CS214959B1

CS214959B1 - A method of two-stage fluidized bed combustion of solid industrial waste and apparatus for carrying out this process

Info

Publication number: CS214959B1
Application number: CS586179A
Authority: CS
Inventors: Pavel Novotny; Karel Hanyk; Jiri Cech
Original assignee: Pavel Novotny; Karel Hanyk; Jiri Cech
Priority date: 1979-08-28
Filing date: 1979-08-28
Publication date: 1982-06-25

Abstract

Vynález řeší ekonomicky efektivní a ekologicky příznivý způsob a zařízení týkající se spalování pevných průmyslových odpadů, zejména těch, u nichž je možno snadno dosáhnout zdrobnění jednotlivých částic. Pevné průmyslové odpady zdrobnělé na částice, které svou hmotností nepřevyšují desetinásobek hmotnosti částic inertní hmoty fluidní vrstvy, se dávkují na hladinu fluidní vrstvy, přičemž množství přiváděného fluidizačního vzduchu je v rozmezí přebytku vzduchu a — 0,5 až 0,9 stechiometrického množství potřebného ke spálení hořlavinové substance paliva a odpadů přiváděných do fluidního ohniště. Vynálezu lze použít zejména pří výrobě a zpracování umělých hmot, usní, textilu apod.The invention provides an economically efficient and environmentally friendly method and device for the combustion of solid industrial waste, especially those in which it is easy to achieve the reduction of individual particles. Solid industrial waste reduced to particles, the weight of which does not exceed ten times the weight of the inert matter particles of the fluidized bed, is dosed to the surface of the fluidized bed, while the amount of fluidizing air supplied is in the range of excess air and - 0.5 to 0.9 of the stoichiometric amount required to burn the combustible substance of the fuel and waste supplied to the fluidized bed. The invention can be used in particular in the production and processing of plastics, leather, textiles, etc.

Description

Vynález se týká způsobu dvoustupňového fluidního spalování pevných průmyslových odpadů a zařízení k provádění tohoto způsobu. Řeší ekonomicky efektivní a ekologicky příznivý způsob spalování průmyslových odpadů, zejména těch, u nichž je možno snadno dosáhnout zdrobnění jednotlivých částic v desintegračních zařízeních.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the two-stage fluidized-bed combustion of solid industrial wastes and to an apparatus for carrying out the process. It solves economically efficient and environmentally friendly way of incineration of industrial waste, especially those, where it is easy to achieve disintegration of individual particles in disintegration facilities.

Účinné, ekonomicky i ekologicky vhodné způsoby likvidace různých průmyslových odpadů jsou závažným problémem dnešní společnosti. Dosud známé způsoby spalování těchto pevných odpadů v rotačních i roštových ohništích mají četné nevýhody, zejména při spalování odpadů umělých hmot, které se v těchto ohništích taví a spékají do větších celků, takže jejich spálení je nedokonalé a časově náročné. Současně tyto hmoty obsahují značný podíl chloru a fluoru, který napadá výhřevné plochy tepelných výměníků vysokoteplotní korozí, takže v řadě případů je nutno upustit od využití vzniklé tepelné energie. Často je k dosažení lepšího proboření těchto odpadů nutno míchat je s domovními odpady, což je složité a provozně náročné. Vždy však je spojeno spalování těchto odpadů s emisí plynných exhalací.Efficient, economically and environmentally sound ways of disposing of various industrial wastes are a serious problem for today's society. The known methods of incineration of these solid wastes in rotary and grate fireplaces have numerous disadvantages, especially in the incineration of plastic waste, which melts in these furnaces and sinters into larger units, so that their incineration is imperfect and time consuming. At the same time, these materials contain a significant proportion of chlorine and fluorine, which attack the heating surfaces of the heat exchangers by high-temperature corrosion, so that in many cases it is necessary to dispense with the utilization of the generated thermal energy. Often, it is necessary to mix them with household waste to achieve better recovery of this waste, which is complex and operationally demanding. However, incineration of these wastes is always associated with the emission of gaseous emissions.

