EA013650B1 - Устройство и способ для термического удаления покрытий и/или загрязнений - Google Patents
Устройство и способ для термического удаления покрытий и/или загрязнений Download PDFInfo
- Publication number
- EA013650B1 EA013650B1 EA200702070A EA200702070A EA013650B1 EA 013650 B1 EA013650 B1 EA 013650B1 EA 200702070 A EA200702070 A EA 200702070A EA 200702070 A EA200702070 A EA 200702070A EA 013650 B1 EA013650 B1 EA 013650B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- furnace
- furnaces
- afterburner
- gases
- materials
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B23/00—Heating arrangements
- F26B23/02—Heating arrangements using combustion heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
- C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B7/00—Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven
- C10B7/14—Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven with trucks, containers, or trays
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
- F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
- F23G5/0276—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage using direct heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
- F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
- F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B11/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive
- F26B11/02—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B11/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive
- F26B11/02—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles
- F26B11/028—Arrangements for the supply or exhaust of gaseous drying medium for direct heat transfer, e.g. perforated tubes, annular passages, burner arrangements, dust separation, combined direct and indirect heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B23/00—Heating arrangements
- F26B23/02—Heating arrangements using combustion heating
- F26B23/022—Heating arrangements using combustion heating incinerating volatiles in the dryer exhaust gases, the produced hot gases being wholly, partly or not recycled into the drying enclosure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2201/00—Pretreatment
- F23G2201/30—Pyrolysing
- F23G2201/303—Burning pyrogases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2206/00—Waste heat recuperation
- F23G2206/10—Waste heat recuperation reintroducing the heat in the same process, e.g. for predrying
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к устройству для термического удаления покрытий с материалов и/или сушки материалов с покрытием и/или с загрязнениями. Устройство содержит по меньшей мере одну опору, печь (10), установленную на каждой из опор и приспособленную для загрузки обрабатываемого материала. Каждая печь (10) может перемещаться между первым положением, в котором первая часть (4) печи, в общем, располагается выше, чем вторая часть (6), и вторым положением, в котором вторая часть (6), в общем, находится выше, чем первая часть. При использовании печь или каждая из печей (10) может циклически перемещаться между первым и вторым положениями с соответствующим перемещением материала внутри печи. Устройство включает в себя по меньшей мере один дожигатель (22), предназначенный для генерирования потока горячих газов, трубопровод для направления потока горячих газов в зону обработки печи и средства выпуска потока, предназначенные для возвращения газов по меньшей мере в один дожигатель. В результате такого выполнения печь или каждая из печей не включает дожигатель в качестве одной из своих частей.
Description
Настоящее изобретение относится к устройству и способу для термического удаления покрытий и/или загрязнений с материалов, в частности с таких материалов, которые в особенности являются подходящими для проведения их обработки партиями материалов. В частности, настоящее изобретение относится к усовершенствованию печи определенного типа, раскрытой в опубликованной международной заявке \¥О 01/98092А1, содержание которой полностью включено в настоящее описание путем ссылки.
Существует возрастающая потребность в переработке материалов, таких как алюминий, марганец и другие металлы и не металлы. Часто такие материалы покрыты краской, маслом, водой, лаками, пластмассой или другими низкокипящими органическими соединениями (НОС), которые необходимо удалить перед переплавкой этих материалов. Для тех материалов, которые можно обрабатывать при относительно высоких температурах без их плавления, перечисленные выше загрязнения традиционно удаляют с использованием теплового процесса, который иногда называют удалением покрытий. Такой процесс термического удаления покрытия может быть также применен для сушки и/или стерилизации материалов перед их переплавкой.
Например, при производстве банок для напитков, которые, как правило, покрыты краской, лаками и/или другими НОС, часто используют алюминий. Прежде чем использованные банки для напитков или отходы материалов, полученные при производстве этих банок для напитков, могут быть расплавлены для повторного использования, для минимизации потерь металла с него должны быть удалены какие-либо покрытия или другие включения.
Однако термическое удаление покрытия не ограничено в своем применении алюминием, и может быть использовано для очистки или удаления загрязнений с любых металлических или неметаллических материалов, которые способны выдерживать температуры, которые имеют место при проведении процесса термического удаления покрытия. Термическое удаление покрытий может быть использовано для удаления покрытий или очистки, например, в случае таких материалов, как магний или магниевые сплавы или титан или сплавы титана.
При проведении известных процессов термического удаления покрытий обрабатываемые материалы подвергают воздействию горячих газов для того, чтобы окислить покрытия и/или загрязнений, которые необходимо удалить. Такое воздействие осуществляют в условиях замкнутого объема, в которых можно регулировать температуру горячих газов и содержание в них кислорода. Для удаления большинства органических соединений необходимы температуры, превышающие 300°С, и, как правило, необходимы содержания кислорода в интервале от 6 до 12%.
Если температура или содержание кислорода в горячих газах тщательно не контролируются, то процесс удаления покрытия может стать неконтролируемой операцией, что может иметь весьма опасные последствия.
Материал перед обработкой обычно измельчают, и для эффективного удаления покрытий важно, чтобы все поверхности измельченного материала подвергались воздействию горячих газов. Если этого не происходит, то обработка становится менее эффективной и, в частности, в случае переработки использованных банок для напитков на поверхности обработанного материала может оставаться черное пятно. Кроме того, желательно, чтобы во время обработки материал перемешивался или встряхивался с тем, чтобы покрытия или загрязнений удалялись из материала механически.
В настоящее время существуют три основные системы, используемые для термического удаления покрытий, которые рассмотрены ниже.
1. Статическая печь.
В статической печи материал укладывают на проволочную сетку, и рециркулирующие горячие газы проходят через печь и нагревают материал до требуемой температуры обработки.
Такая конструкция является не эффективной, поскольку горячие газы не вступают в контакт с материалами, находящимися внутри массы материалов, уложенных на сетку. Как отмечено выше, при удалении покрытий важно, чтобы все поверхности подлежащих очистке материалов были доступны для воздействия горячих газов. Кроме того, в данном случае не происходит какого-либо встряхивания и перемешивания обрабатываемого материала.
2. Конвейерная печь.
В этой системе используют ленточный транспортер с сетчатой лентой для транспортирования материалов через печь для их обработки. Горячие газы пропускают через материал, размещенный на ленте, по мере похождения ленты с материалом через печь. Способу обработки, реализуемому в такой печи, присущи следующие недостатки.
Ограничивающим фактором этого способа является толщина слоя материалов, находящихся на ленте. Обрабатываемые материалы уложены на сетку, что создает проблемы подобные выявленным при использовании статической печи, в которой материалы, находящиеся в центральной зоне размещенной на ленте массы материалов, не контактируют с горячими газами. Не происходит встряхивание и перемешивание материалов, и поэтому ослабленные при обработке покрытия не удаляются. Лента имеет непродолжительный срок службы. Необходимо постоянно подводить материалы. Кроме того, данный способ не является подходящим для малого объема продукта или в случае продукта с непрерывно изменяющимися характеристиками.
- 1 013650
3. Вращающаяся печь.
Большую вращающуюся печь устанавливают с наклоном относительно горизонта так, что материал, поступающий или загружаемый в печь на самом верхнем её краю перемещается под действием силы тяжести в направлении самого нижнего края, где материал разгружается. Печь вращается, так, что находящийся внутри печи материал встряхивается и перемешивается, а для нагрева материала, по мере его перемещения через печь, создают поток горячих газов. Реализуемому в этой печи способу присущи некоторые недостатки, а именно: а) в печь необходимо постоянно подводить материал; б) способ неприемлем для малого объема обрабатываемого материала или для материала с непрерывно изменяющимися характеристиками; в) печь требует использования вращающегося уплотнения, что значительно усложняет техническое обслуживание печи.
В опубликованной международной заявке ^001/98092 описана печь, поворачивающаяся или с изменяемым наклоном, которая позволяет устранить многие недостатки известных устройств и способов для термического удаления покрытий. Для ознакомления с подробным описанием конструкции и работы известной печи можно обратиться непосредственно к указанному патентному источнику - \У001/98092. Однако кратко можно отметить, что эта печь имеет загрузочную часть, предназначенную для приема обрабатываемого материала, и переворачивающуюся часть. Внутри переворачивающейся части находится камера тепловой обработки, через которую пропускают поток горячих газов. Печь выполнена с возможность перемещения с поворотом от первого положения, в котором переворачивающаяся часть находится выше загрузочной части, ко второму положению, при котором загрузочная часть находится выше переворачивающейся части. Конструкция печи такова, что в ней может циклически происходить перемещение от первого положения ко второму, так, что материал, находящийся в печи, падает из одной части печи в другую часть, проходя при этом в камере термической обработки через поток горячих газов. В указанном патентном документе раскрыт также способ использования такого устройства.
Преимущество известной печи заключается в том, что она может быть использована для обработки сравнительно малых объемов материалов при их периодической загрузке. Ещё одно преимущество печи состоит в том, что за счет регулирования её перемещения обрабатываемый материал может быть по желанию введен в камеру термической обработки или выведен из неё, при этом печь может функционировать безопасно, без выделения излишнего количества низкокипящих органических соединений, за счет которых может быть реализован самоподдерживающийся процесс нагревания (известный также, как автотермический процесс). Указанное регулируемое перемещение обеспечивает возможность контролируемого выделения НОС и точного регулирования процесса обработки.
В предпочтительном воплощении печи, раскрытой в патентном документе У001/98092Л1. основная горелка для дожигания размещена внутри камеры дожигания, составляющей одно целое с корпусом печи, и когда печь поворачивается между альтернативными положениями, камера дожигания перемещается вместе с печью.
Печь, описанная в патентном документе У001/98092Л1, как было установлено, работает хорошо, обеспечивая приемлемое, с коммерческой точки зрения и в техническом отношении, средство термического удаления покрытий для относительно малых объемов материалов. Однако было обнаружено, что размещение камеры дожигания заодно с корпусом подвижной печи для определенных случаев применения не является идеальным решением
Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении усовершенствованной печи, в которой проблемы, присущие известной печи, устраняются или, по меньшей мере, уменьшаются.
Так, в соответствии с первым объектом изобретения оно характеризует устройство для термического удаления покрытий с материалов и/или сушки материалов с покрытием и/или с загрязнениями, содержащее по меньшей мере одну опору;
печь, установленную на указанной опоре, или печи, установленные на каждой из опор, приспособленные для загрузки подлежащего обработке материала;
при этом каждая печь выполнена с возможность перемещения между первым положением, в котором первая часть печи выше второй её части, и вторым положением, в котором вторая часть печи расположена выше первой ее части, причем конструкция печи такова, что при функционировании печь может циклически перемещаться между первым и вторым положениями, так, что материал внутри печи падает из одной части в другую часть;
при этом устройство отличается тем, что указанная печь или каждая из печей не содержит встроенной камеры дожигания, и, кроме того, устройство включает по меньшей мере один дожигатель, предназначенный для генерирования потока горячих газов и трубопровод для направления потока горячих газов в зону обработки печи, а также средства выпуска газов, предназначенные для возвращения газов по меньшей мере в один дожигатель.
Зона обработки может находиться в первой или во второй части печи, или частично в каждой из них, в зависимости от подлежащего обработке материала и его распределения.
Устройство в соответствии с изобретением может содержать одну единственную печь и единственную камеру дожигания, может содержать одну печь и некоторое количество дожигателей, некоторое ко
- 2 013650 личество печей и один дожигатель, или некоторое количество печей и некоторое количество дожигателей.
Преимущество устройства в соответствии с изобретением заключается именно в том, что наличие в нём дожигателя, который не поворачивается относительно оси вращения вместе с печью, обеспечивает более простое и, следовательно, менее дорогостоящее техническое решение проблемы термического удаления покрытий и/или загрязнений с материалов.
Согласно второму объекту изобретения обеспечивается способ термического удаления покрытий с материалов и/или сушки материалов с покрытием и/или с загрязнениями, включающий:
использование устройства, содержащего по меньшей мере одну опору и одну печь, установленную на опоре или печи, установленные на каждой опоре, приспособленные для загрузки обрабатываемого материала, при этом каждая печь выполнена с возможность перемещения между первым положением, в котором первая часть печи находится выше второй её части, и вторым положением, в котором вторая часть печи выше первой части;
размещение материала в печи или в каждой из печей;
циклическое перемещение печи или каждой из печей между первым и вторым положениями так, что находящийся в печи материал падает из одной части в другую часть;
при этом предложенный способ отличается тем, что указанная печь или каждая из печей не содержит встроенной камеры дожигания, и, кроме того, устройство включает, по меньшей мере, один дожигатель для генерирования потока горячих газов и трубопровод для направления потока горячих газов в зону обработки печи, а также средства выпуска газов, предназначенные для возвращения газов, по меньшей мере, в один дожигатель.
Ниже раскрыто предпочтительное осуществление изобретения с помощью не ограничивающего изобретение примера и со ссылкой на сопровождающие чертежи.
Фиг. 1 - схематическое изображение печи устройства, соответствующего настоящему изобретению, вид в перспективе.
Фиг. 2 - схематическое изображение печи, показанной на фиг. 1, в комбинации с одним единственным дожигателем.
Фиг. 3 - схематический вид сверху устройства, представленного на фиг. 2.
Фиг. 4 - схематический вид сверху второго примера воплощения устройства, соответствующего изобретению, содержащего две печи и один дожигатель.
Фиг. 5 - схематический вид сверху третьего воплощения устройства, соответствующего изобретению, содержащего одну печь и два дожигателя.
Осуществление изобретения
На фиг. 1-3 показана печь, обозначенная в целом позицией 10, которая образует часть устройства для термического удаления покрытий с материалов и/или сушки материалов с покрытием и/или с загрязнениями.
Печь 10 включает в себя рабочую камеру, показанную в целом позицией 2 и содержащую первую часть 4, вторую часть 6 и центральную зону 8. Зона обработки включает в себя первую часть 4 и центральную зону 8. Поток горячих газов 12 может быть направлен от одной стороны печи 10 к другой через зону обработки.
С одной стороны печи находится камера 14 рециркуляции, в которую всасываются газы из центральной зоны 8 через отверстие 7 с помощью первого рециркуляционного вентилятора 16. С другой стороны печи горячие газы могут всасываться с помощью бесканального вентилятора 17 в рабочую камеру 2.
Труба 18 направляет газы из рециркуляционной камеры 14 в камеру 20 дожигателя, где газы нагреваются с помощью горелки 22. Стенки камеры 20 дожигателя могут быть выполнены воздухоохлаждаемыми и из нержавеющей стали, или в качестве альтернативы они могут быть футерованы подходящим огнеупорным материалом.
Горелка 22, нагревающая газы, может быть выполнена с возможностью работы на газообразном или жидком топливе или на обоих видах топлива. В предпочтительном воплощении горелка, кроме того, имеет такую конструкцию, что она способна сжигать низкокипящие органические соединения (НОС), которые выделяются из материалов в зоне обработки за счет термической десорбции. Эти НОС отсасываются из зоны обработки с помощью рециркуляционного вентилятора 16 вместе с газами 12 и перемешиваются с воздухом 30, если это необходимо, в рециркуляционной камере 14.
За счет сжигания низкокипящих органических соединений повышается общий термический КПД печи, поскольку для нагревания газов 12 до требуемой рабочей температуры в печь необходимо подводить меньшее количество топлива. Если присутствует достаточное количество НОС, то нет необходимости добавлять топливо для нагревания газов до требуемой температуры, в результате чего процесс нагревания может осуществляться автотермически.
Сжигание НОС, кроме того, улучшает контроль над выбросом вредных веществ в атмосферу за счет удаления этих загрязнений из рециркулирующих газов и уменьшения необходимости в дальнейшей и дорогостоящей очистке газов, которые выбрасывают из камеры дожигателя, как это будет описано ниже.
- 3 013650
Из камеры 20 дожигателя горячие газы через отверстие 24, выполненное в боковой стенке рабочей камеры 2, с противоположной стороны печи относительно рециркуляционной камеры 14, поступают в зону обработки, которая включает в себя первую часть 4 и центральную зону 8 рабочей камеры 2. Бесканальный вентилятор 17 направляет горячие газы 12, поступающие в печь через отверстие 24, в рабочую камеру 2. Кроме того, горячие газы 12, всасываемые рециркуляционным вентилятором 16, могут обходить рабочую камеру 2 и направляться в рециркуляционную камеру 14, не проходя через рабочую камеру 2.
Система регулирования осуществляет непрерывный контроль уровня кислорода и температуры газов в зоне обработки для обеспечения работы системы в безопасных и эффективных пределах для термического удаления покрытий с обрабатываемого материала. Как правило, уровень кислорода будет поддерживаться ниже 16%, в то же время для удаления большинства органических соединений требуются температуры свыше 300°С.
Кроме того, камера 14 рециркуляции снабжена дополнительным входным патрубком 30 для подачи свежего воздуха. Дополнительный входной патрубок 30 обеспечивает приток воздуха в рециркуляционную камеру 14 через камеру 32 подачи воздуха для перемешивания его с горячими газами и охлаждения вентилятора 16, если это необходимо. Система регулирования осуществляет непрерывный контроль температуры вентилятора и управляет работой клапана регулирования расхода воздуха, поступающего через вспомогательный дополнительный входной патрубок 30, с тем, чтобы поддерживать температуру вентилятора ниже его максимально допустимой рабочей температуры. В случае необходимости, система регулирования устанавливает необходимый расход воздуха через дополнительный входной патрубок 30 для поддерживания требуемых содержания кислорода и температуры газов, протекающих в трубе 18.
В осуществлении, иллюстрируемом на приложенных чертежах, внешняя стенка первой части 4 рабочей камеры 2 снабжена отверстием 34 для первоначальной загрузки подлежащих обработке отходов 36. Отверстие 34 закрывается дверцей 38.
Согласно альтернативному осуществлению (не показано) вторая часть 6 может быть выполнена в виде загрузочного короба, который может быть отсоединен от печи 10 и использован для загрузки направляемых на обработку отходов 36. В рассматриваемом воплощении при осуществлении цикла обработки загрузочный короб образует составную часть печи и вращается вместе с печью. После завершения цикла обработки отходы 36 могут быть разгружены путем извлечения загрузочного короба 6 с помощью других средств, таких как грузоподъемник.
Печь 10 установлена с возможностью вращения на опорной конструкции (не показано) и может перемещаться между первым положением, в котором первая часть 4 находится выше второй части 6, и вторым положением, в котором вторая часть 6 располагается выше, чем первая часть 4. В альтернативном режиме функционирования это перемещение может представлять собой непрерывное вращательное движение с поворотом на 360°.
Обеспечиваются средства автоматического перемещения печи между первым и вторым положениями, производимого под контролем системы регулирования устройства. Эти средства (не показаны) могут быть любого подходящего вида и могут, например, включать в себя один или большее количество электрических или гидравлических двигателей. При необходимости, двигатели могут приводиться в действия через редуктор. В качестве альтернативы указанные средства могут включать в себя один или более чем один, гидроцилиндр или пневмоцилиндр. Кроме того, эти средства могли бы включать комбинацию двигателей или силовых цилиндров.
В альтернативном осуществлении, представленном на фиг. 4, один единственный дожигатель 22 соединен с двумя печами 10, 10' с помощью разветвленных трубопроводов 40 и 42.
В соответствии со вторым альтернативным осуществлением, представленным на фиг. 5, два дожигателя 22, 22' соединены с одной печью 10 с помощью разветвленных трубопроводов 44 и 46.
Ниже приведено описание работы устройства.
Обрабатываемый материал 36 загружают через отверстие 34 в рабочую камеру 2, и под действием силы тяжести он падает во вторую часть 6. Затем может начинаться процесс обработки материала под контролем системы регулирования.
Газы, проходящие через зону обработки, нагреваются, а печь поворачивается от первого положения до достижения второго положения, в котором печь почти перевернута.
При повороте печи материал, находящийся в рабочей камере 2, будет падать под действием гравитации в первую часть 4, проходя при этом в зоне обработки через поток горячих газов. Следует отметить, что материал проходит через поток горячих газов 12 поперек направления течения горячих газов, пропускаемых через зону обработки.
Вращательное движение печи может продолжаться до завершения поворота на 360°, или может быть осуществлено реверсирование до тех пор, пока печь не достигнет первого положения. Во время этого вращательного движения материалы будут падать из первой части 4 во вторую часть 6, вновь проходя через поток горячих газов 12. Вращательное движение печи с изменением положения от первого ко второму повторяют необходимое количество раз, осуществляя при этом управление процессом до тех
- 4 013650 пор, пока материал 36 не будет полностью обработан.
Способ обработки включает последовательный ряд фаз или циклов: цикл нагревания, во время которого горячие газы и материалы нагреваются до требуемой температуры обработки, цикл обработки, в котором температуру газов и материалов поддерживают при определенной температуре обработки, и, наконец, цикл охлаждения, при проведении которого температуру газов и обработанного материала понижают до такого уровня, при котором материал может быть безопасно удален из печи.
По завершении процесса обработки печь поворачивают, возвращая в исходное положение, и открывают дверцу так, что обработанный материал может транспортироваться с целью охлаждения, хранения или дальнейшей обработки, если это необходимо.
Вращательное движение печи обеспечивает прохождение подлежащего обработке материала через поток газов в рабочей камере контролируемым образом. Кроме того, эффект падения материала обеспечивает воздействие потока газа на все поверхности материала, что ускоряет эффективное и результативное удаление покрытий и/или удаление загрязнений.
Система регулирования контролирует скорость и частоту вращательного движения печи, а также уровень температуры газов и содержание в них кислорода для окисления имеющихся на материале 36 покрытий или загрязнений, обеспечивая в то же время безопасное и эффективное проведение процесса с минимальными потерями обрабатываемого материала.
Характерная особенность предложенного устройства заключается в способности системы регулирования останавливать вращательное движение печи в любое время. Это может быть, в особенности, полезным при обработке материалов, имеющих толстый слой покрытия, в целях предотвращения неконтролируемого повышения температуры в камере дожигания из-за высокого уровня НОС, присутствующих в газах. Когда устройство прекращает вращение, количество горючего материала в газах уменьшается, процесс горения замедляется, и, следовательно, температура падает, возвращаясь на контролируемый уровень температуры. Когда температура возвращается к допустимому уровню, устройство возобновляет вращение, и процесс обработки материала продолжается. Эта способность останавливать вращение печи обеспечивает контролируемое освобождение низкокипящих органических соединений в течение всего процесса обработки. Процесс горения может быть дополнительно замедлен за счет остановки печи в некотором положении, в котором материал падает во вторую часть 6 камеры. Это позволяет материалу находиться вне потока газа и на удалении от горячих поверхностей зоны обработки.
В дополнение к вращательному движению печи устройство может быть снабжено средством, таким, как электро/механический вибратор (не показан), для придания вибрации печи или, по меньшей мере, части печи. Управление средством создания вибрации также может осуществляться с помощью системы регулирования. Дополнительное вибрационное воздействие позволяет устройству перемещать материалы между первой частью 4 и второй частью 6 рабочей камеры в количестве более точном и регулируемом, что позволяет интенсифицировать теплообмен между горячими газами и материалом.
Вибрационное движение, кроме того, может быть использовано для облегчения механического удаления покрытия и загрязнений с материала 36. Например, конструкция может быть такой, что материал вибрирует с частотой, равной или близкой к его собственной или резонансной частоте. В качестве альтернативы печь (или, по меньшей мере, части печи, например, первая часть 4 и/или вторая часть 6) может вибрировать с собственной или резонансной частотой. Эффективная вибрация материала увеличивает абразивное истирание и позволяет газам проникать в массу частиц материала 36 и обрабатывать его.
Устройство в соответствии с настоящим изобретением является в особенности подходящим для обработки относительно небольших количеств материала. Это обеспечивает экономически эффективную обработку материалов в устройствах много меньших габаритов, чем известные устройства с вращающейся или конвейерной печью, и без недостатков, присущих статической печи. Поскольку материалы обрабатывают партиями, такое устройство может быть приспособлено для обработки разнообразных материалов за счет перенастройки системы регулирования в промежутке между отдельными загрузками материалов.
Устройство согласно настоящему изобретению может быть выполнено относительно небольшим по сравнению с известными вращающимися печами или конвейерными печами, и поэтому оно занимает много меньшую площадь. Кроме того, устройство, соответствующее изобретению, относительно простое и требует меньшего технического обслуживания, чем известное устройство.
Ещё одно преимущество устройства, в соответствии с настоящим изобретением, заключается в том, что оно требует меньше вспомогательных средств, чем известные устройства с вращающейся печью или конвейерной печью, которые для поддерживания непрерывной работы обычно требуют наличия подающих конвейерных лент, разгрузочных конвейерных лент и бункеров-накопителей.
Описанное выше устройство может быть модифицировано различными путями. Например, оно может быть снабжено системой струйного перемешивания (не показана) для встряхивания и перемешивания материала в камере термической обработки. За счет струйного перемешивания горячие газы контактируют с большим количеством обрабатываемого материала, и в результате повышается эффективность проводимого технологического процесса. Такая система может включать в себя одно или большее количество сопел, которые могут выбрасывать постоянный или импульсный потоки газообразного вещества с
- 5 013650 целью перемешивания материала в камере термической обработки. Газообразным веществом может быть свежий воздух, который может быть использован в системе регулирования, предназначенной для регулирования уровней кислорода и температуры в печи. В качестве альтернативы газообразное вещество может представлять собой часть газов 12, возвращаемых в печь.
Кроме того, в состав устройства может быть включен один инструмент или большее количество инструментов (не показаны), позволяющих осуществлять дополнительную обработку или дополнительно контролировать находящийся в печи материал. Примерами инструментов (не показаны), которые могут быть использованы в составе устройства, могут быть следующие:
Средство измельчения материала при его падении из первой части 4 во вторую часть 6. Такое средство измельчения может представлять собой роторный режущий измельчитель или какой-либо иной тип измельчителя, известный в уровне техники.
В качестве альтернативы или дополнительно предложенное устройство, кроме того, может содержать электромагнитный сепаратор, предназначенный для отделения цветного металла от остального обрабатываемого материала. Сепаратор действует на материал, проходящий между первой частью 4 и второй частью 6. Как правило, такое разделение будет осуществляться ближе к концу цикла охлаждения предложенного способа, и цветной металл будет накапливаться в отдельном бункере от остального материала. Используемым сепаратором может быть любой подходящий тип сепаратора из числа известных в данной области техники.
Кроме того, устройство может быть снабжено средствами подачи, предназначенными для управления перемещением материала между первой частью 4 печи и второй частью 6. Средства подачи могут включать в себя систему задвижек или какую-либо другую подходящую систему управления процессом отвода материала из второй части 6. Применение таких средств позволяет медленно пересыпать материал из второй части 6 в первую часть 4, чтобы производить его обработку по существу непрерывно. Это может быть полезным при регулировании выделения низкокипящих органических соединений.
Claims (13)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Устройство для термической обработки периодически загружаемых партий загрязненных материалов, содержащее по меньшей мере одну опору;печь, установленную на указанной опоре, или печи, установленные на каждой из опор, приспособленные для загрузки партии подлежащего обработке материала;при этом каждая печь выполнена с возможностью перемещения между первым положением, в котором первая часть печи находится выше второй её части, и вторым положением, в котором вторая часть печи расположена выше, чем первая часть;средства регулирования, предназначенные для регулирования скорости и частоты перемещения печи между первым и вторым положениями;отличающееся тем, что указанная печь или каждая из печей не содержит встроенной камеры дожигания и устройство, кроме того, содержит по меньшей мере один дожигатель для генерирования потока горячих газов и трубопровод для направления потока горячих газов в зону обработки печи, а также средства выпуска газов, предназначенные для возвращения газов по меньшей мере в один дожигатель;при этом перемещение печи от первого положения ко второму приводит к падению обрабатываемого материала в первую часть, а последующее перемещение ко второму положению приводит к падению материала во вторую часть, причем в каждом случае материал проходит через поток горячих газов.
- 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первая часть включает закрываемое отверстие, выполненное в одной стенке первой части, предназначенное для загрузки обрабатываемого материала.
- 3. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что вторая часть печи выполнена отделяемой от первой части и приспособлена для использования в качестве загрузочного короба, служащего для загрузки обрабатываемого материала.
- 4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что оно содержит одну печь и один дожигатель.
- 5. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что оно включает одну печь и некоторое количество дожигателей.
- 6. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что оно включает некоторое количество печей и один дожигатель.
- 7. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что оно включает некоторое количество печей и некоторое количество дожигателей.
- 8. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что оно снабжено средством для создания вибрации печи или части печи.
- 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что печь вибрирует с её собственной резонансной частотой.
- 10. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что оно, кроме того, снабжено системой- 6 013650 струйного перемешивания для возмущения и перемешивания в камере теплообмена печи.
- 11. Устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что оно снабжено средствами непрерывного контроля и регулирования уровня температуры в печи.
- 12. Устройство по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что указанные средства регулирования управляют перемещением печи между первым и вторым положениями в соответствии с условиями работы печи.
- 13. Способ термического удаления покрытий с материалов и/или сушки материалов с покрытием и/или с загрязнениями, включающий использование печи, содержащей по меньшей мере одну опору и печь, установленную на указанной опоре, или печей, установленных на каждой из опор, приспособленных для загрузки обрабатываемого материала, при этом печь или каждая из печей выполнена с возможностью перемещения между первым положением, в котором первая часть печи или каждой из печей находится выше второй части, и вторым положением, в котором вторая часть печи расположена выше, чем первая часть; причем устройство снабжено средствами регулирования, предназначенными для регулирования скорости и частоты указанного перемещения печи между первым и вторым положениями;размещение материала в печи или в каждой из печей;перемещение печи или каждой из печей между первым и вторым положениями такое, что материал, находящийся в печи или в каждой из печей, падает из второй части в первую часть;последующее перемещение печи или каждой из печей из второго положения такое, что материал, находящийся в печи или в каждой из печей, падает из первой части обратно во вторую часть;отличающийся тем, что указанная печь или каждая из печей не содержит встроенной камеры дожигания, а также тем, что устройство, кроме того, включает по меньшей мере один дожигатель, предназначенный для генерирования потока горячих газов, и трубопровод для направления потока горячих газов, генерируемых по меньшей мере в одном из дожигателей, в зону обработки печи или каждой из печей, а также средства выпуска газов, предназначенные для возвращения газов по меньшей мере в один дожигатель.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB0506033.0A GB0506033D0 (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Apparatus and method for thermally removing coatings and/or impurities |
PCT/GB2006/001106 WO2006100512A1 (en) | 2005-03-24 | 2006-03-24 | Apparatus and method for thermally removing coatings and/or impurities |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200702070A1 EA200702070A1 (ru) | 2008-12-30 |
EA013650B1 true EA013650B1 (ru) | 2010-06-30 |
Family
ID=34531790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200702070A EA013650B1 (ru) | 2005-03-24 | 2006-03-24 | Устройство и способ для термического удаления покрытий и/или загрязнений |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8231382B2 (ru) |
EP (1) | EP1875146A1 (ru) |
JP (1) | JP2008537992A (ru) |
KR (1) | KR20080014746A (ru) |
CN (1) | CN101184968A (ru) |
BR (1) | BRPI0609570A2 (ru) |
CA (1) | CA2602021A1 (ru) |
EA (1) | EA013650B1 (ru) |
GB (1) | GB0506033D0 (ru) |
MX (1) | MX2007011768A (ru) |
UA (1) | UA91217C2 (ru) |
WO (1) | WO2006100512A1 (ru) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2475889B (en) | 2009-12-04 | 2012-06-20 | Rifat Al Chalabi | Gassification system |
GB2477277B (en) | 2010-01-27 | 2012-02-01 | Rifat Al Chalabi | Improvements in thermal oxidisers |
GB2477753B (en) | 2010-02-11 | 2012-04-18 | Rifat Al Chalabi | Metal recovery process |
US20150300738A1 (en) * | 2010-05-26 | 2015-10-22 | Astec, Inc. | Apparatus and method for tube dryer |
GB2485180B (en) | 2010-11-04 | 2012-09-26 | Chinook Sciences Ltd | Improvements in waste processing |
GB2492097B (en) | 2011-06-21 | 2013-06-12 | Chinook End Stage Recycling Ltd | Improvements in material processing |
GB2488616B (en) | 2011-08-18 | 2016-08-10 | Chinook Sciences Ltd | Improvements in gasification and/or pyrolysis of material |
RU2468064C1 (ru) * | 2011-09-12 | 2012-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ВИС Девелопмент" | Способ получения органического гидрофобного компонента из торфа |
GB2502115B (en) | 2012-05-15 | 2015-04-01 | Chinook End Stage Recycling Ltd | Improvements in waste processing |
GB2512367A (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-01 | Carbon Gold Ltd | A method of producing biochar |
TR2022007607A2 (tr) * | 2022-05-10 | 2022-08-22 | Sistem Teknik Enduestriyel Firinlar Ltd Sirketi | Lak alma firini elek düzeneği̇ |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4191527A (en) * | 1977-08-04 | 1980-03-04 | Hilda Bolli | Apparatus for the dehydration of waste and vegetable matter |
