HU216412B - Berendezés hulladék szállítására pirolízisreaktorban - Google Patents

Abstract

A hűlladékőt (A) szállító berendezésnek szállítócsatőrnáhőz (8)őldalról csatlakőzó, hűlladékőt betápláló aknája (4) van. Aszállítócsatőrnában (8) hősszanti irányban mőtőrral (20) hajtőttbetáplálócsiga (14) van elhelyezve. A szállítócsatőrna (8)pirőlízisreaktőrba (10), különösen svéldőbba tőrkőllik, amelyetfélkőkszőló eljárással működtetnek. Annak érdekében, hőgy jó tömítésmellett is jó legyen a belső tér betáplálása, a találmány szerint aszállítócsatőrna (8) háza (8a) és a pirőlízisreaktőr (10) fala közöttitéren áthaladó nyőmvőnallal legalább egy csővezeték (32) van elrendeve, amely a pirőlízisreaktőr (10) belső terét a külső környezettelköti össze. A pirőlízisreaktőr (10) bemenete a pirőlízisreaktőr (10)átmérőjénél kisebb átmérőjű bemeneti csővel (13) áll összekötte ésben,tővábbá a szállítócsatőrna (8) kimeneti őldala a bemeneti csövön (13)belül tömített és rögzített elrendezésű. A szállítócsatőrna (8)házának (8a) keresztmetszete körtől eltérő. A csővezeték ( 2)nyőmvőnala a bemeneti cső (13) és a szállítócsatőrna (8) közötti térenvan keresztülvezetve. ŕ

Description

A találmány hulladék szállítására szolgáló olyan berendezés, amelyben hulladékbetápláló akna csatlakozik olyan szállítócsatomához, amelyben hosszirányban motorral hajtott betáplálócsiga van elrendezve, és amelyben a szállítócsatoma pirolízisreaktorhoz, előnyösen hossztengelye mentén forgatható félkokszoló (svél)dobhoz van csatlakoztatva, ahol a szállítócsatoma háza és a pirolízisreaktor fala közötti térben legalább egy, a pirolízisreaktor belső terét a külső környezettel összekötő csővezeték van elrendezve. A szállítóberendezés felhasználási területe a termikus, különösképpen a félkokszoló eljárással történő hulladékfeldolgozás.

A hulladékfeldolgozás területén ismertté vált az úgynevezett félkokszoló (svél) eljárás. Az eljárást és egy e szerint működő termikus hulladékfeldolgozó berendezést ismertet például az EP-A-0302 310, valamint a DE-A-38 30153 számú szabadalmi leírás. A félkokszoló eljárással működő hulladékfeldolgozási célú berendezés lényeges eleme egy pirolízisreaktor és egy magas hőmérsékletű égetőkamra. A pirolízisreaktor a bevezetőben említett hulladékszállító berendezésen keresztül érkező hulladékot egy, a sztöchiometrikus viszonyok alatt lefolyó félkokszoló eljárás során svélgázzá és pirolízismaradvánnyá alakítja át. A svélgázt és a pirolízismaradványt megfelelő előkészítést követően a magas hőmérsékletű égetőkamra égetőjébe vezetik. Itt olvadék állapotú folyós salak keletkezik, amely kitárolható a berendezésből, és amely kihűlés után megüvegesedett szilárd halmazállapotú lesz. A keletkező füstgázt füstgázvezetéken és kéményen át a szabadba vezetik. Ebbe a füstgázvezetékbe be van iktatva előnyösen egy fáradt hőt gőzzé alakító hőcserélő, mint hűtőberendezés, egy porszűrő berendezés és egy füstgáztisztító berendezés. Továbbá a füstgázvezetékben található egy gázsűrítő, amely közvetlenül a füstgáztisztító berendezés kimenetén van elrendezve, és amely például egy elszívóventilátor. A beépített gázsűrítő kis értékű vákuum fenntartására szolgál a pirolízisreaktorban. Ez a vákuum akadályozza meg, hogy svélgáz lépjen ki a környezetbe a pirolízisdob karimatömítésein át.

