FR2754883A1 - Furnace for thermolysis and energy upgrading of waste materials - Google Patents
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Abstract
Description
INSTALLATION POUR LA DESTRUCTION PAR THERMOLYSE DES
FARINES DE VIANDES ET LA VALORISATION ENERGETIQUE DE
CES FARINES.PLANT FOR THE THERMOLYSIS DESTRUCTION OF
MEAT FLOUR AND ENERGY RECOVERY OF
THESE FLOURS.
Domaine technique
L'invention concerne une installation pour la destruction par thermolyse des farines de viandes et simultanément la valorisation énergétique de ces farines.Technical area
The invention relates to an installation for the destruction by thermolysis of meat flours and simultaneously the energy recovery of these flours.
Techniques antérieures
Comme on le sait, le problème de la destruction des farines de viandes impropres à la consommation animale devient préoccupant, notamment avec le risque de présence de prion dans ces farines.Previous techniques
As we know, the problem of the destruction of meat meal unfit for animal consumption is becoming a concern, particularly with the risk of the presence of prions in this meal.
Essentiellement, plusieurs techniques d'incinération ont été proposées à ce jour. Essentially, several incineration techniques have been proposed to date.
La première technique consiste à mélanger ces farines avec des déchets urbains, puis à pyrolyser le tout dans des incinérateurs urbains, dont on sait qu'ils sont déjà saturés. Par ailleurs, la faible granulométrie de ces farines entraîne des risques d'envolée, perturbant le fonctionnement des incinérateurs. Cette technique est tellement coûteuse qu'elle n'a pas connu de développement. The first technique consists of mixing these flours with urban waste, then pyrolyzing everything in urban incinerators, which we know are already saturated. Furthermore, the small particle size of these flours entails risks of soaring, disrupting the operation of incinerators. This technique is so expensive that it has not seen any development.
On a également proposé d'incinérer ces farines dans des fours tournants inclinés. Là également, la faible granulométrie de ces farines entraîne un risque d'envolée et l'écoulement dans les fours est souvent mal réalisé. Enfin, les fumées produites doivent être traitées par des équipements spéciaux qui grèvent de manière rédhibitoire le coût de l'installation. It has also been proposed to incinerate these flours in inclined rotary ovens. Again, the small particle size of these flours leads to a risk of soaring and the flow in the ovens is often poorly performed. Finally, the fumes produced must be treated by special equipment which prohibitively burdens the cost of the installation.
L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise une installation du type en question dans laquelle non seulement on détruit avec succès lesdites farines, mais où l'on récupère l'énergie produite pendant cette destruction pour faire fonctionner en partie de manière autonome l'unité qui produit elle-même ces farines. The invention overcomes these drawbacks. It is aimed at an installation of the type in question in which not only are the said flours successfully destroyed, but where the energy produced during this destruction is recovered in order to make the unit which itself produces these flours function independently. .
Description sommaire de l'Invention
L'invention concerne une installation pour la destruction par thermolyse des farines de viandes et simultanément la valorisation énergétique de ces farines, qui se caractérise en ce qu'elle comprend:
une unité de production de farines de viandes à partir de carcasses
d'animaux;
un réacteur de thermolyse des farines ainsi produites;
des moyens pour récupérer en haut du réacteur la fraction gazeuse
organique formée pendant la thermolyse et pour amener cette fraction
gazeuse à uné première chambre de combustion alimentant un premier
générateur de vapeur;
des moyens pour récupérer en bas du réacteur les résidus solides carbonés
formés pendant la thermolyse et pour amener ces résidus solides à une
seconde chambre de combustion, alimentant à son tour un second
générateur de vapeur,
et en ce que les deux générateurs de vapeur alimentent à leur tour en
énergie l'unité de production de farines de viandes.Brief description of the invention
The invention relates to an installation for the destruction by thermolysis of meat-and-bone meal and simultaneously the energy recovery of this meal, which is characterized in that it comprises:
a unit for the production of meat-and-bone meal from carcasses
animals;
a thermolysis reactor for the flours thus produced;
means to recover the gaseous fraction at the top of the reactor
organic formed during thermolysis and to bring this fraction
gas with a first combustion chamber supplying a first
steam generator;
means to recover carbonaceous solid residues at the bottom of the reactor
formed during thermolysis and to bring these solid residues to a
second combustion chamber, in turn supplying a second
steam generator,
and in that the two steam generators in turn supply
energy the meat meal production unit.
