FR2701035A1 - Method and installation for the thermolysis treatment of solid waste, without condensation of hydrocarbons. - Google Patents
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Abstract
Un procédé pour le traitement de produits solides dont le rejet est préjudiciable pour l'environnement, selon lequel on déshydrate dans une zone de déshydratation (1) des produits solides à traiter, on les thermolyse dans une zone de thermolyse (2), on extrait des résidus solides de cette zone de thermolyse, on aspire à l'aide de moyens de pompage (10, 20) des gaz de thermolyse formés dans cette zone de thermolyse en sorte de maintenir cette zone de thermolyse en dépression, caractérisé en ce qu'on maintient ces gaz de thermolyse depuis cette zone de thermolyse jusqu'à au moins l'entrée des moyens de pompage (10, 20) à une température supérieure à 100degré C environ, et on utilise ces gaz comme combustible dans une chaudière (12) et on récupère de l'énergie thermique à la sortie de cette chaudière.A process for the treatment of solid products the discharge of which is detrimental to the environment, according to which solid products to be treated are dehydrated in a dehydration zone (1), they are thermolysed in a thermolysis zone (2), they are extracted solid residues of this thermolysis zone, are sucked using pumping means (10, 20) of the thermolysis gases formed in this thermolysis zone so as to maintain this thermolysis zone in depression, characterized in that ' these thermolysis gases are maintained from this thermolysis zone up to at least the inlet of the pumping means (10, 20) at a temperature greater than approximately 100 ° C, and these gases are used as fuel in a boiler (12) and thermal energy is recovered at the outlet of this boiler.
Description
La présente invention concerne un procédé et une installation pour leThe present invention relates to a method and an installation for the
traitement par thermolyse de produits thermolysis treatment of products
solides dont le rejet est préjudiciable pour l'environnement, et vise plus particulièrement le traitement des gaz de5 thermolyse qui y sont formés. solids, the rejection of which is harmful to the environment, and more particularly aims at treating the thermolysis gases which are formed therein.
Traditionnellement, ces produits sont soit stockés, soit traités par incinération Dans le premier cas, le danger potentiel subsiste et peut s'aggraver d'une pollution possible des nappes phréatiques Dans le second10 cas, les températures du traitement par incinération sont élevées et entraînent une usure rapide des équipements et un coût d'exploitation élevé; par ailleurs les produits gazeux du traitement par incinération sont évacués dans l'atmosphère avant tout contrôle ce qui ne permet pas de donner toutes les Traditionally, these products are either stored or treated by incineration In the first case, the potential danger remains and can worsen possible pollution of the groundwater In the second10, the temperatures of the treatment by incineration are high and cause a rapid wear of equipment and high operating cost; moreover, the gaseous products of the incineration treatment are discharged into the atmosphere before any control, which does not make it possible to give all the
garanties requises quant à la non-pollution de l'environne- ment. guarantees required as to the non-pollution of the environment.
On connaît déjà d'après le document FR-2 106 844, We already know from document FR-2 106 844,
un dispositif de traitement d'ordures comportant une succes- a waste treatment device comprising a success
sion de zones de températures croissantes (jusqu'à 800- Zion of zones of increasing temperatures (up to 800-
1300 'C) que l'on fait traverser aux ordures après un condi- 1300 'C) which is taken to the garbage after a condi-
tionnement dans un matériau d'enrobage poreux; ces ordures sont progressivement débarrassées de leur vapeur d'eau puis operation in a porous coating material; this garbage is gradually rid of its water vapor and then
pyrolysées Toutefois cette solution nécessite des températu- However, this solution requires temperatures
res encore élevées, ce qui conduit encore à une usure rapide res still high, which further leads to rapid wear
et un coût d'exploitation élevé.and a high operating cost.
La Demanderesse a cherché, dans le document The Applicant sought, in the document
WO-92/16599, à pallier les inconvénients précités en permet- WO-92/16599, to overcome the aforementioned drawbacks by allowing
tant un traitement par thermolyse à température moyenne, aux environs de 600 'C par exemple, tout en permettant un contrôle continu des produits de décomposition.5 Le document WO-92/16599 décrit ainsi un système pour le traitement de produits solides dont le rejet est préjudiciable pour l'environnement, comportant un réacteur intégrant successivement une zone de déshydratation et une zone de thermolyse, caractérisé en ce que ce réacteur10 comporte, en aval de la zone de thermolyse, une zone de refroidissement et en ce que la zone de déshydratation est both a treatment by thermolysis at medium temperature, around 600 ° C. for example, while allowing continuous control of the decomposition products.5 Document WO-92/16599 thus describes a system for the treatment of solid products whose rejection is harmful to the environment, comprising a reactor successively integrating a dehydration zone and a thermolysis zone, characterized in that this reactor 10 comprises, downstream of the thermolysis zone, a cooling zone and in that the dehydration zone East
munie d'une porte d'entrée étanche, la zone de refroidis- fitted with a watertight entry door, the cooling zone
sement est munie d'une porte de sortie étanche, et des sas isolent la zone de thermolyse, d'une part vis à vis de la zone de déshydratation, d'autre part vis à vis de la zone de refroidissement en sorte de limiter les entrées d'air dans la zone de thermolyse lors de l'introduction des produits et lors de l'extraction des résidus, cette zone de thermolyse étant munie d'une ligne d'extraction de gaz grâce à quoi elle est en dépression Les zones précitées sont donc séparées en This is equipped with a watertight exit door, and airlocks isolate the thermolysis zone, on the one hand with respect to the dehydration zone, on the other hand with respect to the cooling zone so as to limit the air inlets in the thermolysis zone during the introduction of the products and during the extraction of the residues, this thermolysis zone being provided with a gas extraction line thanks to which it is under vacuum The above-mentioned zones are therefore separated into
chambres isolées.isolated rooms.
