CN1436153A - 处理含烃废料的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及处理含烃废料，尤其是处理轧屑和/或研磨废屑的方法，其中是通过间接供热将优选运动的废料加热，并释放出烃，任选与其它挥发性组分、特别是水在一起释放。最后在干燥器中于低温下将烃靶向降解。该降解是通过使得不易挥发的烃降解成易挥发的烃、优选高分子量烃降解成低分子量烃的化学和/或放射技术手段进行的。将烃任选与其它挥发性组分、特别是水一起从容器中至少部分排出去，特别是抽吸出去。本发明还涉及用于处理含烃废料的相应的装置。

Description

处理含烃废料的装置和方法

本发明涉及处理含烃废料、特别是轧屑浆液和/或研磨浆液的装置和方法，其中通过间接供热将废料在干燥器中，优选在运动状态下加热，并且在该方法中，将烃，任选与其它挥发性组分、特别是水一起除去。

被烃(有机化合物)污染的废料，特别是固体和浆液废料，一方面，是在多种生产过程中产生的，例如作为研磨浆液或轧屑产生的，另一方面，是由于不希望发生的烃脱逸到环境中产生的，例如作为含油泥土产生的。

废屑，特别是轧屑是在钢加工过程中，特别是在辊轧设备中平板整形期间产生的。此外，在连续的铸造设备操作期间也产生废屑。

由于运转介质，特别是油脂和油，例如优选作为减轻摩擦添加剂使用的润滑脂和油，废屑被污染，这使得其特别难以被回收利用，或至今根本不可能回收利用。

烃污染废料给环境带来了严重问题，因为现在没有高效、低成本的处理这些废料的方法。

现有技术中有多种不同的处理烃污染废料的方法。

例如，供给轧屑浆液例如特别是废屑、油、油脂和水的混合物以回收利用的不同方法是已知的。在这些方法中，通过特殊方法和装置使得在冶炼设备或辊轧设备的废水处理期间产生的轧屑浆液可以利用。

EP0373577A1描述了处理含有有机组分的净化污泥或工业浆液的两步法和装置。在所述转化方法中，将污泥或浆液进行初步机械除水，传送到间接加热的连续传送机的内部，并加热，同时逐出高挥发性组分。之后的第二个步骤包括在该转化温度停留以及剩余的挥发性组分从固体产物中逐出来。经证明在实践中该方法比较无效率，因为为了逐出烃，所述装置和方法需要将污泥或浆液加热至较高温度。因此对于这类设备不能经济地运转。

出版物DE19715839A1描述了清除含油和含水轧屑浆液的方法和装置，其中是将浆液进行两步处理。在第一步中，通过加热浆液将水挥发。在第二步中，将干燥的浆液在高温下进行真空处理以使得烃挥发。经证明在实践中该装置相对无效率，这特别是因为产生使烃挥发所需的真空带来了高的安装和运转成本。

此外，两步法的一般特征是在装置和控制工程方面的高费用。

出版物AT400579B描述了利用包含有机化学污染物例如油或油脂，并可能是湿润的且含有金属例如废屑或切屑的材料的一步法，其中是在减压下通过间接加热至具有最高沸点的有机污染物级分的沸点以上温度来将所述材料加热，并且在该方法中，用“非氧化性载体气体”吹扫以防止冷凝。经证明在实践中该方法也不经济。

因此，本发明是基于下述目的：克服现有技术的缺陷，开发出简单且经济的依据权利要求1前序部分的方法，以及进行所述方法的依据权利要求16前序部分的合适的装置。

按照权利要求1特征部分所述的本发明的方法，以及权利要求16特征部分所述本发明的装置得以实现该目的。

通过使得低挥发性烃降解成高挥发性烃，特别是将高分子量烃降解成低分子量烃的化学和/或放射手段、特别是经选择性氧化使烃裂解，以即使在低温下也能有效地将烃从废料中除去。

此外，本发明方法的区别特征是间接加热废料。

在现有技术中，为了实现经济的处理时间，主要是直接加热，然而，特别是在大规模工厂中，间接加热，例如经由干燥器管壁的间接加热出于成本原因被排除，这是因为与利用火焰或热气的直接加热不同，在间接加热期间加热仅是通过热传导进行的。相应地，在干燥器中达到操作温度是一个缓慢的过程。

然而，特别是从环境考虑的角度来看，由于间接加热特别有利，正象本发明优选实施方案所提出的那样，干燥器中的加工温度相应地保持在低水平上。在该方法中，加热所需的时间可大大缩短，特别是当用冷的干燥器开始时更是如此。

使用化学和/或放射手段降解烃降低了烃的平均挥发温度，因此显著加快了清除过程，特别有利的是在低处理温度下的操作。

与现有技术相比，本发明方法的提高的经济可行性一方面是由于消耗了更少的热量，另一方面，因为更短的处理时间和较低的最高操作温度，是由于较小的、成本较低的加工装置。

优选在其运动状态下将废料加热，以确保快速且均匀的加热。

依据本发明方法的优选实施方案，容器中固体和/或浆液的运动可通过容器的运动，例如通过将容器旋转、和/或通过运动容器中的装置例如通过旋转工具来实现。

依据本发明的不同实施方案，所述方法可在常压下、高压下或减压下进行。当在高压下进行时，可例如省却用于提取废气的通风机。当在高压或减压下进行时，气密设计的物料进口和物料出口是有利的。

依据本发明的特定实施方案，在450℃以下、特别是400℃以下温度将烃裂解。

依据本发明另一实施方案，在干燥器中设置350℃、特别是300℃的载热体的最高温度。

依据本发明方法的进一步特定配置，干燥器在下述依赖于压力的基于废料的内温下运转：40℃-350℃，300℃，450℃，或优选最高达400℃，特别是80℃-250℃，特别优选120℃-200℃(在1atm的值)，或在其它压力条件下的相应温度。

