CZ281282B6 - Způsob zneškodňování pevných a kapalných odpadních látek ve zplyňovacím procesu při tlakovém zplynování v pevném loži - Google Patents
Způsob zneškodňování pevných a kapalných odpadních látek ve zplyňovacím procesu při tlakovém zplynování v pevném loži Download PDFInfo
- Publication number
- CZ281282B6 CZ281282B6 CS923857A CS385792A CZ281282B6 CZ 281282 B6 CZ281282 B6 CZ 281282B6 CS 923857 A CS923857 A CS 923857A CS 385792 A CS385792 A CS 385792A CZ 281282 B6 CZ281282 B6 CZ 281282B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- gasifier
- fixed bed
- gasification
- solid
- weight
- Prior art date
Links
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 25
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000003077 lignite Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 231100001240 inorganic pollutant Toxicity 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 claims description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 2
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 abstract description 7
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 2
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 2
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000011273 tar residue Substances 0.000 description 1
- 239000010784 textile waste Substances 0.000 description 1
- -1 tire shredding Substances 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/06—Reclamation of contaminated soil thermally
- B09C1/067—Reclamation of contaminated soil thermally by vitrification
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/20—Apparatus; Plants
- C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
- C10J3/40—Movable grates
- C10J3/42—Rotary grates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/093—Coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0946—Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Pevné a kapalné odpadní látky se zneškodňují v procesu tlakového zplynování s pevným ložem v přímé součinnosti s proudovým zplynování nebo za použití úpravárenských zařízení plynu a plynového kondenzátu ve spojení se zařízeními na proudové zplynování. Pevné a kapalné odpadní látky se společně s kusovým hnědým uhlím autotermicky zplyňují v tlakovém zplynovači s pevným ložem za pomocí zplynovací látky obsahující kyslík. Hnědé uhlí, které tvoří součást zplynovací látky, a to podle složení odpadních látek v množství 20 až 99 % hmotnostních, se ve zplynovači s pevným ložem přeměňuje příslušným pracovním postupem při teplotě cca 750 .sup.o.n.C v aktivát. Aktivát absorbuje vysokovroucí organické sloučeniny, páry solí a těžkých kovů a vede je dále do oblastí zplynovače s pevným ložem s teplotami > 1200 .sup. o.n.C. Přitom se vysokovroucí organické látky ničí a těžké kovy a jejich soli roztaví do strusky. Lehce vroucí částice škodlivých látek se pak zneškodní ve známých úpravárenských zařízenícŕ
Description
Oblast techniky
Vynález se týká oblasti zplyňování, zejména tlakového zplynavání v pevném loži, jakož i oblasti zneškodňování odpadních látek.
Dosavadní stav techniky
Zplyňování v pevném loži je provozováno s nejrůznějšími vsázkovými materiály, jako je surové hnědé uhlí, hnědouhelné brikety, hnědé tvrdé uhlí a černé uhlí. Kvalita těchto vsázkových materiálů vzhledem k obsahu popela a vody může kolísat v širokých mezích. Náklady na úpravu zplyňovací látky jsou nepatrné. Tato relativně vysoká nenáročnost tlakového zplyňováni v pevném loži a. možnost hmotného využití produktu vedly mezi jiným k přidávání odpadních látek.
Základní nevýhoda tlakového zplyňování v pevném loži spočívá v tom, že v surovém plynu je obsažen prach, vysokovroucí a nízkovroucí uhlovodíky a ve vodě rozpustné organické a anorganické sloučeniny a že je zapotřebí nákladných vedlejších zařízení k získávání a zhodnocení jednotlivých produktů, jakož i k zamezení škod na životním prostředí.
Z DD-PS 259 875 je znám způsob, podle něhož je k vyloučení vedlejších produktů v tlakovém zplyňovači s pevným ložem násypná výška paliva extrémně snížena, čímž je v plynovém prostoru dosaženo teploty cca 1000°C a dehty, oleje a částice prachu, obsažené v surovém plynu, mohou být v plynovém prostoru rovněž přeměněny v surový plyn. Tento způsob není z bezpečnostního hlediska technicky ovladatelný, neboř v důsledku extrémně nízkého násypu pevného lože dochází k průnikům kyslíku, jež mohou vést k explozi plynu. Dále je známo řešení podle DD-PS 43 253, podle něhož se mohou kapalné a plynné částečky, obsažené v plynu, při opouštění zařízení autooxidačně za přívodu zplyňovacího prostředku přeměnit v plyn. Tento způsob nemá hospodářský význam, neboř část vyrobeného plynu je spalována. Rovněž nelze zaručit dokonalou přeměnu veškerých kapalných i pevných částeček. Jelikož tento návrh neobsahuje konkrétní pracovní návod, je třeba při provádění tohoto způsobu počítat i s explozemi plynu.
