CA2334638C - Pyrolytic oven with dust extraction of the gas stream output resulting from pyrolysis - Google Patents
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Abstract
Description
Four de thermolvse à dépoussiérage de la sortie du flux gazeux résultant de la thermolyse.
La présente invention concerne la thermolyse, notamment de déchets urbains et/ou industriels.
Elle trouve une application générale dans le traitement des déchets, et plus particulièrement des déchets ménagers. Elle peut aussi trouver une application dans le traitement des pneus, boues de station d'épuration, plastiques, déchets de papeterie, refus de broyage automobile, déchets industriels solides, biomasses, terres polluées, etc.
On connaît déjà plusieurs installations de thermolyse de déchets.
Par exemple, dans FR-A-2 654 112, FR-A-2 679 009 et FR-A-2 678 850, un four de thermolyse de déchets comprend une cavité
étanche à l'air, sensiblement cylindrique, tournant autour de son axe longitudinal, et comprenant une interface d'entrée pour l'introduction des déchets dans la cavité et une sortie de flux gazeux. Une enveloppe entoure la cavité. Un brûleur possède une entrée reliée à la sortie de la cavité et une sortie délivrant un gaz de combustion dans l'enveloppe.
En pratique, l'élévation de la température de la cavité qui provient du flux de combustion circulant dans l'enveloppe entourant la cavité permet de décomposer en matières solides carbonées les déchets contenus dans la cavité.
La mise en oeuvre de la neutralisation des polluants en thermolyse est relativement facile, même lorsque le contenu d'origine des déchets présente une forte variation de polluants, puisque le traitement des polluants est réalisé
avant utilisation (le plus souvent combustion) des matières solides carbonées issues de la thermolyse. Thermolysis oven with dedusting of the flow outlet gas resulting from thermolysis.
The present invention relates to thermolysis, in particular urban and / or industrial waste.
It finds a general application in the treatment of waste, and more specifically household waste. She can also find an application in the treatment of tires, sewage sludge, plastics, waste stationery, refusal of automobile grinding, industrial waste solids, biomasses, polluted soils, etc.
Several thermolysis plants are already known waste.
For example, in FR-A-2 654 112, FR-A-2 679 009 and FR-A-2 678 850, a waste thermolysis furnace comprises a cavity airtight, substantially cylindrical, rotating around its longitudinal axis, and comprising an input interface for the introduction of waste into the cavity and an outlet of gas flow. An envelope surrounds the cavity. A burner has an input connected to the output of the cavity and a outlet delivering a combustion gas into the envelope.
In practice, raising the temperature of the cavity comes from the flow of combustion circulating in the envelope surrounding the cavity can break down into solids carbonaceous waste contained in the cavity.
The implementation of the neutralization of pollutants thermolysis is relatively easy even when the content origin of the waste shows a strong variation in pollutants, since the treatment of pollutants is achieved before use (most often combustion) carbonaceous solids from thermolysis.
2 Il en résulte que la thermolyse est mieux adaptée aux déchets hétérogènes que l'incinération où le traitement des polluants est réalisé après combustion des déchets.
La réaction de thermolyse est produite dans un four à l'abri de l'air à une température comprise entre 450 C et 600 C. Le choix de cette température est commandée par la nature du déchet traité. La réaction à ces températures (cracking) produit du gaz et des solides carbonés. Cette réaction est faite sans pression afin d'éviter de solliciter les joints d'étanchéité sur four tournant.
Cette absence de pression est à l'origine des faibles vitesses de sortie du gaz composite produit par la réaction.
Malgré cela et en raison de leur faible granulométrie et de leur faible densité, des particules de solides carbonés sont entraînées par les gaz.
A la sortie du four, le gaz résultant de la thermolyse est canalisé dans une tuyauterie et est dirigé vers le brûleur qui va assurer sa combustion. Petit à petit, les particules de solides carbonés vont se déposer à la périphérie de la gaine d'évacuation jusqu'à créer d'abord une réduction progressive de la section libre de cette gaine et finir par l'obturer totalement, provoquant l'arrêt de l'alimentation du brûleur en combustible.
La présente invention apporte une solution à ce problème.
Elle porte sur un four de thermolyse, notamment de déchets urbains et/ou industriels, du type comprenant :
- une cavité étanche à l'air, comprenant une interface d'entrée pour introduire des déchets dans ladite cavité et une sortie de flux gazeux résultant de la thermolyse;
une chambre de combustion entourant la cavité ; et 2 As a result, thermolysis is better adapted to waste heterogeneous as incineration where the treatment of pollutants is realized after combustion of the waste.
The thermolysis reaction is produced in a sheltered oven air at a temperature between 450 C and 600 C.
choice of this temperature is controlled by the nature of the treated waste. The reaction to these temperatures (cracking) produces gas and carbonaceous solids. This reaction is made without pressure to avoid soliciting joints sealing on rotating oven.
This lack of pressure is at the origin of the weak output velocities of the composite gas produced by the reaction.
Despite this and because of their small particle size and their low density, particles of carbonaceous solids are driven by the gases.
At the outlet of the oven, the gas resulting from the thermolysis is channeled into a pipe and is directed to the burner which will ensure its combustion. Little by little, the particles carbonaceous solids will settle on the periphery of the evacuation sheath until you first create a reduction progressive of the free section of this sheath and end up completely close it, causing the food to stop fuel burner.
The present invention provides a solution to this problem.
It relates to a thermolysis furnace, in particular waste urban and / or industrial, of the type comprising:
an airtight cavity, comprising an interface input for introducing waste into said cavity and a gas flow output resulting from the thermolysis;
a combustion chamber surrounding the cavity; and
3 - au moins un brûleur possédant une entrée reliée à la sortie du flux gazeux de la cavité et une sortie propre à délivrer un gaz de combustion dans la chambre de combustion.
Selon une définition générale de l'invention, la sortie de flux gazeux de la cavité comprend au moins une gaine d'éva-cuation comprenant une première extrémité reliée à la cavité
et une seconde extrémité reliée au brûleur, la gaine étant propre à loger une vis sans âme, apte à capter au moins en partie les poussières de solides carbonés présentes dans le flux gazeux résultant de la thermolyse et à tourner, sur commande, afin de renvoyer dans la cavité du four les poussières ainsi captées.
La vis sans âme provoque d'abord la captation des poussières de solides carbonés, et ensuite assure le nettoyage de la gaine d'évacuation en renvoyant dans la cavité du four, par exemple à intervalles programmés, les poussières ainsi captées.
De préférence, la vis sans âme comprend des spires hélicoïda-les dont la largeur et le pas sont choisis en fonction d'une vitesse moyenne d'évacuation du flux gazeux résultant de la thermolyse pour piéger au moins une partie des particules présentes dans ledit flux gazeux.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la sortie de flux gazeux de la cavité comprend des première et seconde gaines d'évacuation comprenant chacune des première et seconde extrémités, chaque première extrémité étant reliée à la cavité, et chaque seconde extrémité étant reliée à un noeud commun dont la sortie est connectée au brûleur, chaque gaine d'évacuation comprenant un volet et une vis sans âme, propre à dépoussiérer sur commande la gaine associée, le volet de la gaine à dépoussiérer étant fermé tandis que le volet de l'autre gaine étant ouvert pour l'évacuation des gaz de thermolyse. 3 at least one burner having an input connected to the output the gaseous flow of the cavity and a clean outlet to deliver a combustion gas in the combustion chamber.
According to a general definition of the invention, the output of gaseous flow of the cavity comprises at least one sheath of cuation comprising a first end connected to the cavity and a second end connected to the burner, the sheath being suitable for housing a screw without a core, capable of capturing at least part the dusts of carbonaceous solids present in the gaseous flow resulting from thermolysis and to turn, on order to return to the oven cavity the dust thus captured.
The screw without soul first causes the capture of dust carbonaceous solids, and then cleans the exhaust duct by returning to the oven cavity, by example at scheduled intervals, the dust as well captured.
Preferably, the screw without a core comprises helical turns whose width and pitch are chosen according to a average rate of evacuation of the gas stream resulting from the thermolysis to trap at least a part of the particles present in said gas stream.
According to a preferred embodiment of the invention, the gaseous flow outlet of the cavity comprises first and second evacuation ducts comprising each of the first and second ends, each first end being connected to the cavity, and each second end being connected to a common node whose output is connected to the burner, each exhaust duct comprising a shutter and a screw without a core, clean to dust on order the associated sheath, the shutter of the dust jacket to be closed while the shutter of the other sheath being open for evacuation of gases thermolysis.
