CZ11562U1 - Palivo ze spalitelných odpadních látek a pevných produktů fluidního zplyňování uhlí - Google Patents
Palivo ze spalitelných odpadních látek a pevných produktů fluidního zplyňování uhlí Download PDFInfo
- Publication number
- CZ11562U1 CZ11562U1 CZ200112273U CZ200112273U CZ11562U1 CZ 11562 U1 CZ11562 U1 CZ 11562U1 CZ 200112273 U CZ200112273 U CZ 200112273U CZ 200112273 U CZ200112273 U CZ 200112273U CZ 11562 U1 CZ11562 U1 CZ 11562U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- fuel
- waste
- coal
- dust
- waste materials
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 27
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims description 15
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 8
- 239000010849 combustible waste Substances 0.000 title description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 title description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 33
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 7
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 claims description 6
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 25
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 3
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 2
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019735 Meat-and-bone meal Nutrition 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000005029 sieve analysis Methods 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
(54) Název užitného vzoru:
Palivo ze spalitelných odpadních látek a pevných produktů fluidního zplyňování uhlí
CZ 11562 Ul
Palivo ze spalitelných odpadních látek a pevných produktů fluidního zplyňování uhlí
Oblast techniky
Technické řešení se týká paliva vyrobeného ze spalitelných tekutých, pastovitých nebo pevných odpadních látek a z odpadního pevného produktu z fluidního zplyňování uhlí, tzv. prachu z horkého filtru.
Dosavadní stav techniky
Trvalým ekologickým problémem je likvidace různých spalitelných kapalných, pastovitých a pevných odpadů, které byly v minulosti často ukládány do nezabezpečených skládek, aniž byly zváženy negativní vlivy na životní prostředí v delším období. Ve většině případů se jedná o skládky dehtových a ropných kalů situovaných v okolí plynárenských a petrochemických závodů, ale i o různé biologické a papírenské kaly, odpadní tuky, odpady a různé produkty z kafílérií, včetně masokostní moučky apod.
Pro řešení této problematiky existuje řada technologických postupů, které lze rozdělit do několika základních skupin. V principu se jedná o tyto metody:
skládkování, biodegradační metody, solidifikační metody, kompostování, přímé spalovací metody, zplyňování odpadů, zpracování na aditivní palivo podle českého patentu č. 281947.
Při posuzování výhodnosti jednotlivých metod je nutné akceptovat hlediska ekologická, ekonomická, technologická a v neposlední řadě je nutné přihlédnout k možnostem doby realizace.
Z výše uvedených hledisek lze jednotlivé metody hodnotit následovně:
a) Skládkování, spočívající v ponechání odpadních látek v místě skládky a jejich překrytí a odizolování inertním nepropustným materiálem, je pravděpodobně ekonomicky nejméně náročné. Z ekologického hlediska se však jedná o nejméně vhodnou metodu, neboť kontaminovaný materiál zůstává v původní lokalitě a oblast převrstvené skládky je nepoužitelná pro jakoukoliv další činnost.
b) Biodegradační metody jsou vhodné pro likvidaci kontaminovaných materiálů a zemin v menším množství a s menším obsahem škodlivých složek. Nevýhodou je značně dlouhá doba dekontaminace těchto materiálů s nezaručeným výsledkem. Pro likvidaci polotekutých a pastovitých dehtových a ropných odpadů ve větším množství jsou biodegradační metody nevhodné.
c) Solidifikační metody spočívají vmíšení odpadů svápnem, cementem, popílkem apod., a uložení výsledných produktů (solidifikátů) v místě původní skládky nebo i na jiném místě za podmínky stabilizace odpadů v souladu s dodržením předepsané třídy vyluhovatelnosti. V porovnání s dříve uvedenými metodami se jedná o relativně optimální způsob, avšak ekologické aspekty této metody jsou sporné.
d) Kompostování je použitelné pouze v případě odpadních látek neobsahujících toxické složky, složky těžkých kovů apod., které se obvykle při kompostování nerozkládají a mohly by se spolu s výsledným kompostem dostat do půdy.
e) Spalovací metody, spočívající ve spalování odpadů ve spalovnách zvláště nebezpečných odpadů, jsou ekonomicky náročné, přičemž značným problémem je příprava, manipulace a doprava těchto materiálů do spaloven. Ve většině případů je nutné odpady dodávat ve
-1 CZ 11562 Ul spalitelných obalech o hmotnosti řádově do 100 kg nebo jinak upravené, což představuje značnou ekonomickou a zejména časovou zátěž.
