FI125977B - Method and apparatus for incinerating sludge - Google Patents
Method and apparatus for incinerating sludge Download PDFInfo
- Publication number
- FI125977B FI125977B FI20135161A FI20135161A FI125977B FI 125977 B FI125977 B FI 125977B FI 20135161 A FI20135161 A FI 20135161A FI 20135161 A FI20135161 A FI 20135161A FI 125977 B FI125977 B FI 125977B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- circulating
- dryer
- slurry
- reactor
- fluidized
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- F26B23/028—Heating arrangements using combustion heating using solid fuel; burning the dried product
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
- F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
- F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
- F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
-
- 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
- F23G5/04—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment drying
-
- 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
- F23G5/30—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed
-
- 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
- F23G5/44—Details; Accessories
- F23G5/46—Recuperation of heat
-
- 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
- F23G5/50—Control or safety arrangements
-
- 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
- F23G7/001—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals for sludges or waste products from water treatment installations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
- F26B17/10—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
- F26B17/10—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers
- F26B17/101—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers the drying enclosure having the shape of one or a plurality of shafts or ducts, e.g. with substantially straight and vertical axis
- F26B17/102—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers the drying enclosure having the shape of one or a plurality of shafts or ducts, e.g. with substantially straight and vertical axis with material recirculation, classifying or disintegrating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B23/00—Heating arrangements
- F26B23/001—Heating arrangements using waste heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B23/00—Heating arrangements
- F26B23/10—Heating arrangements using tubes or passages containing heated fluids, e.g. acting as radiative elements; Closed-loop systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
- F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
- F26B3/06—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
- F26B3/08—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2206/00—Fluidised bed combustion
- F23C2206/10—Circulating fluidised bed
- F23C2206/103—Cooling recirculating particles
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B2200/00—Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying good
- F26B2200/18—Sludges, e.g. sewage, waste, industrial processes, cooling towers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Description
MENETELMÄ JA LAITTEISTO LIETTEEN POLTTAMISEKSI KEKSINNÖN ALAFIELD OF THE INVENTION Field of the Invention
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty menetelmä lietteen polttamiseksi ja patenttivaatimusten 18 johdanto-osassa määritelty laitteisto lietteen polttamiseksi.The invention relates to a method for the incineration of sludge as defined in the preamble of claim 1 and to an apparatus for incineration of the sludge as defined in the preamble of claim 18.
KEKSINNÖN TAUSTA Tämän keksinnön kannalta lähintä tunnettua tekniikkaa edustavat leijukuivureihin perustuvat kui-vatusmenetelmät, jotka käyttävät kuumaa vettä tai höyryä kuivauksen lämmönlähteenä, ja leijupolttoon perustuvat polttomenetelmät, joihin perustuvia laitoksia toimittavat useat laitevalmistajat.BACKGROUND OF THE INVENTION In the context of the present invention, the closest prior art is represented by fluidized bed drying methods using hot water or steam as a heat source for drying, and fluidized bed combustion methods provided by several equipment manufacturers.
Lisäksi tunnettua on kuivata märkää lietettä siten, että märkä liete kuivataan leijukerroskuivuris-sa, jonka leijukerrokseen sovitetun putkilämmönsiirti-men putkien sisälle tai leijukerrosta ympäröivään vaippaan johdetaan kuumaa vettä tai höyryä. On myös tunnettua polttaa lietettä leijukerrosreaktorissa, joka saattaa lisäksi tuottaa osittain tai kokonaan kuivauksessa tarvittavan kuuman veden tai höyryn.Further, it is known to dry the wet slurry by drying the wet slurry in a fluid bed dryer in which hot water or steam is introduced into the fluidized bed tubular heat exchanger tubing or into the jacket surrounding the fluidized bed. It is also known to burn slurry in a fluidized bed reactor which may additionally produce some or all of the hot water or steam needed for drying.
Edellä mainituilla tunnetuilla lietteenpolt-tomenetelmillä on esimerkiksi seuraavia epäkohtia. Kaikki kuumavesi- tai höyrykäyttöiset kuivurit vaativat paineenalaisen kuumavesi- tai höyryjärjestelmän, mikä lisää merkittävästi lietteenpolttolaitoksen valmistuskustannuksia. Kuumavesi- tai höyrykäyttöiset kuivurit vaativat paineenalaisen kuumavesi- tai höyry-järjestelmän, jonka käyttö edellyttää käyttäjältään paineastialaissa säädettyä pätevyyttä. Kuumavesi- tai höyrylämmitteisissä lietteenpolttolaitoksissa savukaasun jäähdyttämiseen tarvitaan erillinen polttoreakto-rinjälkeinen lämmön talteenotto-osa, mikä lisää merkittävästi lietteenpolttolaitoksen valmistuskustannus ta. Kiertomassakuivurin lämmönsiirrin on suunniteltava ja toteutettava paine-astiana, jonka vuoksi kuivurista tulee painava ja kallis. Kun kuivurin lämmönlähteenä käytetään kuumaa vettä tai höyryä, lämmönsiirtimen lämpötilaero jää pieneksi, käytännössä vain 30 - 40 °C, jolloin lämpötehon tiheys lämmönsiirtimessä jää pieneksi ollen vain luokkaa 2-3 kW/m2. Tämä johtaa kuivurin ja näin ollen myös lietteenpolttolaitoksen suuriin kustannuksiin. Kun lämmönsiirtimen putkien korkeus täytyy muun muassa huollettavuuden vuoksi rajoittaa 6 metriin, tämä yhdessä pienen lämmönsiirron tehotiheyden kanssa johtavat suureen ominaisputkilu-kuun, so. putkiluku/kuivausteho, ja nousukanavan omi-naispoikkipintaan, so. poikkipinta/kuivausteho. Tämä puolestaan johtaa lietteenpolttolaitoksen suureen omi-naisomakäyttötehoon, so. omakäyttöteho/kuivausteho.For example, the above-mentioned known sludge combustion processes have the following disadvantages. All hot water or steam powered dryers require a pressurized hot water or steam system, which significantly increases the cost of manufacturing a sludge incinerator. Hot-water or steam-powered dryers require a pressurized hot-water or steam system that requires the operator to have the qualifications specified in the pressure vessel. In hot-water or steam-fired sludge combustion plants, a separate post-combustion heat recovery section is required to cool the flue gas, which significantly increases the cost of manufacturing the sludge incineration plant. The heat exchanger of the rotary dryer must be designed and implemented as a pressure vessel, which makes the dryer heavy and expensive. When hot water or steam is used as the heat source for the dryer, the temperature difference between the heat exchanger is small, in practice only 30-40 ° C, leaving the heat density in the heat exchanger low, being only about 2-3 kW / m2. This results in high costs for the dryer and thus also for the sludge incinerator. When the height of the heat exchanger tubes has to be limited to 6 meters due to, for example, serviceability, this, together with a low heat transfer power density, results in a large specific tube month, i.e. pipe number / drying power, and the specific cross section of the riser channel, i.e. cross-sectional area / drying power. This, in turn, results in a high specific self-propulsion power of the sludge incineration plant, i.e. omakäyttöteho / drying power.
Julkaisusta CA 2727638 tunnetaan menetelmä biomassan polttamiseksi, ja julkaisusta JP 2002317180 tunnetaan menetelmä ja laitteisto lietteen polttamiseksi .CA 2727638 discloses a method for burning biomass, and JP 2002317180 discloses a method and apparatus for burning a slurry.
