CN1809714B - 用于处理材料尤其是废料和垃圾的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于处理材料尤其是废料和垃圾的设备，包括待处理材料将提供到其中的燃烧反应器(10)。该燃烧反应器具有用于含有氧气的助燃材料的入口(17)，以及用于在材料于反应器(10)中燃烧所产生的气体的出口(34)，在燃烧反应器的所有部分内，反应器在高温和超高温下使用时处于基本上等温或准等温状态，并且基本上不缺氧。燃烧气体的一部分再循环并与助燃材料混合，从而产生高度的不可透射性，其通过燃烧室总压力的提高而提高。不能在反应器中气化的物质被立即熔化。反应器出口处的气体参数由传感器以约2秒的特征响应时间来连续地测量。

Description

用于处理材料尤其是废料和垃圾的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于处理各类材料、尤其是但不限于废料和垃圾的方法和设备。 
本发明尤其针对于这样的设备和方法来研制，其中该设备可接受任何固体、颗粒或液体形式或浆状的材料作为输入，而该方法用于进行这种处理，并产生可在不破坏环境的前提下容易地进行处置的惰性炉渣和气体。 
背景技术
在美国专利US 5337683和同一申请人的专利申请WO02/081970的后续改进中描述了一种上述类型的已知方法和设备。该专利涉及通过将材料如废料或垃圾引入高压反应器中来处理材料以保证对其进行简单且经济的处置的方法，其中在反应器中注入可高达100％的富氧空气(即至少在现有技术手段可达到的限度内的纯氧)。在反应器中所达到的高温会引起待处理材料的分子键完全分裂，并使其升华。 
如上述美国专利US 5337683中所述，该方法优选通过下述方式来实现：在反应器中保持30到100巴的压力，然而并不排除使用甚至稍高于大气压的更低压力，以便在任何情况下一旦已经建立用于待处理材料类型的最适合的作用时间和温度，就在反应器中实现材料分子键的完全分裂并使其升华。 
同一申请人的专利申请WO 02/081970描述了另一种已知的方法，其对上述方法作出了改进，使得可通过按照预定变化规则在最小值和最大值之间进行调节来控制反应器内的压力，从而增加产量并减少反应器中材料分子键完全分裂所需的时间，同时不需要使用会导致增加反应器的设计和结构复杂性的过高温度和压力。 
然而，在该方法中所固有的过渡状态不能保证在反应过程中的每一时刻并且对于任何类型的易燃材料而言在反应器中不存在冷区，在该冷区中，由加热易燃材料所产生的挥发性有机物质可以重组，从而形成较慢氧化、热稳定性更佳但却更具毒性的物质，例如二噁英、呋喃和多环芳香烃。 
垃圾中的不燃性灰烬的非常多样化的组合物还包括金属氧化物的组合物，它不会升华，因而累积在反应器中。在试验水平和工业化水平下实现的上述设备和方法已经提供了令人满意的结果。然而，从所积累的经验中可以看到，实现下述改进是十分必要并且适当的，即该改进应尽可能保证所产生的挥发性有机物质不处于会使它们重组以形成较慢氧化、热稳定性更佳但却更具毒性的物质如二噁英和呋喃的环境下。 
因此，本发明的目的是提供一种方法和设备，其可在大多数情况下满足上述需求，同时使用起来有效、容易实现且非常可靠。 
美国专利US 6029588描述了包括有毒垃圾的易燃材料在旋转圆柱形反应器中的燃烧，其中向该反应器提供易燃材料、助燃材料以及预热过的再循环燃烧气体，不燃性灰烬从旋转筒体的底部处排出。 
然而，由灰烬熔点所代表的燃烧温度上限以及在供给端不可避免的冷区的存在(在现有技术中是比较常见的)导致有会通过烟雾来输送的有毒的有机副产品(二噁英和呋喃等)产生。还可观测到夹杂在烟雾中并含有众所周知的有毒重金属的尘埃(挥发性灰烬)的增加，这随着反应器温度的增加而尤其明显。结果，针对烟雾后处理的技术负担明显增加，与有机和无机的有毒物质相关的问题从燃烧气体转换到液态和固态，而它们的处置存在着问题(并会带来所谓的永久性浸析)。 
美国专利US 5309850提供了针对反应器中的具有高固成分和水分的浆状物的处理，其中使有机物质燃烧，并且不燃性灰烬熔解，随后凝固为惰性玻璃状炉渣。向反应器提供浆状物、助燃材料以及燃烧烟雾，它们在通过浓缩和再加热而除去水蒸气之后再循环到反应器中。该烟雾具有双重用途，即作为温度调节器以及用来除去由浆状物带来的大量水分的载体。
然而，尽管预加热了已除去水分的再循环烟雾，然而并没有消除反应器供给端的冷区，其结果在现有技术是已知的，即形成了有毒的有机物质，燃烧期间所达到的温度仅允许不燃性灰烬、尤其是熔化馏分部分地离析，这是因为灰烬的挥发性成分夹杂在燃烧烟雾中。 
发明内容
为了达到上述目的，本发明的目的是分别具有如权利要求1和15所述特征的方法和设备，这些特征附加到本说明书中。 
特别是，申请人所进行的试验已经获得了可表征本发明设备中的燃烧反应器或更普遍称作氧化室的基本特性的可用数据。更具体而言，该设备包括具有壁的燃烧反应器，在其所有部件中，反应器在高温或超高温下使用时是大致等温或准等温的，并且基本上不缺氧。 
在本发明的一个特定实施例中，用于在反应器的壁与所供应的燃烧气体之间以及在那些气体与易燃材料之间(主要是与固体易燃材料)进行高度热交换和热传递的手段由可导致交换流动和热传递的IR(红外)辐射来实现，温度越高，红外辐射越强(与T4成比例)。 
令人惊奇的是已经发现，有氧的燃烧产生了具有高浓度化合物(大于约90％体积)的气体混合物，该化合物是红外辐射的强吸收-发射体，例如CO2和H2O(尤其是后者)，即该化合物是“不可透射的”气体，此外，这一固有特性可以通过提高那些气体的体积密度即燃烧室的总压力来进一步加强。 
同样令人惊奇地发现，在使用了工业用氧气的燃烧期间，低温氧与燃烧烟雾(浓度大于10％体积，优选大于60％体积)的混合产生了可保证助燃材料的高度“不可透射化”的混合物，当在压力下操作时该不可透射度甚至更高，因此在辐射反应器中，该混合物可确保所提供的助燃材料几乎瞬间便加热到高于1300°K的温度。 
因此，在本发明的上述特定实施例中消除了供给物附近处的较大冷区，这些供应物是现有技术中的典型助燃材料，以及氧气和/或空气助燃材料(考虑到氧气O2和氮气N2都是红外辐射可透过的气体)。 
上述方法的优点在再循环气体流的测定中同样明显。实际上在现有技术中已经知道，由于在反应器的输入和输出之间存在明显的温差，因此再循环的气体可以执行能够通过除去多余的反应热量来保证连续工作设备的热平衡。可以选择气体的最小再循环流率以便使对反应体积的冲击最小，这伴随着再循环气体的低温(刚高于燃烧废气的露点即约500°K，以便避免使用不得不与酸性冷凝物高度接触的材料)。再循环流的上述瞬间加热使得再循环温度降到最低。优选的是，燃烧产生的再循环气体以最小的流率和/或温度来供应，使得对于气体在反应器中所耗费的给定时间来说，反应器中的气体总体积最小，并且保证从反应器中除去反应热量。 
因此，在美国专利US 5309850和US 6029588中提供了在再循环到反应器之前通过浓缩和预热来分离水分之后从烟雾中收回再循环流，与这两项美国专利中所述的相比，在本发明中，优选在再循环流中存在有水分，以便例如主要针对碳材料和低含水量的材料来在反应室的每一部分内将朝向和离开气体的辐射流加强到可将水注入到再循环流中的程度，使得再循环流中的水浓度至少超过10％体积，优选超过20％体积，更优选超过30％体积。引入到再循环流中的水可以作为再循环剂，一直到完全替换烟雾。然而，不建议从最佳效果覆盖到下面的部分，其由有效反应体积减少的负效应占主导而形成，而这又是由于与二氧化碳相比水的摩尔比热存在不利的差别所引起的。 
因此，在本发明的另一优选实施例中，可在优选但不限于具有 陶瓷衬里的有限尺寸的紧凑反应器中构造并实现大致连续的方法，这借助于在高温或超高温(优选高于1900°K)下使用工业用氧气和压力，并因此在壁之间、气体和壁之间具有很强的能量交换，反之亦然，在通过辐射来快速加热易燃材料和助燃材料时，基本上非常接近构成了本发明主要特性之一的等温曲线。 
本发明的另一有利特性源于以下事实，即已经惊奇地发现，尽管因高温而导致气体密度降低，然而可以根据垃圾的种类来调节反应压力(优选从大气压到约600kPa)，以便对反应器的每一部分而言保证在有限体积内每单位反应器体积存在大量的氧气(在本领域称为滞留量)。燃烧阶段(突燃、焦油式燃烧、烧焦)中的差异实际上源于待处理材料的种类变化，尤其是作为甚至同一种废料或垃圾的特性变化的结果；这些差异会导致突然的局部氧气消耗峰值的情况出现，而这种情况不能被检测到，并且在任何情况下都不能通过普通的传统传感器和控制系统来校正。氧气滞留量提供了针对反应器内缺氧区形成的被动保护，这依赖于氧气的高分压，其适用于反应器出口处的给定浓度，也就是说不存在被浪费的氧气，而如果要使用相对理论上的正确燃烧所必须的化学量而言为过多的氧气时，这种情况就会出现。 
本发明的另一有利特征源于本发明的反应器对不燃性炉渣的操作效率有更令人惊奇的发现。同时还发现，与现有技术(例如美国专利US 5309850)相比，由辐射对易燃材料(固体或固体馏分)的高速率加热导致了由燃烧废气带出反应器的尘埃部分存在相当大的降低，并且在反应器中分离出的熔化液态灰烬存在相应的增加。假定具有低气体输送速度和高加热速率的紧凑反应器导致熔解，同时由气体除去粉尘状灰烬，但这一解释并不是限制性的。此外，甚至在供应具有高粉尘含量的易燃材料时挥发性灰烬的形成也较少，这会导致这样一种不应视为具有限制性的假设，即本方法的高度辐射同样会导致气体中无论源自何处的挥发性灰烬液化，同时在液体粒 子上出现聚结现象；众所周知，这些现象由于电荷的原因而不对挥发性灰烬的固体微粒起作用。 
为了促进从反应器中提取熔化的炉渣，优选但并不是必须在所供应的易燃材料中添加渣化物，例如硅石和/或碱金属氧化物，其添加百分比取决于所供应易燃材料的含灰量。 
熔化炉渣优选被冷却并固化为珠粒，以保证包含在不燃性炉渣中的有毒重金属是完全惰性的，因此重金属的释放低于醋酸溶解测试中的法定限度。 
总体上，本发明的方法可以保证对物理形式为固体、固体颗粒、液体和浆状物的广泛类型材料而言，可以在反应器的出口处产生具有非常低的TOC(处于百万分之几(ppm)的级别)和非常低的挥发性含灰量的燃烧烟雾。这便显著简化了燃烧烟雾的后处理技术，使得在后处理中使用的液相/固相处置所带来的环境问题更少。 
根据本发明的另一有利特性，已经观察到，本方法的性能通常还取决于有效的控制和管理系统。特别是已经观察到，废料和垃圾的一项区别性特征是不存在可精确反映提供给反应器的材料特性的有效特征。朝这一方向的努力，特别是通过统计抽样和评估方法来辅助的广泛特征不能克服废料和垃圾的这一区别性特征。结果，由于针对逐步提供给反应器的材料特性存在着不确定性，因此通常有效的优化和控制方法如MIMO(多输入/多输出)并不能为该工艺的性能和成本优化提供令人满意的结果。由此构思出可将注意力从反应器的输入参数转移到输出参数上。已经令人惊奇地发现，与现有技术相比，如果控制和优化模型集中在反应器的输出参数上，并进行适当的调整，例如通过加快分析传感器的响应时间以使之与反应所涉及现象的特征时间相容，那么就可以明显提高针对控制和操作优化的有效预测的数量，同时排放物的质量和安全性能完全满足要求。 
基本上说，本发明的设备和方法具有个别创新并整体成形的多种有利特征，这些特征中比较的明显有：反应器的供应在高温下倾向于等温或准等温；可以使用数量最少且温度最低的再循环气体，然而在压力下同样可在反应器中达到均匀的高温，其中在使用中在反应器内优选但非限制性地保持高于大气压的压力，以便还保证存在每单位体积的氧气最大滞留量，其可以吸收助燃材料需求中的不可控制的波动；不能气化的物质可在反应器中立即熔化，避免它们扩散为夹杂在燃烧气体中的尘埃；以及控制反应器的输出参数，以便控制因提供给反应器的材料的不均匀性而引起的波动。
附图说明
从优选实施例的下述详细描述中可以清楚其它的特征和优点，该优选实施例通过非限制性的示例并参考附图1来给出，图1显示了根据本发明所形成的反应器和设备的基本反应回路的示意性布局。 
具体实施方式
现在来看图1，材料处理设备包括具有至少一个输入口11的氧化反应器或氧化室10，待处理材料通过该输入口来供应。特别是，本发明的设备可以处理通过供料装置12和推进室13来供给的粗粒片状固体材料、通过供料装置14来供给的颗粒材料，以及通过供料装置15而提供到反应器中的液体，该液体大致包括水与悬浮及沉淀固体、粘性沥青或各种密度和成分的浆状物的混合物。气体材料同样可通过供料装置16而输送到反应器中。 
反应器10还包括入口17，来自管道18的氧气按照一定程序与来自管道19的再循环烟雾以一定比例混合，之后提供给该入口，该程序可从本说明书的后面部分中清楚。根据所处理的材料，可在管道19中加入预定的蒸气流。可以根据预定范围内的从反应器10输出的流25的预设超额量以及根据提供给反应器的材料的数量和质量来自动地调节氧气的流率，所述材料优选但非限制性地以少量但频繁供给的方式进入反应器。 
反应器10包括壳体，其优选由金属制造且衬有陶瓷涂层，并通过来自进料装置20的冷却水从外部冷却。反应器内所产生的不燃性炉渣聚集在朝向输出管道22呈倾斜的反应器底部21处，该输出管道优选但非限制性地包括由高熔点材料(如钼、钽或经抗氧化处理的钨或碳化硅)制成的管，该管被加热以使炉渣处于液态，并且设置在反应器10的封闭端23的附近。液态炉渣在水浴中迅速冷却(淬火)，同时伴随有固态珠粒的形成，从而在水中形成非常稀的浆状物，该浆状物从收集槽24中连续地输送出来，以便由已知的装置如过滤器(未显示)来进行后续过滤和处置。 
输出管道25设置在反应器10的封闭端23上，将在反应器10内产生的气体提供给用于通过由已知系统从反应器中输出的气体的热交换中回收能量的装置，为简化描述，该装置在下文中以用语“锅炉”来表达，但其应在最广泛的意义上进行理解。其类型优选但非限制性地为烟管的这种锅炉26产生并使来自管道27的供水过度加热为蒸气。过热蒸气经管道35离开锅炉26，并被送去用于通常已知的用途，例如提供给涡轮机等。 
在进入锅炉26之前，从反应器10经管道25输出的气体与经管道28来供应的缓和用再循环气体混合。缓和用再循环气体表示从锅炉26经管道29输出的一部分气体，作为选择其还可通过传统系统(未示出)进一步冷却并由吹风机30再增压。缓和用再循环气体中未输送到管道28而将与反应器10所输出的气体相混合的部分被送到由调节系统32来操作的管道31中，允许经调节量的气体进入管道19，以便如上所述地混合该气体与通过管道18提供给反应器10的入口的氧气。通过管道31的流的功能还包括利用明显的输入/输出温差来防止涂层的表层温度超过特定耐火材料所允许的极限(约2130°K)，从而保证反应器的热平衡。因此，可根据处在流经管道25的流中的反应器10出口处的温度传感器来调节该调节器32。 
由于在反应器输入和输出之间的明显温差，因此能够保证设备热平衡的再循环气体可通过除去多余的反应热量而连续地操作，并且在与普通冷却装置相容并优选刚高于露点的最低温度下再循环。 
从锅炉26中输出且并未朝管道29再循环的那部分气体通过膨胀阀33而膨胀，随后被输送给通常已知类型的烟道34。该输出气体的一部分优选通过管道36返回并用来使推进室13增压，以便周期性地允许固体材料进入到反应器10中。 
上述设备的各部件优选安装在一个或多个滑轨上，以便能够容易地运输并在使用位置处方便地安装。 
用于处理材料并在上述设备中实施的方法由电子处理器来总体控制，该处理器可保证燃烧气体在反应器10中保持预定的最短时间，优选但非限制性地为约2秒，并且保持预定的最小保证均匀温度，优选但非限制性地为约1500℃。 
特别是，供应给反应器10并包含有氧气(红外线可透射的气体)和缓和用再循环气体的预定比例混合物的助燃材料因其对红外线是非常难透过的而被立即照射。由于在助燃材料混合物中在使用浓缩空气时氮气(红外线可透射的气体)不存在或浓度较低，相反主要存在有二氧化碳和构成缓和用再循环气体的水(占多数)，因此这种特性便得以保证。优选但非限制性地在压力状态下进行该工艺时，在反应器表面的高工作温度下，可进入助燃材料混合物中的水和二氧化碳与氧气一起本身成为红外能量的最佳吸收体。另一方面，再循环气体和所产生的烟雾用作红外能量的有效发射体，并且还依赖于反应器10的优选但非限制性地处于0.5到6巴之间的工作压力，从而在反应器10的内部保持均匀的温度。 
该控制系统设置用于通过在推进室上游位置处的进料系统中的测量来实现平衡调节，其中使用了不会被所供给材料的重量干扰的测定值。控制系统可立即进行干预，使得反应器10中的气体所耗费的温度和时间高于预定的最低阀值，其次，对氧气流率和垃圾流率即其进料频率进行干预，以保证从反应器10中输出的气体具有良好的质量。另一方面，MIMO(多输入/多输出)法则使用了范围更广的操作数据，尤其是反应器输出处的气体成分的测量数据，该测量 数据与大约但非限制性地为2秒的特征响应时间来进行，还包括用于实现材料处理方法的满意生产率的优化操作和降低统一运行成本的策略。 
自然，在本发明的原理保持不变且不脱离本发明范围的前提下，实施例的形式和结构的细节可以不同于所显示和描述的内容。 

Claims (32)

1.一种用于处理材料的方法，其中将待处理材料和包括氧气与再循环气体在内的助燃材料提供给氧化室或燃烧反应器，在上述待处理材料的氧化或燃烧期间所产生的气体从所述氧化室或燃烧反应器中排出，
其特征在于，引入所述氧化室或燃烧反应器的待处理材料和由氧化或燃烧而生成的产物在高温或超高温下处于均匀温度的状态或准均匀温度的状态，并且氧气存在于所述氧化室或燃烧反应器的任何一个部分中；
反应压力处于大气压到600kPa之间；
在所述再循环气体中注入水，以便使再循环气体中水的浓度高于10％体积。
2.根据权利要求1所述的用于处理材料的方法，其特征在于，所述方法包括提供所述助燃材料，其包含有与燃烧期间所产生的气体、水或者水和所述气体的组合相混合的所述氧气，以便实现助燃材料的高度不可透射化，并且保证提供给所述反应器的所述助燃材料的几乎瞬时被加热。
3.根据权利要求2所述的用于处理材料的方法，其特征在于，燃烧产生的所述再循环气体以最小的流率和/或温度来供给，以便对于气体在反应器中耗费的给定时间而言减小所述反应器中的气体总体积，并保证从所述反应器中除去反应热量。
4.根据权利要求2所述的用于处理材料的方法，其特征在于，所述氧气与燃烧烟雾以所述燃烧烟雾的浓度超过10％体积的方式相混合。
5.根据权利要求1所述的用于处理材料的方法，其特征在于，通过提高在反应器中的二氧化碳和水的浓度以及体积密度来增强所述反应器(10)中的红外辐射的热交换特性。
6.根据权利要求2所述的用于处理材料的方法，其特征在于，所述再循环气体在与普通冷却装置相容且刚高于露点的最低温度下再循环，其中由于在所述反应器的输入和输出之间存在明显的温差，因此所述再循环气体通过除去多余的反应热量来保证连续操作的设备的热平衡。
7.根据权利要求2所述的用于处理材料的方法，其特征在于，用来保证热平衡的所述再循环气体总体上或部分地由蒸气构成。
8.根据权利要求1所述的用于处理材料的方法，其特征在于，根据提供给反应器的待处理材料类型来调节反应压力。
9.根据权利要求1所述的用于处理材料的方法，其特征在于，不能在反应器中气化的物质在所述反应器中依靠易燃材料的高速率加热而立即熔化，从而显著地减少了由燃烧废气带出所述反应器的尘埃部分。
10.根据权利要求1所述的用于处理材料的方法，其特征在于，熔化的炉渣冷却并固化为珠粒，以便保证不燃性炉渣所含的有毒重金属变成完全惰性。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的用于处理材料的方法，其特征在于，所述方法包括多输入/多输出控制和优化过程，所述过程集中在反应器输出处的参数。
12.根据权利要求1所述的用于处理材料的方法，其特征在于，所述待处理材料是废料和垃圾。
13.根据权利要求2所述的用于处理材料的方法，其特征在于，所述氧气与燃烧烟雾以所述燃烧烟雾的浓度超过60％体积的方式相混合。
14.根据权利要求1所述的用于处理材料的方法，其特征在于，通过提高所述燃烧反应器的总压力来增强所述反应器(10)中的红外辐射的热交换特性。
15.根据权利要求1到10中任一项所述的用于处理材料的方法，其特征在于，所述方法包括多输入/多输出控制和优化过程，所述过程集中在与反应器输出处的气体成分相关的数据测量。
16.根据权利要求15所述的用于处理材料的方法，其特征在于，气体成分数据的测量以约2秒的特征响应时间进行。
17.一种用于处理材料的设备，包括待处理材料提供到其中的氧化室或燃烧反应器(10)，其包括用于含有氧气与再循环气体的助燃材料的入口(17)，以及用于上述待处理材料在所述氧化室或反应器(10)中的氧化或燃烧期间所产生的气体的出口(34)，
其特征在于，所述氧化室或燃烧反应器在高温或超高温下基本上在均匀温度的状态或准均匀温度的状态下工作，并且氧气存在于所述反应器的任何一个部分中；
反应压力处于大气压到600kPa之间；
在所述再循环气体中注入水，以便使再循环气体中水的浓度高于10％体积。