f) Zplyňování odpadů v tlakových generátorech
Podstatou této metody je přidávání tekutých až pastovitých odpadů do uhelné vsázky tlakových generátorů se sesuvným ložem, kde dojde k energetické přeměně odpadu do plynné formy. Pro výše uvedené druhy odpadů se jedná o výhodné řešení likvidace, avšak podmínkou je doprava odpadu v původním stavu do místa zpracování. Perspektivně je nevýhodné, protože tento způsob tlakového zplyňování skončí v ČR v roce 2005.
g) Zpracování na aditivní palivo podle českého patentu č. 281947, je poměrně nová metoda popsaná a chráněná naším shora citovaným českým patentem, která spočívá v míšení kapalných až pastovitých odpadů s uhelným multiprachem za vzniku relativně sypké suché hmoty, kterou lze spalovat v kotlích s práškovými nebo granulačními topeništi nebo v rotačních pecích cementáren. Aditivní palivo lze popřípadě briketovat pro spalování v jiných typech topenišť.
Nevýhodou dosud známých způsobů likvidace respektive zpracování kapalných, polotuhých a pevných odpadů, uvedených výše v odstavcích a) až e), jsou vysoké nároky na dopravu, časová a ekonomická náročnost těchto způsobů, ekologické problémy a v neposlední řadě nevyužití energetického potenciálu těchto odpadů.
Určitou výjimkou představuje zpracování odpadů na aditivní palivo podle českého patentu č. 281947, které je ovšem omezeno pouze na zpracování kapalných až pastovitých odpadů a na použití uhelného multiprachu, jehož sorpční schopnosti jsou v porovnání s prachem z horkého filtru nižší a proto je třeba používat jej ve vyšším množství v poměru s kapalnými či pastovitými odpady. Další výhodou použití prachu z horkého filtru pro dané účely je lepší tvorba briket a pelet díky cementačním schopnostem popílku obsaženého v prachu z horkého filtru.
Podstata technického řešení
Nevýhody dosavadních postupů odstraňuje palivo ze spalitelných tekutých, pastovitých až pevných odpadů a prachu z horkého filtru vznikajícího při fluidním zplyňování uhlí podle popisovaného technického řešení, které se vyznačuje tím, že obsahuje 10 až 90 % hmotn. odpadní látky a 90 až 10 % hmotn. prachu zachycovaného na horkém filtru při fluidním zplyňování uhlí, jako sorbentu.
V současné době se v České republice připravuje a projektuje výstavba nové technologie zplyňování paliv, a to technologie fluidního zplyňování uhlí aplikací HTW procesu (High Temperature Winkler). Tento proces nahradí stávající technologii zplyňování uhlí v tlakových generátorech se sesuvným ložem.
Vedlejším pevným produktem tohoto procesu je tzv. prach z horkého filtru, který má být využit jako přídavné palivo v energetických procesech, zejména v teplárenských a elektrárenských kotlích. Původci popisovaného technického řešení však zjistili, že tento prach z horkého filtru má mimořádně dobré sorpční vlastnosti a lze jej v širokém rozsahu vzájemných poměrů mísit a homogenizovat s tekutými, pastovitými nebo/a pevnými odpadními látkami za vzniku velmi výhřevného paliva, které je popřípadě možno peletizovat nebo briketovat a spalovat v granulačních či práškových kotlích, ve fluidních topeništích, cementářských pecích apod., popřípadě recirkulací ve fluidních nebo hořákových generátorech.
Výsledné palivo je možno doplnit například vhodnými vápennými aditivy pro snížení emisí oxidu siřičitého při spalování. Dávkování vápenných přísad nebo dalších alkálií lze realizovat již v průběhu homogenizačního procesu za účelem úpravy pH při zpracovávání kyselých odpadů.