V DD-PS 150 475 je uvedeno řešení, podle něhož pomocí vsázky hydrogenačního katalyzátoru mohou být při následném zplyňování surového plynu z tlakového zplyňovače s pevným ložem přeměněny prostřednictvím hydrokrakování vyšší uhlovodíky. Nevýhodou tohoto způsobu je, že vstupní teplota surového plynu v dalším zplyňovači musí být nastavena na pracovní teplotu katalyzátoru. Při použití hnědého uhlí jakožto vsázky do zplyňovacího procesu je toho dosaženo pouze pomocí složité řídicí a provozní techniky. Další nevýhodou tohoto způsobu je rychlé znečištěni katalyzátoru uhelným prachem a částečkami popela, které jsou přiváděny se surovým plynem, a z toho plynoucí vysoké provozní náklady. Dále jsou v DE-OS 253 219 7 a 253 219 8 uvedeny návrhy, na jejichž základě má být následné zplyňováni uhlovodíků v surovém plynu z tlakového
-1CZ 281282 B6 zplyňování v pevném loži provedeno za přívodu kyslíku do dalšího zplyňovače, jenž má pevné lože z inertního nebo katalyzátorového materiálu, čímž v důsledku zvýšení teploty může dojít ke zplyňovacím a krakovacím reakcím.
Nevýhoda tohoto způsobu spočívá v tom, že v přídavném zplyňovači není možné řídit ani složení surového plynu, ani jeho množství a znečištění násypu pevného lože v přídavném zplyňovači prachem a popelem může vést k poklesu výkonu, popřípadě zastavení zplyňovacího procesu.
Pro odpady s organickými škodlivinami, jako dioxiny a furany, jakož i s těžkými kovy, byla navržena řešení, spočívající ve spojení s jílovitými, hlinitými materiály pro zbytky, obsahující těžké kovy, jejich zpracování na pevné produkty schopné deponování, jež by byly následné s velmi vysokými náklady uloženy v podzemních deponiích.
Alternativní řešení počítají s drcením odpadu. Takováto řešeni jsou popsána v DE-PS 393 934 a DE-PS 320 698 4. Zmíněná zařízení vyžadují však velice vysoké náklady na energii. V současné době se nacházejí převážně ve stadiu laboratorních zařízení a k přechodu do praxe bude ještě třeba značných vývojových nákladů.
Z oblasti zplyňování je znám návrh podle DD-PS 267 880, podle něhož je kapalné palivo, obsahující -popel, . přiváděno do reakčního prostoru nezávisle na hořáku, jenž je napájen palivem, obsahujícím prach, a to přívodním vedením spolu s vodní párou a kyslík, potřebný pro autotermickou částečnou oxidaci kapalného paliva, obsahujícího popel, je přiváděn do zplyňovacího reaktoru přes hořák uhelného prachu.
Zplyňování kapalných zbytků vyžaduje podle tohoto způsobu značnou vsázku uhelného prachu. Množství vsázky kapalných zbytků je u tohoto způsobu značně nízké.
Také další patenty z oblasti tlakového zplyňováni v pevném loži, které byly z důvodu posouzeni vzaty na zřetel, jako DE 261 930 2, DE 334 238 3a DE 332 720 3, které pro roztaveni anorganických škodlivin navrhují struskový odpad, nenalézají žádné řešení pro zamezení pohlcování par těžkých kovů surovým plynem.
Úkol vynálezu spočívá v navržení takového způsobu zneškodňování pevných a kapalných odpadních látek, který by umožňoval zlepšení odstranění anorganických škodlivin nebo také vysokovroucích organických škodlivin s vysokým stupněm účinnosti.
Podstata vynálezu
Tento úkol splňuje způsob zneškodňování pevných a kapalných odpadních látek ve zplyňovacím procesu při tlakovém zplyňování v pevném loži podle vynálezu, jehož podstatou je, že do tlakového zplyňovače s pevným ložem je přiváděno 1 až 80 % odpadních látek a 20 až 99 % hmotnostích zplyňovači látky, jako kusové hnědé uhlí, přičemž podíl hnědého uhlí je stanoven tak, že výhřevnost zplyňovači látky činí nejméně 12 MJ/kg, částice těžkých kovů
-2CZ 281282 B6 v odpadu s destilačním rozsahem přes 650 ’C, vztaženo na podíl uhlí, činí pod 5 g/kg uhlí, podíl zplyňovací směsi se zrněním pod 10 mm není menší než 20 % hmotnostních a podíl odpadních látek se sypnou hustotou pod 400 kg/m3 nepřesahuje 50 % hmotnostních zplyňovací látky.
Podíl přiváděného hnědého uhlí je přizpůsoben množství částic škodlivých látek, jakož i výhřevnosti odpadních látek.
Je řízen proporcionálně k množství solí, těžkých kovů, dioxinu a furanu a naopak k výhřevnosti odpadních látek. V tlakovém zplyňovači s pevným ložem se díky vytvoření definovaného teplotního profilu v násypu přemění hnědé uhlí při teplotách 300 až 800 'C a prodlevě > 1 h v aktivát se specifickým povrchem cca 400 m2/g, který adsorbuje páry těžkých kovů, solí, dioxinu a furanu, uvolněné z odpadních látek a dopravuje je do hlubších oblastí násypu s teplotami cca 1200 ’C. Při těchto teplotách jsou organické sloučeniny škodlivých látek zničeny a anorganické sloučeniny jsou převážně zakotveny do vznikající strusky.
Nastavení shora zmíněného teplotního profilu, maximální teploty v násypu a prodlevy hnědého uhlí při teplotách 300 až 800 ’C k vytvoření aktivátu je v tlakovém zplyňovači s pevným ložem s objemem cca 80 m3 prováděno následujícím způsobem:
Prodlevy hnědého uhlí > 1 h v teplotním rozsahu 300 až 800 ’C
O je dosaženo nastavením přívodu kyslíku cca 3400 mJ O2/h. Nižší přívod kyslíku způsobí delší prodlevy.
Maximální teplota v násypu je řízena volbou poměru páry a kyslíku. Při nastavení tohoto poměru 7 kg páry/1 m3 O2 obnáší maximální teplota cca 1200 ’C. S poklesem poměru páry a kyslíku se maximální teplota odpovídajícím způsobem zvyšuje.
Poloha a vytvořeni reakčních oblastí, seznatelné na teplotním profilu oblastních teplotních měřeni na obvodu zplyňovače v jedné nebo více rovinách jsou udržovány na požadované úrovni prostřednictvím kontinuálního odpichování strusky a sledováním poměru množství zavážených minerálních látek k vystupující strusce. Při správném nastavení činí průměrná hodnota teploty v nejvyšším místě otočného roštu cca 350 ’C a v rovině o 2 m výše cca 450 °C. Maximální teplota by ale měla vždy ležet v blízkosti teploty tavení popela. Rozbor zrněni vystupující strusky potvrzuje optimální maximální teplotu tehdy, když zrna o velikosti < 5 mm neobnášejí více než 40 % hmotnostních.
Jako další kontrolní parametr, co se týče polohy a vytvoření reakčních oblastí, slouží obsah C02 ve zplyňovaném plynu, jenž by měl být < 40 % objemových, teplota vystupujícího surového plynu, jejíž hodnota by měla být mezi 350 a 550 ’C, teplota vystupující strusky, jež by měla ležet mezi 250 a 350 °C a diferenční tlak násypu generátoru, který nesmí stoupnout nad 10 kPa.
Optimálního způsobu provozu lze dosáhnout algoritmickým spojením všech uvedených parametrů.
-3CZ 281282 B6
Přivádění pevných odpadních látek se provádí ve směsi s uhlím přes plavící komoru do tlakového zplyňovače s pevným ložem. Při kompaktní formě by mělo být zrnění v rozmezí 5 až 100 mm, přičemž sypná hustota celkové směsi by neměla překročit 500 kg/m3.
Kapalné odpadní látky s obsahem pevných částic 1 až 40 % hmotnostních jsou přiváděny v horní části tlakového zplyňovače s pevným ložem spolu s 1 až 20 % hmotnostních vsázky zplyňovacího materiálu přímo do násypu.
Jakožto odpadní látky mohou být zpracovány drcené lehké materiály, umělohmotné odpady, textilní odpady, odřezky pneumatik, papír a dřevěné odpady, uložený aktivní koks, kontaminovaná půda, kaly z čistíren a z barev, jakož i směsi olejů a dehtů, obsahující pevné částice.
Odvádění strusky z tlakového zplyňovače s pevným ložem se provádí pomocí otočného roštu kontinuálně přes plavící komoru. Struska neobsahuje žádné škodliviny, působící aktivně na okolí. Může být použita ve stavebním průmyslu nebo deponována.
Surový plyn, opouštějící tlakový zplyňovač s pevným ložem, ještě obsahuje částečky škodlivých látek, které v důsledku svého nízkého bodu varu nemohly být dopraveny do spodních oblastí násypu s vyšší teplotou a tam zničeny nebo zneškodněny. Toto je zajištěno až v zařízeních na úpravu plynu a plynového kondenzátu a/nebo v zařízeních pro proudové zplyňování.
Výhoda způsobu podle vynálezu spočívá zejména v tom, že v tlakovém zplyňovači s pevným ložem jsou páry škodlivých látek adsorbovány v aktivátu, vyrobeném z uhlí, a jsou spolu s ním dopravovány do oblasti s vyšší teplotou, kde mohou být zneškodněny. Další výhodou je, že výroba aktivátu, potřebného pro zmíněné účely, probíhá v tom samém reaktoru, v němž probíhá zneškodnění odpadních látek.
Přehled obrázků na výkresech
Na přiloženém výkresu je znázorněn příklad provedení vynálezu, který je blíže popsán v následujícím textu.
Příklad provedení vynálezu
Do tlakového zplyňovače s pevným ložem 1 provozovaného pod tlakem 2,5 MPa, je zaváženo každou hodinu 10,5 t odpadu. Složení odpadů je následující:
-4CZ 281282 B6
| Těžké kovy bod varu 650 °c | ||||||
| mg/kg | g/h | |||||
| 3 | t/h | kontaminovaná půda 2 | 8 | 570 | 25 | 710 |
| 2 | t/h | drcený lehký odpad | 730 | 1 | 460 | |
| 2 | t/h | kontaminovaný dřevěný odpad 4. | 300 | 600 | ||
| 0,5 | t/h | odřezky pneumatik 5 | 21 | 000 | 10 | 500 |
| 2 | t/h | kal 6 z čistíren (40 % hmot, sušiny) | 1 | 275 | 2 | 550 |
| 1 | t/h | směs zbytků olejů a dehtů 7 | 10 | 10 | ||
| 10,5 | t/h | odpadu | 40 | 830 |
| Výhřevnost | Zrnění | 10 mm | Sypná | hustota | ||
| 400 | kg/m3 | |||||
| Podíl | Množství 1 | Hustota | Množství | |||
| MJ/kg | MJ/hX103 | % hmotn. | t/h | kg/m3 | t/h | |
| (2) | 1,5 | 4,5 | 70 | 2,1 | 1 200 | |
| (3) | 6,3 | 12,6 | 5 | 0,1 | 200 | 2 |
| (4) | 8,0 | 16,0 | 5 | 0,1 | 300 | 2 |
| (5) | 28,0 | 14,0 | 2 | 0,01 | 350 | 0,5 |
| (6) | 4,0 | 8,0 | 10 | 0,2 | 450 | |
| (7) | 25,1 | 25,1 | 20 | 0,2 | 1 000 | |
| 80,2 X103 | MJ/h | 2,71 t/h | 4,5 |
Potřeba uhlí se pak řídí tak, aby bylo vyhověno požadavkům, jako obsah těžkých kovů, vztažený na podíl uhlí < 5 g/kg, výhřevnost > 12 MJ/kg zplyňovaci látky, podíl zrnění < 10 mm < 20 % hmotnostních ve zplyňovaci látce a odpadní komponenty se sypnou hustotou < 400 kg/m3 < 50 % hmotnostních, popřípadě celková sypná hustota > 500 kg/m3 ve zplyňovaci látce.
V uvedeném příkladu provedení při proudu množství těžkých kovů 40830 g/h vzniká potřeba uhlí (40830 g/h těžkých kovů/h : 5 g těžkých kovů/kg hnědého uhlí) 8,166 t/h. Při tomto podílu uhlí jsou ostatní mezní hodnoty dodrženy (výhřevnost, zrnění < 10 mm a sypná hustota < 400 kg/m3). Žádné změny ohledně komponent nejsou zapotřebí. Množství zplyňovaci látky, které přichází do tlakového zplyňovače 1 s pevným ložem za jednu hodinu obnáší
10,5 t odpadu 4. + 8,166 t hnědého uhlí 8. = 18,666 t. Množství kyslíku, potřebné pro zplyňování činí 0,0083 m3 O2/MJ tepelného obsahu zplyňovaci látky. Z toho vyplývá množství kyslíku (80,2 x 103 MJ/h + 16,8 x 103 MJ/h x 8,166 t/h) x 0,0083 m3/MJ = 1800 m3 O2/h.
Prodleva, potřebná při těchto podmínkách k aktivizaci hnědého uhlí, se vypočte následujícím způsobem:
-5CZ 281282 B6
Sypny objem reaktoru x podíly mezi 300 a 500°C___________________ proud množství zplyňovací látky/sypná hustota zplyňovací látky m3 x 0,7 ------------------— = 2,1 h 18,666 kg/h/700 kg/mJ
2,1 h je postačující doba pro aktivaci.
Kyslík je ve směsi 10 spolu s 12,6 t páry za hodinu zaváděn přes otočný rošt 9 do zplyňovače s pevným ložem 1. Takto vzniklá směs páry a kyslíku o poměru 7/kg páry/m3 02 způsobí v oxidační zóně zplyňovače teplotu 1200 ’C. Vzniká struskový granulát 12, v němž jsou roztaveny těžké kovy, o celkovém množství 4 t/h, který je kontinuálně nad otočným roštem 9. odebírán při sledování poměru množství vstupujících minerálních látek k vystupujícímu množství strusky (poměr = 1,2 :1) a odváděn dále k zužitkování. Prostřednictvím teplotních měření 11 na obvodu reaktoru se provádí kontrola úrovně zón, které jsou důležité pro tvoření aktivátu.
V tlakovém zplyňovači s pevným ložem 1 jsou uhlovodíky, obsažené v kontaminované půdě 2, oddestilovány, rozštěpeny nebo zplyňovány. Části starých pneumatik 5 a drceného lehkého odpadu 3 jsou přeměněny ze 40 až 70 % hmotnostních v plynové částice a z 20 až 50 % hmotnostních v uhlovodíky, 3 až 12 % hmotnostních, v závislosti na složení, přechází do popela nebo strusky, zbytkové podíly jsou vynášeny přes otočný rošt jako směs strusky a popela.
Přes sběrný prostor surového plynu 13 je prostřednictvím sběrného potrubí surového plynu 14 vedeno 12600 mJ suchého surového plynu a 8400 m3 páry/h do úpravárenských zařízení plynu a plynového kondenzátu a/nebo do zařízeni k proudovému zplyňování. Přiváděný plyn vykazuje následující složení:
| co2 | — | 33,5 | % | obj emových |
| co | - | 15,0 | % | obj emových |
| h2 | - | 36,0 | % | obj emových |
| ch4 | - | 12,5 | % | obj emových |
| N2 | - | 0,9 | % | objemových |
| °2 | - | 0,1 | % | obj emových |
| C1 ~ C4 | - | 2,0 | % | obj emových |
Dále obsahuje surový plyn cca 90 g cyklických a alifatických uhlovodíků a 10 g prachu, který obsahuje asi 20 % hmotnostních částic popela.
Claims (8)
- PATENTOVÉNÁROKY1. Způsob zneškodňování pevných a kapalných odpadních látek ve zplyňovacím procesu při tlakovém zplyňování v pevném loži, vyznačující se tím, že do tlakového zplyňovače s pevným ložem je přiváděno 1 až 80 % odpadních látek a 20 až 99 % hmotnostních zplyňovací látky jako kusové hnědé uhlí, přičemž podíl hnědého uhlí je stanoven tak, že výhřevnost zplyňovací látky činí nejméně 12 MJ/kg, částice těžkých kovů v odpadu s destilačním rozsahem přes 650 °C, vztaženo na podíl uhlí, činí pod 5 g/kg uhlí, podíl zplyňovací směsi se zrněním pod 10 mm není menší než 20 % hmotnostních a podíl odpadních látek se sypnou hustotou pod 400 kg/m3 nepřesahuje 50 % hmotnostních zplyňovací látky.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kapalné odpadní látky obsahují 1 až 40 % hmotnostních pevných částic a jsou v množství 1 až 20 % hmotnostních zplyňovací látky přímo přiváděny do zplyňovače pevných látek.
- 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pevné odpadní látky v kusovité kompaktní formě s velikostí zrna > 5 a < 100 mm jsou ve směsi s uhlím přiváděny do zplyňovače pevných látek.
- 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že do tlakového zplyňovače s pevným ložem se současně zavážejí různé odpadni látky, pevné a kapalné, jejichž směšovací poměr se nastaví podle změřených hodnot zatížení škodlivými látkami, měrné hmotnosti a spektra zrnitosti, a že k tomu se podle předem daných mezních hodnot, jako je obsah těžkých kovů, vztažený na podíl uhlí < 5 g/kg, výhřevnost > 12 MJ/kg zplyňovací látky, podíl zrnění < 10 mm > 20 % hmotnostních ve zplyňovací látce a odpadní komponenty se sypnou hustotou < 400 kg/m3 < 50 % hmotnostních, popřípadě celková sypná hustota > 500 kg/m3 ve zplyňovací látce, zjistí potřeba uhlí.
- 5. Způsob podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že řízení procesu v tlakovém zplyňovači s pevným ložem je prováděno tak, že jak z teplotního profilu v násypu zplyňovací látky při teplotách 300 až 800 °C, tak také z doby prodlení zplyňovací látky > 1 h a vzniku určitých zón v tlakovém zplyňovači s pevným ložem vznikne aktivní uhlí, které adsorbuje škodlivé látky, například PCB a/nebo dioxin, jakož i těžké kovy a/nebo solné páry, které jsou potom dopravovány do oblastí zplyňovače s teplotami vyššími než 1200 °C, v nichž dochází ke zničeni organických škodlivých látek, popřípadě k roztavení anorganických škodlivých látek do částeček strusky.
- 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že doba prodlení v aktivizačním rozsahu teplot, potřebná pro aktivaci, se nastaví pomocí dávky kyslíku, dodávané každou hodinu, k čemuž se dosáhne doby prodlení hnědého uhlí > 1 h-7CZ 281282 B6 v rozsahu teplot 300 až 800 ’C nastavením přívodu kyslíku o3400 m O2/h, přičemž nižší přiváděná množství kyslíku způsobují vyšší doby prodlení.
- 7. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že teplota tavení škodlivých látek 1200 ’C se řídí prostřednictvím poměru páry ke kyslíku 7 kg páry/1 m3 O2, přičemž snížením poměru pára/kyslík se maximální teplota dále zvýší.
