HU216861B - Eljárás és berendezés laza állagú hulladék termikus ártalmatlanítására - Google Patents

Eljárás és berendezés laza állagú hulladék termikus ártalmatlanítására Download PDF

Info

Publication number
HU216861B
HU216861B HU9602730A HUP9602730A HU216861B HU 216861 B HU216861 B HU 216861B HU 9602730 A HU9602730 A HU 9602730A HU P9602730 A HUP9602730 A HU P9602730A HU 216861 B HU216861 B HU 216861B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
waste
oxygen
furnace
pyrolysis
process according
Prior art date
Application number
HU9602730A
Other languages
English (en)
Inventor
Stefan Forsberg
Ruedi Frey
Ernst Hugentobler
Patrick Müller
Hans Rüegg
Thomas Ungricht
Original Assignee
Von Roll Umwelttechnik Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Von Roll Umwelttechnik Ag filed Critical Von Roll Umwelttechnik Ag
Publication of HU9602730D0 publication Critical patent/HU9602730D0/hu
Publication of HUP9602730A1 publication Critical patent/HUP9602730A1/hu
Publication of HU216861B publication Critical patent/HU216861B/hu

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • F23G5/0276Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage using direct heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00Combustion
    • F23G2202/10Combustion in two or more stages
    • F23G2202/101Combustion in two or more stages with controlled oxidant supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00Combustion
    • F23G2202/20Combustion to temperatures melting waste
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00Furnace arrangements
    • F23G2203/50Fluidised bed furnace
    • F23G2203/501Fluidised bed furnace with external recirculation of entrained bed material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2205/00Waste feed arrangements
    • F23G2205/10Waste feed arrangements using ram or pusher
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2205/00Waste feed arrangements
    • F23G2205/16Waste feed arrangements using chute
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L2900/00Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/07005Injecting pure oxygen or oxygen enriched air
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

Abstract

A találmány tárgya eljárás és berendezés laza állagú hűlladék termikűsártalmatlanítására. A találmány szerinti eljárás sőrán a laza állagúhűlladékőt előkezelés nélkül egy első lépcsőben átfőrgatás éstővábbítás mellett, egy, legalább 40% őxigént tartalmazó gázthőzzávezetv pirőlizálják, aminek sőrán – a hűlladék éghetőalkőtórészeire vőnatkőztatva – a sztöchiőmetrikűs mennyiségnél kisebbmennyiségű őxigént vezetnek be. Egy másődik lépcsőben a szilárdpirőlízisterméket éghető alkőtórészeinek, és adőtt esetben apirőlízisgázőknak egy, legalább 40% őxigént tartalmazó gáz beviteléveltörténő elégetése révén megőlvasztják, miközben annyi őxigént vezetnekbe, amennyi az őlvasztási hő fejlesztéséhez szükséges. A találmányszerinti eljárást megvalósító berendezésre az jellemző, hőgy egyrészttartalmaz egy pirőlíziskemencét (1) hűlladéktővábbító és -átfőrgatóeszközökkel, másrészt egy, a pirőlíziskemencéhez 1) csatlakőztatőttőlvasztókemencét (10), ahől mindegyik kemence legalább 40% őxigénttartalmazó gáz bevezetésére alkalmas eszközökkel van ellátva. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás laza állagú hulladék termikus ártalmatlanítására, amelynek során a hulladék éghető alkotórészeinek legalább egy részét elégetik, a hulladék éghetetlen, szilárd alkotórészeit pedig megolvasztják. A találmány tárgyát képezi az eljárás megvalósítására alkalmas berendezés is.
Laza állagú hulladék ártalmatlanítására szolgáló eljárások ismertek például a CH 482 988 és a CH 432 703 számú szabadalmi leírásokból, amelyeknél a hulladék éghető alkotórészeit egy olvasztókemencében elégetik, és az éghetetlen alkotórészeket olvadékként lecsapolják. Valamennyi eddigi ilyen jellegű eljárásnál nagy problémát jelent a hulladék inhomogenitása és az ebből adódó teljesítmény- és nyomásingadozások, ami mindeddig elengedhetetlenné tette a hulladék előkezelését. Az előkezelés szokásosan a hulladék szétválogatásából, előaprításából, valamint összekeveréséből és homogenizálásából áll. Azonban még ezen intézkedések révén sem garantálható, hogy ne tápláljanak be egyszerre jelentősebb, hulladékhoz kötődő vízmennyiségeket az olvasztókemencébe, amelyek ott a robbanásszerű elpárolgás következtében túl nagy nyomásingadozásokhoz vezetnek. A fentiekben említett iratokból megismerhető eljárásoknál ezért a hulladékot egy elkülönített térben előszárítják, hogy azután járulékos tüzelőanyagok hozzáadagolása mellett egy olvasztótérben elégessék és megolvasszák. Az idegen tüzelőanyagok felhasználása a szükséges olvasztási hőmérséklet eléréséhez megdrágítja, és emiatt gazdaságtalanná teszi az eljárást.
