KR19990072139A - 처리물질로의고온가스주입및생성된열분해가스의재순환에의한폐기물처리설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열 공급을 이용하여 고체 물질을 열분해하기 위한 챔버(200), 열 공급을 위해 고온의 가스상 유체를 공급하는, 챔버내로 개방된 공급 라인(127), 열분해 영역으로부터 가스를 배출하기 위한 라인(102), 고체 물질을 챔버내로 운송하기 위한 캐리지(2), 공급 라인(127)과 캐리지로 부터의 고체 물질을 수용하는 영역과 연통하는 캐리지 상에 제공된 연결 영역 사이의 일시적인 연통에 적합한 유체 연통 수단(23)을 포함하는, 환경에 유해한 고체 폐기물을 처리하기 위한 설비에 관한 것이다. 본 발명은 배출 라인(102)과 유체 연통되고, 열분해 챔버(200)로부터 나오는 가스의 적어도 일부를 연소시키기에 적합한 보일러(120) 및 고온의 가스 유체를 제조하기 위해 보일러의 연소 가스를 재순환시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 유리하게는, 고온 가스 유체 및 보일러에서 연소된 가스는 열분해 챔버(200)로부터 배출된 가스를 처리하여 유도된 가스이다.

Description

처리 물질로의 고온 가스 주입 및 생성된 열분해 가스의 재순환에 의한 폐기물 처리 설비

본 발명은 일반적으로 폐기시 환경에 유해한 고체 물질 또는 폐기물을 열분해하여 처리하는 것에 관한 것이다.

EP-A-0 610 120은 고체 물질이 공급되는 탈수 영역, 탈수 영역의 하류의 열분해 영역, 고체 잔사가 냉각되는 배출 영역 및 감압에서 이를 유지하고 이로부터 열분해 가스를 배출하기 위한 열분해 영역과 추출 라인을 통해 연통하는 펌프 수단을 포함하는, 폐기시 환경에 유해한 고체 폐기물 처리를 위한 설비에 대해 기재하고 있다.

유리 산소가 전혀 없는 상태에서 열분해성 전환을 하기 위해, 탈수, 열분해 및 냉각 영역은 실질적으로 기밀(氣密) 양식으로 서로로부터 격리된 챔버들로 구성되어 있다.

탈수 및 열분해 챔버는 촉매성 라디에이터 패널 또는 열분해 가스 및(또는) (저가의) 시판용 연소성 가스를 사용한 불꽃 버너 등의 가열 수단을 가지고 있다.

버너의 경우, 전술한 챔버의 내부는 버너 불꽃에 의해 가열된 챔버의 내벽으로부터의 복사선에 의해 가열된다. 이 경우, 가열은 또한 상응하는 챔버에서 발생된 가스의 팽창에 의해 처리되는 물질의 공급물에서 가스의 대류에 의해 일어난다.

촉매성 복사 패널이 순수 산소 또는 공기 및 열적 분해에 기인한 열분해 가스가 공급된다. 이 경우, 이산화탄소 및 촉매성 복사 패널에서 열분해 가스의 산화에 의해 발생한 증기는 대류 및 복사에 의한 가열에 기여할 수 있다.

따라서, 열분해 챔버의 온도는 600℃ 주위에서 유지되고, 예를 들면, 탈수 챔버는 100℃ 이상, 예를 들면, 120℃의 저온에서 유지된다.

처리되는 고체 제품은 예를 들면, 기계적 랙(reck) 및 피니언(pinion)형 시스템 또는 전자기형 드라이브 시스템에 의해 챔버내에서 웨건에 의해 운반된다. 웨건은 고체 잔사(예를 들면, 유리, 찌꺼기, 금속)이 웨건에 남지만 냉각 챔버로부터 출구에서 쉽게 제거가능하게 고안된다.

유럽 특허 공개 EP-A-0 610 120에 기재된 용액은 전체적으로 만족스럽다. 그러나, 탄수 및 열분해 챔버내 버너의 사용은 고온 반점을 발생시켜 챔버를 무시할 수 없는 기계적 스트레스에 노출시킨다. 이러한 기계적 스트레스는 열분해 챔버로의 산소의 투과가 열분해 챔버에서 수소의 존재하에서 폭발을 일으킬 수 있기 때문에 특히 문제가 될 수 있는 밀폐 문제를 일으킬 수 있다.

이러한 폭발의 위험은 또한 촉매적 라디에이터 패널이 사용되는 경우, 연소-지지 가스로서 산소를 사용하기 때문에 존재한다.

또한, 시판용 연소성 가스를 사용하는 경우, 챔버를 가열하는 것은 외부 에너지를 소비한다.

최종적으로, 열분해 과정은 열분해 단계 후 남는 다수의 비연소물 때문에 완벽한 것과는 거리가 멀다.

영국 특허 공개 GB-A-327 717은 가스를 통과할 수 있는 이중 바닥을 갖는 웨건을 사용하여 물질에 고온 가스를 주입하는 것이 기재되어 있고 물질을 지지하도록 조절되어 있다. 이중 바닥은 가스 주입구의 처리를 한정하는 커넥터를 가지고 있다. 웨건을 수용하는 퍼니스는 웨건이 진행하는 레일 및 가스 공급관에 노칭(notch)하였다. 웨건의 휠이 노치에 들어가는 경우, 커넥터는 이러한 두 개의 부재 사이에 유체 연통을 할 수 있게 파이프와 일치되어 있다.

이러한 설비는 커넥터와 파이프 사이의 최적 밀폐를 보장하지 못하고, 웨건이 고도의 정확도로 노치에 떨어지는 것을 요구한다.