A szállítóberendezés különböző fajtájú szemetet, például aprított háztartási hulladékot, háztartási hulladékhoz hasonló ipari hulladékot és aprított darabos lomot, de víztelenített iszapot is betáplál a félkokszoló dobba.

Kiderült, hogy egy félkokszoló égetőberendezésben a hulladékszállító berendezés eldugulhat, vagy üzemzavar keletkezhet, ha a hulladékbetápláló aknából túl nagy hulladékdarabok esnek be a szállító- vagy betáplálócsiga menetei közé. A folyamatos üzem érdekében azonban szükséges a betáplálócsiga üzemzavarának, eldugulásának elkerülése, hiszen rendszerint folyamatosan érkezik az új szemét- vagy hulladékszállítmány. A hulladék zökkenőmentes szállítása érdekében az is szükséges, hogy az ne tapadjon rá a szállítócsigára, és ne forogjon együtt a csigalapáttal. Ezt elérendő, szállítócsigák esetén szokásos, hogy a csigaház falán lécek vannak elrendezve, amelyek benyúlnak a csiga és a ház közti térbe. Ha a szállítócsiga forog, a továbbítandó anyag együttforgását megakadályozzák a lécek. Ez utóbbiak azonban nagy igénybevételnek vannak kitéve.

A DE-A-3830151, a DE-A-3830 152 és a DE-A-38 30 153 számú szabadalmi leírásokból fűtőberendezéssel ellátott, hulladékfeldolgozásra szolgáló olyan pirolízisreaktorok ismerhetők meg, amelyekben a svéldobban a hulladék közvetlen fűtésére szolgáló csővezetékek végén levegő kilépését szolgáló kimeneti füvókák vannak. Ezeket a csővezetékeket átvezetik egy fűtőgázas házon, a svéldob mentén (oldalán). Az ismert konstrukciók különleges és ezért drága tömítési megoldást igényelnek.

Az US 4,142,867 számú szabadalmi leírás olyan berendezést ismertet éghető gáz előállítására, amelynek hulladéktartálya, több, alatta elhelyezett alacsony hőmérsékletű, hossztengelye körül forgatható félkokszoló kamrája (svéldobja) van, ahol a félkokszoló dobokban keletkezett gázt éghetőgáz-reaktorba vezetik. A svéldobban a hulladékszint fölött vízgőz- vagy párabevezető cső nyúlik be, amelyen permetezőfüvókák vannak. Hátrányos ennél a megoldásnál, hogy a svéldob nincs összekötve a hulladéktartállyal, és a hulladék egy lezárható fedélen keresztül adagolható a svéldobba, ami bonyolultabbá teszi a kezelést, nem biztosítja a folyamatos utántöltést, és a fedél nyitásakor svélgáz jut a környezetbe.

A találmány alapjául szolgáló feladat a bevezetőben említett fajtájú hulladékszállító berendezés olyan kiképzése, hogy legalább egy külső csővezeték, viszonylag kis ráfordítással legyen a pirolízisreaktorhoz csatlakoztatható.

A feladat találmány szerinti megoldása berendezés hulladék szállítására pirolízisreaktorban, amelynek hulladékot betápláló aknája szállítócsatomához csatlakozik, a szállítócsatomában hosszanti irányban motorral hajtott betáplálócsiga van elrendezve, a szállítócsatoma pirolízisreaktorhoz, célszerűen hossztengelye körül forgatható svéldobhoz van csatlakoztatva, ahol a szállítócsatoma háza és a pirolízisreaktor fala közötti térben legalább egy, a pirolízisreaktor belső terét a külső környezettel összekötő csővezeték van elrendezve. A berendezést az jellemzi, hogy a pirolízisreaktor bemenete a pirolízisreaktor átmérőjénél kisebb átmérőjű bemeneti csővel áll összeköttetésben, továbbá a szállítócsatoma kimeneti oldala a bemeneti csövön belül tömített és rögzített elrendezésű, a szállítócsatoma házának (8) keresztmetszete körtől eltérő, és a csővezeték nyomvonala a bemeneti cső és a szállítócsatoma közötti téren van keresztülvezetve.