A találmány által megoldandó feladat ezért egy olyan, a bevezetőben vázoltak szerinti, de gazdaságosabb eljárás kifejlesztése, amelynél a hulladék nagy ráfordítást igénylő, speciális előkezelése nélkül, és idegen energia felhasználása nélkül is jól kézben tartható, előnyösen állandó nyomásviszonyok hozhatók létre.
A kitűzött feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy egy első lépcsőben a laza állagú hulladékot átforgatás és továbbítás mellett, valamint egy, legalább 40% oxigént tartalmazó gáz bevezetése mellett pirolizáljuk, aminek során - a hulladék éghető alkotórészeire vonatkoztatva - a sztöchiometrikus mennyiségnél kisebb mennyiségű oxigént vezetünk be, és eközben szilárd pirolízisterméket és éghető pirolízisgázokat állítunk elő, majd egy második lépcsőben a szilárd pirolízisterméket éghető alkotórészeinek és adott esetben a pirolízisgázoknak egy, legalább 40% oxigént tartalmazó gáz bevitelével történő elégetése révén megolvasztjuk, miközben annyi oxigént vezetünk be, amennyi az olvasztási hő fejlesztéséhez szükséges.
Meglepő módon arra a megállapításra jutottunk, hogy a találmány szerinti eljárásból távozó füstgázok csak kevés nitrogén-oxidot tartalmaznak, így a hulladékégető berendezésekből távozó füstgázok tisztításánál egyébként feltétlenül szükséges és nagy ráfordítást igénylő nitrogénmentesítés elmaradhat.
A találmány szerinti eljárás egy további előnyét jelenti a füstgázmennyiség minimalizálása a nagy oxigénhányaddal rendelkező gázok alkalmazása következtében. A füstgázmennyiség jelentős csökkentése azt eredményezi, hogy az utánkapcsolt füstgáztisztító és füstgázhűtő berendezések jóval kisebbre méretezhetők, és ezáltal olcsóbban kivitelezhetők. Ezenkívül egy viszonylag kis távozó füstgázmennyiség az előírt határértékek betartása mellett csekély mértékű károsanyag-kibocsátással jár.
A találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmas berendezésre alapvetően az jellemző, hogy tartalmaz egy, az első eljárási lépcsőt megvalósító pirolíziskemencét, amelynek a hulladék tüzelőtéren keresztüli továbbítására és átforgatására alkalmas eszközei vannak, amely tüzelőtérbe legalább 40% oxigént tartalmazó gázt beadagoló bevezetőnyílás torkollik, emellett a berendezés tartalmaz egy, a pirolíziskemencéhez csatlakoztatott és a második eljárási lépcső megvalósítására alkalmas olvasztókemencét, amelynek az első eljárási lépcsőből származó szilárd pirolízistermékhez legalább 40% oxigént tartalmazó gáz bejuttatását biztosító eszközei vannak.
A találmányt részletesebben kiviteli példa kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük, amely egy, a találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmas berendezést tüntet fel vázlatosan.
A rajzon 1 hivatkozási számmal egy pirolíziskemencét jelöltünk. A kezelendő hulladékot, főként háztartási hulladékot különleges előkezelés nélkül, különösen homogenizálás nélkül, részletesebben nem ábrázolt módon egy 2 etetőtölcsérbe öntjük bele, és egy, a 2 etetőtölcsér alján elrendezett 3 adagolótolattyú segítségével egy 5 rostélyra toljuk, amely az 1 pirolíziskemence 4 tüzelőterében van elrendezve. A 3 adagolótolattyú minden egyes előretolásával azonos mennyiségű hulladékot juttatunk az 5 rostélyra. Az ilyen jellegű rostélyok önmagukban már ismertek, például a hulladékégetésből.
A hulladékot egy első eljárási lépcsőben az 5 rostélyon továbbítjuk a 4 tüzelőtéren keresztül, és ennek során megszárítjuk és pirolízisnek vetjük alá. Legalább 40% oxigént tartalmazó gáz bevezetése mellett a hulladékban levő éghető gázokat a hulladékréteg fölött elégetjük, és az ezen égetési folyamatból származó sugárzó hő biztosítja a pirolízist. Ennek során az oxigént - a hulladék éghető alkotórészeire vonatkoztatva - egy, a sztöchiometrikus mennyiségnél kisebb mennyiségben adagoljuk be.