然而，根据欲处理废料的组成，可在下述依赖于压力的基于物料的温度下进行处理：最高达500℃，特别是130-250℃，特别优选140-180℃(在1atm压力下的值)。

同时，不能排除下述可能性：物料短暂地，特别是局部被加热至上述加工温度以上。

依据本发明的特定实施方案，热量是经由容器壁和/或经由加热的可移动部分和/或利用照射例如经由微波间接供给的。

依据本发明一个实施方案，因为没有向干燥容器中、特别是干燥容器的处理室中引入任何加热气体，并且抽取出的气体的体积非常小，必须处理所抽取的气体的费用大大地减小了。

依据另一实施方案，通过间接加热独立地调节热容量和干燥器中的气体组成也是有利的。

依据本发明方法的另一特定实施方案，使用氧，特别是氧/惰性气体混合物或富含氧的空气，和/或固态和/或液态和/或气态过氧化物/超氧化物，优选过氧化氢，和/或臭氧和/或催化剂作为降解烃的化学手段，例如通过选择性氧化来降解烃。

然而，也可以使用其它、特别是含氧气体混合物或物质。

依据本发明的不同实施方案，供给和/或靶向提供氧，例如提供技术等级的氧或作为气体混合物中的组分、特别是以空气的形式提供。此外，可通过吸附和/或吸收固体，以液体形式或释放氧的化合物的形式提供。为了处理废料，优选以调控的方式向干燥器中提供氧载体、特别是技术等级的氧。

依据本发明另一实施方案，仅使用或者另外还使用气体和/或液体和/或固体形式的过氧化物/超氧化物(Hyperoxid)，优选过氧化氢和/或臭氧，作为化学手段。

依据本发明方法的一个优选实施方案，将包含在废料中的水分挥发有助于(蒸汽挥发物)烃的挥发。特别是，加入含有氧的氧化剂引起在烃分子中形成含氧基团，结果是降低了烃的疏水性。这对烃的蒸汽挥发有有利影响，因此能进一步促进烃的挥发。

依据本发明方法的另一特定实施方案，使用催化剂促进烃的裂解反应。在此，根据其组成，催化剂可作为细小材料引入，并且之后可优选保留在脱油材料中，或者可以以较大块的形式引入到容器中，对于这种情况，之后可以将催化剂块与脱油材料分离开并回收利用。在回收利用前，根据催化剂的类型，还可以处理催化剂以提高其活性。

根据本发明方法的另一实施方案，烃的裂解产生了另外的热，例如通过放热反应产生了热，这些热直接作用于废料，因此从内部加热废料。这样可改善物料的加热和内部加热，并加快加工过程。

加入氧化剂导致例如特别是烃的氧化性裂解、至少部分裂解，这又使得挥发温度降低，因此使烃能更快地挥发。

依据本发明附加特征，为了逐出剩余的挥发性组分对废料、特别是固体和/或浆液的加热至少部分是在具有一定氧水平的气氛下进行的，按干燥空气的体积计，氧水平大于20.8体积％，优选为25-50％，这意味着与现有技术相比，能以快得多的速度将大部分所包含的烃从废料中除去。氧靶向性作用于包含在废料中的烃，并使得反应温度下降，以及使烃更快地挥发。

依据本发明的另一优选实施方案，处理是在具有一定氧水平的气氛下进行的，按干燥空气的体积计，氧水平优选大于22或27体积％。使用相应的操作规程，已证明该优选的方法特别经济。

如果废料还含有易于氧化的物质例如金属镁，根据粒径，可能需要将氧含量设定在20.8％以下以限制氧化动力学。对于这种情况，有利起见使用辐射来促进烃的裂解。

依据本发明方法的特别优选的实施方案，向干燥器中引入高能辐射例如UV辐射作为降解烃的辐射手段。这样能够促进烃的裂解反应。

依据本发明方法的特别优选的实施方案，通过高能辐射的烃的降解例如化学键的裂解产生了另外的热，其直接作用于废料，并从内部加热废料。这样能够改善物料的加热和均匀加热，并加快处理过程。

依据本发明方法的附加特征，在处理前将废料通过机械手段除水和/或通过化学和/或热手段预干燥。

除水或初步干燥已从废料、特别是轧屑浆液中除去了大部分水，由此显著缩短了除去烃的通过量或处理时间。

依据本发明的另一实施方案，废料中的至少一部分水分可通过加入生石灰来除去，其中生石灰的加入量优选相当于或低于石灰熟化反应的化学计量比。

石灰熟化反应形成了热，由此显著促进了废料的加热。此外，经证明加入石灰对于废料的进一步加工，例如在烧结设备或附聚加工中的废料加工特别有利。在附聚(例如制粒、压块)期间，这样能够至少是部分省去使用另外的粘合剂。加入5重量％的CaO，不使用另外的粘合剂可以附聚。本领域技术人员知道，能够使用CO₂将附聚物硬化(形成石灰石)。

