DE3001692A1

DE3001692A1 - Verfahren und vorrichtung zur beseitigung von abfallmaterial

Info

Publication number: DE3001692A1
Application number: DE19803001692
Authority: DE
Inventors: Douglas Allison Mitchell
Original assignee: MITCHELL DOUGLAS ALLISON
Current assignee: Aerugo (general Engineers) Ltd Darlington Durha
Priority date: 1979-01-22
Filing date: 1980-01-18
Publication date: 1980-07-24
Also published as: JPS5599512A; FR2446990B1; FR2446990A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur pneumatischen Fortbewegung heißer Teilchen aus feuerfestem Material und zur Mitführung von Abfallstoffen mit den Teilchen, so daß die Abfallstoffe während der Teilchenfortbewegung vernichtet v/erden.

Es ist bekannt, daß Abfallstoffe in einem Wirbelbett-Verbrennungsofen vernichtet werden können· In diesen Verbrennungsöfen wird der Abfallstoff in das Wirbelbett aus heißen Teilchen aus feuerfestem Material eingeführt und in dem Bett vernichtet.

Die vorliegende Erfindung beruht auf einem anderen Prinzip insofern, als das Abfallmaterial vernichtet wird, während es zusammen mit heißen Teilchen aus feuerfestem Material längs eines Kanals pneumatisch fortbewegt wird. Die längs des Kanals transportierten Teilchen bilden kein Wirbelbett. Diese Teilchen werden pneumatisch durch einen Kanal geblasen oder in diesem in anderer Weise fortbewegt, und die Abfallstoffe werden während ihres Transports durch den Kanal vernichtet.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Beseitigung von Abfallstoffen fördert man heiße Teilchen aus feuerfestem Material vom unteren Ende eines Trichters pneumatisch längs eines im wesentlichen vertikalen Kanals aufwärts und läßt sie vom oberen Kanalende abwärts in den Trichter rieseln, und man führt die Abfallstoffe in den Trichter ein, bringt sie zur

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Vorwärmung in Berührung mit den heißen Teilchen und fördert den brennbaren Anteil der Äbfallstoffe mit den feuerfesten Teilchen in den Kanal, um ihn darin zu verbrennen.

Durch Einführung des Abfallstoffs in den Trichter und Berührung mit den heißen Teilchen wird der Abfallstoff vorgewärmt. In dem Trichter liegt eine zur vollständigen Verbrennung des brennbaren Anteils des Abfallstoffes unzureichende Sauers to ff menge vor; der Abfallstoff v/ird Jedoch erhitzt, und das brennbare Material pyrolysiert. Das pyrolysierte Material tritt im Laufe der Zeit in das unterteil des Kanals ein, wo es mit zugeführtem Sauerstoff in Berührung kommt, der eine vollständige Verbrennung des brennbaren Anteils des Abfallstoffes in dem Kanal herbeiführt. Der unbrennbare Anteil des Abfallstoffes, Metall, Steine und dergl., werden durch die Luftzufuhr nicht im Kanal emporgetragen, sondern vom unteren Ende von Zeit zu Zeit entfernt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Beseitigung von Abfallstoffen umfaßt einen im wesentlichen senkrecht angeordneten Kanal, Mittel zur Luftführung aufwärts durch den Kanal, einen Trichter, der mit dem oberen und unteren Ende des Kanals verbunden ist, und Mittel zur Einführung von Abfallstoffen in den Trichter.

Verbrennungsgase aus dem Trichter und aus dem Kanal strömen durch einen Gasabzug ab, der sich am oberen Ende des Kanalschachtes befindet.

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Die Erfindung wird nun zum leichteren Verständnis unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher "beschrieben, die nur als Beispiel einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beseitigung von Abfallmaterial zeigt.

Die Vorrichtung zur Abfallmaterialbeseitigung umfaßt einen mit feuerfestem Material 2 ausgekleideten Verbrennungsbehälter 1. In dem Behälter befindet sich ein vertikaler Kanalschacht 5» ^u:Qd unter dem unteren Ende des Kanals sind Luftkaffifflern"3 und 4 angeordnet. Die Außenwand 6 des Kanals ist von der Wandung des Behälters 1 getrennt, so daß ein den Kanal 5 umgebender ringförmiger Trichter 7 gebildet wird. Das untere Ende des Trichters ist mit dem unteren Ende des Kanalschachtes in Verbindung, und das obere Ende des Kanalschachtes ist mit dem oberen Ende des Trichters in Verbindung. Ein zylindrisches Schutzblech 8 umgibt das obere Ende des Kanals und begrenzt einen Gasabzug 9· Ein oder mehrere Beschickungsrohre reichen durch die Behälterwandung in den Trichter an Stellen zwischen seinen Enden. Ferner sind Mittel (nicht dargestellt) zur Einführung eines flüssigen oder gasförmigen Brennstoffs in den Kanalschacht 5 vorgesehen.

Beim Betrieb befinden sich feuerfeste Katerialteilchen in dem Trichter, und den Luftkammern 3,4 wird Luft unter Druck zugeführt. Die Luft wird aufwärts durch den Kanal geblasen und nimmt die feuerfesten Materialteilchen mit, die aus dem ringförmigen Trichter am unteren Ende des Kanals eintreten. Das feinteilige Material erhitzt sich in dem Kanalschacht und er-

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gießt sich über die Oberkante des Kanals abwärts zurück in das Oberteil des Trichters. Der Abfallstoff wird durch die Beschickungsrohre 10 in den Trichter 7 eingeführt und kommt mit dem heißen teilchenförmigen Material in Kontakt. Dieses heiße Material wärmt den Abfallstoff vor, und der brennbare Anteil des Abfallstoffes wird durch das heiße feuerfeste Material pyrolysiert. Die Pyrolysegase verlassen das obere Ende des Trichters, passieren den Vorhang des in den Trichter fallenden feuerfesten Materials und verlassen den Behälter durch den Gasabzug 9· 2er Abfallstoff gelangt schließlich zum Trichterboden und tritt in das Unterteil des KanalSchachtes ein, von wo er mit dem feuerfesten Material aufwärts getragen wird. So kommt der Abfallstoff mit einer reichlichen Luftmenge in Berührung, und sein brennbarer Anteil wird in dem Kanal 5 verbrannt. Asche und andere Teilchen aus dem verbrannten Material strömen über das obere Ende des Kanalschachtes zurück in den Trichter. Der nicht verbrennbare Anteil des Abfallmaterials, wie Steine, Glas, Metall und dergl. gelangen vorbei an der Luftkammer 3 auf die Luftkammer 4-, die abwärts geneigt ist,, so daß diese Materialien zu einer am Behälterboden befindlichen Austrittsöffnung 11 gelenkt werden. Das Abfallmaterial muß nicht notwendigerweise dem Oberteil des Trichters zugeführt werden, sondern kann auch an einer Stelle zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Trichters in diesen eingefördert werden.

Die Höhe des Kanalschachtes kann so gewählt werden, daß eine optimale Terweilzeit für den Verbrennungsvorgang geschaf-

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fen wird. Da das feinteilige Material in dem Kanalschacht 5 nicht in einem Wirbelbett ist, dient es als Wärmesenke und zur Mitnahme des Abfallstoffes in den Trichter. Das heiße Material bringt ferner in dem Trichter die Pyrolyse in angemessenem Ausmaß in Gang und unterhalt sie.

Das teilchenförmige Material kann verhältnismäßig feinteilig sein, dabei aber in einem breiten Größenbereich liegen, solange es pneumatisch durch den Kanal gefördert werden kann. Es braucht Jedoch nicht irgendwelche kritischen Bedingungen, wie Größe, Form und Dichte, zu erfüllen, die bei einem Wirbeibett zu stellen sind.

Der Eingquerschnitt des Raums zwischen dem oberen Snde des Trichters und dem oberen Ende des Kanals kann irgendein geeigneter Querschnitt sein.

Der in das Oberteil des Trichters herabregnende Teilchenvorhang bewirkt den Endausbrand jeglichen Materials, das in dem Kanal nicht verbrannt worden ist.

Zusätzliche Luftstrahlen können kontinuierlich entweder am Kopf des Kanals oder tangential in den Kanal eingeführt werden, um den Teilchen in dem Kanalschacht eine Wirbel- oder Drehbewegung zu verleihen. Die zusätzlichen Luftstrahlen können auch zwecks Bewegung des Materials in dem Kanal pulsieren.

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In dem Gasabzug können Rohre zur Erzeugung von erhitztem Wasser oder Dampf angeordnet sein. Wenn der Abfallstoff sehr grobstückig vorliegt, ist natürlich irgendeine Art eines Zerkleinerers erforderlich, um es vor Einführung in den Trichter auf gängige Größen zu zerkleinern.

Der Kanal und das zylindrische Schutzblech können aus feuerfestem Werkstoff, keramischem Material oder hochlegiertem Stahl bestehen und zweckmäßigerweise als Wärmeaustauscher ausgebildet sein. Die Vorrichtung kann statt eines zentralen zylindrischen Kanals und eines ringförmigen äußeren Trichters alternativ auch einen zentralen zylindrischen Trichter mit einem umgebenden Kanalschacht aufweisen, der ringförmig sein kann. In diesem Jail wird der Gasabzug als zentrale "Haube" ausgebildet sein, und die Luftkammer wird die Form eines den Trichterboden umgebenden Singes haben.

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beseitigung von Abfallstoffen, bei dem man heiße Teilchen aus feuerfestem Material in einem Luftstrom durch einen vertikalen Kanal aufwärts fördert und dann vom oberen Ende des Kanals in das Oberteil eines umgebenden Trichters herabfallen läßt, der zweckmäßigerweise ringförmigen Querschnitt hat und in den das Abfallmaterial eingeführt wird. Das Abfallmaterial kommt so mit den heißen Teilchen in Berührung und wird durch diese aufgeheizt, bevor es zwecks Verbrennung in dem Luftstrom vom unteren Ende des Trichters in das untere Ende des Kanalschachtes gelangt.

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Claims

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PATENTANWALT . _{Im Bröltal 78}

5202 Hennei 1 Telefon (02242) 5478

Douglas Allison Mitchell Stockton-on-Tees, England

Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Abfallmaterial

Patentansprüche

Λ Verfahren zur Beseitigung von Abfallmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) heiße Teilchen aus feuerfestem Material von dem unteren Ende eines Trichters aufwärts durch einen im wesentlichen senkrechten Kanal fördert,

(b) die heißen Teilchen vom oberen Ende des Kanals in das Oberteil des Trichters herabrieseln läßt und

(c) das Abfallmaterial in den Trichter einführt und darin mit den heißen Teilchen in Kontakt bringt, so daß sich das Abfallmaterial durch die heißen Teilchen erhitzt und der brennbare Gehalt des Abfallmaterials abgegeben wird und/oder mit den feuerfesten Teilchen in den Kanal gelangt und dort verbrannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die heißen Teilchen pneumatisch aufwärts fördert.

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3· Verfahren nach. Anspruch. 1 oder 2, dadurch, gekennzeichnet, daß man die Sauerstoffzufuhr in dem Trichter so "begrenzt, daß das Abfallmaterial vorgewärmt wird, der brennbare Anteil jedoch nicht in dem Trichter verbrennen kann und pyrolysiert wird.
4-. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Luftstrahlen in den Kanal einführt, um den Teilchen eine Wirbel- oder Drehbewegung zu verleihen.
5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß man heiße Gase vom Kopf des Kanals und des Trichters durch einen Wärmeaustauscher führt und so Wärme auf ein Wärmeaustauschmedium überträgt.
6. Vorrichtung zur Beseitigung von Abfallmaterial, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen senkrecht angeordneten Kanal (5) mit einem oberen und einen unteren Ende, Mittel zur Luftführung aufwärts durch den Kanal, Mittel zur Einleitung der Verbrennung in dem Kanal, einen Trichter (7) mit einem oberen und einem unteren Ende, die mit dem genannten oberen bzw. unteren Ende des Kanals in Verbindung sind, und Mittel (10) zur Einführung von Abfallmaterial in den Trichter (7)·
7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (5) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und der Trichter (7) ringförmig ist und den Kanal umgibt.

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8· Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Einführung des Abfallmaterials wenigstens ein Beschickungsrohr (10) umfaßt, das an den Trichter (7) an einer Stelle zwischen seinen Enden angeschlossen ist.
9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Luftbewegung aufwärts durch den Kanal eine an dessen unterem Ende befindliche Luftkammer (3»4-) ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9_S dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer ein hohler ringförmiger Körper (3) ist, der einen zentralen Austritt für feste Verbrennungsprodukte und unbrennbaren Abfall begrenzt und dessen Oberseite Luftaustrittsöffnungen aufweist und nach innen geneigt ist, um die genannten Verbrennungsprodukte in den genannten zentralen Austritt zu lenken.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem genannten zentralen Austritt eine Luftkammer (4-) mit geneigter Oberseite und unterhalb des Niveaus der Luftkammern eine Aschenabzugsöffnung (11) angeordnet sind, so daß die durch den genannten zentralen Austritt hindurchtretenden festen Verbrennungsprodukte über die Oberseiten der Luftkammern wandern, dabei durch die Luft gekühlt werden und diese dabei vorwärmen und in die genannte Aschenabzugsöffnung (11) gelenkt werden.

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12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch eine das obere Ende des Trichters (7) umgebende ringförmige Gasabzugskammer (9) und eine Verbindung der Abzugskammer mit dem Trichter nahe seinem oberen Ende, so daß die am Kopf des Kanals (5) austretenden Gase die feuerfesten Teilchen in das Oberteil des Trichters (7) fördern und dann nach außen in die genannte Gasabzugskammer gelangen.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Abzugskammer (9) mit Wärmeaustauschmitteln verbunden ist.

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