A nagy oxigénhányaddal rendelkező gáz 4 tüzelőtérbe való bevezetésére az 5 rostélyon levő hulladékréteg fölött helyileg elosztva több 7 bevezetőelem torkollik az 1 pirolíziskemencébe. A 7 bevezetőelemek kialakíthatók előnyösen gázlándzsákként, fuvókákként vagy radiális furatokkal ellátott csövekként. Oxigént tartalmazó gázként felhasználható technikai oxigén, körülbelül 90% oxigéntartalommal, azután oxigénnel dúsított levegő vagy tiszta oxigén is. A legalább 40% oxigént tartalmazó gáz bevezetése a hőmérséklet-alakulás függvényében a kívánt módon vezérelhető, hogy az 1 pirolíziskemencében jól kézben tartható hőmérsékleti viszonyok legyenek biztosítva.
Az 5 rostélyon levő hulladékréteg fölött a 4 tüzelőtérbe bevezetett oxigén a hulladékból távozó éghető,
HU 216 861 Β illékony anyagokkal együtt lángokat képez. A hulladékréteg a hősugárzás hatására annyira felhevül, hogy pirolízis megy végbe. Az illékony anyagok részben elégnek. A pirolízis szilárd terméke egy éghető alkotórészeket is tartalmazó salak. Az éghető alkotórészek főként szenet jelentenek. A pirolízis során a hulladék szárítására, valamint a hulladék lehetőleg valamennyi illékony alkotórészének elpárologtatására törekszünk, továbbá olyan szilárd, száraz pirolízistermék létrehozására, amely lehetőleg minél nagyobb hányadban tartalmaz éghető alkotórészeket.
Az 5 rostély továbbítási funkciója mellett a hulladék folyamatos átforgatásáról is gondoskodik, így egyre újabb hulladékfelületek vannak kitéve hőkezelésnek a 4 tüzelőtérben. Ebből a célból egy rostélypálya önmagában ismert és részletesebben nem ábrázolt módon több, lépcsőszerűen egymás mögött elrendezett rostélytömbsort tartalmaz, ahol váltakozva helyhez kötött és mozgatható rostélytömbsorok követik egymást. Az 5 rostélyon levő hulladékot a mozgatható rostélytömbsorok tolómozgása előretolja és egyidejűleg átforgatja. A lejtős rostélypálya ezenkívül a hosszában összetevődhet több 6 rostélyelemből is, amelyek mozgatható és helyhez kötött rostélytömbsorokkal rendelkeznek. A rajzon vázlatosan három ilyen 6, 6’, 6” rostélyelem látható, amelyek egymástól függetlenül mozgathatóak. Ezenkívül több rostélypálya is felszerelhető egymás mellé, amelyek együttesen képezik a rostély szélességét. A 6 rostélyelemek és a rostélypályák száma a hulladék előirányzott térfogatáramának nagyságától függ.
A szilárd pirolízisterméket, valamint az el nem égetett illékony anyagokat egy, az 1 pirolíziskemencéhez utánkapcsolt 10 olvasztókemencébe vezetjük.
A 10 olvasztókemencében egy második eljárási lépcsőre kerül sor. A szilárd pirolízistermék éghető alkotórészeit legalább 40% oxigént tartalmazó gáz hozzáadagolása mellett elégetjük, a nem éghető alkotórészeket pedig megolvasztjuk. Az oxigént tartalmazó gáz, előnyösen körülbelül 90% oxigénhányadú technikai oxigén (adott esetben azonban akár oxigénnel dúsított levegő vagy tiszta oxigén) behívását a rajzon vázlatosan csupán egy 11 nyíllal érzékeltetjük, ami azonban a gyakorlatban az olvadékfürdő felszínére, illetve az olvadékíürdőn elégő és megolvadó szilárd pirolízistermékre irányított lándzsákon vagy fuvókákon keresztül valósul meg. A behívás előnyösen olyan sebességgel történik, amely legalább a hangsebességnek felel meg. Ezáltal a hulladékréteg kellő örvényeltetését és átkeverődését éljük el.