KEKSINNÖN TARKOITUSPURPOSE OF THE INVENTION
Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada ratkaisu, jolla edellä mainittuja tunnetun lietteenpolt-to- ja lietteenkuivatustekniikan epäkohtia, joista suurimpia ovat laitteistojen suuret investointi- ja käyttökustannukset, voidaan olennaisesti vähentää.It is an object of the invention to provide a solution by which the above-mentioned drawbacks of the known sludge combustion and sludge drying technology can be substantially reduced, the most important of which is the high investment and operating costs of the equipment.
Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudentyyppinen menetelmä ja laitteisto märän lietteen käsittelemiseksi edullisesti, helppokäyttöisesti ja tehokkaasti .It is an object of the invention to provide a new type of method and apparatus for treating wet sludge in a cost-effective, easy-to-use and efficient manner.
KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION
Keksinnön mukaiselle menetelmälle ja laitteistolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa .The method and apparatus of the invention are characterized by what is stated in the claims.
Keksintö perustuu menetelmään lietteiden polttamiseksi. Keksinnön mukaisesti kuivataan märkä liete kiertomassakuivurissa, poltetaan kuivattu liete kierto-massareaktorissa, ja johdetaan savukaasua kiertomassare-aktorista kiertomassakuivuriin lämmönsiirtoaineeksi lämmön siirtämiseksi kuivattavaan lietteeseen. Edullisesti ainakin osa kiertomassareaktorissa muodostuvasta savukaasusta johdetaan kiertomassakuivuriin.The invention is based on a method for burning sludges. According to the invention, the wet slurry is dried in a circulating pulp dryer, the dried slurry is burned in a circulating pulp reactor, and the flue gas is passed from the circulating pulp actor to the circulating pulp dryer to transfer heat to the drying slurry. Preferably, at least a portion of the flue gas formed in the circulating pulp reactor is fed to the circulating pulp dryer.
Lisäksi keksintö perustuu laitteistoon lietteiden polttamiseksi. Keksinnön mukaisesti laitteistoon kuuluu kiertomassakuivuri, jossa kuivataan märkää lietettä, ensimmäiset syöttövälineet märän lietteen syöttämiseksi kiertomassakuivuriin, kiertomassareaktori, jossa poltetaan kuivattua lietettä, toiset syöttövälineet kuivatun lietteen johtamiseksi kiertomassakuivuril-ta kiertomassareaktorille, ja savukaasun kierrätysväli-neet savukaasun johtamiseksi kiertomassareaktorista kiertomassakuivuriin lämmönsiirtoaineeksi lämmön siirtämiseksi kuivattavaan lietteeseen.Further, the invention is based on an apparatus for burning sludges. According to the invention the apparatus comprises kiertomassakuivuri, wherein drying the wet slurry, the first feed means for feeding the wet slurry kiertomassakuivuriin, the circulating fluidized bed reactor for the incineration of dried sludge, second feeder means for the dried sludge into kiertomassakuivuril-O kiertomassareaktorille, and the flue gas recirculation intermediate for venting the flue gas in the circulating fluidized bed reactor kiertomassakuivuriin heat transfer material to be dried to transfer heat from the slurry.
Lietteellä tarkoitetaan tässä yhteydessä mitä tahansa nesteen ja kiinteän aineen muodostamaa liete-mäistä raaka-ainetta.As used herein, slurry means any slurry raw material formed by a liquid and a solid.
Eräässä sovelluksessa järjestetään savukaasu 500 - 900 °C lämpötilaan, edullisesti 500 - 700 °C lämpötilaan. Edullisesti savukaasua jäähdytetään kiertomas-sareaktorin jälkeen. Eräässä sovelluksessa säädetään savukaasun lämpötilaa lämmönsiirtimen avulla. Eräässä sovelluksessa johdetaan erotettu savukaasu kiertomassareaktorista lämmönsiirtimeen, esim. savukaasun jäähdyttämiseksi polttoilman avulla, jossa savukaasun lämpötila säädetään välille 500 - 700 °C. Eräässä sovelluksessa johdetaan savukaasu erottimeen, esim. syklonierottimeen, 500 - 700 °C lämpötilassa. Eräässä sovelluksessa jäähdytetty savukaasu johdetaan kiertomassakuivuriin lämmön-siirtimen jälkeen tai erottimen, kuten syklonierottimen, jälkeen.In one embodiment, the flue gas is provided at a temperature of 500-900 ° C, preferably 500-700 ° C. Preferably, the flue gas is cooled downstream of the circulating reactor. In one embodiment, the temperature of the flue gas is controlled by a heat exchanger. In one embodiment, the separated flue gas is led from the circulating pulp reactor to a heat exchanger, e.g. to cool the flue gas by means of combustion air, wherein the temperature of the flue gas is controlled between 500 and 700 ° C. In one embodiment, the flue gas is introduced into a separator, e.g. a cyclone separator, at a temperature of 500 to 700 ° C. In one embodiment, the cooled flue gas is introduced into a circulating dryer after a heat exchanger or after a separator such as a cyclone separator.
Eräässä sovelluksessa käytetään kiertomassa-kuivuria, johon kuuluu kaksi rinnakkaista kiertomassa-järjestelmää, jotka ovat lämmönsiirtoyhteydessä toisiinsa ja joista ensimmäinen kiertomassajärjestelmä on lietteen kuivatuspuoli ja toinen kiertomassajärjestelmä on lämpöä luovuttava puoli, ja syötetään märkää lietettä ensimmäiseen kiertomassajärjestelmään ja savukaasua toiseen kiertomassajärjestelmään. Eräässä sovelluksessa järjestetään ensimmäisen kiertomassajärjestelmän leiju-kammioon leijumateriaalia, märkää lietettä ja kaasua, leijutetaan eli kuljetetaan leijutilassa märkää lietettä yhdessä leijumateriaalin ja kaasun kanssa ylöspäin ja samalla kuivataan ainakin yhdessä pitkänomaisessa ensimmäisessä nousukanavassa, palautetaan kiinteän leijumate-riaalin ja kuivatun lietteen muodostama seos ensimmäisen kierrätyskanaviston avulla leijukammioon ja poistetaan kuivattua lietettä, joka sisältää leijumateriaalia, kuivatun lietteen poistovälineiden avulla kuivurista. Ensimmäiseen kierrätyskanavistoon voi kuulua kuivatuspuo-len nousukanavan yläosa, erotin kaasun erottamiseksi kiintoaineesta ja kiintoaineen paluukanava. Erotettu kaasu voidaan kierrättää kiertokaasuna takaisin kierto-massakuivuriin tai vaihtoehtoisesti se voidaan johtaa lauhduttimelle tai kiertomassareaktoriin. Lauhduttimelta lauhtumaton kaasu voidaan johtaa kiertomassareaktorille tai kiertomassakuivurille. Eräässä sovelluksessa syötetään toiseen kiertomassajärjestelmään savukaasua, leijutetaan savukaasua yhdessä leijumateriaalin kanssa ylöspäin ainakin yhdessä pitkänomaisessa toisessa nousukanavassa ja kierrätetään leijumateriaalia toisen kierrätyskanaviston avulla. Toiseen kierrätyskanavistoon voi kuulua erotin savukaasun erottamiseksi kiintoaineesta ja kiintoaineen paluukanava. Tässä yhteydessä nousukanava voi olla minkälainen ja minkä muotoinen tahansa putkimainen kanava, putki tai vastaava, jossa materiaalikoos-tumuksia voidaan kuljettaa kuivurissa ylöspäin suljetussa tilassa.In one embodiment, a circulating dryer having two parallel circulating systems which are in heat transfer relationship to one another, the first circulating system being the drying side of the slurry and the second circulating system being the heat transfer side, and feeding the wet slurry to the first circulating system and the flue gas. In one embodiment, fluidized material, wet sludge and gas are provided in the fluid chamber of the first circulating mass system, fluidizing or transporting wet sludge with fluidized material and gas in the fluidized space while drying the at least one elongated first riser, and removing the dried slurry containing the fluidized material by means of the dried slurry removal means from the dryer. The first recirculation duct may include an upper portion of the duct side upstream duct, a separator for separating gas from the solid, and a solid return duct. The separated gas can be recycled as a recycle gas back into a recirculating pulp dryer or alternatively can be fed to a condenser or recycled pulp reactor. From the condenser, non-condensed gas can be fed to a circulating pulp reactor or circulating pulp dryer. In one embodiment, the second circulating pulp system feeds the flue gas, fluidizes the flue gas together with the fluidized material in at least one elongated second riser, and circulates the fluidized material through a second circulating duct. The second recirculation duct may include a separator for separating the flue gas from the solid and a solids return duct. In this context, the riser channel may be any tubular channel, tube or the like in any form in which the material compositions can be carried in an upwardly closed space in a dryer.