Comme on le sait, la thermolyse désigne une opération qui consiste à chauffer un produit pour le dissocier en deux phases essentielles respectivement gazeuse et solide; de préférence, cette opération s'effectue en l'absence d'oxygène, mais à pression réduite, voire sous atmosphère de gaz neutre. En pratique, cette thermolyse est effectuée à une température comprise entre 400 et 1000"C, et notamment au voisinage de 5000C, avec une dépression dans le réacteur de l'ordre de cinq mille à quarante mille (5000 à 40 000), de préférence dix-mille (10 000), Pascals en dessous de la pression atmosphérique; la durée de séjour des farines dans ce réacteur est de l'ordre de plusieurs dizaines de minutes, notamment aux alentours de trente (30) minutes. As is known, thermolysis designates an operation which consists in heating a product to dissociate it into two essential phases, gaseous and solid respectively; preferably, this operation is carried out in the absence of oxygen, but at reduced pressure, or even under an atmosphere of neutral gas. In practice, this thermolysis is carried out at a temperature between 400 and 1000 "C, and in particular in the vicinity of 5000C, with a vacuum in the reactor of the order of five thousand to forty thousand (5000 to 40,000), preferably ten thousand (10,000), Pascals below atmospheric pressure; the duration of stay of the flours in this reactor is of the order of several tens of minutes, in particular around thirty (30) minutes.
Avantageusement, en pratique:
- le réacteur de thermolyse est précédé d'un sas d'alimentation en continu
et-d'une trémie gravitaire pour l'alimentation des farines produites dans
l'unité;
- le réacteur de thermolyse fonctionne à pression réduite;
- le réacteur de thermolyse fonctionne en l'absence d'oxygène à une
température comprise entre 400 et l0000C, de préférence aux alentours de
500"C et la pression dans le réacteur est maintenue à cinq mille à quarante
mille (5000 à 40 000), de préférence dix mille (10 000) Pascals en dessous
de la pression atmosphérique.Advantageously, in practice:
- the thermolysis reactor is preceded by a continuous supply airlock
and a gravity hopper for feeding the flours produced in
unity;
- the thermolysis reactor operates at reduced pressure;
- the thermolysis reactor operates in the absence of oxygen at a
temperature between 400 and l0000C, preferably around
500 "C and the pressure in the reactor is maintained at five thousand to forty
thousand (5000 to 40,000), preferably ten thousand (10,000) Pascals below
of atmospheric pressure.
- les moyens pour récupérer la fraction gazeuse organique comprennent un
ventilateur destiné à amener cette fraction gazeuse à la première chambre de
combustion .;
- les moyens pour récupérer les résidus solides comprennent une vis sans
fin alimentant deux réservoirs de stockage, respectivement le premier de
chargement sous pression réduite, le second dans lequel les résidus solides
stockés sont amenés à pression atmosphérique;
- les résidus solides carbonés formés sont tamisés avant d'être amenés à la
seconde chambre de combustion, les résidus refusés étant alors réinjectés
dans trémie d'alimentation;
- le second générateur de vapeur comprend une unité de traitement des
fumées;
- les polluants récupérés dans l'unité de traitement des fumées et les
cendres récupérées dans la seconde chaudière de combustion, sont mis en
décharge de résidus ultimes
Brève description des figures
La figure unique annexée illustre une installation conforme à l'invention.the means for recovering the organic gaseous fraction comprise a
fan intended to bring this gaseous fraction to the first chamber of
combustion.
the means for recovering the solid residues comprise a screw without
end supplying two storage tanks, respectively the first of
loading under reduced pressure, the second in which solid residues
stored are brought to atmospheric pressure;
- the solid carbonaceous residues formed are sieved before being brought to the
second combustion chamber, the rejected residues then being reinjected
in feed hopper;
- the second steam generator includes a unit for processing
fumes;
- the pollutants recovered in the smoke treatment unit and the
ash recovered in the second combustion boiler, are put in
discharge of ultimate residue
Brief description of the figures
The single attached figure illustrates an installation according to the invention.