A 10 olvasztókemence az egyik előnyös kiviteli alakjánál egy függőleges, hengeres 12 kemencetérrel rendelkezik, amelybe a rajzon fel nem tüntetett módon ferdén lefelé irányított lándzsák torkollanak, egy képzeletbeli körhöz érintőlegesen, így a nagy oxigénhányaddal rendelkező gáz bevezetése révén az olvadék forgásba jön, ami jó átkeveredést, gyors megolvadást és egyenletes elégést biztosít. Ugyancsak előnyös, ha a gázt bevezető füvókák vagy lándzsák a falbéléstől bizonyos távolságra torkollanak a 12 kemencetérbe; ily módon minimális az olvadék mozgása a fal közelében, miáltal a falbélés termikus/mechanikus igénybevétele is minimális lesz. A szilárd pirolízistermék éghető alkotórészei közvetlenül a forgó olvadékfürdőn nyugodtan és nyomásingadozások nélkül eléghetnek, miközben az ezáltal kinyert hőenergia elegendő a nem éghető alkotórészek megolvasztásához, anélkül, hogy járulékos tüzelőanyagokra lenne szükség. Mivel az 1 pirolíziskemencében előállított éghető gázokat a rajzon bemutatott előnyös kiviteli alaknál szintén keresztülvezetjük a 10 olvasztókemencén (bár ezeket az éghető gázokat közvetlenül egy utóégetésnek is alávethetjük, külső hőenergia-hasznosítással), ezen pirolízisgázok egy részét itt el is égethetjük, és szintén felhasználhatjuk az olvasztási folyamathoz szükséges hőenergia előállítására. A mindenkori hőigénynek megfelelően azonban a 12 kemencetér felső tartományába történő járulékos oxigénbehívás révén az olvadékfürdő fölött egy járulékos gázégetés is végezhető. Ez a járulékos hőtermelés a gázégetéskor felszabaduló hő lefelé történő sugárzását eredményezi az olvadék felé, és növeli az olvasztási folyamat hatékonyságát.
A második eljárási lépésben annyi oxigént vezetünk be, hogy a 10 olvasztókemencében végbemenő égési folyamatnál előállítsuk a szükséges olvasztási hőt, azonban nem képezünk oxigénfelesleget, így nemkívánatos oxidációs reakciók sem zajlanak le, és nem jönnek létre kedvezőtlenül magas hőmérsékletek.
Az eljárás két lépésre történő felosztásával letompítjuk a hőmérsékleti és a nyomáscsúcsokat, miáltal az eljárás jobban szabályozhatóvá válik, és csökken a berendezés igénybevétele.
A 10 olvasztókemencéből kilépő, még mindig éghető gázokat egy 14 utóégető kamrában hőenergia kinyerése mellett utóégetjük. A 14 utóégető kamra egy, a keringő fluid ágy elvén működő fluidizációs reaktorként van kialakítva, amelybe a 10 olvasztókemencéből származó gázokat fluidizálógázokként vezetjük be és oxigén és/vagy égéslevegő hozzáadásával (amint a rajzon egy 13 nyíllal jeleztük) utólagosan elégetjük. A fluid ágy szilárd anyagaként felhasználhatunk kvarchomokot, meszet vagy egyéb anyagokat.
A fluidizációs reaktort akkora gázsebességgel üzemeltetjük, hogy a szilárd részecskék legalább egy része kihordásra kerüljön a füstgázárammal együtt a 14 utóégető kamrából. Egy 15 vezetéken keresztül egy 16 porleválasztóba jutva, a szilárd anyagot különválasztjuk a füstgázáramtól. A 16 porleválasztó kialakítható például ciklonként. A leválasztott szilárd anyagot előnyösen egy külső 17 fluid ágyas hűtőn keresztül visszavezetjük a 14 utóégető kamrába, így létrejön a keringő fluid ágy. A 17 fluid ágyas hűtőben a 16 porleválasztóban különválasztott szilárd anyagot egy helyben maradó (stacioner) fluid ágyban közvetlen vagy közvetett hőátadással lehűtjük, majd egy 18 vezetéken keresztül ismét a 14 utóégető kamrába vezetjük. A 14 utóégető kamrában ez a szilárd anyag felveszi a 10 olvasztókemencéből érkezett forró gázok hőjét, és felmelegszik a 14 utóégető kamrában uralkodó keveredési hőmérsékletre. Az is lehetséges lenne azonban, hogy a 14 utóégető kamra falait hűtő-, illetve hőátadó felületekként alakítsuk ki, vagy további hőátadó felületeket rendezzünk el közvetlenül a
HU 216 861 Β fluid ágyban. Ezek a hőelvezetésre szolgáló intézkedések mind önállóan, mind pedig a külső 17 fluid ágyas hűtővel kombinálva alkalmasak lehetnek arra, hogy a 14 utóégető kamrát a szállópor-olvadáspont alatt, körülbelül 900 °C-os optimális hőmérsékleten üzemeltessük.