본 발명은 이러한 단점을 경감시키는 데 목적이 있다.

일반적으로는 열분해 공정을 개선시키는 것이 목적이다.

또한 에너지 면에서 만족할 만한, 폐기시 환경에 해로운 고체 물질의 처리를 위한 설비를 제공하는 것도 목적이다.

본 발명의 보조 목적은 가능한 한 오염을 적게하여 저장 물질을 쉽게 회수하고, 최소 유지를 요구하는 것이다.

이러한 목적을 위해, 열을 주입하여 고체 물질을 열분해하기 위한 열분해 챔버, 챔버내로 열을 주입시키는 고온의 가스상 유체 공급 라인, 열분해 챔버로부터 가스를 배출하기 위한 라인, 고체 물질을 챔버로 이송하기 위한 웨건, 공급 라인과 웨건 상의 연결 영역 사이에 일시적인 유체 연통을 수립하기에 적절하고, 고체 물질을 수용하기 위한 웨건의 영역과 교환 관계에 있는 유체 연통 수단을 포함하며, 추출 라인과 유체 연통되고 열분해 챔버로부터의 가스의 적어도 일부를 연소시키기에 적합한 보일러 및 연소 가스를 보일러로부터 재순환시켜 고온의 가스상 유체를 생성시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐기시 환경에 유해한 고체 물질의 처리 설비를 제안하고 있다.

따라서, 본 발명은 버너 또는 촉매성 복사 패널을 처리할 폐기물의 공급물에 고온 가스성 유체를 직접 주입하는 것으로 대체하는 것을 교시하고 있다. 이는 고온 반점의 생성 및 산소와 수소 사이의 폭발성 반응의 임의의 가능성을 피하게 한다. 또한, 비연소 제품의 위험이 공급물에 직접 가스를 공급함으로써 감소된다.

이러한 특징은 본 발명의 처리 방법이 만족할 수 있는 것에 추가로 기여한다. 열분해 챔버에서 생성된 열분해 가스는 동일한 챔버로 공급되는 고온 가스성 유체의 생산에 사용된다.

적당하다면, 고온 가스상 유체는 유리하게는 보일러로부터의 연소 가스, 챔버로부터 생성되고 추출 라인을 통해 미리 배출된 열분해 가스, 챔버에서 생성되고 배출 라인을 통해 미리 배출된 가스 또는 불활성 가스(질소 등)를 포함한다.

이러한 규정은 또한 본 발명의 만족스러운 설비에서 사용되는 처리 방법을 제조하는 데 기여한다.

바람직한 실시예에서 본 발명의 설비는 챔버로부터 배출된 가스가 고온의 유체로 유동하는 배출 라인 하류의 열 교환기, 열 교환기에 의해 냉각된 가스가 고급 탄화수소, 저급 탄화수소, 물 및 저온에서 비응축된 가스를 각각 함유하는 분리된 분획을 수득하게 하는 열 교환기 하류의 분류 시스템, 저온의 비응축된 가스의 일부를 그의 가열을 위해 냉각된 유체로서 열 교환기로 공급하기 위한 분류 시스템 하류의 열 교환기에 연결된 재순환 라인(여기서, 이 재순환 라인은 공급 라인에 연결되어 있고, 보일러를 통과하여 보일러내 재순환 라인으로 흘러드는 가스를 보일러내 저온의 비응축된 가스의 다른 부분을 연소시켜 가열한다)을 추가로 포함한다.

바람직한 것에 따라, 설비의 다음과 같은 특징이 조합가능하다.

- 웨건이 탱크의 하부로부터 배출되는 균일하게 분포된 노즐을 가지며, 튜브 시스템에 의해 연결 영역에 유체 연통되어 있는 탱크를 포함하고,

- 유체 연통 수단이 벨로우에 의해 둘러싸인 파이프의 연결 영역으로의 유체연통의 위치와 공급 라인에 연결된 다른 말단 사이에 웨건으로부터 떨어진 위치에 서 이동가능한 망원경형 장치를 포함하며,

- 벨로우가 연결 영역에 적용되기에 적합한 벨로우 말단의 상대적 각 운동을 위한 수단을 갖는 망원경형 기구에 장착되고,

- 추가로 배출 라인을 통해 챔버와 연통되는 펌프 수단을 추가로 포함하고,

- 웨건에 튜브 시스템이 장착되어 있는 레일이 제공되고, 롤링 트랙을 한정하는 롤러가 챔버내에 장착되며,

- 웨건이 고체 물질을 수용하기 위한 영역을 형성하는 그리드를 갖는 탱크를 포함하고,

- 웨건이 고체 물질을 수용하기 위한 영역을 형성하는 가스 투과성 바닥을 갖는 탱크를 포함하고, 유체 연통 수단이 이 바닥과 함께 연결 위치에서 이중 바닥을 형성한다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참고로 하여 비제한적 실시예에 의해 다음 설명으로부터 나타낸다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 태양을 구성하는 설비의 개략도이다.

도 2는 도 1의 고체 물질 처리 설비의 탈수 및 열분해 챔버 단면의 개략적 정면도이다.

도 3은 도2의 챔버의 종방향 분획의 개략적 정면도이다.

도 4는 도 2 및 도 3에 나타낸 챔버의 부분을 형성하는 웨건의 일부의 상부의 평면도이다.