- 8. Způsob podle nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že poloha a vytvoření reakčních oblastí, jejichž teplotní profil se určí měřením v oblastech na obvodu zplyňovače s pevným ložem v jedné nebo několika rovinách a jejichž vhodná hodnota v nejvyšším místě otočného roštu je 350 ’C a v rovině o 2 m vyšší 450 °C, se udržují na požadované úrovni pomocí kontinuálního odpichování strusky a sledováním poměru množství zavážených minerálních látek k vystupující strusce, přičemž dalšími hodnotami pro určení polohy a vytvořeni reakčních oblastí jsou obsah C02 ve zplyňovaném plynu, jenž je < 40 % objemových, teplota vystupujícího surového plynu, jejíž hodnota je mezi 350 a 550 °C, teplota vystupující strusky, jež leží mezi 250 a 350 ’C a diferenční tlak násypu generátoru, který činí nejvýše 10 kPa.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4226015A DE4226015C1 (de) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | Verfahren zur Entsorgung von festen und flüssigen Abfallstoffen im Vergasungsprozeß bei der Festbettdruckvergasung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ385792A3 CZ385792A3 (en) | 1994-12-15 |
| CZ281282B6 true CZ281282B6 (cs) | 1996-08-14 |
Family
ID=6464979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS923857A CZ281282B6 (cs) | 1992-08-06 | 1992-12-23 | Způsob zneškodňování pevných a kapalných odpadních látek ve zplyňovacím procesu při tlakovém zplynování v pevném loži |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ281282B6 (cs) |
| DE (1) | DE4226015C1 (cs) |
| FR (1) | FR2694567A1 (cs) |
| GB (1) | GB2269389B (cs) |
| PL (1) | PL298422A1 (cs) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304091B6 (cs) * | 2007-11-23 | 2013-10-16 | Vysoká skola bánská - Technická univerzita Ostrava | Zpusob výroby plynu z alespon cástecne zplynitelného pevného materiálu a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
| CN111187645A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-22 | 清华大学 | 汽车拆解废物热解气化制取燃气用于熔铝炉的系统与工艺 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4408581C2 (de) * | 1994-03-14 | 1996-09-26 | Schwarze Pumpe Energiewerke Ag | Verfahren zur Verwertung von festen Verpackungen |
| DE19509570C2 (de) * | 1995-03-16 | 1997-01-16 | Schwarze Pumpe Energiewerke Ag | Verfahren zur Pyrolyse und Festbettdruckvergasung von kohlenstoffhaltigen Stoffen |
| DE19916271C2 (de) * | 1999-04-12 | 2002-10-17 | Schwarze Pumpe Energiewerke Ag | Verfahren zur Herstellung thermofester Pellets für die Vergasung |
| DE10226556C1 (de) * | 2002-06-14 | 2003-12-24 | Schwarze Pumpe Energiewerke Ag | Vergasungsstoffmischung für die Abfallvergasung |
| DE102009041854A1 (de) | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Uhde Gmbh | Verfahren zur kombinierten Rückstandsvergasung von flüssigen und festen Brennstoffen |
| CN107983765B (zh) * | 2017-12-19 | 2020-08-04 | 中石化炼化工程（集团）股份有限公司 | 有机污染土壤修复系统及工艺 |
| CN112745964A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-05-04 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 一种环保型的固废废旧轮胎欧冶炉处理装置 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3920417A (en) * | 1973-06-29 | 1975-11-18 | Combustion Eng | Method of gasifying carbonaceous material |
| US4052173A (en) * | 1974-07-29 | 1977-10-04 | Dynecology Incorporated | Simultaneous gasification of coal and pyrolysis of organic solid waste materials |
| DE2532198C3 (de) * | 1975-07-18 | 1980-05-22 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Erzeugung heizwertreicher Gase |
| DE2532197C3 (de) * | 1975-07-18 | 1980-05-22 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Erzeugung von Synthesegasen |
| DE2607745C2 (de) * | 1976-02-26 | 1984-03-15 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zum Behandeln von Kondensat aus der Kühlung von Rohgas der Druckvergasung fester Brennstoffe |
| DE3108213A1 (de) * | 1981-03-05 | 1982-09-16 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren und reaktor zum vergasen fester brennstoffe |
| DE3327203C2 (de) * | 1983-07-28 | 1987-05-14 | Jobst Prof. Dr.-Ing. 4690 Herne Hapke | Feststoffvergaser mit Gasumwälzung und Abzug flüssiger Schlacke für Müll |