A keringetett szilárd anyag igen homogén hőmérséklet-eloszlást biztosít a 14 utóégető kamrában. Ez optimális és egységes reakciófeltételeket hoz létre az utóégetéshez. A keringő fluid ágy a forró gázok nagyon hatékony hűtését teszi lehetővé.
Amint azt a rajzon a 20 nyíllal jeleztük, a 17 fluid ágyas hűtőbe oxigéntartalmú gázokat vezetünk fluidizálógázként, amelyeket a rajzon nem ábrázolt módon a fluid ágy fölött további felhasználás céljára elvezetjük.
A kiégett, szilárd anyagtól megszabadított és lehűtött füstgázokat egy 19 vezetéken keresztül további, nem ábrázolt füstgáztisztító, illetve füstgázhűtő berendezésekhez vezetjük, mielőtt azok a környező atmoszférába kerülnek. Mivel a füstgázok mennyisége mind az első, mind a második eljárási lépcsőben, mind pedig az utóégetésnél az oxigén alkalmazása révén az eddig ismert hulladékártalmatlanítási eljárásokhoz képest lényegesen kisebb, így az ilyen berendezések építési térfogata és költségei is jelentősen csökkenthetők.
A 10 olvasztókemencéből származó olvadékot egy harmadik eljárási lépcsőben redukáló feltételek mellett utókezeljük. Az olvadék a 10 olvasztókemencéből folyamatosan egy utánkapcsolt, első 23 salakkezelő kemencébe folyik, ahol az olvadékban levő nehézfémoxidokat redukció útján fémes formájukba alakítjuk át. A hőmérséklet beállítása az olvadék ezen utókezelésénél a kívánt redukciósebességtől függ. Ebből a célból például szénelektródákat alkalmazhatunk fütőelektródákként a 23 salakkezelő kemencében, amely szénelektródák egyúttal redukálószerként is hatnak.
A hulladékégető berendezésekből származó szilárd maradványok feldolgozására szolgáló, a fentieknek megfelelő eljárást és ezen eljárás megvalósítására alkalmas berendezéseket ismertet a 95 11 647.9 számú európai és a PCT/CH95/00204 számú nemzetközi szabadalmi bejelentés.
A kevéssé illékony, redukált nehézfémek folyékony fázisban gyűlnek össze a 23 salakkezelő kemence alján, ahonnan lecsapolhatok (lásd a rajzon a 25 csapolónyílást és a 26 medencét).
Egy előnyös és a rajzon bemutatott kiviteli alaknál az első 23 salakkezelő kemence a felső tartományban egy második 24 salakkezelő kemencével van összekötve. Az első 23 salakkezelő kemencéből kikerülő üvegolvadék a második 24 salakkezelő kemencébe folyik, ahol a még az üvegolvadékban levő fém újbóli ülepítése történik. A 24 salakkezelő kemencében összegyűlt fémolvadékot a 27 csapolónyíláson keresztül eltávolítjuk és a 28 medencében összegyűjtjük.
A második 24 salakkezelő kemencéből kifolyó üvegolvadék - immár a környezetkárosító nehézfémektől messzemenően megszabadítva - egy 29 vízfürdőben védett lehűtés és szemcsésítés (granuláció) után építési anyagként, például klinkerpótlóként felhasználható az építőiparban.
Az első eljárási lépcső, vagyis a hulladékpirolízis elvégzéséhez a rajzon vázlatosan feltüntetett, 5 rostéllyal ellátott 1 pirolíziskemence helyett egy forgó csőkemence is alkalmazható, amelynél a tüzelőtér forgódobként van kialakítva, amelyen keresztül a hulladékot egyidejű átforgatás mellett továbbítjuk, és eközben a legalább 40% oxigénbányadot tartalmazó gáz bevezetése mellett pirolizáljuk. Egy ilyen eljárás, valamint egy ennek megvalósítására alkalmas forgó csőkemence képezi a 95 112657.2 számú európai szabadalmi bejelentés tárgyát.
Az alábbiakban a találmány szerinti eljárást egy konkrét kiviteli példa alapján ismertetjük részletesebben.
Példa
Egy, a találmány szerinti eljárás megvalósítására szolgáló berendezésben 6000 kg/h hulladékot adagolunk be az 1 pirolíziskemencébe és 1300 Nm3/h (93% oxigénhányaddal rendelkező) technikai oxigén bevezetése mellett pirolizáljuk. A szilárd pirolízisterméket bevezetjük a 10 olvasztókemencébe, ahol 1000 Nm3/h technikai oxigént adunk hozzá és megolvasztjuk. Az éghető pirolízisgázok utóégetése a keringő fluid ágy elvén működő 14 utóégető kamrában történik 1130 Nm3/h technikai oxigén hozzáadása mellett. A külső 17 fluid ágyas hűtőbe 3000 Nm3/h fluidizálólevegőt vezetünk be. (A Nm3 rövidítés normálköbmétert jelent.)