도 1에 나타낸 설비는 고체 물질이 도입되는 에어록(airlock) (100) 및 이어서 고체 물질이 처음으로 부분적으로 또는 전체적으로 탈수된 다음 그들의 열분해 온도(공지되고 미리 고정됨), 예를 들면, 400℃ 주변(전형적으로 250℃ 내지 750℃)로 가열되는 열분해 영역(200)이 이어진다.

열분해성 전환은 유리 산소가 전혀 없는 상태에서 수행하는 것이 유리하다.

열분해 영역은 바람직하게는 냉각 영역(300)을 이어지며, 여기서 열 처리 고체 잔사가 예를 들어 물 스프링클러에 의해 실온까지 냉각된다.

웨건(2)를 내리기 위한 영역(400)은 냉각 영역(300) 후에 위치한다. 잔사를 풀(500)에 담그어 추출한 다음 분류한다.

영역(100, 200 및 300)은 실질적으로 기밀 방식으로 서로 격리되어 있는 챔버인 것이 바람직하며, 예를 들면, 실린더에 의해 작동되는 길로틴 도어(guillotine door)(101)에 의해 격리되며, 챔버(100)과 (200), (200)과 (300) 및 (300)과 (400) 사이의 도어는 기밀 하우징(정합)내에서 횡방향으로 움직일 수 있게 되어 있다. 기밀 도어는 또한 챔버(100)의 입구 및 챔버(400)으로부터의 출구에도 제공하여 에어록과 내림 영역(400)을 외부로부터 의도적으로 격리시키며, 기밀 도어는 또한 설비의 크기, 이용가능한 공간 및 설계자의 취향에 따라 수직 또는 수평 방향 또는 경첩되어 움직일 수 있다.

챔버(200)으로의 공기 유입을 막기 위하여, 물질과 잔사는 물질이 에어록(100)으로 도입될 때 에어록(100)과 냉각 챔버(300)를 격리하고, 잔사가 세번째 챔버로부터 추출되는 경우, 열분해 챔버(200)와 냉각 챔버(300)를 격리시키는 에어록을 통해 공급하고 추출한다.

열분해 챔버(200)은 열 손실을 제한하기 위해 단열되어 있다.

챔버(200)은 200 mbars 내지 1.2 bars 범위가 될 수 있는 일정한 압력으로 유지된다. 동일한 설정 압력이 기타 챔버에서 선택될 수 있다.

압력은 예를 들면, 하기 설명할 송풍기 등의 배기 라인(102)을 통해 챔버(200)과 연통하는 펌프 수단에 의해 유지된다.

열분해 공정 중, 챔버(200)내 가스는 배기 라인(102)를 통해 배출되며, 이때의 온도는 바람직하게는 약 330℃이다.

이어서, 이 가스는 고온 유체로서 튜브형 열 교환기(103)를 통과한다.

이 가스는 200℃ 정도의 온도로 열교환기를 떠난 뒤, 재순환 라인(104)를 통해 분류 시스템의 다양한 유니트내로 공급된다.

처음에, 가스는 고급 탄화수소를 분리하기 위한 냉각 회로를 흐른다. 이 회로는 당업계의 기술자에게는 오일 켄치로 공지된 접촉 냉각 수단(105), 펌프(106) 및 열 교환기(107)를 포함한다.

재순환 라인(104)는 냉각기(105)의 하부로 배출된다.

펌프(106) 및 열 교환기(107)는 재순환 라인(104)으로부터의 브랜치 커넥션(104') 상에 있고, 이는 냉각기(105)의 기저부를 떠나 냉각기의 상부로 되돌아 간다. 고급 탄화수소를 위한 분취 라인(108)은 펌프(106)와 열 교환기(107) 사이의 브랜치 커넥션(104')에 연결되어 있다. 열 교환기(107)의 냉각 유체는 라인(109)를 통해 공급되는 물이다. 이 물은 증기로 전환되어 증기 이용 유니트(도시되지 않음)에 연결된 라인(110)을 통해 배출된다.

냉각기(105)로 들어가는 가스는 냉각기(105)의 하부로부터 회수되어 펌프(106)에 의해 배출되고 약 120℃ 내지 약 130℃ 범위의 온도로 열 교환기(107)에서 냉각된 다음, 냉각기(105)의 상부로 재주입되는 고급 탄화수소에 의해서 냉각된다. 따라서, 고급 탄화수소는 연속적으로 형성되어 일부는 라인(108)을 통해 제거되고, 일부는 냉각기(105)로 재순환된다. 비응축 가스는 약 150℃의 온도에서 냉각기(105)를 떠나 재순환 라인(104)을 통해 응축기(111)로 공급되어 약 45℃의 온도로 냉각된다.

응축기(111)에는 펌프(112) 및 팬(113)을 포함한 냉각 회로에서 유동하는 냉매가 공급된다.

응축된 물질은 응축기(111)의 하부에 축적되고, 응축기의 하부로부터 배출되어 분리기(114)(층상 침강 탱크형)로 공급되어 물 및 그에 용해되어 있는 유기 물질로부터 저급 탄화수소를 분리한다.

저급 탄화수소는 라인(115)를 통해 배출되고 수상은 증류 유니트 등의 다른 분리기(117)로 라인(116)을 통해 공급되어, 물을 그에 용해되어 있는 유기 물질로부터 분리한다.

분리기(117)에서 나온 물은 라인(118)을 통해 물 처리 설비로 공급되고, 라인 (119)를 통해 분리기(117)에서 나온 가용성 유기 물질은 라인(119)로부터 보일러(120)으로 공급되어 연소될 수 있다.

마찬가지로, 저급 탄화수소는 라인(115)로부터 보일러(120)으로 동등하게 공급될 수 있다.

약 45℃의 온도에서 응축기에서 나온 비응축 가스는 재순환 라인(104)를 통해 물 분무 장치(121)(또한 당업계의 기술자에게는 워터 켄치로 공지됨)로 공급된다. 장치(121)은 비응축 가스를 세척하여 그로 부터 염산 등의 산을 제거한다.

이러한 목적으로, 물은 펌프(123)을 포함하는 회로(122) 수단에 의해 장치 (121)내에 순환된다. 회로(122)는 사용한 물을 물 처리 설비(예를 들면, 전술한 바와 같은 설비)로 공급하는 브랜치 커넥션(124)을 포함한다.

45℃ 정도의 온도에서 장치(121)을 나온 비응축 가스의 제1부분은 송풍기(125)를 통해 열 교환기(103)에 재주입되어 온도가 약 100℃로 상승된다.

이러한 가스는 냉각 유체로서 열 교환기(103)을 통과하여 300℃의 온도로 배출된 후, 다시 코일(126)을 통과하면서 비응축 가스의 이러한 일부가 보일러(120)으로부터의 연소 가스에 의해 650℃의 온도로 가열된다.

코일(126)에서 나올 때, 가열된 가스는 고온의 가스를 챔버(200)에 공급하는 라인(127)로 도입된다.

비응축 가스의 다른 부분은 주입 라인(128)을 통해 보일러(120)으로 공급되어 연소됨으로써 코일(126)을 통과하는 가스 부분을 가열한다. 가스는 팬(129)에 의해 라인(128)에서 순환된다.

저온(약 45℃)의 비응축 가스의 제3부분은 주입 라인(130)을 통해 송풍기(131)가 연결된 냉각 영역(300)으로 주입된다.

이 냉각 영역(300)으로부터 회수된 고온의 가스는 배기 라인(102)에서 동등하게 회수된다.

오프로딩 영역(400)에서의 고온의 가스는 또한 회수되어 회수 라인(132)를 통해 냉각기(105)의 하부로 공급된다.

보일러(120)에 의해 생성된 연소 가스 또는 연도 가스는 보일러(120)에 의해 사용되는 연소-지지 공기(또는 순수 산소)를 가열하기 위한 가스/가스 열 교환기(134)로 라인(133)을 통해 공급되고, 라인(135)를 통해 열 교환기(134)로 들어간다.

연소를 수행하기 위해 보일러(120)은 다중-연료 버너가 장착되어 비응축 가스 뿐만이 아니라 저급 탄화수소, 물에 용해되어 있거나 그로부터 분리된 유기 물질 또는 기타 액체 또는 가스상 연료를 연소시킬 수 있다.

열분해 가스의 순수 칼로리 값(PCI)가 정확한 연소를 위해 너무 낮은 경우, 연료 오일 공급 라인(136)이 열분해 가스 보일러(120)에 연결된다.

열분해 가스(도시되지 않음)를 저장하기 위한 저장 탱크를 제공하여 보일러(120)에서의 연소가 챔버(200)으로부터 열분해 가스의 일시적 풍부함 또는 연소 성능의 관점에서 허용할만한 순수 칼로리 값을 갖는 가스의 제조에 따라 좌우되지 않도록 할 수 있다. 압축기 수단(도시되지 않음)을 또한 제공하여 저장 탱크에 저장되기 전에 가스를 압축할 수 있다.

당업계의 기술자는 도 1을 참고로 하여 기재된 설비의 각각의 위치에서 사용하기 위해 적당한 밸브를 어떻게 선택하는지를 알 것이다.

또한 도시되지 않았지만, 압력 및 온도 조절 수단이 각종 챔버(100) 내지 (400) 및 보일러(120)에 설치된다. 또한 도 1에 도시되어 있지는 않지만, 보일러(120)에 들어갈 때 각 버너에 대한 가스의 유량을 조절하기 위한 수단이 보일러(120) 주입구에 제공된다. 당업계의 기술자는 이러한 조절 및 관제 수단과 보일러(120)내의 산소의 양 또는 설비내 수소의 양을 모니터하기 위한 수단을 어떻게 선택하고 사용하는 지를 알고 있다.

냉각 영역(300)을 나온 고체 잔사는 습윤 처리되어 석탄으로부터 미세한 미네랄을 분리한다. 석탄은 회수된 타르와 혼합되어 연소성 혼합물을 형성할 수 있다. 연소성 혼합물은 보일러(120) 내에서, 또는 예를 들면 전기 에너지를 생산하기 위해 설비의 외부에서 연소될 수 있다.

상기 설비 사용시에, 챔버(200)으로 공급되는 고온의 가스는 처리할 고체 물질과의 접촉시 수소 및 탄화수소(메탄, 에탄, 에틸렌)이 풍부하여 이러한 가스의 순수 칼로리 값을 올리지만(실제로 4,000 kJ/kg 내지 18,000 kJ/kg - 19,000 kJ/kg), 또한 기타 가스, 특히 이산화탄소, 일산화탄소 등의 순수 칼로리 값도 올린다.

이 설비는 공급물을 통과할 때 마다 순수 칼로리 값 및 가스의 풍부성을 상승시킨다는 것을 알 수 있다.

이 설비에서 탈수 및 열분해는 동시에 수행되고, 처리 과정은 불활성 가스(질소 등) 또는 처리전 저장된 비응축 가스를 가열함으로써 시작된다.

또한, 열분해 챔버(200)의 퍼니스로부터의 가스를 냉각하여 펌프 수단을 보호한다. 또한, 재순환될 가스는 더 이상 물 또는 타르를 함유하지 않고, 타르는 설비를 오염시키지 않도록 전술한 바와 같이 쉽게 저장되거나 소비될 수 있다.

상기 정의된 재순환 수단은 가스/가스 열 교환기를 형성하는 코일(126)을 포함한다.

챔버(200)의 탈수 및 열분해 퍼니스 중 하나의 내부 구조 및 챔버로 들어가게 만들어진 각 웨건의 구조는 도 2 내지 4를 참고로 설명될 것이다.

퍼니스(1)은 4개의 발에 의해 지지되며, (11) 내지 (13)의 단지 3개의 발이 도 2 및 3에 나타나 있다.

공급 라인(102)는 퍼니스(1)의 상부에 통상의 밀봉 수단을 통해 퍼니스(1)로 연결되오 있으며, 후드(15)에 의해 연장된다. 후드는 웨건(2)에 가장 근접한 정도까지 연장되고, 웨건(2)의 일부인, 고체 물질을 수용하기 위한 탱크(16)의 상부를 덮는다. 기타 부분은 다음에서 더욱 자세히 설명될 것이다.

고온 가스 공급 라인(127)이 또한 퍼니스(1)내로 연결되어 있다. 퍼니스(1)은 도 2 및 3에 나타내지 않은 통상적 밀봉 수단에 의해 밀봉된다.

공급 라인(127)과 웨건(2) 상 연결 영역(21) 사이의 일시적 유체 교환을 수립하기 위한 유체 연통 수단(20)을 설명할 것이다.

유체 연통 수단(20)은 강성 파이프 (23)의 한 말단으로부터 연결 영역(21)로의 유체 연결의 위치와 웨건(2)로부터 떨어져 있는 위치 사이에서 이동가능한 망원경 유형의 장치(22)를 포함한다. 파이프(23)의 다른쪽 말단은 공급 라인(127)에 유체 연결되어 있다.

보다 자세히 설명하면, 유체 연통 수단 (20)은 망원경 장치 (22)에 장착된 벨로우(24)를 포함한다. 벨로우(24)의 한 쪽 말단은 파이프(23)에 유체 연결되어 밀봉되어 다른 말단은 유체 연통 위치에서 연결 영역과 일시적으로 유체 연결된다.

망원경형 장치 (20)은 그의 자유 말단이 사각형 프레임(26)의 두 개의 반대편 측에 나사 부착되어 있는 스터-업(stirrup) 부재(25)를 포함한다. 두 개의 러그(27)은 스터-업(stirrup) 부재(25)로 연장되고, 각각은 그들 자체로 공지된 수단으로 프레임 (26)의 두 개의 반대측의 하나에 피봇팅되어 있다. 스터-업(stirrup) 부재(25)는 프레임(26)에 고정되어 있고, 러그(27)은 프레임(26)의 각 측의 실질적으로 중간 영역에서 프레임(26)에 피봇팅되며, 말단에서 함께 그들의 폭을 가로질러 연결되어 있다.

러그(27)의 각각의 다른 말단은 연결 영역(21)에 대항하여 압축되도록 조절된 플랜지 또는 환상 플랜지(28)에 부착되고, 그들 사이의 가스켓(29)은 어느 정도 탄성도를 가진 물질로 제조되어 환상 플랜지(28)중의 홈에 들어간다.

벨로우(25)의 하나의 말단은 플랜지(28)과 플랜지(28)에 나사 부착된 플랜지(30) 사이에 꽉 잡혀 있고, 스크류(31) 중 단지 하나만이 도면에 나타나 있다. 마찬가지로, 벨로우(24)의 다른 말단은 플랜지(32) 및 (33) 사이에 잡혀있고, 벨로우(24)의 제2말단을 파이프(23)의 절단된 원추형 말단에 유체 연통 및 밀봉하고 있다. 플랜지 (32) 및 (33)은 함께 볼트되어 있고, 하나의 너트와 볼트 어셈블리(34)가 도시되어 있다.

이러한 특징에 의하여, 공급 라인(127)은 망원경형 장치(20)의 유체 연통위치에서 연결 영역(21)과 유체 교환되도록 밀봉되어 있다. 연결 수단과 프레임(26) 상 러그(27)의 제한된 피봇팅의 짐발(gimbal)형 배치 및 벨로우(24)를 사용함으로써, 그러한 배치에 의해 제공되는 이동 가능성으로 일시적 유체 연결이 어느 정도의 유용성을 가지고 이루어질 수 있다.

환상 가스켓(28)이 또한 벨로우(24)의 제1 말단에 장착된다.

이와 관련하여, 스터업 부재(25)에 대하여 러그(27)의 프레임(26)으로의 피봇 연결의 축에 수직한 축 주위의 제한된 환상 이동의 기능이 프레임(26) 상에 부여될 수 있다.

망원경 장치(20)의 스터업 부재(25)는 도 2 및 3에 단지 피스톤 막대만이 도시된 실린더에 의해 작동된다. 피스톤 막대(35)의 한 말단은 나사선으로 되어 나사연결되어 있고, 프레임(26)에 고정된 스터업 부재(25)의 측면 브랜치를 연결하는 베이스(36)에 있는 구멍을 통과한다. 피스톤 막대(35) 상 쇼울더는 베이스(36)의 한면에 기대어지고, 너트(37)는 막대(35)의 나사선 말단에 고정되어 피스톤 막대(35)에 스터업 부재(25)를 고정시킨다.

피스톤 막대(35)는 퍼니스(1)의 하부에 나사로 죄어진 스터핑 박스(38)을 통해 퍼니스(1)의 내부 및 외부 사이에 관통한다.

피스톤 막대(35)를 움직이게 하기 위한 수단은 기압 실린더 등의 당업계의 기술자에게 공지된 임의의 형태일 수 있다. 이들은 도 1 및 도 2에 도시되어 있지 않다.

밀폐를 제공하기 위해 피스톤 막대(35)를 둘러싼 제2 벨로우(38')은 스터업 부재(25)의 베이스(36) 및 스터핑 박스(38)에 연결되어 있다.

웨건(2)을 설명하면, 웨건(2)는 두 개의 평행한 U-형 빔(39, 40)을 추가로 포함하며, 각각의 브래킷(43, 44)에 고정된 각각의 요크(45)를 통해 퍼니스(1)의 벽에 부착된 브래킷(43, 44) 상에 장착된 일련의 롤러(41, 42)상에서 상기 빔이 구른다.

롤러(41, 42) 및 브래킷(43, 44)는 망원경형 장치(20)의 반대편에 각각 위치하여그의 운전을 방해하지 않는다.

웨건(2)는 롤러(41, 42)의 축에 수직인 축에 대해 회전하는 것을 제외하고는 롤러(41, 42)와 유사한 방식으로 각 측에 장착된 다수의 롤러(47, 48)에 의해 횡방향으로 가이드된다.

방금 전술한 것과 유사한, 퍼니스(1) 외부로 웨건(2)를 움직이기 위한 수단 또는 기타 그러한 수단이 퍼니스 외부에 제공될 수 있다.

도 2 및 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 다수의 노즐(49)이 탱크(16)의 하부로부터 방출된다.

웨건(2) 상에 그들이 장착되어 있는 것을 도 4를 참고로 자세히 기술될 것이다.

탱크(16)은 사각형 형태이고, 종방향 말단에서 서로 용접된 4 개의 시이트 금속 측벽(50 내지 53)를 갖는다.

이들의 하부 말단은 직각으로 안으로 굽어있어 두 개의 반대편 말단이 빔(39, 40)에 용접될 수 있다. 다른 두 개의 반대편 하부 발단은 빔(39, 40)에 수직인 평행 앵글-아이론(54 내지 60) 및 (54' 내지 60')에 용접되어 있다. 이러한 앵글-아이론(54 내지 60) 및 (54' 내지 60')의 다른 종방향 말단 각각은 상응하는 빔의 하나의 브랜치에 고정된다. 측벽(51, 53) 및 각각의 빔(39, 40)에 고정된 말단 브래킷(54 내지 60)과 (54' 내지 60')은 쌍으로 배열되어 있고, 중간 앵글-아이론(61 내지 66)이 빔(39, 40) 사이에 배치된다. 중간 앵글-아이론(61 내지 66)은 각각 두 개의 말단 앵글-아이론(54 내지 60), (54' 내지 60')과 정렬되어 있고, 말단 앵글-아이론(54 내지 60), (54' 내지 60')이 고정된 것 반대편의 빔(39, 40)의 하나의 브랜치에 고정된다.

탱크의 측벽(50 내지 53)의 굽은 말단은 연속적이고, 중심의 중간 앵글-아이론은 도 4에 도시될 수 없다는 것을 이해해야 한다.

빔 및 앵글-아이론의 이러한 배열상에 중앙의 팔각형의 분배기(71) 및 분배기(71)에 연결된 다수의 튜브(72 내지 75)로 구성된 튜브형 시스템(70)이 위치한다. 각 형태가 4 개씩 존재하지만, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 간단하게 각 형태의 하나의 튜브만이 도 4에 나타나 있다.

중심 분배기(71)은 두 개의 평행한 겹쳐진 팔각형 판(76, 77)을 포함하며, 상부 판(76)이 하부 판(77) 보다 약간 작다. 측벽은 상부 및 하부 팔각형 판(76, 77)의 각각의 평행 측면을 합하여, 그들의 종방향 말단에서 함께 연결되어 있다.

각 측벽은 (72) 및 (73)에 나타낸 형태의 튜브의 말단이 연결되어 있는 구멍을 가지고 있고, 다른 쪽 말단은 막혀 있다. 각각의 튜브 (72) 및 (73)은 상응하는 측벽에 수직이다. (73)에 나타내고 직각으로 위치한 형태의 이러한 4 개의 튜브는 벽에 있는 구멍에 유체 연통되고 제1직경을 갖는 제1 튜브 구획(73'), 제1 직경보다 작은 직경을 가지고, 절단 원통형 튜브 구획(73''') 수단에 의해 제1 구획(73')을 연장하는 제2튜브 구획 (73''')을 포함한다. 튜브 구획(73', 73'')는 실질적으로 동일한 길이이다.

(72)로 나타내고 직각으로 형태의 다른 4 개의 튜브는 구멍에 연통된 구획이 다른 것보다 긴 2 개의 튜브 구획(72', 72'')를 포함한다. 구획(72'')는 여전히 원형 단면을 가지지만, 다른 구획(72')는 실질적으로 절단 원뿔형 튜브 요소(72''')에 의해 제2 구획(72'')에 연결된 편평한 튜브이다. (74, 75)로 나타낸 형태의 2 개의 원형 단면 튜브 구획은 튜브 요소(72''')와 근접하여 편평한 튜브 구획(72')에 각각 직각으로 유체 연통되어 있다.

측벽으로부터 가장 멀리 떨어진 이러한 다양한 튜브 구획의 말단은 닫혀 있고, 탱크(16)의 상응하는 측벽(50 내지 53)에 그에 수직하게 용접된 가장자리의 편평한 바 부재(76 내지 79)의 바로 근접하게 위치한다. 바(76 내지 79)는 또한 그들의 종방향 말단에서 연속적이다.

튜브 시스템(70)은 앵글-아이론 및 빔에 안착하고, 각각의 앵글-아이론의 브랜치는 U-형 빔(39, 40)의 상응하는 브랜치와 같은 높이이다.

중앙 분배기(71)은 다음과 같은 방식으로 가장 가까운 두 개의 평행한 중간앵글-아이론(63, 64)에 고정되어 있다. 이러한 앵글-아이론에 가장 가까운 분배기(71)의 두 개의 평행한 측벽에는 구멍을 위한 너트가 제공되어 있으며, 측벽에 있는 구멍과 정렬된 평활한 구멍을 갖는 고정 러그는 중간 앵글-아이론에 용접되어 있다. 볼트는 두 개의 정렬된 구멍에 삽입되고, 너트는 고정 러그와 근접하여 볼트 헤드와 측벽 사이의 워셔에 의해 볼트의 자유 말단에 고정된다.

중앙 분배기(71)의 팔각형 하부 판(77)은 중앙의 원형 개구(80)을 갖는다. 이 중앙 개구 가장자리의 주변 영역은 전술한 연결 영역(21), 그의 자유 말단에서 실질적으로 벨로우(24)와 동일한 직경을 갖는 원형 개구(80)을 한정한다. 판(77)은 U-형 빔(39, 40)의 베이스와 동일한 높이이다.

도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 노즐(49)는 튜브 구획(72'', 73'') 각각의 폐쇄된 말단 근처, 폐쇄된 말단을 갖는 (74, 75), 원형 단면 튜브 구획(73')의 중간 영역 근처, 튜브 구획(74, 75)의 직각 교차 지점, 분배기(71)의 팔각형 상부 판(76)의 중앙에 위치하여 웨건(2)의 하부 전체를 덮는 일정한 간격의 노즐(49) 배열을 형성한다. 간단히 하기 위해 다섯 개의 노즐(49)만을 나타냈다.

도 2 또는 도 3에서 노즐(49)의 부분적 단면도에서 보다 잘 볼 수 있는 바와 같이, 노즐은 그들의 베이스에서 외부 쇼울더를 갖는 슬리브(82) 상으로 나사 부착되어, 튜브 구역에 돌출부를 형성하고, 그들 사이에는 원형 스페이서(81)가 있으며, 각 슬리브(82)에 의해 형성된 외부 주변 쇼울더 상에 느슨한 밀봉 워셔(83)가 수용된다.

이러한 노즐 또는 주입기는 그들의 상부 말단에 밀폐된, 처리할 공급물에 고온 가스를 주입하기 위한 눈금이 있는 횡방향 구멍(나타내지 않음)을 갖는다. 이러한 눈금이 새겨진 구멍은 전형적으로 1 밀리미터 미만의 직경을 갖는다.

웨건(2)의 바닥은 슬리브(82)의 위치에 구멍을 가지며, 튜브 시스템(70)에 안착하여 존재하고 자유 워셔(83)와 튜브 시스템(70) 사이에 워셔의 높이로 배치된, 금속판 등의 하부 판(84)(도 4에 도시되지 않음) 을 추가로 포함한다. 이 하부 판은 처리할 고체 물질을 수용하기에 적합하다.

하부 판(84)는 또한 도 3에서 볼 수 있는 나사 구멍내로 삽입되는 나사에 의해 전술한 바와 같은 주변 바(76 내지 79)에 횡방향으로 고정되고, 이 중 두 개는 (85)로 나타나있다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같은 주변 바(76 내지 79)의 다른 나사 구멍도 물론 동일하다.

필요하다면, 횡방향 웨지 접지부를 나사머리와 하부 판(84) 사이에 배치할 수 있다.

이러한 특징 때문에 노즐(49)의 자유 말단은 연결 영역(21)에 의해 한정된 원형 구멍(80)에 유체 연통되고 밀봉되어 있으며, 따라서 망원경형 장치(20)가 고온의 가스 공급 라인(127)과 밀봉된 유체 연통 위치에 있게 된다.

따라서, 처리할 폐기물이 실린 웨건(2)는 퍼니스(1)의 입구에 간 다음, 롤러(41, 42) 상에서 굴러서 퍼니스로 옮겨질 수 있다.

이어서, 망원경형 장치(20)은 가스켓(28)을 연결 영역(21)과 밀봉 접촉되게 이동하도록 작동된다.

웨건이 후드(15) 아래에 위치했을 때, 펌프 수단이 작동하여 배출 라인(102)를 통해 챔버(200)에 존재하는 산소를 제거한다.

이어서, 고체 물질을 탈수 및 열분해하기 위해서 고온 가스의 흐름이 라인(127), 파이프(23), 벨로우(24), 중앙 분배기(71), 튜브 시스템(70) 및 노즐(49)을 통해 처리할 공급물의 하부로 공급된다.

이어서, 퍼니스(1)을 나온 가스는 도 1을 참고로 전술한 바와 같이 처리된다.

이어서, 망원경형 장치(20)를 역으로 작동하여 웨건(2)가 가능하게는 냉각 후에 퍼니스(1)로부터 제거되도록 항다.

다른 실시 태양에서, 스터업 부재(25)의 평행 이동을 가이드하기 위한 수단이 제공될 수 있다.

별법으로, 숙련된 기술자는 웨건이 고정된 고온 가스 공급 라인, 웨건 및 고온의 가스가 측면 또는 상부로부터 처리될 공급물로 주입될 수 있도록 하는 유체 연통 수단과 유체 연통되어 있는 망원경형 장치에 옮겨지는 설비뿐 아니라, 또는 이들 주입 양식의 조합, 가능하게는 전술한 바와 같은 하부로부터의 가스 주입을 어떻게 디자인하는지를 알 것이다.

숙련된 기술자는 또한 튜브 시스템을 간단한 천공 그리드, 예를 들어, 처리할 고체 물질을 수용하기 위한 영역을 구성하는 눈금이 있는 관통 구멍의 그리드로 대체하는 방법과, 유체 연통 수단이 제공되어 고온 가스 공급 라인 및 이러한 구멍 사이에 일시적 유체 연통을 확립하는 방법을 알 것이다..

튜브 시스템은 주어진 용도에 따라, 눈금이 있는 크기의 통로를 형성하는 메쉬 부재로 대체될 수 있다.

노즐은 상이한 형태, 예를 들면, 눈금이 있는 통로가 제공된 웨건의 수용 영역에 대향하는 부분을 갖는 "버섯" 형태를 가질 수 있다.

노즐의 구멍은 예를 들면, 슬롯 등의 상이한 형태의 눈금이 있는 통로로 대체될 수 있다.

숙련된 기술자는 의도된 용도를 만족시키기 위해 본 발명에 따른 설비의 부품을 위해 적당한 크기를 선택하는 밥법을 알게 될 것이다.

전술한 설명은 비제한적 실시예로서 주어진 것이고, 숙련된 기술자는 본 발명의 취지를 벗어남이 없이 다양한 변형을 고안할 수 있을 것이다.

Claims (13)

1. 열을 주입하여 고체 물질을 열분해하기 위한 열분해 챔버(1, 200), 상기 챔버내로 열을 주입시키는 고온의 가스상 유체 공급 라인(127), 열분해 챔버로부터 가스를 배출하기 위한 라인(102), 고체 물질을 챔버로 이송하기 위한 웨건(2), 공급 라인과 웨건 상의 연결 영역(21) 사이에 일시적인 유체 연통을 수립하기에 적절하고, 고체 물질을 수용하기 위한 웨건의 영역(84)과 교환 관계에 있는 유체 연통 수단(20, 23, 24)을 포함하며, 추출 라인과 유체 연통되고 열분해 챔버로부터의 가스의 적어도 일부를 연소시키기에 적합한 보일러(120) 및 연소 가스를 보일러로부터 재순환시켜 고온의 가스상 유체를 생성시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐기시 환경에 유해한 고체 물질의 처리 설비.
2. 제1항에 있어서, 고온의 가스상 유체가 열분해 챔버에서 형성되고 그로부터 배출 라인을 통해 미리 배출된 열분해 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
3. 제1항에 있어서, 고온의 가스상 유체가 보일러로부터 연소 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
4. 제1항에 있어서, 고온의 가스상 유체가 챔버에서 형성되고 배출 라인을 통해 미리 배출된 열분해 가스 처리로부터의 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
5. 제1항에 있어서, 열분해 챔버로부터 배출 라인을 통해 배출된 가스가 고온의 유체로 유동하는 배출 라인 하류의 열 교환기(103), 열 교환기에 의해 냉각된 가스가 통과되어 각각 고급 탄화수소, 저급 탄화수소, 물 및 저온에서 비응축된 가스를 함유하는 분리된 분획을 수득하게하는 열 교환기 하류의 분류 시스템, 저온의 비응축된 가스의 일부를 그의 가열을 위해 냉각된 유체로서 열 교환기로 공급하기 위한 분류 시스템 하류의 열 교환기에 연결된 재순환 라인(104)(여기서, 재순환 라인은 공급 라인에 연결되어 있고, 보일러를 통과하여 재순환 라인으로 흘러드는 가스를 보일러내 저온의 비응축된 가스의 다른 부분을 연소시켜 가열한다)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 웨건(2)가 탱크(16)의 하부(84)로부터 배출되는 균일하게 분포된 노즐(49)을 가지며, 튜브 시스템(70)에 의해 연결 영역 (21)에 유체 연통되어 있는 탱크(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 연통 수단(20, 23, 24)가 벨로우(24)에 의해 둘러싸인 파이프(23)의 연결 영역(21)으로의 유체 연통의 위치(다른 말단은 공급 라인(17)에 연결되어 있다)와 웨건(2)로부터 떨어진 위치 사이에서 이동가능한 망원경형 장치(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
8. 제7항에 있어서, 벨로우가 연결 영역(21)에 적용되기에 적합한 벨로우(24) 말단의 상대적 각 운동을 위한 수단을 갖는 망원경형 장치(20)에 장착된 것을 특징으로 하는 설비.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 챔버와 배출 라인을 통해 연통되는 펌프 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 웨건(2)에 튜브 시스템(70)이 장착되어 있는 레일(39, 40)이 제공되고, 웨건(2)의 롤링 트랙을 한정하는 롤러(41, 42)가 챔버 내에 장착됨을 특징으로 하는 설비.
11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 웨건이 고체 물질을 수용하기 위한 영역을 형성하는 그리드를 갖는 탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
12. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 웨건이 고체 물질을 수용하기 위한 영역을 형성하는 가스 투과성 바닥을 갖는 탱크를 포함하고, 유체 연통 수단이 이 바닥과 함께 연결 위치에서 이중 바닥을 형성하는 것을 특징으로 하는 설비.
13. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 고온의 가스상 유체가 질소 등의 불활성 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.