Cette installation comprend une unité de production de farines de viandes symbolisée par la référence (1). Cette unité produit des farines sèches (2) destinées à être détruites, car impropres à la consommation animale. Ces farines (2) sont amenées à une trémie (3) où elles s'écoulent par gravité dans un sas (4), par exemple à vis hélicoïdale de compression. Ce sas (4) est relié à un réacteur de thermolyse, du type de celui décrit dans la demande de brevet WO-96/11742 du
Demandeur, notamment aux figures 6, 9 et 10 de ce document. Ce réacteur (5) chauffé à l'électricité peut également être réalisé d'une autre manière, par exemple par un ensemble de tapis sans fin et de barres d'entraînement reliées à un convoyeur. Comme déjà dit, ce réacteur (5) fonctionne en carence d'oxygène.This installation includes a meat-and-bone meal production unit symbolized by the reference (1). This unit produces dry flour (2) intended to be destroyed because it is unfit for animal consumption. These flours (2) are brought to a hopper (3) where they flow by gravity into an airlock (4), for example with helical compression screw. This airlock (4) is connected to a thermolysis reactor, of the type described in patent application WO-96/11742 of
Applicant, in particular in Figures 6, 9 and 10 of this document. This electrically heated reactor (5) can also be produced in another way, for example by a set of endless belts and drive bars connected to a conveyor. As already said, this reactor (5) operates in oxygen deficiency.
Le réacteur (5) est chauffé à une température voisine de 500"C avec une dépression de l'ordre de dix mille (10 000) Pascals en dessous de la pression atmosphérique et la durée de séjour des farines dans ce réacteur (5) est d'environ trente minutes. La thermolyse provoque la formation de deux produits, respectivement une fraction gazeuse organique récupérée vers le haut (6), et une fraction de résidus solides carbonés récupérés vers le bas (11). The reactor (5) is heated to a temperature in the region of 500 "C with a vacuum of the order of ten thousand (10,000) Pascals below atmospheric pressure and the residence time of the flours in this reactor (5) is thermolysis causes the formation of two products, respectively an organic gas fraction recovered upwards (6), and a fraction of carbonaceous solid residues recovered downwards (11).
Selon une première caractéristique de l'invention, I'installation comprend des moyens (6-10) pour récupérer en haut (6) du réacteur (5) la fraction gazeuse organique formée pendant la thermolyse. La fraction gazeuse est amenée par une tuyauterie à un ventilateur (7) relié à son tour à une première chambre de combustion (8), par exemple du type cylindrique horizontal. Cette chambre (8) alimente à son tour un premier générateur de vapeur (9), par exemple du type chaudière à double circulation , relié par une tubulure (10) à l'unité (1) de production de farines. According to a first characteristic of the invention, the installation comprises means (6-10) for recovering at the top (6) of the reactor (5) the organic gaseous fraction formed during thermolysis. The gaseous fraction is brought by a pipe to a fan (7) in turn connected to a first combustion chamber (8), for example of the horizontal cylindrical type. This chamber (8) in turn feeds a first steam generator (9), for example of the dual-circulation boiler type, connected by a tube (10) to the unit (1) for producing flour.
Selon une seconde caractéristique de l'invention, les résidus solides carbonés formés pendant la thermolyse sont récupérés par la tubulure (11) telle qu'une vis sans fin disposée au bas du réacteur (5), pour amener ces résidus à une zone de stockage (12) formée de deux réservoirs, respectivement (13) et (14), l'un se chargeant à pression réduite, l'autre pour ramener les résidus à la pression atmosphérique et alternativement. According to a second characteristic of the invention, the solid carbonaceous residues formed during thermolysis are recovered by the pipe (11) such as an endless screw placed at the bottom of the reactor (5), to bring these residues to a storage area. (12) formed of two reservoirs, respectively (13) and (14), one loading at reduced pressure, the other for bringing the residues to atmospheric pressure and alternately.
Les résidus solides carbonés obtenus sont riches en carbone, mais également en produits polluants, tels que du chlore, du soufre ou du phosphore. The solid carbonaceous residues obtained are rich in carbon, but also in polluting products, such as chlorine, sulfur or phosphorus.