4 En pratique, les volets sont fermés en alternance. Ainsi, lorsque l'une des gaines d'évacuation est en service, l'autre-est obturée afin de permettre la séquence de ramonage indispensable pour son nettoiement.
La présente invention a également pour objet un four dont l'introduction des déchets dans la cavité est améliorée.
Selon une autre caractéristique du four dans lequel des moyens d'introduction de déchets sont propres à recevoir, rendre compacts et enfourner les déchets à traiter dans l'interface d'entrée de la cavité en empêchant toute entrée d'air dans la cavité, l'interface d'entrée de la cavité
comprend au moins des première et seconde entrées, et les moyens d'introduction de déchets comprennent des premier et second canaux d'introduction reliés respectivement aux première et seconde entrées de la cavité, des moyens formant presse pour rendre compacts et pousser les déchets dans les premier et second canaux d'introduction, et des moyens de commande propres à commander de façon décalée le compactage et l'enfournement des déchets dans les première et seconde entrées de la cavité, tout en conservant l'étanchéité de la cavité.
Avantageusement, la commande décalée du compactage et de l'enfournement des déchets dans les deux entrées de la cavité
réduit l'effet de temps mort des retours en arrière des moyens d'introduction, ce qui permet une introduction quasi continue des déchets dans la cavité, et par conséquent un accroissement du débit des déchets traités.
Un tel dispositif a aussi l'avantage d'augmenter le débit des déchets traités sans augmenter le diamètre du canal d'intro-duction et ainsi sans engendrer d'éventuelles entrées d'air dans la cavité.
L'introduction quasi continue des déchets permet aussi d'alimenter le brûleur en débit gazeux constant, ce qui évite le dégazage séquentiel des déchets.
Très avantageusement, les deux canaux d'introduction sont reliés l'un à l'autre par un canal de purge d'air afin d'améliorer encore l'étanchéité de l'introduction des déchets dans la cavité. 4 In practice, the shutters are closed alternately. So, when one of the evacuation ducts is in service, the other is closed to allow the sweeping sequence essential for its cleaning.
The present invention also relates to an oven of which the introduction of waste into the cavity is improved.
According to another characteristic of the furnace in which means of introducing waste are fit to receive, compact and bake the waste to be treated in the entrance interface of the cavity by preventing any entry of air in the cavity, the entrance interface of the cavity includes at least first and second inputs, and means of introducing waste include first and second introduction channels connected respectively to the first and second inputs of the cavity, means forming press to compact and push the waste into the first and second introductory channels, and means of control to order shifted compaction and the charging of waste in the first and second cavity entrances, while maintaining the watertightness of the cavity.
Advantageously, the offset control of compaction and the charging of the waste in the two entrances of the cavity reduces the effect of idle time means of introduction, which allows an almost continuous waste in the cavity, and therefore a increased flow of treated waste.
Such a device also has the advantage of increasing the flow rate of processed waste without increasing the diameter of the duction and thus without generating any air inlets in the cavity.
The almost continuous introduction of waste also allows to supply the burner with a constant gas flow, which avoids sequential degassing of waste.
Very advantageously, the two introduction channels are connected to each other by an air purge channel so to further improve the tightness of the introduction of waste in the cavity.
5 Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque canal d'introduction comprend des première et seconde extrémités, la première extrémité étant reliée à l'entrée associée de la cavité et comprenant une guillotine obturant sur commande ladite entrée de la cavité, et la seconde extrémité logeant un mécanisme à poussoir propre à se déplacer bidirectionnel-lement sur commande dans le canal d'introduction pour pousser les déchets vers la guillotine associée, et les moyens de commande sont propres à commander en synchronisme le déplace-ment du mécanisme à poussoir et l'ouverture/fermeture de la guillotine.
Avantageusement, la partie supérieure de chaque canal d'introduction comprend une trappe pour recevoir les déchets.
En pratique, chaque canal d'introduction est sensiblement parallélépipédique et sensiblement parallèle à l'axe longitu-dinal de la cavité.
La présente invention a également pour objet un four de thermolyse comprenant en outre un poste de récupération des matières solides carbonées issues de la cavité de thermolyse, ledit poste de récupération comprenant un canal d'évacuation formant siphon/écluse, ledit canal d'évacuation comprenant un bac de réception relié à la cavité, au bas duquel s'accumu-lent les matières solides carbonées sous la forme d'un bouchon étanche à l'air, et un mécanisme de reprise propre à
conduire les matières solides carbonées ainsi accumulées vers un poste de séparation et de lavage.
Avantageusement, le poste de séparation et de lavage associé
au poste de récupération comprend un tambour perforé propre à tourner dans un bac de décantation et de lavage, notamment 5 According to another characteristic of the invention, each channel introduction includes first and second ends, the first end being connected to the associated input of the cavity and comprising a guillotine shutting to order said entrance to the cavity, and the second end housing a push mechanism capable of bi-directional movement customarily in the introduction channel to push waste to the associated guillotine, and the means of command are able to synchronously control the movement of push mechanism and the opening / closing of the guillotine.
Advantageously, the upper part of each channel Introduction includes a hatch to receive the waste.
In practice, each introductory channel is substantially parallelepiped and substantially parallel to the longitudinal axis dinal of the cavity.
The present invention also relates to a furnace of thermolysis further comprising a recovery station carbonaceous solids from the thermolysis cavity, said recovery station including an evacuation channel forming a siphon / sluice, said evacuation channel comprising a receiving tray connected to the cavity, at the bottom of which accumulates slow carbonaceous solids in the form of a airtight cap, and a clean recovery mechanism to drive the carbonaceous solids thus accumulated towards a separation and washing station.
Advantageously, the separation and washing station associated at the recovery station includes a clean perforated drum to turn in a settling and washing tank, especially
6 afin de délivrer un mélange d'eau et de matières solides carbonées valorisables.
Avantageusement, le poste de séparation et de lavage est en outre relié à des moyens de traitement des eaux comprenant une pluralité de bacs de décantation et de lavage reliés les uns aux autres et contenant chacun une solution de lavage de concentration choisie, différente et décroissante d'un bac à l'autre, ainsi que des pompes et des électrovannes commandées par salimètres et contacteurs de niveau, afin de purger la solution de lavage d'un bac ayant une concentration supérieure à un seuil prédéterminé dans le bac précédent, tandis que le niveau de la solution de lavage dudit bac est maintenu constant en l'alimentant avec la solution de lavage moins concentrée du bac suivant.
La présente invention a également pour objet une utilisation en four verrier des matières solides carbonées ainsi obtenues à l'aide du four du type mentionné ci-avant.
Dans un premier aspect, la présente invention porte sur un four de thermolyse de déchets urbains et/ou industriels, du type comprenant:
- une cavité étanche à l'air, comprenant une interface d'entrée pour introduire des déchets dans ladite cavité et une sortie de flux gazeux résultant de la thermolyse;
- une chambre de combustion entourant la cavité; et - au moins un brûleur possédant une entrée reliée à la sortie de la cavité et une sortie propre à
délivrer un gaz de combustion dans la chambre de combustion ;
caractérisé en ce que la sortie de flux gazeux de la cavité comprend au moins une gaine d'évacuation comprenant une première extrémité reliée à la cavité et une seconde extrémité reliée au brûleur, la gaine étant propre à loger une vis sans ânie, apte â capter au moins en partie les poussières de solides carbonés présentes dans le flux gazeux résultant de la thermolyse et à
tourner, sur commande, afin de renvoyer dans la cavité du four les poussières ainsi captées.
Dans un deuxième aspect, la présente invention porte sur un application du four en tant que dépoussiéreur selon l'invention pour toute conduite de transport de gaz chargés en particules solides.
D'autres caractéristiques et avantages de l'installation apparaîtront à la lumière de la description détaillée ci- après, et des dessins dans lesquels:
-la figure 1 est une vue d'ensemble d'une installation de thermolyse selon l'invention ;
-les figures 2A à 2D représentent schématiquement le poste d'introduction des déchets à double entrée selon l'invention;
-la figure 3 est une vue de dessous des deux canaux d'introduction des déchets selon l'invention;
-la figure 4 est une vue en perspective de la double sortie des gaz de thermolyse selon l'invention;
-la figure 5 est une vue en coupe de la double sortie des gaz décrite en référence à la figure 4; 6 to deliver a mixture of water and carbonaceous solids recoverable.