Nevýhody odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstatou je, že tyto odpady zdrobnělé na částice, které svou hmotností nepřevyšují desetinásobek hmotnosti částic inertní hmoty fluidní vrstvy, se dávkují na hladinu fluidní vrstvy, přičemž množství přiváděného fluidizačního vzduchu je v rozmezí přebytku vzduchu a = 0,5 až 0,9 stechiometrického množství potřebného ke spálení hořlavinové substance paliva a odpadů přiváděných do fluidního ohniště.Disadvantages are eliminated by the process according to the invention, which is characterized by the fact that the particulate wastes which do not exceed ten times the weight of the inert mass of the fluidized bed are dosed to the fluidized bed, the amount of fluidizing air being in the range of excess air. 5 to 0.9 of the stoichiometric amount needed to burn the combustible substance of the fuel and the wastes fed to the fluidized bed.

V případě, že ve hmotě odpadů jsou obsaženy chlorové a fluorové ionty v nadměrném množství, dávkuje se současně s odpadem do fluidního ohniště alkalické aditivum, přičemž stechiometrický poměr alkalického aditiva k chlorovým a fluorovým iontům je v rozmezí 1 až 2.If the mass of waste contains chlorine and fluorine ions in an excessive amount, an alkaline additive is metered into the fluidized bed with the stoichiometric ratio of the alkali additive to chlorine and fluorine ions in the range of 1 to 2.

Způsob podle vynálezu je proveden na zařízení, jehož podstata spočívá v tom, že fluidní reaktor je napojen hrdlem s dyšnami sekundárního vzduchu do spalovací komory, přičemž k fluldnímu reaktoru je přiřazen podavač průmyslových zdrobnělých odpadů se zásobníkem a podavač najížděcího, případně stabilizačního paliva se zásobníkem. K fluldnímu reaktoru může přiřazen přívod alkalického aditiva.The process according to the invention is carried out on a device, characterized in that the fluidized bed reactor is connected to the combustion chamber by a throat with secondary air nozzles, and the fluidized-waste feeder with a container and the feed or stabilizing fuel feeder with a container. An alkaline additive feed can be assigned to the fluld reactor.

Příklad provedení způsobu podle vynálezu je znázorněn na zařízení zakresleném na výkresu, kde fluidní reaktor 1 je hrdlem 2 s dyšnami 3 sekundárního vzduchu zaústěn do spalovací komory 4. Zásobník B zdrobnělých pevných průmyslových odpadů, jako jsou rozdrcené termosety, odstřižky umělých usní, textilu, koženek, umělohmotových fólií, rozstříhané na částice max. 10X větší hmotnosti než jsou největší částice inertní hmoty fluidní vrstvy v reaktoru 1, je zaústěn podavačem 5 do fluidního reaktoru 1. Do téhož reaktoru 1 se vzduchovou komorou 7 a fluidním roštem je naústěn podavač 10 pro přísun inertních částic příp. najížděcího příp. stabilizačního paliva — uhelné drtě ze zásobníku 11. Do fluidní vrstvy je zaústěn přívod 9 alkalického aditiva. Do vzduchové komory 7 je zaústěn přívod 8 fluidizačního vzduchu.An exemplary embodiment of the method according to the invention is shown in the drawing shown in which the fluidized bed reactor 1 is connected to the combustion chamber 4 with a nozzle 2 with secondary air nozzles 3. A storage tank B of crushed solid industrial waste such as of plastic foils cut into particles of max. 10X greater mass than the largest particles of inert mass of the fluidized bed in the reactor 1 is fed through the feeder 5 into the fluidized bed reactor 1. In the same reactor 1 with air chamber 7 and inert particles, resp. start-up event. stabilizing fuel - coal pulp from reservoir 11. An inlet 9 of an alkaline additive flows into the fluidized bed. The air chamber 7 is provided with an inlet 8 of fluidizing air.