Používaný prach z horkého filtru, bude při projektovaném výkonu zařízení na fluidní zpracování uhlí vznikat v množství cca 3-6 t.h'1. Orientační fyzikálně-chemické parametry prachu z horkého filtru jsou uvedeny v následující tabulce 1:
-2CZ 11562 Ul
Tabulka 1
| Veličina | Symbol | Jednotky | Hodnota |
| Elementární složení | Cr | % hmotn. | 42 |
| původního vzorku | Hr | % hmotn. | 0,4 |
| Or | % hmotn. | 1,1 | |
| Nr | % hmotn. | 0,3 | |
| Sr | % hmotn. | 3,1 | |
| Obsah popela | Ar | % hmotn. | 53,1 |
| Obsah vody | wrt | % hmotn. | 0 |
| Výhřevnost | Qri | MJ.kg’1 | 15 |
| Sypná hmotnost | (BD)r | kg.m’3 | 320-350 |
| Hustota zdánlivá | ďa | kg.m’3 | 490-500 |
| Hustota skutečná | drr | kg.m3 | 2000-2100 |
| Sítový rozbor | >500 prn | % hmotn. | 0,1 |
| 500-200 pm | % hmotn. | 0,2 | |
| 200-100 pm | % hmotn. | 2,5 | |
| 100-50 pm | % hmotn. | 5,2 | |
| 50-0 pm | % hmotn. | 92 |
Není známo, že by byl prach z horkého filtru ke shora popsanému účelu někdy používán ani nebyla popsána vhodnost nebo možnost jeho využití k tomuto účelu.
Složení paliva podle navrhovaného technického řešení bude pochopitelně závislé na vlastnostech odpadu homogenizovaného s prachem z horkého filtru a tedy na konkrétním homogenizačním poměru. Jednotlivé parametry výsledného paliva se proto budou pohybovat v určitých mezích. Podle provedených výpočtů a zkoušek je možno tyto intervaly definovat tak, jak je uvedeno
| v následující tabulce 2. Veličina | Symbol | Tabulka 2 | |
| Jednotky | Hodnota | ||
| Obsah popela | Ar | % hmotn. | 10-20 |
| Obsah vody | w\ | % hmotn. | 15-30 |
| Obsah síry | sr | % hmotn. | 2-5 |
| Výhřevnost | Qri | MJ.kg1 | 10-22 |
| Sypná hmotnost | (BD)r | kg.m'3 | 500 - 700 |
Významnou ekologickou a ekonomickou výhodou navrhovaného řešení je využití energetického potenciálu jak spalitelných odpadních látek tak v podstatě rovněž odpadního prachu z horkého filtru. Další výhodou je minimalizace výsledného objemu zbytkového odpadu, kterým je pouze popel vznikající při spálení paliva podle navrhovaného technického řešení.
-3CZ 11562 U1
Při srovnání likvidace spalitelných odpadů podle navrhovaného technického řešení s ostatními známými metodami likvidace je zřejmá vysoká ekonomická výhodnost. V porovnání například se spalovnami odpadů je nutné pro spalovny průmyslových odpadů likvidovaný odpad předem upravit do spalitelné formy. Dalším způsobem úpravy odpadů je jeho plnění do obalů, které předepisuje likvidátor odpadů (spalovna). Tyto manipulace jsou velmi náročné na manuální práce. Většina odpadů je však zdraví škodlivá a vyžaduje zvláštní ochranu pracovníků. Manipulace při zpracování stovek nebo tisíců tun tímto způsobem je proto velmi náročná. Naproti tomu lze palivo podle navrhovaného technického řešení spalovat v každé místní kotelně na tuhá paliva s dostatečně vysokou teplotou hoření.
Navrhované technické řešení ilustrují následující příklady provedení.
Příklad 1 kg odpadního dehtového kalu ze zplyňování hnědého uhlí se v laboratorním mísiči (Eirich) smísí se 780 g prachu z horkého filtru. Směs se důkladně zhomogenizuje míšením po dobu 150 s. Z odpadu původně lepivé a vazké konzistence vznikne práškové, sypké a dobře manipulovatelné palivo připomínající strukturou hnědé uhlí. Výhřevnost takto připraveného paliva činí 17,63 MJ/kg.
Příklad 2
Odpady z kyselinové rafinace (odparafinování) ropných produktů a především olejů jsou obecně polotekuté nenewtonské kapaliny mající při laboratorní teplotě vysokou viskozitu. Tyto odpady se vyznačují špatnou manipulovatelností (jsou nečerpatelné) a lze je obtížně zneškodnit. Smísením těchto odpadů s prachem z horkého filtru a vápenným hydrátem v poměru 1 : 0,36 : 0,08 vzniká prášková, neutrální látka o sypné hmotnosti cca 0,65 kg/dm3 a výhřevnosti 16 MJ/kg, využitelná jako alternativní palivo v cementářských pecích nebo fluidních, tavných, granulačních a po briketaci i roštových kotlích energetických zařízení.