依据本发明的不同实施方案，既可以在标准压力下(1atm)也可以在高压下或减压下进行预干燥和/或处理。

依据本发明的特定实施方案，在初步热干燥期间，将干燥器加热，特别是间接加热，然后在40-200℃、特别是90-110℃、特别优选约105℃(1atm)的基于固体和/或浆液的内温下将包含在固体和/或浆液中的高挥发性组分、特别是水蒸发。当高挥发性组分已经蒸发后，进一步加热，例如在随后的废料处理期间加热，这样挥发性烃离开固体和/或浆液并蒸发。在本发明处理期间，降解烃的手段显著促进了清除过程。在该方法中，例如在140℃以上显著促进该操作的氧进行了至少部分放热性氧化和/或烃裂解，以例如形成一氧化碳和/或二氧化碳，并且任选将固体和/或浆液例如郁氏体(Wüstit)轧屑浆液的氧化铁进行放热性部分氧化以形成赤铁矿和/或磁铁矿。该氧化加快了加热，以及任选加快了裂解过程，结果形成了更多的短链烃。在上述反应期间消耗了干燥容器中至少一部分氧。

与现有技术不同，从本发明方法中排放的废气含有高比例的短链烃，这大大简化了对废气进一步处理。出于该原因，适于现有技术已知的废气处理是合适的。

与现有技术相比，本发明能够实现缩短废料的处理时间、较低的加工温度以及更经济的这类装置和这类方法的操作。

依据本发明的另一特征，在初步热干燥和/或进一步处理废料前，将浆液通过机械手段干燥，特别是除水。

依据本发明方法的另一附加特征，在干燥器中测定废料的温度和/或废气、特别是抽出的废气的组成。依据本发明方法的另一特征，优选根据测定的变量控制和/或调控干燥器中处理的加工参数例如干燥器中的运动强度和/或干燥器中的热容量和/或干燥器中废料的温度和/或定量使用的裂解烃的化学和/或辐射手段。

依据本发明方法的一个实施方案，按目的控制或调控处理室中的氧浓度和/或氧的量。对此，考虑物料的性质和组成可能是有利的。根据废料的性质和组成，以及例如根据反应进程，可在处理室的气氛中调节预定的氧浓度和/或氧的量。这样本发明方法可特别经济地运行。

依据本发明的另一特征，在处理期间按目的调控固体和/或浆液的温度。对此调控的目标是例如干燥器中的氧供应量和/或废料的辐射强度、和/或欲处理的固体和/或浆液的组成、和/或逐出烃的反应进程。

为了高效地控制该方法，有利的是测定容器中的温度，优选废料的温度，和/或抽出的气体(一种或多种下列气体：一氧化碳、二氧化碳、氢、氧、烃)的温度和/或组成。所测定的变量有助于例如控制和/或调控加工参数，特别是热量的供给量和/或氧化剂的供给量和/或运动强度，这些可在加工期间适当地改变。

通过评价测定的变量，能够得出关于加工中反应进程的结论。这样能够生产出具有特别恒定组成并满足钢铁工业高质量标准的产品。特别是当在烧结设备和/或高炉中利用本发明方法的终产品时，终产品只允许具有有限的烃含量。当将污染的泥土回收利用时，还必须观察与烃的最大水平有关的严格规定。

依据本发明方法的特定实施方案，通过例如比较在干燥容器中处理之前与之后的废料烃含量，和/或分析从干燥器中排放的废气的组成测定可控变量，并调控定量使用的用于裂解烃的化学和/或辐射手段，例如考虑干燥器中物料的温度和/或运动强度。

依据本发明主题的特定实施方案，测定干燥器中或干燥器管道中的氢含量，以确保高的工作安全性。例如，如果检测H₂的危险浓度，停止或限制向干燥器中提供O₂，并任选用惰性气体、特别是N₂吹扫干燥器。

优选用热电偶，例如导入到干燥器工作区域内的在保护管状夹套中的热电偶检测干燥器温度。

考虑其它调控和控制变量例如干燥器中废料的处理时间的设定构成了本发明其它优选实施方案的主题，所述处理时间优选根据达到的产品温度来设定，如经证实特别是在该方法的半连续实施中是有利的。

依据本发明方法的特定实施方案，为了对排放的、特别是抽出的气体除尘优选经由加热的管道进入到优选热绝缘和/或间接加热的除尘装置、特别是热气旋风除尘器中。

本领域技术人员可根据烃的性质选择各种不同的废气清洁方法来处理排放的气体。然而，让抽出的气体进入到优选热绝缘和/或间接加热的除尘装置中以分离出已从处理容器中排放出的粉尘颗粒是有利的。

除尘装置优选在至少相当于干燥器中温度的温度下运转。这防止了挥发性组分、特别是优选较高沸点的烃沉积在冷的表面上。

依据本发明的优选实施方案，将除尘装置的温度设定为至少与干燥器中挥发性组分、特别是烃的裂解温度和/或废料初步干燥期间的加工温度一样高的温度。

依据本发明方法的另一实施方案，将从处理和/或初步干燥的废料中排放的优选已预除尘的废气在冷却器、优选冷凝器中冷却，特别是减压，和/或是部分排出污染物，之后任选在活性炭滤器和/或生物过滤器中过滤。

依据本发明方法的另一实施方案，将优选已预除尘的废气进行热和/或催化燃烧，这样任选排出残余物、特别是残余的烃，例如不能在冷凝器中分离出来的烃。

在相应的装置中通过催化和/或热燃烧将废气中的烃进行特别完全的裂解。有利的是，使用从该燃烧中产生的能量来加热将干燥容器加热所需的载热体。

依据本发明方法的特定实施方案，使用从热和/或催化燃烧中产生的能量来加热干燥器，例如加热传热油，和/或进行该方法的其它装置。

依据另外的附加特征，将优选已预除尘的废气在燃烧装置例如用于加热扁平铁块的推进式加热炉(Stoβofen)中燃烧。这样如果适当的话能够省去安装冷凝器或省去将烃冷凝。

依据本发明另一实施方案，废气的除尘可在热或催化燃烧之前或之后进行。

依据本发明另一实施方案，除了通过废气自身的加热外，还将用于把废气从初步干燥和/或处理中收集并传送到例如除尘装置中、和/或任选将废气从除尘装置收集并传送到冷凝器中的多条管道、特别是管子加热，优选间接加热。这防止了挥发性物质、特别是较高沸点烃的沉淀。在该情况下，优选将温度设定为至少与加工步骤的温度一样高。

经证实，本发明对于含有废屑的浆液、特别是轧屑浆液和研磨浆液的处理特别有利，并在这一点上进行了很详细的描述。然而，关于该具体介质的描述仅是举例说明，而不是将本发明主题限制在处理一般的浆液或特别是轧屑浆液。

本发明的方法和本发明的装置还可以用于处理其它含烃废料，特别是具有固体颗粒的废料，优选从金属加工企业排放的废料，例如在铁、铝、钛、铜和/或其它金属材料的生产或处理过程中形成的废料。此外，本发明方法还可用于处理含烃固体和/或浆液，例如从非金属加工企业中排放的浆液，特别是研磨浆液。

对于例如含有烃和金属的物质、特别是浆液的处理，本发明的优选方法是特别有利的。

本发明方法和本发明装置还适用于清洁被油污染的泥土，例如适于生产建筑材料。

通过本发明将烃从废料例如轧屑浆液中分离出来使得本发明方法的终产品可用于烧结设施或需要低烃含量的其它装置。

任选当使用氧化剂作为降解烃的化学手段时，包含在废料中的金属组分被部分氧化，其中由于在有限程度上发生了放热氧化，在没有另外加热的情况下干燥器内部温度迅速增加，这样大大节约了加热成本和处理时间。如上所述，在一定程度上烃的氧化还进一步加热了轧屑浆液。

依据优选的实施方案，当使用氧化剂作为降解烃的化学手段时，烃的反应基本上在超过取决于各种物料的温度下完成—对于轧屑浆液该温度约为180-200℃(1atm)—因此放热氧化例如将郁氏体氧化成赤铁矿和/或磁铁矿使得温度显著增加。

如果废料含有除烃外例如能与氧化剂发生放热反应的其它物质，优选郁氏体或其它金属组分，经证实，特别是对于定向限制物料的温度，提供可控的惰性气体供给，优选经过调节氧化剂的供给是有利的。该方法使得对处理室中废料的温度和氧化的调控得到显著加快。因此，依据本发明方法的优选实施方案，向干燥容器中以可控的方式供给惰性气体载体。

因此，可通过向干燥器中通入惰性气体载体例如氮气也可限制氧的供给，这样可迅速且可靠地设定温度。依据另一变型，为了防止特别是过度的废料加热，可停止或限制降解烃的物质、特别是氧的供给。

在本发明方法的第二个加工步骤中，一般不打算进行，例如形成赤铁矿和/或磁铁矿的郁氏体的氧化，这是因为特别当在钢铁工业所用的还原装置中使用处理的材料时，已经发生的部分氧化又需要另外的还原处理。然而，郁氏体在强放热反应中发生了氧化，结果使得在没有另外的加热情况下干燥器内部温度迅速增加，因此能够节约加热成本。

当处理轧屑浆液时，例如干燥器中废料液相的反应基本上在180-200℃以上的温度下完成，于是通过放热反应、特别是郁氏体氧化成赤铁矿和/或磁铁矿可使温度显著增加。

通过包含在轧屑浆液中的金属、特别是铁的部分氧化作用，当把终产品加到冶金设备例如电炉中时，出现了冷却作用。这一方面有利于使用轧屑浆液处理中铁放热性氧化产生的热，另一方面有利于在别处利用再生且氧化的终产品的冷却作用。

依据本发明的有利配置，通过调控间接加热，例如也在冷却载热体(冷却介质)意义上，能够控制加工、特别是处理室中废料的温度。

依据本发明另一实施方案，本发明干燥器还具有混合器和/或制粒机的功能。

为了处理特别是含烃废料，本发明方法的参数一般可彼此独立地选择。然而，在初步干燥和随后的处理期间，合适的是调节加工参数，特别是废料的初步热干燥和/或进一步处理以适应加工温度和/或废料的停留时间。

本发明方法优选连续进行或分批进行。

依据本发明另外的附加特征，废料的预干燥和/或处理基本上是半连续进行的。

在本领域技术人员从现有技术中已知而言，这类设施和方法的特征是不连续或分批进行，与之相反半连续或连续方法的区别特征是增加的经济可行性，其中可任选进行废气的至少部分回收利用。

在半连续操作模式中，对于在干燥器中的整个材料，有少部分的处理材料被从干燥器中除去，同时将未处理的材料引入到干燥器中。与连续操作模式不同，该交换无需连续进行和/或运转在时间上重叠。依据优选的实施方案，可经由具有合适的计量装置的中间贮槽将固体和/或浆液引入到干燥器内。

与连续操作模式相比，半连续操作具有更高的加工和操作安全性。

依据本发明的附加特征，优选基本上包含CO、CO₂、O₂和气态烃的废气被从反应空间中抽出来，并进行废气处理，特别是至少部分再回收利用。

依据本发明特别优选的实施方案，在单个干燥器中进行废料的初步热干燥和进一步处理，这样省却了安装另外的干燥器，由此大大节省了投资和运转成本。在这种情况下，这类干燥器优选不连续操作，即分批操作。

依据本发明的另一附加特征，在第一个干燥器中进行初步干燥，在第二个干燥器中进行进一步处理。这使得本发明方法能够特别可靠地安全地运转。

在这种情况下，废料处理和/或初步干燥和/或两个加工步骤的分批操作或半连续操作是优选的。还可以考虑本发明方法的连续运行。

依据本发明的另一实施方案，将欲进行热和/或化学初步干燥和/或机械干燥的浆液从多步骤沉降和过滤操作的最后一个步骤中取出来。

在现有技术中，这些浆液带来了严重的处置问题，因为它们具有特别高的烃含量。使用本发明方法，甚至能够将这些浆液回收利用。

依据本发明方法的另一附加特征，将从废料的初步干燥和/或进一步处理操作中排出的废气输送到除尘装置中。

依据本发明方法，由含有烃、并任选含有氧化物的废料，优选轧屑浆液或得自铸造设备的水处理的浆液制得了其中烃含量低于0.2重量％、优选低于0.1重量％，氧化铁含量为至少80重量％、优选至少84重量％的治金物质。

依据另一特征，该产品的特征是铁的含量基本上为60-80重量％、铁的含量特别是63-72重量％，其中含有约50-60重量％的FeO和约20-40％的Fe₂O₃。

依据本发明方法的另一特征，在初步干燥和/或处理步骤中，废料的至少部分循环是可能的。这样通过检测烃含量，可将部分处理的和/或预干燥的物料返回到相应的处理阶段。

下述得自使用O₂作为降解废料中烃的化学手段、特别是作为氧化剂的试验的非限制性加工数据，这些数据根据所用的轧屑和轧压油而变。加工操作：分批模式物料加量：1t处理之前和之后轧屑的油含量：处理前：1-5重量％处理后：＜0.1-0.3重量％处理之前和之后轧屑的水分含量：处理前：10-40重量％处理后：＜0.1重量％处理温度：在室温开始；在250-350℃结束处理时间：30-60分钟氧：20-30体积％容器大小：1.5m³ 容器类型：间接加热的双壳混合器(通过传热油加热)运动强度：每分钟30-100转

本发明的特征还在于如权利要求16所述的实施本发明方法的装置。

依据本发明的不同实施方案，干燥器设计成例如加热旋转管或加热螺旋输送器或加热混合器。

依据本发明另一实施方案，本发明干燥器还具有混合器和/或制粒机的功能，例如呈具有水平或垂直轴的混合器形式。在另一实施方案中，容器设计成旋转管或螺旋混合器的形式。

依据本发明装置的附加特征，提供了作为降解烃的装置的将氧和/或过氧化物和/或超氧化物和/或臭氧引入到干燥器处理室内的输送器。

依据本发明另一优选的实施方案，提供了作为降解烃装置的用于照射干燥器处理室中废料、特别是进行UV辐射的辐射源。

依据本发明装置的特定实施方案，可联合使用多个装置例如降解烃的化学和/或辐射装置。

依据本发明另一优选的实施方案，在干燥器上提供了用于供给惰性气体载体、特别是惰性气体、特别优选氮气的管道。

依据本发明另一优选的实施方案，在干燥器和/或处理空间中提供了使废料运动的装置，和/或干燥器自身是可旋转的。

已经发现，与直接加热废料相比，间接加热具有多种优点，例如在环境方面的优点。例如，对于间接加热，可以以特别有利的方式利用从冶金设备中产生的废热。依据本发明特别优选的实施方案，通过例如将废气燃烧来利用从废气处理、特别是本发明方法的废气所产生的热。

依据本发明装置的一个特征，供给氧的输送装置包含供给氧载体的装置，特别是供给气态和/或液态氧载体的管道。

依据本发明装置的另一特征，供给氧载体的装置包含输送装置，例如输送固体氧载体的螺旋输送器。

依据另一优选的实施方案，提供了是例如热绝缘和/或可加热、优选可间接加热的除尘装置以将从处理室抽出的气体除尘，其任选一方面该装置经由多个热绝缘和/或可另外加热的管道与干燥器连接，另一方面任选与处理从干燥器排放的气体的其它装置连接。除尘装置所起的作用基本上是将粗糙的颗粒和粉尘从热的废气中除去。

除尘装置可设计成例如旋转分离器、特别是热气加热旋转分离器，过滤器，或洗涤器。还可以使用本领域技术人员从现有技术中已知的静电过滤除尘装置。依据本发明装置的优选实施方案，可将除尘装置与干燥器直接连接，并可优选与干燥器一起加热。

依据另一优选的实施方案，在干燥器的下游，任选在除尘装置的下游有冷却器，优选冷凝器，任选在其后有清洁排放的气体的活性炭滤器和/或生物过滤器。

如现有技术已知的冷却器使废气减压和/或将废气冷却和/或分离出气体中的较高沸点的组分、特别是烃。为了进一步清洁废气，可在冷却器的下游安装活性炭滤器或燃烧室。

依据本发明一个特征，提供了多个热绝缘和/或特别是可间接加热的管道、特别是管子，它们的作用是将从干燥器排放的废气收集并输送到其它装置或废气处理中、特别是除尘装置中，和/或任选将从除尘装置中排放的废气输送到冷却器中。

依据本发明装置的特别实施方案，将管道加热以防止它们被具有特别高的蒸发温度、并优先沉积在冷表面上的烃或其它蒸发的物质堵塞。

依据进一步优选的实施方案，在干燥器的下游，任选在除尘装置的下游提供处理排放的气体的热和/或催化燃烧装置。

依据进一步优选的实施方案，将用于热和/或催化转化含烃废气的燃烧装置与容器的加热装置偶联，这样可利用后燃烧期间释放的能量。

依据本发明装置的特别实施方案，在干燥器的下游，任选在除尘装置的下游提供灭火装置、特别是浸灭火形式的灭火装置。

依据本发明的另一特征，在干燥器的下游，任选在除尘装置的下游，特别优选在冷却器的下游安装至少一个活性炭滤器和/或燃烧室。通过活性炭滤器除去废气中的残余物、特别是烃。

依据本发明的另一实施方案，任选在合适的预处理后，将废气在燃烧室中催化和/或热燃烧。在下游除尘装置中，可将从燃烧室排放的废气中的残余物清除出去。

依据本发明的附加特征，提供了具有下述作用的一条或多条管道：将废气从废料的初步干燥和/或进一步处理和/或从冷却器和/或从除尘装置和/或从活性炭滤器和/或从处理废气的另一装置至少部分返回到至少一个干燥器内。这样所产生的废气可回收利用。

依据本发明的另一特征，在干燥器的下游，任选在除尘装置的下游安装两个冷却器，其中第一个冷却器、特别是第一个冷凝器是为了将高挥发性组分、特别是水蒸汽冷凝，第二个冷却器、特别是第二个冷凝器是为了将低挥发性组分、特别是烃冷凝。在该情况下，例如当使用一个干燥器进行初步热干燥和进一步处理废料时，在第一个加工步骤期间可使用安装的控制装置将废气引入到用于分离出水的第一个冷凝器内，在进一步处理期间，将废气引入到用于分离出烃的第二个冷凝器内。在这种情况下，通过控制装置来调节欲冷凝到各冷凝器内的气体的供应。

依据本发明装置的另一特征，可在将氧载体引入到干燥器中的装置和/或在至少一个废气管道和/或在干燥器自身上安置用来确定干燥器中的氧供给量和/或废气和/或干燥器气氛的组成(特别是一氧化碳、二氧化碳、氢、氧和/或烃)、和/或废气的温度和/或干燥器中的温度的多个探针和/或传感器。术语废气管道定义为用于将废气从干燥器中排放出去的所有管道。

依据本发明装置的另一特定实施方案，在干燥器中提供了任选用于减轻处理室中废料结块和任何附聚块形成的自由运动体、特别是搅拌棒。

依据另一实施方案，设置可调节的间接加热干燥器的装置和/或运动处理室中废料的装置。

依据本发明装置的特征，在引入降解烃的手段的装置上、特别是在供给降解烃的化学手段的装置上安放控制装置。

依据优选的实施方案，经由使用合适的计量装置的中间贮槽将固体和/或浆液引入到干燥器中。

根据非限制性附图来以图解的方式更详细地解释本发明方法以及本发明装置，其中：

附图1表示的是用于预备、特别是初步干燥废料的装置，

附图2表示的是处理任选预干燥过的废料的装置的非限制性图解方案，

附图3表示的初步干燥和进一步处理废料的装置，

附图4表示的进行本发明方法的装置的非限制性图解方案，

附图5表示的是其中至少部分回收利用加工废气的处理废料的装置。

从附图1中可以看出，从砂滤器流出的回洗水1流到增稠器2中。如果适当的话，向回洗水中加入絮凝剂3以促进包含在回流水1中的固体沉降或沉淀。在图中未显示的砂滤器代表多步骤分离和/或过滤处理的最后一个阶段。

具有高烃含量的废屑浆液在增稠器2中沉降。可将从增稠器流出的溢流水4循环并重新使用，例如用作负载的砂滤器的洗涤介质。

增稠器2经由浆液管道5与临时浆液容器6连接，给临时浆液容器6提供搅拌器装置7，以避免浆液进一步沉降，并保证仍然能够泵出浆液。

临时浆液容器6经由另一浆液管道8与联合的干燥器/混合器/制粒器9连接。在简单的实施方案中，干燥器/混合器/制粒器9设计成可变速犁铧混合器或桨式混合机，并且在附图1所示的示例方案中以分批的方式操作。

因为是将废屑浆液连续输送到增稠器2中，所以在连续操作的增稠器2到分批操作的干燥器/混合器/制粒器9之间有多个过渡装置。如附图1所示，可提供临时浆液容器6，但是也可以—如附图1所示—提供回流管10，经过回流管10，浆液经由增稠器2循环以从浆液管道5分叉。最后，还可以以这样的方式给出增稠器2的尺寸，在给定的操作条件下，能够在任何时间供给干燥器/混合器/制粒器9成批的废屑浆液。这三种实施方案可以分别独自采用或者与一个或两个其它方案联合使用。

给干燥器/混合器/制粒器9提供加热夹套11，其中载热体12流经加热夹套11。载热体12可以是液体或气体形式，传热油优选用作液体载热体，也可以使用过热加压水。所用的气态载热体可以是例如一种通过冶金设备产生的气体或废气，例如电炉、转化器或步进式炉产生的废气，或从COREX设备的还原高炉产生的炉顶气。还可以使用饱和蒸汽、热蒸汽或技术级别的氮气作为气态载热体。

干燥器/混合器/制粒器9可直接或间接加热，对于间接加热要提供传热系统，通过传热系统热从一种工艺气体或废气传递到载热体12上，对于间接加热，载热体12优选为传热油、热蒸汽、饱和蒸汽或氮气。

将从干燥器/混合器/制粒器9中流出的蒸汽13在冷凝器14(具有冷却水管道18和19)中冷凝，并且可用作补充水15用于水处理设备的封闭循环。可能必须在冷凝器的上游使用除尘装置来将从干燥器排出的废气除尘。

依据一个可能的实施方案，将干燥器/混合器/制粒器9与用于粘合剂17的容器16连接，粘合剂17是在成批的废屑浆液干燥已完成后加到干燥器/混合器/制粒器9中的。也可以容许粘合剂具有少量水分，因为该水分同样也能被除去。之后通过增加旋转速度将干燥器/混合器/制粒器9切换到“制粒”操作模式。

依据另一变型，制粒可以在根据本发明方法第二个加工步骤将油除去后进行。

如果没有加入粘合剂，预干燥的产品20最终以粒径大约为1-1000μm的粉末形式存在，如果加入粘合剂的话，发生了成粒，预干燥的产品以粒径大约为1-10mm的颗粒形式存在。

附图1示例方案所示的设备能够加工从年产量约为三百万吨宽条的热轧机中排放出的废屑浆液。

在这类热轧机中，例如在砂滤器中沉积出约420kg/h废屑和约12kg/h烃，其是多步骤沉降和/或过滤处理的最后一个步骤。用水回洗砂滤器，将负载有废屑和烃的回流水输送到增稠器2中。在增稠器2中，将含烃废屑浆液除水直至其中的干燥物质含量约为35％。将该除水的废屑浆液分批输送到联合干燥器/混合器/制粒器9中，在9中于例如100℃将其干燥至残余水分含量＜3％。用饱和蒸汽(5巴，1000kg/h)将干燥器/混合器/制粒器9加热。将已经从废屑浆液中蒸发出去的蒸汽13在冷凝器14(冷却水耗量约为16m³/h，25℃)中冷凝，冷凝物(约800kg/h，40℃)在水处理设备中用作补充水15。

然后可以以合适的途径将完成的产品20进一步处理(参见附图2)。

附图2表示的是进行本发明方法的装置，其中经由传送管22向容器21中输送优选预干燥(附图1)的轧屑浆液。依据该实施方案，轧屑浆液具有低水分含量和高烃含量。然而，这类初步干燥决不是必需的。容器21上装配有移动已引入到处理容器内的轧屑浆液的装置23。

经由多条管道24将裂解烃的化学手段、特别是氧输送到容器21中。除了化学手段外，还可以向干燥器中引入惰性气体、优选氮气。附图2显示了半连续操作，其中让轧屑浆液经由容器输送，并最终经由管道25输送以进一步使用。经由加热的管道26将在容器中产生的废气输送到热绝缘且加热的气体除尘装置27内，将气体与经由管道28排放的粉尘分离开。将气体经由加热的管道29进一步输送到冷凝器30内，在冷凝器中减压和冷却，经由出口31排放出冷凝的液体。在这种情况下，提供用于冷却冷凝器的多条冷却管道32、33。

最后，气体流到例如活性炭滤器内，在该滤器中除去其它的污染物例如残余的烃。

附图2中的容器优选间接加热，在这种情况下载热体34流经容器的夹套。在输送特别是气态载热体的不同管道上提供多个阀门和传感器或探针，通过它们记录或控制定量流动、组成或其它测定的变量。在这种情况下，在供给氧的管道24上安置了记录浓度的传感器35、和控制定量流动的流量计/阀门36。在各种情况下，在供给载热体的管道34和排放载热体的管道38上安置了用于测定载热体34的温度的传感器37。通过传感器39测定在气体除尘装置上的废气的压力下降。最后，在冷凝器的下游、在排放残余气体的管道40上提供测定一氧化碳、二氧化碳和氧气含量的探针41。

通过测定温度的传感器42记录加工温度，并且其代表着用于加工控制的指标值(Leitwert)。

附图3代表进行本发明方法的装置的另一优选的非限制性方案，其中废料的初步干燥和进一步处理是在一个干燥器21′中进行的。

该装置与附图2所述方案的不同之处在于，在除尘装置27′的下游提供了两个冷凝器43、44。在这种情况下，使用一个相当于附图1所示冷凝器14的冷凝器43来冷凝蒸汽，使用相当于附图2所示冷凝器30的另一个冷凝器44来冷凝烃。

所示装置是以批量的模式操作，其中在初步热干燥(蒸发水分)后通过滑阀关闭进入第一个冷凝器43的路径，打开进入第二个冷凝器44的路径。进行初步热干燥的温度大大低于随后纯化包含在废料中的烃的处理所采用的温度。

对于未用编号标注的附图3所示设备的那些部件，参见附图2和与附图2有关的描述，因为该设备的这些部件与附图2所示部件相同。

附图4代表进行本发明方法的装置的另一优选的非限制性方案，所述方法是以分批的模式操作的。

该装置与附图2所述装置的不同之处在于，将除尘或过滤后的废气在具有燃烧器50的后燃室48中进行热后燃烧。通过热交换器49利用废气的能量来通过管道47和46加热容器45。

对于附图4中未用编号标注的设备的那些部件，同样参见附图2和与附图2有关的描述，因为该设备的这些部件与附图2所示部件相同。

在附图5中，经由输送器管道52将优选进行了初步除水和/或初步干燥的轧屑浆液输送到干燥器51中。在该情况下，将轧屑浆液任选通过热处理已预干燥(参见附图1)，这样轧屑浆液具有低水分含量和高烃含量。

经由多条管道53向干燥器51供氧。除了氧以外，还可以向干燥器中引入其它的气体、优选氮气。附图5显示了半连续操作，其中让轧屑浆液经由连续立式干燥器51输送，并最终经由管道54输送以进一步使用。经由加热的管道55将在干燥器中形成的废气输送到热绝缘且加热的气体除尘装置56内，将气体与经由管道57排放的粉尘分离开。将该气体经由加热的管道58进一步输送到冷凝器59内，在冷凝器中减压和冷却，经由出口60排放出冷凝的液体。在这种情况下，优选提供多条用于冷凝器冷却的冷却管道。

最后，气体流到活性炭滤器61内，并除去其它的污染物例如残余的烃。

该清洁的气体适于作为加工气体重新使用，经由管道62将至少部分气体引入到气体混合装置63内。不适于作为加工气体重新使用的残余气体经由残余气体管道64排放出去，并且任选进行后燃烧。

在气体混合装置63中，任选用新鲜的气体65处理回收利用的气体，然后经由管道53引入到干燥器51内。

Claims (24)

1.处理含烃废料、特别是轧屑浆液和/或研磨浆液的方法，其中是通过间接供热将废料在干燥器中加热，废料优选在干燥器中运动，并将烃，任选与其它挥发性组分、特别是H₂O一起除去，其特征在于，在干燥器中，特别是在低温下，通过使用将低挥发性烃降解成高挥发性烃，优选将高分子量烃降解成低分子量烃的化学和/或放射手段将烃靶向裂解，并将烃，任选与其它挥发性组分、特别是H₂O一起从容器中至少部分排出去，特别是抽吸出去。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，使用一种或多种下列化学手段：

·氧，特别是氧/惰性气体混合物或富含氧的空气，

·固态和/或液态和/或气态过氧化物或超氧化物，优选过氧化氢，

·臭氧，

·催化剂。

3.按照权利要求2的方法，其特征在于，在废料处理期间至少一个时间点将干燥器中的氧含量调节为大于20.8体积％、优选25-50体积％，其中所述百分比按干燥空气的体积计。

4.按照权利要求1-3任一项或多项的方法，其特征在于，向干燥器中引入高能辐射、特别是UV辐射来作为辐射手段。

5.按照权利要求1-4任一项或多项的方法，其特征在于，间接供热是经由干燥器的容器夹套，特别是干燥器处理室的容器夹套，或干燥器的其它内部部件进行的。

6.按照权利要求1-5任一项或多项的方法，其特征在于，间接供热是通过微波辐射进行的。

7.按照权利要求1-6任一项或多项的方法，其特征在于，将干燥器中基于物料的最高温度调至350℃、特别是300℃或270℃。

8.按照权利要求1-7任一项或多项的方法，其特征在于，控制和/或调控干燥器中处理的加工参数，特别是干燥器中的运动强度和/或干燥器中的热容量和/或废料的温度和/或定量使用的裂解烃的化学和/或辐射手段。

9.按照权利要求1-8任一项或多项的方法，其特征在于，在处理前将废料通过机械手段除水和/或通过化学和/或热手段预干燥，期间优选形成了另外的废气，任选将其排放出去。

10.按照权利要求9的方法，其特征在于，预热干燥是在一个，任选另一个干燥器中进行的，其中在低温下通过特别是间接加热将高挥发性组分、特别是水从废料中除去。

11.按照权利要求9或10的方法，其特征在于，特别是预热干燥是在40-200℃、特别是90-110℃温度下进行的。

12.按照权利要求1-11任一项或多项的方法，其特征在于，将优选预除尘的废气进行热和/或催化后燃烧。

13.按照权利要求12的方法，其特征在于，使用热或催化后燃烧产生的能量来加热一个或多个干燥器和/或进行该方法的其它装置。

14.按照权利要求1-13任一项或多项的方法，其特征在于，测定从干燥操作中排出的废气的一氧化碳含量和/或二氧化碳含量和/或氢含量和/或氧含量和/或烃含量，并且任选根据所测定的变量调控加工参数。

15.按照权利要求1-14任一项或多项的方法，其特征在于，用惰性气体、特别是氮气吹扫干燥器以特别是限制氧和/或氢浓度。

16.处理含烃废料、优选用于实施权利要求1-15任一项或多项的方法的装置，所述装置具有用于在处理室中加热含烃废料、特别是轧屑浆液和/或研磨浆液的可间接加热的干燥器(21)，所述处理室具有用于将废料加到处理室中的输送装置和用于将处理的废料从处理室中排放出去的输送装置，并且任选具有排放在处理期间形成的气体的气体管道，其特征在于，在干燥器(21)中安置了用于将包含在废料中的低挥发性烃降解成高挥发性烃、优选将高分子量烃降解成低分子量烃的装置，其可任选独立于干燥器的加热来调控。

17.按照权利要求16的装置，其特征在于，提供了用于将氧载体和/或过氧化物载体/超氧化物载体和/或臭氧载体输送到干燥器处理室内的输送装置作为降解烃的装置。

18.按照权利要求16或17的装置，其特征在于，提供了用于照射干燥器处理室中废料的辐射源、特别是UV辐射源作为降解烃的装置。

19.按照权利要求16-18任一项或多项的装置，其特征在于，在干燥器上提供了供给载体气体、特别是惰性气体的管道。

20.按照权利要求16-19任一项或多项的装置，其特征在于，在干燥器中提供使废料运动的装置和/或将处理空间自身设计成可旋转的。

21.按照权利要求16-20任一项或多项的装置，其特征在于，提供了用于将从处理室中排放的气体除尘的热绝缘和/或优选可间接加热的除尘装置(27)，其一方面，任选经由多条热绝缘和/或另外可加热的管道(26，29)与干燥器连接，另一方面，任选与处理从干燥器抽出的气体的另外的装置连接。

22.按照权利要求16-21任一项或多项的装置，其特征在于，在干燥器(21)中提供了任选用于使干燥器(21)、特别是处理室中任选形成的废料结块松散以及减少附聚块形成的自由移动体、特别是搅拌棒。

23.按照权利要求16-22任一项或多项的装置，其特征在于，在用于排放处理室中形成的气体的气体排放管道上和/或在干燥器上安置一个或多个探针和/或传感器，通过它们可测定要排放的气体的温度和/或组成和/或容器中的温度。

24.按照权利要求16-23任一项或多项的装置，其特征在于，将间接加热干燥器的装置和/或使处理室中废料运动的装置(23)设计成可调控的形式。