Advantageously, the separation and washing station is furthermore connected to means of water treatment comprising a plurality of settling tanks and washing connected together to others and each containing a concentration wash solution chosen, different and decreasing from one tank to another, as well as pumps and solenoid valves ordered by level meters and level switches, in order to purge the wash solution of a ferry having a concentration above a predetermined threshold in the previous tray, while that the level of washing solution of said tray is kept constant by feeding it with the washing solution less concentrated from the next tray.
The present invention also relates to a use in glass oven solids carbonaceous thus obtained using the oven of the type mentioned above.
In a first aspect, the present invention relates to a thermolysis furnace of urban waste and / or industrial, of the type comprising:
an airtight cavity, comprising an input interface for introduce waste into said cavity and a gas flow outlet resulting from the thermolysis;
a combustion chamber surrounding the cavity; and at least one burner having an inlet connected to the outlet of the cavity and an output specific to delivering a combustion gas into the combustion chamber;
characterized in that the gaseous flow outlet of the cavity comprises at least a sheath discharge device comprising a first end connected to the cavity and a second end connected the burner, the sheath being adapted to house a screw without bore, able to capture at less in part the carbonaceous solids present in the gas stream resulting from the thermolysis and turn, on command, to return to the cavity of the oven the dust thus captured.
In a second aspect, the present invention relates to an application of the oven as dust collector according to the invention for any gas transport pipe charged in particles solid.
Other features and benefits of the installation will appear in the light of the description detailed below, and drawings in which:
FIG 1 is an overview of a thermolysis installation according to the invention;
FIGS. 2A to 2D schematically represent the position of introduction of the double waste inlet according to the invention;
FIG. 3 is a view from below of the two waste introduction channels.
according to the invention;
FIG 4 is a perspective view of the double outlet of the gases of thermolysis according to the invention;
FIG. 5 is a sectional view of the double gas outlet described in FIG.
reference to Figure 4;
7 - la figure 6 est une vue d'une vis sans âme logée dans une gaine d'évacuation du flux gazeux résultant de la thermolyse selon l'invention;
- la figure 7 est une courbe qui illustre l'efficacité du dépoussiéreur selon l'invention; et - la figure 8 est une vue en coupe du poste de récupération et de séparation des matières solides carbonées issues du four de thermolyse selon l'invention.
Les dessins comprennent des éléments de caractères certains qui peuvent servir à mieux comprendre la description de l'invention et, le cas échéant, à la définition de celle-ci.
En référence à la figure 1, une installation de thermolyse de déchets comprend en général un poste de réception et de broyage des déchets REC, un poste de séchage SEC, un poste de thermolyse THE et un poste de récupération REP et de lavage LAV des matières solides carbonées issues du poste de thermolyse.
Le poste de réception REC comprend une fosse 2 dans laquelle sont déversés les déchets à traiter, transportés par exemple par camions 4. Avantageusement, les déchets sont broyés pour ramener le volume à traiter à une dimension plus homogène.
Par exemple, un pont roulant 6 prélève les déchets contenus dans la fosse 2 pour les acheminer dans un broyeur 8. Les mailles du broyeur 8 sont par exemple de 100 à 150 mm pour favoriser le transport et les échanges de chaleur dans le procédé de thermolyse que l'on décrira plus en détail ci-après.
Avantageusement, les déchets encombrants (barres de métal, tuyauterie) sont écartés 10. Les déchets broyés issus du broyeur 8 sont déversés dans une fosse 12. Un tapis de transfert 14 achemine les produits broyés 12 vers le poste de séchage SEC. 7 FIG. 6 is a view of a soulless screw housed in a exhaust duct of the gas stream resulting from the thermolysis according to the invention;
FIG. 7 is a curve which illustrates the efficiency of the dust collector according to the invention; and FIG. 8 is a sectional view of the recovery station and separation of carbonaceous solids from thermolysis furnace according to the invention.
Drawings include character elements some which can be used to better understand the description of the invention and, where appropriate, the definition thereof.
With reference to FIG. 1, a thermolysis plant of waste generally includes a reception and grinding of REC waste, a drying station SEC, a filling station TH thermolysis and a REP and washing station LAV of carbonaceous solids from the filling station thermolysis.
The reception station REC comprises a pit 2 in which are dumped the waste to be treated, transported for example 4. Advantageously, the waste is ground for reduce the volume to be treated to a more homogeneous dimension.
For example, a crane 6 picks up the waste in pit 2 to convey them to a shredder.
mesh of the mill 8 are for example 100 to 150 mm for promote transport and heat exchange in the thermolysis process which will be described in more detail below.
after.
Advantageously, bulky waste (metal bars, piping) are discarded 10. Crushed waste from grinder 8 are dumped into a pit 12. A carpet of transfer 14 conveys the crushed products 12 to the post of Drying SEC.
8 La fosse 12 fait office de tampon entre le broyeur 8 et le tapis de transfert 14 qui assure une alimentation constante d'un sécheur rotatif 20 dont le rôle est de supprimer une grande partie de vapeur d'eau contenue dans les produits à
traiter afin d'augmenter leur PCI (pouvoir calorifique inférieur). En pratique, avant de rentrer dans le sécheur, les déchets sont susceptibles d'être triés magnétiquement afin d'éliminer les métaux ferreux 16. Ce tri magnétique peut être envisagé après thermolyse.
Il est à noter que dans le cas d'un traitement de produit industriel sec, cette phase de séchage peut être supprimée, les déchets entrant alors directement dans la trémie du four de thermolyse que l'on décrira ci-après.
Le séchage des déchets se fait dans une enceinte rotative 22, par mise en contact avec un flux d'air chaud 24 provenant du poste de réception REC. Cet air chaud 24 est réchauffé au passage d'un échangeur de chaleur de type gaz/gaz 30 dont le flux chauffant 32 provient du poste de thermolyse THE.
La fosse de réception 2 est mise en dépression, ce qui évite toute propagation de poussière et d'odeurs désagréables à
l'ouverture des portes pendant le déchargement des camions 4.
Avant l'entrée du sécheur 20, il peut être avantageusement prévu un déchiqueteur (non représenté) de sacs en matière plastique.
La séparation des produits secs et de la vapeur d'eau chargée de gaz issu du séchage se fait ensuite par l'intermédiaire d'un séparateur (enceinte cyclonique) 40 propre à séparer les produits solides des produits gazeux.
Le poste sëparateur 40 comprend une entrée 42 recevant les déchets issus du poste de séchage SEC, une première sortie 44 délivrant les déchets solides et une seconde sortie 46 délivrant les déchets gazeux.
WO 99/64538 The pit 12 serves as a buffer between the mill 8 and the transfer mat 14 which ensures a constant supply a rotary dryer 20 whose role is to remove a much of the water vapor contained in treat in order to increase their PCI (calorific value inferior). In practice, before entering the dryer, the waste is likely to be sorted magnetically to eliminate ferrous metals 16. This magnetic sorting can be considered after thermolysis.
It should be noted that in the case of a product treatment industrial dry, this drying phase can be removed, the waste entering then directly into the oven hopper thermolysis which will be described below.
The drying of the waste is done in a rotary chamber 22, by contact with a stream of hot air 24 from the REC receiving station. This hot air 24 is warmed to passage of a gas / gas heat exchanger 30 whose Heating flux 32 comes from the thermolysis station THE.
The reception pit 2 is depressed, which avoids any spread of unpleasant dust and odors to opening doors during unloading of trucks 4.
Before entering the dryer 20, it can be advantageously provided a shredder (not shown) of bags of material plastic.
Separation of dry products and charged steam of gas resulting from drying is then done via a separator (cyclonic chamber) 40 suitable for separating the solid products from gaseous products.
The separator station 40 comprises an entrance 42 receiving the waste from the SEC drying station, a first outlet 44 delivering solid waste and a second exit 46 delivering the gaseous waste.
WO 99/6453
9 PCT/FR99/01333 Le poste de thermolyse THE comprend un four de thermolyse comportant une cavité 50 étanche à l'air, cylindrique, et de préférence tournant autour de son axe longitudinal. Le four de thermolyse comprend en outre une enveloppe 60 entourant ladite cavité 50.
