DE2149648A1 - Method and device for the smokeless incineration of waste products - Google Patents

Method and device for the smokeless incineration of waste products

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DE2149648A1
DE2149648A1 DE19712149648 DE2149648A DE2149648A1 DE 2149648 A1 DE2149648 A1 DE 2149648A1 DE 19712149648 DE19712149648 DE 19712149648 DE 2149648 A DE2149648 A DE 2149648A DE 2149648 A1 DE2149648 A1 DE 2149648A1
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Description

Die beschränkte Verfügbarkeit von Gelände für Deponien und Müllabladeplätze schafft einen dringenden Bedarf nach verbesserten Verfahren zum Verbrennen von sehr verschiedenen Abfallstoffen und sonstigen unerwünschten Materialien. Besonders benötigt werden Verbrennungsverfahren, bei denen nichtverbrennbare feste Stoffe im Verbrennungsofen zurückbleiben, während gleichzeitig alle flüchtigen Stoffe so vollständig wie möglich oxidiert und in einen gasförmigen und rauchlosen Zustand übergeführt werden.The limited availability of land for landfills and garbage dumps creates an urgent need for improved methods of incinerating a wide variety of waste and other undesirable materials. There is a particular need for incineration processes in which non-combustible solids are placed in the incinerator remain while at the same time all volatiles oxidize as completely as possible and converted into a gaseous and smokeless state will.

Der Verbrennungsofen nach der Erfindung ist besonders geeignet für die Verbrennung von schwer verbrennbarem Material, im besonderen brockigen Stoffen, Stoffen mit hohem Aschengehalt und organischen Abfallstoffen inThe incinerator according to the invention is particularly suitable for the incineration of difficult to burn material, in particular lumpy materials, materials with a high ash content and organic waste in

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

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. 2 _ 2U9648. 2 _ 2U9648

flüssiger, halbfester und fester Form.liquid, semi-solid and solid form.

Im besonderen ist der Verbrennungsofen nach der Erfindung geeignet, verbrennbare Stoffe derart zu verbrennen, daß darin enthaltene nichtverbrennbare Komponenten im wesentlichen im Verbrennungsofen zurückbleiben.In particular, the incinerator according to the invention is suitable to burn combustible substances in such a way that incombustible components contained therein remain substantially in the incinerator.

Bei dem Verbrennungsofen nach der Erfindung handelt es sich im wesentlichen um eine in zwei Stufen und ohne Feuerrost arbeitende Vorrichtung· In der ersten Stufe der Vorrichtung werden die zu verbrennenden Stoffe dadurch verdampft oder verflüchtigt, daß eine Flamme von einem ersten Brenner zusammen mit einem Luftstrom in einer im allgemeinen nach unten gehenden Richtung auf die Oberfläche einer aus festen oder halbfesten Stoffen bestehenden Füllung wirkt, wobei in dieser ersten Kammer verdampfbare Stoffe verdampfen und bie zu einem bestimmten Grad eine Verbrennung eintritt. Danach werden alle gasförmigen Stoffe in eine angrenzende zweite Stufe übergeführt, in der mit Hilfe eines zweiten Brenners und eines weiteren Luftstroms eine weitere Oxidation und Verbrennung durchgeführt wird.The incinerator according to the invention is essentially one in two stages and without a grate working device · In the first stage of the device, the substances to be burned are thereby vaporized or That volatilizes a flame from a first burner along with a flow of air in a generally downward direction going direction acts on the surface of a solid or semi-solid filling, in this First chamber vaporizable substances and, to a certain degree, combustion occurs. After that will be all gaseous substances are transferred to an adjacent second stage, in which with the help of a second burner and one further air flow a further oxidation and combustion is carried out.

Da es in der Verdampfungszone der ersten Stufe im wesentlichen zu einer Oberflächenverdampfung kommt, wird die zu verbrennende Füllung von Abfallstoffen nicht, wie es bei den herkömmlichen, mit einem Feuerrost arbeitenden Verbrennungsöfen der Fall ist, von Gasen durchströmt. Sie wird daher nur sehr wenig bewegt, so daß nur in sehr geringem Maße teilchenförmige unverdampfbare Stoffe und Komponenten in die zweite Stufe übertreten. Nach der Erfindung geht die Verdampfung von festen und halbfesten Abfallstoffen im wesentlichen von oben nach unten vor sich. Auf diese Weise sammeln sich die unverdampfbaren Stoffe in der ersten Stufe des Verbrennungsofens an und können daraus von Zeit zu Zeit, wie der Ablauf des Ver-Since it is essentially in the evaporation zone of the first stage If surface evaporation occurs, the filling of waste material to be incinerated is not, as is the case with conventional, with a fire grate working incinerator is the case, flowed through by gases. It will therefore be very little moved so that only to a very small extent particulate non-evaporable substances and components in the second stage trespass. According to the invention, the evaporation of solid and semi-solid waste is essentially from above down in front of you. In this way, the non-evaporable substances accumulate in the first stage of the incinerator and can use it from time to time, such as the course of the

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_5_ 2H9648_ 5 _ 2H9648

fahrens es gestattet oder erfordert, entfernt werden. Selbstverständlich können verbrennbare flüssige oder pulverförmige Stoffe entweder kontinuierlich oder in Abständen direkt in die die erste Stufe bildende Verdampfungszone eingespritzt werden.driving it permitted or required to be removed. Of course can be combustible liquid or powder Substances are injected either continuously or at intervals directly into the evaporation zone forming the first stage will.