EP0253596A1 (en) * | 1986-07-12 | 1988-01-20 | McKechnie Metals Limited | Process for drying swarf or other small items contaminated with volatile substances |
US5588222A (en) * | 1995-03-15 | 1996-12-31 | Beloit Technologies, Inc. | Process for recycling combustion gases in a drying system |
WO2001098092A1 (en) * | 2000-06-19 | 2001-12-27 | Ophneil Henry Perry | Apparatus and method for thermally removing coatings and/or impurities |
US20020066202A1 (en) * | 1999-12-02 | 2002-06-06 | Elton Bates | Method and apparatus for drying wood strands |
WO2004059229A1 (en) * | 2002-12-24 | 2004-07-15 | Ophneil Henry Perry | Oven |
FR2857291A1 (fr) * | 2003-07-07 | 2005-01-14 | Daniel Besson | Procede et dispositif de traitement thermique haute temperature de matiere ligneuse |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB253596A (en) * | 1925-03-18 | 1926-06-18 | Frederick John Kline | Improvements in paper fasteners |
US2290036A (en) * | 1940-11-14 | 1942-07-14 | Udylite Corp | Machine for treating articles in bulk |
US3171638A (en) * | 1960-05-05 | 1965-03-02 | Kennecott Copper Corp | Rotary furnace production of sponge iron |
US4201370A (en) | 1978-07-10 | 1980-05-06 | College Research Corporation | Method and apparatus for heat treating materials to remove contaminants |
GB2130696B (en) * | 1982-11-16 | 1986-04-16 | Nd Engineering Limited | Improved rotary high temperature reactor |
US5059116A (en) * | 1988-12-16 | 1991-10-22 | Gillespie & Powers, Inc. | Apparatus and process for removing volatile coatings from scrap metal |
GB8906935D0 (en) * | 1989-03-28 | 1989-05-10 | Stein Atkinson Strody Ltd | Heat processing apparatus |
TW221462B (ru) | 1991-06-28 | 1994-03-01 | Stein Atkinson Strody Ltd | |
US5382002A (en) * | 1993-10-08 | 1995-01-17 | Evans; Marvin | Apparatus for heat treating a particulate material |
-
2005
- 2005-03-24 GB GBGB0506033.0A patent/GB0506033D0/en not_active Ceased
-
2006
- 2006-03-24 US US11/909,568 patent/US8231382B2/en active Active
- 2006-03-24 MX MX2007011768A patent/MX2007011768A/es not_active Application Discontinuation
- 2006-03-24 KR KR1020077024529A patent/KR20080014746A/ko not_active Application Discontinuation
- 2006-03-24 EA EA200702070A patent/EA013650B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-03-24 EP EP06726516A patent/EP1875146A1/en not_active Withdrawn
- 2006-03-24 CN CNA2006800165489A patent/CN101184968A/zh active Pending
- 2006-03-24 JP JP2008502488A patent/JP2008537992A/ja active Pending
- 2006-03-24 CA CA002602021A patent/CA2602021A1/en not_active Abandoned
- 2006-03-24 WO PCT/GB2006/001106 patent/WO2006100512A1/en active Application Filing
- 2006-03-24 BR BRPI0609570-4A patent/BRPI0609570A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2006-03-24 UA UAA200711757A patent/UA91217C2/ru unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4191527A (en) * | 1977-08-04 | 1980-03-04 | Hilda Bolli | Apparatus for the dehydration of waste and vegetable matter |
EP0253596A1 (en) * | 1986-07-12 | 1988-01-20 | McKechnie Metals Limited | Process for drying swarf or other small items contaminated with volatile substances |
US5588222A (en) * | 1995-03-15 | 1996-12-31 | Beloit Technologies, Inc. | Process for recycling combustion gases in a drying system |
US20020066202A1 (en) * | 1999-12-02 | 2002-06-06 | Elton Bates | Method and apparatus for drying wood strands |
WO2001098092A1 (en) * | 2000-06-19 | 2001-12-27 | Ophneil Henry Perry | Apparatus and method for thermally removing coatings and/or impurities |
WO2004059229A1 (en) * | 2002-12-24 | 2004-07-15 | Ophneil Henry Perry | Oven |
FR2857291A1 (fr) * | 2003-07-07 | 2005-01-14 | Daniel Besson | Procede et dispositif de traitement thermique haute temperature de matiere ligneuse |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8231382B2 (en) | 2012-07-31 |
EP1875146A1 (en) | 2008-01-09 |
US20090038177A1 (en) | 2009-02-12 |
BRPI0609570A2 (pt) | 2010-04-13 |
GB0506033D0 (en) | 2005-04-27 |
UA91217C2 (ru) | 2010-07-12 |
JP2008537992A (ja) | 2008-10-02 |
WO2006100512A1 (en) | 2006-09-28 |
EA200702070A1 (ru) | 2008-12-30 |
KR20080014746A (ko) | 2008-02-14 |
CA2602021A1 (en) | 2006-09-28 |
MX2007011768A (es) | 2008-03-14 |
CN101184968A (zh) | 2008-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA013650B1 (ru) | Устройство и способ для термического удаления покрытий и/или загрязнений | |
US8096063B2 (en) | Apparatus and method for thermally removing coatings and/or impurities | |
KR101052970B1 (ko) | 오븐 | |
EA013530B1 (ru) | Устройство и способ для термического удаления покрытий и/или загрязнений |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY KZ KG MD TJ TM |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ RU |