Průmyslová využitelnost
Palivo podle technického řešení umožňuje ekologické přepracování obtížně manipulovatelných a likvidovatelných spalitelných odpadů na alternativní palivo, které lze energeticky využít v různých průmyslových odvětvích.
Claims (3)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Palivo ze spalitelných tekutých, pastovitých až pevných odpadních látek a prachu vznikajícího při fluidním zplyňování uhlí, vyznačující se tím, že obsahuje 10 až 90 % hmotn. odpadní látky a 90 až 10% hmotn. prachu zachycovaného na horkém filtru při fluidním zplyňování uhlí, jako sorbentu.
- 2. Palivo podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje nejvýše 25 % hmotn. vápenných přísad, vztaženo na celkovou hmotnost paliva.
- 3. Palivo podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že je ve formě pelet nebo briket.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ200112273U CZ11562U1 (cs) | 2001-08-14 | 2001-08-14 | Palivo ze spalitelných odpadních látek a pevných produktů fluidního zplyňování uhlí |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ200112273U CZ11562U1 (cs) | 2001-08-14 | 2001-08-14 | Palivo ze spalitelných odpadních látek a pevných produktů fluidního zplyňování uhlí |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ11562U1 true CZ11562U1 (cs) | 2001-09-25 |
Family
ID=5475549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ200112273U CZ11562U1 (cs) | 2001-08-14 | 2001-08-14 | Palivo ze spalitelných odpadních látek a pevných produktů fluidního zplyňování uhlí |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ11562U1 (cs) |
-
2001
- 2001-08-14 CZ CZ200112273U patent/CZ11562U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mokrzycki et al. | Use of alternative fuels in the Polish cement industry | |
| Chang et al. | Comparison of the characteristics of bottom and fly ashes generated from various incineration processes | |
| CA1302084C (en) | Solid fuel composition from waste products | |
| Blahuskova et al. | Study connective capabilities of solid residues from the waste incineration | |
| Fryda et al. | Experimental investigation of fluidised bed co-combustion of meat and bone meal with coals and olive bagasse | |
| US6883444B2 (en) | Processes and systems for using biomineral by-products as a fuel and for NOx removal at coal burning power plants | |
| CN101514072A (zh) | 污泥造粒方法和该方法生产的污泥颗粒及其应用 | |
| Kobyashi et al. | The behavior of flue gas from RDF combustion in a fluidized bed | |
| DE2624971A1 (de) | Verfahren zur verwertung industrieller abfaelle | |
| EP0293982B1 (de) | Verfahren zur Aufarbeitung von kontaminierten Mineralstoffen | |
| TW201042026A (en) | A high heating value solid fuel containing oil sludge and its method of manufacture | |
| US5290351A (en) | Composition for rendering waste substances harmless | |
| CN113145611A (zh) | 一种利用煤燃烧设备协同处理有机危险废物的方法 | |
| Kumar et al. | Utilization of incineration ash as a construction material: A review | |
| EP0435966B1 (de) | Verfahren zur verwertung von abfallstoffen sowie einrichtung zur aufbereitung solcher stoffe | |
| CZ11562U1 (cs) | Palivo ze spalitelných odpadních látek a pevných produktů fluidního zplyňování uhlí | |
| CZ20012950A3 (cs) | Palivo ze spalitelných odpadních látek a pevných produktů fluidního zplyňování uhlí a zařízení pro výrobu tohoto paliva | |
| EP0116608B1 (en) | Use of a lime containing waste product as a fuel | |
| JPS6310698A (ja) | 固形燃料組成物ならびに有害廃棄物を無害化する方法 | |
| JP3764757B2 (ja) | 下水汚泥の処理方法 | |
| CZ281947B6 (cs) | Způsob výroby aditivního paliva z odpadů | |
| KR20000072290A (ko) | 산업 부산물 및 폐자원을 이용한 아스콘 충진제의 제조법 | |
| DE10060230A1 (de) | Verwertung/Veraschung von organischen Abfällen | |
| EP1260765A1 (en) | Combustion additive to reduce dioxin emissions | |
| US5414206A (en) | Method and process for rendering waste substances harmless |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20050814 |