A betáplálócsiga elakadását lehetőség szerint el kell kerülni. Annak érdekében, hogy a hulladék együtt forgását a szállítócsigával megakadályozzuk, a szállítócsiga és annak fala között egy kitérési lehetőséget biztosító térbeli üreget lehet elrendezni. Ez azáltal jön létre, hogy a szállítócsiga hossztengelyétől, arra merőlegesen a hossztengelyhez képest kifelé mérve a szállítócsiga legnagyobb sugara és a ház fala között mért legnagyobb távolságon, a mért sugár irányától függően, változó mértékű térrész marad szabadon. Ezzel biztosított, hogy a szállított hulladék időről időre leválhat a szállítócsigáról úgy, hogy a hulladék nem forog együtt a szállítócsigával.

Előnyös, hogy a ház belső falán nem kell léceket elhelyezni - amint az eddig szokásos volt - annak meg2

HU 216 412 Β akadályozására, hogy a szállított anyag együtt forogjon a szállítócsigával. Miközben az ilyen lécek nagy kopási igénybevételnek vannak kitéve, a találmány szerinti szállítóberendezés lényegében kopásmentes üzemű.

Egyik előnyös kiviteli alak szerint a szállítócsatoma házának keresztmetszete sokszög alakú. Ez a sokszög alakú keresztmetszet lehet vályú alakú, amelynek alja sokszög, felső része derékszögű. A keresztmetszet alakja lehet akár egyenlő oldalú sokszög is.

Ezek a kiviteli alakok is azt eredményezik, hogy a szállítandó hulladék nem forog együtt a szállítócsigával.

A csővezeték(ek) többféle célt szolgálhat(nak), például levegő bevezetését a pirolízisreaktorba.

Előnyös az a kiviteli alak, amelyben a pirolízisreaktor bemenetén bemeneti cső van elrendezve, a szállítócsatorna vége a bemeneti cső belsejébe benyúló, csövön belül tömített, továbbá rögzített helyzetű, továbbá amelyben a csővezeték nyomvonala a bemeneti cső és a szállítócsatoma közötti térben húzódik.

A szállítóberendezés elhelyezhető a pirolízisreaktor bemenetén és/vagy kimenetén. Tehát hossztengelye mentén forgatható pirolízisreaktor hulladékkal történő betáplálására vagy a reaktorból történő kitáplálásra szolgáló olyan szállítóberendezésről van szó, amelynek előnyösen van:

a) egy, a pirolízisreaktoron rögzített csöve, amely együtt forgatható a pirolízisreaktorral, annak hossztengelye mentén,

b) egy, a cső végén elrendezett tömítőgyűrűje,

c) egy, a csőbe benyúló, álló helyzetű szállítócsatornája,

d) egy, a szállítócsatoma külső kerületén rögzített ellengyűrűje a tömítőgyűrű számára, és

e) legalább egy csővezetéke, amely kívülről, a szállítócsatoma háza és a cső közötti téren átmenőén a pirolízisreaktor belsejébe vezet.

A találmány kiviteli példáit az alábbiakban két ábra alapján ismertetjük részletesebben.

Az 1. ábra egy félkokszoló eljárással üzemelő hulladékégető berendezés részét képező hulladékszállító berendezés hosszmetszetét ábrázolja, a 2. ábra pedig az 1. ábra II—II vonal menti metszetét.

Az 1. ábra szerint az A hulladék szállításához olyan 2 szállítóberendezés szolgál, amelynél ejtőakna vagy hulladékot betápláló 4 akna oldható 6 rögzítőelemekkel csatlakozik egy álló helyzetű 8 szállítócsatomához. A 8 szállítócsatoma itt etetőcsiga vályújaként van kialakítva, amelynek 8a háza előnyösen sokszög keresztmetszetű, amint a 2. ábrán látható. A 8a ház 9 hossztengelye jelölt. A 8 szállítócsiga 10 pirolízisreaktorba torkollik, jelen esetben egy saját 11 hossztengelye körül forgó olyan svéldobba, amely 11 hossztengelyével párhuzamosan elrendezett 12 fűtőcsövekkel van felszerelve. A 12 fíítőcsöveket, amelyekből az 1. ábrán csak kettő, a

2. ábrán pedig negyvennyolc látható, h futőgázzal, például forró levegővel fűtjük. Rögzítésük 12s homlokgyűrűvel történik, amelyhez központosán bemeneti 13 cső csatlakozik. A 8 szállítócsatoma vége koncentrikusan ezen bemeneti 13 cső belsejébe nyúlik be. Amint lentebb kifejtjük, az elemek összeillesztésénél gondoskodtunk a jó tömítettségről.

A rendeltetésszerű üzem közben álló helyzetű 8 szállítócsatoma belsejében egy szállító vagy betápláló 14 csiga van elrendezve, amelynek 15 hossztengelye a 8 szállítócsatomáéval lényegében párhuzamos. A betápláló 14 csiga 16 tengelyét 18 hajtómű közvetítésével 20 motor hajtja. Az A hulladékot betápláló 4 akna a 8 szállítócsatoma végén - attól oldalsó irányban vagy a fölött merőlegesen elrendezve - helyezkedik el. Az A hulladékot 22 nyíláson tápláljuk be, és 24 nyíláson vezetjük el.

Az A hulladéknak az ejtő 4 aknából a 10 pirolízisreaktor svéldobjába történő szállítása közben fontos, hogy sem a levegő oxigénje ne jusson a betápláló 22 nyíláson át a svéldobba, sem svélgáz ne jusson ki a svéldobból a szállított A hulladékkal ellenáramban a belépő 22 nyíláson át a környezetbe. Ennek megakadályozása érdekében a betápláló 14 csigának egy középső 14a szakasza kisebb menetemelkedésű, mint a betápláló 14 csiga többi része, vagy a kezdő 14b szakasz. Ezzel elérjük, hogy a szállított A hulladék ezen középső 14a szakaszon erősebben lesz összenyomva, mint a többi szakaszon, ami ahhoz vezet, hogy a 14 betáplálócsiga 14a szakaszán a 8 szállítócsatoma 8a házán belül a teljes térfogat ki van töltve az A hulladékkal. Maga a szállított A hulladék ott a 8a házat gáztömören elzárja. Ekkor sem levegő nem juthat a 22 nyílástól a 24 nyílásig, sem svélgáz nem áramolhat ezzel ellenkező irányba. Szállítási irányban a tömítési zónán túl, amely a betápláló 14 csiga 14a szakaszán van, a betápláló 14 csigának ismét nagyobb a menetemelkedése. Ezáltal fellazul a 8 szállítócsatoma teljes keresztmetszetét elfoglaló A hulladéktöltet.

Jelentősége van továbbá annak, hogy a geometriai elrendezés következtében a 8 szállítócsatoma 8a háza és a 10 pirolízisreaktor közötti 30 térben elrendezésre kerül legalább egy, kívülről a 10 pirolízisreaktorba vezető 32 csővezeték. A jelen esetben a 2. ábra szerint három 32 csővezeték van elrendezve. A szóban forgó 30 tér itt a 8a ház és a bemeneti 13 cső között található. A 32 csővezetékek itt föl nem használt térrészekben vannak a 8a házon kívül elrendezve. A 32 csővezetékek arra szolgálnak, hogy például 1 levegőt, inért gázt, vizet vagy vízgőzt - mely utóbbi túlhevített is lehet - juttassanak be. A bejuttatott 1 levegő szolgálhat a svélgáz részleges elégetésére a 10 pirolízisreaktorban. A 32 csővezetéken két kilépő 35 fuvókát jelöltünk az 1. ábrán, amelyek levegőzési vagy égetési célt szolgálnak. Túlhevített gőz bevitele által az A hulladék a 10 pirolízisreaktorban közvetlen módon melegszik fel és szárad meg.

Jelentősége van továbbá annak, hogy a 10 pirolízisreaktor tömítése a környezet felé jó legyen. Ezen célból a bemeneti 13 cső végén 40 csúszógyűrűs tömítés van, amelynek egy együtt forgó 42 csúszógyűrűje és egy rögzített helyzetű 44 ellengyűrűje van, amelyek acélból készülhetnek. A 44 ellengyűrű egy olyan 46 gyűrűn van rögzítve, amelyet 48 hegesztési varrat segítségével rögzítettek a 8a házhoz.

Annak érdekében, hogy a 8 szállítócsatoma 8a házát a szállított A hulladékkal gáztömören elzárjuk, a 2 szállítóberendezést teljes töltettel kell működtetni. Annak

HU 216 412 Β érdekében, hogy az A hulladék viszonylag nagy és kemény darabjai ne tudják eldugítani a betápláló 14 csigát, a 8a házon belül előirányozhatunk különböző geometriai elhelyezkedésű és alakú 34 kitérőtereket az ilyen nagyobb hulladékdarabok részére. Más szóval: a 8 szállítócsatoma keresztmetszete nemcsak a bemutatott sokszög alakú lehet, hanem más alakú keresztmetszettel is rendelkezhet. A forgó betápláló 14 csigával szállít, viszonylag nagy hulladékdarabokat benyomjuk ezekbe a 34 kitérőterekbe, és együtt szállítjuk tovább a hosszanti irányban szállított A hulladékkal úgy, hogy a betápláló 14 csiga nem dugulhat el. A 34 kitérő terek rendszerint a betápláló 14 csiga fölött vagy mellette oldalt helyezkednek el.

Az 1. ábra szerint az A hulladékot a forgó svéldobban a 12 fűtőcsövekkel közvetve fűtjük a h fűtőgáz segítségével. Ezt a h fűtőgázt egy rögzített térbeli helyzetű, nem ábrázolt fűtőgáz-beléptető házon át vezetjük be a svéldobba (10 pirolízisreaktorba), amelynek csőfenéklemezén vannak a párhuzamosan futó 12 fűtőcsövek, egyik végükkel rögzítve. Másik végük a 12s homlokgyűrűben - csőfenéklemezen - vannak rögzítve, amely egy „hideg” h fűtőgáz kiléptető 50 ház falának részét képezi. Ettől az 50 háztól a h fűtőgáz egy kieresztőnyílásba jut. A h fűtőgáz-kiléptető 50 ház tömítésére a forgó 10 pirolízisreaktorhoz és a 13 csőhöz képest 52 és 54 gyűrűs tömítések szolgálnak. Ennek megfelelően a h fűtőgáz-beléptető házán is (nem ábrázolt) gyűrűs tömítések vannak elrendezve. A 10 pirolízisreaktor belső teréből, pontosabban a „forró” csőfenéktől egy (nem ábrázolt) kihordócső vezet egy álló helyzetű kihordóberendezés belső terébe. A kihordócsővel ezen kihordóberendezésbe jutó svélanyag ott svélgázra és maradványra válik szét. Az utóbbi a félkokszoló (svél) eljárással és arra alkalmas (nem ábrázolt) berendezéssel különféle éghető és inért frakciókra osztható fel és választható szét, mielőtt az éghető részt egy (nem ábrázolt) magas hőmérsékletű égetőkamrába vezetjük.

Még rá kell mutatnunk arra, hogy a legalább egy 32 csővezeték helyett vagy mellett a 8 szállítócsatoma 8a háza és a 10 pirolízisreaktor (vagy annak bemeneti 13 csöve) közötti 30 térben természetesen egy elvezető 32 csővezeték is elhelyezhető. Ez az elvezető 32 csővezeték szolgálhat például elszívócsőként a 10 pirolízisreaktor belső teréből a vízgőz elvezetésére. Lehetséges továbbá olyan kialakítás is, hogy egy bevezető vagy elvezető 32 csővezeték a 10 pirolízisreaktor bemenete helyett annak kimenetén van elrendezve, éspedig egy kimeneti cső felhasználásával, amely utóbbi a bemeneti 13 csövet helyettesíti.

Claims (8)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Berendezés hulladék szállítására pirolízisreaktorban, amelynek hulladékot (A) betáplálóaknája (4) szállítócsatomához (8) csatlakozik, a szállítócsatomában (8) hosszanti irányban motorral (20) hajtott betáplálócsiga (14) van elrendezve, a szállítócsatoma (8) pirolízisreaktorhoz (10), célszerűen hossztengelye (11) körül forgatható svéldobhoz van csatlakoztatva, ahol a szállítócsatoma (8) háza (8a) és a pirolízisreaktor (10) fala közötti térben (30) legalább egy, a pirolízisreaktor (10) belső terét a külső környezettel összekötő csővezeték (32) van elrendezve, azzal jellemezve, hogy a pirolízisreaktor (10) bemenete a pirolízisreaktor (10) átmérőjénél kisebb átmérőjű bemeneti csővel (13) áll összeköttetésben, továbbá a szállítócsatoma (8) kimeneti oldala a bemeneti csövön (13) belül tömített és rögzített elrendezésű, a szállítócsatoma (8) házának (8a) keresztmetszete körtől eltérő, és a csővezeték (32) nyomvonala a bemeneti cső (13) és a szállítócsatoma (8) közötti téren van keresztülvezetve.
2. 2. Az 1. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szállítócsatoma (8) házának (8a) keresztmetszete sokszög alakú.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a bemeneti cső (13) vége csúszógyűrűs tömítéssel (40) van ellátva.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a bemeneti csövön (13) fűtőgáz (h) átbocsátására szolgáló ház (50) van csúszó módon rögzítve.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csővezeték (32) inért gáz, vagy víz, vagy vízgőz, vagy előnyösen levegő (1) szállítására alkalmas kialakítású.
6. 6. Az 1 -5. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a pirolízisreaktoron (10) belül a csővezeték (32) kilépőfúvókával (35) van ellátva.
7. 7. Az 1 -6. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a betáplálócsigának (14) különböző menetemelkedésű szakaszai (14a, 14b) vannak.
8. 8. Berendezés hulladéknak be- vagy kihordására hossztengelye mentén forgatható pirolízisreaktorba vagy pirolízisreaktorból, azzal jellemezve, hogy a pirolízisreaktoron (10) a pirolízisreaktorral (10) annak hossztengelye mentén együtt forgatható, a pirolízisreaktor (10) keresztmetszeténél kisebb keresztmetszetű bemeneti cső (13) van rögzítve, a bemeneti cső (13) végén csúszógyűrű (42) van rögzítve, a bemeneti csőbe (13) benyúló, helyhez kötött szállítócsatomája (8) van, a szállítócsatoma (8) külső kerülete mentén a csúszógyűrű (42) párját képező ellengyűrű (44) van elrendezve; és legalább egy bevezető vagy elvezető csővezetéke (32) van, amely összeköti a külső környezetet a pirolízisreaktor (10) belső terével, és át van vezetve a szállítócsatoma (8) körtől eltérő keresztmetszetű háza (8a) és a bemeneti cső (13) közötti téren (30).