HUT76182A - Method and afterburner apparatus for control of highly variable flows - Google Patents

Method and afterburner apparatus for control of highly variable flows Download PDF

Info

Publication number
HUT76182A
HUT76182A HU9600082A HU9600082A HUT76182A HU T76182 A HUT76182 A HU T76182A HU 9600082 A HU9600082 A HU 9600082A HU 9600082 A HU9600082 A HU 9600082A HU T76182 A HUT76182 A HU T76182A
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
afterburner
inlet
matrix
outlet
destruction
Prior art date
Application number
HU9600082A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9600082D0 (en
Inventor
Mark R Holst
Richard J Martin
John D Stilger
Samson Yee
Original Assignee
Thermatrix Inc
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 Thermatrix Inc filed Critical Thermatrix Inc
Publication of HU9600082D0 publication Critical patent/HU9600082D0/hu
Publication of HUT76182A publication Critical patent/HUT76182A/hu

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/07—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases in which combustion takes place in the presence of catalytic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/72—Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8668—Removing organic compounds not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8665
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/001—Controlling catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0449—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds
    • B01J8/0453—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds the beds being superimposed one above the other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C99/00—Subject-matter not provided for in other groups of this subclass
    • F23C99/006—Flameless combustion stabilised within a bed of porous heat-resistant material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/08—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
    • F23G5/14—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion
    • F23G5/16—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion in a separate combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/50—Control or safety arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00—Combustion
    • F23G2202/10—Combustion in two or more stages
    • F23G2202/103—Combustion in two or more stages in separate chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00—Combustion
    • F23G2202/10—Combustion in two or more stages
    • F23G2202/105—Combustion in two or more stages with waste supply in stages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00—Combustion
    • F23G2202/50—Combustion in a matrix bed combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
    • F23G2207/101—Arrangement of sensing devices for temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/40—Supplementary heat supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Description

