CZ295680B6

CZ295680B6 - Způsob tepelné transformace organických látek a materiálů obsahujících organické látky

Info

Publication number: CZ295680B6
Application number: CZ199932A
Authority: CZ
Inventors: Johann Lehner; Oskar Pammer; Hans Stiasny; Heinz Schöllnhammer; Hubert Zellner; Wolfgang Dipl. Ing. Trimmel
Original assignee: Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1997-07-07
Publication date: 2005-09-14
Also published as: CZ3299A3; AT405530B; BR9710287A; ATA125096A; WO1998002593A1; EP0912770A1; US6162280A; JP2000514503A

Abstract

U způsobu tepelné transformace organických látek a materiálů obsahujících organické látky ve dvouvrstvém spékacím procesu se po zapálení první vrstvy (5) nanáší druhá vrstva (8), přičemž druhá vrstva (8), obsahující organické látky, se nanáší při maximální tloušťce 20 % první vrstvy (5). S tepelným zpracováním (7) druhé vrstvy (8) se začne, když spalovací pásmo (6) první vrstvy (5) zajišťuje spálení organických látek vstupujících, sledujíce tlakový rozdíl, do spalovacího pásma (6) první vrstvy (5) z druhé vrstvy (8) alespoň ze 70 % a oblast nad spalovacím pásmem (6) první vrstvy (5) má ještě teplotu, která zamezuje kondenzaci organických látek vstupujících do první vrstvy (5) z druhé vrstvy (8).ŕ

Description

Způsob tepelné transformace organických látek a materiálů obsahujících organické látky

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu tepelné transformace organických látek a materiálů obsahujících organické látky ve dvouvrstvém spékacím procesu, přičemž po zapálení první vrstvy se nanáší druhá vrstva.

Dosavadní stav techniky

Při zpracování a obrábění kovových materiálů vznikají různé frakce obsahující kovové směsi, kteréžto směsi jsou znečištěny vodou, jakož i organickými oddělovacími činidly, mazivy nebo tenzidy.

Při procesech válcování vznikají například jako vedlejší produkt okuje. Válcovenské okuje, které sestávají z jemných částeček nahromaděných během procesu válcování, vnikají do vodního rozvodu a jsou vypouštěny ve formě kalu válcovenských okují. Válcovenské okuje vždy obsahují organická oddělovací a flotační činidla, a jsou proto výrobkem určeným pro odpad a zpracování.

V závislosti na výrobním procesu je podíl vody i uhlovodíků až 25 % hmotn. Protože organická nečistota je obtížně rozložitelná, vzniká problém recyklace. Chemické rozložení uhlovodíků ve spojení se zpracováním částečně oxidovaných kovových směsí se zbytkovou vlhkostí, která se odpaří, představuje ekonomické a ekologicky přípustné inženýrské řešení. Při řízení procesu však musí být zajištěno, že nenastane destilace vysoce těkavých uhlovodíků vodní parou.

K. Killmann a L. Schellberg: Moglichkeiten der Aufarbeitung olhaltiger Walzzunderschlamme (možnosti zpracování válcovenských kalů obsahujících olej), specializovaná literatura: Dritte Duisburger Recycling-Tage, 1988, str. 177 - 205, popisuje možnosti řízení v procesech dvouvrstvého spékání, ve kterých se po uložení první vrstvy na spékacím pásu tato vrstva uložená na základní vrstvě zapálí, přičemž je takto vytvořena základní vrstva, která se rovněž zapálí.

V doktorské práci Development and removal of aerosols in the double sintering process with rolling scale sludge charging Duisburg Comprehensive University, 1989, str. 1-3, 108, 109 popisuje autor zlepšený způsob řízení spékacího procesu řízeného dobami zapálení. Za prvé, zapálení horní vrstvy není provedeno, dokud celkový systém odpadního plynu nedosáhl pracovní teploty následkem vyhoření spodní vrstvy, a za druhé spalování horní vrstvy by mělo mít z důvodu bezpečnosti okamžik zapálení jednu minutu před zapálením spodní vrstvy. Způsob však popisuje dvojité spékací procesy s tloušťkami spékaných vrstev v rozsahu 200 až 400 mm. Tato provedení mají nevýhodu spočívající v tom, že vrstvy takto vytvořené způsobují velké rozdíly tlaku ve vzduchovém kompresoru.

