CZ2012608A3 - Způsob přípravy a plynotěsného podávání vsázky do zařízení pro tepelnou přeměnu odpadu a systém pro přípravu a plynotěsné podávání vsázky do zařízení pro tepelnou přeměnu odpadu. - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je způsob přípravy a plynotěsného podávání vsázky do zařízení pro tepelnou přeměnu odpadu a systém pro přípravu a plynotěsné podávání vsázky do zařízení pro tepelnou přeměnu odpadu. Rozmělněná a vytříděná vsázka z odpadu obsahujícího uhlovodíky se přemisťují do stlačovací komory, kde se odstraňuje vzduch. Vsázka se rozmělňuje bez přístupu vzduchu a dopraví se do odplyňovací komory a odtud do násypné komory reaktoru. Dále je popsán systém pro přípravu a plynotěsné podávání vsázky.

Description

Způsob přípravy a plynotěsného podávání vsázky do zařízení pro tepelnou přeměnu odpadu a systém pro přípravu a plynotěsné podávání vsázky do zařízení pro tepelnou přeměnu odpadu.

Oblast techniky

Předmětem vynálezu je způsob přípravy a plynotěsného podávání vsázky do zařízení pro tepelné zpracování odpadu a systém pro přípravu a plynotěsné podávání vsázky do zařízení pro tepelné zpracování odpadu.

Dosavadní stav techniky

Ze stavu techniky jsou známy různé způsoby vytváření hořlavých plynů při procesech odplyňování (nízkotepelná karbonizace, suchá destilace) a zplyňování materiálů obsahujících anorganický a organický uhlík a také vodík ve vázané formě, především takových jako odpady z tetrapaku.

Proces odplyňování spočívá v podrobení látky, která obsahuje organické sloučeniny, účinkům vysoké teploty, v atmosféře bez kyslíku, nepřímým způsobem prostřednictvím přepážkového ohřívání, nebo přímo horkým plynem. Složité látky podléhají rozpadu na jednoduché těkavé sloučeniny, které tvoří syntetický plyn, a vylučován je anorganický uhlík s veškerými minerálními a kovovými složkami, které se mohly nacházet ve vsázkovém materiálu.

Technologický proces je založen na řadě vzájemně závislých procesů umožňujících tepelnou přeměnu organických i syntetických surovin (odpadu) na pevné a plynné produkty při procesu vysokoteplotní (více jak 850 °C) pyrolýzy a hydropyrolýzy (inovativní proces nepoužívaný, nebo používaný v omezeném rozsahu v průmyslovém měřítku, v oblasti likvidace odpadu).

• ·

K výrobě paliva jsou využívány hlavně povýrobní a vytříděné (po třídění) odpady s vysokým obsahem uhlovodíkových umělých hmot (polyetylén, polypropylen), a také odpad z papírenského zpracování obalů po tekutých potravinách, např. tetrapak (polyetylén a hliník).

Jedním ze zásadních prvků technologické linky pro realizaci výše uvedeného technologického procesuje instalace pro přípravu vsázky do reaktoru a způsob přípravy vsázky do reaktoru. Taková instalace se skládá z následujících prvků, které musí především umožnit rozmělnění odpadu na frakci do 25 mm, separaci vmíšených kovů, mechanické a tepelné odvodnění na vlhkost pod 10 % a zhotovení optimální směsi palivové vsázky.

Známé instalace se skládají například z následujících zařízení: násypný pásový dopravník společně se zásypem, rozmělňovač, vykládací pásový dopravník se separátorem kovu, šnekový lis, bubnová sušička společně s cyklonem a vodním filtrem.

Z polské patentové přihlášky č. 325 889 je znám způsob pod názvem „Plynofikace biomasy“, který spočívá v protilehlém, protiproudém průtoku paliva a plynofikovaných médií přes plynový generátor za účelem plynofikace biomasy. Existuje zde možnost přeměny pryskyřice, která obsahuje plyn, na hořlavý plyn a umožněna je snadná kontrola a měření teploty v oblasti plynofikace. Při plynofikaci jsou používány hořlavé produkty, které pocházejí ze spalování uhlíku nebo uhlovodíků. Prostřednictvím spalování produktů pocházejících z uhlíku a z uhlovodíků je dodávána větší část energie (50 % nebo více) nezbytné pro proces plynofikace. Současně je pro proces plynofikace nutná vodní mlha, směrovaná.

Z polského patentového spisu č. 209150 je znám způsob výroby plynového paliva z odpadu, který obsahuje organické sloučeniny a biomasu, a technologická linka pro použití tohoto způsobu, obsahující reaktor pro provádění procesu odplyňování, používaná především při přetváření směsného odpadu. V technologické lince se podle tohoto patentu nacházejí

• · 4 zařízení mající za úkol přípravu vsázky do reaktoru, ve kterém probíhá proces přetváření odpadu za účelem získání syntetického plynu.