Eräässä sovelluksessa käytetään kiertomassa-kuivuria, joka on määritetty saman hakijan samana päivänä tämän hakemuksen kanssa jätetyssä patenttihakemuksessa, tai kyseisen kiertomassakuivurin jotakin sovellusta.One embodiment utilizes a rotary dryer as defined in the patent application filed on the same date by the same applicant or any application of said rotary dryer.
Eräässä sovelluksessa säädetään kiertomassakuivurin toisen nousukanavan alaosan lämpötilaa säätämällä toisen kierrätyskanaviston paluukanavan kautta kulkevaa leijumateriaalivirtaa.In one embodiment, the temperature of the lower portion of the second riser of the circulating dryer is controlled by adjusting the flow of fluidized material passing through the return channel of the second recirculation channel.
Eräässä sovelluksessa johdetaan kuivattua lietettä, joka sisältää leijumateriaalia, kiertomassakuivu-rista kiertomassareaktoriin.In one embodiment, the dried slurry containing the fluidized material is passed from a circulating pulp drier to a circulating pulp reactor.
Eräässä sovelluksessa johdetaan kuivattua lietettä, joka sisältää leijumateriaalia, kiertomassakuivu-rista kiertomassareaktoriin kuivurin kuivatuspuolen paine-eron asetusarvosäätönä.In one embodiment, derived from the dried sludge, which contains fluidised material in the circulating fluidized dry-Rista circulating fluidized reactor, the dryer the drying side of the differential pressure asetusarvosäätönä.
Eräässä sovelluksessa käytetään kiertomassare-aktoria, jossa syötetään kuivattua lietettä, joka sisältää leijumateriaalia, kiertomassakuivurista kiertomassa-reaktorin alempaan polttokammioon, järjestetään leijuma-teriaalia ja kaasua kiertomassareaktorin alempaan polttokammioon, johon kuuluu leijukammio, johdetaan kuivattua lietettä leijumateriaalin ja kaasun kanssa ylöspäin pitkin virtauskanavaa ylempään polttokammioon, poltetaan kuivattu liete alemman polttokammion, virtauskanavan ja ylemmän polttokammion muodostamassa laitekokonaisuudes-sa, erotetaan leijumateriaali savukaasuista ylemmän polttokammion jälkeen, esim. erottimen avulla, ja kierrätetään leijumateriaali paluukanaviston kautta alempaan polttokammioon, edullisesti sen leijukammioon. Eräässä sovelluksessa paluukanavistoon kuuluu jäähdytetty paluu-kanavisto. Eräässä sovelluksessa paluukanavistoon kuuluu jäähdyttämätön paluukanavisto. Eräässä sovelluksessa paluukanavistoon kuuluu jäähdytetty ja jäähdyttämätön paluukanavisto, jolloin leijumateriaalia kierrätetään alempaan polttokammioon jäähdytetyn ja/tai jäähdyttämät-tömän paluukanaviston kautta halutussa suhteessa. Eräässä sovelluksessa jäähdytetään leijumateriaalia tai aina- kin sen osaa lämmönsiirtimen avulla ennen sen johtamista takaisin alempaan polttokammioon paluukanavan kautta. Edullisesti kuivattu liete poltetaan alemman polttokam-mion, virtauskanavan ja ylemmän polttokammion muodostamassa laitekokonaisuudessa olennaisesti loppuun ennen kuin savukaasut poistuvat ylemmästä polttokammiosta.In one embodiment, a circulating mass actor is used to supply dried slurry containing fluidized material, from a circulating dryer to a lower combustion chamber of a circulating mass reactor, to provide a fluidized material and gas upstream of the fluidized bed reactor, burning the dried slurry in a device assembly formed by a lower combustion chamber, a flow channel and an upper combustion chamber, separating the fluid material from the flue gases after the upper combustion chamber, e.g. by means of a separator, and circulating the fluid material through the return conduit to the lower combustion chamber. In one embodiment, the return duct includes a cooled return duct. In one embodiment, the return duct includes an uncooled return duct. In one embodiment, the return duct includes a cooled and non-cooled return duct, wherein the fluidized material is recycled to the lower combustion chamber via a cooled and / or non-cooled return duct in the desired ratio. In one embodiment, the fluidized material, or at least a portion thereof, is cooled by a heat exchanger before being recycled back to the lower combustion chamber via a return conduit. Preferably, the dried slurry is burned substantially in a device assembly formed by the lower combustion chamber, the flow passage and the upper combustion chamber before the flue gases leave the upper combustion chamber.
Eräässä sovelluksessa käytetään kiertomassare-aktoria, joka on määritetty hakemuksessa PCT/FI2012/050057 tai sen jotakin sovellusta.In one embodiment, a rotary mass actuator as defined in PCT / FI2012 / 050057 or an application thereof is used.
Eräässä sovelluksessa säädetään kiertomassare-aktorin lämpötilaa ohjaamalla leijumateriaalin kierrätyksen paluukanavistoon sovitetun lämmönsiirtimen kier-tomassavirtaa.In one embodiment, the temperature of the circulating mass actor is controlled by controlling the circulating mass flow of the heat exchanger fitted to the return channel of the fluidized material recirculation.
Eräässä sovelluksessa ainakin osa kiertomassa-reaktorissa muodostuneen savukaasun sisältämästä lämmöstä siirretään hyödynnettäväksi kiertomassareaktorissa, esim. leijumateriaalin avulla. Lämpö voidaan ottaa savukaasusta talteen esim. lämmönsiirtimen avulla ja siirtää leijumateriaaliin. Eräässä sovelluksessa lämpö otetaan talteen savukaasusta siinä yhteydessä, kun savukaasua jäähdytetään ennen sen johtamista kiertomassakuivurille, esim. lämmönsiirtimen avulla.In one embodiment, at least a part of the heat contained in the flue gas generated in the circulating mass reactor is transferred for utilization in the circulating mass reactor, e.g. by means of a fluidized material. The heat can be recovered from the flue gas, for example by means of a heat exchanger, and transferred to the fluidized material. In one embodiment, the heat is recovered from the flue gas when the flue gas is cooled before being fed to a circulating dryer, e.g. by means of a heat exchanger.
Eräässä sovelluksessa järjestetään kiertomas-sareaktorin ylemmässä polttokammiossa olevan leijumate-riaalin tilavuusosuus välille 0,005 - 0,05.In one embodiment, the volume fraction of fluidized material in the upper combustion chamber of the rotary solar reactor is provided in the range of 0.005 to 0.05.
Eräässä sovelluksessa järjestetään kiertomas-sareaktorin alemmassa polttokammiossa kaasun vaakasuora nopeuskomponentti välille 0,5 - 7,0 m/s.In one embodiment, a horizontal gas velocity component is provided in the lower combustion chamber of the rotary solar reactor between 0.5 and 7.0 m / s.
Eräässä sovelluksessa järjestetään kiertomas-sareaktorin virtauskanavassa kaasun pystysuora nopeus-komponentti välille 3-20 m/s, edullisemmin välille 3 -15 m/s.In one embodiment, the vertical velocity component of the gas is provided in the flow channel of the rotary solar reactor between 3 and 20 m / s, more preferably between 3 and 15 m / s.
Eräässä sovelluksessa johdetaan kiertomassare-aktorista, edullisesti regeneroitua ja kuumaa, leijuma-teriaalia kiertomassakuivuriin, edullisesti kiertomassa-kuivurin kuivatuspuolelle täydentämään kuivauksessa tarvittavaa lämpömäärää. Eräässä sovelluksessa johdetaan kiertomassareaktorista leijumateriaalia kiertomassa-kuivuriin kuivurin kuivatuspuolen leijukerroksen lämpötilan asetusarvosäätönä.In one embodiment, the recycled mass actor, preferably regenerated and hot, fluidized material is supplied to the circulating mass dryer, preferably to the drying side of the circulating mass dryer, to supplement the amount of heat required for drying. In one embodiment, derived from the circulating fluidized bed reactor, fluidised material in the circulating fluidized-dryer of the dryer side of the fluidized bed dryer temperature asetusarvosäätönä.
Edullisesti keksintö perustuu nimenomaan lietteen kuivaukseen johtamalla polttoreaktorin savukaasua kuivurin lämpöä luovuttavan puolen kiertomassa-järjestelmään ja polttoreaktorin leijumateriaalia kuivurin lämpöä vastaanottavan puolen kiertomassajärjestelmään sekä kuivatun lietteen polttoon mainitussa kiertomassatekniikkaan perustuvassa polttoreaktorissa.Preferably, the invention is based expressly drying the slurry reactor by passing combustion flue gas to the dryer heat emitting side of the circulating fluidized bed reactor system and the combustion fluidised bed dryer heat receiving side of the circulating fluidized bed system, and the dried sludge incineration based technologies in said circulating fluidized combustion reactor.
Aiemmin tunnetuissa kiertomassakuivureissa ongelmia ovat aiheuttaneet lähtökohtaisesti se, että niissä käytetään lämmönlähteenä polttoreaktorin savukaasun sijasta kuumaa vettä tai höyryä ja/tai että leijumateriaalin muodostaa kuivattu liete.In the prior art circulating dryers, problems have been caused, in principle, by the use of hot water or steam as a heat source instead of the combustion gas of the combustion reactor and / or that the suspended material is formed by a dried slurry.
Keksinnön mukainen menetelmä vähentää olennaisesti tunnettujen lietteenpolttomenetelmien epäkohtia. Keksinnön mukaisessa menetelmässä polttoreaktorin savukaasun lämpöenergia hyödynnetään johtamalla savukaasu suoraan kiertomassakuivuriin kuivaukseen lämpöä luovuttavaksi aineeksi. Tällä järjestelyllä aikaansaadaan merkittäviä etuja. Kuivurin lämmönsiirto voidaan toteuttaa paineettomassa rakenteessa, jolloin lämmönsiirron ratkaisusta tulee paineenalaiseen lämmönsiir-timeen nähden olennaisesti keveämpi ja halvempi. Keskimääräinen lämpötilaero lämmönsiirrossa voidaan nostaa vesi- tai höyrylämmitteiseen kuivuriin nähden 4 -5 -kertaiseksi, jolloin samaan lämmönsiirtotehoon vaadittava lämpöpinta on vain noin 25 % vastaavantehoisen vesi- tai höyrylämmitteisen kuivurin lämpöpinnasta. Kun kuivurin puhallinteho on verrannollinen kuivurin lämpöpintaan, savukaasulämmitteisen kuivurin puhallin-tehoksi tarvitaan vain noin 25 % vastaavantehoisen vesi- tai höyrylämmitteisen kuivurin puhallintehosta. Puhallinteholla tarkoitetaan tässä sitä, kun kuivurin lämpöteho on verrannollinen lämpöpintaan, niin valitulla putkikoolla putkiluku on verrannollinen lämpö- pintaan, ja kun kuivurin puhaltimen tilavuusvirta on verrannollien putkilukuun, niin puhaltimen tilavuus-virta ja näin ollen puhallinteho on verrannollinen lämpöpintaan. Polttoreaktorin jälkeinen lämmön talteenotto-osa pienenee merkittävästi ja on useissa tapauksissa jopa tarpeeton, mikä pienentää lietteenpolt-tolaitoksen valmistuskustannuksia merkittävästi.The process of the invention substantially reduces the disadvantages of known sludge incineration methods. In the process according to the invention, the thermal energy of the flue gas of the combustion reactor is utilized by directing the flue gas directly to the circulating dryer for drying as a heat release agent. This arrangement provides significant benefits. The heat transfer of the dryer can be carried out in a non-pressurized structure, whereby the heat transfer solution becomes substantially lighter and less expensive compared to the pressurized heat exchanger. The average temperature difference in heat transfer can be increased 4 to 5 times that of a water or steam heated dryer, whereby the required surface area for the same heat transfer power is only about 25% of the equivalent heat or water heated steam dryer. When the dryer power is proportional to the heater surface, only about 25% of the fan power of an equivalent water or steam heater is required for a flue gas dryer. By fan power is meant here, when the heat output of the dryer is proportional to the heat surface, the tube size selected is proportional to the heat surface, and when the flow rate of the blower fan is proportional to the tube number, the fan flow rate and hence the fan power is proportional to the heat surface. The post-combustion heat recovery section is significantly reduced and in many cases even redundant, which significantly reduces the cost of manufacturing the sludge incinerator.
Lisäksi, kun keksinnön mukaisessa lietteen-polttomenetelmässä käytetään leijumateriaalina poltto-reaktorin leijumateriaalia, jota johdetaan kuivuriin sopivimmin kuivurin leijukerroksen lämpötilan ase-tusarvosäätönä ja kuivurista johdetaan polttoreakto-riin lietteen päällystämää leijumateriaalia tai lietteen ja leijumateriaalin seosta kuivurin lämpöä vastaanottavan puolen eli kuivatuspuolen paine-eron ase-tusarvosäätönä, niin saavutetaan monia merkittäviä etuja. Jos polttoreaktorin jälkeisen savukaasun lämpö-energia kattaa vain osan kuivurin lämmöntarpeesta, loppuosa kuivurin lämmöntarpeesta voidaan tuoda keksinnön mukaisessa menetelmässä kuivuriin johtamalla polttoreaktorista kuivuriin kuumaa, esimerkiksi noin 800 °C lämpötilassa olevaa, leijumateriaalia. Tämä pienentää edelleen kuivurin lämmönsiirron lämpöpintaa ja omakäyttötehoa. Kuivurissa partikkelien kasvu ja agglomeroituminen estyy, koska kuivurista polttoreak-toriin johdettava lietteen päällystämä leijumateriaali regeneroituu polttoreaktorissa alkuperäiseen kokoonsa ennen sen palauttamista uudelleen kuivuriin.Furthermore, when according to the invention, the sludge-incineration process uses fluidized bed material combustion reactor fluidized material, which is supplied to the dryer is preferably a dryer temperature of the fluidised gun tusarvosäätönä and the dryer is passed polttoreakto-Riin slurry coating the fluidized material or a mixture of the slurry and fluidized bed material dryer heat receiving side of a drainage side of a differential pressure set and many important benefits are achieved. If the thermal energy of the flue gas after the combustion reactor covers only a part of the heat demand of the dryer, the remainder of the heat demand of the dryer can be brought to the dryer by introducing hot fluidized material from the combustion reactor to the dryer. This will further reduce the heat transfer surface area of the dryer and its own power output. In the dryer, particle growth and agglomeration is prevented because the slurry-coated fluid material introduced from the dryer to the incinerator is regenerated in the incinerator to its original size before being returned to the dryer.
Aiemmin kuuman kaasun käyttö kuivurien läm-mönlähteenä on koettu ongelmalliseksi. Polttoreaktorin jälkeisen kaasun johtaminen kuivurin lämmönsiirtimeen saattaa aiheuttaa rakenteellisia ongelmia prosessin eri osissa erilaisen lämpölaajenemisen johdosta. Suuren tehotiheyden aikaansaamiseksi polttoreaktorin jälkeinen kaasu tulisi johtaa kuivuriin mieluummin yli 500 °C lämpötilassa, jolloin kuivurin lämmönsiirtimen pintalämpötila voi nousta hetkellisesti ja paikalli sesti rakenteen kestävyyden kannalta suureksi. Poltto-reaktorin jälkeinen kaasu sisältää runsaasti lämpöpin-tojen nuohoustarvetta aiheuttavaa tuhkaa, minkä vuoksi lämpöpinnan pakkaustiheys jää pieneksi ja tarvitaan nuohouslaitteistoa. Edellä esitetyt ongelmat on ratkaistu keksinnön mukaisessa lietteenpolttomenetelmässä kierrättämällä kuivurin lämpöä luovuttavalla kaasupuo-lella jauhemaista materiaalia, esim. hiekkaa tai muuta sopivaa leijumateriaalia, jonka partikkelikoko on so-pivimmin välillä 0,1 - 0,5 mm. Kuivurin lämpöä luovuttavalla kaasupuolella kiertävä leijumateriaali nuohoaa jatkuvasti lämpöä luovuttavaa puolta pitäen sen puhtaana, jolloin lämpöpinnan pakkaustiheys voidaan pitää suurena. Lisäksi kuivurin lämpöä luovuttavan puolen maksimilämpötila voidaan leijumateriaalin massavirtaa säätämällä rajata haluttuun arvoon tulevan kaasun lämpötilasta riippumatta. Lisäksi etuna voidaan mainita, että leijumassavirta lisää kuivurin kaasupuolen läm-mönläpäisylukua.In the past, the use of hot gas as a heat source for dryers has been perceived as problematic. The introduction of the post-combustion gas into the heat exchanger of the dryer may cause structural problems in different parts of the process due to different thermal expansion. In order to achieve a high power density, the gas after the combustion reactor should preferably be introduced into the drier at a temperature above 500 ° C, whereby the surface temperature of the drier heat exchanger may be temporarily and locally high for the durability of the structure. The gas after the combustion reactor contains a large amount of ash, which causes the need for the soot to be cleaned, which results in a low packing density of the heat surface and the need for a soot cleaning equipment. The above problems have been solved in the slurry combustion process according to the invention by circulating on the heat-releasing gas side of the dryer a powdered material, e.g. sand or other suitable fluidized material, preferably having a particle size between 0.1 and 0.5 mm. The fluidizing material circulating on the heat release gas side of the dryer continuously scrubbing the heat release side, keeping it clean, thus maintaining a high packing density of the heat surface. In addition, the dryer the heat emitting side of the maximum temperature of the fluidized bed material may limit the mass flow rate by adjusting to a desired value regardless of the temperature of the incoming gas. A further advantage may be mentioned that the drier leijumassavirta more gas side heat-mönläpäisylukua.
Lietteet määritellään pääsääntöisesti jätteiksi, jolloin lietteenpolton savukaasun on oltava vähintään 850 °C lämpötilassa vähintään 2 sekunnin ajan. Toisaalta lämpötilan nousu olennaisesti vaadittua suuremmaksi aiheuttaa ongelmia tuhkan sulamisen ja rakenteiden käyttöiän lyhenemisen muodossa. Polttore-aktorin lämpötilan hallinta on siis olennaisen tärkeää. Tästä syystä keksinnön mukaisessa menetelmässä polttoreaktorin savukaasun lämpötila pidetään ase-tusarvossaan, esim. johtamalla osa polttoreaktorissa kiertävästä leijumateriaalivirrasta polttoreaktorin paluukanavaan sovitettuun lämmönsiirtimeen, esim. vä-likiertojäähdyttimeen, jossa leijumateriaalin lämpötila pienenee. Kun välikiertojäähdyttimessä jäähtynyt leijumateriaali palautetaan olennaisesti lämpöeristet-tyyn polttokammioon, se aikaansaa adiabaattisen jäähdytyksen, jonka ansiosta polttoreaktorin savukaasun lämpötila pysyy asetusarvossaan kuivurin ja polttore- aktorin välisen leijumateriaalin vaihdon muutoksista huolimatta.Sludges are generally defined as waste, in which the flue gas of sludge combustion must be at a temperature of at least 850 ° C for a minimum of 2 seconds. On the other hand, rising temperatures substantially higher than required cause problems in the form of ash melting and shortening of the service life of the structures. Therefore, controlling the temperature of the burner actor is essential. Therefore, in the process of the invention, the combustion reactor flue gas temperature is maintained at its set point, e.g. by passing a portion of the fluid material stream circulating in the combustion reactor to a heat exchanger fitted to the combustion reactor return duct, e.g. When the fluidized material cooled in the intercooler is returned to a substantially thermally insulated combustion chamber, it provides adiabatic cooling, which allows the combustion reactor flue gas temperature to remain at its setpoint despite changes in fluid exchange between the dryer and the combustor.
Keksinnön avulla aikaansaadaan lietteenpolt-tolaitosten valmistus- ja käyttökustannusten pieneneminen jopa alle puoleen vastaavantehoisen vettä tai höyryä kuivurin lämmönlähteenä käyttävän lietteenpolt-tolaitoksen valmistus- ja käyttökustannuksista.The invention provides a reduction in the cost of manufacturing and operating a sludge combustion plant up to less than half the cost of manufacturing and operating a sludge combustion plant which uses water or steam of the same power as the heat source of the dryer.
Keksinnön mukaista menetelmää voidaan hyödyntää minkälaisen tahansa lietteen käsittelyssä, esim. jätevedenpuhdistamoiden lietteiden käsittelyssä.The process according to the invention can be utilized in the treatment of any kind of sludge, e.g. in the treatment of sludges in waste water treatment plants.
