фигура 5 е показано друго изпълнение за зареждане с горивен *одул 32. Пусковата тръба 134е свързана с входа 133 и св простира радиално във вътрешността hg пещния цилиндър 112.

монтиран не-

посредствено нод въртящия се перен цилиндър 112. Неподвижният горнво-приемателен уле“ 142 е монтиран така, че до застане точно срещу зхода 133 и пусковата тръбс 134 веднъж при всеки оборот нс цилиндъра 112 на пещта. Една релса 63, поддържаща модула 32 с гориво, е монтирана периферно към външната страна на цилиндъра 112,като е ориентирана аксиално към входа 138 и улея 142 за приемане но гориво с краища 62 к 64,разположени но противоположните страни на вход 138 така, че когато модулът 30 с гориво застане в приемащия улей 142, той се плъзга по релсата 60,докото краят 62 на релсата 60 освободи модула 30 с гориво в един момент, когато приемащият улей 142, входът'132 и пусковата тръба 134 застанат в една линия, след което модулът 30 с гориво пада от собствената си тежест през входа 138 и пусковата тръба 134 върху минералния сло^н, както се вижда от фигура 6. Поддържащата модула 32 с гориво релса 60 и входът 138 са обхванати в неподвижния кръгообразен корпус 145, който спомага за проникване на въздух в цилиндъра 112 през входа 138. Когато цилиндърът 112 се завърти и краят 64 на релсата 60 освободи улея 142 за приемане на гориво,следващият модул с гориво може до се транспортира към приемащия улей 142.

^uc ’игуро 7 е поксзано директно зареждсне но модули ЗС с гориво в минералния слей 236 през горния коа“ 220 но въртящия се цилиндър 112. При нормелне работа, минералният материал 21°

загрява пре/зсрутелнс от топл?^иото,съдърмсга cs в изгооел/те газово. При рсбстс с предварително калциниране, горивото се ; зя към вертикалната тръба 226 и изгаря с останалия въздух s газа на пещта 111 или. с допълнителен въздух,доставен през отделно тръба 262. Освободеното енергия от това изгаряне се псе· от минералния материал 212,преди постъпването в пещтс. Този предварително загрят минерален ’/отзовал се спуска надолу по едно тръба паралелно с тръбата 270,доставяща горивни модули 30, и след това по естакадата, peer., наклоненото площадка 222 и горния край 220 на наклонения въртящ се лещен цилиндър 112 в който за времето,през което той се придвижва надолу по цилиндъра 212,се извършва неговата пълна термична обработка. Една тръба 2Ϊ0,доставяща модули 30 с гориво,е инсталирана в горния кра“ на естоцсдата 268 до основата на вертикалната тръба 266 за предварително загряване /предварително калциниране/. Доставящата тръба 270 има една керамична облицовъчна част 272 близо до основата на вертикалната тръба 266 и е снабдена с главен шибър 274 и съответно горни и долни шибъри 276.и 272, съответно работещи през време нс зареждане с горивни модули 30. Доставящата тръба 270 е с такава конфигурация, че модулът 30 с гориво, след като постъпи в ochobotg на вертикалната тръба 266, през доставящата тръба 270 има достатъчна движеща сила, за да премине бързо по естакадата 268 надолу и върху минералния слой 236 в горния край 220 на въртящия се цилиндър на пещта 111. Модулите с гориво се зареждат в пещта през доставящата тръба 270 през предварително определени интервали в порядъка от около 30 секунди до около 2 минути, обикновено през

гсргсо се доставят по следното процедура. одулите ЗС с гооиво постъпват в горния край 2^п0 но доставящата тръба 270 при затворен долен шибър 27? и отзоре-’ горен шибър 276. Горният шибър 27' с~ затваря и след предЕое/т?;

но определено време се отваря долният шибър 273, за да позволи модолът ЗС до падне по доставящата тръба 270 през естакадата 252 върху минералния слой 236.