A 10 olvasztókemencében 1180 kg/h mennyiségű olvadékot hozunk létre. Ebből az olvadékból 1100 kg/h granulátumot mint építőanyagot, például klinkerpótlót, valamint 80 kg/h fémötvözetet nyerünk ki.

Claims (17)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás laza állagú hulladék termikus ártalmatlanítására, amelynek során a hulladék éghető alkotórészeinek legalább egy részét elégetjük, a hulladék éghetetlen, szilárd alkotórészeit pedig megolvasztjuk, azzal jellemezve, hogy egy első lépcsőben a laza állagú hulladékot átforgatás és továbbítás mellett, valamint egy, legalább 40% oxigént tartalmazó gáz bevezetése mellett pirolizáljuk, aminek során - a hulladék éghető alkotórészeire vonatkoztatva - a sztöchiometrikus mennyiségnél kisebb mennyiségű oxigént vezetünk be, és eközben szilárd pirolízisterméket és éghető pirolízisgázokat állítunk elő, majd egy második lépcsőben a szilárd pirolízisterméket éghető alkotórészeinek, és adott esetben a pirolízisgázoknak egy, legalább 40% oxigént tartalmazó gáz bevitelével történő elégetése révén megolvasztjuk, miközben annyi oxigént vezetünk be, amennyi az olvasztási hő fejlesztéséhez szükséges.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második lépcsőben az első lépcsőből származó, éghető pirolízisgázok részleges elégetésével járulékos olvasztási hőt viszünk be.
  3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az éghető pirolízisgázok elégetését a második lépcsőben egy, az olvadék fölötti térbe irányuló járulékos
    HU 216 861 Β oxigénbevezetés mellett végezzük, ahol a gázégetés során előállított hő az olvadék felé sugárzik.
  4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az éghető pirolízisgázokat hőkinyeréssel járó utóégetésnek vetjük alá.
  5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az utóégetésnél uralkodó hőmérsékletet 850-900 °C-ra állítjuk be.
  6. 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az utóégetést egy, a keringő fluid ágy elvén működő utóégető kamrában (14) végezzük.
  7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második lépcsőből származó olvadékot egy harmadik lépcsőben redukáló feltételek mellett utókezeljük, aminek során egymástól elkülönítve üvegolvadékot és fémolvadékot nyerünk ki.
  8. 8. A. 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az olvadék utókezelését a harmadik lépcsőben két, egymást követő részlépcsőben végezzük, ahol az első részlépcsőből származó üvegolvadékot a második részlépcsőhöz vezetjük, majd ott utókezeljük és kinyerjük, míg a fémolvadékot a két részlépcsőből külön-külön nyerjük ki.
  9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első lépcsőben a hulladékot egy helyhez kötött pirolíziskemence (1) tüzelőterén keresztül egy rostélyon (5), egyidejű átforgatása mellett továbbítjuk, és eközben pirolizáljuk.
  10. 10. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első lépcsőben a hulladékot egy forgó csőkemence forgódobként kialakított tüzelőterében pirolizáljuk.
  11. 11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy oxigént tartalmazó gázként legalább 90% oxigénhányaddal rendelkező technikai oxigént alkalmazunk.
  12. 12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a legalább 40% oxigént tartalmazó gáz bevitelét a szilárd pirolízistermékhez legalább hangsebességgel végezzük.
  13. 13. Berendezés laza állagú hulladék termikus ártalmatlanítására, főként az 1. igénypont szerinti eljárás megvalósítására, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy, az első eljárási lépcsőt megvalósító pirolíziskemencét (1), amelynek a hulladék tüzelőtéren (4) keresztüli továbbítására és átforgatására alkalmas eszközei vannak, amely tüzelőtérbe (4) legalább 40% oxigént tartalmazó gázt beadagoló bevezetőnyílás torkollik, emellett a berendezés tartalmaz egy, a pirolíziskemencéhez (1) csatlakoztatott és a második eljárási lépcső megvalósítására alkalmas olvasztókemencét (10), amelynek az első eljárási lépcsőből származó szilárd pirolízistermékhez legalább 40% oxigént tartalmazó gáz bejuttatását biztosító eszközei vannak.
  14. 14. A 13. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az olvasztókemencének (10) egy függőleges, hengeres kemencetere (12) van, amelybe az első eljárási lépcsőből származó szilárd pirolízistermékhez legalább 40% oxigént tartalmazó gáz bejuttatását biztosító, előnyösen ferdén lefelé irányított lándzsák formájában kialakított eszközök torkollanak.
