DE2851609A1 - Verfahren und anlage zur verbrennung von feuchten verbrennbaren beschickungen - Google Patents

Verfahren und anlage zur verbrennung von feuchten verbrennbaren beschickungen

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Description

Verfahren und Anlage zur Verbrennung von feuchten verbrennbaren Beschickungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Verbrennung von feuchter verbrennbarer Materie.
Wirbelschichtreaktoren sind in vielen Verbrennungsreaktionen brauchbar, wie bei der Verbrennung von verbrennbaren Abfällen und bei der Erzeugung von Wärme für die Krafterzeugung und für Verfahrenswärme.
Die Verbrennung hat zum Ziel die vollständige Zersetzung der organischen Materie in dem Abfallbeschickungsstrom, so daß das Verfahren als Rückstand nur eine inerte Asche verläßt, und ein weiteres Ziel besteht darin, daß diese Verbrennungsreaktion keine zu beanstandenden Gerüche erzeugt. Geruchlose Verbrennung erreicht man durch vollständige Oxidation der organischen Materie in dem Abfallbeschickungsstrom und erfordert, wie die Praxis zeigte, Temperaturen wenigstens im Bereich von etwa 700 bis 800° C, je nach dem Prozentsatz der überschüssigen Luft. .._---.-■
Wirbelschichtreaktoren werden als Brennofen zum Verbrennen von organischen Abfallschlämmen verwendet, und es gibt zahlreiche Arten dieser Betriebstype. Obwohl es schon immer erwünscht war, den Brennstoffverbrauch solcher Anlagen auf einem Minimum zu halten, bekam dieser Aspekt zunehmende Bedeutung mit der jüngsten Verknappung und den hohen Kosten an Brennstoff. In diesem Zusammenhang ist es erwünscht, das mit den or-
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ganischen Abfallschlämmen verbundene Wasser in möglichst wirtschaftlicher Weise zu verdampfen. Einspeisung des Abfallschlammes direkt in den Verbrennungsofen bewirkt eine Verdampfung des Wassers bei der unnötig hohen Temperatur von 700° C oder mehr und führt zu einer wesentlichen BrennstoffVergeudung.
Wirbelschichtreaktoren,, die einen Brennstoff, wie Torf, verbrennen, können auch verwendet werden, um Wasserdampf für die Krafterzeugung zu entwickeln, indem Wasserdampfschlangen in dem freien Raum und/oder den Wandbereichen oder in der Wirbelschicht selbst vorgesehen sind. Die in einer solchen Anlage erzeugte Wärme kann auch verwendet werden, um die Wärme zu ergänzend, die erforderlich ist, um bestimmte Verfahren durchzuführen, wie beispielsweise chemische Verfahren.
Es wurde vorgeschlagen, die überschüssige Wärme in den Abgasen indirekt aus diesen auf die ankommende feuchte Beschickung zu übertragen, das Wasser abzudestillieren und einen Rücktand von trockenen Feststoffen für die Verbrennung zurückzulassen. Diese Methode ergibt jedoch große Schwierigkeiten sowohl auf dem Gebiet der Wärmeüberführung als auch bezüglich der Materialhandhabung. Daher ist diese Alternative nicht gewerblich von Interesse.
Natürlich kann fühlbare Wärme aus den Abgasen auf die ankommende Verbrennungsluft übertragen werden. Dies ist tatsächlich üblich, doch nur eine Teillösung des Problems. Die Menge an Abgasen ist viel größer als jene der ankommenden Luft wegen der sehr großen Menge an Wasserdampf, die die Abgase enthalten. Selbst bei einer perfekten Wärmeüberführung könnte die ankom-
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mende Luft nur einen Teil der fühlbaren Wärme in den abziehenden Gasen aus dem Verbrennungsreaktor aufnehmen und so wieder nutzbar machen.
Es besteht somit ein wirklicher Bedarf an einem Verbrennungssystem, das wirksam mit einer feuchten verbrennbaren Beschikkung arbeitet, und an einem Verbrennungssystem, das wirksam organische Schlämme mit hohem Feuchtigkeitsgehalt zerstört und dabei den Brennstoffverbrauch so niedrig wie möglich hält.
Demnach ist es ein Ziel der Erfindung, eine verbesserte wirtschaftliche Methode und Anlage zur Trocknung einer feuchten verbrennbaren Beschickung vor der Einführung in einen Wirbelschichtverbrennungsreaktor zu erhalten.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Anlage zur Trocknung einer feuchten verbrennbaren Beschickung unter Verwendung von Wärme aus einer nachfolgenden Verbrennungsstufe zu erhalten, um Wasser bei einer relativ niedrigen Temperatur zu verdampfen.
Noch ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verbrennungssystem zu erhalten, in welchem die in dem heißen Sandbett eines Wirbelsehiehtreaktors enthaltene Wärme verwendet wird, um eine feuchte verbrennbare Beschickung zu trocknen.
Andere Ziele und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung offenbar.
In der Zeichnung bedeutet
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines vereinfachten Verbrennungssystems,
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Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Verbrennungssystems nach der Erfindung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Alternativgestaltung für das System nach der Erfindung und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung.
Allgemein gesprochen betrifft die Erfindung eine Wirbelschichtverbrennung einer feuchten Beschickung, wie von Torf, Sägemehl, Streubrennstoff und kommunalem Abwasser oder von Industrieschlamm. In diesem Verfahren wird das heiße, inerte feinteilige Schichtmaterial der fluidisierten Verbrennungsschicht, wie beispielsweise Sand, aus der Schicht entfernt, in Trocknungsberührung in einer Trocknungszone mit der feuchten Beschickung gebracht, um das Wasser bei relativ niedriger Temperatur zu verdampfen,und dann zu der Wirbelschicht mit getrockneter Beschickung zusammen zurückgebracht, und zwar die inerten Schichtteilchen zum Wiedererhitzen und die getrocknete Beschickung zum Verbrennen. Bei der Durchführung dieses Verfahrens wird der Wasserdampf in einer Kondensationszone aus den Abgasen mit niedriger Temperatur aus der Trockenstufe kondensiert und als Flüssigkeit entfernt. Verbleibende, nicht kondensierte Gase werden als Fluidisiergas zu der fluidisierten Verbrennungsschicht bzw. Verbrennungswirbelschicht geführt, wo sie auf eine Temperatur von wenigstens 700 C erhitzt werden, wodurch eventueller Geruch beseitigt wird.
Das Trocknen der feuchten Beschickung, wie es beschrieben wurde, kann in unterschiedlichen Vorrichtungen erfolgen, die in der Lage sind, den heißen Sand in Berührung mit der Beschickung
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zu bringen und allgemein ein umgrenztes bzw. eingesperrtes Volumen zu liefern. Eine solche Vorrichtung ist ein Mörtelmischer bzw. eine Knetmühle, eine andere ist eine Drehtrommel, eine dritte ist ein einfacher mit Deckel versehener Mischbehälter, der mit Rühr- oder Bewegungseinrichtungen versehen ist. Eine Wirbelschicht funktioniert auch recht gut zum Trocknen der feuchten Beschickung und ist in der Tat die bevorzugte Apparatur zur Durchführung des Verfahrens.
