JP2010523934A - 炉 - Google Patents
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Abstract
Description
・溶融金属の急速な注入(重力を介して制御される)、
・金属スクラップの処理後に生ずる溶融金属残留物(塩、酸化アルミニウム、等)の急速な注入、
・炉内部の耐火壁と金属スクラップとの間でより高い熱伝達を可能にし、したがって溶融プロセスを加速し、その結果燃料使用量が低減される、炉壁を有するより大きな熱伝達表面積、および
・より長いガス滞留時間−回転炉の長手方向径路に沿った高温燃焼ガスの2回のパス(2回のフライト(two flights))が、より高い熱伝達を確実にし、またこれにより、溶融能力がより高くなること、
である。
2 排気ダクト、通路手段
3 戻りダクト、通路手段
4 ガス調整装置
5 耐火材料
6 バーナ
7 出口ダクト
8 ガス調整装置
9 バグハウス、セパレータ
10 排気手段(煙突)
11 炉扉
12 ドアシール機構
13 テーパ部分
14 材料
15 炉筒
16 内部雰囲気
17 入り口
18 高速ノズル
19 ガス分析計
20 サンプリング手段
21 サンプリング手段
22 回転気密フランジ
23 回転気密フランジ
24 装入機
25 駆動機構
26 IDファン、送風機
27 炉後壁
28 開口または孔
29 開口または孔
30 外部雰囲気
31 熱酸化装置
32 油圧システム
100 装置
102 旋回軸
104 長手方向軸
106 プロセス制御システム、制御手段
108 センサ
Claims (34)
- バイオマス、産業廃棄物、都市ごみ、およびスラッジを含む有機被覆廃棄物ならびに有機材料などの材料を処理するための装置であって、
本体部分(15)、単一の材料入り口点(11)、および炉の前記入り口点と前記本体部分との間のテーパ部分(13)を有する回転可能かつ傾動可能な炉(1)と、
その長手方向軸の周りに前記炉(1)を回転させるための手段(25)と、
前記炉を傾動させるための手段(32、102)と、
前記材料を処理することによって放出されるガスの中の揮発性有機化合物(VOC)を少なくとも部分的に酸化させるための酸化手段(6、31)と、
前記炉(1)から前記酸化手段(6、31)に前記ガスを導くための通路手段(2)と、
を含み、
前記通路手段(2)が、前記炉および前記バーナに対して密封されて、それによって外部空気の侵入を阻止することを特徴とする装置。 - 前記酸化手段(6、31)がマルチバーナを備えることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記通路手段(2)にガス分析計手段(19、21)をさらに備え、前記ガス中の酸素および一酸化炭素のレベルを監視し、各レベルを示す信号を提供することを特徴とする請求項1または2に記載の装置。
- 前記炉の温度ならびに前記酸化手段(6、31)を制御するための制御手段(106)をさらに備えることを特徴とする請求項1、2、または3に記載の装置。
- 前記炉(1)が、前記炉の選択されたパラメータを監視し、それを示す信号を生成するための複数のセンサを有し、
前記制御手段(106)が、前記信号に応じて前記炉ならびに前記酸化手段(6、31)のうちの少なくとも1つの動作を制御するように作動可能であることを特徴とする請求項4に記載の装置。 - 前記センサが、熱センサ、ガス分析計、および圧力センサを含むことを特徴とする請求項5に記載の装置。
- 前記制御手段が、金属スクラップの融解温度よりも低いレベルに、かつ前記廃棄物または前記金属スクラップ中の有機物をガス化するのに十分な温度において前記回転炉の温度を制御するように作動可能であることを特徴とする請求項3から6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記制御手段が、1400°Fよりも低いレベルに前記回転炉の温度を制御するように作動可能であることを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記制御手段(106)が、前記炉の酸素レベルを2重量%と12重量%との間に制御するように作動可能であることを特徴とする請求項4から8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記制御手段(106)が、前記酸化手段の酸素レベルを2重量%と12重量%との間に制御するように作動可能であることを特徴とする請求項4から8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記制御手段(106)が、2400°Fよりも低いレベルにおいて前記酸化手段の温度を制御するように作動可能であることを特徴とする請求項4から10のいずれか一項に記載の装置。
- ガスから微粒子を分離するためのセパレータ(9)に前記酸化手段(6、31)から前記ガスを導くための通路手段(7)をさらに備えることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の装置。
- 前記酸化手段(6、31)から前記セパレータ(9)に排出するガスの温度を制御するための調整手段(8)をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の装置。
- 前記酸化手段(6、31)から前記炉(1)に高温ガスを導き、それによって前記炉の材料の加熱を助けるための通路手段(3)をさらに含むことを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の装置。
- 前記還流ガス中の酸素および一酸化炭素のレベルを監視し、各レベルを示す信号を提供するために前記通路手段(3)にガス分析計手段(19、20)をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の装置。
- 前記酸化手段(6、31)から前記炉(1)に排出する還流ガスの温度を制御するための調整手段(4)をさらに備えることを特徴とする請求項14または15に記載の装置。
- バイオマス、産業廃棄物、都市ごみ、およびスラッジを含む有機被覆廃棄物ならびに有機材料などの材料を処理するための方法であって、
本体部分(15)、単一の材料入り口点(11)、および炉の前記入り口点と前記本体部分との間のテーパ部分(13)を有する回転可能かつ傾動可能な炉(1)を設けるステップと、
その長手方向軸の周りに前記炉(1)を回転させるステップと、
前記材料を前記炉に導くステップと、
前記有機材料を焼き切って、揮発性有機化合物(VOC)を含むガスを発生する温度に前記材料を加熱するステップと、
前記プロセス中に化学量論的当量レベルより低く前記炉の酸素レベルを維持するステップと、
熱酸化装置に至るまで炉から排出される前記ガスから外部空気を除外するための密閉回路である通路手段(2)を通して、前記揮発性有機化合物(VOC)を焼却するために酸化手段(31)に前記ガスを通すステップと、
効率のよい動作のために、選択されたレベルに前記炉および前記酸化手段(31)内部のそれぞれの温度を維持するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記酸化手段が、熱酸化装置であることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記熱酸化装置が、マルチバーナを備えることを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記通路手段(2)の前記ガス中の酸素および一酸化炭素のレベルを監視し、該酸素および一酸化炭素のレベルに応じて前記炉(1)の動作を制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項17または18に記載の方法。
- 前記通路手段(2)の前記ガス中の酸素および一酸化炭素のレベルを監視し、該酸素および一酸化炭素のレベルに応じて前記酸化手段(31)の動作を制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項17、18、または19に記載の方法。
- 前記炉の選択されたパラメータを監視し、それに応じて前記炉(1)ならびに前記酸化手段(6、31)のうちの少なくとも1つの動作を制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項17から21のいずれか一項に記載の方法。
- センサを含めた前記パラメータが、温度、ガス酸素含有量および一酸化炭素含有量、ならびに圧力を含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 前記回転炉の温度が、金属スクラップの融解温度よりも低いレベルに、かつ前記廃棄物または前記金属スクラップ中の有機物をガス化するのに十分な温度において制御されることを特徴とする請求項17から23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記回転炉の温度が、1400°Fよりも低いレベルに制御されることを特徴とする請求項17から24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記炉の酸素レベルが、2重量%と12重量%との間に制御されることを特徴とする請求項17から25のいずれか一項に記載の方法。
- 前記酸化手段の酸素レベルが、2重量%と12重量%との間に制御されることを特徴とする請求項17から26のいずれか一項に記載の方法。
- 前記酸化手段の温度が、2400°Fまたはそれ以下であることを特徴とする請求項17から27のいずれか一項に記載の方法。
- ガスから微粒子を分離するためのセパレータ(9)に前記酸化手段(6、31)から前記ガスを導くステップをさらに含むことを特徴とする請求項17から28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記酸化手段(6、31)から前記セパレータ(9)に排出するガスの温度を制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項29に記載の方法。
- 前記酸化手段(6、31)から前記炉(1)に高温ガスを導き、それによって前記炉内の材料の加熱を助けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項17から30のいずれか一項に記載の方法。
- 前記炉(1)に帰還される前記ガス中の酸素および一酸化炭素のレベルを監視し、該酸素および一酸化炭素のレベルに応じて前記炉ならびに前記酸化手段(6、31)のうちの少なくとも1つの動作を制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項31に記載の方法。
- 前記酸化手段(6、31)から前記炉(1)に排出する還流ガスの温度を制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項31または32に記載の方法。
- 前記炉に生成されるガスが、前記炉から密封閉回路に排出され、前記酸化手段より以前に酸素を前記流れの中に全く混入することができないことを特徴とする請求項17から33のいずれか一項に記載の方法。
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