  15. 15. A 14. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lándzsák egy képzeletbeli, a kemencefaltól bizonyos távolságra húzódó körhöz érintőlegesen torkollanak a kemencetérbe (12).
  16. 16. A 13. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a pirolíziskemencének (1) egy helyhez kötött tüzelőtere (4) van, ahol a hulladék továbbítására és átforgatására alkalmas eszközöket ezen tüzelőtérben (4) elrendezett rostély (5) képezi.
  17. 17. A 13. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a pirolíziskemence forgó csőkemenceként van kialakítva, ahol a hulladék továbbítására és átforgatására szolgáló eszközöket egy forgódobként kialakított tüzelőtér képezi.
HU9602730A 1995-10-06 1996-10-04 Eljárás és berendezés laza állagú hulladék termikus ártalmatlanítására HU216861B (hu)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH02829/95A CH691404A5 (de) 1995-10-06 1995-10-06 Verfahren zur thermischen Entsorgung von losem Müll.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9602730D0 HU9602730D0 (en) 1996-11-28
HUP9602730A1 HUP9602730A1 (hu) 1998-08-28
HU216861B true HU216861B (hu) 1999-09-28

Family

ID=4242542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9602730A HU216861B (hu) 1995-10-06 1996-10-04 Eljárás és berendezés laza állagú hulladék termikus ártalmatlanítására

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0767342B2 (hu)
JP (1) JP3049210B2 (hu)
AT (1) ATE198790T1 (hu)
CA (1) CA2185964A1 (hu)
CH (1) CH691404A5 (hu)
CZ (1) CZ286435B6 (hu)
DE (1) DE59606339D1 (hu)
HU (1) HU216861B (hu)
NO (1) NO964229L (hu)
PL (1) PL316406A1 (hu)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650119C1 (de) * 1996-12-03 1998-02-26 Martin Umwelt & Energietech Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von nutzbarem Gas aus Abfallstoffen
DE19715671C2 (de) * 1997-04-15 1999-09-02 Siemens Ag Anlage und Verfahren zur thermischen Abfallentsorgung
DE19730385C5 (de) * 1997-07-16 2006-06-08 Future Energy Gmbh Verfahren zur Erzeugung von Brenn- und Synthesegas aus Brennstoffen und brennbaren Abfällen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO2001054800A1 (de) * 2000-01-25 2001-08-02 Paul Scherrer Institut Verfahren zur aufbereitung von metallhaltigen sekundärrohstoffen in brennbarem verbund
GB2423079B (en) * 2005-06-29 2008-11-12 Tetronics Ltd Waste treatment process and apparatus
WO2007100272A1 (fr) * 2006-03-03 2007-09-07 Obchestvo S Ogranichennoj Otvetstvennostju Promishlennaja Kompanija 'tehnologija Metallov' Procédé de transformation thermique sans déchets d'ordures ménagères solides
DE202007006797U1 (de) * 2007-05-11 2008-09-25 Cemag-Anlagenbau-Dessau Gmbh Brennkammer für feste, grobstückige oder reaktionsträge Brennstoffe, Ersatzbrennstoffe oder Sekundärbrennstoffe für den Einsatz an Kalzinatoren von Zementklinker-Brennanlagen
PL383990A1 (pl) 2007-12-07 2009-06-08 Stanisław Rogut Sposób i układ przetwarzania odpadów, zwłaszcza komunalnych, oraz komponenty paliwa energetycznego
KR100910879B1 (ko) * 2008-10-29 2009-08-06 (주)멜텍스 별도구획의 용탕을 구비한 폐기물 용융처리 장치
WO2011162632A1 (ru) * 2010-06-22 2011-12-29 Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" Способ безотходной термической переработки твердых коммунальных отходов и агрегат для его осуществления
RU2461776C1 (ru) * 2010-06-22 2012-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" Способ безотходной термической переработки твердых коммунальных отходов и агрегат для его осуществления
JP5120823B1 (ja) * 2012-02-28 2013-01-16 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 廃棄物ガス化溶融炉
RU2506498C1 (ru) * 2012-05-22 2014-02-10 Научно-производственное акционерное общество закрытого типа (НПАО) "ЗОЯ" Способ сжигания хлорсодержащих твердых отходов и устройство для его осуществления