Die feuchte Beschickung kann, wie die Praxis lehrt, aus etwa 5 bis etwa 50 % oder mehr Feststoffen -bestehen^ Abwasserschlamm fällt gewöhnlich in den unteren Teil dieses Bereiches, vielleicht bis zu 30 % Feststoffen, und ein Material, wie Abfallbrennstoff kann im Bereich von 50 % oder mehr an Feststoffen liegen. .
Spezieller können dann zwei Wirbelschichten verwendet werden, um das Verbrennungsverfahren nach der Erfindung durchzuführen . bei einer zum Trocknen der feuchten Beschickung, während in der anderen Wirbelschicht die trockene Beschickung verbrannt wird. Die Verbrennungsschi-cht arbeitet bei einer relativ hohen Temperatur, wie 700° C oder mehr, während die Trocknungsschicht bei einer wesentlich niedrigeren Temperatur arbeitet, wie im Bereich von 80 bis 180° C Die zur Erreichung der Verdampfungsfunktion in der Trocknungs-Wirbelschicht erforderliche Wärme wird durch überführung eines Teils des inerten Schichtmaterials aus der Verbrennungsschicht zu der Trocknungsschicht geliefert. Das inerte Schichtmaterial aus der Verbrennungsschicht tritt in die Trocknungsschicht mit einer relativ hohen Temperatur ein, wird aber fast unmittelbar auf eine Temperatur von beispiels—
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weise 125° C durch die schnelle Wärmeüberführung in der Trocknungsschicht abgekühlt, welche auch bei umgebungstemperatur eingeführte feuchte Beschickung aufnimmt. Verdampfung von Wasser aus der feuchten Beschickung erfolgt wirksam bei dieser relativ niedrigen Temperatur, wobei die Abgase und Dampf aus der Trockneranlage diese bei einer Temperatur von etwa 125° C verlassen. Die Abgase aus der Trocknungsschicht werden durch einen Gaswäscher-Kühler geführt, um den Wasserdampf zu kondensieren, und das restliche nicht kondensierbare Gas und Luft werden zu dem Fluidisiergebläse geschickt, um sie in die Verbrennungsschicht einzuführen, so daß sie darin zur Beseitigung von Gerüchen der hohen Temperatur ausgesetzt werden.
Natürlich sind die Trocknungsschicht und die Verbrennungsschicht Dinge, die in einem einzigen Reaktorgehäuse angeordnet sein können, oder stattdessen kann jede Schicht in ihrem eigenen Reaktorgehäuse untergebracht sein.
In Fig. 1 sind bestimmte wichtige Merkmale dieses neuen Verbrennungssystems in Anwendung auf die Verbrennung von Abwasserschlamm in der Form einer vereinfachten schematischen Darstellung erläutert. Die drei Haupteinheiten des Systems, die in Fig. 1 gezeigt sind, sind ein Wirbelschichtverbrennungsofen 40, ein Wärmeaustauscher 90 und eine Wirbelschichttrocknungsanlage 20. Ein Zyklon 60 ist ebenfalls gezeigt, um Feststoffe aus den Abgasen des Verbrennungsofens 40 zu entfernen. Im Betrieb wird ein feuchter organischer Schlamm durch Leitung 22 in eine Wirbelschicht von Sand 14 in der Trocknungskammer 12 der Trocknungsanlage 20 eingeführt. Eine Verengungsplatte oder Lochplatte 13 trennt den Windkasten 16 im unteren Abschnitt der
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Trocknungsanlage 20 von der Trockenkammer 12. Luft wird in den Windkasten 16 über Leitung 18 eingeführt und durchquert die Verengungsplatte oder Lochplatte 13, um das inerte Schichtmaterial, wie beispielsweise Sand, der Schicht 14 zu fluidisieren. Der in die Wirbelschicht eintretende Schlamm wird schnell auf die Schichttemperatur, die bei etwa 125° C liegt, erwärmt, und die Feuchtigkeit in dem Schlamm wird verdampft. Die fluidisierende Luft wird beim Passieren der Schicht 14 gut angefeuchtet und wird aus der Trocknungsanlage 20 über die Leitung 48, die zu dem Wärmeaustauscher 90 führt, abgeblasen. Der getrocknete Schlamm wird zusammen mit etwas Schichtsand aus der Trocknungsanlage 20 über die Leitung 24 entfernt, die Verbindung zwischen der Trocknungsanlage 20 und dem Verbrennungsofen 40 ist. Eine Luftleitung 23 ist zum Zwecke der Einführung von Luft in die Leitung 24 als Beförderungs- oder Änhebemittel für den getrockneten Schlamm und Sand, die sich durch die Leitung 24 bewegen, vorgesehen. Der Verbrennungsofen 40 hat eine Brennkammer 42, die von einem Windkasten 46 durch die Verengungsplatte oder Lochplatte 43 getrennt ist. Eine Wirbelschicht 44 umfaßt ein inertes feinteiliges Material, wie Sand, und liegt auf der Verengungs- oder Lochplatte 43. Fluidisierende Luft wird dem Windkasten 46 durch die Leitung 48 zugeführt. Diese fluidisierende Luft hat den Wärmeaustauscher 90 durchquert und wurde dabei auf eine erhöhte Temperatur im Bereich von 350 bis 550 C erhitzt. Natürlich ist die Tempeatur in dem Verbrennungsofen 40 wesentlich höher als jene in der Trocknungsanlage 20, und Brennstoff, wie Brennöl, kann in die Wirbelschicht über nicht gezeigte Einrichtungen eingespritzt werden, um eine erwünschte Tempe-
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ratur in der Wirbelschicht aufrechtzuerhalten. Die Schichttemperatur in der Wirbelschicht 44 des Verbrennungsofens 40 kann beispielsweise 700° C sein, und Sand aus dieser Schicht wird zu der Trocknungsanlage 20 mit Hilfe der Leitung 26 befördert. Diese Leitung ist als eine vom Überlauftyp gezeigt", die sich vertikal in die Schicht 44 hinein erstreckt, worin der Sand einfach über die obere Lippe der Leitung verläuft und unter dem Einfluß der Schwerkraft durch die Leitung 26 fällt und am unteren Ende der Leitung 26 gut unterhalb der oberen Fläche der Wirbelschicht 14 der Trocknungsanlage 20 auftaucht. Ein geeignetes Ventil, wie beispielsweise ein Gleitventil oder Kegelventil, kann in der Leitung 26 vorgesehen sein, um die Menge an Sand, die der Trocknungsanlage zugeführt wird, zu steuern. Die Abgase aus dem Verbrennungsofen 40 werden durch die Abgasleitung 52, die mit dem Zyklon 60 verbunden ist, weggeführt. In dem Zyklon 60 werden die Feststoffe. (Asche) von den Gasen getrennt und treten zur Beseitigung durch die Leitung 56 aus. Die heißen Gase verlassen den Zyklon 60 durch die Leitung 58, welche die Gase zu dem Wärmeaustauscher 90 führt* In dem Wärmeaustauscher 9O wird die Wärme in den Abgasen durch Wärmeaustausch mit den Gasen aus der Trocknungsanlage 20 wiedergewonnen, wenn diese durch den Wämeaustauscher 90 auf dem Weg zu dem Verbrennungsofen 40 gehen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird das gesamte Gas aus der Trocknungsanlage 20 in den Wärmeaustauscher 90 erhitzt. Dies ist ein verschwenderisches Verfahren, da viel von dem Volumen dieses Gases die Feuchtigkeit ist, die aus dem Schlamm in der Trocknungsanlage 20 verdampft wurde, und ein Erhitzen dieses Dampfes ist nicht von Vorteil. Das in Fig. 2 ge-
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zeigte System beseitigt diesen Nachteil des in Fig. 1 gezeigten vereinfachten Systems.
In Fig. 2 ist ein System gezeigt, in welchem die Haupteinheiten mit den· gleichen Bezugszeichen wie jene in Fig. 1 bezeichnet sind. Somit ist dort die Trocknungsanlage 20, der Verbrennungsofen 40 und der Wärmeaustauscher 90 gezeigt. Außerdem ist auch ein Gaswäscher-Kühler 80, ein Zykon 70 und ein Venturi-Gaswäscher 100 erläutert. In diesem System wird organischer Schlamm durch Leitung 22 und die Schneckenbeschickungseinrichtung 22' in die Wirbelschicht 14 des Wirbelschichttrockners 20 eingeführt. Die Wirbelschicht 14 wird in einem fluidisierten Zustand durch die Einführung von fluidisierender Luft mit Hilfe einer Leitung 18 in den Windkasten 16 gehalten, wobei Luft aus dem Windkasten die Verengungs- oder Lochplatte 13 durchquert, um eine Fluidisierung zu bewirken. Heißer Schichtsand wird aus dem Verbrennungsofen 40 durch die Leitung 26 eingeführt, die unterhalb der oberen Fläche der Wirbelschicht 14 der Trocknungsanlage 20 endet.
Die fluidisierende Luft wird in der Trocknungsschicht 14 stark befeuchtet und verläßt die Trocknungskammer 12 durch die Leitung 48, die in Verbindung mit dem Zyklon 70 steht. In dem Zyklon 70 werden die Feststoffe in den Abgasen aus der Trocknungsanlage abgetrennt und fallen zu dem Verbrennungsofen 40 durch die Leitung 7.2. Die Gase, die frei von mitgerissenen Feststoffen sind, werden mit Hilfe der Leitung 74 zu dem Gaswäscher-Kühler 80 geleitet, der eine geschlossene Kammer besitzt und vom Bodenkühlertyp oder vom Sprühkühlertyp sein kann. Kühlwasser wird in den Gaswäscher-Kühler durch die Leitung 76 einge-
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führt, und dieses Gaswaschwasser kondensiert die Feuchtigkeit in den Abgasen. Die kondensierte Feuchtigkeit verläßt den Gaswäscher-Kühler mit dem Gaswaschwasser durch die Leitung 78. Das gewaschene Gas wird durch die Leitung 82 zu dem Fluidisiergebläse 84 befördert, wo es zusammen mit durch den Lufteinlaß 87 eingeführter Luft zu dem Verbrennungsofen und der Trockneranlage durch den Wärmeaustauscher 90 geführt wird. In dem Wärmeaustauscher 90 wird die fluidisierende Luft durch den Wärmeaustauscher mit den Abgasen aus dem Verbrennungsofen 40 vorerhitzt und bewegt sich dann durch die Leitungen 88 und 38 zu dem Verbrennungsofen 40. Die fluidisierenden Gase treten in den Verbrennungsofen 40 durch den Windkasten 46 ein und durchqueren die Verengungs- oder Lochplatte 43, um die Wirbelschicht 44 zu fluidisieren, die auf der Verengungsplatte 43 ruht. Die Wirbelschicht in dem Verbrennungsofen befindet sich auf einer Temperatur von etwa 700° C, die ausreicht, um die organische Materie in dem getrockneten Schlamm durch Oxidation vollständig zu zerstören.
Der getrocknete Schlamm wird zusammen mit inertem Schichtmaterial durch Luft in die Verbrennungsschicht 44 aus der Wirbelschicht 14 aus der Trocknungsanlage 20 angehoben. Die Luftanhebeapparatur umfaßt ein Luftgebläse 64, eine Leitung 66, die mit dem Gebläse 64 verbunden ist und in der Wirbelschicht 14 endet, und eine überführungsleitung 24, die sich von der Schicht 14 zu der Schicht 44 erstreckt. Die Leitung 66 führt Luft in das untere offene Ende der überführungsleitung 24. Luft nimmt beim übergang von der Leitung 66 zu der überführungsleitung 24 getrockneten Schlamm und inerte Schichtteilchen auf und hebt diese
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in die Verbrennungsschicht 44. Natürlich kommt das inerte Schichtmaterial in dem Verbrennungsofen 40 mit einer Temperatur von etwa 125° C an und wird fast augenblicklich auf die Schichttemperatur von etwa 700° C erhitzt. Inertes Schichtmaterial aus dem Verbrennungsofen 40 wird gleichzeitig aus der Wirbelschicht 44 entfernt, um nicht die Überführungsleitung zu der Wirbelschicht 14 in der Trocknungsanlage 20 befördert zu werden. Dieses inerte Schichtmaterial aus dem Verbrennungsofen 40 befindet sich auf einer Temperatur von etwa 700° C, der Temperatur der Wirbelschicht 44. Alle Gase, die die Brennkammer 92 des Verbrennungsofen 40 durch Leitung 52 verlassen, wurden einer Temperatur von wenigstens 700° C ausgesetzt, die ausreicht, um eine vollständige Geruchsentfernung aus den Gasen zu bewirken. Wenn erwünscht, kann ein Zyklon (nicht gezeigt) in die Abgasleitung 52 eingefügt werden, um festes feinteiliges Material von den Abgasen (zur Entfernung aus dem System) vor der Einführung der Gase in den Wärmeaustauscher 90 abzutrennen. Der Venturi-Gaswäscher 100, der die Abgase aus dem Wärmeaustauscher 90 über Leitung 9 4 aufnimmt, ist von herkömmlicher Konstruktion. Der Gaswäscher entfernt Feststoffe aus den Abgasen und fördert sie zusammen mit Gaswaschwasser durch die Leitung 102, während die Abgase durch den Schornstein 104 mit etwa 71 C an die Atmosphäre abgegeben werden.
Bei den in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsformen liegt der Verbrennungsofen oberhalb der Trocknungsanlage. Der Schichtsand und getrockneter Schlamm aus der Trocknungsanlage werden durch eine Luftanhebeeinrichtung oder vielleicht durch mechanische Einrichtungen, .wie einen Eimerlift, angehoben,
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während das heiße inerte Schichtmaterial unter dem Einfluß der Schwerkraft durch eine durch Ventil gesteuerte Leitung fällt. Da die Verbrennungsanlage die viel größere der beiden Wirbelschichtreaktoren ist, kann es vorteilhaft sein, die Trockenanlage oberhalb des Verbrennungsofensanzuordnen. Wenn diese Anordnung vorliegt, fallen der getrocknete Schlamm und inertes Schichtmaterial aus der Trocknungsanlage unter dem Einfluß der Schwerkraft durch eine Leitung in den Wirbelschichtreaktor, während das heiße Schichtmaterial in einer Lufthebeeinrichtung oder mit Hilfe einer mechanischen Einrichtung von dem Wirbelschichtverbrennungsofen zu der Trocknungsanlage angehoben werden kann.
Ein solches System ist in Fig. 3 gezeigt, die eine schematische Darstellung eines modifizierten Systems ist, in welchem der Verbrennungsofen unter der Trocknungsanlage statt oberhalb derselben wie in der oben beschriebenen Anordnung gemäß Fig. 2 liegt. Da die Trocknungsanlage wesentlich kleiner als der Verbrennungshofen ist, können in der Konstruktion bestimmte wirtschaftliche Vorteile erzielt werden, besonders bezüglich der Stützstruktur für die Anlagen.
In diesem modifizierten System wird feuchter Schlamm mit Hilfe eines Förderbandes 21 zu einer Schneckenbeschickungseinrichtung 22 befördert, die den Schlamm in die Trockneranlage 20 unterhalb der oberen Fläche der Wirbelschicht 14 eindrückt. Vorerhitzte Luft wird in den Windkasten 16 der Trockneranlage 20 aus der Leitung 18 eingeführt, und diese Luft passiert die Verengungs- oder Lochplatte 13 und fluidisiert die Schicht 14 in der Trocknerkammer 12 und geht dann mit der aus dem Abwas-
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serschlamm verdampften Feuchtigkeit in den freien Bereich der Trocknerkammer 12. Inertes Schichtmaterial und getrockneter Schlamm fließen über das obere Ende der Überführungsleitung und fallen so in den Verbrennungsofen 40. Heißer Schichtsand wird durch Luft in die Trockneranlage 20 durch die Überführungsleitung 25 gehoben, die sich von der Wirbelschicht 44 des Verbrennungsofens 40 in die Schicht 14 der Trockneranlage erstreckt. Ein Gebläse 64 und eine Leitung 66 arbeiten zusammen mit der Überführungsleitung 25, um ein Luftanhebesystem zu liefern. Die Leitung 66 führt zu dem offenen unteren Ende der Überführungsleitung 25 und erzeugt so einen Venturi-Effekt, der heißes feinteüiges Schichtmaterial in die ÜberführungsleitungT5 zieht, um es in die Schicht 14 anzugeben. Das obere Ende der überführungsleitung 25 kann mit einer Prallplatte 25' versehen sein, um das heiße feinteilige Material auf die Schicht 14 umzulenken. Die Gase in der Trocknerkammer 12 treten durch die Leitung 48 aus, die in den Zyklon 70 führt, worin die Feststoffe von dem Gas und Dampf abgetrennt werden, wobei Feststoffe zu dem Verbrennungsofen 40 durch die mit Ventilversehene Leitung 72 zurückgeführt werden. Das Ventil 76 in der Leitung 72 kann ein Rieselventil sein. Das Gas und der Dampf, die in dem Zyklon vorliegen, treten durch Leitung 74 aus und werden zu dem Gaswäscher-Kühler 80 befördert. In dem Gaswäscher-Kühler 80 kondensiert durch die Leitung 76 zugeführtes Wasser den Dampf in den Gasen. Die Flüssigkeit aus dem Gaswäscher-Kühler verläßt diese Anlage durch die Leitung 78 und kann zu dem Köpf der Abwasseranlage zurückgeführt werden. Anstelle von.Wasser kann Abwasser in den Gaswäscher-Kühler ein-
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geführt werden, wenn dies erwünscht ist7 um die Gesamtmenge an Flüssigkeiten, die durch die Anlage behandelt werden muß, zu vermindern. Die Gase, die nun mit Feuchtigkeit beispielsweise von 35° C gesättigt sind, verlassen den Gaswäscher-Kühler 80 durch die Leitung 82, die die Gase zu dem fluidisierenden Gebläse 84 führt, wo dieses Gas mit zusätzlicher Luft vereinigt wird, die durch den Lufteinlaß 87 eingeführt wird, und dann über die Leitung 86 durch den Wärmeaustauscher 90 zu dem Verbrennungsofen und der Trockneranlage geführt wird.
Der Verbrennungsofen 40 nimmt seine Beschickung von Feststoffen durch die oben erwähnte tiberführungsleitung 23 auf, durch welche sowohl·Sand als auch Trocknerschlamm in die Wirbelschicht 44 eingeführt werden. Außerdem werden, wie oben erwähnt, feinteilige trockene Feststoffe der Wirbelschicht 44 aus dem Zyklon 70 durch die Leitung 12 zugeführt, wobei diese letzteren die Feststoffe sind, die aus den Abgasen des Wirbels chichttrockners 20 entfernt wurden- Einige Verluste an Wirbelschichtsand treten im Betrieb auf, und der Sandbestand kann von Zeit zu Zeit durch Einführung von Sand in die Schicht 44 durch den geneigten Abschnitt der Leitung 72 oder durch getrennte Zufuhreinrichtungen (nicht gezeigt) ergänzt werden. Brennstoff wird der Schicht 44 durch eine oder durch mehrere Brennstoffeinspritzeinrichtungen 51 zugeführt, die die Seitenwand des Wirbelschichtverbrennungsofens 4O durchdringen, um Brennstoff direkt in die Wirbelschicht 44 einzuführen- Die Brennöleinspritzung ist unter gewöhnlichen Betriebsbedingungen nicht erforderlich, doch kann eine solche Brennstoffeinspritzung von Zeit zu Zeit erforderlich sein, wenn der Heizwert, der
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durch den trockenen Schlamm zugeführt wird, nicht ausreicht, um die autogene Verbrennung zu unterhalten. Vorerhitztes fluidisierendes Gas wird dem Windkasten 46 des Verbrennungsofens durch die Leitung 38 zugeführt. Dieses Gas geht durch die Verengungs- oder Lochplatte 43, um die Schicht 44 zu fluidisieren.
Zum Zwecke der Temperatursteuerung kann Wasser in die Verbrennungskammer 42 des Verbrennungsofens 40 durch die Leitung 45 eingespritzt werden. Die Verbrennung des getrockneten Abwasserschlammes erfolgt primär innerhalb der Wirbelschicht 44, wo die Temperatur etwa 371° C (700° F) beträgt, doch erfolgt eine Verbrennung von Schlammteilchen, die aus der Schicht ausgestoßen wurden, und von brennbaren Gasen in einem bestimmten umfang oberhalb der Wirbelschicht in der Brennkammer 42, wo die Temperatur etwa 815° C erreichen kann. Die Abgase aus der Verbrennungskammer 42 verlassen die Kammer durch die Leitung 52 und durchqueren dann den Wärmeaustauscher 90. Die Abgase verlassen nach diesem Wärmeaustausch mit der ankommenden fluidisierenden Luft den Wärmeaustauscher durch die Leitung 94 und werden dann zu dem Venturi-Gaswäscher 100 geführt, der von im wesentlichen herkömmlicher Bauart, ist. Gase verlassen den Gaswäscher durch den Abgasschornstein 104, während die Flüssigkeiten und Feststoffe den Gaswäscher durch die Leitung 102 verlassen. Es sei festgestellt, daß die Gase mit ihrem Ursprung in der Wirbelschichttrockneranlage 20 an dem Fluidisiergeblase 84 erscheinen, um mit ankommender Verbrennungsluft vermischt zu werden, die durch den Lufteinlaß 87 eingeführt wird, und diese Gase werden durch die Leitung 86 zu dem Wärmeaustauscher 90 geführt, wo sie auf eine geeignete Temperatur,
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wie beispielsweise 480° C, erhitzt werden. Die vorerhitzten Gase verlassen den Wärmeaustauscher durch eine Leitung 88, und der Strom wird dann zwischen den Leitungen 38 und 18 über eine Zufuhr von vorgeheizter Luft zu den Windkästen 46 und des Wirbelschichtverbrennungsofens 40 bzw. der Trockneranlage 20 aufgeteilt. Die riechenden Gase aus dem Wirbelschichttrockner 20 werden so der hohen Temperatur ausgesetzt, die in der Brennkammer 44 des Verbrennungsofens 4O herrscht, und so werden die Geruchsstoffe zerstört.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausfuhrungsform nach der Erfindung ist für getrennte Fluidisiergebläse 84 und 84' für den Verbrennungsreaktor 40 bzw. die Wirbelschichttrockneranlage 20. Dieses System vermeidet die Komplexitäten, die bei der Steuerung der Dosierung des Luftstromes zu dem Verbrennungsofen und der
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Trockneranlage aus einem einzigen Gebläse wachsen. Die getrennten Gebläse von Fig. 4 werden einzeln reguliert, um die erwünschten Luftströme zu liefern, was eine wesentliche Steuerungsvereinfachung ist. Das Gebläse 84 richtet einen Luftstrom durch Leitung 86, einen ersten Wärmeaustauscher 90 und eine Leitung 88 in den Windkasten des Reaktors 40. Das Gebläse 84' richtet einen Luftstrom durch die Leitung 86', einen zweiten Wärmeaustauscher 90* und eine Leitung 88' zu dem Windkasten der Wirbelschichttrockneranlage 2O. Heißes Abgas aus dem Reaktor 40 geht durch die Abgasleitung 52 und durchquert den ersten Wärmeaustauscher 90 und dann über Leitung 83 einen zweiten Wärmeaustauscher 9O1. Die Leitung 94 ist vorgesehen, um die Abgase aus dem zweiten Wärmeaustauscher 90' abzugleichen und sie zu weiteren BehandlungsStationen zu befördern, wenn
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dies erforderlich ist, und sie schließlich zu dem Äbgasschornsiein zuSähren. Die heißen Abgase erhitzen somit zunächst die Fluidisierluft für den Verbrennungsreaktor und dann die Flnidisierluft für die Trockner anlage vor. Auf diese Weise nimmt der Verbrennungsreaktor vorerhitzte Fluidisierluft mit einer relativ hohen Temperatur auf, während die Trockneranlage vorerhitzte Luft mit einer niedrigeren, aber geeigneten Temperatur aufnimmt. Die Feststoff- und Gasströme in dem Rest des Systems sind im wesentlichen die gleichen, wie jene, die oben in ¥erbindiang mit Fig. 3 beschrieben wurden, wobei die gleichen Bezugszeichen für die verschiedenen Elemente des Systems verwendet werden.
Betrachtet man nun die Trockneranlage allein, so ist ersichtlich, 'daß die öberführiumg von Luft zu dem Trockner unnötig sein kann, wo Fluidisierluft nicht erforderlich ist (wo der Trockner !beispielsweise eine Knetmühle oder eine Drehtrommelanlage ist j "„■ Sehr große ¥olumina von Dampf werden erzeugt, indem die feuchte Beschickung mit heißem Sand in Berührung gebracht wird, und dieser Dampf strömt aus der Trockneranlage unter seinem eigenen Druck,, wenn eine geeignete Leitung vorgesehen ist- Mit eiuaer solchen Leitung* die mit einem Kondensator verbunden ist, 5Sfl7xrd das meiste des Dampfes darin kondensiert und kann abgezogen nand als Flüssigkeit beseitigt werden, wobei der mit: der Beschickung naniber diesen Umständen verbundene restliche Dampf wmc ein klejüaea: Anteil der ursprünglichen Feuchtigkeit ist. Eine solche Beschickung 1st effektiv "trocken".
3D)ie AaasftJhiniangsfiormen der Erfindung, die erläutert warden, enthalten alle einen fiarmeaustauscher für die Wiedergewinnung von
Wärme aus dem Reaktorabgas, um die Fluidisierluft für den Verbrennungsreaktor vorzuerhitzen. Eine Einsparung an Kapitalkosten unter geringfügiger Opferung an Wirksamkeit kann durch Weglassen des Wärmeaustauschers erreicht werden. In dieser Ausführungsform der Erfindung wird Luft mit Umgebungstemperatur als die fluidisierende Luft verwendet, und das Reaktorabgas wird direkt zu dem Venturi-Gaswäscher und dem Abgasschornstein geführt.
Obwohl Sand das übliche Wirbelschichtmaterial ist, da es recht inert und relativ billig ist, können auch andere feinteilige Wirbelschichtmaterialien, wie Al2O- und MgO, unter besonderen Bedingungen verwendet werden.
In einigen Fällen kann es erforderlich oder vorteilhaft sein, eine gemischte Beschickung zu verwenden, wie beispielsweise kommunales Abwasser und Industrieschlamm. Das Verfahren nach der Erfindung verarbeitet leicht solche gemischten Beschickungen.
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Claims (29)

Dr. Hans-Heinrich Willrath f Dr. Dieter Weber Dipl.-Phys. Klaus Seiffert PATENTANWÄLTE 2851603 D - 6200 WIESBADEN 1 28.11.1978 Postfach 6145 Gusiav-Freytag-Siraße 25 §£· (0 61 21) 37 27 20 Telegrammadresse: VIIXPATENT Telei: 4-186 247 Dr-We/Wh Dorr-Oliver Incorporated, 77 Have- meyer Lane, Stamford, Connecticut 06904, USA Verfahren und Anlage zur Verbrennung von feuchten verbrennbaren Beschickungen Priorität: Serial No. 856 379 vom
1. Dezember 19 77 in USA
Case G-1973
Patentansprüche
r\y Verfahren zur Verbrennung einer feuchten verbrennbaren Beschickung, wobei die feuchte Beschickung zunächst getrocknet und dann in eine Wirbelschicht eines heißen inerten feinteiligen Materials für eine Verbrennung eingeführt wird, dadurch
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gekennzeichnet, daß man eine Menge des heißen feinteiligen Materials aus der Wirbelschicht abzieht, die feuchte Beschikkung in innigen Kontakt mit diesem heißen feinteiligen Wirbelschicht, tmaterial bringt und so das Wasser in der Beschickung bei einer relativ niedrigen Temperatur verdampft, den durch die Verdampfung erzeugten Wasserdampf abführt und die getrocknete Beschickung und das mit ihr verbundene feinteilige Wirbelschichtmaterial für die Verbrennung in die Wirbelschicht einführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den durch Verdampfung erzeugten Wasserdampf zu einer geschlossenen Kammer überführt und darin für eine Beseitigung kondensiert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man mit dem Wasserdampf verbundene, nicht kondensierbare Gase von der geschlossenen Kammer zu einer Verbrennungswirbelschicht als wenistens einen Teil des fluidisierenden Gases für diese überführt.
4. Verfahren nach Anpsruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als das die Wirbelschicht bildende feinteilige inerte Material Sand verwendete
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Berührung zwischen der feuchten Beschickung und dem heißen feinteiligen Wirbelschichtmaterial in einer Knetmühle oder einem Mörtelmischer (pug mill) bewirkt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Knetmühle oder dem Mörtelmischer einen Strom von Spülluft vorsieht und so den Wasserdampf zu der geschlossenen Kammer für die Beseitigung entfernt.