Spalovací komora 4 je vytvořena z plynotěsných membránových stěn 15 a je ve své spodní části opatřena vzduchovou komorou 12 s roštem. Spalovací vzduch je přiváděn hrdlem 13. Spaliny odcházejí hrdlem 14.The combustion chamber 4 is made of gas-tight membrane walls 15 and is provided in its lower part with an air chamber 12 with a grate. The combustion air is supplied through the throat.

Fluidní reaktor 1 se uvede známým způsobem do provozu a po dosažení teploty ve fluidní vrstvě 800 až 900 °C se počnou dávkovat zdrobnělé průmyslové odpady podavačem 5 ze zásobníku 6. Odpady po vstupu do fluidního reaktoru se podle svého složení a vlastností buď taví nebo termicky štěpí. Tavenlna z odpadů ulpívá na povrchu Inertních částic fluidní vrstvy, jimiž je naipř. keramická drť, popel, písek. Karbonizované částice odlétají a spolu s plynnými produkty termického štěpení hoří v dalším spalovacím prostoru, tj. ve spalovací komoře 4 pomocí sekundárního vzduchu z dyšenThe fluidized bed reactor 1 is put into operation in a known manner, and after reaching a temperature in the fluidized bed of 800 to 900 ° C, the diminished industrial wastes start to be fed by a feeder 5 from the container 6. The wastes upon entering the fluidized bed are either melted . The waste melt adheres to the surface of the inert particles of the fluidized bed, e.g. ceramic rubble, ash, sand. The carbonized particles leave and burn together with the gaseous thermal fission products in another combustion chamber, ie in the combustion chamber 4 by means of secondary air

3. Část neshořelých částic dopadá na dohořívací rošt vzduchové komory 12 a pomocí terciálního vzduchu, přiváděného hrdlem 13, dohoří.3. A portion of the non-burnt particles impinges on the post-combustion grate of the air chamber 12 and burns off by means of the tertiary air supplied through the neck 13.

V případě nadměrného obsahu iontů chloru a fluoru v odpadech je možno přivádět do fluidní vrstvy alkalické aditivum přívodem 9.In the case of an excessive content of chlorine and fluorine ions in the wastes, the alkaline additive can be introduced into the fluidized bed through the inlet 9.

Výhodou způsobu podle vynálezu je dokonalé spálení všech spalitelných podílů pomocí dvoustupňového procesu a možnost vázat ekologicky škodlivé podíly spalin na dávkované aditivum. Další výhodou je možnost využití vzniklého tepla k výrobě páry nebo horké vody bez ohrožení životnosti teplosměnných ploch parního nebo horkovodního kotle.The advantage of the process according to the invention is the perfect combustion of all combustible fractions by means of a two-stage process and the possibility of binding environmentally harmful fractions of flue gases to the dosed additive. Another advantage is the possibility to use the generated heat to produce steam or hot water without compromising the service life of the heat exchange surfaces of a steam or hot water boiler.

Claims

SUBJECT

1. A process for the two-stage fluidized-bed incineration of solid industrial wastes characterized in that the particulate wastes not exceeding ten times the mass of the inert mass of the fluidized bed are metered to the surface of the fluidized bed,

BACKGROUND OF THE INVENTION The fluidization air supplied is in the range of excess air and ~ 0.5 to 0.9 stoichiometric amount required to burn the combustible substance of the fuel and the wastes fed to the fluidized bed.

2. A process according to claim 1, wherein an alkaline additive is metered into the fluidized bed simultaneously with the waste, wherein the stoichiometric ratio of the alkaline additive to the chlorine and fluorine ions in the waste is in the range of 1 to 2.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it comprises a fluidized bed reactor (1), which is connected to the combustion chamber (4) by a nozzle (2) with secondary air nozzles (3), (5) industrial diminished waste with container (6) and feeder (10) of starting or stabilizing fuel with container (11).

Device according to claim 2, characterized in that an inlet (9) of an alkaline additive is associated with the fluidized bed reactor.