RU2631721C1 (ru) * 2016-08-16 2017-09-26 Алмаз Ринатович Садртдинов Установка для термической переработки твердых отходов с получением горючего газа

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3747542A (en) * 1971-03-17 1973-07-24 Tampella Oy Ab Method and device for the treatment of refuse
JPS5330983A (en) 1976-09-03 1978-03-23 Nippon Steel Corp Treating method for solid waste by electric melting
JPS5551475A (en) * 1978-10-12 1980-04-15 Hitachi Zosen Corp Waste material treatment
DE2946774A1 (de) * 1979-11-20 1981-05-27 Bruun & Soerensen AB, Farsta Verfahren und anlage zum verbrennen von brennmaterial verschiedenartiger beschaffenheit
FR2484294B1 (fr) 1980-06-17 1985-06-28 Lejeune Gwenole Procede et dispositif de traitement de produits humides
DE4002258A1 (de) 1990-01-26 1991-08-01 Reinhold Maniura Hochtemperatur - tangentialkessel fuer thermische sonderabfall-entsorgungsanlagen
DE69227046T2 (de) * 1991-02-11 1999-03-25 Praxair Technology Inc Verbrennungsverfahren zum gleichseitigen Regeln von Stickstoffoxiden und Produkten von unvollständiger Verbrennung
DE4104507C2 (de) * 1991-02-14 1997-08-07 Elsner Emil Dr Ing Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Abfallstoffen, insbesondere Hausmüll, zu einem brennbaren Gasgemisch, Metallen und Schlacke
DE4130416C1 (hu) 1991-09-10 1992-12-10 Thermoselect Ag, Vaduz, Li
WO1993017280A1 (de) * 1992-02-26 1993-09-02 Kuenstler Hans Verfahren zum einschmelzen von verbrennungsrückständen in schlacke
DE4337421C1 (de) * 1993-11-03 1995-01-12 Hans Dr Reimer Mehrstufige Hochtemperaturverbrennung von Abfallstoffen mit Inertbestandteilen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
FI101572B (fi) * 1993-11-29 1998-07-15 Biowork Oy Menetelmä yhdyskuntajätteen polttamiseksi sekä poltossa syntyvän tuhka n käyttö

Also Published As

Publication number Publication date
HUP9602730A1 (hu) 1998-08-28
EP0767342B1 (de) 2001-01-17
EP0767342B2 (de) 2003-12-03
CH691404A5 (de) 2001-07-13
JP3049210B2 (ja) 2000-06-05
DE59606339D1 (de) 2001-02-22
NO964229D0 (no) 1996-10-04
ATE198790T1 (de) 2001-02-15
PL316406A1 (en) 1997-04-14
JPH09126428A (ja) 1997-05-16
CZ286435B6 (en) 2000-04-12
EP0767342A1 (de) 1997-04-09
CA2185964A1 (en) 1997-04-07
NO964229L (no) 1997-04-07
CZ290496A3 (en) 1997-04-16
HU9602730D0 (en) 1996-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2272064C2 (ru) Способ пиролиза и газификации органических веществ или смесей органических веществ и устройство для осуществления способа
EP1896774B1 (en) Waste treatment process and apparatus
CN1213129C (zh) 一种用来气化有机物料和物料混合物的方法
US8438983B2 (en) Waste treatment process and apparatus
HU216861B (hu) Eljárás és berendezés laza állagú hulladék termikus ártalmatlanítására
EP1756502A1 (en) Method and apparatus for incineration of combustible waste
WO2013106004A1 (en) Multi-ring plasma pyrolysis chamber
JP2006266537A (ja) 塵芥と汚泥とを合わせて処理する廃棄物処理設備
US5749309A (en) Process and apparatus for the thermal production of energy from waste material, particulary refuse
JPH07301409A (ja) 有効ガス及び不活性無機残渣を同時に発生させて廃棄物を焼却する方法及び装置
US5771820A (en) Method for the thermal treatment of waste material, particularly refuse, and a rotary tubular furnace for applying the method
HUT73708A (en) Method and apparatous for pyrolizing of wastes
JP2006052931A (ja) 塵芥と汚泥とを合わせて処理する廃棄物処理炉および廃棄物処理装置
RU2638558C1 (ru) Способ термической переработки кека иловых осадков в шлаковом расплаве
CN218972677U (zh) 尾气焚烧装置
JP5686433B2 (ja) 廃棄物溶融処理方法
JPH1082511A (ja) 伝熱管を有する熱分解反応器
KR100535196B1 (ko) 화격자소각로로부터의플라이더스트를열적처리하기위한방법및장치
JPH10205731A (ja) 熱分解反応器、および廃棄物処理装置
JP2003294205A (ja) 石炭焚きボイラと有機性廃棄物ガス化炉及び石炭灰処理プラント
JP2000039122A (ja) 都市ごみガス化・溶融システム及び方法

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee