CZ301837B6

CZ301837B6 - Zpusob výroby smesného paliva a zarízení k provádení zpusobu

Info

Publication number: CZ301837B6
Application number: CZ20033318A
Authority: CZ
Inventors: Mikš@Otokar
Original assignee: Minquest Spol. S R. O.
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2010-07-07
Also published as: CZ14063U1; CZ20033318A3

Abstract

Zpusob výroby smesného paliva (14) ze spalitelných pastovitých odpadu (1) a uhlí (2) sestává z nekolika kroku, z nichž v úvodním kroku se spalitelný pastovitý odpad (1) s uhlím (2) alespon hrube promíchá. V dalším kroku se vzniklá smes (3) podrobí procesu, v jehož rámci se uhlí (2) a prípadné prímesi (11) rozdrtí na zrna, která se uvedou do letu, a spalitelný pastovitý odpad (1) se rozstríkne do okolí zrn, pricemž cástecky rozstríknutého spalitelného pastovitého odpadu (1) se nabalí na letící zrna. Ke smesi spalitelného pastovitého odpadu (1) a uhlí (2) se behem promíchávání nebo drcení a obalování muže pridat prídavný materiál (10), regulující vlastnosti smesného paliva (14), jako je výhrevnost, pH, obsah vápníku a nelepivost.

Description

Způsob výroby směsného paliva a zařízení k provádění způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby směsného paliva ze spalitelných pastovitých odpadů a uhlí a zařízení k provádění způsobu.

Dosavadní stav techniky

Směsná paliva uvedeného typu se vyrábějí v rámci ekologické likvidace nejrůznějších spalitelných pastovitých odpadů, jako např. dehtů, barev, kalů apod. Zdrojem těchto spalitelných pastovitých odpadů je buď chemická, plynárenská nebo rafinérská výroba, popřípadě se jedná o pro15 dukt čistíren odpadních vod, nebo nejčastěji staré deponie, kam byly tyto odpady z výše uvedených provozů ukládány.

Dosud častým řešením využití spalitelných pastovitých odpadů je jejich ztekucení (např. ohřátím nebo míšením s rozpouštědly) a následné nestříknutí do spalovacího zařízení. Nevýhodou tohoto způsobu je skutečnost, že charakter mnohých spalitelných pastovitých odpadů způsobuje tzv. crackové nebezpečí, a to zejména u dehtů, důsledkem Čehož je příliš vysoká spalná teplota. Další nevýhodou této metody je náchylnost k poruchám v případě přítomnosti kusovitého materiálu. Jedná se totiž o to, že spalitelné pastovité odpady jsou velmi často v místě neřízené skládky znečištěny inertními nespalitelnými příměsemi, jako např. stavebním odpadem, kusy zdivá, betonu, starý nábytek, podlahové krytiny apod., a jiným nežádoucím materiálem. Jsou-li tyto inertní nespalitelné příměsi rozměrově drobného charakteru, mohou při transportu k místu zneškodnění v autocistemách nebo železničních cisternových vozech sedimentovat a následně znemožnit stáčení a další manipulaci. To značně prodražuje dopravní náklady v důsledku obtížného až nemožného úplného vyprázdnění cisteren a jejich nutného následného nákladného čištění, Mají-li inertní nespalitelné příměsi velké rozměry, je třeba k jejich odstranění použít mechanizační prostředky, které celý proces výroby směsného paliva dále prodražují.

V rámci hledání cest k ekologické likvidaci spalitelných pastovitých odpadů bylo zjištěno, že velice výhodným způsobem je smísit tyto spalitelné pastovité odpady s uhelným prachem.