Z EP 0 437 407 Al je známý způsob, při kterém se po nanesení a zapálení první slinuté základní vrstvy, která může také obsahovat pevná paliva a těkavé organické látky v materiálu obsahujícím železnou rudu, nanáší a slinuje druhá vrstva, která může případně obsahovat také pevná paliva jakož i odpařitelné organické látky v matrici rudy. Podle jednoho provedení se druhá spékaná vrstva zapálí s časovým zpožděním, které se určuje měřením teploty odpadního plynu a/nebo chemickou analýzou odpadního plynu. Při tomto způsobu se vytvářejí slinuté vrstvy, které mají nízkou propustnost pro plyn v závislosti na složení a řízení procesu.

Podstata vynálezu

V souladu s těmito skutečnostmi spočívá úkol vynálezu ve vytvoření způsobu, při kterém má druhá vrstva vyšší jakost spékání a při kterém se kromě toho dosáhne zvýšených hodnot odpadního plynu.

Vynález vytváří způsob tepelné transformace organických látek a materiálů obsahujících organické látky ve dvouvrstvém spékacím procesu, přičemž po zapálení první vrstvy se nanáší druhá vrstva. Podle vynálezu se druhá vrstva, obsahující organické látky, nanáší při maximální tloušťce 20 % první vrstvy. S tepelným zpracováním druhé vrstvy se začne, když spalovací pásmo první vrstvy zajišťuje spálení organických látek vstupujících, sledujíce tlakový rozdíl, do spalovacího pásma první vrstvy z druhé vrstvy alespoň ze 70 % a oblast nad spalovacím pásmem první vrstvy má ještě teplotu, která zamezuje kondenzaci organických látek vstupujících do první vrstvy z druhé vrstvy.

Podle výhodného provedení předloženého vynálezu se s tepelným zpracováním druhé vrstvy začne při 30 až 70 % celkové doby spékání, přednostně při 50 až 60 % od okamžiku zapálení první vrstvy až do chemického bodu prohoření.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se tepelné zpracování druhé vrstvy provádí při teplotě první vrstvy alespoň 400 °C.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu tepelné zpracování druhé vrstvy začne při teplotě odpadního plynu alespoň 50 °C.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se organickým látkám a materiálům druhé vrstvy, obsahujícím organické látky, přidávají přísady, přednostně metalotermické látky.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se pro tepelné zpracování a dopravu organických látek přivádí směs plynů, přednostně vzduchu, a tato směs plynů se odsává skrze slinuté vrstvy.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se tepelné zpracování druhé vrstvy provádí za oxidačních podmínek.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se tepelné zpracování druhé vrstvy provádí za redukčních podmínek.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se tepelné zpracování druhé vrstvy provádí přiváděním tepla z vnějšku.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se přivádění tepla z vnějšku pro tepelné zpracování druhé vrstvy zajišťuje přiváděním elektrické energie, přednostně odporovým ohřevem.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu začne tepelné zpracování druhé vrstvy zapálením.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže vysvětlen pomocí příkladu provedení, který je znázorněn na výkresu.

-2CZ 295680 B6

Příklady provedení vynálezu

Podle obr. 1 se rozprostírá spalovací pásmo 6 první vrstvy 5 od okamžiku 1 zapálení k prvnímu rohovému bodu spalovacího pásma 6, prostorovému bodu 2 prohoření, a hoří dále až k druhému rohovému bodu spalovacího pásma 6, chemickému bodu 3 proboření. Začátek tepelného zpracování 7 slinuté druhé vrstvy 8 se přednastavuje k začátku 4, a to podmíněno charakteristikou spalovacího pásma 6 slinuté základní, tzn. první vrstvy 5. V tomto příkladu provedení je tloušťka první vrstvy 5 asi 500 mm a tloušťka druhé vrstvy 8 40 mm. Jako celkovou dobu spékání první vrstvy 5 je třeba rozumět interval mezi okamžikem! zapálení a chemickým bodem 3 prohoření.