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7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Berührung zwischen dem feuchten Schlamm und dem heißen feinteiligen Wirbelschichtmaterial in einer Trocknungswirbelschicht bewirkt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Luftstrom zum Fluidisieren der Trocknungswirbelschicht vorsieht und den Wasserdampf aus dem Bereich der Trocknungswirbelschicht zu der geschlossenen Kammer entfernt und Luft und anderes nicht kondensierbares Gas aus der Trocknungswirbelschicht zu der Verbrennungswirbelschicht als wenigstens einen Teil des fluidisierenden Gases derselben überführt und dabei die Luft und das andere nicht kondensierbare Gas einer Geruchsstoff- zerstörenden erhöhten Temperatur aussetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet/ daß man die Berührung zwischen der feuchten Beschickung und dem heißen Sand in einem umgrenzten Volumen bewirkt und einen Luftstrom durch dieses umgrenzte Volumen vorsieht und so den Wasserdampf für eine Beseitigung zu der geschlossenen Kammer überführt.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet/ daß man die Verbrennung bei einer Temperatur von wenigstens 700° C und die Trocknung bei einer Temperatur von etwa 80 bis etwa 180° C durchführt. /
11. Verfahren zur Verbrennung von feuchtem organischem Schlamm nach Anspruch 1 bis 10, wobei der feuchte Schlamm zunächst getrocknet und dann in einen Reaktor mit einer Wirbelschicht darin aus heißem inertem feinteiligem Material eingeführt und so
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der Schlamm auf Verbrennungstemperaturen erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Menge des heißen feinteiligen Materials aus der Verbrennungswirbelschicht zu einer Trockenzone abzieht, feuchten Schlamm in die Trockenzone für eine innige Berührung mit dem heißen feinteiligen Wirbelschichtmaterial einführt und so eine Trocknung des Schlammes durch Verdampfen des Wasseranteils bewirkt, den Wasserdampf aus der Trockenzone wegführt, den Wasserdampf kondensiert und die gebildete Flüssigkeit beseitigt, nicht kondensierbare Gase, die in der Trokkenzone vorliegen, den erhöhten Geruchsstoff-zerstörenden Temperaturen in dem Reaktor aussetzt und den getrockneten Schlamm und eine Menge von feinteiligem Wirbelschichtmaterial für die Verbrennung des Schlammes und Wiedererhitzung des feinteiligen Wirbelschichtmaterials in die Verbrennungswirbelschicht überführt.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fluidisierluft für Wirbelschicht durch Wärmeaustausch mit dem Abgas aus dem Reaktor vorerhitzt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als inertes feinteiliges Material, das die Verbrennungswirbelschicht bildet, Sand verwendet.
14. Verfahren nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Berührung zwischen dem feuchten Schlamm und dem heißen feinteiligen Wirbelschichtmaterial in der Trockenzone in einer Knetmühle oder einem Mörtelmischer bewirkt und nach der Kondensation des Wasserdampfes verbleibende nicht kondensierbare Gase zu dem Wirbelschichtreaktor als wenigstens einen Teil des Flui-
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dlslergases desselben überführt und so die niclit kondensierbaren. Gase Duftstoff—zerstörenden erhöhten Temperaturen aussetzt.
15. Verfahren nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Berührung: zwischen dem feuchten Schlamm und dem heißen feintelligen Wirbelschichtmaterial in der Trockenzone in einer Trocknungswirbelschicht bewirkt und nach der Kondensation des Wasserdampfes verbleibende nicht kondensierbare Gase zu dem Wirbelschichtreaktor als wenigstens einen Teil des fluldisierenden Gases desselben überführt und so nicht kondensierbare Gase Duftstoff-zerstörenden erhöhten Temperaturen aussetzt.
%6„ Verfahren nach Anspruch 11 bis 15.r dadurch gekennzeichnet, daß man die Verbrennung bei einer Temperatur von wenigstens etwa 700° C und das Trocknen bei einer Temperatur Im Bereich von etwa 80 bis 180° C durchführt.
17. Verfahren zur Verbrennung von Abwasserschlamm, insbesondere kommunalem Abwasserschlamm, bei dem der Schlamm zunächst getrocknet und dann in einen Reaktor mit einer Verbrennungswirbelschicht von Sand darin r die auf einer Temperatur von wenigstens 700° C gehalten wird und eine Im wesentlichen vollständige Verbrennung des Schlammes ergibt, überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man heißen Sand aus dem Reaktor abzieht und diesen. Sand in eine Trocknungsschicht einführt, wobei der heiße Sand die Trocknungsschicht auf elnerTemperatur von etwa 80 bis etwa T80° e hältr daß man einen wesentlichen Luftstrom durch die Trocknungsschicht leitet und so deren Fluidisierung zu einer Wirbelschicht bewirkt, Abwasserschlamm in die Trocknüngswlrbe!schicht für eine Innige Berührung mit dem heißen Sand und der fluldlsierenden Luft einführt und dabei den Abwas-
serschlamm trocknet und die Luft gut anfeuchtet, daß man die angefeuchtete Luft aus der Nähe der Trcknungsschicht zu einer Kondensationszone entfernt, den in der Luft in der Kondensationszone vorhandenen Wasserdampf kondensiert, die so erzeugte Flüssigkeit zur Beseitigung entfernt, die Luft aus der Kondensations zone in den Reaktor als wenigstens einen Teil der fluidisierenden Verbrennungsluft für die Sandwirbelschicht in dem Reaktor einführt, Duftstoffe in der Luft zerstört, indem man sie den Verbrennungstemperaturen aussetzt, und die Gase aus dem Reaktor abbläst.
18. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kondensation in der Kondensationszone durch Berührung der feuchten Luft mit Wasser in einem Naßwäscher mit Böden bewirkt..
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man die heißen Abqase aus dem Reaktor in Wärmeaustausch mit der fluidisierenden Verbrennungsluft führt und so letztere vor der Einführung in den Reaktor vorerhitzt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß man die heißen Abgase aus dem Reaktor in Wärmeaustausch mit der fluidisierenden Luft aus der Trocknungsschicht führt und so diese Luft vor der Einführung in die Trocknungsschicht vorerhitzt.
21. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 20, gekennzeichnet durch einen Wirbelschichtreaktor mit einer Schicht inerter Teilchen, einer Einrichtung zur Fluidisierung dieser Teilchenschicht, einer Abgasleitung, die mit diesem Reator verbunden ist und Reaktorabgase in die Atmosphäre leitet,
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eine Trockneranlage zum Trocknen von feuchter Beschickung vor der Verbrennung, Beschickungseinrichtungen, die mit der Trockneranlage für die Einführung von feuchter Beschickung in die Trockneranlage verbunden sind, eine erste Überführungseinrichtung, die mit dem Reaktor und der Trockneranlage verbunden ist und heiße inerte Wirbelschichtteilchen aus dem Reaktor abzieht und diese Teilchen zu der Trockneranlage überführt, eine zweite Überführungseinrichtung, die mit dem Reaktor und der Trockneranlage verbunden ist und ein Gemisch von getrockneter Beschikkung und inerten Wirbelschichtteilchen aus der Trockneranlage abzieht und dieses Gemisch zu dem Reaktor für eine Verbrennung überführt, eine Dampfleitung, die mit der Trockneranlage verbunden ist und Wasserdampf von der Trockneranlage weg befördert, einen Kondensator, der mit der Dampfleitung verbunden ist und den Wasserdampf aufnimmt und kondensiert, und Einrichtungen zur überführung von nicht kondensierbarem Gas von dem Kondens ator zu dem Reaktor.
22. Anlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockneranlage eine Knetmühle oder ein Mörtelmischer oder eine Drehtrommel oder ein geschlossener Mischbehälter mit Rühreinrichtungen darin oder eine Wirbelschicht umfaßt.
23. Anlage nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorheizeinrichtung für das Fluidisiermedium für die Wirbelschicht vorgesehen ist.
24. Anlage zur Verbrennung von Abwasserschlamm, vorzugsweise von kommunalem Abwasserschlamm nach Anspruch 21 bis 23, gekennzeichnet durch einen Wirbelschicht-Verbrennungsreaktor mit einer Schicht inerter Teilchen, eine Gebläseeinrichtung, die
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fluidisierende Luft an den Reaktor liefert, eine Abgasleitung, die mit dem Reaktor verbunden ist und Reaktorabgase in die Atmosphäre ableitet, eine Trockneranlage, die Abwasserschlamm vor der Verbrennung trocknet, eine Beschickungseinrichtung, die mit der Trockneranlage verbunden ist und feuchten Schlamm in die Trockneranlage einführt, eine erste Überführungseinrichtung, die mit dem Verbrennungsreaktor und der Trocknungsanlage verbunden ist und heiße inerte Wirbelschichtteilchen aus dem Verbrennungsreaktor abzieht und diese Teilchen zu der Trockneranlage überführt, eine zweite Überführungseinrichtung, die mit dem Verbrennungsreaktor und der Trockneranlage verbunden ist und ein Gemisch von trockenem Schlamm und inerten Wirbelschichtteilchen von der Trockneranlage abzieht und dieses Gemisch zu dem Verbrennungsreaktor überführt, ein Gebläse, das mit der Trockneranlage in Verbindung steht und einen wesentlichen Luftstrom durch die Trockneranlage erzeugt und so feuchte Luft aus der Trockneranlage entfernt, eine Dampfleitung, die mit der Trockneranlage verbunden ist, einen Kondensator, der mit der Dampfleitung verbunden ist und die feuchte Luft aufnimmt und Wasserdampf daraus entfernt, einen Wärmeaustauscher, eine Gasleitung, die die Gebläseeinrichtung darin mit dem Kondensator und dem Wärmeaustauscher verbindet und so nicht kondensierbares Gas von dem Kondensator und Luft von dem Gebläse zu dem Wärmeaustauscher für ein Vorheizen überführt, eine Leitung, die die Abgasleitung mit dem Wärmeaustauscher verbindet und heiße Abgase von dem Reaktor vor der Abgabe an die Atmosphäre für einen Wärmeaustausch mit dem nicht kondensierbaren Gas aus dem Kondensator und die Luft aus dem Gebläse liefert, eine Leitung, die den Wärmeaustauscher mit dem Ver-
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brennungsreaktor verbindet und die vorerhitzte Luft und nicht kondensierbares Gas zu dem Reaktor als wenigstens einen Teil der Fluidisierluft überführt*
25. Anlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie als inerte Wirbelschichtteilchen Sand enthält.
26. Anlage nach Anspruch 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Überführungseinrichtung eine zu der Verbrennungswirbelschicht und der Trocknerwirbelschicht offene vertikale Röhre ist, die derart angeordnet ist, daß Wirbelschichtsand unter der Schwerkraft aus der Verbrennungswirbelschicht zu der Trocknerwirbelschicht fällt, und daß die zweite Überführungseinrichtung eine sowohl zu der Verbrennungswirbelschicht als auch zu der Trocknerwirbelschicht offene vertikale Überführungsröhre ist, die so angeordnet ist, daß ein Luftstrom in das untere Ende der zweiten Überführungseinrichtung eingeblasen wird und getrockneten Schlamm und Wirbelschichtsand aus der Trocknungswirbelschicht zu der Verbrennungswirbelschicht anhebt.
27. Anlage nach Anspruch 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Überführungseinrichtung eine sowohl zu der Verbrennungswirbelschicht als auch zu der Trocknungswirbelschicht offene vertikale Überführungsröhre ist, daß Einrichtungen zum Einblasen eines Luftstromes in das untere Ende der zweiten Überführungseinrichtung derart vorgesehen sind, daß heißer Wirbelschichtsand von der Verbrennungswirbelschicht zu der Trocknungswirbelschicht angehoben wird, und daß die zweite Überführungseinrichtung eine sowohl zu der Verbrennungswirbelschicht als auch zu der Trocknerwirbelschicht offene vertikale Röhre ist, die so angeordnet ist, daß 'getrockneter Schlamm und Wirbel-
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schichtsand unter dem Einfluß der Schwerkraft aus der Verbrennungswirbelschicht zu der Trocknerwirbelschicht fallen.
28. Anlage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet daß der Kondensator einen Gaswäscher mit Böden umfaßt, der Einrichtungen enthält, die Wasser in Berührung mit der feuchten Luft in dem Gaswäscher bringen und den Wasserdampf darin kondensieren.
29. Anlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator einen Gaswäscher mit Böden umfaßt, der Einrichtungen enthält, die die feuchte Luft in dem Gaswäscher mit Wasser in Berührung bringen und den Wasserdampf darin kondensieren.
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GB (1) GB2012029B (de)
NL (1) NL7811610A (de)
ZA (1) ZA786242B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2496085A1 (fr) * 1980-12-13 1982-06-18 Bergwerksverband Gmbh Procede et dispositif pour le sechage et la combustion des boues
DE3125401A1 (de) * 1981-06-27 1983-01-13 Deutsche Babcock Anlagen Ag, 4200 Oberhausen Verfahren und anlagen zum verbrennen eines kohlehaltigen, aschereichen schlammes.
DE3050900C2 (de) * 1980-12-13 1986-02-13 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Wirbelschichtofen zur Schlammtrocknung mit seitlich angeordneter Schlammaufgabe
DE4026272A1 (de) * 1990-08-20 1992-02-27 Kurt Kugler Verfahren und einrichtung zur thermischen behandlung von stoffen nach dem wirbelschichtverfahren

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CS213819B1 (en) * 1979-05-17 1982-04-09 Jaroslav Beranek Method of preparing fuel for fluidizing incineration
US4432290A (en) * 1979-10-30 1984-02-21 The Agency Of Industrial Science And Technology Method of pyrolyzing organic material using a two-bed pyrolysis system
US4325327A (en) * 1981-02-23 1982-04-20 Combustion Engineering, Inc. Hybrid fluidized bed combuster
US4357883A (en) * 1981-08-10 1982-11-09 Combustion Engineering, Inc. Bed drain cover assembly for a fluidized bed
FR2517419A1 (fr) * 1981-11-27 1983-06-03 Creusot Loire Procede et installation de recuperation de chaleur, notamment pour le refroidissement de cendres
US4469050A (en) * 1981-12-17 1984-09-04 York-Shipley, Inc. Fast fluidized bed reactor and method of operating the reactor
US4457289A (en) * 1982-04-20 1984-07-03 York-Shipley, Inc. Fast fluidized bed reactor and method of operating the reactor
US4444129A (en) * 1982-11-05 1984-04-24 Lecorp Method of drying fine coal particles
US4628833A (en) * 1983-04-11 1986-12-16 The Garrett Corporation Fluid bed hog fuel dryer
US4627173A (en) * 1983-04-11 1986-12-09 The Garrett Corporation Fluid bed hog fuel dryer
FI79403C (fi) * 1984-06-01 1989-12-11 Ahlstroem Oy Foerbraenningsmetod.
SE454724B (sv) * 1984-07-11 1988-05-24 Asea Stal Ab Sett att forbettra ett partikulert brensles transportegenskaper i en forbrenningsanleggning samt anleggning for genomforande av settet
NO159879C (no) * 1986-05-02 1989-02-15 Santo As Fremgangsm te ved drift av et forbrenningsanlegg, segg for utfoerelse ten.
SE457016B (sv) * 1987-03-25 1988-11-21 Abb Stal Ab Kraftanlaeggning med torkanordning foer braensle
DE3822999C1 (de) * 1988-07-07 1990-01-04 Vereinigte Kesselwerke Ag, 4000 Duesseldorf, De
US4829912A (en) * 1988-07-14 1989-05-16 Foster Wheeler Energy Corporation Method for controlling the particulate size distributions of the solids inventory in a circulating fluidized bed reactor
DE3902446C1 (de) * 1989-01-27 1990-07-05 Sulzer-Escher Wyss Gmbh, 7980 Ravensburg, De
FI85293C (sv) * 1990-05-04 1992-03-25 Poeyry Jaakko & Co Oy Förfarande för rening och återföring av cellulosafabrikers blekeriavva tten
US5335609A (en) * 1993-04-29 1994-08-09 University Of Chicago Thermal and chemical remediation of mixed waste
ZA946850B (en) * 1993-09-13 1995-04-21 Dorr Oliver Inc Firing liquid and gaseous fuels for a circulating fluidized bed reactor
FI98626C (sv) * 1994-10-04 1997-07-25 Eka Nobel Ab Förfarande för rening av avloppsvatten
US5879638A (en) * 1995-10-16 1999-03-09 Dorr-Oliver Incorporated Fluidized bed reactor with gas distributor
US5779989A (en) * 1995-11-02 1998-07-14 Dorr-Oliver Incorporated Fluidized bed reactor with gas distributor and baffle
FI103691B (fi) 1998-04-30 1999-08-13 Kvaerner Power Oy Leijupetimateriaali, menetelmä sen valmistamiseksi ja menetelmä leijuk errosprosessissa
US6883444B2 (en) * 2001-04-23 2005-04-26 N-Viro International Corporation Processes and systems for using biomineral by-products as a fuel and for NOx removal at coal burning power plants
US6405664B1 (en) 2001-04-23 2002-06-18 N-Viro International Corporation Processes and systems for using biomineral by-products as a fuel and for NOx removal at coal burning power plants
US6752849B2 (en) 2001-08-08 2004-06-22 N-Viro International Corporation Method for disinfecting and stabilizing organic wastes with mineral by-products
US6752848B2 (en) 2001-08-08 2004-06-22 N-Viro International Corporation Method for disinfecting and stabilizing organic wastes with mineral by-products
US6666154B2 (en) * 2002-04-12 2003-12-23 N-Viro International Corporation Methods for controlling ignitability of organic waste with mineral by-products
JP5319450B2 (ja) * 2009-08-11 2013-10-16 治郎 笹岡 流動層熱処理装置と方法
WO2012067708A2 (en) * 2010-11-16 2012-05-24 Gate 5 Energy Partners, Inc. Direct high temperature sludge energy recuperator transformer module
RU2456248C1 (ru) * 2010-12-23 2012-07-20 Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Каталитический реактор для переработки осадков сточных вод и способ их переработки (варианты)
US9441887B2 (en) 2011-02-22 2016-09-13 Ensyn Renewables, Inc. Heat removal and recovery in biomass pyrolysis
US10400175B2 (en) 2011-09-22 2019-09-03 Ensyn Renewables, Inc. Apparatuses and methods for controlling heat for rapid thermal processing of carbonaceous material
US10041667B2 (en) 2011-09-22 2018-08-07 Ensyn Renewables, Inc. Apparatuses for controlling heat for rapid thermal processing of carbonaceous material and methods for the same
WO2013169227A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-14 Gate 5 Energy Partners, Inc. Integrated sludge drying and energy recuperator transformer
US11085634B2 (en) * 2013-11-07 2021-08-10 Gate 5 Energy Partners, Inc. Thermal sludge to energy transformer
JP6189739B2 (ja) * 2013-12-19 2017-08-30 メタウォーター株式会社 汚泥乾燥装置
BR112019013387B1 (pt) 2016-12-29 2023-03-28 Ensyn Renewables, Inc Desmetalização de biomassa
US20210292208A1 (en) * 2018-07-27 2021-09-23 Tapas CHATTERJEE System and method for reducing volume of sewage sludge

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3306236A (en) * 1964-09-11 1967-02-28 Exxon Research Engineering Co Burner for waste materials and method of burning waste materials
FR2169734B1 (de) * 1972-01-31 1976-07-23 Socea
US3763830A (en) * 1973-01-24 1973-10-09 Us Interior Apparatus for burning sulfur containing fuels
JPS5653164B2 (de) * 1973-08-23 1981-12-17
JPS53862B2 (de) * 1974-02-27 1978-01-12
US3907674A (en) * 1974-04-24 1975-09-23 Dorr Oliver Inc Fluid bed incineration of wastes containing alkali metal chlorides
US3915657A (en) * 1974-05-21 1975-10-28 Hercules Inc Stepped distributor plate fluidized bed reactor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2496085A1 (fr) * 1980-12-13 1982-06-18 Bergwerksverband Gmbh Procede et dispositif pour le sechage et la combustion des boues
DE3047060A1 (de) * 1980-12-13 1982-07-22 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verfahren und vorrichtung zum trocknen und verbrennen von schlaemmen
DE3050900C2 (de) * 1980-12-13 1986-02-13 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Wirbelschichtofen zur Schlammtrocknung mit seitlich angeordneter Schlammaufgabe
DE3125401A1 (de) * 1981-06-27 1983-01-13 Deutsche Babcock Anlagen Ag, 4200 Oberhausen Verfahren und anlagen zum verbrennen eines kohlehaltigen, aschereichen schlammes.
DE4026272A1 (de) * 1990-08-20 1992-02-27 Kurt Kugler Verfahren und einrichtung zur thermischen behandlung von stoffen nach dem wirbelschichtverfahren

Also Published As

Publication number Publication date
JPS54100165A (en) 1979-08-07
US4159682A (en) 1979-07-03
BE872410A (fr) 1979-03-16
GB2012029A (en) 1979-07-18
ES475554A1 (es) 1980-01-16
FR2410786A1 (fr) 1979-06-29
ZA786242B (en) 1980-10-29
FR2410786B3 (de) 1981-10-16
AU4153578A (en) 1979-06-07
US4159682B1 (de) 1986-09-16
GB2012029B (en) 1982-06-09
CA1104424A (en) 1981-07-07
FI783460A (fi) 1979-06-02
NL7811610A (nl) 1979-06-06

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