Des moyens d'introduction de déchets 70 reçoivent les déchets à traiter issus de la sortie 44 du poste séparateur 40. Lés déchets ainsi reçus sont ensuite compactés et enfournés ainsi compactés dans la cavité en y empêchant toute entrée d'air dans la cavité.
Le chauffage du four de thermolyse est assuré par au moins un brûleur 80 possédant une première entrée 82 recevant les déchets gazeux 85 issus de la sortie 46 du séparateur 40, une seconde entrée 84 recevant le flux gazeux issu de la sortie 54 de la cavité 50, et une sortie 86 délivrant un flux gazeux de combustion dans l'enveloppe 60 qui entoure la cavité 50.
Ce flux gazeux est dit de combustion dans la mesure où il est destiné à mettre à une température choisie les déchets introduits dans ladite cavité 50 pour réaliser la thermolyse desdits déchets.
Les flux gazeux résultant du séchage 85 et de la thermolyse 54 sont utilisés avantageusement comme comburants du brûleur 80, ce qui permet d'obtenir un fonctionnement sensiblement autotherme.
L'installation est complétée par un échangeur de chaleur 90 de type gaz/gaz possédant, au secondaire, un flux chauffé
allant de la seconde sortie 46 du poste séparateur 40 à la première entrée 82 du brûleur, et au primaire, un flux chauffant provenant de la sortie 66 de la double enveloppe 60 du four de thermolyse THE.
La chambre de combustion contenant le brûleur 80 est avanta-geusement garnie de réfractaire. Le brûleur 80 est, de type bas N0X par exemple, et capable d'assurer une température de 1500 C au niveau de la flamme et de 1000 à 1100 C à la sortie 86.
Il est à remarquer que l'installation selon l'invention 5 élimine toute pollution due aux dioxines, NOX, et composés aromatiques.
De par sa composition, le mélange gazeux issu de la thermo-lyse 54, maintenu à une température supérieure à 300 C (pour 9 PCT / FR99 / 01333 The thermolysis station THE includes a thermolysis furnace having an airtight, cylindrical cavity 50, and preferably rotating around its longitudinal axis. The oven thermolysis further comprises an envelope 60 surrounding said cavity 50.
Means for introducing waste 70 receive the waste to be processed from the outlet 44 of the separator station 40. Les wastes thus received are then compacted and charged compacted in the cavity by preventing any entry of air in the cavity.
The heating of the thermolysis furnace is ensured by at least one burner 80 having a first inlet 82 receiving the waste gas 85 from the outlet 46 of the separator 40, a second inlet 84 receiving the gas stream from the outlet 54 of the cavity 50, and an outlet 86 delivering a gas flow in the envelope 60 surrounding the cavity 50.
This gas flow is called combustion as far as it is intended to put at a chosen temperature the waste introduced into said cavity 50 to carry out the thermolysis said waste.
Gas flows resulting from drying 85 and thermolysis 54 are advantageously used as oxidizers of the burner 80, which makes it possible to obtain a substantially autothermal.
The installation is completed by a heat exchanger 90 of gas / gas type having, at the secondary, a heated flow from the second output 46 of the separator station 40 to the first input 82 of the burner, and in primary, a flow heating from the outlet 66 of the double envelope 60 of THE thermolysis furnace.
The combustion chamber containing the burner 80 is advantageous lined with refractory. The burner 80 is, of type low N0X for example, and able to ensure a temperature of 1500 C at the flame and from 1000 to 1100 C at the exit 86.
It should be noted that the installation according to the invention 5 eliminates any pollution due to dioxins, NOX, and compounds aromatics.
Because of its composition, the gaseous mixture resulting from lysis 54, maintained at a temperature greater than 300 C (for
10 éviter la condensation des hydrocarbures), peut être brûlé
dans le brûleur 80 sans traitement préalable, dans la mesure où il ne contient pas d'agent polluant.
En pratique, seul le mercure vaporisé pendant le séchage nécessite un système de captation. Par exemple en référence à la figure 1, un système de captation 550 est installé avant rejet 560 vers l'extérieur. Ce système 550 est par exemple composé d'un équipement de charbon actif sur lequel viennent se fixer les particules de mercure.
La Demanderesse s'est posée le problème d'améliorer encore l'installation décrite en référence à la figure 1, notamment en ce qui concerne l'introduction des déchets dans la cavité
afin d'améliorer le débit des déchets traités.
En référence aux figures 2A à 2D et 3 selon l'invention, la cavité 50 comprend des première et seconde entrées 51 et 53 pour déchets.
Les moyens d'introduction de déchets 70 comprennent des canaux d'introduction 72 et 74 reliés respectivement aux entrées 51 et 53 de la cavité.
Le canal 72 comprend des extrémités 71 et 75 tandis que le canal 74 comprend des extrémités 73 et 77. L'extrémité 71 est reliée à 1'entrée 51 de la cavité. L'extrémité 73 est reliée à l'entrée 53. Une guillotine 76 logée dans le canal 72 obture sur commande l'entrée 51 de la cavité. Une guillo-tine 78 logée dans le canal 74 obture sur commande l'entrée WO 99/64539 PCT/F'R99/01333 10 avoid condensation of hydrocarbons), can be burned in the burner 80 without prior treatment, to the extent where it does not contain a polluting agent.
In practice, only mercury vaporized during drying requires a capture system. For example with reference in FIG. 1, a capture system 550 is installed before 560 rejection to the outside. This system 550 is for example composed of activated carbon equipment on which come to fix the particles of mercury.
The Applicant has raised the problem of improving the installation described with reference to FIG.
regarding the introduction of waste into the cavity to improve the flow of treated waste.
With reference to FIGS. 2A to 2D and 3 according to the invention, the cavity 50 includes first and second inputs 51 and 53 for waste.
The means for introducing waste 70 comprise introduction channels 72 and 74 respectively connected to the Inlets 51 and 53 of the cavity.
The channel 72 includes ends 71 and 75 while the channel 74 includes ends 73 and 77. The end 71 is connected to the inlet 51 of the cavity. The end 73 is connected to the entrance 53. A guillotine 76 housed in the canal 72 closes on command the entry 51 of the cavity. Guillo-tine 78 housed in channel 74 closes on command entry WO 99/64539 PCT / F'R99 / 01333
11 53 de la cavité. Chaque canal loge un mécanisme à poussoir 79,81, (par exemple de type piston ou vérin) propre à se déplacer bidirectionnellement sur commande dans le canal associé pour pousser les déchets vers la guillotine obturant l'entrée associée de la cavité.
Des moyens de commande (non représentés) sont propres à
commander le déplacement du mécanisme à poussoir et l'ouver-ture/fermeture de la guillotine de chaque canal d'introduc-tion pour permettre, de façon décalée, l'introduction de ballots compactés et étanches dans la cavité.
En pratique, la partie supérieure de chaque canal d'introduc-tion comprend une trappe 85, 87, disposée en regard de la trémie 83 de réception des déchets.
De plus, chaque canal d'introduction comprend un vérin 89,91 perpendiculaire aux vérins 79 et 81 pour aider le compactage des déchets sous la forme de ballots étanches.
En pratique, chaque canal d'introduction est sensiblement parallélépipédique et sensiblement parallèle à l'axe longitu-dinal de la cavité.
L'acheminement des déchets à traiter dans la trémie de réception 83 comprend par exemple un premier tapis monodirec-tionnel 95 déversant les déchets sur un second tapis bidirec-tionnel 97 agencé pour déverser les déchets dans la trappe 85, 87 respective des canaux d'introduction.
Avantageusemerit, les deux canaux d'introduction sont reliés l'un à l'autre par un canal 88 propre à réaliser une purge d'air, afin d'améliorer encore l'étanchéité de l'introduction des déchets dans la cavité.
En référence à la figure 3, le piston 81 est en position avant tandis que le piston 79 est en position arrière. Les déchets 96 sont bruts (non compactés) lorsque le piston est 11 53 of the cavity. Each channel houses a push mechanism 79,81, (for example piston or cylinder type) suitable for bidirectionally move to order in the channel associated to push the waste towards the closing guillotine the associated entrance of the cavity.
Control means (not shown) are specific to control the movement of the push mechanism and open it closing / closing of the guillotine of each introductory to allow, in an off-set manner, the introduction of compacted and sealed bales in the cavity.
In practice, the upper part of each introductory channel includes a hatch 85, 87, arranged opposite the hopper 83 for receiving waste.
In addition, each introduction channel comprises a cylinder 89,91 perpendicular to cylinders 79 and 81 to aid compaction waste in the form of sealed bales.