Náležitě připravený, prostřednictvím přesetí a rozmělnění větších částic, organický odpad je ze skladu podáván do sušícího zařízení, ve kterém je - za využití zbytkového tepla z instalace a eventuelně tepla ze spalování části vytvářeného plynu - regulován obsah vlhkosti na technologicky přijatelnou hodnotu, korelovanou s množstvím uhlíku a vodíku obsaženého v odpadu a druhem jeho sloučenin. Odpad je přiváděn do reaktoru odplyňování prostřednictvím systému těsných přívodních propustí, profukováných dusíkem, který je vedlejším produktem výroby kyslíku, zhutňovacími podavači v sázce, společně s aditivy (hlavně oxid vápenatý).

Podstata vynálezu

Způsob podle tohoto dokumentu využívá dusík k profůkování technologické linky a následně zhutňování vsázky před zavedením do reaktoru.

Podle vynálezu spočívá způsob přípravy a plynotěsného podávání vsázky do zařízení pro tepelnou přeměnu odpadu, ve kterém:

se rozmělněná a vytříděná vsázka z odpadu obsahujícího uhlovodíky vsypává do násypné komory, přemisťuje pomocí dopravníku do komory reaktoru, z násypné komory se vsázka přemisťuje šnekovým dopravníkem do stlačovací komory, v tom, že vsázka je stlačována ve stlačovací komoře, ze vsázky je odstraněn vzduch, stlačená vsázka je ze stlačovací komory přemisťována směrem k rozmělňovači, je rozmělňována a uvolňována bez přístupu vzduchu, přemisťována do násypného potrubí, ve kterém je umístěna odplyňovací komora s horní a dolní zástrčkou, otevírá se horní zástrčka a do odplyňovací komory se nasypává dávka vsázky, uzavře se horní zástrčka a otevře se dolní zástrčka, vsázka se z odplyňovací komory nasypává do násypné komory reaktoru, zavírá se dolní zástrčka a prázdná odplyňovací komora se proplachuje inertním plynem.

Je výhodné, pokud je rozmělněná a vytříděná vsázka z odpadu obsahujícího uhlovodíky, která je vsypávána do násypné komory, tvořena odpadem z tetrapaku, který obsahuje hlavně polyetylén a polypropylen, rozdrceným na rozměry 20-30 mm.

Výhodou také je, jestliže je rozmělněná a vytříděná vsázka stlačována ve stlačovací komoře silou odpovídající tlaku 150 kg.

Je rovněž výhodné, pokud je při uzavřených zástrčkách odplyňovací komora proplachována oxidem uhličitým.

Podle vynálezu má systém pro přípravu a plynotěsné podávání vsázky do zařízení pro tepelné přetváření odpadu násypnou komoru, potrubí a přepravník pro přemisťování vsázky směrem do násypné komory reaktoru. V násypné komoře je umístěn šnekový dopravník a násypná komora je spojena se stlačovací komorou, umožňující stlačení vsázky, přičemž za stlačovací komorou je umístěn rozmělňovač spojený s přepravním potrubím. Přepravní potrubí je vybaveno odplyňovací komorou, která má homí a dolní zástrčku, a odplyňovací komora je vybavena přívodním a odvodním ventilem inertního plynu.

Výhodou je, pokud je šnekový dopravník poháněn motoreduktorem šneku a rozmělňovač je poháněn motoreduktorem rozmělňovače.

Výhodou je také odizolování prostoru rozmělňovače, přepravního kanálu a odplyňovací komory od okolního vzduchu.

Objasnění výkresů

Předmět vynálezu je zobrazen na připojeném výkresu, na kterém je schematicky znázorněn systém pro přípravu a plynotěsné podávání vsázky do zařízení pro tepelnou přeměnu odpadu.

Příklady uskutečnění vynálezu

Jak je zobrazeno na připojeném výkresu, systém pro přípravu a plynotěsné podávání vsázky do zařízení pro tepelnou přeměnu odpadu začíná násypnou komorou 1. Do této násypné komory 1 je nasypávána dříve připravená vsázka, tvořící připravený odpad z tetrapaku. Vsázka je připravována na jiné výrobní lince a tvoří ji rozmělněný (na velikost 25 mm) odpad z tetrapaku, ve větší míře zbavený papírových složek. Tento odpad obsahuje polyetylén, polypropylen, zbytky hliníku a zbytkové množství papíru. Vsázka je nasypávána do výšky 1 až 1,2 metru, což usnadňuje odběr vsázky šnekovým dopravníkem 2, který se nachází na spodní straně násypné komory.

Šnekový dopravník 2 přemisťuje vsázku do stlačovací komory 3. Ve stlačovací komoře 3 je vsázka lisována silou, která odpovídá tlaku 150 kilogramů. Způsobuje to vytvoření plynotěsné hráze se současným zajištěním přepravy kompaktní vsázky směrem k rozmělňovači 4. Šnekový dopravník 2 přepravuje vsázku do stlačovací komory 3 regulovanou rychlostí, a tím plynule regulovaným - pomocí frekvenčního měniče množstvím v rozmezí od 200 do 1600 kg/h. Šnekový dopravník 2 je poháněn motoreduktorem šneku 11, umožňujícím regulaci rychlosti přepravy vsázky.