18.根据权利要求17所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述反应器(10)的壁包括陶瓷内衬材料。
19.根据权利要求17所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述设备包括用于冷却燃烧期间所产生的气体的冷却装置(26)，用于收回和回收利用一部分被冷却的所述气体的装置(29，30)，所述一部分被冷却的所述气体提供用于在所述反应器(10)的入口处与所述氧气混合，并产生红外线不可透射的所述助燃材料。
20.根据权利要求19所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述冷却装置(26)包括通过所述反应器(10)所输出的气体的放热来回收能量的装置。
21.根据权利要求19所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述设备包括用于将再循环气体的一部分与反应器输出的气体在它们进入所述冷却装置(26)之前进行混合的装置(28)。
22.根据权利要求17所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述设备包括在使用中在所述反应器(10)内保持大于大气压的压力的装置。
23.根据权利要求22所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述设备包括用于根据提供给所述反应器的材料类型而在基本上从大气压到大于大气压的压力之间选择性地调节所述反应器内的压力的装置，以便保证在使用中在所述反应器的每一部分内均存在一定的反应器每单位体积的氧气滞留量。
24.根据权利要求17所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述设备包括多个为所述反应器(10)提供不同材料的供料装置(12，14，15，16)，所述材料是片状固体材料、颗粒材料、液体材料、浆状材料和/或气体材料。
25.根据权利要求24所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述设备包括至少一个推进室(13)，用于将片状固体材料以加压且不连续的方式提供给所述反应器(10)。
26.根据权利要求25所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述推进室包括用于提供压力气体的管道(36)，所述压力气体从输出管道(34)中收回。
27.根据权利要求17到26中任一项所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述反应器(10)包括底部(21)，所述底部与用于收集液体炉渣的加热管道(22)连通并倾斜地朝向所述加热管道。
28.根据权利要求27所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述加热管道(22)与用于收集液体炉渣的容器(24)连通，所述液体炉渣在水浴中迅速冷却，同时形成固体珠粒，从而在水中形成非常稀的浆状物。
29.根据权利要求27所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述加热管道(22)包括用于使炉渣保持流态的加热装置。
30.根据权利要求17到26中任一项所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述设备包括用于测量所述反应器(10)的输出参数的传感器装置，以及控制和管理系统，其可接收所述传感器装置的信号，用于显著提高可干预设备操作条件的有效预测的数量，并且控制因提供给反应器的材料的不均匀性所引起的波动。
31.根据权利要求17所述的用于处理材料的设备，其特征在于，所述待处理材料是废料和垃圾。
32.一种根据权利要求1到10中任一项所述的方法来操作的材料处理设备。
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