Ces résidus se présentent sous la forme d'une poudre très fine pulvérulente que l'on tamise en (15), par exemple par passage sur des écrans permettant de refuser tous les résidus ayant une dimension prédéterminée supérieure à quelques micromètres, tels que par exemple des résidus d'os entièrement thermolysés, carbonés pendant le traitement dans le réacteur (5). La poudre acceptée est injectée par la tubulure (16) à la seconde chambre de combustion (17).En revanche, les refis de tamisage (15) sont par une tubulure (18) réinjectés dans la trémie (3), puis de là dans le réacteur (5) pour mieux retenir les agents polluants. These residues are in the form of a very fine powdery powder which is sieved in (15), for example by passing over screens making it possible to refuse all residues having a predetermined dimension greater than a few micrometers, such as for example fully thermolysed bone residues, carbonized during the treatment in the reactor (5). The accepted powder is injected through the tubing (16) into the second combustion chamber (17). On the other hand, the siftings (15) are through a tubing (18) reinjected into the hopper (3), then from there into the reactor (5) to better retain pollutants.
La seconde chambre de combustion (17) comprend essentiellement un brûleur spécifique (19) pour charbon pulvérulent. Cette chambre (17) alimente à son tour un second générateur de vapeur (20) similaire à (9).Les cendres (21) obtenues dans la deuxième chambre de combustion (17) sont mises en décharge de résidus ultimes. The second combustion chamber (17) essentially comprises a specific burner (19) for powdered coal. This chamber (17) in turn feeds a second steam generator (20) similar to (9). The ashes (21) obtained in the second combustion chamber (17) are discharged from ultimate residues.
Le second générateur de vapeur (20) est associé à une unité de traitement des fumées (22) destinée à récupérer les agents polluants (25) pour les mettre également en décharge de résidus ultimes. The second steam generator (20) is associated with a smoke treatment unit (22) intended to recover the polluting agents (25) to also put them in discharge of ultimate residues.
La vapeur produite par le second générateur (20) est amenée par une tubulure (23) analogue à (10) à l'unité (1) de production de farines de viandes, notamment dans l'ensemble de séchage des carcasses de viandes ou dans l'ensemble destiné à sécher les farines produites. The steam produced by the second generator (20) is supplied by a pipe (23) similar to (10) to the unit (1) for producing meat-and-bone meal, in particular in the assembly for drying the carcasses of meat or in the assembly intended to dry the flours produced.
De la sorte, I'installation ne rejette vers l'extérieur que des fumées réputées propres et des résidus ultimes, puisque toute l'énergie produite transformée en vapeur est réinjectée dans l'installation, donc est valorisée.. In this way, the installation only releases outside fumes reputed to be clean and ultimate residues, since all the energy produced transformed into vapor is reinjected into the installation, therefore is recovered.
La fraction gazeuse amenée dans la première chambre de combustion (8) et les résidus solides amenés dans la seconde chambre de combustion (17) sont brûlés à une température voisine de 850"C pendant deux secondes au moins. La destruction thermique est alors complète et permet d'optimiser la valorisation du contenu énergétique des farines, sous forme de vapeur utilisée sur le site, voire en partie en dehors de ce site. The gaseous fraction brought into the first combustion chamber (8) and the solid residues brought into the second combustion chamber (17) are burned at a temperature in the region of 850 "C for at least two seconds. The thermal destruction is then complete and optimizes the recovery of the energy content of the flours, in the form of steam used on the site, or even partially outside this site.
L'installation selon l'invention permet donc de détruire avec succès les farines de viandes, notamment de viandes bovines impropres à la consommation animale. Elle permet en outre et surtout une valorisation énergétique de cette destruction par thermolyse en permettant la récupération de deux phases produites, respectivement gazeuse et solide, et la combustion de ces deux phases pour produire de la vapeur destinée à alimenter l'unité de production de farines. The installation according to the invention therefore makes it possible to successfully destroy meat-and-bone meal, in particular beef meat unfit for animal consumption. It also allows and above all an energy recovery from this destruction by thermolysis by allowing the recovery of two phases produced, respectively gaseous and solid, and the combustion of these two phases to produce steam intended to supply the flour production unit. .
En cours de fonctionnement, l'installation est quasi-autonome énergétiquement, ce qui la rend très attractive en termes d'investissement et de fonctionnement. During operation, the installation is almost energy self-sufficient, which makes it very attractive in terms of investment and operation.
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