| DE3333870A1 (de) * | 1983-09-20 | 1985-03-28 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zum betreiben eines reaktors zum vergasen fester brennstoffe |
| DE3346105C2 (de) * | 1983-12-21 | 1986-03-13 | Didier Engineering Gmbh, 4300 Essen | Generator zum Vergasen von Brennstoffen fester wie auch flüssiger und/oder gasförmiger Art |
| DE3642103A1 (de) * | 1986-03-12 | 1988-06-16 | Artur Richard Greul | Vergasung von hausmuell, sondermuell, auch hochtoxischem im schmelzvergaser |
| DD259875A1 (de) * | 1987-04-20 | 1988-09-07 | Schwarze Pumpe Gas Veb | Verfahren und vorrichtung zur partiellen, nichtkatalytischen oxidation von druckvergasungsrohgasen |
| DD267880A3 (de) * | 1987-08-17 | 1989-05-17 | Freiberg Brennstoffinst | Verfahren zur gemeinsamen vergasung von fluessigen und festen, staubfoermigen brennstoffen |
| DE3919011A1 (de) * | 1989-06-10 | 1990-12-20 | Neunkirchen Ziegelwerk | Verfahren zur wiederverwertung von staub- oder schlammfoermig anfallendem sonderabfall |
| DE3929925A1 (de) * | 1989-09-08 | 1991-03-21 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum regeln der vergasung fester brennstoffe im drehrost-gaserzeuger |
| DE3939344C2 (de) * | 1989-11-29 | 1993-11-04 | Babcock Anlagen Gmbh | Verfahren zum behandeln von rueckstaenden einer abfallverbrennungsanlage und abfallverbrennungsanlage zur durchfuehrung des verfahrens |
| US5104419A (en) * | 1990-02-28 | 1992-04-14 | Funk Harald F | Solid waste refining and conversion to methanol |
| US5134944A (en) * | 1991-02-28 | 1992-08-04 | Keller Leonard J | Processes and means for waste resources utilization |
-
1992
- 1992-08-06 DE DE4226015A patent/DE4226015C1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-23 CZ CS923857A patent/CZ281282B6/cs not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-02-18 FR FR9301852A patent/FR2694567A1/fr active Pending
- 1993-03-22 GB GB9305932A patent/GB2269389B/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-07 PL PL29842293A patent/PL298422A1/xx unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304091B6 (cs) * | 2007-11-23 | 2013-10-16 | Vysoká skola bánská - Technická univerzita Ostrava | Zpusob výroby plynu z alespon cástecne zplynitelného pevného materiálu a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
| CN111187645A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-22 | 清华大学 | 汽车拆解废物热解气化制取燃气用于熔铝炉的系统与工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2694567A1 (fr) | 1994-02-11 |
| CZ385792A3 (en) | 1994-12-15 |
| GB9305932D0 (en) | 1993-05-12 |
| DE4226015C1 (de) | 1994-01-13 |
| GB2269389B (en) | 1996-06-05 |
| GB2269389A (en) | 1994-02-09 |
| PL298422A1 (en) | 1994-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100445363B1 (ko) | 기화를통한폐기물처리장치및방법 | |
| JP5890440B2 (ja) | 廃棄物処理方法および装置 | |
| US5922090A (en) | Method and apparatus for treating wastes by gasification | |
| CA2827407C (en) | Waste treatment | |
| CZ83792A3 (en) | Process of simultaneous removal of solid and liquid waste substances | |
| US4977840A (en) | Minimization of environmental wastes | |
| EP0908672B1 (en) | Methods for fusion treating a solid waste for gasification | |
| KR20110000554A (ko) | 가공 공급원료/탄화물질 변환 및 가스 재구성을 이용한 가스화 시스템 | |
| WO2005120713A1 (en) | Method and apparatus for the treatment and utilization of solid and liquid waste mixtures | |
| CA2832892C (en) | Waste treatment | |
| JPH10310783A (ja) | 廃棄物の高温ガス化方法及び装置 | |
| CZ281282B6 (cs) | Způsob zneškodňování pevných a kapalných odpadních látek ve zplyňovacím procesu při tlakovém zplynování v pevném loži | |
| JP3079051B2 (ja) | 廃棄物のガス化処理方法 | |
| DE4226015C9 (de) | Verfahren zur Entsorgung von festen und flüssigen Abfallstoffen im Vergasungsprozeß bei der Festbettdruckvergasung | |
| JP4209701B2 (ja) | 可燃物のガス化方法及び装置並びにガス化溶融システム | |
| WO2018185782A1 (en) | Gasifier for gasification of municipal solid waste | |
| CZ279862B6 (cs) | Způsob zplyňování pevných a kapalných odpadů | |
| KR800001384B1 (ko) | 펠렛화된 폐기물 원료를 사용하여서 고체폐기물을 연료 기체로 전환시키는 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20071223 |