In practice, each introductory channel is substantially parallelepiped and substantially parallel to the longitudinal axis dinal of the cavity.
The transport of the waste to be treated in the hopper of reception 83 comprises for example a first monodirectional carpet 95 dumping the waste onto a second bidirec-97 designed to dump waste into the hatch 85, 87 respectively of the introduction channels.
Avantageusemerit, the two introductory channels are connected one to the other by a channel 88 suitable for performing a purge of air, in order to further improve the tightness of the introduction waste in the cavity.
With reference to FIG. 3, the piston 81 is in position before while the piston 79 is in the rear position. The waste 96 is raw (uncompacted) when the piston is
12 en position arrière tandis qu'ils sont compactés lorsque le piston est en position avant.
La Demanderesse s'est aussi posée le problème de résoudre l'accumulation des particules fines dans la gaine d'évacua-tion des gaz résultant de la thermolyse.
En référence aux figures 4 à 6, il est prévu de loger dans la ou les gaines d'évacuation du flux gazeux résultant de la thermologie un dispositif dépoussiéreur.
Le dispositif dépoussiéreur est constitué d'une vis sans âme 117 insérée dans la gaine GA d'évacuation du flux gazeux. Le diamètre extérieur de la vis est sensiblement égal au diamètre intérieur de la gaine, en laissant un léger jeu de quelques millimètres. Par exemple, un jeu de 4mm au total convient parfaitement dans le cadre d'une gaine de 20 centimètres de diamètre. La vis sans âme 117 est constituée à l'origine par un fer plat de section rectangulaire auquel on a donné une forme hélicoïdale selon un certain pas. La dimension la plus importante de la section du fer plat forme un angle de 90 par rapport à la génératrice intérieure de la gaine d'évacuation.
La vis'sans âme 117 occupe un espace annulaire. Elle laisse libre la zone centrale de la gaine GA. La largeur des spires et le pas de la vis sont calculés en fonction des poussières à capter et de l'analyse qualitative de la configuration d'écoulement du gaz.
Avantageusement, la vis sans âme est renforcée longitudinale-ment, notamment à proximité du moteur d'entrainement MO, afin d'éviter une torsion de la vis lors de sa rotation.
La géométrie hélicoïdale de la vis induit un courant tangen-tiel en rotation autour de l'axe de la gaine d'évacuation.
Dans la zone centrale libre, la géométrie du dépoussiéreur ne force pas le gaz à acquérir un écoulement tangentiel. Cette configuration d'écoulement est stable et constitue une 12 in the back position while they are compacted when the piston is in the forward position.
The Applicant has also raised the problem of solving the accumulation of fine particles in the evacuation sheath of gases resulting from thermolysis.
With reference to FIGS. 4 to 6, it is intended to house in the or the exhaust ducts of the gas stream resulting from the thermology a dust collector device.
The dedusting device consists of a screw without a core 117 inserted in the duct GA gas flow evacuation. The outer diameter of the screw is substantially equal to inner diameter of the sheath, leaving a slight amount of a few millimeters. For example, a set of 4mm in total Perfectly fits in the frame of a sheath of 20 centimeters in diameter. The screw without core 117 is constituted originally by a flat iron of rectangular section to which we have given a helical shape according to a certain step. The most important dimension of the flat iron section an angle of 90 relative to the inner generator of the evacuation duct.
The screw without soul 117 occupies an annular space. She lets free the central zone of the GA sheath. The width of the turns and the pitch of the screw are calculated according to the dust to capture and qualitative analysis of the configuration gas flow.
Advantageously, the screw without a core is reinforced longitudinally-particularly in the vicinity of the MO drive motor, in order to avoid twisting the screw during its rotation.
The helical geometry of the screw induces a tangential current rotating around the axis of the exhaust duct.
In the free central zone, the geometry of the dust collector not force the gas to acquire a tangential flow. This flow configuration is stable and constitutes a
13 configuration d'écoulement établi. Les contraintes de cisaillement (frottement entre couches périphériques) sont fonction de la masse volumique du fluide et de la viscosité
cinématique du même fluide. L'écoulement hélicoïdal établi entraîne un désengagement des poussières sous l'effet de la force centrifuge. Ces particules sont piégées par la vis 117 formant dépoussiéreur. L'efficacité du dépoussiéreur est fonction de la classe des particules selon la courbe décrite en référence à la figure 7.
L'intérêt du dispositif dépoussiéreur selon l'invention réside dans son efficacité pour piéger les poussières de granulométrie supérieures à 2p. Le flux de poussière infé-rieur à-2p est très faible et n'a pas d'effet sur le fonc-tionnement de l'installation en aval de la vis selon le sens de propagation du flux gazeux résultant de la thermolyse Fl.
Afin de ne pas gêner le fonctionnement de l'installation, l'équipement de dépoussiérage est doublé. Une première gaine d'évacuation est adaptée sur la boîte arrière 49 du four afin d'assurer l'écoulement du gaz. Quand le piégeage a atteint sa valeur de référence, une commande automatique ou manuelle met en rotation la vis hélicoïdale qui occupe l'intérieur de la gaine d'évacuation par l'intermédiaire d'un mécanisme d'entraînement M0 afin de ramener les poussières piégées dans le four selon-le sens F2, contraire au sens de propagation des gaz Fl. Cette opération est précédée par l'obturation de la canalisation à l'aide d'un volet motorisé. La commande de ces deux opérations peut être automatisée en les plaçant sous la dépendance d'un préssostat différentiel mesurant la variation de la perte de charge après dépoussiérage.
Afin-de ne pas perturber le fonctïonnement de l'installation, la mise en route de l'opération -ramonage dans la première gaine d'évacuation est précédée de la mise en service de la seconde gaine d'évacuation parallèle à la première, en commandant impérativement l'ouverture du volet motorisé
équipant cette seconde gaine. La séquence de piégeage des poussières peut alors s'étàblir dans la seconde gaine, 13 flow pattern established. The constraints of shearing (friction between peripheral layers) are function of fluid density and viscosity kinematics of the same fluid. The helical flow established leads to a disengagement of the dust under the effect of the centrifugal force. These particles are trapped by the screw 117 forming dust collector. The effectiveness of the dust collector is function of the class of particles according to the curve described with reference to Figure 7.
The advantage of the dust collector device according to the invention lies in its effectiveness in trapping dust from particle size greater than 2p. The lower dust flow less than 2p is very weak and has no effect on the function installation downstream of the screw according to the of propagation of the gas stream resulting from the thermolysis Fl.
In order not to hinder the operation of the installation, the dust removal equipment is doubled. A first sheath drain is fitted to the back box 49 of the oven so to ensure the flow of gas. When trapping reached its reference value, an automatic or manual control in rotation the helical screw which occupies the interior of the evacuation duct via a mechanism M0 drive in order to reduce the trapped dust in the oven in the direction F2, contrary to the direction of propagation This operation is preceded by the filling of the pipe with a motorized shutter. The order of these two operations can be automated by placing them under the dependence of a differential pressostat measuring the variation of the pressure loss after dedusting.
In order not to disturb the operation of the installation, the start of the operation -amoning in the first evacuation duct is preceded by the commissioning of the second exhaust duct parallel to the first, in imperatively ordering the opening of the motorized shutter equipping this second sheath. The trapping sequence of dust can then be blown into the second sheath,
14 jusqu'à atteindre la valeur de référence qui déclenchera une nouvelle séquence de ramonage identique à la précédente.
Par ce moyen, et le passage alternatif d'une gaine d'évacua-tion à l'autre, on obtient un fonctionnement en continu, sans modification sensible du flux gazeux résultant de la thermo-lyse.
Ce dispositif très efficace pour dépoussiérer des gaz à
faible vitesse d'écoulement, permet de retenir entre 98 et 99% des poussières. Seuls des aérosols dont la taille est inférieure à 2M peuvent échapper à la récupération (figure 7).
En référence aux figures 4 et 5, des modifications sont apportées selon l'invention à la sortie des gaz 54 de la cavité 50 reliée à l'entrée 84 du brûleur 80. Selon l'inven-tion , cette sortie 54 comprend au moins deux gaines d'éva-cuation 102 et 104.