Предвидено е модулите с отпадъчно гориво да се доставят също така в горната част на пещния цилиндър на тип цилиндър

с предварително калциниране, например като се използва зареждащото устройство,показано на ’игури 2-4. Устройството може да се разположи по протежение нс едно трета от горната част нс въртящия' се цилиндър, където температурата на газовете на пещта е в границите около 250 до 1200°С, за предпочитане между 950°С и 1100°С.

Измерванията на разпадането и е^хективността на обезвреждането и но емисиите на частици, вече е проведено за въртящите се пещи от типа с предварително калциниране, с конструкция по същество, както този на фигура 7. Проведено е пробно изгаряне, при което 10Й‘ от необходимата енергия за процеса е била обезпечена ст твърди опасни отпадъци, доставени в стоманени контейнери върху минералния слой в горния крей нс въртящия се пещен цилиндър. Пробите са извършени със специално приготвен заместител на отпадъчно гориво с прибавен хлориран въглеводород. КонтеГнеризираното гориво е подавано с разход 1770 кг/час /39004-6S при осъществяване на метода. Коефициентът на разпадане и обезвреждане на всички проби бе по-добър от 99,99£.

Сравними резултати са получени в конвенционална въртяща се пещ,работеща по удължен сух и мокър способ /12* х 450*/

загрявано (150-250 милиона OTV/със стойност 622 - 1005 мигизна ^/чсс с въгли:;а, газ или течна гориво от опасни отпадъци.

През време на пробното изгаряне е употребено специално приготвена замествало отпадъците гсрозо, обогатено с пигменти за осигуряване мансимален разход но тении метали, с прибавка най-малко на 55 трихлорбензол. Основни съставки на твърдия отпадък бяха високомолекулни нелетливи полимери и ечали, получени като страничен продукт при опоизвсдството на течно гориво, приготвено от опасни отпадъци. Отпадъчната смес е била затворен в 24 калибревани стоманени ко’и с уплътнени капаци със скобен тип и е била вкарвана в средата на цилиндъра със скорост един контейнер з минута. При 57 трихлербензол дебита на вкарване на главните органични опасни съставки .е около 1,48 кг/мин /3,25ДЬ5 / минута/. През време нс пробното изгаряне са наблюдавани концентрациите на въглероден окис, азотен окис, кислород и серен двуокис в изгорелите газове, а също така подаваното количество минерален материал, разхода на гориво, оборотите на пещта и температурата на газа в различни точки по дължината на цилиндъра на пещта. През цялото време на изпитанието, температурата на газа е наблюдавана и отчитана от една термодвойка на разстояние 3,7н/12 5ута/ надолу по течението от мястото на вкарване на модулите с гориво от отпадъци. Тази температура е поддържано през цялото време над 925°С. Предварителното сведение,получено при пробното изгаряне,показва, че ефикасността, т.е.рандеманът на разпадане и обезвреждане осигурява една висока степен на сигурност от гледна точка на безвредно за околната среда отстраняване на твърди опасни отпадъци.

Claims

1. етод зс изголзвоне енергията нс твъоди опасни отпадъци чрез изпслззонетс им като гори-зен елемент з работещи ротационни цилиндрични г.ещи за изпичане и сушене нс ^г и негасен материал, по-спзциално з циментови пещи, характеризиращ се с тсва, че опасните отпсдъци на^м-напред се контеГнеризирот /30/, след което се вкарват в пецс /10, 111/ коте допълнителни модулни горивни единици /30/ по начин, осигуряващ влизането им в контакт с обработвания минерален материал /36, 236/ в такова място го дължината на ротиращия цилиндър /12, 212/ но пещта /10, 111/, в която температурата но пещните газове е достатъчна да отдели летливите компоненти от отпадъците при съпрокосновемието им с обработваемия ъшнеролен материал.

2. ’’етод, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че. при прилагането му в една ротационна пещ /10/, работеща на сух или мокър режим, с огнева част /14/ в нейния долен разтоварващ край, захранването с опасни отпадъци се осъществява в самия въртящ се пещен цилиндър /12/ в място, намиращо се в средната една трета част от него, по неговата надлъжна ос.

3. ‘етод, съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че контейнеризираните /30/ опасни отпадъчни материали се подават през един входен отвор /38/,изработен в стената _: на пецния цилиндър /12/.

4. ’’етод, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че при прилагането му в ротационна пещ /111/, работещо но принципа с предварително загряване или предварително калциниране, в която е предвиден един участък /215/ за предварително загряване на минералния материал, намиращ се в горния й крой по течението на материала срещу ротационния цилиндър /212/, от ко“тс подгрява·; участък продосг/телно подгоятия материал /21'/ се спусна в ротационния цилиндър /212/ но пещта /111/ за последваща по същество сбрсботкс и разтсварвсне в неговия огневи разтозаооо·' крс“, вкарвснзто на кснто°неоизврон!пе опасни отпадъци ставс директно към са-.-ия горен кра^м /222/ нс пещния цилиндър /212/.

3. ’'етод, съгласно претенция 4, характеризиращ се с теза, че подаването но конте^неризирсните опееш· отпадъци се подава чрез до ctobh'j.q тръба /270/ -ъ горния нос“ /222/ нс пещния цилиндър.

2. етод, съгласно претенция 5, характеризиращ се с това, че използваните опасни отпадъчни горивни четернали,преди псдозенето им в пещта,са подложени на контейнеризация /22/.

2. етод, съгласно претенция β, характеризиращ се с това, че съдържа допълнителни операции за събиране и конте^неризиране на опасни отпадъци съобразно техния състав и качество, за образуване на една хомогенна смес в контейнерите /30/. .

8. 1,'етод, съгласно претенция 7, характеризиращ се с това, че пакетираните опасни отпадъци във всеки един контейнер /30/ притежават енергийна стойност в предварително определени граници.

9. Гетод, съгласно претенция 8, характеризиращ се с това, ^uпакетирането и контейнеризиронето на опасните отпадъци се осъществява в метални контейнери.

10. -'етед, съгласно претенции 6до9, характеризиращ се с това, че контейнерите са херметично затворени.

11. ’.'етод, съгласно претенция 5, характеризиращ се с това, че контейнеризираните /30/ опасни отпадъци се вкарват в пещта /10, 111/ така, че същите влизат в съприкосновение с минералния материал /36, 236/ в едно място по дължината на пещния

24 \ ’'етсд, съгласно претенция 5, характеризиран се с тсзо, че входящият отвор зс ηодовснз нс конте“неризирзните споени отпадъци е установен в мястото, където същите влизат в контсхт с подложения на калциниране обработван минерален материал.

13. Циментова пец, съдърнаща ротационен цилиндър за поемане и топлинна обработка на минерален материал за производство на циментов клиннер по метода съгласно претенция 1, характеризиращ се с теза, че ретеционният цилиндър /12/ е снабден с един входен отвор /32/ за захранване с тзърди отпадъчни материали /32/, който входен отвор /32/ е установен по дължината но цилиндъра /12/ в място, където в работен режим е налице темпе ратура, достатъчна да разгради летливите компоненти от твърди те отпадъци.

14. Циментова пещ съгласно претенция 13, характеризираща се с това, че входът /32/ за вкарване на твърдите отпадъци /30/ е установен в средната една трета част от дължината на циментовата пещ /10/.

15. Циментова пещ, съгласно претенции 5 и 13, характеризираща се с това, че входът /135/ за захранване с твърди опасни отпадъци /30/ е установен на едно място, съобразно дължината на пецния цилиндър /212/, където в работен режим на пещта /111/ намиращият се в процеса на обработка минерален материал /236/ е в етапа на калциниране.

16. Циментово пещ съгласно претенция 13, характеризиращо се с това, че входът /32, 138/ за твърди отпадъци е снабден с подвижен затвор / 44/> действащ в позиция отворено” и затворено.

60628 17. Еиг.ентово пе., съгласно претенция 1?, хсоактеризираца се с това, че пецният цилиндър /12, 212/ е снсбден с пускова тръба /34, 134/ при еходс /32, 13^Л/ за твърди отпадъчни материали разстояние по-голяуо от максималната дълбочина на подложения на обработка минерален материал /36/.