Das verdampfte Material und die Verbrennungsprodukte der ersten Stufe treten, gegebenenfalls zusammen mit vom ersten Gebläse herkommender überschüssiger Luft oder einem auf andere Weise zugeführten Luftstrom, in die Verbrennungskammern der zweiten Stufe über, in der mit der Flamme eines zweiten Brenners und gegebenenfalls unter Zuführung weiterer Luft der Verbrennungsprozess zu Ende geführt wird, wobei die entwickelten gasformigen Produkte vollständig und im wesentlichen rauchlos verbrennen.The vaporized material and the products of combustion of the first Step step, possibly together with excess air coming from the first fan or one on another Way supplied air flow, into the combustion chambers of the second stage over, in with the flame of a second burner and optionally with the supply of further air, the combustion process is brought to an end, the developed gaseous products completely and essentially smokeless burn.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

Figur 1: Im Aufriß eine Ausführüngsfor» des erfindungsgemäßen Verbrennungsofens in seinen wesentlichen Teilen mit einer seitlich angebrachten Einfüllvorrichtung für die Zuführung der zu verbrennenden Abfallstoffe zu der ersten Stufe;FIG. 1: In elevation, an embodiment of the invention Incinerator in its essential parts with a side-mounted filling device for the supply of waste materials to be incinerated the first stage;

Figur 2: ebenfalls im Aufriß eine weitere Ausführungsform des Verbrennungsofens mit einer Förderrutsche für die Zuführung der Abfallstoffe und einer wahlweise angeordneten, von den dampfförmigen Verbrennungsprodukten durchströmten Wärmeerhaltungezone, beispielsweise einem Abhitzekessel für die Erzeugung von Dampf. Wie gesagt kann über den Einbau des Abhitzekessels in jedem besonderen Fall entschieden werden, da die aus dem zweistufigen Verbrennungsofen austretenden Dämpfe auch ohne Wärmegewinnung einfach ins Freie abgeleitet werden können.Figure 2: also in elevation, another embodiment of the incinerator with a conveyor chute for the Supply of the waste materials and an optionally arranged one of the vaporous combustion products flow through a heat retention zone, for example a waste heat boiler for the generation of steam. As I said, the installation of the waste heat boiler can be decided in each special case, since the Vapors emerging from the two-stage incinerator are simply diverted to the outside without generating heat can be.

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-4- 2H9648- 4 - 2H9648

Bei der Ausführungsform des Verbrennungsofens nach Figur 1 können die Abfallstoffe 2 durch eine Einlaßvorrichtung, beispielsweise eine Füllvorrichtung 3 direkt, entweder in Chargen oder kontinuierlich, in die erste Stufe bildende Verdampfungszone 1 eingeführt werden. In der Verdampfungszone 1 werden die Abfallstoffe der Einwirkung eines durch mindestens einen Brenner 5 eingeführten starken Brennstoffstromes 4- und außerdem eines starken Luftstromes 6 unterworfen. Als Brennstoff kann man beispielsweise Brenngas, Heizöl oder einen feinverteilten festen Brennstoff, wie Kohlen- oder Koksstaub verwenden.In the embodiment of the incinerator according to Figure 1, the waste materials 2 can through an inlet device, for example a filling device 3 is introduced directly, either in batches or continuously, into the first stage forming evaporation zone 1 will. In the evaporation zone 1, the waste materials the action of an introduced by at least one burner 5 strong fuel flow 4- and also a strong one Air flow 6 subjected. The fuel can be, for example, fuel gas, heating oil or a finely divided solid fuel, use like coal or coke dust.