La gaine d'évacuation 102 comprend des extrémités 103 et 105, tandis que la gaine d'évacuation 104 comprend des extrémités 107 et 109. Les extrémités 103 et 107 sont couplées à la partie fixe (sur la face avarit) de la boîte arrière 49 du four 50 contenant les matières solides carbonées MSC issues de la thernmolyse. Les extrémités 105 et 109 sont reliées à un noeud commun 110 dont la sortie 112 est connectée à l'entrée 84 du brûleur 80.
En référence à la figure 6, les extrémités 103 et 107 des gaines GA sont couplées à la partie supérieure (sur le dessus) de la boîte arrière 49 du four.
Chaque gaine d'évacuation comprend un volet 114 et un méca-nisme de dépoussiérage individuel de gaine 116. Le volet 114 de la gaine à dépoussiérer est mis en position fermée, tandis que le volet de l'autre gaine est mis en position ouverte pour l'évacuation des gaz de thermolyse pendant le dépoussié-rage de la gaine à dépoussiérer.
En référence à la figure 5, le mécanisme de dépoussiérage 116 comprend une vis sans âme 117 logée à l'intérieur de la gaine.
5 En variante, le mécanisme de dépoussiérage comprend un mécanisme de soufflage à l'aide d'un gaz neutre ou un mécanisme propre à engendrer un choc vibratoire sur la gaine à dépoussiérer.
10 L'invention met ainsi en jeu deux sorties de gaz et deux systèmes de séparation de poussière, un sur chaque gaine d'évacuation.
En pratique, lorsque la perte de charge en raison de la 14 until reaching the reference value that will trigger a new sweeping sequence identical to the previous one.
By this means, and the alternative passage of an evacuation sheath to the other, continuous operation is achieved without significant change in the gaseous flow resulting from the thermo-lysis.
This very effective device for dusting gases to low flow rate, allows retaining between 98 and 99% of the dust. Only aerosols whose size is less than 2M can escape recovery (Figure 7).
With reference to Figures 4 and 5, modifications are made according to the invention at the exit of gases 54 from the cavity 50 connected to the inlet 84 of the burner 80. According to the invention, this outlet 54 comprises at least two sheaths of cuation 102 and 104.
The evacuation duct 102 comprises ends 103 and 105, while the exhaust duct 104 includes ends 107 and 109. The ends 103 and 107 are coupled to the fixed part (on the avarit side) of the rear box 49 of the furnace 50 containing carbonaceous solids MSC issues thernmolysis. The ends 105 and 109 are connected to a common node 110 whose output 112 is connected to the input 84 of the burner 80.
With reference to FIG. 6, the ends 103 and 107 of GA sheaths are coupled to the upper (on the above) of the back box 49 of the oven.
Each evacuation duct comprises a flap 114 and a mechanism individual duct dedusting device 116. The flap 114 the dust jacket is placed in a closed position, while that the shutter of the other sheath is put in open position for the evacuation of the thermolysis gases during the dust removal rage of the duct to be dusted.
With reference to FIG. 5, the dedusting mechanism 116 comprises a screw without core 117 housed inside the sheath.
Alternatively, the dedusting mechanism comprises a blowing mechanism using a neutral gas or a mechanism capable of generating a vibratory impact on the sheath to dust off.
The invention thus involves two gas outlets and two dust separation systems, one on each sheath discharge.
In practice, when the pressure loss due to the
15 poussière déposée augmente au-dessus d'une certaine limite affichée sur un préssostat de commande (non représenté), une action est donnée sur un volet 114 motorisé pour permettre l'évacuation sur la deuxième gaine. Ce nettoyage de la gaine d'évacuation encrassée peut ainsi s'opérer automatiquement par mise en rotation de la vis 117.
La longueur de la conduite horizontale est de plusieurs mètres, par exemple 6, et la longueur de la vis sans âme est de plusieurs mètres, par exemple 3.
La vis sans âme engendre un écoulement hélicoïdal en spirale et joue un rôle de centrifugation. De plus, l'écoulement en spirale modelé par la vis se maintient sur une bonne partie de la section rectiligne de la conduite dépourvue de la vis, et continue à jouer son rôle de centrifugation malgré
l'absence de la vis. Il en résulte que l'efficacité globale du dépoussiéreur est peu affectée par l'allongement de la vis. Ainsi, prolonger la vis tout le long de la conduite ne servirait, dans l'hypothèse la plus probable, qu'à récupérer en totalité les particules dont la taille se situe entre 1,5 y et 2,5p, qui ne représentent que moins de 2% de la masse totale de particules incidentes (figure 7). De plus, celles-ci ont toutes les chances d'être en grande partie récupérées Deposited dust increases above a certain limit displayed on a control pressostat (not shown), a action is given on a motorized 114 flap to allow the evacuation on the second sheath. This cleaning of the sheath fouled discharge can be automatically by rotating the screw 117.
The length of the horizontal pipe is several meters, for example 6, and the length of the screw without a soul is several meters, for example 3.
The soulless screw produces a helical spiral flow and plays a role of centrifugation. Moreover, the flow in spiral modeled by the screw stays on a good part the straight section of the pipe without the screw, and continues to play its role of centrifugation despite the absence of the screw. As a result, the overall efficiency the dust collector is little affected by the lengthening of the screw. So, extend the screw all the way along the pipe would, in the most likely case, be in total particles whose size is between 1.5 y and 2.5p, which represent only less than 2% of the mass total incident particles (Figure 7). In addition, those these are likely to be largely recovered
16 par l'écoulement tourbillonnaire qui se maintient sur la longueur droite, en aval de la vis.
Le rayon de la gaine d'évacuation peut être égal à 0,lm et le pas de la vis peut être de l'ordre de 0,06m. En variante, dans le cas d'un débit de déchets plus élevé, le rayon de la gaine d'évacuation peut être de 0,185m et le pas peut être de 0,12m.
En référence à la figure 8, l'installation de thermolyse comprend un poste de récupération REP des matières solides carbonées MSC issues de la cavité 50, après thermolyse des déchets.
Selon l'invention, le poste de récupération REP comprend un canal d'évacuation 200 formant siphon/écluse et connecté à la partie fixe du fond dé la sortie du four 49.
Le canal d'évacuation 200 comprend un bac de réception 202, incliné de bas en haut et au bas duquel s'accumule les matières solides carbonées MSC sous la forme d'un bouchon étanche à l'air.
Un mécanisme de reprise 204 (de type vis par exemple) conduit, de bas en haut, les matières solides carbonées MSC
ainsi accumulées vers un autre poste de séparation SP et de lavage pour séparer les inertes IN et le mélange d'eau et de matières solides carbonées KK.
Avantageusement, le canal d'évacuation 200 comprend un tambour 206 perforé propre à tourner dans un bac de décanta-tion 208 dont la sortie 210 est connectée au poste de traitement des eaux LAV que l'on décrira plus en détail ci-après.
Cette sortie 210 délivre le mélange d'eau et de matières solides carbonées KK dont la valorisation sera décrite ci-après. 16 by the swirling flow that is maintained on the straight length, downstream of the screw.
The radius of the evacuation duct may be 0, lm and the not the screw can be of the order of 0.06m. In a variant, in the case of a higher waste rate, the radius of the exhaust duct may be 0.185m and the step may be 0.12M.
With reference to FIG. 8, the thermolysis installation includes a solid waste recovery station MSC carbonates from cavity 50, after thermolysis of waste.
According to the invention, the recovery station REP comprises a drain channel 200 forming siphon / lock and connected to the fixed part of the bottom of the oven outlet 49.
The evacuation channel 200 comprises a receiving tray 202, tilted from bottom to top and at the bottom of which accumulates the MSC carbonaceous solids in the form of a plug airtight.
A recovery mechanism 204 (of the screw type for example) conducts, from the bottom up, MSC carbonaceous solids accumulated to another SP separation washing to separate the inertes IN and the mixture of water and carbonaceous solids KK.
Advantageously, the evacuation channel 200 comprises a perforated drum 206 suitable for turning in a settling tank 208 whose output 210 is connected to the LAV water treatment which will be described in more detail below.
after.
This outlet 210 delivers the mixture of water and materials carbon solids KK, the valuation of which will be described below.
after.
17 La partie fixe du fond de la sortie du four 49 (figures 4,5 et 8) comprend par exemple deux vannes/guillotines actionnées par un vérin hydraulique pneumatique ou mécanique assurant l'étanchéité du four en sortie du produit MSC.
Nous faisons référence à nouveau à la figure 1, les matières solides MSC sortant du poste de thermolyse THE sont, selon l'invention, lavées et séparées dans le dispositif REP décrit en référence à la figure 8, en inertes IN d'un côté et en mélange d'eau et de solides carbonés KK de l'autre côté. Le mélange d'eau et de matières solides carbonées KK, issu de la sortie 210, est récupéré dans une série de bacs 300, pour laver les matières KK et les débarrasser des polluants fixés sur les particules des carbones sous forme de chlorure ou sulfate.
Après décantation et lavage, les fines particules de carbone sont reprises et véhiculées par voie humide par l'intermé-diaire d'une pompe péristaltique 400 vers un sécheur à bande 402 éliminant ainsi une grande partie de l'eau contenue dans les matières solides carbonées KK issues de la thermolyse.
Les égouttures 404 du sécheur. à bande 402 sont ensuite renvoyées vers la chaîne de lavage des solides carbonés.
La partie carbone PC est dirigée vers un sécheur micron 500 auto-alimenté par les gaz 510 provenant des échangeurs de chaleur 90 et 30 mentionnés ci-avant. Les matières solides carbonées KK sont stockées 600 et transportées 602 vers un lieu d'utilisation choisi.
Les eaux de lavage des solides carbonés sont traitées par exemple par compression mécanique de vapeur dont le fonction-nement est le suivant.
Les eaux issues du bac de lavage primaire 302 sont dirigées vers un évaporateur 304 quand leur concentration en sel dissous atteint une valeur de référence. Elles sont mainte-nues en température par le circuit d'eau permanent du bac 17 The fixed part of the bottom of the oven outlet 49 (FIGS.
and 8) comprises for example two actuated valves / guillotines by a pneumatic or mechanical hydraulic cylinder ensuring the tightness of the oven at the outlet of the product MSC.
We refer again to Figure 1, materials MSC solids leaving the TE thermolysis station are, according to the invention, washed and separated in the REP device described with reference to FIG. 8, inert INs on one side and in mixture of water and KK carbon solids on the other side. The mixture of water and carbonaceous solids KK, from the output 210, is recovered in a series of trays 300, for wash KK materials and rid them of pollutants on carbon particles in the form of chloride or sulfate.
After settling and washing, the fine particles of carbon are taken over and transported by wet means through from a peristaltic pump 400 to a belt dryer 402 thus eliminating much of the water contained in the carbonaceous solids KK resulting from the thermolysis.
The drips 404 of the dryer. at band 402 are then returned to the carbonaceous solids wash chain.
The PC carbon part is directed to a 500 micron dryer self-powered by 510 gases from the heat exchangers heat 90 and 30 mentioned above. Solid materials carbon stocks KK are stored 600 and transported 602 to a chosen place of use.
The wash waters of the carbonaceous solids are treated by example by mechanical compression of steam whose function is the following.
Water from the primary wash tank 302 is directed to an evaporator 304 when their salt concentration dissolved reaches a reference value. They are now naked in temperature by the permanent water circuit of the tank
18 primaire, celui-ci étant chauffé par le flux de solides carbonés KK provenant du four de thermolyse.
Des pompes et des électrovannes commandées par salimètres et contacteurs d'eau sont prévues pour purger la solution de lavage d'un bac ayant une concentration supérieure à celle du bac précédent, tandis que le niveau de la solution de lavage dudit bac est maintenu constant en l'alimentant avec la solution de lavage moins concentrée du bac suivant.
La vapeur d'eau présente dans l'évaporateur 304 est extraite en continu par un compresseur 306 et dirigée vers un conden-seur 308. La température du condenseur 308 est maintenue en permanence en dessous du point de rosée de la vapeur d'eau à
la pression de consigne du condenseur par circulation d'eau du dernier bac de rinçage 305. Les condensats à récupérer sont recyclés périodiquement vers le dernier bac de rinçage 305 dont la concentration est plus faible que le bac précé-dent.
Les sels et/ou saumures 310 sont extraits périodiquement de l'évaporateur 304. L'extraction est réalisée par gravité au travers d'un sas dans le cas de saumure ou par une vis placée dans le sas dans le cas de sel cristallisé.
Un des avantages de la présente invention est aussi de ne pas consommer d'eau 320 puisque, après traitement, les eaux générées par le système, que ce soit après sécheur ou après condensation par évaporation, sont recyclées. De ce fait, la quantité d'eau utilisée dans lè procédé étant excédentaire, une décompression est nécessaire. Cette opération étant faite après le traitement d'eau, les volumes d'eau évacués au réseau sont donc non polluants.
Les matières solides carbonées KK issues de la thermolyse ainsi traitées et séchées sont susceptibles de devenir un combustible récupérable et valorisable, à pouvoir calorifique élevé. Ces matières solides carbonées sont susceptibles d'être stockées et transportées vers un lieu d'utilisation 18 primary, which is heated by the flow of solids KK carbonates from the thermolysis furnace.
Pumps and solenoid valves controlled by salimeters and Water contactors are provided to purge the solution of washing a tank with a concentration greater than that of previous tray, while the level of the washing solution said tray is kept constant by feeding it with the less concentrated washing solution of the next tray.
The water vapor present in the evaporator 304 is extracted continuously by a compressor 306 and directed to a conden-308. The temperature of the condenser 308 is maintained in permanence below the dew point of the water vapor at the set pressure of the condenser by circulation of water the last rinsing tank 305. The condensates to recover are recycled periodically to the last rinse tank 305 whose concentration is lower than the previous tooth.
The salts and / or brines 310 are periodically extracted from the evaporator 304. The extraction is carried out by gravity at through an airlock in the case of brine or by a screw placed in the airlock in the case of crystallized salt.
One of the advantages of the present invention is also not to to consume 320 water since, after treatment, the waters generated by the system, whether after drying or after evaporative condensation, are recycled. As a result, quantity of water used in the process being surplus, decompression is necessary. This operation being done after the water treatment, the volumes of water discharged at network are therefore non-polluting.
KK carbon solids from thermolysis thus processed and dried are likely to become a Recoverable and recoverable fuel with heating value Student. These carbonaceous solids are susceptible to be stored and transported to a place of use
19 qui peut être de plusieurs types. Par exemple, foyer cyclone à cendre fondue permettant de vitrifier les cendres et de piéger les métaux lourds contenus dans le carbone, ou lit fluidisé.
Une autre utilisation peut être envisagée au titre de la présente invention. Elle consiste à utiliser les matières solides carbonées en four verrier dans lequel le produit prend son intérêt dans deux fonctions essentielles qui sont le chauffage du four et la vitrification de la partie cendreuse qui permet d'obtenir des céramiques.
La qualité des produits obtenus (gaz et matières solides carbonées ou coke) dépend essentiellement des choix des moyens de contrôle/commande, ainsi que de leur emplacement dans la chaîne de thermolyse.
Ces moyens de contrôle/commande sont (pour la chambre de combustion) les éléments suivants :
- un capteur de température haute dans les gaz de combustion (1100 C);
- un capteur de pression dans la conduite des gaz de combus-tion;
- un transmetteur d'indication de pression des gaz de combustion;
- une prise d'échantillons sur les gaz de combustion;
- un analyseur d'oxygène raccordé à la prise de l'échantillon des gaz de combustion;
- un contacteur de.température très basse, dans les gaz de combustion (par exemple inférieure à 850 C) pour activer une séquence de sécurité correspondant à l'ouverture de l'alimen-tation du brûleur en combustible extérieur pour maintenir la combustion à un niveau conforme à la législation, c'est-à-dire par exemple 850 C;
- un contacteur de température très haute dans les gaz de 5 combustion (par exemple supérieur à 1250 C) qui amorce une séquence de sécurité qui consiste à arrêter l'enfournement des déchets dans le four de thermolyse. Cette séquence de sécurité correspond aussi à la fermeture de l'alimentation du brûleur en combustible extérieur et à l'ouverture d'un 10 conduit d'air de refroidissement des gaz;
- un transmetteur d'indication de pression agissant sur le régulateur de vitesse du ventilateur aval 31 disposé en sortie des échangeurs 30 et 90; et - un régulateur de vitesse de rotation du ventilateur aval 31.
Les organes de contrôle/commande de fonctionnement du four de thermolyse sont les éléments suivants - un capteur de température de la peau du cylindre rotatif (cette température ne doit pas dépasser 700 C);
- une alarme de très haute température de peau du cylindre rotatif actionnant une procédure de sécurité.
Par exemple, le procédé de sécurité se caractérise par les étapes suivantes :
- un arrêt de l'alimentation du four en déchets;
- fermeture de l'alimentation en combustible extérieur du brûleur;
- ouverture de la dérivation (by-pass) d'entrée d'air de refroidissement des fumées;
- arrêt de l'unité, si non rétablissement de la situation normale de fonctionnement.
L'installation de régulation comprend en outre trois capteurs de température de peau du cylindre placés sur les différentes sections du cylindre ainsi que des capteurs de température des fumées en sortie du four, des capteurs de température des solides carbonés en sortie du four et des capteurs de pression à l'intérieur du four.
La thermolyse permet de s'affranchir des dispositifs lourds de traitement des fumées. Elle présente un réel intérêt par rapport à l'incinération par sa simplicité de mise en oeuvre et les économies qu'elle permet de faire en comparaison d'autres installations de même puissance.
Le système de dépoussiérage (vis sans âme) selon l'invention peut s'appliquer à toute conduite de transport de gaz chargés en particules solides. La vis sans âme s'applique principale-ment dans les cas où les vitesses de transport sont faibles (inférieures à 8 m/s) et/ou les températures des gaz sont élevées.
A titre d'exemple, on peut citer :
- conduites de fumées de combustion;
- canalisations d'évacuation d'air de transport de granulats;
- conduite se transport de fines de charbon.
L'utilisation du système de dépoussiérage peut s'envisager soit en substitution, soit en complément, en amont de systèmes de filtration classiques (filtres balistiques, filtres à manches, cyclones, etc).
La présente invention trouve d'autres applications que la thermolyse des déchets urbains/industriels telles que le traitement de biomasse ou la résorption thermique de terres polluées. 19 which can be of several types. For example, cyclone melted ash making it possible to vitrify the ashes and to trap the heavy metals contained in the carbon, or bed fluidized.
Another use may be considered under the present invention. It consists of using the materials carbonaceous solids in glass furnace in which the product takes its interest in two essential functions that are oven heating and vitrification of the part ashes which allows to obtain ceramics.
The quality of the products obtained (gas and solids carbon or coke) depends essentially on the choice of means of control / command, as well as their location in the thermolysis chain.
These control / command means are (for the chamber of combustion) the following:
- a high temperature sensor in the combustion gases (1100 C);
- a pressure sensor in the combustion gas line tion;
- a gas pressure indication transmitter combustion;
- sampling of the flue gases;
- an oxygen analyzer connected to the sample outlet combustion gases;
- a contactor de.temperature very low, in the gases of combustion (for example below 850 C) to activate a safety sequence corresponding to the opening of the food burner in external fuel to maintain the to a level consistent with the legislation, ie say for example 850 C;
- a very high temperature switch in the gases of 5 combustion (eg greater than 1250 C) which initiates a safety sequence which consists of stopping the charging waste in the thermolysis furnace. This sequence of security also corresponds to the closure of the external fuel burner and at the opening of a 10 gas cooling air duct;
- a pressure indication transmitter acting on the downstream fan speed controller 31 arranged in output of exchangers 30 and 90; and a downstream fan rotation speed regulator 31.
The control elements / operating control of the oven of thermolysis are the following a temperature sensor of the skin of the rotary cylinder (this temperature should not exceed 700 C);
- a very high temperature cylinder skin alarm rotary actuating a safety procedure.
For example, the security process is characterized by following steps :
- a stop of the feeding of the furnace in waste;
- closing the external fuel supply of the burner;
- opening of the bypass of the air intake of smoke cooling;
- stop the unit, if no recovery of the situation normal operation.
The control system also includes three sensors cylinder skin temperature placed on the different cylinder sections as well as temperature sensors fumes at the outlet of the oven, temperature sensors of carbonaceous solids at the furnace outlet and pressure inside the oven.
Thermolysis makes it possible to get rid of heavy devices fume treatment. She has a real interest in compared to incineration by its simplicity of implementation and the savings it makes in comparison other installations of the same power.
The dedusting system (screw without core) according to the invention may apply to any loaded gas line in solid particles. The screw without soul applies mainly in cases where transport speeds are low (less than 8 m / s) and / or the temperatures of the gases are high.
By way of example, mention may be made of:
- flue gas pipes;
- air transport pipes for the transport of aggregates;
- Conducting transport of coal fines.
The use of the dedusting system can be envisaged either in substitution or in addition, upstream of conventional filtration systems (ballistic filters, bag filters, cyclones, etc.).
The present invention finds other applications than the thermolysis of urban / industrial waste such as biomass treatment or thermal land reclamation polluted.
Claims (12)
- une cavité étanche à l'air, comprenant une interface d'entrée pour introduire des déchets dans ladite cavité et une sortie de flux gazeux résultant de la thermolyse;
- une chambre de combustion entourant la cavité; et - au moins un brûleur possédant une entrée reliée à la sortie de la cavité et une sortie propre à
délivrer un gaz de combustion dans la chambre de combustion ;
caractérisé en ce que la sortie de flux gazeux de la cavité comprend au moins une gaine d'évacuation comprenant une première extrémité reliée à la cavité et une seconde extrémité reliée au brûleur, la gaine étant propre à loger une vis sans âme, apte â capter au moins en partie les poussières de solides carbonés présentes dans le flux gazeux résultant de la thermolyse et à
tourner, sur commande, afin de renvoyer dans la cavité du four les poussières ainsi captées. 1. - Thermolysis furnace of urban and / or industrial waste, of the type comprising:
an airtight cavity, comprising an input interface for introduce waste into said cavity and a gas flow outlet resulting from the thermolysis;
a combustion chamber surrounding the cavity; and at least one burner having an inlet connected to the outlet of the cavity and an output specific to delivering a combustion gas into the combustion chamber;
characterized in that the gaseous flow outlet of the cavity comprises at least a sheath discharge device comprising a first end connected to the cavity and a second end connected to the burner, the sheath being adapted to house a screw without a core, able to capture at less in part the carbonaceous solids present in the gas stream resulting from the thermolysis and turn, on command, to return to the cavity of the oven the dust thus captured.
la cavité, et chaque seconde extrémité étant reliée à un noeud commun dont la sortie est connectée au brûleur de la chambre de combustion, chaque gaine d'évacuation comprenant un volet et une vis sans âme, propre dépoussiérer sur commande la gaine associée, le volet de la gaine à
dépoussiérer étant fermé tandis que le volet de l'autre gaine étant ouvert pour l'évacuation des gaz de thermolyse. 3. - Oven according to claim 1 or claim 2, characterized in that that the flow output gaseous cavity includes first and second evacuation ducts each including first and second ends, each first end being connected to the cavity, and each second end being connected to a common node whose output is connected at the burner of the combustion chamber, each exhaust duct comprising a flap and a soulless screw, clean dust on order the associated sheath, the shutter of the sheath to dust off being closed while the shutter of the other sheath is open for the evacuation of thermolysis gas.
l'entrée associée de la cavité et comprenant une guillotine obturant sur commande ladite entrée de la cavité, et la seconde extrémité logeant un mécanisme à poussoir propre à se déplacer bidirectionnellement sur commande dans le canal d'introduction pour pousser les déchets vers la guillotine associée, et en ce que les moyens de commande sont propres à commander le déplacement du mécanisme à
poussoir et l'ouverture/fermeture de la guillotine de chaque canal d'introduction. Oven according to claim 5, characterized in that each channel Introduction includes first and second ends, the first end being connected to the associated entry of the cavity and comprising a guillotine closing on command said entry of the cavity, and the second end housing a pusher mechanism capable of moving bidirectionally on command in the introduction channel to push the waste towards the associated guillotine, and in that the control means are adapted to control the movement of the mechanism to push and opening / closing the guillotine of each channel introduction.
conduire les matières solides carbonées vers un poste de séparation et de lavage. 8. - Oven according to one of the preceding 1 to 7, characterized in that it comprises in addition a post of recovery of carbonaceous solids from the thermolysis cavity, said post of recovery comprising an evacuation channel forming a siphon / sluice, said evacuation channel comprising a receiving tray connected to the cavity, at the bottom of which accumulate solids in the form of an airtight cap, and a mechanism of clean recovery to lead the carbonaceous solids to a separating station and washing.
est propre à délivrer un mélange d'eau et de matières solides carbonées valorisables. Oven according to claim 9, characterized in that the perforated drum is clean to deliver a mixture of water and valuable carbonaceous solids.
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