Uhelný prach má totiž takové sorpční vlastnosti, že po smísení se spalitelnými pastovitými odpady vznikne relativně sypká suchá hmota, kterou lze dopravovat obvyklými dopravními zařízeními, zejména pásovými dopravníky, do běžných topenišť uhelných elektráren, cementáren, zplynovacích zařízení apod. Nelepivost směsného paliva je totiž základním předpokladem pro jeho dopravu shodnými dopravními zařízeními, která se používají pro dopravu uhlí. Popsaná metoda

4o výroby směsného paliva má však dvě nevýhody. Jednou z nich je, že spalitelné pastovité odpady musejí být homogenní, tj. musejí být zejména bez velkých inertních nespalitelných příměsí. Znamená to, že spalitelné pastovité odpady nelze ke zpracování brát přímo z neřízených skládek, která za léta bez dozoru byla zaplněna nejrůznějším znečišťujícím materiálem. Od spalitelných pastovitých odpadů je proto nutno nejprve odloučit nežádoucí příměsi, což je nejen technicky, ale i ekonomicky nákladné. Ještě větší nevýhodu představuje výbuŠnost uhelného prachu. Na tuto negativní vlastnost je nutno brát ohled při výběru technologického zařízení, jímž se uhelný prach zpracovává, což tento způsob výroby značně prodražuje.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody jsou podstatně zmenšeny způsobem výroby směsného paliva ze spalitelných pastovitých odpadů a uhlí podle vynálezu, jehož podstatou je, že spalitelný pastovitý odpad, zejména dehtové zbytky a kyselé pryskyřice, popřípadě s inertními nespalitelnými příměsemi, se

- 1 CZ 301837 B6 nejprve alespoň hrubě promíchá s uhlím v poměru čítajícím najeden díl spalitelného pastovítého odpadu nejméně jeden díl uhlí. Vzniklá směs se silovými rázy stlačuje tak, že jednak pevná část směsi obsahující uhlí a případné nespalitelné příměsi se rozdrtí na zrna, která expandují do okolí, a jednak spalitelné pastovité odpady se rozstříknou do okolí zm. Částečky rozstříknutého spali5 telného pastovítého odpadu se nabalí na letící zrna, přičemž alespoň 80 % směsného paliva vytvoří frakci o velikosti menší než 5 mm. Jako uhlí se s výhodou použije hrubé netříděné uhlí o libovolné kusovitosti.

Podstatnou výhodou způsobu výroby směsného paliva podle vynálezu je, že k jeho výrobě lze io použít znečistěný spalitelný pasto vitý odpad ze skládky, o původu jejíhož znečištění, zejména mechanickými příměsemi, neexistují žádné konkrétní informace. Rovněž použité uhlí může být jakékoliv kvality, ať z hlediska velikostního nebo chemického.

Aby se zaručila konstantní dodávka tepla ze spalovacího zařízení, do něhož bude směsné palivo dodáváno, je účelné ovlivnit vlastnosti spalitelného pastovítého odpadu tím způsobem, že během alespoň hrubého promíchávání a/nebo působení silových rázů se ke spalitelnému pastovítému odpadu a uhlí přidá přídavný materiál, uzpůsobený pro regulování alespoň jedné vlastnosti směsného paliva, jakou je zejména výhřevnost, pH a nelepivost. Pro regulaci výhřevnosti se ke spalitelnému pastovitému odpadu přidá alespoň jeden prvek ze skupiny obsahující piliny, dřevě20 nou drť, plastovou drť, popílek a cihelnou drť. Pro regulaci pH se přidá alespoň jeden prvek ze skupiny obsahující zejména kusový vápenec, vápenný hydrát a pevné odpadové alkálie. Pro regulaci nelepivosti se přidá alespoň jeden prvek ze skupiny obsahující zejména piliny, mleté uhlí, cihelnou drť a popílek.

Za účelem získání zcela homogenního směsného paliva se směsné palivo dodatečně promíchá.

Pro získám optimálních vlastností, z nichž nejdůležitější je zaručená nelepivost, vyrobené směsné palivo se nechá odležet v klidu alespoň 24 hodin.

Způsob výroby směsného paliva lze realizovat zařízením, které obsahuje předmíchací zařízení, uzpůsobené pro vytvoření směsi alespoň hrubým promícháním spalitelného pastovítého odpadu, včetně případných inertních nespalitelných příměsí, s uhlím, a to s výhodou s hrubým netříděným uhlím o libovolné kusovitosti. Výstup předmíchacího zařízení je dopravně propojen se vstupem drtiče, obsahujícím alespoň jeden rotor s drtícími orgány uspořádanými po obvodu rotoru proti stěně drticí komory.

Výhodné provedení předmíchacího mechanismu spočívá v tom, že předmíchací zařízení je tvořeno vozidlem s pracovní lžící, vybraným ze skupiny vozidel, jejímiž zástupci jsou zejména bagr a kolový nakládač. Velkou ekonomickou výhodou je, že předmíchací zařízení tohoto typu obvykle představují techniku, kterou se spalitelný pastovitý odpad těží z původní deponie.

Zvlášť výhodné provedení drtiče spočívá v tom, že se jedná o drtič kladivoodrazového typu. Výhoda použití drtiče tohoto typu vyplývá z toho, že je velmi rezistentní i vůči tvrdým mechanickým příměsím, jako jsou např. kameny.

Pro dodávání přídavného materiálu je v dosahu předmíchacího zařízení a/nebo drtiče upraven zásobník přídavného materiálu.

Za účelem řádného promíchání směsného paliva a jeho odležení je výstup drtiče spražen se vstu50 pem míchačky, zejména bubnového typu, jejíž výstup je zaústěn do dozrávacího depa.

Jak v základním provedení, tak při aplikaci uvedených zdokonalení se pri příznivých technických a ekonomických poměrech získá užitečný produkt, který může zbavit znečištěnou krajinu ekologické zátěže. Způsob výroby i zařízení jsou produktivní a ekonomicky příznivé zejména tím, že

-2 CZ 301837 B6 před vsázkou do drtiče je možno vypustit dosud obvyklý stupeň separace hrubých příměsí. Způsob výroby i zařízení jsou totiž velice odolné vůči vsázce, která může být značně heterogenní, takže se podaří zpracovat jinak těžko zužitkovatelné látky, jako např. zpolymerované a vysoce viskózní až pevné dehty a pryskyřice. Podstatnou výhodou je, že se jedná o způsob výroby, který neohrožuje své okolí výbušností.

Přehled obrázků na výkresech io Na připojeném výkrese je schematicky znázorněn příklad provedení vynálezu, kde značí obr. 1 kinematické schéma zařízení k provádění způsobu výroby směsného paliva.

Příklady provedení vynálezu

Základními složkami směsného paliva _14 je spalitelný pastovitý odpad i a netříděné uhlí 2. Spalitelný pastovitý odpad I je nejčastěji tvořen pastovitými dehtovými zbytky, kyselými pryskyřicemi a jinými pastovitými vysoce kalorickými odpady, jako jsou např. barvy, laky, olejové kaly a zbytky z dočišťování cisteren. Spalitelný pastovitý odpad 1 se nejčastěji vyskytuje ve starých deponiích 12, kam byly tyto materiály odkládány jako nezužitkovatelný produkt chemických, plynárenských, rafinérských nebo čistírenských procesů. Součástí deponií 12 jsou i četné inertní nespalitelné příměsi _LL jako např. materiál ze staveb, ze zrušených výrob, dosloužilé předměty z domácností a pod. Spalitelný pastovitý odpad 1 však může pocházet i ze současných výrobních procesů. Výhodou čerstvého spalitelného odpadu 1 je, že neobsahuje v podstatě žádné příměsi

11Způsob výroby směsného paliva 14 probíhá v několika krocích, přičemž začíná tím, že spalitelný pastovitý odpad 1, popřípadě s inertními nespalitelnými příměsemi 11, se nejprve alespoň hrubě promíchá s uhlím 2 v poměru čítajícím na jeden díl spalitelného pastovitého odpadu 1 nejméně jeden díl uhlí 2. Může se jednat o hrubé netříděné uhlí 2 o libovolné kusovitosti. Počet dílů uhlí 2 na jeden díl spalitelného pastovitého odpadu 1 není shora omezen; s výhodou však poměr mezi spalitelným pastovitým odpadem 1 a uhlím 2 je 1:1 až 1:3. Smíchání se provede předmíchacím zařízením 4, uzpůsobeným pro alespoň hrubé promíchání. Předmíchací zařízení 4 je s výhodou tvořeno vozidlem 5 s pracovní lžící 6. Představitelem skupiny vozidel 5 tohoto typu jsou zejména bagr a kolový nakládač, což jsou technické prostředky, používané již při těžbě spalitelného pastovítého odpadu 1 z místa výskytu, tj. nejčastěji z deponie 12. Předmíchací zařízení 4 uvedeného typuje natolik robustní, zeje nepoškodí žádné příměsi 11· Spolehlivé činnosti pracovní lžíce 6 nevadí ani nalepující se spalitelný pastovitý odpad 1, který bez ztekucení je většinou jiných míchacích, resp. předmíchacích zařízení 4 nezpracovatelný. Výsledkem činnosti předmíchacího zařízení 4 je směs 3, tvořená spalitelným pastovitým odpadem 1, uhlím 2 a příměsmi ]_L Další krok při výrobě směsného paliva j_4 spočívá v tom, že vzniklá směs 3 se silovými rázy stlačuje tak, že pevná část vsázky, obsahující uhlí 2 a případné nespalitelné příměsi 11, se rozdrtí na zrna, která expandují do okolí, a spalitelné pasto vité odpady 1 se rozstříknou do okolí zrn. Přitom současně částečky rozstříknutého spalitelného pastovitého odpadu 1 se nabalí na expandující, resp.

letící zrna. Tento proces lze charakterizovat tak, že při drcení kusů uhlí 2 na drobnou frakci dochází ke skokovému nárůstu aktivní plochy uhelné hmoty, přičemž rozstříknutý spalitelný pastovitý odpad je intenzivně adsorbován na expandující uhlí 2. Proces drcení a rozstřikování probíhá v drtiči 7, který obsahuje alespoň jeden rotor s drtícími orgány uspořádanými po obvodu rotoru proti stěně drticí komory. Při uvedeném procesu alespoň 80 % směsného paliva j_4 vytvoří frakci o velikosti menší než 5 mm. Drtičem 7, který nejlépe vyhoví těmto požadavkům, je drtič 7 kladivoodrazového typu.

-3CZ 301837 B6

Pro dopravu směsi 3 spalitelného pastovitého odpadu i a uhlí 2 do drtiče 7 je předmíchací zařízení 4 se vstupem drtiče 7 dopravně spojeno. Nejjednodušší forma dopravního spojení spočívá v tom, že směs 3 se do drtiče 7 nakládá přímo bagrem nebo kolovým nakládačem,

Aby se optimalizovala kvalita směsného paliva 14, během hrubého promíchávání a/nebo působení silových rázů se ke spalitelnému pastovitému odpadu 1 a uhlí 2 přidává přídavný materiál 10, uzpůsobený pro regulování alespoň jedné vlastnosti směsného paliva 14, jakou je zejména výhřevnost, pH a nelepivost. Pro účel odstranění, resp. omezení lepivosti na míru, která nevadí dopravě směsného paliva 14 běžnými dopravními zařízeními, je nejvhodnějším přídavným mateio riálem JO popílek, cihelná drť, piliny, mleté uhlí a pod, Pro regulaci výhřevnosti se ke spalitelnému pastovitému odpadu přidá alespoň jeden prvek ze skupiny obsahující piliny, dřevěnou drť, plastovou drť, popílek a cihelnou drť. Pro regulaci pH se přidá alespoň jeden prvek ze skupiny obsahující zejména kusový vápenec, vápenný hydrát a pevné odpadové alkálie. Přídavný materiál 10 je uložen v zásobníku 13, který je upraven v dosahu předmíchacího zařízení 4 a/nebo drtiče 7.

Po nabalení částeček rozstříknutého spalitelného pastovitého odpadu na zrna pevné části vsázky se směsné palivo 14 dodatečně promíchá. Tím jsou stabilizovány jeho vlastnosti. Poté se směsné palivo 14 nechá odležet v klidu alespoň 24 hodin. Aby se dosáhlo posloupnosti těchto krokuje výstup drtiče 7 spřažen se vstupem míchačky 8, nejlépe bubnového typu, jejíž výstup je zaústěn do dozrávacího depa 9.

Průmyslová využitelnost

Způsobem výroby a zařízením k provádění způsobu podle vynálezu lze získat směsné palivo, které je možno využívat v uhelných elektrárnách, cementárnách, ve zplynovacích zařízeních, popř. jiných topeništích. Při výrobě tohoto paliva se využijí jinak jen těžko využitelné deponie, které představují velkou ekologickou zátěž pro krajinu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby směsného paliva (14) ze spalitelných pastovitých odpadů (1) a uhlí (2), vyznačující se tím, že spalitelný pastovitý odpad (1), zejména dehtové zbytky a kyselé pryskyřice, popřípadě s inertními nespalitelnými příměsemi (11), se nejprve alespoň hrubě promíchá s uhlím (2) v poměru čítajícím najeden díl spalitelného pastovitého odpadu (I)

40 nejméně jeden díl uhlí (2), načež vzniklá směs (3) se silovými rázy stlačuje tak, že pevná část vsázky, obsahující uhlí (2) a případné nespalitelné příměsi (11), se rozdrtí na zrna, která expandují do okolí, a spalitelné pastovité odpady (1) se rozstříknou do okolí zrn, kde částečky rozstříknutého spalitelného pastovitého odpadu (1) se nabalí na letící zrna, přičemž alespoň 80 % směsného paliva (14) vytvoří frakci o velikosti menší než 5 mm.
2. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako uhlí (2) se použije hrubé netříděné uhlí o libovolné kusovitosti.
3. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že během promíchávání

50 a/nebo působení silových rázů se ke spalitelnému pastovitému odpadu (1) a uhlí (2) přidá přídavný materiál (10), uzpůsobený pro regulování alespoň jedné vlastnosti směsného paliva (14), jakou je zejména výhřevnost, pH a nelepivost, přičemž se přidají pro regulaci výhřevnosti alespoň jeden prvek ze skupiny obsahující zejména piliny, dřevěnou drť, plastovou drť, popílek a

-
4CZ 301837 B6 cihelnou drť, pro regulaci pH alespoň jeden prvek ze skupiny obsahující zejména kusový vápenec, vápenný hydrát a pevné odpadové alkálie, a pro regulaci nelepivosti alespoň jeden prvek ze skupiny obsahující zejména piliny, mleté uhlí, cihelnou drť a popílek.
5 4. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že směsné palivo (14) se dodatečně promíchá.

5. Způsob výroby podle jednoho z nároků 1 a 4, vyznačující se tím, že směsné palivo (14) se nechá odležet v klidu alespoň 24 hodin.
6. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje předmíchací zařízení (4), uzpůsobené alespoň pro hrubé promíchání spalitelného pastovitého odpadu (1), včetně případných inertních nespalitelných příměsí (11), s uhlím (2) o libovolné kusovitosti, přičemž výstup předmíchacího zařízení (4) je dopravně propojen se vstupem drtiče

J5 (7) obsahujícím alespoň jeden rotor s drtícími orgány uspořádanými po obvodu rotoru proti stěně drticí komory.
7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že předmíchací zařízení (4) je tvořeno vozidlem (5) s pracovní lžící (6), vybraným ze skupiny vozidel, jejichž zástupci jsou zejmé20 na bagr a kolový nakládač.
8. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že drtič (7) je kladivoodrazového typu.

25
9. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že v dosahu předmíchacího zařízení (4) a/nebo drtiče (7) je upraven zásobník (13) přídavného materiálu (10).
10. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že výstup drtiče (7) je spřažen se vstupem míchačky (8), zejména bubnového typu, jejíž výstup je zaústěn do dozrávacího depa (9).