ELJÁRÁS ÉS UTÓÉGETŐ BERENDEZÉS NAGY
MÉRTÉKBEN VÁLTOZÓ ÁRAMOK SZABÁLYOZÁSÁRA iVíto , -Bc-.í J
A találmány tárgya eljárás és utóégető berendezés nagy mértékben változó áramok szabályozására, mely illékony szerves összetevőket tartalmazó technológiai füstgázok destrukciójára vagy csökkentésére alkalmas.
A találmány célja a rendszer költséghatékonyságának növelése olyan körülmények között, ahol előfordulhat szakaszos eljárás vagy olyan füstgáz áramlás, melynek hőtartalma vagy áramlási sebessége ciklikus vagy változó.
Számos iparágban, különösen a gyógyszeriparban olyan eljárásokat használnak, amelyeknek során létrehozott füstgáz áramok vagy szakaszosak, vagy pedig nagy mértékben ciklikusak. Ezeknek a füstgáz áramoknak az idővel változhat vagy az áramlási sebessége, vagy az összetétele, koncentrációja, vagy ezek bármilyen kombinációban is felléphetnek. Ha felrajzoljuk a füstgáz áramlási sebesség profilját az idő függvényében, akkor azt láthatjuk, hogy van egy viszonylag rövid időszakasz, melyben az áramlás nagyon nagy vagy dús, és van egy olyan időszakasz, ahol az áramlási sebesség gyorsan lecsökken, és végül van egy hosszú időszakasz, mely alatt az áramlási sebesség viszonylag alacsony. Ez az áramlási sebesség profil azután végtelen sokszor ismétlődhet.
A helyi, állami vagy szövetségi levegőszennyezési előírások gyakran megkívánják, hogy az ilyen füst mennyiségét csökkentsék, de ha ciklikus, nagy mértékben változó füstprofilokról van szó, akkor különösen bonyolult problémák adódnak a füstcsökkentő rendszer tervezésekor. Egy hagyományos termikus oxidációs rendszer, melyet kis áramokra vagy „névleges” körülményekre terveztek, működésképtelenné válnak nagy áramú körülmények között. Azokban az időszakokban, amikor nagy füstgáz áramok lépnek fel, a rendszer rosszul működik, például túlságosan kicsi lesz a por leválasztási és eltávolítási hatásfok, míg a füst CO tartalma magas marad, és nagy mértékű marad a tökéletlen égéstermékek képződése. Még abban az esetben is, amikor ezek a nagy áramlási periódusok rövidek, az oxidálatlan illékony szerves összetevők vagy tökéletlenül elégett égéstermékek nagy mennyisége teljesen tönkreteheti a hosszú időszakokon keresztül fennálló jó rendszer paramétereket, és így a rendszer teljes paraméterei rosszak lesznek.
Másrészt viszont, ha egy hagyományos termikus oxidációs rendszert nagy áramokra méreteznek, akkor az oxidáció mindig elfogadható környezeti paraméterekkel fog működni. A nagy áramú körülményekre való tervezéssel kapcsolatban az a probléma, hogy a kis áramú hosszú időszakok alatt nagy mennyiségű többlet tüzelőanyagot kell elégetni, hogy a rendszert a termikus oxidáló berendezés korlátozott kis teljesítményű időszakaszai alatt is működésben tartsák. Ez a nagy mennyiségű tüzelőanyagfogyasztás káros NOX kibocsátásához is vezet.
Ha a rendszer nagy áramú körülményekre van megtervezve, akkor a termikus oxidáló berendezésnél gyakran van szükség további túlméretezésre, hogy megakadályozzák a lángkimaradást azokban az időszakokban, amikor az áramlásingadozás rendkívül nagy, amikor a füstáram vagy rendkívüli mértékben megnő, vagy pedig rendkívüli mértékben lecsökken. Ez a túlméretezés olyan mértékű lehet, hogy 310-szer akkora áramokat enged meg, mint amekkorára szükség van az oxidációhoz, még a legnagyobb áramlás esetében is. Az ilyen ···♦ ♦· • .· · · · · .· * · ·«· «·» ··· · paraméter megválasztások drámai módon befolyásolják a teljes rendszer méretét, költségét és termikus hatásfokát.
Ezek és az ezekhez hasonló problémák fennállnak a jelenleg hozzáférhető más hagyományos füstgáz csökkentő megoldásoknál, beleértve a hamvasztást, termikus oxidációt, a regeneratív termikus oxidációt, rekuperatív termikus oxidációt és katalitikus oxidációt.
A fűtő mennyiségének csökkentésére egy további lehetőség az, hogy porózus inért mátrix termikus oxidálót használnak, mint amilyent például az US 5.165.884 lajstromszámú szabadalmi leírásban ismertetnek. Ez sokkal jobb a hagyományos füstgáz csökkentési változatoknál, mivel a feldolgozó egységet nem kell nagyobbra méretezni a legnagyobb áramlási paramétereknél, és a mátrix termikus tömegét ténylegesen ki lehet használni, ennek eredménye egy olyan egység, melyet a legnagyobb esetnél kisebbre lehet méretezni. Egy ilyen rendszerben a tervezett áramoknál nagyobb fellépő áramok időtartama alatt a feldolgozó egy egyensúlyitól eltérő helyzetben működik, de a mátrix termikus tömege csillapítja az áramlásingadozás hatását, amíg az ingadozás áthalad, és a vezérlőrendszer a feldolgozót visszahozza egyensúlyi helyzetbe.
Azonban még a porózus inért mátrix termikus oxidáló rendszernek is vannak korlátái. Egyes esetekben a nagy füstáram oly mértékben nagyobb a névleges áramnál, hogy a rendszerben a nyomásesés túl nagy lehet (a Bernoulli egyenletnek megfelelően, mely kimondja, hogy a nyomásesés a sebesség négyzetével arányosan változik).
Más esetekben a nagy füstáram olyan hosszú ideig tart, hogy egy kis teljesítményre méretezett feldolgozó egy „termikus áttörést” tapasztalna, mielőtt az áram visszaesne a névleges áramértékre, és .♦*· ::.. :..
: %.· ·..· ·. · lehetővé tenné az egyensúlyi helyzet visszaállítását. Termikus áttörés akkor lép fel, amikor az áram elegendően nagy egy olyan elegendően hosszú időtartam alatt, hogy a reakcióhullám teljesen kivándorol a mátrixból, és csak a hideg mátrixot hagyja hátra. Erre a problámára az az egyszerű megoldás, hogy egy olyan feldolgozót alkalmazunk, mely nagyobb, de még mindig nem olyan nagy, mint az a feldolgozó, melyet a legnagyobb áramlási feltételek szerint méreteznek. Ez azonban további költségeket okoz, mivel a feldolgozó méretnövekedésével szükségessé válik az előmelegítő rendszer méretének (és árának) a növelése, valamint a teljes rendszerben más módosítások is.
Ez különösen akkor válhat bonyolulttá, amikor olyan előmelegítő rendszer kívánatos, mely bizonyos benne rejlő előnyös teljesítményekkel rendelkezik, de ami viszont a költségszint túlzott megnövekedésével is együtt jár. Például ha egy villamos kiegészítő fűtőrendszer lehet kívánatos annak könnyű üzembe helyezési tulajdonságai, minden kiváló környezeti paraméterei és nagy biztonsági tulajdonságai miatt. Azonban a villamos előfűtő rendszer tipikusan költségesebb, mint egy teljes gázüzemű előfűtő rendszer, és a villamosenergia fogyasztás tipikusan háromszor olyan költséges, mint a földgáz fogyasztás. Ennélfogva a feldolgozó méretében egy viszonylag kis mértékű növelés túlzottan nagy költségráfordítást jelentene az előfűtő egység és egy ilyen rendszer üzemeltetési költségei vonatkozásában.
A közelmúltban jelentős kutatásokat végeztek a porózus inért közegen belüli égés jelenségével kapcsolatban. Mivel a porózus inért közegen belüli égés a normál előre kevert égéstermék/levegő lobbanékonysági határon kívül léphet fel, az eljárást „láng nélküli”5 nek lehet nevezni. Ebben a tekintetben az US 4.688.495 és 4.823.711 lajstromszámú szabadalmak közölnek a mátrix égetéses eljárással kapcsolatos kutatási eredményeket. Ezenkívül az US 5.165.884 lajstromszámú szabadalom mellett a saját 1992. szeptember 15-én 07/945218 bejelentési alapszámon benyújtott bejelentésünkben foglalkozunk egy láng nélküli égető berendezéssel kapcsolatos eljárás részleteivel.
Látható tehát, hogy fennáll az igény egy olyan eljárásra és berendezésre, mellyel olyan technológiai füstöket lehet elérni, amelyeknek illékony szerves összetevő porleválasztási- és eltávolítási hatásfoka megfelelő, és amely alkalmas arra, hogy a füstgáz áramlási sebességekben fellépő nagy mértékű változásokat hatékonyan lehessen kezelni. Nevezetesen egy olyan rendszerre van szükség, mely alkalmas szakaszos eljárások és ciklikus hőtartalommal vagy füstgáz áramlási profilokkal rendelkező eljárások kezelésére.
A kitűzött célt olyan nagy mértékben változó áramok szabályozására alkalmas utóégető berendezés kialakításával értük el, mely képes hatékonyan kezelni a füstgáz áramlási sebességek nagy mértékű változásait. A találmány szerinti berendezés tartalmaz:
egy bevezetőnyílással és egy kivezetőnyílással rendelkező oxidáló berendezést;
az oxidáló berendezés bevezetőnyílásával összekötött csővezetéket;.
egy utóégető berendezést, melynek van:
(a) az oxidáló berendezés kivezetőnyílásával összekötött bevezetőnyílása;
(b) egy kivezetőnyílása; és ··» (c) a bevezetőnyílás és a kivezetőnyílás között elhelyezett szakasza, mely egy hőálló anyagból készült destrukciós mátrixot foglal magába;
az utóégető berendezés bevezetőnyílásával összekapcsolt megkerülővezetéket; és a megkerülővezetéket a csővezetékkel összekapcsoló vezérlőszelepet.
Azáltal, hogy egy kis méretű elülső primer termikus oxidáló berendezést kombinálunk egy ilyen egyszerű felépítésű utóégetővei, elkerülhetők azok a költségek, melyek egy nagy méretű, elülső primer termikus oxidáló berendezéssel járnak. Továbbá egy olyan eljárás alkalmazásában, ahol nincsenek nyílt lángok, benne rejlik a biztonság is. Elkerülhetők a lángkimaradási és más lángstabilitási problémák.
Tehát a találmány szerint egy olyan eljárást és berendezést hoztunk létre az illékony szerves összetevők minimalizálására és az illékony szerves összetevők égési melléktermékeiként keletkező Nox minimalizálására, mellyel azok szintje a hagyományos szennyezéscsökkentési eljárásokkal elérhető szintre vagy az alá csökkenthető gazdaságosan.
Előnyös a találmány szerinti berendezés, ha az utóégető berendezés egy második mellék bevezetőnyílást tartalmaz, és a megkerülővezeték a mellék bevezetőnyílással van összekötve;
- a vezérlőszelep úgy van beállítva, hogy a füstgáz áramnak csak egy részét engedi át az oxidáló berendezés bevezetőnyílásába;
- a hőálló anyag kerámiagolyókat, kerámiahengereket, kerámia kitöltő gyűrűket, kerámia Rasching-gyűrűket, kerámiahabot, kerámiagyapotot, fémhabot vagy fémgyapotot tartalmaz;
• · • ·
- a hőálló anyag katalizátort tartalmaz;
- az utóégető berendezésnek teteje és alja van, és a destrukciós mátrix és az utóégető berendezés teteje között tartalmaz egy üres fejrészt;
- az utóégető berendezés a bevezetőnyílás és a destrukciós mátrix között elhelyezett megtöltött teret tartalmaz;
- a vezérlőszelephez egy vezérlőeszköz van kapcsolva, mely a destrukciós mátrix belsejébe nyúló egy vagy több hőérzékelővel van összekötve.
- az utóégető berendezés az oxidáló berendezésnek legalább egy részét körkörösen körülveszi.
A kitűzött célt a találmány szerint továbbá olyan, egy vagy több illékony szerves összetevőt tartalmazó gázáram forrást tartalmazó berendezéssel valósítottuk meg, mely tartalmaz továbbá:
egy bevezetőnyílással (25) és egy kivezetőnyílással rendelkező oxidáló berendezést;
az oxidáló berendezés bevezetőnyílásával összekötött csővezetéket;
egy utóégető berendezést, melynek van:
(a) az oxidáló berendezés kivezetőnyílásával összekötött bevezetőnyílása;
(b) egy kivezetőnyílása; és (c) a bevezetőnyílás és a kivezetőnyílás között elhelyezett szakaszt, mely egy hőálló anyagból készült destrukciós mátrixot foglal magába;
az utóégető berendezés bevezetőnyílásával összekapcsolt megkerülővezetéket; és • · · a megkerülővezetéket a csővezetékkel összekapcsoló vezérlőszelepet.
Előnyös a találmány szerinti berendezés, ha:
az utóégető berendezés egy második mellék bevezetőnyílást (49) tartalmaz, és a megkerülővezeték a mellék bevezetőnyílással (49) van összekötve;
- a vezérlőeszköz úgy van beállítva, hogy a füstgáz áramnak csak egy részét engedi át az oxidáló berendezés bevezetőnyílásába;
- a hőálló anyag kerámiagolyókat, kerámiahengereket, kerámia kitöltő gyűrűket, kerámia Rasching-gyűrűket, kerámiahabot, kerámiagyapotot, fémhabot vagy fémgyapotot tartalmaz;
- az utóégető berendezésnek teteje és alja van, és a destrukciós mátrix és az utóégető berendezés teteje között tartalmaz egy üres fejrészt;
- az utóégető berendezés a bevezetőnyílás és a destrukciós mátrix között elhelyezett megtöltött teret tartalmaz;
- a vezérlőszelephez egy vezérlőeszköz van kapcsolva, mely a destrukciós mátrix belsejébe nyúló egy vagy több hőérzékelővel van összekötve;
- az utóégető berendezés az oxidáló berendezésnek legalább egy részét körkörösen körülveszi;
A találmány szerint továbbá olyan utóégető berendezést alakítottunk ki nagymértékben változó áramok szabályozására, különösen illékony szerves összetevők destrukciójához, mely tartalmaz:
egy bevezetőnyílással és egy kivezetőnyílással rendelkező oxidáló berendezést;
• · · az oxidáló berendezés bevezetőnyílásával összekötött csővezetéket;
egy utóégető berendezést, melynek van:
(a) az oxidáló berendezés kivezetőnyílásával összekötött bevezetőnyílása;
(b) egy kivezetőnyílása; és (c) a bevezetőnyílás és a kivezetőnyílás között elhelyezett szakasza, mely egy hőálló anyagból készült destrukciós mátrixot foglal magába;
(d) teteje és alja, és a destrukciós mátrix és az utóégető berendezés teteje között tartalmaz egy üres fejrészt;
(e) a bevezetőnyílás (48) és a destrukciós mátrix között elhelyezett megtöltött tere;
továbbá tartalmaz egy az utóégető berendezés bevezetőnyílásával összekapcsolt megkerülővezetéket; és a megkerülővezetéket a csővezetékkel összekapcsoló vezérlőszelepet;
egy vagy több, a destrukciós mátrix belsejébe benyúló hőérzékelőt;
a vezérlőszelephez kapcsolt vezérlőeszközt, mely a destrukciós mátrix belsejébe nyúló egy vagy több hőérzékelővel van összekötve.
A találmány szerint továbbá olyan eljárást dolgoztunk ki nagymértékben változó füstgáz áramok szabályozására, különösen illékony szerves összetevők destrukciójához, mely a következő lépésekből áll:
(a) névleges áramú füstgáz áramot vezetünk keresztül egy oxidáló berendezésen, melynes során a névleges füstgáz áramban lévő • · *····· • · · · · • · ···· · · · • · · · · · · • · ·· · · *· illékony szerves összetevőket termikusán forró gáz halmazállapotú termékekké oxidáljuk;
(b) a gáz halmazállapotú termékeket egy hőálló anyagból készült destrukciós mátrixszal rendelkező utóégető berendezésbe vezetjük az illékony szerves összetevőket tartalmazó gáz égési hőmérsékleténél magasabb hőmérsékleten, és a forró gáz halmazállapotú termékeket keresztülvezetjük a destrukciós mátrixon, és a hőálló anyaghoz hőt vezetünk;
(c) az illékony szerves összetevőket tartalmazó füstgáz áramnak egy olyan részét, mely a névleges áramot meghaladja, úgy vezetjük az utóégető berendezésbe, hogy az oxidáló berendezést megkerüljük;
(d) a megkerülő úton vezetett füstgáz áram részt az utóégető berendezés destrukciós mátrixán keresztül vezetjük, és a megkerülő úton vezetett füstgáz áram részben lévő illékony szerves összetevőket az égéshullámban további gáz halmazállapotú termékekké égetjük el; és (e) ezeket a gáz halmazállapotú égéstermékeket és a további gáz halmazállapotú égéstermékeket az utóégető berendezés kivezetőnyílásához vezetjük.
Előnyös a fenti eljárás, ha
- a füstgáz áramból a füstgáz áramnak az oxidáló berendezésbe vagy az utóégető berendezésbe való bevezetését megelőzően folyadékokat távolítunk el;
- a destrukciós mátrixot előmelegítjük annak a hőnek a felhasználásával, melyet a gáz halmazállapotú termékek névleges áramából vezetünk a destrukciós mátrixhoz, mielőtt a utóégető berendezéshez megkerülő füstgáz áramot vezetnénk;
• · · ·
- a destrukciós mátrix hőálló anyagához katalizátort adunk;
- a destrukciós mátrix hőmérsékletét mérjük és ennek függvényében szabályozzuk a megkerülő úton vezetett füstgáz áram mennyiségét;
- a destrukciós mátrix hőmérsékletét 1400 °F (760 °C) és 3500 °F (1925 °C) között tartjuk az égési hullámban.
A találmány szerint továbbá olyan eljárást dolgoztunk ki a változó áramok szabályozására, különösen illékony szerves összetevők destrukciójához, mely a következő lépésekből áll:
(a) névleges áramú gázáramot vezetünk keresztül egy oxidáló berendezésen, melynes során a névleges áramban lévő illékony szerves összetevőket termikusán forró gáz halmazállapotú termékekké oxidáljuk;
(b) a gáz halmazállapotú termékeket egy hőálló anyagból készült destrukciós mátrixszal rendelkező utóégető berendezésbe vezetjük az illékony szerves összetevőket tartalmazó gáz égési hőmérsékleténél magasabb hőmérsékleten, és a forró gáz halmazállapotú termékeket keresztülvezetjük a destrukciós mátrixon, és a hőálló anyaghoz hőt vezetünk;
(c) ha a destrukciós mátrix hőmérséklete meghaladja az illékony szerves összetevők égési hőmérsékletét, akkor az illékony szerves összetevőket tartalmazó gázáram egy részét az oxidáló berendezést megkerülve vezetjük az utóégető berendezésbe;
(d) a megkerülő úton vezetett gázáram részt az utóégető berendezés destrukciós mátrixán keresztül vezetjük, és a megkerülő úton vezetett gázáram részben lévő illékony szerves összetevőket az égéshullámban további gáz halmazállapotú termékekké égetjük el;
• · ·· • ··· * · • ·
(e) a destrukciós mátrix hőmérsékletét mérjük és ennek függvényében szabályozzuk a megkerülő úton vezetett gázáram mennyiségét, és azzal hőmérsékletét 1400 °F (760 °C) és 3500 °F (1925 °C) között tartjuk az égési hullámban; és (f) ezeket a gáz halmazállapotú égéstermékeket és a további gáz halmazállapotú égéstermékeket az utóégető berendezés kivezetőnyílásához vezetjük.
A találmány szerinti berendezést az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, ahol az
1. ábra a találmány szerinti eljárást és berendezést alkalmazó rendszer vázlatos rajza; a
2. ábra a találmány szerinti utóégető berendezés egy kiviteli változatának keresztmetszeti vázlata; a
3. ábra egy olyan tipikus égetési hőmérséklet esetében szemlélteti az idő/távolság összefüggést, ahol egy utóégetőben a találmány szerint a felhevítés során két különböző mátrixanyagot használunk; a
4. ábra egy olyan tipikus égetési hőmérséklet esetében szemlélteti az idő/távolság összefüggést, ahol egy utóégetőben a találmány szerint a lehűtés során két különböző mátrixanyagot használunk.
Az 1. ábrán tehát a találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli változatát mutatjuk be vázlatosan, mely a nagy mértékben változó füstgáz áramlási sebességek szabályozására egy utóégetőt alkalmaz. Az átalános technológiai áramból egy 10 füstgáz áramlást vezetünk a 12 folyadékleválasztó edénybe. A 12 folyadékleválasztó edény a 10 füstgáz áramlással együtt szállított ♦ ·· *
0 ·······
..........
folyadékot és kondenzátumot eltávolítja egy 14 folyadéklevezető csövön keresztül. Miután a 12 folyadékleválasztó edény eltávolított minden maradék folyadékot, egy 16 illékony szerves összetevő áramot kapunk, melyet előnyösen egy 18 lángvisszacsapás biztosítón vezetünk keresztül. A 18 lángvisszacsapás biztosító passzív biztonsági elemként, háttéreszközként szolgál, mely kizárja, hogy az áramlási irányban elöl járó összetevőkből bármilyen lángvisszacsapás lépjen fel az áramlási irányban hátul lévő rendszerbe.
Annak ellenére, hogy ebben a kiviteli változatban alkalmazzuk a 12 folyadékleválasztó edényt és a 18 lángvisszacsapás biztosítót, a találmány szerinti eljárás általános működtetéséhez és végrehajtásához egyikre sincs feltétlenül szükség. így például nem minden áramlásnál van szükség kondenzátum eltávolításra, melynél a találmány szerinti eljárást illetve berendezést alkalmazni lehet.
Miután aló illékony szerves összetevő áram áthaladt a 18 lángvisszacsapás biztosítón, ahhoz 20 hígító levegőt lehet hozzáadni, hogy így létrehozzunk egy 22 füstgáz áramot, mely ezután egy 24 oxidáló berendezésbe vezetjük, 23 csővezetéken és 25 bevezető nyíláson keresztül. A 22 füstgáz áram útvonalában előnyösen el van helyezve egy 26 biztonsági szellőztető nyílás. A 24 oxidáló berendezés bármilyen olyan oxidáló eszköz lehet, mely forró kilépő áramot állít elő, például egy hagyományos égető termikus oxidáló berendezés, egy katalitikus oxidáló berendezés, stb. Egy előnyös kiviteli változatban ez a 24 oxidáló berendezés egy porózus inért közeg mátrixos termikus oxidáló berendezés, mely vagy villamos vagy éghető tüzelőanyagos fűtéssel van ellátva, például az US 5.165.884 lajstromszámú szabadalom szerinti vagy a saját 07/945218 alapszámú bejelentésünk szerinti oxidáló berendezés.
• ·· · · ·
Miután a 24 oxidáló berendezést elérte, az áramban az illékony szerves összetevő tartalmú gázokat tipikusan oxidálási hőmérsékletekre melegítjük fel, elegendő időn keresztül, ami biztosítja a normál működtetés során lényegében a teljes ártalmatlanítást. A forró végtermék gáz a 24 oxidált berendezést 27 kivezető csövön keresztül hagyja el és 28 csővezetéken keresztül halad át a 24 oxidáló berendezésből egy 30 utóégető berendezésbe. A berendezés el van látva egy 32 megkerülő vezetékkel, mely a 22 füstgáz áramot egy 34 vezérlőszelepen keresztül közvetlenül a 30 utóégető berendezéshez vezeti. Alkalmazhatunk egy 35 vezérlőeszközt is, mely a 30 utóégető berendezés belsejében elhelyezett érzékelőkkel van összekapcsolva, és a 34 vezérlőszelepet vezérli.
Miután a forró 36 oxidált gázok kilépnek a 30 utóégető berendezésből, és ha az égéstermékek hőmérsékletét csökkenteni kell, hogy kielégítsük a biztonsági vagy más előírásokat, a gáz halmazállapotú termékek áramát előnyösen egy 38 vizes kioltó berendezésen vezetjük keresztül, majd pedig előnyösen egy 40 savas gázmosó berendezésen, ha erre szükség van. A 42 tisztított hulladékgázt ezután előnyösen úgy vezetjük ki a rendszerből, hogy egy 44 elszívó ventillátort alkalmazunk, mely a teljes rendszerben kis mértékű vákuumot tart fenn.
A 2. ábrán egy olyan típusú 30 utóégető berendezés kiviteli példáját szemléltetjük, melyet az 1. ábra szerinti berendezésben használunk. A 30 utóégető berendezés előnyösen egy 48 bevezetőnyílással és 50 kivezetőnyílással rendelkező, tűzálló béléssel ellátott szénacél 46 kamrából áll. Bizonyos esetekben ezt el lehet látni egy 49 mellékbevezető nyílással is. A 46 kamra tartalmazhat egy • ··· • · · ·· ·· • · · · · · · • · · ···· ··· • · ······
.........
korrózióálló bélést is, ha erre a füstgáz áram anyaga miatt szükség van.
A 46 kamra nagy része előnyösen 51 semleges kerámiaanyaggal van megtöltve, mely 52 destrukciós mátrixot képez. Az 51 semleges kerámiaanyag növeli a keverőhatást és az eljárás stabilitását növelő hőtehetetlenséget biztosít. Egy ilyen 52 destrukciós mátrix úgy van kialakítva, hogy az azzal megvalósított porleválasztási- és eltávolítási hatásfok 99,99 %-nál nagyobb legyen, 10 ppmV-nél kisebb CO-val és 2 ppmV-nél kisebb Nox-szel.
Az alkalmazott típusú 51 semleges kerámiaanyagnak nagy hővezetőképességének kell lennie, sugárzással, vezetéssel és áramlással egyaránt. A rendszer hőátviteli tulajdonságai tehát a sugárzásos és a vezetéses hőátvitel arányától függ. Az 52 destrukciós mátrix úgy van kialakítva, hogy hővisszatartó képessége a lehető legnagyobb legyen, ugyanakkor a legnagyobb áramlás körülményei között a legkisebb különbségi nyomásesést idézze elő.
Az 52 destrukciós mátrix méretét tetszőleges áramlásnak megfelelően lehet méretezni azzal, hogy változtatjuk a mátrix áramlási keresztmetszetét, magasságát, anyagát, fajlagos pórustérfogatát, kilépési hőmérsékletét, és a pótlólagos hőhozzáadást, ha arra szükség van. Az 52 destrukciós mátrix előnyös anyaga kerámialabdákból áll, de más ágyanyagok és elrendezések is használhatók, beleértve, de arra nem korlátozva más véletlenszerű kerámiacsomagokat, így például homorú félhengeres felületeket vagy palástgyűrűket, struktúráit kerámiacsomagokat, kerámia vagy fém habokat, fém vagy kerámia gyapotot és hasonlókat. Lehetséges az is, hogy az anyag valamilyen katalizátort foglal magába.
Általában szénhidrogén gázok égetésénél a kerámiagolyók akkor használhatók, ha azok átmérője kb. 0,0625 és 3 hüvelyk (0,1597,62 cm) van, előnyösen 3/4 hüvelyk (1,9 cm). Egy másik hasznos elrendezés a kerámia hengeres darabok véletlenszerű alkalmazása, melyek mérete tipikusan 0,0625 és 3 hüvelyk (0,159-7,62 cm), névleges méretű, előnyösen kb. 1/2 és 1,5 hüvelyk (1,27-3,82 cm) közötti névleges méretű. Egyéb hasznos töltőanyagok a 0,0625-3 hüvelyk (0,159-7,62 cm) körüli átmérőjű, előnyösen 0,5-1,5 hüvelyk (1,27-3,81) átmérőjű kitöltő gyűrűk és Raschig gyűrűk.
Kerámia habanyagot is lehet alkalmazni. Tipikusan olyan habanyagot lehet alkalmazni, melynek fajlagos pórustérfogata 10-99 %, előnyösen 75-95 %, és legelőnyösebben kb. 90 %. A pórusok mérete bármelyik előnyös kerámia habanyagban kb. 0,1-1,000 pórus/hüvelyk (0,04-400 pórus/centiméter), előnyösen 1-100 pórus/hüvelyk (0,4-40 pórus/cm), és legelőnyösebben kb. 10-30 pórus/hüvelyk (4-12 pórus/cm).
Más alakú kerámiaanyagot is lehet alkalmazni, például méhsejt alakú kerámiát. Kerámia helyett az ágy kialakításához alkalmazott hőálló anyag lehet fém, melyet véletlenszerűen rendezünk el, vagy pedig struktúráltan helyezünk el.
Az 52 destrukciós mátrix fajlagos pórus térfogata 0,3 és 09 között van általában. Ezenkívül az 52 destrukciós mátrixban lévő anyag fajlagos felszíni tartománya 40 m /m és 1040 m /m között van.
A 46 kamra belsejében és az 52 destrukciós mátrix felett előnyösen egy üres 54 fejrész található. Az 52 destrukciós mátrix aljánál tipikusan de nem szükségszerűen egy 56 megtöltött tér található, mely előnyösen hőálló anyagból, például egy vagy több ··· ♦ ·· • · különböző mélységű rétegből áll, melyek nagyobb átmérőjű kerámialabdákból vagy egy perforált lemezből állnak, melyek megakadályozzák, hogy az 51 semleges kerámiaanyag hőálló anyaga a gázokat az 52 destrukciós mátrix alá vezesse be. Ha az áramlási mintát úgy alakítottuk ki, hogy a füstgázok a 30 utóégető berendezésbe az 50 kivezetőnyíláson keresztül az alsó részen lépnek be, ez az 56 megtöltött tér úgy fog működni, hogy a belépő gázokat egyenletesen eloszlatja és ezeket a gázokat tovább keveri, mielőtt azok az 52 destrukciós mátrixba belépnének. Úgy gonduljuk, hogy ez elősegíti, hogy az 52 destrukciós mátrixon átáramló gázok áramlási irányára merőleges égési hullám keresztmetszeti profilja viszonylag lapos legyen. Bizonyos körülmények között kívánatos lehet, hogy az 56 megtöltött térben a hullám keresztmetszete lapos legyen, az 52 destrukciós mátrix elrendezésétől függően.
Ha olyan áramlási mintát alakítottunk ki, melynél a füstgázok a 30 utóégető berendezésbe annak felső részén lépnek be, vagy egymással összekeveredve a 48 bevezetőnyíláson keresztül, vagy pedig a 48 bevezetőnyíláson illetve a 49 mellék bevezetőnyíláson keresztül, az 56 megtöltött térnek a gázokat eloszlató működését úgy fogjuk elérni, hogy az 54 fejrészt az 52 destrukciós mátrix teteje felett fogjuk alkalmazni. Ez az üres 54 fejrész előnyösen jelen lesz, függetlenül attól, hogy az áramlás felülről lefelé vagy lentről felfelé fog történni, ami lehetővé teszi, hogy az 52 destrukciós mátrixban lévő hőálló 51 semleges kerámiaanyag tetszőleges mértékben kitáguljon.
A találmány egyaránt jól működik, a füstgáz áramlási iránya akár fentről lefelé, akár lentről felfelé van kialakítva. Az egyetlen különbség a két változat között az, hogy valamilyen minimális hatása lesz annak, hogy a gázoknak felhajtóerő tulajdonságuk lehet. Előnyös, ha alkalmazunk egy 58 mátrix-rögzítő szerkezetet, mely az 51 semleges kerámiaanyagot tartalmazza, valamint a 30 utóégető berendezés 46 kamrája belsejében az 56 megtöltött térben bármilyen térkitöltő golyókat úgy, hogy azok ne nyúljanak a 30 utóégető berendezés 50 kivezetőnyílása alá. Végezetül a 30 utóégető berendezésnek tipikusan egy vagy több 60 hőérzékelője van. Ezek a 60 hőérzékelők lehetővé teszik a rendszer ellenőrzését, hogy a működéshez megfelelő hőmérsékletet tudjunk biztosítani, és érzékelik a termikus áttörést, ha fellépne ilyen.
A találmány szerinti berendezés előnyös kiviteli alakjainak az alapjait ezzel leírtuk. Azonban számos változtatást lehet azokon végrehajtani, és azokat ki is lehet egészíteni.
A találmány szerint normál áramlási körülmények között a 22 füstgáz áramot folyamatosan a 24 oxidáló berendezésbe vezetjük, amellyel lebontjuk az illékony szerves összetevőket. A 24 oxidáló berendezésből a 28 csővezetéken keresztül kilépő forró gáz szolgál a 30 utóégető berendezés 52 destrukciós mátrixának az előmelegítésére, majd pedig az 52 destrukciós mátrix hőmérsékletének olyan szinten történő fenntartására, mely megfelelő az illékony szerves összetevők lebontásához. Tehát a 24 oxidáló berendezésből kilépő forró gázok a 46 kamrát forró készenléti-üresjárati állapotban tartják a nagy áramlások feldolgozásához, amit a 46 kamrában található nagy termikus tömeg segítségével érjük el.
Túlcsordulási vagy megnövekedett áramlási körülmények között a névleges füstgáz áramot még mindig az áramlás irányában elrendezett 24 oxidáló berendezésen keresztül vezetjük, de a névleges mennyiség fölé eső áramot a 32 megkerülő vezetéken keresztül ···* ·· • · · •« · « · a « • · · · «·· ··· » · · · · · « ··· « ·· ·· · közvetlenül a 30 utóégető berendezésbe vezetjük a 34 vezérlőszelep segítségével. A 30 utóégető berendezés úgy van kialakítva, hogy a füstgáz áram elegendően hosszú időn keresztül tartózkodhasson abban, feltéve, hogy az 52 destrukciós mátrix hőmérséklete a 32 megkerülő vezetéken keresztül átvezetett füstgáz áram teljes oxidálásához elegendő.
Abban a nem valószínű esetben, amikor a teljes füstgáz áram meghaladja a. legnagyobb tervezett áram mértéket, vagy amikor a teljes hőérték nagyobb a rendszerre meghatározott legnagyobb értéknél, a rendszer 35 vezérlőeszköze a légkörbe nyíló 26 biztonsági szellőztetőnyílást fogja használni. Ennek a 26 biztonsági szellőztetőnyílásnak tipikusan olyannak kell lennie, melyet kizárólag katasztrofális körülmények alkalmával kell használni.
Miután a 22 füstgáz áram belépett a 30 utóégető berendezésbe, az illékony szerves összetevőket tartalmazó gázáram hőmérsékletét felemeljük az 1400-3500 °F (760-1925 °C) nagyságú, előnyösen 1550-1800 °F (845-980 °C) nagyságú oxidálási hőmérsékletre, éspedig az 51 semleges kerámiaanyagból származó hővel. Az illékony szerves összetevőket tartalmazó gázáramot azután ilyen hőmérsékleten tartjuk elegendően hosszú időtartamig ahhoz, hogy biztosítsuk lényegében a teljes lebomlást. A rendszert úgy alakítottuk ki, hogy normál működés esetén ez a tartózkodási idő 2 másodpercnél kevesebb, előnyösen 0,5 másodpercnél kevesebb lesz.
Ennek a melegítésnek az eredménye egy láng nélküli égési hullám létrehozása az 52 destrukciós mátix belsejében, melynek során az illékony szerves összetevőket elégetjük és stabil termékekké oxidáljuk, például vízzé és széndioxiddá. Azt figyeltük meg, hogy az égési hullámban egy meredek növekedés van az ágyhőmérsékletben a keverék belépési hőmérsékletétől a hullám belépési oldalánál, megközelítőleg a hullám kilépési oldalánál a keverék adiabatikus égési hőmérsékletéig. Ez a gyors változás egy tipikus utóégetőben rendszerint néhány hüvelykes (r^lO cm-es) távolságon történik meg, a tényleges távolság függ a bevezetett anyagok koncentrációjától, bevezetési sebességétől, a gáz sebesség eloszlástól, az ágy anyagától, az ágy fizikai tulajdonságaitól, a speciális beadagolt anyagok típusától, stb. Az áramlási irányban fellépő hőveszteségeknek szintén hatása lesz az égési hullám hosszúságára.
Az égés hőmérséklete függ a bevezetett anyag koncentrációktól, bevezetési sebességektől, gázsebesség eloszlástól, az ágy fizikai tulajdonságaitól, a bevezetett anyagok típusától, hőveszteségektől és más tényezőktől.
Míg a megkerülő úton haladó füstgáz áramot a 30 utóégető berendezésben oxidáljuk, a forró kilépő gáz névleges árama továbbra is szintén a 30 utóégető berendezésbe áramlik be, és további hőt ad át az 52 destrukciós mátrixnak. Mivel a 24 oxidáló berendezésből kilépő forró áramban az illékony szerves összetevőket már oxidáltuk, a 30 utóégető berendezésnek csekély a hatása erre a forró áramra azonkívül, hogy elvesz valamennyit annak hőértékéből. A találmány szerint az illékony szerves összetevőket magának az 52 destrukciós mátrixnak a belsejében végbemenő reakció által létrhozott hővel is melegítjük, ami tovább növeli a reakció teljességét.
Amikor a füstgáz áram ismét visszatér a kisebb névleges áramlási értékre, a 30 utóégető berendezéshez vezető 32 megkerülővezetéket ismét lezárjuk a 34 vezérlőszelep zárásával, és az összes áramlást ismét az elsődleges termikus 24 oxidáló berendezésen keresztül irányítjuk. Az elsődleges termikus 24 oxidáló berendezésből • ·· a 28 csővezetéken keresztül kilépő füstgáz áram azután újra feltölti a 30 utóégető berendezés és az 52 destrukciós mátrix által tárolt hőmennyiséget.
Lehetséges az is, hogy a teljes füstgáz áramot megkerülő úton közvetlenül a 30 utóégető berendezéshez vezetjük egy adott időtartamon keresztül, a szóbanforgó művelettől függően.
A vezérlőrendszer egy vagy több hőelemet vagy más 60 hőérzékelőt tartalmazhat, melyek a 46 kamrába vannak bevezetve, mely lehetővé teheti az elsődleges 35 vezérlőeszközzel végzett sorrendvezérlést. A sorrendvezérlés olyan, érzékelők által figyelt eseményektől függhet, mint például a 30 utóégető berendezés előmelegítésének befejezése; ha az utóégető hőmérséklet elegendő ahhoz, hogy lehetővé tegye a destrukciót (és ezáltal lehetővé tegye a megkerülő áram vagy többletáram belépését); ha a hőmérséklet nem elegendő a destrukció lehetővé tételéhez (az utóégető áram lezárását és a 26 biztonsági szellőztetőnyílás kinyitását); vagy ha az utóégetési hőmérséklet olyan magas, hogy a 30 utóégető berendezés vagy az áramlás irányában azt követő berendezések károsodásával fenyeget.
Ahhoz, hogy az 52 destrukciós mátrixon keresztül áramoló és arra nézve túlterhelést jelentő füstgáz áramlás egyenletes eloszlatását tovább javítsuk, számos kiegészítő megoldást lehet alkalmazni. A 2. ábrán egy 48 bevezetőnyílást, és ezenkívül egy 49 mellék bevezetőnyílást szemléltetünk. A 48 bevezetőnyílást lehet használni egy a 24 oxidáló berendezésből kilépő forró füstgáz áramból valamint a 32 megkerülővezetékből jövő többletáramból álló összetett áram esetében. Az is lehetséges, hogy magához a 46 kamrához két vagy több egymástól különálló bevezetőcsövet illesztünk, például úgy, hogy a 49 mellék bevezetőnyílást • · *··« ··· • · · · · · · * · · · · · · alkalmazzuk a megkerülő-áramláshoz. Bármelyik módszert használjuk is, előnyös, ha lehetővé teszünk bizonyos mértékű keveredést, mielőtt az összetett áramot az 52 destrukciós mátrixba bevezetjük. Egy ilyen keverési zóna tipikusan egy a 24 oxidáló berendezés és az az után elrendezett 30 utóégető berendezés között elhelyezett összeszűkülésből áll (hogy elősegítsük a keveredést). Más változatok olyan megoldást foglalhatnak magukba, hogy magában a 28 csővezeték belsejében vagy az 52 destrukciós mátrix belépő tartományának belsejében helyezünk el egy belső keverékelosztót, vagy pedig a 28 csővezetékbe helyezünk el keverő tartályokat, vagy örvényléskeltő eszközöket.
A lehető legjobb költséghatékonyság érdekében a 30 utóégető berendezés úgy van méretezve, hogy a névleges értéknél nagyobb mértékű füstgáz áramokat csak egy korlátozott időtartamon keresztül dolgozza fel. Ez lehetővé teszi egy kis méretű 46 kamra alkalmazását. Ez azt is jelenti, hogy a 30 utóégető berendezés nem fog egyensúlyi helyzetben működni, miközben a névleges értéknél nagyobb füstgáz áramokat dolgozza fel. Annak hőtartalma folyamatosan ki lesz ürítve, és szükségessé válik a termikus kiegyenlítés az áramlási irányban előtte elhelyezkedő termikus 24 oxidáló berendezésből kilépő forró füstgáz árammal, miután a névleges áramérték ismét helyreáll.
A 3. és 4. ábrák olyan diagramok, melyek azt szemléltetik, hogy egy tervezési szempont, így például az alkalmazott mátrix anyagok típusa hogyan befolyásolják az 52 destrukciós mátrix szükséges tengelyhosszúságát. A 3. ábrán egy 36 hüvelyk (0,9144 m) átmérőjű hengeres utóégető berendezés kezdeti felmelegedését szemlélteti, melynél 500 scfm (14,16 m3/perc) sebességgel áramló • · · · · · · • · · · • · · r · · · · · · __ · · ···»··
..........
1600 °F (871,11 °C) hőmérsékletű gázáramot használunk, attól függően, hogy az 52 destrukciós mátrix kialakításához egy hüvelykes (25,4 mm) kerámiahengereket vagy 0,75 hüvelykes (19,05 mm-es) kerámiagolyókat használunk. A szaggatott vonalak jelzik az idő/távolság összefüggést 1450°F (788 °C) hőmérséklet esetén, mely tipikusan egy olyan hőmérsékleti érték, ami az illékony szerves összetevők lebontásához szükséges a két mátrixanyag alkalmazása esetén. Látható, hogy lényegesen hosszabb a felmelegedési idő annál a mátrixnál, melyben kisebb kerámiagolyókat használunk, mint annál a mátrixnál, melynél kerámiahengereket használunk.
A 4. ábra egy ellentétes helyzetet szemléltet, ahol hasonló 52 destrukciós mátrixot alkalmazunk füstgázok lebontására. Ezen az ábrán a füstgáz áramlási sebességét 1500 scfm-re (42,475 m /perc) növeltük, hogy azt az ötletet szimuláljuk, amikor a 30 utóégető berendezést fogjuk használni olyan áramok esetében, melyek lényegesen nagyobbak a névleges áramoknál, miközben a felmelegítéshez kizárólag a kisebb névleges áramot fogjuk használni. A 4. ábrán szemléltetett típusú ábrákat lehet annak eldöntéséhez használni, hogy milyen méretű utóégető berendezés szükséges a rendszer optimális működéséhez. Nézve a 4.ábrát, ha például egy 36 hüvelyk (0,9144 m) átmérőjű utóégető berendezést kell használni, és a rendszer által majd tapasztalt 1500 scfm (42,475 m /perces) értékű megnövekedett áramlás legnagyobb időtartama 5 perc lesz, akkor az egy hüvelykes (25,4 mm) kerámiahengereket használó rendszernek egy olyan utóégető berendezésre lesz szüksége, mely legalább kb. 42 hüvelyk (1,067 m) hosszú, ezzel szemben viszont a 0,75 hüvelykes (19,05 mm) kerámiagolyókat alkalmazó rendszer esetében annak csak 15 hüvelyk (0,38 m) hosszúságúnak kell lennie, hogy biztosítsuk azt,
• · · * • · hogy a 30 utóégető berendezésnek legalább egy része legalább 1450 °F (788 °C) hőmérsékleten maradjon.
Általánosságban véve úgy tekintjük, hogy a találmány szerinti rendszereket úgy fogjuk méretezni, hogy azok a maximális füstgáz áramlással hosszabb időn keresztül tudnak működni, mint amilyen hosszú az ilyen maximális áramlás maximális várható hosszúsága. Sok rendszerben ez 0,1-24 órás hosszúságú időtartamot jelent.
Meg kívánjuk jegyezni, hogy a találmány szerinti 30 utóégető berendezés a technika állásánál hivatkozott szabadalmakban szereplő termikus mátrixtól legalább egy tekintetben eltér. Egy tipikus porózus mátrixban az optimális mátrix konfigurációnak a fajlagos pórustérfogata nagy, ugyanakkor a mátrix megfelelő hátrasugárzási és forszírozott konvekciós hőátadási paramétereit megfelelő értéken tartjuk, ami azt a célt szoglálja, hogy a lehető legkisebbre csökkentsük a mátrix szükséges keresztmetszeti tartományát. A 30 utóégető berendezés alkalmazásával azonban az elsődleges cél az, hogy a lehető legnagyobb legyen a hőtömeg, miközben az egységen fellépő nyomáscsökkenést a lehető legkisebbre korlátozzuk. Ennek az lehet az eredménye, hogy más 51 semleges kerámiaanyagot választunk, mint amit a termikus 24 oxidáló berendezésben alkalmaztunk, ha a 24 oxidáló berendezés egy termikus mátrixot is használ.
A fentiekben leírt egységeket további összetevők nélkül lehet használni olyan áramok esetében, melyek szénhidrogéneket, oxigénezett szénhidrogéneket vagy nitrogén-, kén- vagy halogéntartalmú szénhidrogének ppmv szintjeit tartalmazzák. A láng nélküli 30 utóégető berendezés tehát hatékonyan tud lebontani nagyobb koncentrációban jelenlévő nitrogénezett, kénezett vagy halogénezett összetevőket, de egy már üzembe helyezett rendszernél szükség lehet utókezelésre, (például a 40 savas gázmosó berendezés alkalmazására), hogy eltávolítsuk az olyan termékeket, mint például a HC1 vagy SO2.
Számos más szempontot is figyelembe kell venni a találmány szerinti rendszer tervezése során. így például nagyon fontos, hogy megvizsgáljuk a 24 oxidáló berendezés és a 30 utóégető berendezés között a csővezetékeken fellépő hőveszteségeket, valamint az utóégető 46 kamra falánál fellépő hőveszteségeket, és a termikus 24 oxidáló berendezés 28 csővezetékén keresztül szolgáltatott hőt, hogy biztosak legyünk abban, hogy elegendő mennyiségű hő marad a 28 csővezetékben ahhoz, hogy a 46 kamrát a működési hőmérsékletre felmelegítse. Ebben a tekintetben a 30 utóégető berendezést a 24 oxidáló berendezéshez képest tetszőlegesen helyezhetjük el, anélkül, hogy a tervezés során a hatékonysággal kapcsolatban engednénk a követelményekből, mindaddig, amíg az átmeneti és az állandósult állapotú hőveszteségeket figyelembe vesszük. Ideális esetben ilyen megfontolásból a 30 utóégető berendezést az áramlási irányban előtte elhelyezkedő 24 oxidáló berendezés körül egy azt körülvevő gyűrű formában kellene elrendezni, hogy a lehető legkisebb legyen a 24 oxidáló berendezésnél fellépő hőveszteség, és így lehetséges legyen a legkisebb méretű rendszer kialakítása. A gyakorlat szempontjából azonban a legjobban használható elrendezés olyan lehet, hogy a 30 utóégető berendezés a 24 oxidáló berendezés végével érintkezik, úgy hogy legalábbis az azokat egymással összekötő csővezetéken keresztül nem fog hő elveszni.
···· ·· · · · · • · · · · • · ···· ···
A 30 utóégető berendezést elhelyezhetjük közvetlenül a 24 oxidáló berendezés alatt, mint az az 1. ábrán látható, úgy, hogy a kettő között szinte alig van csővezeték. Az egyetlen csővezeték ekkor egy rövid szakaszból áll, mely a 24 oxidáló berendezés aljától a 30 utóégető berendezés tetejéig nyúlik.
Ha a 30 utóégető berendezés a 24 oxidáló berendezés felett helyezkedik el közvetlenül, vagy pedig afelett és attól egy kicsit oldalirányban, akkor még mindig nagyon rövid csővezetéket lehet azok között elhelyezni. A csővezeték egy a 24 oxidáló berendezés tetejétől, vagy az oldalának a tetejétől a 30 utóégető berendezés aljáig vagy oldalának aljáig nyúló rövid darabból fog állni. Hasonlóképpen, ha a 30 utóégető berendezés a 24 oxidáló berendezés oldalánál helyezkedik el, a csővezeték egy olyan rövid darabból fog állni, mely a 24 oxidáló berendezés oldalának tetejétől a 30 utóégető berendezés oldalának tetejéig nyúlik.
Végezetül, ha a 30 utóégető berendezés a 24 oxidáló berendezés mentén helyezkedik el, a csővezeték egy olyan rövid szakaszból fog állni, mely a 24 oxidáló berendezés tetejétől a 30 utóégető berendezés tetejéig nyúlik.
Az 51 semleges kerámiaanyag nyomásesési és hőtárolási paramétereit is meg kell vizsgálni, hogy biztosak legyünk abban, hogy a lehető legnagyobb hőtárolást érjük el a lehető legkisebb nyomásesés árán. Fontos az is, hogy biztosítsuk az előmelegítés hőmérsékletének/névleges áramnak valamint a névleges áramon felüli füstgáz áramlásoknak az egyenletes eloszlatását a 30 utóégető berendezésbe való belépéskor. Ha a rendszer úgy van elrendezve, hogy gyakorlatilag rövidre van zárva az áramlási útvonal az 52
destrukciós mátrixon keresztül, az hatékonyan csökkenteni fogja az eljárásban alkalmazandó termikus tömeg mennyiségét.
Ezenkívül biztosítani kell azt is, hogy a 30 utóégető berendezés kialakítása olyan legyen, mely az illékony szerves összetevők számára elegendően hosszú tartózkodási idő alatt a szükséges hőmérsékleten lehetővé teszi, hogy a 30 utóégető berendezésben a lehető legnagyobb mértékű lebontást érjük el.
Egy kis hőtartalmú ciklikus füstgáz áram a 30 utóégető berendezésben olyan szinuszos hőprofilt idézhet elő, hogy a rendszeren keresztülhaladó hőnek „hullám” természete lesz. Ezt a működési jellemzőt fel kellene ismerni, hogy meg lehessen akadályozni a kis üzemi hőmérsékleten lévő rendszer vezérlőrendszerének leállását, ha mint az ténylegesen megtörtént, a vezérlőrendszer csak egy hőhullám áthaladását érzékelte, miközben a destrukciós mátrix ágy nagy része még mindig olyan hőmérsékleten maradt, ami biztosította a megfelelő oxidációt.
Egy más tervezési szempont az, hogy lehetővé tegyük az áramlási irányban elöl elhelyezkedő 24 oxidáló berendezés és az áramlási irányban azt követő 30 utóégető berendezés között a termikus expanziós erőket, hogy megakadályozzuk a 24 oxidáló berendezés kilépőnyílásánál vagy a 30 utóégető berendezés belépőnyílásánál fellépő károsodásokat.
Az 52 destrukciós mátrixnak az áramlási tengelyre merőleges keresztmetszete kialakítható kör, négyszög, téglalap vagy más geometriai forma szerint. A keresztmetszet területe szükség szerint változtatható (például csonkakúp vagy csonkagúla) alakú lehet, hogy minden egyes adott mátrix égetési sebességnél stabil tartománya legyen a reaktáns térfogati áramlási sebességeknek.
Mivel a találmány szerinti berendezés tipikusan olyan hőmérsékleteken (1550-1850 °F = 845-980°C) működik, ami jelentősen alatta marad a szabványos égető berendezésekben uralkodó hőmérsékleteknek (kb. 3500 °F = 1927 °C), kevesebb nemkívánatos Nox fog melléktermékként keletkezni.
Továbbá azt tapasztaltuk, hogy az 52 destrukciós mátrixban a reaktáns gázok égési sebessége legalább 2-10-szer nagyobb volt, mint a leggyorsabb ismert lamináris lángsebesség szabad levegőben.
A találmány szerinti berendezést előnyös kiviteli példákra való hivatkozással ismertettük. Belátható azonban, hogy az oltalmi kör nem korlátozódik a bemutatott kiviteli példákra, azokon a találmány oltalmi körén belül számos változtatást lehet végrehajtani. Például alkalmazhatunk egy előmelegítő mechanizmust (például egy villamos vagy tüzelőanyagos melegítő berendezést) az 52 destrukciós mátrix felmelegítésére, mielőtt azt a rendszerre rákapcsolnánk. Ez lehetővé tenné, hogy a rendszer azonnal alkalmazkodjék a névleges áramlási értéket meghaladó tetszőleges füstgáz áramlási értékhez.

Claims (25)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Utóégető berendezés nagymértékben változó áramok szabályozására, különösen illékony szerves összetevők destrukciójához, azzal jellemezve, hogy tartalmaz:
    egy bevezetőnyílással (25) és egy kivezetőnyílással (27) rendelkező oxidáló berendezést (24);
    az oxidáló berendezés (24) bevezetőnyílásával összekötött csővezetéket (23);
    egy utóégető berendezést (30), melynek van:
    (a) az oxidáló berendezés (24) kivezetőnyílásával összekötött bevezetőnyílása (48);
    (b) egy kivezetőnyílása (50); és (c) a bevezetőnyílás (48) és a kivezetőnyílás (50) között elhelyezett szakasza, mely egy hőálló anyagból készült destrukciós mátrixot (52) foglal magába;
    az utóégető berendezés (30) bevezetőnyílásával összekapcsolt megkerülővezetéket (32); és a megkerülővezetéket (32) a csővezetékkel (23) Összekapcsoló vezérlőszelepet (34).
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az utóégető berendezés (30) egy második mellék bevezetőnyílást (49) tartalmaz, és a megkerülővezeték (32) a mellék bevezetőnyílással (49) van összekötve.
    ···· ·· ·· ·· • · · · · < · ··«· · ·· • · · · « · · • ·· ·♦ ··
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlőszelep (34) úgy van beállítva, hogy a füstgáz áramnak csak egy részét engedi át az oxidáló berendezés (24) bevezetőnyílásába (25).
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hőálló anyag kerámiagolyókat, kerámiahengereket, kerámia kitöltő gyűrűket, kerámia Raschinggyűrűket, kerámiahabot, kerámiagyapotot, fémhabot vagy fémgyapotot tartalmaz.
  5. 5. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hőálló anyag katalizátort tartalmaz.
  6. 6. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az utóégető berendezésnek (30) teteje és alja van, és a destrukciós mátrix (52) és az utóégető berendezés (30) teteje között tartalmaz egy üres fejrészt (54).
  7. 7. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az utóégető berendezés (30) a bevezetőnyílás (48) és a destrukciós mátrix (52) között elhelyezett megtöltött teret (56) tartalmaz.
  8. 8. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlőszelephez (34) egy vezérlőeszköz (35) van kapcsolva, mely a destrukciós mátrix (52) belsejébe nyúló egy vagy több hőérzékelővel (60) van összekötve.
  9. 9. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az utóégető berendezés (30) az oxidáló berendezésnek (24) legalább egy részét körkörösen körülveszi.
  10. 10. Berendezés, mely egy vagy több illékony szerves összetevőket tartalmazó gázáram forrást tartalmaz, azzal jellemezve, hogy tartalmaz továbbá:
    egy bevezetőnyílással (25) és egy kivezetőnyílással (27) rendelkező oxidáló berendezést (24);
    az oxidáló berendezés (24) bevezetőnyílásával összekötött csővezetéket (23);
    egy utóégető berendezést (30), melynek van:
    (a) az oxidáló berendezés (24) kivezetőnyílásával összekötött bevezetőnyílása (48);
    (b) egy kivezetőnyílása (50); és (c) a bevezetőnyílás (48) és a kivezetőnyílás (50) között elhelyezett szakasza, mely egy hőálló anyagból készült destrukciós mátrixot (52) foglal magába;
    az utóégető berendezés (30) bevezetőnyílásával összekapcsolt megkerülővezetéket (32); és a megkerülővezetéket (32) a csővezetékkel (23) összekapcsoló vezérlőszelepet (34).
  11. 11. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az utóégető berendezés (30) egy második mellék bevezetőnyílást (49) tartalmaz, és a megkerülővezeték (32) a mellék bevezetőnyílással (49) van összekötve.
  12. 12. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlőeszköz (34) úgy van beállítva, hogy a füstgáz áramnak csak egy részét engedi át az oxidáló berendezés (24) bevezetőnyílásába (25).
  13. 13. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hőálló anyag kerámiagolyókat, kerámiahengereket, kerámia kitöltő gyűrűket, kerámia Raschinggyűrűket, kerámiahabot, kerámiagyapotot, fémhabot vagy fémgyapotot tartalmaz.
  14. 14. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az utóégető berendezésnek (30) teteje és alja van, és a destrukciós mátrix (52) és az utóégető berendezés (30) teteje között tartalmaz egy üres fejrészt (54).
  15. 15. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az utóégető berendezés (30) a bevezetőnyílás (48) és a destrukciós mátrix (52) között elhelyezett megtöltött teret (56) tartalmaz.
  16. 16. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlőszelephez (34) egy vezérlőeszköz (35) van kapcsolva, mely a destrukciós mátrix (52) belsejébe nyúló egy vagy több hőérzékelővel (60) van összekötve.
    • »
  17. 17. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az utóégető berendezés (30) az oxidáló berendezésnek (24) legalább egy részét körkörösen körülveszi.
  18. 18. Utóégető berendezés nagymértékben változó áramok szabályozására, különösen illékony szerves összetevők destrukciójához, azzal jellemezve, hogy tartalmaz:
    egy bevezetőnyílással (25) és egy kivezetőnyílással (27) rendelkező oxidáló berendezést (24);
    az oxidáló berendezés (24) bevezetőnyílásával összekötött csővezetéket (23);
    egy utóégető berendezést (30), melynek van:
    (a) az oxidáló berendezés (24) kivezetőnyílásával összekötött bevezetőnyílása (48);
    (b) egy kivezetőnyílása (50); és (c) a bevezetőnyílás (48) és a kivezetőnyílás (50) között elhelyezett szakasza, mely egy hőálló anyagból készült destrukciós mátrixot (52) foglal magába;
    (d) teteje és alja, és a destrukciós mátrix (52) és az utóégető berendezés (30) teteje között tartalmaz egy üres fejrészt (54);
    (e) a bevezetőnyílás (48) és a destrukciós mátrix (52) között elhelyezett megtöltött tere (56);
    továbbá tartalmaz egy az utóégető berendezés (30) bevezetőnyílásával összekapcsolt megkerülővezetéket (32); és a megkerülővezetéket (32) a csővezetékkel (23) összekapcsoló vezérlőszelepet (34);
    egy vagy több, a destrukciós mátrix (52) belsejébe benyúló hőérzékelőt (60);
    a vezérlőszelephez (34) kapcsolt vezérlőeszközt (35), mely a destrukciós mátrix (52) belsejébe nyúló egy vagy több hőérzékelővel (60) van összekötve.
  19. 19. Eljárás nagymértékben változó füstgáz áramok szabályozására, különösen illékony szerves összetevők destrukciójához, azzal jellemezve, hogy a következő lépésekből áll:
    (a) névleges áramú füstgáz áramot vezetünk keresztül egy oxidáló berendezésen (24), melynes során a névleges füstgáz áramban lévő illékony szerves összetevőket termikusán forró gáz halmazállapotú termékekké oxidáljuk;
    (b) a gáz halmazállapotú termékeket egy hőálló anyagból készült destrukciós mátrixszal (52) rendelkező utóégető berendezésbe (30) vezetjük az illékony szerves összetevőket tartalmazó gáz égési hőmérsékleténél magasabb hőmérsékleten, és a forró gáz halmazállapotú termékeket keresztülvezetjük a destrukciós mátrixon (52), és a hőálló anyaghoz hőt vezetünk;
    (c) az illékony szerves összetevőket tartalmazó füstgáz áramnak egy olyan részét, mely a névleges áramot meghaladja, úgy vezetjük az utóégető berendezésbe (30), hogy az oxidáló berendezést (24) megkerüljük;
    (d) a megkerülő úton vezetett füstgáz áram részt az utóégető berendezés (30) destrukciós mátrixán (52) keresztül vezetjük, és a megkerülő úton vezetett füstgáz áram részben lévő illékony szerves összetevőket az égéshullámban további gáz halmazállapotú termékekké égetjük el; és (e) ezeket a gáz halmazállapotú égéstermékeket és a további gáz halmazállapotú égéstermékeket az utóégető berendezés (30) kivezetőnyílásához (50) vezetjük.
  20. 20. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a füstgáz áramból a füstgáz áramnak az oxidáló berendezésbe vagy az utóégető berendezésbe (30) való bevezetését megelőzően folyadékokat távolítunk el.
  21. 21. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a destrukciós mátrixot (52) előmelegítjük annak a hőnek a felhasználásával, melyet a gáz halmazállapotú termékek névleges áramából vezetünk a destrukciós mátrixhoz (52), mielőtt a utóégető berendezéshez (30) megkerülő füstgáz áramot vezetnénk.
  22. 22. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a destrukciós mátrix (52) hőálló anyagához katalizátort adunk.
  23. 23. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a destrukciós mátrix (52) hőmérsékletét mérjük és ennek függvényében szabályozzuk a megkerülő úton vezetett füstgáz áram mennyiségét.
  24. 24. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a destrukciós mátrix (52) hőmérsékletét 1400 °F (760 °C) és 3500 °F (1925 °C) között tartjuk az égési hullámban.
    ··* V ··
  25. 25. Eljárás a változó áramok szabályozására, különösen illékony szerves összetevők destrukciójához, azzal jellemezve, hogy a következő lépésekből áll:
    (a) névleges áramú gázáramot vezetünk keresztül egy oxidáló berendezésen (24), melynes során a névleges áramban lévő illékony szerves összetevőket termikusán forró gáz halmazállapotú termékekké oxidáljuk;
    (b) a gáz halmazállapotú termékeket egy hőálló anyagból készült destrukciós mátrixszal (52) rendelkező utóégető berendezésbe (30) vezetjük az illékony szerves összetevőket tartalmazó gáz égési hőmérsékleténél magasabb hőmérsékleten, és a forró gáz halmazállapotú termékeket keresztülvezetjük a destrukciós mátrixon (52), és a hőálló anyaghoz hőt vezetünk;
    (c) ha a destrukciós mátrix (52) hőmérséklete meghaladja az illékony szerves összetevők égési hőmérsékletét, akkor az illékony szerves összetevőket tartalmazó gázáram egy részét az oxidáló berendezést (24) megkerülve vezetjük az utóégető berendezésbe (30);
    (d) a megkerülő úton vezetett gázáram részt az utóégető berendezés (30) destrukciós mátrixán (52) keresztül vezetjük, és a megkerülő úton vezetett gázáram részben lévő illékony szerves összetevőket az égéshullámban további gáz halmazállapotú termékekké égetjük el;
    (e) a destrukciós mátrix (52) hőmérsékletét mérjük és ennek függvényében szabályozzuk a megkerülő úton vezetett gázáram mennyiségét, és azzal hőmérsékletét 1400 °F (760 °C) és 3500 °F (1925 °C) között tartjuk az égési hullámban; és • · • ·· (f) ezeket a gáz halmazállapotú égéstermékeket és a további gáz halmazállapotú égéstermékeket az utóégető berendezés (30) kivezetőnyílásához (50) vezetjük.
HU9600082A 1993-07-16 1994-07-15 Method and afterburner apparatus for control of highly variable flows HUT76182A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9298093A 1993-07-16 1993-07-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HU9600082D0 HU9600082D0 (en) 1996-03-28
HUT76182A true HUT76182A (en) 1997-07-28

Family

ID=22236098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9600082A HUT76182A (en) 1993-07-16 1994-07-15 Method and afterburner apparatus for control of highly variable flows

Country Status (12)

Country Link
US (2) US5601790A (hu)
EP (1) EP0710150A4 (hu)
JP (1) JPH09500574A (hu)
KR (1) KR960703666A (hu)
AU (1) AU690568B2 (hu)
BR (1) BR9407068A (hu)
CA (1) CA2167310A1 (hu)
FI (1) FI960179A0 (hu)
HU (1) HUT76182A (hu)
IL (1) IL110359A (hu)
NO (1) NO960180D0 (hu)
WO (1) WO1995002450A1 (hu)

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5592811A (en) * 1995-10-03 1997-01-14 Alliedsignal Inc. Method and apparatus for the destruction of volatile organic compounds
US5673553A (en) * 1995-10-03 1997-10-07 Alliedsignal Inc. Apparatus for the destruction of volatile organic compounds
US6126913A (en) * 1996-06-06 2000-10-03 Thermatrix, Inc. Thermal oxidizers with improved preheating means and processes for operating same
US6136144A (en) * 1996-06-06 2000-10-24 Thermatrix, Inc. Method of removing sulfur from a process gas stream using a packed bed calcinator
US5955037A (en) * 1996-12-31 1999-09-21 Atmi Ecosys Corporation Effluent gas stream treatment system having utility for oxidation treatment of semiconductor manufacturing effluent gases
US6015540A (en) * 1997-09-02 2000-01-18 Thermatrix, Inc. Method and apparatus for thermally reacting chemicals in a matrix bed
US5989010A (en) 1997-09-02 1999-11-23 Thermatrix, Inc. Matrix bed for generating non-planar reaction wave fronts, and method thereof
US6003305A (en) 1997-09-02 1999-12-21 Thermatrix, Inc. Method of reducing internal combustion engine emissions, and system for same
US6146007A (en) 1998-03-20 2000-11-14 Cedarapids Inc. Asphalt plant having centralized media burner and low fugitive emissions
WO1999057492A1 (en) 1998-05-05 1999-11-11 Thermatrix, Inc. A device for thermally processing a gas stream, and method for same
US6282371B1 (en) 1998-07-02 2001-08-28 Richard J. Martin Devices for reducing emissions, and methods for same
US6540975B2 (en) * 1998-07-27 2003-04-01 Battelle Memorial Institute Method and apparatus for obtaining enhanced production rate of thermal chemical reactions
US6616909B1 (en) * 1998-07-27 2003-09-09 Battelle Memorial Institute Method and apparatus for obtaining enhanced production rate of thermal chemical reactions
FR2791415B1 (fr) * 1999-03-25 2001-06-15 Sunkiss Aeronautique Procede de combustion catalytique emettant un rayonnement infrarouge, avec controle de la puissance de ce dernier
US7094388B2 (en) * 2000-04-21 2006-08-22 Dte Energy Technologies, Inc. Volatile organic compound abatement through a fuel cell
WO2001097955A1 (en) * 2000-06-22 2001-12-27 Michael Joseph Ashe System and method for abating a gas flow containing volatile organic compounds
US20050026094A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 Javier Sanmiguel Porous media gas burner
US20050211090A1 (en) * 2003-08-25 2005-09-29 Mccullough Matthew L Method for achieving ultra-low emission limits in VOC control
US7569193B2 (en) * 2003-12-19 2009-08-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for controlled combustion of gaseous pollutants
US7736599B2 (en) * 2004-11-12 2010-06-15 Applied Materials, Inc. Reactor design to reduce particle deposition during process abatement
JP5102217B2 (ja) * 2005-10-31 2012-12-19 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド プロセス削減反応器
ITTO20060788A1 (it) * 2006-11-06 2008-05-07 Fridra Invest S R L Impianto e processo per il trattamento di correnti gassose
US8671658B2 (en) 2007-10-23 2014-03-18 Ener-Core Power, Inc. Oxidizing fuel
US8393160B2 (en) 2007-10-23 2013-03-12 Flex Power Generation, Inc. Managing leaks in a gas turbine system
US20090133854A1 (en) * 2007-11-27 2009-05-28 Bruce Carlyle Johnson Flameless thermal oxidation apparatus and methods
US20090136406A1 (en) * 2007-11-27 2009-05-28 John Zink Company, L.L.C Flameless thermal oxidation method
US8701413B2 (en) 2008-12-08 2014-04-22 Ener-Core Power, Inc. Oxidizing fuel in multiple operating modes
US8621869B2 (en) 2009-05-01 2014-01-07 Ener-Core Power, Inc. Heating a reaction chamber
US20100275611A1 (en) * 2009-05-01 2010-11-04 Edan Prabhu Distributing Fuel Flow in a Reaction Chamber
WO2011116010A1 (en) 2010-03-15 2011-09-22 Flexenergy, Inc. Processing fuel and water
US20120041242A1 (en) * 2010-08-12 2012-02-16 Gregory Joseph Panuccio Substitute natural gas generation
US20120141351A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-07 General Electric Company Controlling the emission of volatile organic compounds from equipment for reclaiming oils
US9057028B2 (en) 2011-05-25 2015-06-16 Ener-Core Power, Inc. Gasifier power plant and management of wastes
US9279364B2 (en) 2011-11-04 2016-03-08 Ener-Core Power, Inc. Multi-combustor turbine
US9273606B2 (en) 2011-11-04 2016-03-01 Ener-Core Power, Inc. Controls for multi-combustor turbine
US9534780B2 (en) 2012-03-09 2017-01-03 Ener-Core Power, Inc. Hybrid gradual oxidation
US9371993B2 (en) 2012-03-09 2016-06-21 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation below flameout temperature
US8980193B2 (en) 2012-03-09 2015-03-17 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation and multiple flow paths
US9206980B2 (en) 2012-03-09 2015-12-08 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation and autoignition temperature controls
US8980192B2 (en) 2012-03-09 2015-03-17 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation below flameout temperature
US9359947B2 (en) 2012-03-09 2016-06-07 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat control
US8671917B2 (en) 2012-03-09 2014-03-18 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with reciprocating engine
US9347664B2 (en) 2012-03-09 2016-05-24 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat control
US9017618B2 (en) 2012-03-09 2015-04-28 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat exchange media
US9359948B2 (en) 2012-03-09 2016-06-07 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat control
US9234660B2 (en) 2012-03-09 2016-01-12 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat transfer
US9273608B2 (en) 2012-03-09 2016-03-01 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation and autoignition temperature controls
US9567903B2 (en) 2012-03-09 2017-02-14 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat transfer
US9353946B2 (en) 2012-03-09 2016-05-31 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat transfer
US8807989B2 (en) 2012-03-09 2014-08-19 Ener-Core Power, Inc. Staged gradual oxidation
US9328916B2 (en) 2012-03-09 2016-05-03 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat control
US9726374B2 (en) 2012-03-09 2017-08-08 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with flue gas
US8926917B2 (en) 2012-03-09 2015-01-06 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with adiabatic temperature above flameout temperature
US9328660B2 (en) 2012-03-09 2016-05-03 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation and multiple flow paths
US8844473B2 (en) 2012-03-09 2014-09-30 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with reciprocating engine
US9267432B2 (en) 2012-03-09 2016-02-23 Ener-Core Power, Inc. Staged gradual oxidation
US9381484B2 (en) 2012-03-09 2016-07-05 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with adiabatic temperature above flameout temperature
DE102013210985A1 (de) * 2013-06-12 2014-12-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Kleinfeuerungsanlage mit Einbau
US10859263B2 (en) * 2017-02-10 2020-12-08 E I M Research Pty Ltd Method and apparatus for gas destruction
US10557391B1 (en) 2017-05-18 2020-02-11 Advanced Cooling Technologies, Inc. Incineration system and process

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3109715A (en) * 1960-08-01 1963-11-05 Minnesota Mining & Mfg Catalytic afterburner
US3297400A (en) * 1962-09-11 1967-01-10 Mobil Oil Corp Catalytic purification of exhaust gases
US3273971A (en) * 1963-09-26 1966-09-20 Oxy Catalyst Inc Apparatus for improving the purification of exhaust gases from an internal combustion engine
US3455089A (en) * 1967-11-29 1969-07-15 Day & Zimmermann Inc Process for removing organic contaminats from air
GB1231435A (hu) * 1968-07-05 1971-05-12
US3657892A (en) * 1970-06-29 1972-04-25 Universal Oil Prod Co Exhaust gas treatment system
US3791143A (en) * 1971-11-10 1974-02-12 Engelhard Min & Chem Process and apparatus
US3954418A (en) * 1972-09-27 1976-05-04 Tenneco Inc. Catalytic converter with bypass
US3999936A (en) * 1975-07-24 1976-12-28 Detlev Edgar Max Hasselmann Vapor collection and disposal system
US4058147A (en) * 1975-09-12 1977-11-15 Clean Air Engineering, Inc. Flammable vapor recovery system
US4108113A (en) * 1976-05-10 1978-08-22 The Dow Chemical Company Method for reducing concentration of harmful or offensive vapors in the atmosphere
US4134271A (en) * 1977-04-05 1979-01-16 Datis Angelo P Vapor collection and disposal system
GB2107041B (en) * 1981-09-29 1985-01-16 Coal Ind Device for extracting and burning methane
US4688495A (en) * 1984-12-13 1987-08-25 In-Process Technology, Inc. Hazardous waste reactor system
US5182086A (en) * 1986-04-30 1993-01-26 Henderson Charles A Oil vapor extraction system
US4983364A (en) * 1987-07-17 1991-01-08 Buck F A Mackinnon Multi-mode combustor
US4823711A (en) * 1987-08-21 1989-04-25 In-Process Technology, Inc. Thermal decomposition processor and system
JPH0615016B2 (ja) * 1988-09-09 1994-03-02 トヨタ自動車株式会社 自動車排気ガス浄化装置
US5050603A (en) * 1988-10-24 1991-09-24 Public Service Marine, Inc. Mobile vapor recovery and vapor scavenging unit
US5295448A (en) * 1990-12-07 1994-03-22 On-Demand Environmental Systems, Inc. Organic compound incinerator
US5165884A (en) * 1991-07-05 1992-11-24 Thermatrix, Inc. Method and apparatus for controlled reaction in a reaction matrix
US5291859A (en) * 1993-01-29 1994-03-08 Joseph A. Brinck Catalytic incineration system
US5344313A (en) * 1993-04-30 1994-09-06 Chevron Research And Technology Company Fugitive volatile organic compound vapor collection system

Also Published As

Publication number Publication date
IL110359A0 (en) 1994-10-21
NO960180L (no) 1996-01-15
EP0710150A4 (en) 1997-12-29
HU9600082D0 (en) 1996-03-28
AU7334294A (en) 1995-02-13
BR9407068A (pt) 1996-08-13
EP0710150A1 (en) 1996-05-08
FI960179A (fi) 1996-01-15
US5637283A (en) 1997-06-10
US5601790A (en) 1997-02-11
JPH09500574A (ja) 1997-01-21
NO960180D0 (no) 1996-01-15
WO1995002450A1 (en) 1995-01-26
AU690568B2 (en) 1998-04-30
FI960179A0 (fi) 1996-01-15
KR960703666A (ko) 1996-08-31
CA2167310A1 (en) 1995-01-26
IL110359A (en) 1999-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HUT76182A (en) Method and afterburner apparatus for control of highly variable flows
US5533890A (en) Method and apparatus for control of fugitive VOC emissions
US4864811A (en) Method for destroying hazardous organics
US5770784A (en) Systems for the treatment of commingled wastes and methods for treating commingled wastes
US5635139A (en) Method and apparatus for destruction of volatile organic compound flows of varying concentration
CA1249213A (en) Process for combustion or decomposition of pollutants and equipment therefor
US5165884A (en) Method and apparatus for controlled reaction in a reaction matrix
US5320518A (en) Method and apparatus for recuperative heating of reactants in an reaction matrix
JP2642140B2 (ja) 電子部品の製造に伴うガス状流出物の処理方法および該方法を実施するための焼却装置
JPH01200115A (ja) 液体用補助燃焼装置を有する燃焼装置
CN103868080B (zh) 大流量低热值有害废气焚烧处理工艺
JP2004532967A (ja) 高濃度の酸素を用いた焼却プロセス
JP3957737B1 (ja) Ｐｃｂ等の難燃性高粘度廃棄物の燃焼システム
Van der Vaart et al. Thermal and catalytic incineration of volatile organic compounds
KR20160146833A (ko) 난분해성 유해가스 소각처리를 위한 에너지 절약형 연소장치 및 이의 운전방법
JP2000510228A (ja) 示差温度による熱交換器効率の制御
WO1995030453A1 (en) Method and apparatus for thermal desorption soil remediation
JP3033015B2 (ja) 半乾留ガス化焼却方法及び装置
US8926319B2 (en) Device for burning a fuel/oxidant mixture
WO1995034357A1 (en) Method and apparatus for waste water treatment
JPH10185137A (ja) 半乾留ガス化焼却方法及び装置
MXPA97003965A (en) Method and apparatus for the destruction of flows of volatile organic compounds of concentrationvaria
PL215391B1 (pl) Instalacja do oczyszczania gazów
WO1997037573A1 (en) Systems for the treatment of commingled wastes and methods for treating commingled wastes
EP0419463A1 (en) A method for waste disposal

Legal Events

Date Code Title Description
DFA9 Temporary protection cancelled due to abandonment