Wenn es sich um feste Abfallstoffe handelt, verläuft die Verdampfung in der eingefüllten Abfallstoffschicht 7 in der Stufe 1 im wesentlichen von oben nach unten. Dies bedeutet ein wichtiges Merkmal der Erfindung. Da in der Stufe 1 ohne Feuerrost gearbeitet wird, wird die Schicht 7 in ihrer Masse nur in sehr geringem Grad bewegt. Daher wird die Masse der zu verbrennenden Abfallstoffe 7 nicht von Luft oder anderen gasförmigen Komponenten durchströmt. Hieraus folgt, daß feste und relativ unverdampfbare Teilchen der ersten Stufe 1 nur in sehr geringer und auf Jeden Fall unbeacfctLichen Menge durch das System geschleust werden. Die nicht verdampfbaren Komponenten bleiben daher in ihrer Gesamtheit in der Zone 1 zurück. Die verdampfbaren Komponenten treten als Dampfstrom 8 zusammen mit Verbrennungsprodukten des durch den Brenner 5 eingeführten Brennstoffs und überschüssiger Luft in die zweite Stufe 9 über, wo mit sehr geringer Rauchbildung eine vollständige Verbrennung erfolgt.If it is solid waste, evaporation will occur in the filled waste material layer 7 in the step 1 essentially from top to bottom. This is an important feature of the invention. As in level 1 without fire grate is being worked, the layer 7 is moved in its mass only to a very small degree. Hence the mass of the to be burned Waste materials 7 not from air or other gaseous Components flowing through. It follows from this that solid and relatively non-evaporable particles of the first stage 1 are only very small less and in any case unattractive amount through the system be funneled. The non-evaporable components therefore remain in their entirety in zone 1. the Vaporizable components occur as vapor stream 8 together with combustion products of the one introduced by the burner 5 Fuel and excess air into the second stage 9, where complete combustion with very little smoke he follows.

Man kann den Brenner oder die Brenner 5 im oberen Teil der die erste Stufe 1 bildenden Verdampfungszone wahlweise in einem Winkel oder in Winkeln anordnen, vorausgesezt, daß die Beflammung in der Hauptsache nach unten auf das zu verbrennende Material 7 gerichtet ist. Ein Luftstrom 6 kann durch den Brenner 5 hindurch oder um den Brenner 5 herum eingeleitet werden. Nach Wunsch kann man weitere Luft, von der ersten LuftzufuhrYou can find the burner or the burners 5 in the upper part of the the first stage 1 forming evaporation zone optionally in at an angle or at angles, provided that the flame is mainly directed downwards to the area to be burned Material 7 is directed. An air flow 6 can be introduced through the burner 5 or around the burner 5. If desired, you can add more air from the first air supply

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getrennt, durch eine getrennt angeornete Einlaßöffnung oder Zuleitung oder mehrere solcher öffnungen oder Zuleitungen in die erste Stufe 1 einblasen oder auf andere Weise einpressen. Die nach der Zeichnung für die Luftzufuhr nach der ersten Stufe 1 im besonderen und eigentlich bestimmte Zuleitung 6 ist im allgemeinen wenn auch nicht notwendigerweise, oberhalb der Luftzuleitung angeordnet, die für die einfache Yerbrennung des Brennstoffes in dem ersten Brenner oder den ersten Brennern erforderlich ist, obwohl der Überschuß, wenn erwünscht, getrennt zugeführt werden kann. Die Zufuhr des ersten Luftstroms 6 kann mindestens eine Teilverbrennung in der die erste Stufe 1 bildenden Verdampfungszone herbeiführen. In erster Linie jedoch soll die erste Stufe eine Zone mit hoher Wärmezufuhr sein, in der die verdampfbaren Komponenten des zu verbrennenden Materials 7 verdampft werden.separated by a separately arranged inlet opening or blow the supply line or several such openings or supply lines into the first stage 1 or onto others Press in the way. The one according to the drawing for the air supply after the first stage 1 in particular and actually certain supply line 6 is generally, although not necessarily, arranged above the air supply line, those for the simple burning of the fuel in the first burner or burners is required, although the excess, if desired, is supplied separately can be. The supply of the first air stream 6 can include at least one partial combustion in the first stage 1 forming Create an evaporation zone. Primarily, however, the first stage should be a zone with high heat input be, in which the vaporizable components of the material to be burned 7 are vaporized.

Die gasförmigen Produkte, d.h. die Produkte der Brennstoffverbrennung, der LuftÜberschuß, die verdampften Abfallstoffe und allfällige Produkte aus der Teilverbrennung in der Stufe 1, bilden insgesamt einen Gasstrom 8, der durch ein Rohr in die Verbrennungszone der zweiten Stufe 9 hinübergeleitet wird, in der die Hauptverbrennung stattfindet.The gaseous products, i.e. the products of fuel combustion, the excess air, the evaporated waste and any products from partial incineration in stage 1, form a total of a gas stream 8 which is passed through a pipe into the combustion zone of the second stage 9, in the main combustion takes place.

In der die zweite Stufe 9 bildenden Verbrennungszone wird weiterer Brennstoff 11 mindestens einem Brenner 12 zugeführt, durch den und/oder mit dem auch ein weiterer Luftstrom 13 eingeleitet wird. Diese getrennte zweite Luftzuführung 13 soll oberhalb der Zuführungsstelle für die Luft stattfinden, die für die Verbrennung des in den zweiten Brenner 12 eintretenden Brennstoffs 11 erforderlich ist und im Vergleich zu der für die Verbrennung der verdampften Abfallprodukte benötigten Luftmenge vorzugsweise in starkem Überschuß eingeleitet wird. Dieser zweite, im Überschuß zugeführte Luftstrom 13 wird beispielsweise in die zweite Stufe 9 bildende Verbrennungszone eingeblasen.In the combustion zone forming the second stage 9 is further fuel 11 is supplied to at least one burner 12, through which and / or with which a further air stream 13 is also introduced will. This separate second air supply 13 should take place above the supply point for the air is required for the combustion of the fuel 11 entering the second burner 12 and compared to that The amount of air required for the incineration of the evaporated waste products is preferably introduced in a large excess will. This second air stream 13 supplied in excess is, for example, into the second stage 9 forming combustion zone blown in.

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Er kann auch anders als durch den Brenner 12 in die Verbrennungszone der zweiten Stufe eingeführt werden. In der Verbrennungszone der zweiten Stufe 9 werden alle von der ersten Stufe 1 kommenden verdampfbaren Komponenten und alle oxidierbaren Komponenten so weit wie möglich oxidiert, so daß die aus der Verbrennungszone der zweiten Stufe 9 in einen Auslaßstutzen 15 hinein abziehenden Gase 14 im wesentlichen rauchlos sind und nur in sehr geringem Maße eine luftverschmutzende Wirkung haben.It can also enter the combustion zone other than through the burner 12 of the second stage. In the combustion zone of the second stage 9, all of the first stage 1 coming vaporizable components and all oxidizable components oxidized as much as possible, so that the from the combustion zone of the second stage 9 in one Outlet nozzle 15 withdrawing gases 14 essentially are smokeless and only have a very minor air pollutant effect.

Figur 2 stellt eine der Ausführungsform nach Figur 1 ähnelnde zweite Ausführungsform eines feuerrostfreien, zweistufigen Verbrennungsofens nach der Erfindung dar, bei dem der zu verbrennende Abfall durch einen Fülltrichter 16 über eine Fördereinrichtung 17» beispielsweise eine Förderschnecke für feste Stoffe, in die Verdampfungszone der ersten Stufe 1 eingeleitet wird. Figur 2 zeigt im besonderen, daß die aus der Verbrennungszone der zweiten Stufe 9 abfließenden Gase 14 einem Abgasvorwärmer, beispeilsweise einem Abhitzkessel 18 mit einer Dampfschlange 19 zugeleitet werden, in die Wasser bei 21 eintritt und Dampf bei 22 austritt. Die Abgase entweichen durch den Auslaßstutzen 15 ins Freie.FIG. 2 shows a second embodiment, similar to the embodiment according to FIG. 1, of a fire rust-free, two-stage Incinerator according to the invention, in which the waste to be incinerated through a hopper 16 via a conveyor 17 »For example a screw conveyor for solids, introduced into the first stage 1 evaporation zone will. FIG. 2 shows in particular that the gases 14 flowing off from the combustion zone of the second stage 9 are one Exhaust gas preheaters, for example a waste heat boiler 18 with a steam coil 19, are fed into the water 21 enters and steam exits at 22. The exhaust gases escape through the outlet port 15 to the outside.

Figur 2 zeigt ferner, daß der zweite Brenner 12 nicht notwendigerweise, wie in Figur 1 dargestellt, senkrecht auf der die zweite Stufe 9 bildenden Verbrennungskammer angeordnet zu sein braucht. Er kann vielmehr auch anders als vertikal, beispielsweise in einem Winkel oder auch, wie in Figur 2 dargestellt, waagerecht zu der Verbrennungskammer 9 angeordnet sein. In diesem Fall kann man einen oder mehrere Brenner in senkrechter Lage und zugleich einen oder mehrere Brenner in mehr oder weniger waagerechter Lage anordnen. Die Flamme des Brenners kann in die Verbrennungskammer, hinein oder ganz oder teilweise tangential gerichtet werden, wie es sich für eine maximale Verbrennung jeweils empfielt.FIG. 2 also shows that the second burner 12 does not necessarily as shown in Figure 1, arranged perpendicular to the combustion chamber forming the second stage 9 needs to be. Rather, it can also be other than vertical, for example at an angle or, as shown in Figure 2, be arranged horizontally to the combustion chamber 9. In this case you can put one or more burners in vertical position and at the same time arrange one or more burners in a more or less horizontal position. The flame of the Burner can be in the combustion chamber, in or entirely or partially tangential, as recommended for maximum combustion.

Wenn erforderlich, können die Verbrennungskammern jeder Stufe, das Rohr zwischen den Verbrennungskammern und der Auslaß-If necessary, the combustion chambers of each stage, the pipe between the combustion chambers and the outlet

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stutzen mit einer feuerfesten Auekleidung versehen werden.can be provided with fireproof cladding.

Die Temperaturen in den Verbrennungszonen richten sich nach den zu verbrennenden Stoffen. Sie können von 93 Grad bis 1316 Grad Celsius oder mehr in der Verdampfungszone der Stufe 1 betragen und in der Verbrennungszone 9 der Stufe 2 noch höher sein. Man kann die Temperaturen in der Stufe 1 und Stufe9 dadurch steuern, daß man durch eine zweckentsprechende Bemessung der den Brennern 5 und 12 zuzuführenden Menge des Brennstoffs 4 und 11 und der Luft 6 und 13 die Beflammung reguliert. Leichter verdampfbare Komponenten oder Stoffe können in der Zone 1 bei tieferen Temperaturen verdampft und dann in der Zone 9 verbrannt werden. Schwerer verdampfbare Stoffe erfordern in der Zone 1 natürlich höhere Temperaturen. The temperatures in the combustion zones depend on the materials to be burned. They can go from 93 degrees up 1316 degrees Celsius or more in the evaporation zone of stage 1 and still in the combustion zone 9 of stage 2 be higher. You can control the temperatures in stage 1 and stage 9 by making an appropriate measurement the amount of fuel 4 and 11 and air 6 and 13 to be fed to the burners 5 and 12, the flame exposure regulated. Components or substances that can evaporate more easily evaporated in zone 1 at lower temperatures and then burned in zone 9. Materials that are more difficult to vaporize naturally require higher temperatures in Zone 1.

Im allgemeinen führt man das Verfahren nach der Erfindung bevorzugt bei einem Volumenverhältnis von erster zu zweiter Zone von etwa 1:3 durch, wobei ein Verhältnis von etwa 1:2,5 euLs unterste Grenz und ein Verhältnis von 1:3 als wünschenswert anzusehen ist. Das Verhältnis kann, wenn für die zweite Stufe und den Auslaßstutzen gröBere Maße erwünscht sind oder behördliche Vorschriften für den Auslaßstutzen größere Maße verlangen, bis zu 1:6 hinaufgehen.In general, one carries out the process according to the invention preferably at a volume ratio of the first to the second zone of about 1: 3, with a ratio of about 1: 2.5 euLs lowest limit and a ratio of 1: 3 as is desirable to look at. The ratio can, if larger dimensions are desired for the second stage and the outlet connection or official regulations for the outlet nozzle require larger dimensions, going up to 1: 6.

Nach einer anderen und sehr zweckmäßigen Ausführungsform, die jedoch zeichnerisch nicht dargestellt ist, kann die Verdampfungskammer des erfindungsgemäßen Verbrennungsofens als Graben in einer Erd- oder Gesteinsschicht oder einem Felsen ausgebildet sein. Der Graben ist an seinem Ende mit einem Gasauslaßrohr ausgerüstet, das in geeigneter Weise feuerfest umkleidet ist und mit einem feuerfest ausgekleidetem Abzugsstutzen verbunden ist. Der Graben ist mit einem doppelwandigen Deckel aus einem metallischen, keramischen oder metallisch-keramisch Material abgedeckt. Im Innern des Doppelwandigen Deckels wird Luft unter Druck im Umlauf gehalten, die den Deckel kühlt und hierbei vorerwärmt.According to another and very useful embodiment, which, however, is not shown in the drawing, the evaporation chamber of the incinerator according to the invention as Digging be formed in a layer of earth or rock or a rock. The ditch is at its end with a Equipped gas outlet pipe, which is lined in a suitable manner refractory and lined with a refractory Trigger nozzle is connected. The trench is made of a metallic, ceramic or double-walled lid metallic-ceramic material covered. Inside the double-walled lid, air is kept circulating under pressure, which cools the lid and preheats it.

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8" 2H96488 "2H9648

Die vorerwärmte Luft wird dann für die Verbrennung verwendet und «u diesem Zweck sowohl der ersten als auch der zweiten Stufe als überschüssige Luft zugeführt. Der erste Brenner gibt seine Hitze im allgemeinen nach unten durch den Deckel des Grabens in die Verdampfungszone hinein. Der zweite Brenner ist im unteren Teil des als Verbrennungskammer dienenden Innenraumes des Abzugsstutzens angeordnet, wohin auch ein Teil der durch den Deckel des Grabens geführten und dadurch vorerwarmten Luft geleitet wird. In ihm werden mit tangential oder nach oben gerichteter Flamme weitere Brennstoffmengen verbrannt. Bei diesen Verbrennungsöfen vom Graben-Typus werden die zu verbrennenden Abfallprodukte mit dem Lastwagen herangefahren und eingekippt oder mit einem Bulldozer eingeschoben. Entstehende Asche wird ebenfalls mechanisch entfernt. Flüssige Abfallprodukte können in die erste Stufe eingepumpt oder eingeblasen werden, während feinverteilte feste Stoffe mit einer Fördervorrichtung eingebracht oder ebenfalls eingeblasen werden können.The preheated air is then used for combustion, and for this purpose both the first and the second Stage supplied as excess air. The first burner generally gives its heat down through the lid of the trench into the evaporation zone. The second burner is arranged in the lower part of the interior of the flue pipe serving as a combustion chamber, where also a Part of the air passed through the cover of the trench and thereby preheated is passed. In it become tangential with or with the flame pointing upwards, additional amounts of fuel burned. In these trench-type incinerators, the waste products to be incinerated are transported with the Truck pulled up and tipped in or pushed in with a bulldozer. The resulting ash also becomes mechanical removed. Liquid waste products can be pumped or blown into the first stage, while finely divided ones Solid substances can be introduced with a conveyor device or also blown in.

Im Unterschied zu den zweistufigen Verbrennungsöfen nach Figur 1 und 2 bedarf es bei dem Verbrennungsofen vom Graben-Typus keiner feuerfesten Auskleidung der die erste Stufe bildenden Verdampfungszone. Als Verdampfungszone dient statt dessen der mit einem doppelwandigen Deckel abgedeckte Graben, der durch Umlaufluft gekühlt wird. Die heißen Verbrennungsgase der ersten Stufe und die gesteuerte Beflammung in der zweiten Stufe stellen so günstige Zugverhältnisse her, daß aus dem offenen Ende der ersten Stufe kein Rauch entweichen kann.In contrast to the two-stage incinerator after Figures 1 and 2, the trench-type incinerator does not require a refractory lining for the first stage forming evaporation zone. Serves as an evaporation zone instead, the trench covered with a double-walled lid, which is cooled by circulating air. The hot combustion gases the first stage and the controlled flame application in the second stage create favorable draft conditions, that no smoke escapes from the open end of the first stage can.

Beispielexample

Für die Versuche nach diesem Beispiel wurden die in der folgenden Tabelle genannten Stoffe verwendet. Der für die Verbrennung dieser Stoffe verwendete Ofen hatte in seiner ersten Zone einen Durchmesser von etwa 30 cm, eine Höhe von etwa 4-6 cm und ein Fassungsvermögen von etwa 0,0334- m und in seiner zweiten Stufe mit Einschluß des Abzugsstutzens einen Durchmesser von etwa 15 cm eine Höhe von etwa 51 ca und ein Fassungs-The substances listed in the table below were used for the tests according to this example. The one for the incineration The furnace used for this material had a diameter of about 30 cm in its first zone and a height of about 4-6 cm and a capacity of about 0.0334- m and in his second stage with inclusion of the discharge nozzle a diameter of about 15 cm a height of about 51 ca and a frame

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vermögen von etwa 0,109 Hr. Als Brennstoff wurden bei jedem der Versuche Erdgas und außerdem Luft nach Maßgabe der in der Tabelle gemachten Angaben verwendet.assets of about 0.109 Hr. As fuel were used by everyone the tests used natural gas and air in accordance with the information given in the table.

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TabelleTabel

Versuch MaterialTry material

Menge der Versuchsprobe ( kg)Amount of test sample (kg)

Menge des Henge der Verbren- Verminpro kg Ma- pro kg Ma- nungsge- derung terial ver- terial ver-schwindig- der Ab Henge amount of the combustion Verminpro kg per kg ma- ma- nungsge- alteration TERIAL comparable TERIAL ver-speed Running From the

wendeten Erdgasesturned natural gas

wendeten Luft turned air

{s$jr <-5^> { s $ jr <- 5 ^>

keit pro m2 Bodenfläche der Zone 1 (kg/h/m2)speed per m2 floor area of zone 1 (kg / h / m2)

fallstoffe in
Gewicht %
falling materials in
Weight %

erreichte Höchsttempera turmaximum temperature reached

rc)rc)

Verhältnis der Zone und der Zone 2 zugeführten LuftRatio of the zone and zone 2 air supplied

NJ O CO CXJNJ O CO CXJ

cn eracn era

Ruß und Reifenabfälle 5,2Soot and waste tires 5.2

festes Polypropylen in Tablettenfora solid polypropylene in tablet form

Kraftpapier Kraft paper

0,60.6

0,1750.175

30,230.2

116116

78,378.3

12041204

472 73472 73

100100

8585

13351335

10101010

1,581.58

0,320.32

2,332.33

Büß in Tablett enform 4,5Penalty in tablet form 4.5

Polyäthylen in Brockenform Polyethylene in chunks

27,527.5

3,03.0

32,332.3

22,822.8

12,512.5

100100

14681468

147147

100100

13161316

nur Luft nach Zone 1; keine Luft nach Zoneonly air to zone 1; no air by zone

0,670.67

"ersuch Material"request material

Menge der Versuchsprobe Amount of test sample

(kg )(kg)

Henge desHenge des

pro kg Material verwendeten Erdgasesper kg of material used natural gas

(8899 kgcal/m3)(8899 kgcal / m3)

TabelleTabel

Menge der pro kg Material verwendeten LuftAmount of air used per kg of material

(m3/kg)(m 3 / kg)

Verbren- Verminnungsge- derung schwindig- der Abkeit pro fallstofm2 Boden- fe in
fläche der Gewicht %
Zone 1
Incineration reduction dwindling waste per waste material m2 of soil in
area of weight %
Zone 1

(kg/h/a2)(kg / h / a 2 )

erreichte Verhältnis Höchst- der Zone 1 und der Zone 2 zugeführten LuftReached ratio maximum- zone 1 and zone 2 supplied air

temperatur temperature

(0C)( 0 C)

aus Raffine rien stammende Asphaltemul sionfrom refines rien originated asphalt emul sion

0,220.22

15,815.8

311311

98,498.4

14491449

0,500.50

flüssiges Tetraäthylanhydridliquid Tetraethyl anhydride

0,60.6

10,410.4

483483

92,692.6

15541554

0,650.65

- 12 - 2H9648- 12 - 2H9648

Die Versuche Ibis 7 umfassen Stoffe mannigfacher Art, die in dem zweistufigen und ohne Peuerrost arbeitenden Verbrennungsofen nach der Erfindung auf wirksame Weise rauchlos oxidativ verbraucht werden können·The Ibis 7 experiments include a wide variety of substances in the two-stage incinerator that works without fire grate according to the invention can be consumed oxidatively smokeless in an effective manner

Bestimmte Abfallstoffe, wie Papier, Ruß, Müll u. dgl., können vollständig oder nahezu vollständig in der ersten Stufe verbrannt werden· Stoffe dieser Art verbrennen in der Regel langsam und erfordern den Zusatz eines Brennstoff, damit die Verdampfung in Gang kommt. Man stellt bei solchen Stoffen eine oxidierende Atmosphäre üblicherweise in der ersten Stufe dadurch her, daß man eine größere Menge Luft einführt.Certain waste materials such as paper, soot, garbage and the like can be burned completely or almost completely in the first stage · Substances of this type usually burn slow and require the addition of a fuel to get the evaporation going. With such substances one sets a oxidizing atmosphere usually in the first stage thereby from introducing a larger amount of air.

Andere Abfallstoffe, wie Gummi, Wasser-in-Öl-Emulsionen und dergleichen können in der ersten Stufe nicht vollständig verbrannt werden. Dagegen verdampfen sie leicht und erfordern nur wenig zusätzlichen Brennstoff, damit ihre Verdampfung einsetzt und andauert. Bei leicht verbrennbaren Stoffen dieser Art stellt sich in der ersten Stufe eine reduzierende Atmosphäre ein, da selbst bei hohen Luftzuführungsraten der Sauerstoffverbrauch so hoch ist, daß eine reduzierende Atmosphäre erwartet werden muß. Das verdampfte Material der ersten Stufe tritt zusammen mit Verbrennungsprodukten des verwendeten Brennstoffs in die oxidative Verbrennungszone der zweiten Stufe über, in die weiterer Sauerstoff, üblicherweise in der Form von Luft, und, wenn nötig, weiterer Brennstoff eingeleitet wird, so daß alle Stoffe vollständig oxidiert werden. Bei Stoffen der genannten Art sind in der zweiten Stufe häufig nur sehr geringe oder überhaupt keine Brennstoffzusätze notwendig. Man kann die gewünschte oxidative Verbrennung mit einem zusätzlichen Luftstrom bewirken.Other waste materials such as rubber, water-in-oil emulsions and the like cannot be completely burned in the first stage will. On the other hand, they vaporize easily and require little additional fuel to vaporize them begins and lasts. In the case of easily combustible substances of this type, the first stage is a reducing one Atmosphere, since even at high air supply rates the Oxygen consumption is so high that a reducing atmosphere must be expected. The vaporized material of the first Step enters the oxidative combustion zone of the second together with combustion products of the fuel used Stage above, in which further oxygen, usually in the form of air, and, if necessary, further fuel is introduced so that all substances are completely oxidized. With substances of the type mentioned are common in the second stage very little or no fuel additives required. One can do the desired oxidative combustion with a cause additional airflow.

Als Brenner für die erste und zweite Stufe des erfindungsgemäßen Verbrennungsofens kann man Hochdruckbrenner von beliebiger Art und geeigneter Bauweise verwenden.The burners for the first and second stages of the incinerator according to the invention can be any high-pressure burner Use type and suitable construction.

2 0 9 8 1 * I 0 9 5 G2 0 9 8 1 * I 0 9 5 G

Mit dem Verbrennungsofen nach der Erfindung können übliche feste Abfallstoffe (trash) und aridere Abfallstoffe auf 5% ihres ursprünglichen Gewichts und Volumens reduziert werden. Aus dem Beispiel dieser Beschreibung geht hervor, daß das Problem der Hüll- und Abfallbeseitigung auf dem Wege der Verbrennung in hohem HaBe entschärft werden kann. Auch organische Stoffe und die alt ihnen verbundenen Gerüche können durch Verbrennung beseitigt werden. Als Beispiel von Stoffen, die ohne Rauchentwicklung verbrannt werden können, seien Polyäthylen in Tablettenform und andere Polyolefine sowie Polyolefine mit einem Aschegehalt oder einem Gehalt an Katalysatorkomponenten, Zeitungen, Müll, Gummiabfälle, Reifenkarkassen, öle sowie öle und Peststoffe mit einem Gehalt an radioaktiven Komponenten und Karosserien genannt.With the incinerator according to the invention, usual solid waste (trash) and other waste materials to 5% their original weight and volume are reduced. From the example of this description it can be seen that the problem of garbage and waste disposal can be largely defused by incineration. Organic too Substances and the old smells associated with them can be removed by incineration. As an example of fabrics, that can be burned without developing smoke are polyethylene in tablet form and other polyolefins and polyolefins with an ash content or a content of catalyst components, newspapers, garbage, rubber waste, tire casings, oils as well as oils and pesticides with a content of radioactive substances Components and bodies called.

20981 S/095620981 S / 0956

Claims (2)

Pat entanspräche;Patient calls; a) Verdampfen der verdampf bar en Komponenten der Abfallstoffe in einer ersten Stufe unter Zurückbehaltung der nichtverdampfbaren Komponenten der Abfallstoffe in dieser ersten Stufe,a) Evaporation of the evaporable components of the waste materials in a first stage with retention the non-evaporable components of the waste materials in this first stage, b) Leiten dieser verdampften Komponenten aus der Stufe (a) in eine zweite Stufe,b) passing these vaporized components out of the stage (a) in a second stage, c) Verbrennen dieser verdampften Komponenten in dieser zweiten Stufe in Gegenwart von überschüssigem Sauerstoff bei einer erhöhten Temperatur undc) Combustion of these vaporized components in this second stage in the presence of excess oxygen at an elevated temperature and d) Abführen der Produkte der oxidativen Verbrennung aus dieser Stufe (c) ins Freie,d) removal of the products of oxidative combustion this level (c) to the open air, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallprodukte in nichtverdampfbare Komponenten, die im wesentlichen in der ersten Stufe zurückbehalten werden, und in im wesentlichen rauchlose und im wesentlichen vollständig oxidierte Produkte, die aus der zweiten Stufe abgeführt werden, dadurch umgewandelt werden, daß die Verdampfung in der ersten Stufe durch eine nur nach unten auf die Abfallstoffe wirkende Flamme herbeigeführt wird.characterized in that the waste products in non-evaporable components, which are essentially in the first Level, and into essentially smokeless and essentially fully oxidized products, which are discharged from the second stage are converted by the evaporation in the first stage by only acting downwards on the waste materials Flame is brought about. 2. Ein rauchlos arbeitender Zweistufen-Verbrennungsofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit2. A smokeless two-stage incinerator for performing the method according to claim 1 with a) einer aus einer Verdampfung sz one mit mindestens einem ersten Brenner, mindestens einer Drucklufteinlaßvorrichtung, einer Einfüllvorrichtung für die Abfallstoffe und einer Auslaßvorrichtung für die gasförmigen Produkte bestehenden ersten Stufe;a) one of an evaporation zone with at least one first burner, at least one compressed air inlet device, a filling device for the waste materials and a first stage consisting of an outlet device for the gaseous products; 209815/0956209815/0956 b) einer aus einer Verbrennungszone mit mindestens einem zweiten Brenner, mindestens einer Drucklufteinlaßvorrichtung, einer Einlaßvorrichtung für die Aufnahme der von der ersten Stufe kommenden gasförmigen Produkte und einer Auslaßvorrichtung für die verbrannten gasförmigen Produkte bestehenden zweiten Stufe undb) one of a combustion zone with at least one second burner, at least one compressed air inlet device, an inlet device for receiving the gaseous coming from the first stage Products and an outlet device for the burned gaseous products and consisting of a second stage c) einem Verbindungerohr zwischen der ersten und der zweiten Stufe zum Oberleiten der dampfförmigen Produkte4c) a connecting pipe between the first and the second stage for passing over the vaporous products4 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Brenner derart in der ersten Stufe angeordnet ist, daß er das in
diese Stufe eingebrachte Material in Abwärtsrichtung
beflammt und daß die erste Stufe nicht mit einem Feuerrost ausgerüstet ist.
characterized in that at least one burner is arranged in the first stage in such a way that it does the in
material brought in at this stage in the downward direction
flames and that the first stage is not equipped with a fire grate.
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