De préférence la zone de thermolyse était maintenue sans oxygène libre, et la zone de thermolyse était à une température comprise entre 400 'C et 750 'C et à une Preferably the thermolysis zone was maintained without free oxygen, and the thermolysis zone was at a temperature between 400 ° C. and 750 ° C. and at a
pression inférieure ou égale à 800 millibars. pressure less than or equal to 800 millibars.
Les produits à traiter étaient de préférence introduits dans le réacteur dans des chariots qui passaient successivement de la chambre de déshydratation à la chambre de thermolyse et de la chambre de thermolyse à la chambre de refroidissement à l'aide d'un système mécanique du genre pignons et crémaillère par exemple, ou encore du genre entraînement électromagnétique Les chariots étaient conçus pour que les résidus solides verres, métaux, gravats par exemple restent dans les chariots tout en étant enlevés facilement après refroidissement à la sortie de la chambre de refroidissement. The products to be treated were preferably introduced into the reactor in carriages which passed successively from the dehydration chamber to the thermolysis chamber and from the thermolysis chamber to the cooling chamber using a mechanical system of the pinion type. and rack for example, or even of the electromagnetic drive type. The carriages were designed so that the solid residues of glass, metals, rubble for example remain in the carriages while being easily removed after cooling at the outlet of the cooling chamber.
La chambre de déshydratation et la chambre de thermolyse étaient avantageusement chauffées par des thermo- The dehydration chamber and the thermolysis chamber were advantageously heated by thermo
réacteurs appelés également panneaux radiants catalytiques alimentés d'une part en oxygène pur ou en air et, d'autre5 part en gaz de pyrolyse provenant de la décomposition thermolytique ainsi que par des résistances électriques placées à l'intérieur des chambres ou collées aux parois à reactors also called catalytic radiant panels supplied on the one hand with pure oxygen or air and, on the other hand with pyrolysis gas coming from thermolytic decomposition as well as by electrical resistors placed inside the chambers or glued to the walls to
l'extérieur des chambres.the exterior of the rooms.
Le gaz carbonique et la vapeur d'eau générés dans l'oxydation des gaz de pyrolyse dans les panneaux radiants catalytiques pouvaient participer à la mise en température The carbon dioxide and water vapor generated in the oxidation of the pyrolysis gases in the catalytic radiant panels could participate in the heating up
par convection et radiation des produits. by convection and radiation of products.
Les gaz de pyrolyse formés dans la décomposition Pyrolysis gases formed in decomposition
thermolytique ainsi que, le cas échéant, les gaz de l'oxyda- thermolytic as well as, where appropriate, the gases from the oxidation
tion catalytique formés dans les panneaux radiants catalyti- catalytic tion formed in the catalytic radiant panels
ques étaient de préférence refroidis et épurés à la sortie du that were preferably cooled and purified after leaving the
réacteur dans un laveur de gaz o s'effectuait la condensa- reactor in a gas washer where the condensate was
tion de l'eau, la séparation des gaz incondensables et des tion of water, the separation of noncondensable gases and
hydrocarbures lourds condensés.heavy condensed hydrocarbons.
Les composés halogénés et de soufre pouvaient être éliminés dans le laveur par dissolution dans l'eau de lavage. Le flux gazeux à la sortie du réacteur entraînait avantageusement le charbon formé dans la décomposition The halogenated and sulfur compounds could be removed in the washer by dissolving in the wash water. The gas flow at the outlet of the reactor advantageously entrained the coal formed in the decomposition
thermolytique vers le laveur ou il est refroidi. thermolytic to the washer where it is cooled.
Les hydrocarbures lourds et le charbon étaient de préférence récupérés par décantation de l'eau de lavage à la The heavy hydrocarbons and the coal were preferably recovered by decantation of the wash water
sortie du laveur dans un décanteur. outlet of the washer in a decanter.
Le flux gazeux à la sortie du laveur était de The gas flow at the outlet of the washer was
préférence aspiré par une pompe à vide. preferably vacuumed by a vacuum pump.
Les gaz à la sortie de la pompe à vide étaient par exemple envoyés dans un laveur contenant par exemple une solution aqueuse de carbonate de potassium pour éliminer le The gases at the outlet of the vacuum pump were for example sent to a washer containing for example an aqueous solution of potassium carbonate to remove the
gaz carbonique.carbon dioxide.