KUVALUETTELOLIST OF FIGURES
Kuva 1 esittää erästä keksinnön mukaista prosessia.Figure 1 illustrates a process according to the invention.
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisten sovellusesimerkkien avulla viitaten oheiseen kuvaan.The invention will now be described by means of detailed application examples with reference to the accompanying figure.
Esimerkki 1Example 1
Kuvassa 1 on esitetty eräs keksinnön mukainen prosessi laitteineen. Märkä liete (104) syötetään siilosta (1) ensimmäisellä syöttölaitteella (2) kiertomassakuivurin (100) leijukammioon (5), jossa märkä liete (104) sekoittuu leijukerroksessa olevan leijumateriaalin kanssa. Leijutuskaasuna käytetään edullisessa sovelluksessa kuivurissa (100) muodostuvaa, jonkin verran lauhtu-mattomia kaasuja, kuten ilmaa, ja orgaanisia yhdisteitä sisältävää höyryä, jota kierrätetään kuivurin syk-lonierottimen (8) keskusputkesta (9) toisiosyklonin (24) kautta kiertokaasupuhaltimellä (3) kiertokaasuna (105) kuivurin kaasukaappiin (4), josta kiertokaasu jaetaan arinan (18) avulla leijukammion (5) leijuker-rokseen. Leijukammiosta (5) märän lietteen, kiertokaa- sun ja leijumateriaalin seos nousee kuivurin kuivatus-puolen pitkänomaisen nousukanavan (6), jolla on yhteinen lämmönsiirtopinta (121) lämpöä luovuttavan puolen pitkänomaisen nousukanavan (12) kanssa, kautta kuiva-tuspuolen nousukanavan yläosaan (7), ja johdetaan sieltä tangentiaalisesti syklonierottimeen (8) . Syk-lonierottimessa (8) kiertokaasu erotetaan leijupartik-kelien ja lietteen seoksesta, ja kiertokaasu johdetaan syklonierottimesta (8) keskusputken (9) kautta toisio-sykloniin (24) ja leijupartikkelien ja lietteen seos kulkeutuu painovoimaisesti paluukanavan (10) kautta takaisin leijukammioon (5). Kuivurissa syntynyttä höyryä voidaan johtaa toisiosyklonista (24) lauhduttimeen (21) siten, että lauhduttimeen (21) menevä virta erotetaan kuivurille (100) menevästä kiertokaasuvirrasta kiertopuhaltimen (3) jälkeen ja ennen kuivurin kaasu-kaappia (4). Lauhduttimessa (21) pääosa höyrystä lauhtuu ja syntyvä lauhde poistetaan lauhduttimesta. Toi-siosyklonissa (24) erottunut pöly johdetaan kiertomas-sareaktorin (101) syöttöputkeen (25). Lauhtumaton kaasu johdetaan lauhduttimesta (21) kaasupuhaltimen (22) avulla reaktorin (101) virtauskanavaan (33), missä lauhtumattoman kaasun hiilivety-yhdisteet hapettuvat hajuttomiksi oksideiksi.Figure 1 illustrates a process according to the invention with its equipment. The wet slurry (104) is fed from the silo (1) to the fluidized bed (5) of the rotary mass dryer (100) by a first feeding device (2), where the wet slurry (104) is mixed with the fluidized bed material. In a preferred embodiment, the fluidizing gas is steam formed in the dryer (100) containing some non-condensable gases, such as air, and organic compounds, which are recirculated from the central tube (9) of the dryer cyclone separator (8) via a secondary gas fan (3). 105) to the gas cabinet (4) of the dryer, from which the circulating gas is distributed through the grate (18) to the fluidized bed of the fluidized bed (5). Leijukammiosta (5) wet slurry kiertokaa- mixture of gas and fluidised material rise of the dryer the drying side of the elongated riser channel (6), which has a heat transfer surface (121) with the heat emitting side of the elongated riser channel (12) through the dry machine side upper part of the riser (7) , and from there tangentially to the cyclone separator (8). In the cyclone separator (8), the recycle gas is separated from the mixture of fluid particles and slurry, and the recycle gas is led from the cyclone separator (8) through the central tube (9) to the secondary cyclone (24) and gravitationally . The steam generated in the dryer may be led from the secondary cyclone (24) to the condenser (21) by separating the flow to the condenser (21) from the circulating gas stream to the dryer (100) after the circulation fan (3) and before the dryer gas cabinet (4). In the condenser (21), most of the steam condenses and the resulting condensate is removed from the condenser. The dust separated in the secondary cyclone (24) is introduced into the feed tube (25) of the circulating reactor (101). The non-condensed gas is led from the condenser (21) by means of a gas blower (22) to the flow passage (33) of the reactor (101) where the hydrocarbon compounds of the non-condensable gas are oxidized to odorless oxides.
Kiertomassakuivuriin (100) kuuluu kaksi rinnakkaista kiertomassajärjestelmää, jotka ovat lämmön-siirtoyhteydessä toisiinsa, joista ensimmäinen kierto-massa järjestelmä on märän lietteen (104) kuivatuspuo-li, kuten kuvattu yllä, ja toinen kiertomassajärjestelmä on lämpöä luovuttava puoli, johon syötetään savukaasua (103) kiertomassareaktorista (101) lämpöä luovuttavana lämmönsiirtoaineena lämmön luovuttamiseksi yhteisen lämmönsiirtopinnan (121) kautta kuivattavaan lietteeseen (104). Edullisessa sovelluksessa savukaasu järjestetään 500 - 700 °C lämpötilaan ennen sen syöttämistä kuivuriin.The circulating dryer (100) comprises two parallel circulating systems which are in heat transfer communication with each other, the first circulating system being the drying side of the wet slurry (104) as described above and the second circulating pulping system being the heat releasing side fed to the flue gas (103). a circulating mass reactor (101) as a heat transferring heat transfer medium for transferring heat through a common heat transfer surface (121) to a slurry (104) to be dried. In a preferred embodiment, the flue gas is arranged at a temperature of 500 to 700 ° C before being fed to the dryer.
Kuivattu liete (106) yhdessä kuivurin kuiva-tuspuolen leijumateriaalin kanssa johdetaan leijukam-miosta (5) sopivimmin sen pohjaan sovitetun poistoput-ken (19) kautta kuivurin kuljettimelle (20), joka kuljettaa lietteen ja leijupartikkelit reaktorin (101) syöttöputkeen (25) kuivurin kuivatuspuolen paine-eron DPC1 asetusarvosäädön ohjaamana. Kuivurin kuivatuspuolen leijukammion (5) lämpötila pidetään asetusarvos-saan johtamalla reaktorista (101) regeneroitua ja edullisesti kuumaa leijumateriaalia (102) yhdysputken (26) kautta kuivurin leijukerrokseen (5) ohjaamalla yhdysputken (26) leijumateriaalivirtaa toimilaitteen (27) avulla leijukerroksen (5) lämpötilan TC2 ase-tusarvosäätönä. Regeneroidun leijumateriaalin (102) avulla täydennetään kuivauksessa tarvittavaa lämpömäärää .The dried slurry (106) in combination with the dryer dry machine side fluidised material supplied leijukam-chamber (5), preferably to its bottom fitted through present in the discharge-pipe (19) of the dryer conveyor (20) for transporting the slurry and fluidized reactor (101), the feed tube (25) of the dryer the dryer side of the differential pressure setting value adjustment DPC1 controller. The dryer the drying side leijukammion (5) is maintained at asetusarvos-I by passing the reactor (101) regenerated and preferably hot fluidized material (102) through a tube (26) of the dryer fluidized bed (5) by controlling the connecting tube (26) leijumateriaalivirtaa actuator (27) to control the temperature of the fluidized bed (5) TC2 as a setpoint control. The recovered fluidized material (102) is used to supplement the amount of heat required for drying.
