DE102021004163A1 - Niederdruck-Dampf-Gas-Destructor - Google Patents

Abstract

Dieses nützliche Modell gehört zu den Anlagen zur thermischen Unschädlichmachung (Verbrennung) von festen Siedlungsabfällen, Schlämmen aus biologischen Kläranlagen, Fleischverarbeitungsabfällen und anderen festen Abfällen, sowie Dampf-Gas-, flüssigen Abfällen, einschließlich kalorienarmer (in Bezug auf den Gehalt an brennbaren Bestandteilen) Abfälle; die Feuchtigkeit der Abfälle, die zur Verbrennung zugeführt werden, begleitet den Intensivierungsprozess und beträgt bis zu 95%.Der Niederdruck-Dampf- Gas-Destructor besteht aus dem Gehäuse 1, in dem sich der Ofen 2 des Destructors in Form eines Schachtofens befindet, der drei Brennzonen hat, im unteren Teil - die aktive Brennzone „a“, im mittleren Teil - die primäre Brennzone „b“, im oberen Teil - die Aufheizzone „c“; ebenfalls im oberen Teil des Destructors befindet sich die Luke zur Aufgabe von festen Abfällen 3, in einem seitlichen Teil des Gehäuses befindet sich eine Luke zur Zuführung von flüssigen und gasförmigen Abfällen 4, im unteren Teil des Gehäuses befindet sich eine kegelförmige Induktionsaschepfanne 5, die als Rost dient und in den erzeugten Gasströmen statische elektrische Entladungen erzeugt, ebenfalls im unteren Teil des Gehäuses befindet sich ein Kanal für die Zufuhr von Primärluft 6, dabei sind am Gehäuse des Destructors Rohrleitungen angeschweißt, woran ein Rezirkulations-Rauchsauger 7 angeschlossen ist, außerdem befindet sich am Gehäuse eine Öffnung, die durch Schweißen mit dem Stutzen 8 der Nachbrenn-Wirbelkammer 9 verbunden ist, an deren Ausgang eine Metallrohrleitung zur Rauchabführung angeschweißt ist, an den Flanschverbindungen (in der Abbildung nicht dargestellt) ist diese Rohrleitung mit der Rekuperationsanlage 10 verbunden, von der aus eine Metallrohrleitung abgeht, die durch Schweißen mit dem Abzugs- Rauchsauger 11 verbunden ist, eine Auslass- Metallrohrleitung ist durch Flanschanschlüssean dem Abzugs- Rauchsauger 11 befestigt und weiter mit der Gasreinigungsanlage 12 ebenfalls durch Flanschanschlüsse verbunden.