Les gaz de pyrolyse épurés des composés halogé- The pyrolysis gases purified from halogenated compounds
nés, soufrés et du gaz carbonique étaient par exemple utilisés dans le chauffage du réacteur et l'excédent était par exemple mis en réserve pour utilisation ultérieure. Le contrôle de la cinétique de la transformation thermolytique dans la chambre de thermolyse était par exemple obtenu par la régulation du chauffage électrique et du chauffage catalytique par la mise en oeuvre de systèmes classiques de mesure des températures et de régulation des débits de gaz et de courant électrique. La solution décrite dans ce document WO-92/16599 donne toute satisfaction Toutefois, elle conduit comme cela a été exposé ci-dessus à refroidir et épurer dans un laveur les gaz issus de la thermolyse, puis à les pomper pour born, sulfur and carbon dioxide were used for example in the heating of the reactor and the surplus was for example put in reserve for later use. The control of the kinetics of the thermolytic transformation in the thermolysis chamber was for example obtained by the regulation of electric heating and of catalytic heating by the implementation of conventional systems for measuring temperatures and regulating gas and current flow rates. electric. The solution described in this document WO-92/16599 gives all satisfaction However, it leads, as explained above, to cooling and purifying in a washer the gases resulting from the thermolysis, then to pumping them to
maintenir la dépression voulue dans la zone de thermolyse. maintain the desired vacuum in the thermolysis zone.
D'une façon générale, le pompage est assuré par des pompes mécaniques et en particulier des pompes à anneaux liquides In general, pumping is ensured by mechanical pumps and in particular liquid ring pumps
qui présentent l'avantage d'assurer un complément de lessi- which have the advantage of providing additional washing
vage des gaz dans les anneaux liquides En fait, dans ce laveur, alimenté en eau froide, se condensent en pratique des hydrocarbures qui sont envoyés vers un réservoir de stockage gage of gases in the liquid rings In fact, in this washer, supplied with cold water, in practice condensate the hydrocarbons which are sent to a storage tank
et dont toute utilisation ultérieure nécessitera un traite- and any subsequent use of which will require treatment
ment préalable consommant de l'énergie En fait, le refroi- pre-consuming energy In fact, the cooling
dissement des gaz à la sortie de la zone de thermolyse se fait sans récupération d'énergie; ce refroidissement a néanmoins pour avantage de préserver les moyens de pompage mécaniques qui s'useraient de manière excessive si les gaz qu'ils pompaient avaient une température supérieure à 800 C environ Il est à noter que ces moyens mécaniques de pompage consomment de l'énergie sous forme électrique D'autre part, on peut noter que les gaz après traitement doivent être Dissement of the gases at the exit of the thermolysis zone is done without energy recovery; this cooling nevertheless has the advantage of preserving the mechanical pumping means which would wear excessively if the gases which they pumped had a temperature above about 800 C. It should be noted that these mechanical pumping means consume energy in electrical form On the other hand, it can be noted that the gases after treatment must be
réchauffés pour leur recyclage dans l'installation. reheated for recycling in the installation.
Par ailleurs, certaines réglementations tendent à exiger pour un bon traitement des gaz issus d'un traitement de déchets, un passage de quelques secondes à température élevée (par exemple de l'ordre de 850 'C pour des déchets In addition, certain regulations tend to require for a good treatment of gases from a waste treatment, a passage of a few seconds at high temperature (for example of the order of 850 ° C. for waste
ménagers, voire environ 1200 'C pour des déchets hospita- household, even around 1200 ° C for hospita-
liers). L'invention a pour objet d'améliorer du point de vue énergétique (aussi bien quantitatif que qualitatif: moindres déperditions énergétiques, meilleure valorisation des sous-produits, et moindres exigences quant à la nature de5 l'énergie à fournir) le traitement des gaz prélevés dans une chambre de thermolyse travaillant en pratique en dépression, liers). The object of the invention is to improve from an energy point of view (both quantitative and qualitative: lower energy losses, better recovery of by-products, and lower requirements as to the nature of the energy to be supplied) the treatment of gases taken from a thermolysis chamber working in practice in vacuum,
sans induire de dégradation des performances de ce traite- without degrading the performance of this milking
ment L'invention s'applique notamment, mais pas exclusive- The invention applies in particular, but not exclusively-
ment, au système décrit et enseigné par le document WO- ment, to the system described and taught by document WO-
92/16599 A titre subsidiaire, l'invention a pour objet 92/16599 In the alternative, the subject of the invention is
d'améliorer en outre les performances de ce traitement. to further improve the performance of this treatment.
L'invention enseigne à cet effet un procédé pour The invention teaches for this purpose a method for
le traitement de produits solides dont le rejet est préjudi- the treatment of solid products whose rejection is prejudicial
ciable pour l'environnement, selon lequel on déshydrate dans une zone de déshydratation des produits solides à traiter, on les thermolyse dans une zone de thermolyse, on extrait des résidus solides de cette zone de thermolyse, on aspire à l'aide de moyens de pompage des gaz de thermolyse formés dans cette zone de thermolyse en sorte de maintenir cette zone de thermolyse en dépression, caractérisé en ce qu'on maintient ces gaz de thermolyse depuis cette zone de thermolyse jusqu'à au moins l'entrée des moyens de pompage à une température supérieure à 1000 C environ, et on utilise ces gaz comme combustible dans une chaudière et on récupère de l'énergie safe for the environment, according to which one dehydrates in a dehydration zone the solid products to be treated, one thermolyses them in a thermolysis zone, one extracts solid residues from this zone of thermolysis, one aspirates using means of pumping of the thermolysis gases formed in this thermolysis zone so as to maintain this thermolysis zone in depression, characterized in that these thermolysis gases are maintained from this thermolysis zone up to at least the inlet of the pumping means at a temperature above about 1000 C, and these gases are used as fuel in a boiler and energy is recovered
thermique à la sortie de cette chaudière. thermal at the outlet of this boiler.
L'invention enseigne ainsi de maintenir les gaz The invention thus teaches to maintain gases
pompés dans la zone de thermolyse à une température supé- pumped into the thermolysis zone at a higher temperature
rieure à la température de condensation des goudrons (environ 800 C) susceptibles de se former à l'état gazeux lors de la thermolyse: cela permet, à la différence de ce qui était proposé dans le document WO92/16599, de maintenir ces goudrons à l'état gazeux et donc de les appliquer comme lower than the condensation temperature of the tars (about 800 C) liable to form in the gaseous state during thermolysis: this allows, unlike what was proposed in document WO92 / 16599, to keep these tars at gaseous state and therefore apply them as
combustible dans une chaudière, ce qui en permet une valori- fuel in a boiler, which allows a valori-
sation directe pour générer de l'énergie thermique Cette direct station to generate thermal energy This
énergie thermique peut être soit recyclée dans l'installa- thermal energy can either be recycled in the installation
tion, soit être appliquée à une turbine qui en effectue une conversion sous forme électrique, soit servir à toute autre fonction, éventuellement étrangère à l'installation. L'invention va ainsi à l'encontre du réflexe de l'homme de métier consistant à refroidir et condenser pour bien épurer. De manière préférée, non seulement on ne refroi- dit pas les gaz de thermolyse mais on les chauffe au delà de 850 'C (voire 1250 'C et plus) pour améliorer la dégradation de ces gaz de thermolyse, dans le sens des réglementations tion, either be applied to a turbine which converts it into electrical form, or be used for any other function, possibly foreign to the installation. The invention thus goes against the reflex of a person skilled in the art of cooling and condensing in order to purify well. Preferably, not only are the thermolysis gases not cooled but they are heated above 850 ° C. (or even 1250 ° C. and more) to improve the degradation of these thermolysis gases, in the sense of the regulations.
indiquées ci-dessus.indicated above.
De préférence, la chaudière utilise également du Preferably, the boiler also uses
combustible (charbon) contenu dans les résidus solides. fuel (coal) contained in solid residues.
Selon d'autres caractéristiques préférées de ce procédé, éventuellement combinées: on chauffe ces gaz avec des fumées de la chaudière, on aspire les gaz de thermolyse en les faisant passer dans un éjecteur à vapeur d'eau utilisant de la vapeur d'eau formée dans la chaudière, puis dans un séparateur d'o sort, en outre de ces gaz de thermolyse, de l'eau alimentant la chaudière, on neutralise l'eau sortant du séparateur avant de la faire rentrer dans la chaudière pour être transformée en vapeur d'eau, on utilise les fumées de la chaudière pour chauffer la zone According to other preferred characteristics of this process, possibly combined: these gases are heated with fumes from the boiler, the thermolysis gases are sucked by passing them through a steam ejector using steam formed in the boiler, then in a separator from which water supplied to the boiler leaves, in addition to these thermolysis gases, the water leaving the separator is neutralized before entering it into the boiler to be transformed into steam of water, we use the fumes from the boiler to heat the area
de déshydratation.dehydration.
Pour la mise en oeuvre de ce procédé, l'invention propose une installation pour le traitement de produits solides dont le rejet est préjudiciable à l'environnement, comportant une zone de déshydratation o pénètrent les produits solides, une zone de thermolyse en aval de la zone de déshydratation, une zone de sortie de résidus solides et des moyens de pompage communiquant par une ligne d'extraction avec la zone de thermolyse pour la maintenir en dépression et y aspirer des gaz de thermolyse, caractérisée en ce que les For the implementation of this process, the invention provides an installation for the treatment of solid products whose rejection is detrimental to the environment, comprising a dehydration zone where the solid products penetrate, a thermolysis zone downstream of the dehydration zone, an outlet zone for solid residues and pumping means communicating by an extraction line with the thermolysis zone to maintain it in depression and to suck thermolysis gases therein, characterized in that the
moyens de pompage ont une gamme de températures de fonction- pumping means have a range of operating temperatures-
nement au moins en partie supérieure à 1000 C environ, en ce que la ligne d'extraction est calorifugée sur toute sa at least partly above about 1000 C, in that the extraction line is insulated over its entire
longueur jusqu'aux moyens de pompage, et en ce que ces moyens de pompage communiquent par une ligne d'arrivée de gaz combustible avec une chaudière apte à brûler ces gaz de5 thermolyse. length to the pumping means, and in that these pumping means communicate by a fuel gas inlet line with a boiler capable of burning these thermolysis gases.
Selon des caractéristiques préférées de cette installation, éventuellement combinées: elle comporte un réacteur disposé en aval de la zone de thermolyse dans lequel pénètrent les résidus solides, et communiquant avec la chaudière par une ligne d'arrivée de combustible solide, la ligne d'extraction traverse un réchauffeur, ce réchauffeur est un échangeur de chaleur alimenté par les fumées de la chaudière, les moyens de pompage comportent une pompe à vide à fonctionnement à sec, les moyens de pompage comportent un éjecteur à vapeur d'eau muni d'une arrivée de vapeur d'eau communiquant avec une sortie de la chaudière, et en ce que cette installation comporte en outre, en aval de cet éjecteur, un séparateur muni d'une sortie de gaz reliée à la ligne d'arrivée de gaz combustible, et d'une sortie d'eau reliée par une ligne d'arrivée à une entrée d'eau de la chaudière, un réservoir de neutralisation est disposé sur la ligne d'arrivée d'eau, et est muni d'une ligne d'arrivée de réactifs de neutralisation, les zones de déshydratation et de thermolyse sont munies d'enceintes communiquant par une ligne avec la sortie de fumées de la chaudière, According to preferred characteristics of this installation, possibly combined: it comprises a reactor arranged downstream of the thermolysis zone into which the solid residues penetrate, and communicating with the boiler by a solid fuel inlet line, the extraction line passes through a heater, this heater is a heat exchanger supplied by boiler fumes, the pumping means comprise a dry-running vacuum pump, the pumping means comprise a steam ejector provided with an inlet steam communicating with an outlet of the boiler, and in that this installation further comprises, downstream of this ejector, a separator provided with a gas outlet connected to the fuel gas inlet line, and a water outlet connected by an inlet line to a water inlet of the boiler, a neutralization tank is arranged on the water inlet line, and is provided with '' an inlet line for neutralization reagents, the dehydration and thermolysis zones are provided with chambers communicating by a line with the boiler's smoke outlet,
une turbine est montée à la sortie de la chaudière. a turbine is mounted at the outlet of the boiler.
Des objets, caractéristiques et avantages de Objects, characteristics and advantages of
l'invention ressortent de la description qui suit, donnée à the invention will become apparent from the description which follows, given to
titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma de principe d'une installation conforme à l'invention, et by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a block diagram of an installation in accordance with the invention, and
la figure 2 est un schéma d'une forme préférée de réalisation de cette installation. Figure 2 is a diagram of a preferred embodiment of this installation.
L'installation de la figure 1 comporte une zone de déshydratation 1 o pénètrent les produits solides pour y être d'abord déshydratés au moins en partie, puis une zone de The installation of FIG. 1 comprises a dehydration zone 1 o penetrate the solid products to be at least partially dehydrated there first, then a zone of
thermolyse 2 dans laquelle les produits solides, partielle- thermolysis 2 in which the solid products, partial-
ment ou totalement déshydratés, sont portés à leur tempéra- or completely dehydrated, are brought to their tempera-
ture de décomposition thermique (commue et fixée à l'avance) par exemple aux environs de 6000 C (typiquement entre 400 'C et 7500 C) De manière préférée, cette chambre de thermolyse est suivie d'une zone de refroidissement 3 o les résidus solides du traitement thermique sont amenés à la température ambiante. ture of thermal decomposition (commuted and fixed in advance) for example around 6000 ° C. (typically between 400 ° C. and 7500 ° C.) Preferably, this thermolysis chamber is followed by a cooling zone 3 o the residues heat treatment solids are brought to room temperature.
La transformation thermolytique est avantageuse- Thermolytic transformation is advantageous-
ment effectuée en absence totale d'oxygène libre à une température moyenne de 6000 C. De manière préférée, comme cela est enseigné par le document W 0-92/16599, les zones 1, 2 et 3 sont des chambres isolées les unes des autres de façon sensiblement ment carried out in the total absence of free oxygen at an average temperature of 6000 C. Preferably, as taught by the document W 0-92 / 16599, zones 1, 2 and 3 are chambers isolated from each other significantly
étanche, par exemple par des portes guillotine (non représen- watertight, for example by guillotine doors (not shown
tées) actionnées par des vérins; la porte entre les chambres 1 et 2 et la porte entre les chambres 2 et 3 sont mobiles transversalement dans des logements étanches, la traversée des vérins de levage se faisant par presse-étoupe En outre des portes étanches sont prévues à l'entrée de la chambre 1 et à la sortie de la chambre 3 grâce à quoi les zones de déshydratation 1 et de refroidissement sont, à volonté, tees) actuated by cylinders; the door between chambers 1 and 2 and the door between chambers 2 and 3 are movable transversely in watertight housings, the crossing of the lifting cylinders being done by stuffing box In addition watertight doors are provided at the entrance to the chamber 1 and at the exit of chamber 3 whereby the dehydration 1 and cooling zones are, as desired,
isolées vis à vis de l'extérieur et/ou de la zone de thermo- isolated from the outside and / or the thermo-zone
lyse 2; elles peuvent être mobiles verticalement ou horizon- lysis 2; they can be vertically or horizontally movable
talement ou encore autour d'une articulation selon les dimensions du réacteur, l'espace disponible et le libre choix talement or around a joint according to the dimensions of the reactor, the available space and the free choice
du concepteur.of the designer.
On appréciera que l'étanchéité assurée par les portes d'entrée et de sortie se fait entre l'extérieur et des zones 1 et 3 de températures modérées, très inférieures à It will be appreciated that the seal provided by the entry and exit doors is between the outside and zones 1 and 3 of moderate temperatures, much lower than
celles de la chambre 2.those of bedroom 2.
L'introduction des produits et l'extraction des résidus sont ainsi réalisés, pour éviter l'entrée d'air dans la chambre 2, par des sas qui isolent alternativement, selon les besoins, la chambre de déshydratation de la chambre de5 thermolyse quand on introduit les produits dans la chambre de déshydratation, et la chambre de thermolyse de la chambre de refroidissement quand on extrait les résidus de cette troisième chambre. Les chambres 1 et 2 du réacteur sont calorifugées The introduction of the products and the extraction of the residues are thus carried out, to avoid the entry of air into the chamber 2, by airlocks which alternately isolate, as required, the dehydration chamber from the thermolysis chamber when introduces the products into the dehydration chamber, and the thermolysis chamber of the cooling chamber when the residues from this third chamber are extracted. Chambers 1 and 2 of the reactor are insulated
pour limiter les déperditions calorifiques. to limit heat loss.
Les chambres 1 et 2 sont munies de moyens de chauffage de tous types connus appropriés La température de la chambre 2 est par exemple maintenue aux alentours de 600 'C tandis que celle de la chambre 1, inférieure, est maintenue Chambers 1 and 2 are provided with heating means of all suitable known types. The temperature of chamber 2 is for example maintained around 600 ° C. while that of chamber 1, lower, is maintained
au dessus de 100 'C, par exemple aux environs de 120 'C. above 100 'C, for example around 120' C.
Les moyens de chauffage dont certains sont schématisés en 100 peuvent être, comme dans le document précité, des panneaux radiants catalytiques Ils peuvent aussi être des brûleurs à flamme utilisant les gaz de thermolyse et/ou des gaz combustibles du commerce (bon The heating means, some of which are shown diagrammatically at 100, can be, as in the aforementioned document, catalytic radiant panels. They can also be flame burners using thermolysis gases and / or commercial combustible gases (good
marché) arrivant par une ligne 101. market) arriving by line 101.
Le chauffage des enceintes 1 A et 2 A de ces chambres 1 et 2 est assuré par le rayonnement de la paroi intérieure des chambres chauffées par les flammes des brûleurs selon des dispositions technologiques semblables à celles retenues dans le document précité Le chauffage est assuré également par convexion des gaz dans la masse de produits à traiter, convexion assurée par détente des gaz de The heating of the chambers 1 A and 2 A of these chambers 1 and 2 is ensured by the radiation of the interior wall of the chambers heated by the flames of the burners according to technological arrangements similar to those adopted in the aforementioned document Heating is also ensured by convection of gases in the mass of products to be treated, convection ensured by expansion of the
la combustion dans les chambres.combustion in the rooms.
La chambre 2 est maintenue en dépression, typiquement à une pression inférieure ou égale à 800 mbars, voire 500 mbars De préférence, la même pression de consigne Chamber 2 is kept under vacuum, typically at a pressure less than or equal to 800 mbar, or even 500 mbar Preferably, the same set pressure
est choisie dans les chambres 1, 2 et 3. is chosen in rooms 1, 2 and 3.
Cette dépression est maintenue par des moyens de pompage 10 communiquant avec la zone de thermolyse par une This vacuum is maintained by pumping means 10 communicating with the thermolysis zone by a
ligne d'extraction 11.extraction line 11.
1 O Selon l'invention, ces moyens de pompage 10 ont une gamme de température de fonctionnement au moins en partie supérieure à 1000 C environ, ce qui permet à ces moyens de pompage d'être traversés par des gaz de températures supé-5 rieures à 800 C (température de condensation des goudrons) En outre la ligne d'extraction 11 est munie sur toute sa 1 O According to the invention, these pumping means 10 have an operating temperature range at least in part greater than about 1000 C, which allows these pumping means to be traversed by gases of higher temperatures. at 800 C (temperature of condensation of the tars) In addition the extraction line 11 is provided on all its
longueur de moyens propres à maintenir les gaz qui y circu- lent à une température au moins égale à 1000 C environ (il peut suffire d'un bon calorifugeage, schématisé en 11 A, dont10 le dimensionnement est à la portée de l'homme de métier). length of means capable of maintaining the gases circulating therein at a temperature at least equal to approximately 1000 ° C. (it may be sufficient for good insulation, shown diagrammatically in 11 A, 10 of which the dimensioning is within the reach of man of job).
Enfin, l'installation comporte une chaudière 12 munie d'un brûleur 12 A communiquant avec la sortie des moyens de pompage par une ligne 13 d'arrivée de gaz combustible et réglée en sorte de pouvoir utiliser les gaz de thermolyse comme Finally, the installation comprises a boiler 12 provided with a burner 12 A communicating with the outlet of the pumping means by a line 13 of arrival of combustible gas and adjusted so as to be able to use the thermolysis gases as
combustible.combustible.
Cette installation permet de maintenir ces gaz de thermolyse (y compris les goudrons qu'ils peuvent contenir) sous forme gazeuse, depuis la zone de thermolyse jusqu'à la chaudière, au travers des moyens de pompage, ce qui en permet une très bonne dégradation tout en fournissant de l'énergie thermique. La chaudière communique de préférence par une ligne 14 d'arrivée de combustible solide, avec un réacteur 15 de tout type connu en soi o on sépare des inertes, évacués par une ligne 16, et du charbon en pratique pulvérulent Ce This installation makes it possible to maintain these thermolysis gases (including the tars they may contain) in gaseous form, from the thermolysis zone to the boiler, through pumping means, which allows very good degradation. while providing thermal energy. The boiler preferably communicates by a line 14 of solid fuel arrival, with a reactor 15 of any type known per se where inert materials are removed, evacuated by a line 16, and coal in pulverulent practice.
réacteur est par exemple du type à tambour rotatif. reactor is for example of the rotary drum type.
Cette chaudière 12 comporte une ligne 17 d'éva- This boiler 12 has an evacuation line 17
cuation de fumées qui communique avantageusement avec les enceintes des chambres 1 et 2 pour participer à leur smoke cuation which advantageously communicates with the chambers of rooms 1 and 2 to participate in their
chauffage.heater.
Enfin, cette chaudière comporte une entrée d'alimentation 18 A, et une sortie 18 B qui peut être reliée à Finally, this boiler has a supply inlet 18 A, and an outlet 18 B which can be connected to
une turbine 19 destinée par exemple à convertir en électri- a turbine 19 intended for example to convert into electric
cité du gaz chaud (en pratique de la vapeur) fourni par cette chaudière L'entrée 18 A est par exemple reliée à un réservoir cited hot gas (in practice steam) supplied by this boiler The 18 A input is for example connected to a tank
de gaz ou d'eau (non représenté sur cette figure 1). gas or water (not shown in this figure 1).
1 1 Bien entendu cette chaudière peut comporter une troisième entrée 12 B pour du combustible d'appoint, solide ou gazeux selon les disponibilités. De manière préférée, non seulement on minimise grâce au calorifugeage le refroidissement des gaz de thermo- lyse jusqu'au moins leur entrée dans les moyens de pompage , mais en plus la ligne d'extraction est non pas directe mais traverse un réchauffeur 50 grâce à quoi la température des gaz de thermolyse est élevée jusqu'à une température de préférence supérieure à 850 'C (cas de produits solides d'origine ménagère) voire supérieure à 1250 'C (cas de produits solides d'origine hospitalière) La longueur totale de la ligne 11 et la température de réchauffage dans le réchauffeur 50 sont de préférence choisies pour que les gaz15 restent au moins deux secondes au dessus de ces paliers, de 1 1 Of course, this boiler can have a third inlet 12 B for additional fuel, solid or gaseous depending on availability. Preferably, not only is minimized by thermal insulation the cooling of the thermolysis gases until at least their entry into the pumping means, but in addition the extraction line is not direct but passes through a heater 50 thanks to what the temperature of the thermolysis gases is high up to a temperature preferably greater than 850 ° C. (in the case of solid products of household origin) or even greater than 1250 ° C. (in the case of solid products of hospital origin) The total length of the line 11 and the heating temperature in the heater 50 are preferably chosen so that the gases 15 remain at least two seconds above these stages,
manière à assurer une bonne épuration thermique. so as to ensure good thermal purification.
Ce réchauffeur 50 est par exemple un échangeur de chaleur traversé, dans un sens, par ces gaz de thermolyse et, This heater 50 is for example a heat exchanger traversed, in one direction, by these thermolysis gases and,
dans l'autre sens, par une partie des fumées de la chaudière. in the other direction, by part of the fumes from the boiler.
Dans l'exemple de la figure 1, les moyens de pompage sont formés d'une pompe à vide à fonctionnement à In the example of FIG. 1, the pumping means are formed by a vacuum pump operating at
sec, telle que, par exemple, celles que développe DEGUSSA. dry, such as, for example, those developed by DEGUSSA.
Elle peut aisément, comme on le sait, fonctionner à des températures allant jusqu'à 1500 C, c'est-à-dire supérieures It can easily, as we know, operate at temperatures up to 1500 C, that is to say higher
à 1000 C.at 1000 C.
La figure 2 représente une forme préférée de réalisation, o les éléments similaires à ceux de la figure Figure 2 shows a preferred embodiment, o elements similar to those of Figure
1 sont désignés par les mêmes signes de référence. 1 are designated by the same reference signs.
Les principales différences de cette installation par rapport à celle de la figure 1, découlent du choix, comme moyens de pompage, d'un éjecteur à vapeur d'eau noté 20, de The main differences of this installation compared to that of FIG. 1, result from the choice, as pumping means, of a water vapor ejector noted 20, of
tout type connu approprié; ainsi qu'on le sait, la tempéra- any suitable known type; as we know, the temperature
ture de fonctionnement d'un tel moyen de pompage peut sans problème dépasser très sensiblement 100 'C Ce choix utilise le fait qu'on dispose d'une source d'énergie thermique, à ture of operation of such a pumping means can without problem very significantly exceed 100 ° C. This choice uses the fact that there is a source of thermal energy,
savoir la chaudière 12.know the boiler 12.
Plus précisément, on dispose en aval de cet éjecteur 20 un séparateur gaz/liquide 22 o on sépare de l'eau issue de la vapeur d'eau et une fraction condensée des gaz de thermolyse (qui peut contenir de l'eau), et les gaz de5 thermolyse contenant encore les goudrons La fraction liquide issue de ce séparateur comporte en pratique des acides (notamment chlorydrique, fluorhydrique, sulfurique) de sorte qu'on lui fait avantageusement traverser un réacteur de neutralisation 23 o sont injectés par une ligne 24 des réactifs destinés à ramener le p H à 7 (cette injection peut varier en fonction de la valeur instantanée du p H) L'eau ainsi neutralisée rentre dans la chaudière pour y être vaporisée et amenée par une ligne 20 A à l'éjecteur 20 On More precisely, there is a downstream of this ejector 20 a gas / liquid separator 22 where water from steam is separated and a condensed fraction of the thermolysis gases (which may contain water), and the thermolysis gases still containing the tars The liquid fraction resulting from this separator in practice comprises acids (in particular hydrochloric, hydrofluoric, sulfuric) so that it is advantageously passed through a neutralization reactor 23 o are injected by a line 24 of the reagents intended to reduce p H to 7 (this injection may vary depending on the instantaneous value of p H) The water thus neutralized enters the boiler to be vaporized and brought by a 20 A line to the 20 On ejector
obtient ainsi une boucle.thus obtains a loop.
On appréciera que cette solution permet de valoriser directement les combustibles contenus dans les gaz de thermolyse (voire dans les résidus solides) et permettre un pompage efficace à haute température (permettant cette valorisation directe) et ce sans nécessiter d'énergie électrique En outre, cette solution assure une bonne épuration des composés solubles à haute température grâce au It will be appreciated that this solution makes it possible to directly recover the fuels contained in the thermolysis gases (or even in the solid residues) and allow efficient pumping at high temperature (allowing this direct recovery) and this without requiring electrical energy. In addition, this solution ensures good purification of soluble compounds at high temperature thanks to the
mélange intime des gaz de thermolyse et de la vapeur d'eau. intimate mixture of thermolysis gases and water vapor.
A titre d'exemple, la vapeur d'eau appliquée à l'éjecteur 20 (il peut bien sûr y en avoir plusieurs) est à une pression de 10 bars pour un débit fonction de la quantité For example, the water vapor applied to the ejector 20 (there may of course be several) is at a pressure of 10 bars for a flow rate depending on the quantity
traitée et à une température de 200 'C, et les gaz de thermo- treated and at a temperature of 200 ° C., and the thermo gases
lyse sont prélevés dans la chambre de thermolyse à une température de 600 'C sous un débit de 20 % du débit de vapeur d'eau et atteignent l'éjecteur avec une température au moins égale à 8500 C après le réchauffeur 50, la neutralisation dans lysis are taken from the thermolysis chamber at a temperature of 600 ° C. at a flow rate of 20% of the water vapor flow rate and reach the ejector with a temperature at least equal to 8500 ° C. after the heater 50, neutralization in
le réacteur 23 est obtenue par injection de réactifs consis- reactor 23 is obtained by injection of reagents consisting
tant en CO 3 Ca.both in CO 3 Ca.
Il va de soi que la description qui précède n'a It goes without saying that the above description does not
été proposée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être proposées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de l'invention Ainsi notamment, la pompe à vide de la figure 1 est avantageusement alimentée par de l'énergie électrique fournis par la turbine 19. D'autre part, la vapeur de l'éjecteur de la figure 2 peut être obtenue par cogénération ou soutirage dans cette turbine à vapeur 19 Enfin, le réchauffeur 50 peut comporter des brûleurs utilisant une partie des gaz de thermolyse. On appréciera que, selon l'invention, des sousproduits de la thermolyse sont valorisés grâce à l'obtention has been proposed as a non-limiting example and that many variants can be proposed by those skilled in the art without departing from the scope of the invention Thus in particular, the vacuum pump of Figure 1 is advantageously supplied by electrical energy supplied by the turbine 19. On the other hand, the steam from the ejector of FIG. 2 can be obtained by cogeneration or drawing off in this steam turbine 19 Finally, the heater 50 can include burners using a part of the thermolysis gases. It will be appreciated that, according to the invention, byproducts of thermolysis are valorized by obtaining
d'un mélange pouvant être envoyé directement dans une10 chaudière de récupération, dans de bonnes conditions thermo- of a mixture which can be sent directly to a recovery boiler, under good thermo-conditions
dynamiques et sans passer par le stade d'une récupération des dynamic and without going through the recovery stage of
produits lourds hydrocarbonés.heavy hydrocarbon products.
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