Kuivattu liete ja leijupartikkelit (106) ohjautuvat syöttöputken (25) kautta reaktorin (101) alempaan polttokammioon (32), johon kuuluu leijukammio ja johon johdetaan myös palamisilmaa reaktorin arinan (31) kautta. Lisäleijumateriaalia voidaan syöttää alempaan polttokammioon (32). Liete (106) hapettuu alemmassa (32) ja ylemmässä (34) polttokammiossa, jolloin leijupartikkelit samalla regeneroituvat. Reaktoriin alempaan polttokammioon (32) kertyvää karkeaa kiintoainetta poistetaan poistoputken (42) ja kuljettimen (43) avulla alemman polttokammion (32) paine-eron ohjaamana. Edullista on, että syöttöputki (25) ja virtauskanava (33) sijaitsevat alemman polttokammion (32) vastakkaisissa päädyissä, jolloin alempaan polttokammioon (32) syntyy merkittävä vaakasuora kaasun nopeuskomponentti, palamisilman ja lietteen suhde muuttuu jatkuvasti, ja liete ja palamisilma sekoittuvat tehokkaasti.The dried slurry and fluidized particles (106) are directed through the feed tube (25) into the lower combustion chamber (32) of the reactor (101), which includes a fluidized chamber and also feeds combustion air through the reactor grate (31). Additional fluidized material may be fed to the lower combustion chamber (32). The slurry (106) is oxidized in the lower (32) and upper (34) combustion chamber, whereupon the fluidized particles are regenerated. The coarse solids accumulating in the reactor in the lower combustion chamber (32) are removed by means of an exhaust pipe (42) and a conveyor (43), controlled by the pressure difference in the lower combustion chamber (32). It is preferable that the inlet pipe (25) and the flow passage (33) are located at opposite ends of the lower combustion chamber (32), whereby a significant horizontal gas velocity component is generated in the lower combustion chamber (32), the combustion air / sludge ratio constantly changing.
Polttokammiosta (32) liete, kaasu ja leiju-partikkelit nousevat virtauskanavan (33) kautta ylempään polttokammioon (34) . Alemman polttokammion (32) päätyyn sovitetussa virtauskanavassa (33) kaasun pystysuora nopeus on paljon suurempi kuin alemmassa lei-jukammiossa (32) ja edullisesti alueella 3-20 m/s, edullisimmin 3-15 m/s. Ylemmästä polttokammiosta (34) savukaasu ja leijumateriaali johdetaan erotussyk-loniin (35), jossa savukaasu ja leijupartikkelit erottuvat, ja leijupartikkelit putoavat painovoimaisesti paluukanavaan (37) ja savukaasu poistuu erotussyk-lonista (35) keskusputken (36) kautta. Keksinnön mukaiselle kiertomassareaktorille (101) on edullista, että polttokammiot (32,34) ja niitä yhdistävä virtaus-kanava (33) ovat olennaisesti lämpöeristettyjä.From the combustion chamber (32), the slurry, gas and fluidized particles ascend through the flow passage (33) to the upper combustion chamber (34). In the flow passage (33) fitted at the end of the lower combustion chamber (32), the vertical velocity of the gas is much higher than that of the lower Leigh chamber (32) and preferably in the range of 3 to 20 m / s, most preferably 3 to 15 m / s. From the upper combustion chamber (34), the flue gas and fluidized material are led to a separation cyclone (35) where the flue gas and fluid particles are separated, and the fluid particles drop gravitatively into the return passage (37) and the flue gas exits the separation cyclone (35). For the circulating mass reactor (101) of the invention, it is preferable that the combustion chambers (32,34) and the flow channel (33) connecting them are substantially thermally insulated.
Paluukanavan (37) jälkeen on sovitettu paluukanavat (38) ja (40), joista paluukanava (40) sisältää lämmönsiirtopintoja (39) ja paluukanava (38) on jääh-dyttämätön. Paluukanavien (38) ja (40) kautta leijuma-teriaalia palautetaan alempaan polttokammioon (32). Lämmönsiirtimen (39) kautta kulkevaa leijumateriaali-virtaa ohjataan paluukanavan (40) alaosaan sovitetulla toimilaitteella (41), jota puolestaan ohjataan ylemmän polttokammion (34) lämpötilan (TC3) asetusarvon mukaan. Edullisesti leijumateriaalia jäähdytetään läm-mönsiirtimen (39) avulla. Se osa leijumateriaalista, jota ei ohjata paluukanavaan (40), ohjataan reaktorin alempaan polttokammioon (32) paluukanavan (38) kautta virtauskanavan (33) paine-eron asetusarvosäätönä.After the return channel (37), return channels (38) and (40) are arranged, of which the return channel (40) includes heat transfer surfaces (39) and the return channel (38) is non-cooled. Through the return passages (38) and (40), the fluidized material is returned to the lower combustion chamber (32). The fluidized material flow through the heat exchanger (39) is controlled by an actuator (41) fitted to the lower part of the return duct (40), which in turn is controlled by the set temperature (TC3) of the upper combustion chamber (34). Preferably, the fluidized material is cooled by a heat exchanger (39). The portion of the fluidized material that is not directed to the return passage (40) is directed to the lower reactor combustion chamber (32) through the return passage (38) as a setpoint differential pressure control of the flow passage (33).
Reaktorin erotussyklonin (35) keskusputkesta (36) erotettu savukaasu johdetaan LUVO-lämmönsiirtimeen (29). Lämmönsiirtimessä (29) savukaasua jäähdytetään 500 - 700 °C lämpötilaan polttoilman avulla, joka johdetaan ilmapuhaltimen (28) avulla lämmönsiirt imeen (29) . Lämmönsiirtimestä (29) lämmennyt polttoilma johdetaan palamisilmaksi kiertomassareakto-rin (101) ilmakaappiin (30), josta se jaetaan reaktoriin arinan (31) kautta. Jäähdytetty savukaasu (103) johdetaan LUVO-lämmönsiirtimestä (29) kuumasyklonin (23) kautta kuivurin (100) savukaasukaappiin (11), josta savukaasu johdetaan arinan (17) kautta kuivurin lämpöä luovuttavan puolen nousukanavan (12) alaosaan, jossa on leijumateriaalia. Savukaasu (103) ja leiju-partikkelit nousevat nousukanavaa (12) pitkin ylöspäin syklonierottimeen (13), jossa savukaasu ja leijupar-tikkelit erottuvat. Savukaasu poistuu syklonierottimen (13) keskusputkesta (14) ja erottuneet leijupartikke-lit kulkeutuvat paluukanavaan (15), jossa leijupartik-kelit pidetään pakkautuneessa tilassa. Paluukanavasta (15) johdetaan leijupartikkeleita nousukanavan (12) alaosaan toimilaitteen (16) avulla nousukanavan (12) lämpötilan TC1 asetusarvosäätönä. Kuivurista (100) poistettu savukaasu voidaan käsitellä savukaasusuoti-men (44) avulla ja johtaa savukaasupuhaltimellä (45) piippuun (46).The flue gas separated from the central pipe (36) of the reactor separation cyclone (35) is led to a LUVO heat exchanger (29). In the heat exchanger (29), the flue gas is cooled to a temperature of 500 to 700 ° C by means of combustion air, which is supplied to the heat exchanger (29) by means of an air blower (28). The combustion air heated from the heat exchanger (29) is introduced as combustion air into the air chamber (30) of the circulating mass reactor (101), from where it is distributed to the reactor via a grate (31). The cooled flue gas (103) passing air preheater, the heat exchanger (29) via a hot cyclone (23) of the dryer (100) of the flue gas cabinet (11), from which the flue gas is conducted to the lower part of the hearth (17) of the dryer heat emitting side of the riser (12) with a fluidized material. The flue gas (103) and the fluidized particles rise upwardly along the riser channel (12) to the cyclone separator (13), where the flue gas and fluidized particles are separated. The flue gas exits the central pipe (14) of the cyclone separator (13) and the separated fluidized particles enter the return passage (15) where the fluidized particles are kept in a packed state. From the return channel (15), fluid particles are introduced into the lower part of the riser channel (12) by means of an actuator (16) as a setpoint control of the temperature TC1 of the riser channel (12). The flue gas discharged from the dryer (100) can be treated by means of the flue gas filter (44) and fed to the pipe (46) by the flue gas fan (45).