Description

• Die Aufgabe des angemeldeten nützlichen Modells ist es, die Verwertung verschiedener organischer Abfälle mit hohem Gehalt an nicht brennbaren Bestandteilen ohne Zerkleinerung, ohne deren Feuchtigkeitsbegrenzung, ohne Verwendung von Zusatzbrennstoff, ohne ökologische Beschränkungen bei der Verwendung von Ascherückständen, mit statischer Elektrizität, mit anschließender Rekuperation der erzeugten Wärme, sowie mit der Einhaltung der Umweltauflagen für die Emission von Schadstoffen in die Atmosphäre zu gewährleiten.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Konstruktion des Niederdruck-Dampf-Gas-Destructors einen Feuerraum mit 3 Verbrennungszonen vorsieht, wobei sich die aktive Hochtemperatur-Verbrennungszone nicht im oberen, sondern im unteren Teil des Feuerraums befindet; außerdem gibt es eine Induktionsaschepfanne, die als Rost dient und statische elektrische Entladungen durch Verwirbelung der Gasströme erzeugt, was durch die kegelförmige Konstruktion und das Profil der Rostplatten der Induktionsaschepfanne erreicht wird, darüber hinaus wird die Verbrennung durch den Rezirkulations-Rauchsauger in einen überadiabatischen Filtrationsmodus überführt, und in der Nachbrenn-Wirbelkammer findet sowohl die Endoxidation von organischen Stoffen als auch die Absetzung von Feststoffpartikeln vor der Emission der Rauchgase in die Atmosphäre statt. Das Vorhandensein und die Lage der Rekuperationsanlage ermöglicht nicht nur eine effiziente Entsorgung der Wärmeenergie, sondern kühlt auch die Rauchgase direkt nach der Nachbrennkammer ab, wodurch die sekundäre Bildung von Dioxinen verhindertwird.
• Das angemeldete nützliche Modell nutzt zusätzlich die Energie der Mikroentladungen der statischen Elektrizität, sowie durch die Zerstörung der Partikel der verwerteten organischen Stoffe in Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid, letztere erhöhen die adiabatischen Eigenschaften des Verbrennungsprozesses, außerdem wird die Nachverbrennung der Brennstoffe in einer Nachbrenn-Wirbelkammer durchgeführt.
• Überadiabatischer Verbrennungsmodus mit Temperaturen, die die adiabatische Verbrennungstemperatur übersteigen, wird zusätzlich zur Filtrationsverbrennung, Dissoziation von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff, Zerstörung der verwerteten organischen Partikel in Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid, mit Hilfe der Energie von Mikroentladung gen der statischen Elektrizität erreicht, zusätzlich erfolgt eine vollständigere Verbrennung von Brennstoffen mit einem Überschuss an Sauerstoff in der Nachbrenn-Wirbelkammer (Wirbelkammer) die gleichzeitig ein Zyklon ist, der das Mitreißen von Aschepartikeln verhindert.
• Die thermische Dekontamination von toxischen organischen Abfällen wird durch die hohe Temperatur im Ofen und durch die Temperatur der Mikroentladungen der statischen Elektrizität gewährleistet, die darin die Werte der Plasmatemperatur erreichen, deren Bildung in einem begrenzten Raum eine kritische Erwärmung der Brennkammerwände und der Nachbrenn-Wirbelkammer ausschließt. Darüber hinaus ist es möglich, für eine zusätzliche Reinigung der Abgase, falls erforderlich, die Rauchgase zur Reinigung in Absorber in der Wirbelschicht oder in eine Gasreinigungsanlage zu leiten, die nach anderen bekannten technologischen Prinzipien arbeitet, die in Abhängigkeit von dynamischen und analytischen Eigenschaften der Emissionen gewählt werden.
• Die thermische Dekontaminierungstemperatur wird durch die zweistufige Filtrationsverbrennung auf 1200-2000°C gebracht, wobei bei Sauerstoffmangel Synthesegas gebildet wird, das vor der Verwertung mit Hilfe der Wärmerückführung durch Rezirkulationssystem vorgewärmt wird, was eine konstruktive Eigenschaft des Destructors ist, der nach dem Prinzip des Schachtofens arbeitet. Parallel dazu dissoziiert das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff, die am Verbrennungsprozess beteilig sind. Zusätzlich wird durch die Verschaffungvon erforderlichen elektrostatischen Eigenschaften den Strukturelementen der Apparatur durch die Dynamik und Verwirbelung des Gasstroms, der die Partikel der verwerteten organischen Stoffe, welche einen entsprechenden spezifischen elektrischen Widerstand besitzen, mitreißt, statische Elektrizität erzeugt, welche Entladungen auslöst, die sowohl die Dissoziation von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff als auch die thermische Zerstörung der verwerteten organischen Partikel in Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid ermöglichen.
• Die Verwirbelung des Gases wird durch eine kegelförmige Konstruktion der Induktionsaschepfanne erreicht, die parallel die Funktion eines Feuerungsrostes hat. Die entstehende Wärme kann auch zum Beheizen verschiedener Objekte oder zur Stromerzeugung mit Dampf genutzt werden.
• zeigt einen Querschnitt durch den Niederdruck-Dampf- und Gas-Destructor (dicker Pfeil zeigt die Aufgabe von Abfällen, dünne Pfeile zeigen Gasströme).
• zeigt den Niederdruck-Dampf- und Gas-Destructor.
• zeigt einen Niederdruck-Dampf- und Gas-Destructor.
• zeigt einen Niederdruck-Dampf- und Gas-Destructor.
• zeigt einen Niederdruck-Dampf- und Gas-Destructor.
• Der Niederdruck-Dampf-und-Gas-Destructor besteht aus dem Gehäuse - 1, in dem sich der Ofen - 2 des Destructors in Form eines Schachtofensbefindet, der drei Zonen der Verbrennung hat, im unteren Teil - die aktive Brennzone „a“ im mittleren Teil - die primäre Brennzone „b“ im oberen Teil - die Aufheizzone „c“, Im oberen Teil des Destruktor-Gehäuses befindet sich eine Luke für die Aufgabe von festen Abfällen - 3, in einem seitlichen Teil des Gehäuses befindet sich eine Luke zur Zuführung von flüssigen und gasförmigen Abfällen - 4, , im unteren Teil des Gehäuses befindet sich eine kegelförmige Induktionsaschepfanne - 5, die als Rost dient und in den erzeugten Gasströmen statische elektrische Entladungen erzeugt, ebenfalls im unteren Teil des Gehäuses befindet sich ein Kanal für die Zufuhr von Primärluft - 6, dabei sind am Gehäuse des Destructors Rohrleitungen angeschweißt, woran ein Rezirkulations-Rauchsauger 7 angeschlossen ist, außerdem befindet sich am Gehäuse eine Öffnung, die durch Schweißen mit einem Stutzen-8 der Nachbrenn-Wirbelkammer -9 verbunden ist, an deren Ausgang eine Metallrohrleitung zur Rauchabführung angeschweißt ist, an den Flanschverbindungen (in der Abbildung nicht dargestellt) ist diese Rohrleitung mit der Rekuperationsanlage 10 verbunden, von der aus eine Metallrohrleitung abgeht, die durch Schweißen mit dem Abzugs- Rauchsauger 11 verbunden ist, eine Auslass- Metallrohrleitung ist durch Flanschanschlüssean dem Abzugs-Rauchsauger 11 befestigt und weiter mit der Gasreinigungsanlage 12 ebenfalls durch Flanschanschlüsse verbunden.
• Arbeitsweise.
• In den auf die erforderliche Temperatur durch Verbrennung einer Portion Holzkohle oder eines begrenzten Volumens von Erdgas vorgeheizten Ofen 2 des Destructors wird durch die Luke 3 fester Abfall geschüttet. Durch den Rezirkulations-Rauchsauger 7 erfolgt die interne Wärmerückgewinnung, der Gegenstrom „Oxidator-Brennstoff“ und die Zuführung von Synthesegas in die Intensivbrennzone. Das beim Defizit an Oxidationsmitteln gebildete Synthesegas in der primären Brennzone „b“, die sich in der mittleren Zone des Destructorofens 2 befindet, sowie die Produkte der Wasserdissoziation in Wasserstoff und Sauerstoff und zusätzlich die Produkte der Zersetzung der verwerteten organischen Partikeln in Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid werden aus der primären Brennzone „b“ in die aktive Brennzone „a“, die sich im Destructorofen 2 direkt über derlnduktionsaschepfanne 5 befindet, zurückgeführt. Parallel zu diesen Vorgängen im Ofen 2 werden aufgrund der Wirbelgasströmungen und der entsprechenden dielektrischen Eigenschaften des Ofens 2 Mikroentladungen statischer Elektrizität erzeugt, die sich in den Gasströmungen im Feuerraum und in der Nachbrenn-Wirbelkammer 9 verteilen. Verbrennungsprodukte nach der Nachbrenn-Wirbelkammer 9 werden zur sekundären Verwertung an die Rekuperationsanlage 10 abgeleitet. Die Rauchgase werden nach demRauchsauger 11 und der Gasreinigungsanlage 12 in die Atmosphäre emittiert. Es besteht auch die Möglichkeit, dampfförmige (durch Unterdruck im Ofen) oder flüssige Abfälle durch die Luke 4, die sich am Seitenteil des Destructors befindet, mit Hilfe einer Dosierpumpe zuzuführen.
• Der angemeldete Niederdruck-Dampf-Gas-Destructor ermöglicht die Verwertung verschiedener organischer Abfälle mit hohem Gehalt an nicht brennbaren Bestandteilen ohne deren Zerkleinerung, ohne deren Feuchtigkeitsbegrenzung, ohne Einsatz von zusätzlichem Brennstoff, ohne Umweltbeschränkungen bei der Verwendung von Ascherückständen, mit der Nutzung statischer Elektrizität, mit der anschließenden Rekuperationder erzeugten Wärme und auch unter Einhaltungder Umweltauflagen hinsichtlichder Schadstoffemission in die Atmosphäre.
• Damit ist die den Autoren zugewiesene Aufgabe erledigt.
• Formel des Nützlichen Modells
• Der Niederdruck-Dampf-Gas-Destructor, bestehend aus einem Gehäuse, einem Abzugs-Rauchsauger, einem Ofen in Form eines Schachtofens, der sich im Inneren des Gehäuses befindet, einer Luke zur Zuführung von festem Abfall, die sich im oberen Teil des Gehäuses befindet, einem Kanal zur Primärluftzufuhr, der sich in seinem unteren Teil befindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofen drei Brennzonen aufweist: eine aktive Hochtemperatur-Brennzone im unteren Teil, eine primäre Brennzone im mittleren Teil, eine Aufheizzone im oberen Teil, eine Luke zum Zuführen von flüssigem und gasförmigem Abfall, die sich am Seitenteil des Gehäuse befindet, und im unteren Teil des Destructor- Gehäuses befindet sich eine kegelförmige Induktionsaschepfanne, dabei ist mit dem Destructor-Gehäuse ein Rezirkulations-Rauchsauger durch eine Metallrohrleitung verbunden; außerdem hat das Gehäuse eine Öffnung, die mit dem Stutzen der Nachbrenn-Wirbelkammer verbunden ist, an dessen Ausgang eine Metallrohrleitung zum Entfernen der Verbrennungsprodukte montiert ist, angeschlossen an die Rekuperationsanlage, von der auch eine Metallrohrleitung abgeht, befestigt am Abzugs- Rauchsauger, der mit der Gasreinigungsanlage verbunden ist.

Claims (1)

1. Der Neiderdruck-Dampf-Gas-Destructor hat folgende Konstruktion: Er besitzt einen Feuerraum mit 3 Verbrennungszonen, wobei sich die aktive Hochtemperatur-Verbrennungszone nicht im oberen, sondern im unteren Teil des Feuerraums befindet. Außerdem gibt es eine Induktionsaschepfanne, die als Rost dient und statische elektrische Entladungen durch Verwirbelung der Gasströme erzeugt, was durch die kegelförmige Konstruktion und das Profil der Rostplatten der Induktionsaschepfanne erreicht wird, darüber hinaus wird die Verbrennung durch den Rezirkulations-Rauchsauger in einen überadiabatischen Filtrationsmodus überführt, und in der Nachbrenn-Wirbelkammer findet sowohl die Endoxidation von organischen Stoffen als auch die Absetzung von Feststoffpartikeln vor der Emission der Rauchgase in die Atmosphäre statt. Das Vorhandensein und die Lage der Rekuperationsanlage ermöglicht nicht nur eine effiziente Entsorgung der Wärmeenergie, sondern kühlt auch die Rauchgase direkt nach der Nachbrennkammer ab, wodurch die sekundäre Bildung von Dioxinen verhindert wird. In den Feuerraum des auf Öffnungstemperatur vorgeheizten Destructors, auf Kosten einer Portion Holzkohle oder eines begrenzten Volumens eines Gasgemisches, durch Luke wird fester Abfall geladen. Mit Hilfe der Umwälzung Rauchabzug, interne Wärmerückgewinnung erfolgt, Gegenstrom „Oxidator-Brennstoff“ und Gaszufuhr zur Verbrennungserkennungsdichte. Synthese des erzeugten Gases bei einem Oxidatormangel in der nächsten Verbrennung, die sich in der Mitte befindet Ofenzonenzerstörer , zur Aufnahme von Wasserdissoziationsprodukten in Wasser und Eis, mit Ausnahme der Abbauprodukte von Partikeln recycelter organischer Stoffe zu Kohlenwasserstoffen und Oxid, das aus der Zone der proximalen Verbrennung zurückkehrt, befindet sich im Feuerraum des Destructors, insbesondere über dem Ascheinduktor. Die thermische Dekontaminierungstemperatur wird durch die zweistufige Filtrationsverbrennung auf 1200-2000°C gebracht, wobei bei Sauerstoffmangel Synthesegas gebildet wird, das vor der Verwertung mit Hilfe der Wärmerückführung durch Rezirkulationssystem vorgewärmt wird, was eine konstruktive Eigenschaft des Destructors ist, der nach dem Prinzip des Schachtofens arbeitet. Parallel dazu dissoziiert das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff, die am Verbrennungsprozess beteiligt sind. Zusätzlich wird durch die Verschaffung von erforderlichen elektrostatischen Eigenschaften den Strukturelementen der Apparatur durch die Dynamik und Verwirbelung des Gasstroms, der die Partikel der verwerteten organischen Stoffe, welche einen entsprechenden spezifischen elektrischen Widerstand besitzen, mitreißt, statische Elektrizität erzeugt, welche Entladungen auslöst, die sowohl die Dissoziation von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff als auch die thermische Zerstörung der verwerteten organischen Partikel in Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid ermöglichen. Die Verwirbelung des Gases wird durch eine kegelförmige Konstruktion der Induktionsaschepfanne erreicht, die parallel die Funktion eines Feuerungsrostes hat.

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