Během tohoto procesu proběhne odvzdušnění vsázky. Stlačený vzduch je vytlačen ve směru násypné komory 1, a odvzdušněná vsázka se dostává do rozmělňovače 4. Rozmělňovač 4 je poháněn motoreduktorem rozmělňovače 12.

Následně rozmělňovač 4, který se otáčí rychlostí 100 ot./min., drobí stlačený materiál v místě výstupu ze stlačovací komory 3 na vstupní frakci, která je však již zásadně zbavena vzduchu.

Následně je materiál vsázky gravitačně vsypáván z komory rozmělňovače 4 do násypného potrubí 13. V násypném potrubí 13, ve svislém uspořádání, je umístěna odplyňovací komora 5, vybavená horní zástrčkou 6 a dolní zástrčkou 7. Pokud je komora prázdná a obě zástrčky jsou uzavřeny, odplyňovací komora 5 je proplachována oxidem uhličitým. K tomuto účelu slouží dva ventily: vstupní ventil 8 a výstupní ventil 9.

« ·

-6Do propláchnuté (oxidem uhličitým) odplyňovací komory 5 se po otevření horní zástrčky 6 gravitačně spouští dávka vsázky. Následně se zavírá horní zástrčka 6 a otevře se dolní zástrčka 7. Po otevření dolní zástrčky 7 se vyprazdňuje odplyňovací komora 5 a vsázka se přemístí do násypné komory reaktoru 10. Dolní zástrčka 7 se uzavírá. Když jsou uzavřeny obě zástrčky, horní zástrčka 6 i dolní zástrčka 7, dochází k propláchnutí odplyňovací komory 5 oxidem uhličitým.

Systém pro přípravu a plynotěsné podávání vsázky do zařízení pro tepelnou přeměnu odpadu je od stlačovací komory 3 těsně izolován od okolí.

Claims (7)

1. Patentové nároky

   1. Způsob přípravy a plynotěsného podávání vsázky do zařízení pro tepelnou přeměnu odpadu, ve kterém:

   - rozmělněná a vytříděná vsázka z odpadu obsahujícího uhlovodíky se nasypává do násypné komory,

   - vsázka se přemisťuje pomocí dopravníku do komory reaktoru, vyznačující se tím, že

   - z násypné komory (1) se vsázka přemisťuje šnekovým dopravníkem (2) do stlačovací komory (3),

   - vsázka se ve stlačovací komoře (3) stlačuje, čímž dochází k odstranění vzduchu z materiálu vsázky,

   - stlačená vsázka se ze stlačovací komory (3) přemisťuje do rozmělňovače (4),

   - vsázka se rozmělňuje a uvolňuje bez přístupu vzduchu,

   - vsázka se přemisťuje do násypného potrubí (13), ve kterém je situována odplyňovací komora (5) s horní zástrčkou (6) a dolní zástrčkou (7),

   - otevřením horní zástrčky (6) se dávka vsázky přemisťuje do odplyňovací komory (5),

   - uzavírá se horní zástrčka (6) a otevírá se dolní zástrčka (7),

   - vsázka se přemisťuje z odplyňovací komory (5) do násypné komory reaktoru (10),

   - uzavírá se dolní zástrčka (7) a odplyňovací komora (5) se bez obsahu proplachuje inertním plynem.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozmělněná a vytříděná vsázka z odpadu obsahujícího uhlovodíky, nasypávaná do násypné komory (1), je tvořena odpadem z tetrapaku, který obsahuje zejména polyetylén a polypropylen, rozmělněný na rozměry 20-30 mm.
3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozmělněná a vytříděná vsázka se stlačuje ve stlačovací komoře (3) silou, odpovídající tlaku 150 kg.
4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že při uzavřených zástrčkách, horní zástrčce (6) a dolní zástrčce (7), se odplyňovací komora (5) proplachuje oxidem uhličitým.
5. 5. Systém pro přípravu a plynotěsné podávání vsázky do zařízení pro tepelnou přeměnu odpadu, mající násypnou komoru (1), potrubí (13) a dopravník (2) pro přemisťování vsázky směrem k násypné komoře reaktoru (10), vyznačující se tím, že v násypné komoře (1) je situován šnekový dopravník (2) a násypná komora (1) je spojena se stlačovací komorou (3), umožňující stlačování vsázky, přičemž za stlačovací komorou (3) je umístěn rozmělňovač (4), spojený s násypným potrubím (13), které je opatřeno odplyňovací komorou (5), jež je dále opatřena horní zástrčkou (6) a dolní zástrčkou (7), přičemž odplyňovací komora (5) je opatřena přívodním ventilem (8) a odvodním ventilem (9) inertního plynu.
6. 6. Systém podle nároku 5, vyznačující se tím, že šnekový dopravník (2) je poháněn motoreduktorem (11) šneku a rozmělňovač (4) je poháněn motoreduktorem (12) rozmělňovače.
7. 7. Systém podle nároku 5, vyznačující se tím, že prostor rozmělňovače (4), násypné potrubí (13) a odplyňovací komora (5) jsou těsně odizolovány od okolního vzduchu.