Nanášení první vrstvy 5 a zapálení v okamžiku 1 zapálení se provádí tak, že spalovací pásmo 6 má v oblasti, kde jeho horní okraj leží přibližně 150 mm pod horním okrajem první vrstvy 5, tloušťku alespoň 30 mm, jestliže prostorový bod 2 prohoření leží alespoň u 85 % délky oblasti sání spékacího stroje.

Vstupní materiál pro slinutou druhou vrstvu 8 se homogenizuje a předběžné aglomeruje s přidanými metalochemickými látkami ve zvláštních intenzivních míchacích a válcovacích zařízeních, aby se po propálení zajistila vrstva s vysokým stupněm propustnosti pro plyny a vymezenými vlastnostmi tavení. Dále musí být zajištěno, aby se oxidačním potenciálem prosávaného plynu a oxidačním potenciálem druhé vrstvy 8 dosáhlo co největší odbourání organických látek. Druhá vrstva 8 se nanáší v oblasti první vrstvy 5, kde horní okraj spalovacího pásma 6 první vrstvy 5 leží maximálně 150 mm pod povrchem první vrstvy 5 a spalovací pásmo 6 je již zcela vytvořeno, nicméně má tloušťku alespoň 30 mm. S tepelným zpracováním 7 se začíná nejdříve tehdy, až teplota odpadních plynů spékání ideálně překročí 100 °C.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob tepelné transformace organických látek a materiálů obsahujících organické látky ve dvouvrstvém spékacím procesu, přičemž po zapálení první vrstvy (5) se nanáší druhá vrstva (8), vyznačující se tím, že druhá vrstva (8), obsahující organické látky, se nanáší při maximální tloušťce 20 % první vrstvy (5) a že s tepelným zpracováním (7) druhé vrstvy (8) se začne, když spalovací pásmo (6) první vrstvy (5) zajišťuje spálení organických látek vstupujících, sledujíce tlakový rozdíl, do spalovacího pásma (6) první vrstvy (5) z druhé vrstvy (8) alespoň ze 70 %, a oblast nad spalovacím pásmem (6) první vrstvy (5) má ještě teplotu, která zamezuje kondenzaci organických látek vstupujících do první vrstvy (5) z druhé vrstvy (8).
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že s tepelným zpracováním (7) druhé vrstvy (8) se začne při 30 až 70 % celkové doby spékání, přednostně při 50 až 60 % od okamžiku (1) zapálení první vrstvy (5) až do chemického bodu (3) prohoření.
3. Způsob podle nároků la2, vyznačující se tím, že tepelné zpracování (7) druhé vrstvy (8) se provádí při teplotě první vrstvy (5) alespoň 400 °C.
4. Způsob podle alespoň některého z nároků laž3, vyznačující se tím, že začátek (4) tepelného zpracování (7) druhé vrstvy (8) se provádí při teplotě odpadního plynu alespoň 50 °C.

-3CZ 295680 B6
5. Způsob podle některého z nároků laž4, vyznačující se tím, že organickým látkám a materiálům druhé vrstvy (8), obsahujícím organické látky, se přidávají přísady, přednostně metalotermické látky.
6. Způsob podle alespoň některého z nároků laž5, vyznačující se tím, že pro tepelné zpracování (7) a dopravu organických látek je uspořádána plynná směs, přednostně vzduch, a že tato plynná směs se prosává skrze slinuté vrstvy (5, 8).
7. Způsob podle alespoň některého z nároků laž6, vyznačující se tím, že tepelné zpracování (7) druhé vrstvy (8) se provádí za oxidačních podmínek.
8. Způsob podle alespoň některého z nároků laž6, vyznačující se tím, že tepelné zpracování (7) druhé vrstvy (8) se provádí za redukčních podmínek.
9. Způsob podle alespoň některého z nároků laž8, vyznačující se tím, že tepelné zpracování (7) druhé vrstvy (8) se provádí externím přívodem tepla.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že externí přívod tepla pro tepelné zpracování (7) druhé vrstvy (8) se provádí přiváděním elektrické energie, přednostně odporovým ohřevem.
11. Způsob podle alespoň jednoho z nároků laž9, vyznačující se tím, že začátek (4) tepelného zpracování (7) druhé vrstvy (8) se provádí zapálením.