Vaihtoehtoisessa sovelluksessa kuivan lietteen poltto voi tapahtua perinteisessä leijukerros-tai kiertomassakattilassa. Vaihtoehtoisessa sovelluksessa kuivurissa syntyvä höyry voidaan johtaa polttoon ilman lauhdutusta, vaihtoehtoisessa sovelluksessa kuivurin nousukanavat (6,12) ja niitä erottava lämmön-siirtopinta (121) muodostuvat putkilämmönsiirtimestä siten, että ensimmäinen nousukanava (6) muodostuu putkien sisäpuolista ja toinen nousukanava (12) putkiläm-mönsiirtimen vaipasta.In an alternative embodiment, the dry sludge may be burned in a conventional fluidized bed or circulating fluidized bed boiler. In an alternative embodiment, the steam generated in the dryer may be led to combustion without condensation; in the alternative embodiment, the dryer riser ducts (6,12) and the heat transfer surface (121) separating them are formed by a tubular heat exchanger such that the first riser duct (6) from the diaper sheath.
Keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto soveltuvat erilaisina sovelluksina käytettäväksi mitä erilaisimpien lietteiden käsittelyssä.The method and apparatus of the invention are suitable as various applications for use in the treatment of a wide variety of sludges.
Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyjä esimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not limited to the above examples only, but many modifications are possible within the scope of the inventive idea defined by the claims.
Claims (18)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20135161A FI125977B (en) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | Method and apparatus for incinerating sludge |
PCT/FI2014/050134 WO2014128357A1 (en) | 2013-02-22 | 2014-02-21 | Method and apparatus for combustion of sludge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20135161A FI125977B (en) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | Method and apparatus for incinerating sludge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20135161A FI20135161A (en) | 2014-08-23 |
FI125977B true FI125977B (en) | 2016-05-13 |
Family
ID=51390553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20135161A FI125977B (en) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | Method and apparatus for incinerating sludge |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI125977B (en) |
WO (1) | WO2014128357A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI125978B (en) * | 2013-02-22 | 2016-05-13 | Endev Oy | Rotary mass dryer and method for drying wet sludge |
CN105674689B (en) * | 2016-01-19 | 2018-03-13 | 四川大学 | Multi-stage series drying process is got wet using the alternating temperature of industrial smoke waste heat |
CN107782071A (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-09 | 江苏吉华化工有限公司 | Energy-conserving and environment-protective drying baker is used in industrial chemicals production |
AT523630B1 (en) * | 2020-08-10 | 2021-10-15 | Next Generation Elements Gmbh | Process for the physical and thermo-chemical treatment of biomass |
CN112377924B (en) * | 2020-11-12 | 2022-08-02 | 西安热工研究院有限公司 | System and method for medium-temperature separation circulating fluidized bed boiler co-combustion of sludge |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55165417A (en) * | 1979-06-11 | 1980-12-23 | Toray Eng Co Ltd | Incinerator for industrial waste |
FI106242B (en) * | 1999-05-20 | 2000-12-29 | Einco Oy | Circulation Mass Reactor |
JP3905716B2 (en) * | 2001-04-20 | 2007-04-18 | カワサキプラントシステムズ株式会社 | Method for controlling ground improvement material manufacturing apparatus |
CA2727638A1 (en) * | 2011-01-05 | 2012-07-05 | Letwin A. Keiran | Optimization of combustion process |
FI124100B (en) * | 2011-01-24 | 2014-03-14 | Endev Oy | A method for improving the operation of a circulating reactor and a circulating reactor implementing the method |
-
2013
- 2013-02-22 FI FI20135161A patent/FI125977B/en active IP Right Grant
-
2014
- 2014-02-21 WO PCT/FI2014/050134 patent/WO2014128357A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20135161A (en) | 2014-08-23 |
WO2014128357A1 (en) | 2014-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI125977B (en) | Method and apparatus for incinerating sludge | |
CN102177406B (en) | Closed loop drying system and method | |
FI123843B (en) | circulating fluidized bed reactor | |
US5033413A (en) | Fluidized bed combustion system and method utilizing capped dual-sided contact units | |
FI93274B (en) | Method and apparatus for treating or utilizing a hot gas stream | |
US9873635B2 (en) | Method and device for producing cement clinker | |
RU2459659C1 (en) | Boiler with circulating fluid bed | |
JP4755250B2 (en) | Combined dryer, wet sludge incineration apparatus with combined dryer, and method thereof | |
RU2009140379A (en) | METHOD OF HEAT PROCESSING OF MATERIAL (OPTIONS) AND INSTALLATION OF SEPARATION OF GRAIN MATERIAL | |
FI122858B (en) | Method for performing pyrolysis and pyrolysis apparatus | |
CN100453905C (en) | Wet sludge drying and incinerating treatment method employing circulating fluidized bed with combined dryer | |
CN102041101A (en) | Gasification method with gas waste heat utilization | |
CA2760959C (en) | Oxygen fired steam generator | |
KR20150145340A (en) | Coal drying apparatus of a reheating type using low-pressure superheated steam | |
SK62494A3 (en) | Method and apparatus for drying the fuel of a fluidized bed boiler | |
CN102643006A (en) | Method for drying sewage sludge in fluidized bed reactor | |
RU2508503C2 (en) | Operating method of bioethanol production unit | |
CN101526220B (en) | Double working substance bicirculating sludge incinerator | |
FI103590B (en) | Apparatus and method for recovering materials and heat from fluidized bed combustion | |
CN102533302A (en) | Internal heating type dryer for in-furnace coking coal dehumidification | |
CN106402911B (en) | A kind of double loop gasification combustion system and method and application based on recirculating fluidized bed | |
FI125978B (en) | Rotary mass dryer and method for drying wet sludge | |
CN107739630A (en) | A kind of Biomass Gasification in Circulating Fluidized Bed device | |
KR20150145339A (en) | Coal drying apparatus of a reheating type using low-pressure superheated steam | |
CN102643007A (en) | Drying device for sewage sludge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 125977 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |