RU2110016C1

RU2110016C1 - Method of cremation

Info

Publication number: RU2110016C1
Application number: RU96105620A
Authority: RU
Inventors: С.В. Хотенко; В.С. Владимиров; Н.И. Жуков; В.Т. Волков; Н.К. Егоров
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Диагностика аварийных ситуаций"
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1998-04-27

Abstract

FIELD: public services. SUBSTANCE: method of cremation makes it possible to reduce temperature of preliminary heating of incinerator, to reduce rarefaction in it by separation of flow of air fed to reaction zones into parts and preheating of each part to preset temperatures and separately acting on object of cremation by parts of air flow and definite zones of reaction of pyrolysis products and flow of waste gases, creation of opposite vortex of gases, their thermostating and gradual reduction of temperature at preset rate in relaxation zone. EFFECT: enhanced efficiency. 7 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам кремации и может найти применение в коммунальном хозяйстве, в санитарно-гигиенических, медико-биологических целях и в чрезвычайных ситуациях экологического обеспечения жизнедеятельности человека. The invention relates to methods of cremation and can find application in the utilities sector, in sanitary-hygienic, biomedical purposes and in emergency situations, environmental support of human life.

Известен способ кремации, заключающийся в том, что предварительно нагревают камеру кремации, размещают в ней объект и сжигают его путем воздействия пламенем горелки, тепловой радиации стенок и потока воздуха, а затем дожигают отходящие газы [1]. A known method of cremation, which consists in pre-heating the cremation chamber, place the object in it and burn it by exposure to a burner flame, thermal radiation of the walls and air flow, and then burn off the exhaust gases [1].

Наиболее близким к изобретению, является способ, заключающийся в том, что в камере кремации создают разрежение 50 - 210 Па, нагревают ее до 700 - 900^oC, размещают в ней объект и сжигают его путем воздействия пламенем горелки, тепловой радиации стенок и потоком воздуха, подогреваемого теплом отходящих газов до 300 - 500^oC, с последующим дожиганием отходящих газов [2].Closest to the invention, the method consists in the fact that a vacuum of 50 - 210 Pa is created in the cremation chamber, it is heated to 700 - 900 ^o C, the object is placed in it and burned by exposure to the burner flame, thermal radiation of the walls and air flow heated by the heat of the exhaust gases to 300 - 500 ^o C, followed by the afterburning of the exhaust gases [2].

Указанные способы имеют ряд недостатков:
1. Воздействие на объект кремации всей массой воздуха, подаваемого в кремационную камеру, обуславливает увеличение пиковых выбросов парогазообразных и капельно-жидких продуктов пиролиза объекта кремации; увеличение неравномерности протекания процесса сгорания объекта во времени, невозможность создания оптимальных условий для завершения превращения продуктов пиролиза в конечные продукты в пространственном объеме печи; сложность целенаправленного управления скоростью сгорания объекта в силу того, что на режиме с максимальным выделением продуктов пиролиза необходимо для их окисления подавать воздух в камеру кремации с максимальным расходом, а увеличение расхода воздуха приводит в свою очередь к увеличению диффузионного и теплового воздействия на объект и в конечном счете к ускорению процесса пиролиза и дальнейшему повышению выбросов продуктов пиролиза.These methods have several disadvantages:
1. The impact on the cremation object with the entire mass of air supplied to the cremation chamber leads to an increase in peak emissions of vapor-gas and droplet-liquid products of the pyrolysis of the cremation object; the increase in the unevenness of the process of burning the object over time, the inability to create optimal conditions for completing the conversion of pyrolysis products into final products in the spatial volume of the furnace; the complexity of targeted control of the combustion rate of an object due to the fact that in the regime with the maximum release of pyrolysis products it is necessary to supply air to the cremation chamber for maximum oxidation for their oxidation, and an increase in air consumption in turn leads to an increase in diffusion and thermal effects on the object and ultimately account to accelerate the pyrolysis process and further increase emissions of pyrolysis products.

Это же сопровождающее процесс кремации явление осложняет контроль и регулирование расходных параметров горючего газа и подаваемого воздуха для обеспечения в зонах реакций требуемого значения его коэффициента избытка - α . The same phenomenon accompanying the cremation process complicates the control and regulation of the flow parameters of the combustible gas and the supplied air to provide the required excess coefficient α in the reaction zones.

2. Создание глубокого разрежения в камере кремации до 210 Па обуславливает необходимость применения дымососов (воздуходувок) большой мощности, что приводит к повышению энергозатрат и усложнению технологического цикла в целом. 2. Creating a deep vacuum in the cremation chamber up to 210 Pa necessitates the use of high power smoke exhausters (blowers), which leads to an increase in energy consumption and complication of the technological cycle as a whole.

3. Условие предварительного нагрева камеры кремации до высокой температуры 900^oC предполагает использование газовых горелок большой мощности, что также повышает энергозатраты и стоимость процесса.3. The condition for pre-heating the cremation chamber to a high temperature of 900 ^o C involves the use of high-power gas burners, which also increases the energy consumption and the cost of the process.

4. Высокая температура потока воздуха (до 500^oC) не исключает возможности образования токсичной окиси азота во время пиковых выбросов продуктов пиролиза объекта кремации, а также создает высокие локальные тепловые нагрузки на футеровку камеры кремации, что резко сокращает срок ее службы.4. The high temperature of the air stream (up to 500 ^o C) does not exclude the possibility of the formation of toxic nitric oxide during peak emissions of the products of the pyrolysis of the cremation object, and also creates high local thermal loads on the lining of the cremation chamber, which dramatically reduces its service life.

5. Предварительное нагревание только камеры кремации приводит к неполному дожиганию токсичных веществ, содержащихся в отходящих газах при проведении нескольких первых кремаций, пока зона дожигания не прогреется до необходимой температуры. Вследствие этого в первую очередь необходим дополнительный нагрев до высоких температур камеры дожигания. 5. Preheating only the cremation chamber leads to incomplete afterburning of toxic substances contained in the exhaust gases during the first few cremations until the afterburning zone warms up to the required temperature. As a consequence, first of all, additional heating to high temperatures of the afterburning chamber is necessary.

Целью изобретения является создание технологии, исключающей указанные недостатки и обеспечивающей:
высокую полноту, глубину и скорость проведения сжигания биологических объектов без содержания в отходящих газообразных и конденсированных продуктах токсичных, экологически неприемлемых веществ;
снижение времени и энергозатрат на подготовку и осуществление кремационного процесса на всех его стадиях (фазах);
снижение локальных температурных и эрозионных нагрузок на технологическое оборудование в кремационной камере без понижения эффективности полноты обезвреживания отходящих газов;
поддержание и регулирование параметров рабочего процесса кремации на заданном уровне с учетом состава реагирующей смеси, расхода взаимодействующих реакционноспособных продуктов и точечного подвода воздуха в заданные зоны кремационного пространства печи на подготовительной стадии и всех фазах рабочей стадии (начальной, основной и завершающей);
ускорение процесса кремации за счет распределенного (многоточечного) подвода (снизу под кремируемый объект) потоков горячего дутьевого воздуха;
квазистационарность процесса горения, исключение пиковых локальных выбросов из кремируемого объекта капельножидкостных и термостойких конденсированных продуктов пиролиза;
поддержание в камерах кремации и дожигания заданных технологической необходимостью оптимальных температур, тепловых потоков и давления, а также требуемого значения коэффициента избытка воздуха на каждой фазе кремации;
использование тепла отходящих газов для интенсификации и повышения эффективности процесса и работы отдельных систем на всех фазах кремации.The aim of the invention is the creation of technology that eliminates these disadvantages and provides:
high completeness, depth and speed of burning biological objects without toxic, environmentally unacceptable substances in the waste gaseous and condensed products;
reduction of time and energy costs for the preparation and implementation of the cremation process at all its stages (phases);
reduction of local temperature and erosion loads on the processing equipment in the cremation chamber without reducing the efficiency of the exhaust gas neutralization completeness;
maintaining and regulating cremation workflow parameters at a given level, taking into account the composition of the reacting mixture, the flow rate of reactive reactive products, and the point supply of air to the specified zones of the furnace cremation space at the preparatory stage and all phases of the working stage (initial, main and final);
acceleration of the cremation process due to the distributed (multi-point) supply (from below under the cremated object) of hot blast air flows;
quasi-stationary combustion process, elimination of peak local emissions from the cremated object of droplet-liquid and heat-resistant condensed pyrolysis products;
maintaining in the chambers of cremation and afterburning the optimum technological temperatures, heat fluxes and pressures specified by the technological necessity, as well as the required value of the coefficient of excess air at each cremation phase;
the use of heat of exhaust gases to intensify and increase the efficiency of the process and the operation of individual systems at all phases of cremation.

Поставленная задача была решена с учетом специфики биологического материала, с учетом изменяющегося фазового и химического состава продуктов и полупродуктов его пиролиза в широком температурном интервале и при изменяющихся соотношениях между реагирующими компонентами во времени пребывания их в тепловой волне кремационного пространства. Это потребовало рассмотрения кремации биологического материала как многостадийного процесса, характеризующегося превращением его в окислительной среде в конечные продукты через целый ряд параллельно и последовательно идущих физических и химических процессов с образованием на различных фазах большой гаммы продуктов различного агрегатного состояния и химической активности. Эти продукты отличаются различной потребляемостью кислорода и тепловым эффектом суммарно-экзотермических реакций как в отдельных зонах, так и во всем реакционном объеме. The problem was solved taking into account the specifics of the biological material, taking into account the changing phase and chemical composition of the products and intermediates of its pyrolysis in a wide temperature range and with varying ratios between the reacting components during their residence in the heat wave of the cremation space. This required the consideration of the cremation of biological material as a multi-stage process, characterized by its transformation in an oxidizing medium into final products through a series of parallel and sequential physical and chemical processes with the formation at different phases of a large gamut of products of different state of aggregation and chemical activity. These products are distinguished by different oxygen consumption and the thermal effect of the total exothermic reactions both in separate zones and in the entire reaction volume.

При создании нового способа кремации решалась проблема снижения термических параметров процесса, уменьшения степени разрежения в рабочем пространстве, снижения объема, расхода и степени нагрева подводимого воздуха, достижения и осуществления квазистационарности процесса при его высокой эффективности в менее теплонапряженных условиях. When creating a new cremation method, the problem was solved of reducing the thermal parameters of the process, reducing the degree of rarefaction in the working space, reducing the volume, flow rate and degree of heating of the supplied air, achieving and implementing quasi-stationary process with its high efficiency in less heat-stressed conditions.

Поставленная задача в предложенном способе решена благодаря новой организации рабочего процесса на всех его фазах, разработки и построения динамики массообменных и химико-кинетических процессов в реакционном объеме кремационной печи за счет изменения системы подготовки и подачи подогретого дутьевого воздуха с заданным расходом в определенные зоны (в виде определенных частей от общего расхода потока дутьевого воздуха). The problem in the proposed method is solved thanks to the new organization of the working process in all its phases, the development and construction of the dynamics of mass transfer and chemical-kinetic processes in the reaction volume of a cremation furnace by changing the system for preparing and supplying heated blast air with a given flow rate to certain zones (in the form certain parts of the total flow rate of the blast air flow).

Применен ранее не использовавшийся принцип формирования газодинамической и химико-кинетической обстановки в сложной по составу и взаимодействующим потокам гомогенно-гетерогенной реагирующей массы ингредиентов: пространственно-временная дифференцированная локальная турбулизация вращающегося вдоль оси потока реагентов регулированными (по расходу и направлению введения) струями горячих окисляющих агентов (воздуха), которые обеспечивают заданный тепловой режим и материальный обмен в зонах реакций с учетом различающегося фазового и химического состава продуктов пиролиза. Сущность его состоит в создании в тепловом поле камер кремации и дожигания зон реакций с прогнозируемым составом реагирующей среды и оптимальным соотношением окислительных и горючих ингредиентов, а также осуществлении их турбулентного смешения и закрутки потока реагирующей смеси воздуха и отходящих газов относительно продольной оси потока, обеспечении расширения его в направлении периферийных областей, от которых направлен встречный поток (в виде струй с заданным расходом новых порций подогретого до более высокой температуры воздуха), разворачивающий основной поток отходящих газов в противоположную сторону вращения. Это достигнуто формированием встречных циркуляционных тангенциально направленных потоков дутьевого воздуха через сопла (дутьевые насадки), расположенные в шахматном порядке под сводом печи и со стороны пода. Их число обеспечивает изменение вращения отходящих газов, дополнительную подпитку новыми порциями горячего и холодного дутьевого воздуха и определяет количество частей, на которые разделяется общий поток подводимого в кремационную печь воздуха. В этом состоит новизна технического решения и заложены принципы его осуществления, обеспечивающие высокую эффективность и производительность процесса кремации. The previously unused principle of the formation of a gas-dynamic and chemical-kinetic environment in a complex composition and interacting flows of a homogeneous-heterogeneous reacting mass of ingredients was applied: spatio-temporal differentiated localized turbulence of a reagent rotating along the axis of the flow by regulated (by flow rate and direction of introduction) jets of hot oxidizing agents ( air), which provide a given thermal regime and material exchange in the reaction zones, taking into account the different phase and chemical composition of pyrolysis products. Its essence is to create in the thermal field chambers of cremation and afterburning of reaction zones with the predicted composition of the reacting medium and the optimal ratio of oxidizing and combustible ingredients, as well as their turbulent mixing and swirling the flow of the reacting mixture of air and exhaust gases relative to the longitudinal axis of the stream, ensuring its expansion in the direction of the peripheral areas from which the oncoming flow is directed (in the form of jets with a given flow rate of new portions of air heated to a higher temperature a) deploying the main flow of exhaust gases in the opposite direction of rotation. This was achieved by the formation of oncoming circulating tangentially directed flows of blast air through nozzles (blow nozzles) staggered under the arch of the furnace and from the hearth. Their number provides a change in the rotation of the exhaust gases, additional recharge with new portions of hot and cold blast air and determines the number of parts into which the total flow of air supplied to the cremation furnace is divided. This is the novelty of the technical solution and the principles of its implementation are laid down, ensuring high efficiency and productivity of the cremation process.

Согласно схеме материального и теплового обмена продуктов пиролиза кремируемого объекта и продуктов его горения принято разделение подводимого в зоны реакции предварительно подогретого до 60 - 120^oC воздуха на две части: первичный и вторичный потоки. Первичный поток, нагретый до этой температуры, направляется в верхнюю область камеры кремации - сводовое дутье, а вторичный поток дополнительно подогревается до 150 - 200^oC и разделяется не менее, чем на 5 долевых потоков, каждый из которых с регламентированным расходом подается в определенные области и зоны реагирующего потока отходящих газов. Состав газообразных продуктов реагирующей среды на всех фазах контролируется и регулируется с помощью вдуваемых расходов воздуха.According to the scheme of material and heat exchange of the pyrolysis products of the cremated object and its combustion products, it is customary to separate the air supplied to the reaction zone preheated to 60 - 120 ^o C into two parts: primary and secondary flows. The primary stream heated to this temperature is directed to the upper area of the cremation chamber - vault blast, and the secondary stream is additionally heated to 150 - 200 ^o C and is divided into at least 5 fractional streams, each of which is supplied with a regulated flow rate to certain areas and zones of the reacting exhaust gas stream. The composition of the gaseous products of the reacting medium at all phases is controlled and regulated by means of inflated air flow rates.

Например, содержание кислорода в отходящих газах в конце зоны дожигания не должно выходить за пределы оптимального 7 - 14 об.%. Это достигается регулированием расхода первичного потока, второй и третьей частей вторичного потока подводимого воздуха. For example, the oxygen content in the exhaust gases at the end of the afterburning zone should not go beyond the optimal 7-14 vol.%. This is achieved by controlling the flow rate of the primary stream, the second and third parts of the secondary stream of the supplied air.

Предложенная и реализованная схема построения технологического процесса кремации биологических объектов и поддержания требуемых его параметров на всех фазах полностью обеспечивают полноту, глубину, скорость, экологичность и высокую эффективность его осуществления при существенном снижении времени кремации, снижении энергозатрат и увеличении срока службы материала футеровки кремационных печей, так как процесс кремации протекает при существенно меньших тепловых нагрузках в зонах реакций. The proposed and implemented scheme for constructing the technological process of cremation of biological objects and maintaining its required parameters at all phases fully ensures the completeness, depth, speed, environmental friendliness and high efficiency of its implementation with a significant reduction in cremation time, lower energy consumption and increased service life of the lining material of cremation furnaces, how the cremation process proceeds with significantly lower thermal loads in the reaction zones.

Время кремации снижается путем целенаправленной организации тепло-массообменных процессов и регулирования газодинамических и диффузионных взаимодействий потоков продуктов пиролиза и дифференциально подаваемых струй воздуха. Cremation time is reduced by the targeted organization of heat and mass transfer processes and the regulation of gas-dynamic and diffusion interactions of the flows of pyrolysis products and differentially supplied air jets.

Снижение энергетических затрат обеспечивается с помощью локализованной системы подачи дутьевого воздуха под сводовое и подовое пространства кремационной камеры печи и организации химико-кинетических взаимодействий потоков в определенных (по сечению камеры) зонах реакции, а также оптимизации параметров процесса по температуре и степени разрежения на подготовительной стадии и всех фазах рабочей стадии полным отключением горелки после прогрева камеры кремации. Reducing energy costs is ensured by using a localized system for supplying blast air under the arch and hearth spaces of the cremation chamber of the furnace and organizing chemical-kinetic interactions of flows in certain reaction zones (along the chamber cross section), as well as optimizing process parameters with respect to temperature and degree of rarefaction at the preparatory stage all phases of the working stage by completely turning off the burner after warming up the cremation chamber.

Снижение протяженности реакционной зоны достигается путем турбулизации и вращательного движения потока реагентов (относительно продольной оси камеры дожигания), регулированными и направленными воздействиями струями воздуха. Reducing the length of the reaction zone is achieved by turbulization and rotational movement of the flow of reagents (relative to the longitudinal axis of the afterburner), regulated and directed effects by air jets.

Экологические показатели процесса улучшены путем обеспечения глубины, скорости и полноты пиролиза в зонах, непосредственно примыкающих к поверхности кремируемого объекта, квазистационарности процесса горения объекта, сложнонаправленного выхреобразного течения отходящих газов, выдержки в зоне термостатирования и постепенного снижения температуры в зоне релаксации. Ecological indicators of the process are improved by ensuring the depth, speed and completeness of pyrolysis in areas directly adjacent to the surface of the cremated object, the quasi-stationary process of the burning of the object, the complex outward-like flow of exhaust gases, soaking in the thermostatic zone and a gradual decrease in temperature in the relaxation zone.

Срок службы кремационной печи и ее теплонапряженных устройств увеличен с помощью организованной защиты их поверхностей локализованными долевыми струями воздушного дутья через сопла, расположенные в шахматном порядке, исключением локальных высокотемпературных зон, обеспечением управляемого квазистационарного процесса горения объекта и оптимизации процесса по температуре. The service life of the cremation furnace and its heat-stressed devices is increased by the organized protection of their surfaces with localized fractional jets of air blast through staggered nozzles, with the exception of local high-temperature zones, providing a controlled quasi-stationary process of burning the object and optimizing the process by temperature.

В таблице представлены параметры рабочего процесса известного (прототип) и предложенных способов. The table shows the parameters of the known workflow (prototype) and the proposed methods.

Предложенный способ кремации реализуется следующим образом. На подготовительной стадии процесса кремации включают дымосос (или эжектор) и создают разрежение в камере 20 - 40 Па. Включают газовые горелки камеры кремации и зоны дожигания. Включают вентилятор, подающий поток воздуха в камеру кремации и зону дожигания. Нагревают объем камеры кремации до 500 - 600^oC и пространство зоны дожигания до 600 - 800^oC. Отходящими газами из реакционного объема камеры кремации и зоны дожигания нагревают нагнетаемый воздух первоначально до 60 - 120^oC, затем разделяют поток на две части, одна из них (первичный поток) подается в верхнюю часть (под свод) камеры кремации, другая часть (вторичный поток) после дополнительного подогрева до 150 - 200^oC разделяется не менее, чем на 5 долевых потоков, каждый из которых направляется в определенные зоны реакций с заданными расходом, скоростью истечения и под заданным вектором скорости встречается с отходящими от кремируемого объекта дымопарогазообразными, капельно-жидкими и конденсированными продуктами.The proposed cremation method is implemented as follows. At the preparatory stage of the cremation process, a smoke exhaust (or ejector) is turned on and a vacuum in the chamber of 20-40 Pa is created. Includes gas burners of the cremation chamber and afterburning zones. They include a fan that feeds air into the cremation chamber and the afterburning zone. The volume of the cremation chamber is heated to 500 - 600 ^° C and the space of the afterburning zone to 600 - 800 ^° C. The exhaust gas is heated from the reaction volume of the cremation chamber and the afterburning zone to initially pumped air to 60 - 120 ^° C, then the stream is divided into two parts, one of them (primary stream) is fed into the upper part (under the arch) of the cremation chamber, the other part (secondary stream) after additional heating to 150 - 200 ^o C is divided into at least 5 shared streams, each of which is directed to certain reaction zones with the given expense, speed and and at a predetermined flow velocity vector meets extending from cremated dymoparogazoobraznymi object, the drip-liquid and condensed products.

Сжигание объекта производят в высокотемпературном тепловом поле реакционного объема, регулируемом системой подачи дутьевого воздуха. Регулированием мощности газовых горелок, целенаправленной организацией тепломассообменных процессов и их химико-кинетических параметров, а также управлением газодинамических и диффузионных взаимодействий потоков продуктов пиролиза и необходимых высокотемпературных струй воздуха доводят и поддерживают в камере кремации температуру (T_ок) в пределах 800 - 900^oC и зоне дожигания (T_кд) 850 - 950^oC (T_кд > T_ок).The burning of the object is carried out in a high-temperature thermal field of the reaction volume, regulated by the blast air supply system. By regulating the power of gas burners, by purposefully organizing heat and mass transfer processes and their chemical-kinetic parameters, as well as by controlling the gas-dynamic and diffusion interactions of the fluxes of pyrolysis products and the necessary high-temperature jets of air, the temperature (T _ok ) in the cremation chamber is adjusted and maintained in the range of 800 - 900 ^o C and afterburning zone (T _cd ) 850 - 950 ^o C (T _cd > T _ok ).

Необходимая газодинамическая обстановка в реакционном объеме камеры и зоне дожигания достигается благодаря новизне примененных технических решений, обеспечивающих приближение высокотемпературных зон реакций из объема камеры к кремируемому объекту, увеличение теплоподвода к нему, интенсификацию процесса пиролиза на начальных стадиях и образование преимущественно газообразных высокореакционных продуктов. Последние превращаются на основной стадии процесса кремации в конечные продукты с большей скоростью, при меньшем расходе воздуха и при более низкой температуре в объеме камеры. The necessary gas-dynamic situation in the reaction volume of the chamber and the afterburning zone is achieved due to the novelty of the applied technical solutions, which ensure that the high-temperature reaction zones from the chamber volume are closer to the cremated object, increase the heat supply to it, intensify the pyrolysis process in the initial stages and form mainly gaseous highly reactive products. The latter are transformed at the main stage of the cremation process into final products at a higher speed, with less air consumption and at a lower temperature in the chamber volume.

Динамика протекания процесса определяется регулированием смешения взаимодействующих газовых потоков, их турбулизацией и закруткой изменением направления движения в продольном и поперечном направлениях, а также и поддержанием значения коэффициента избытка воздуха на заданном и/или регулируемом уровне. The dynamics of the process is determined by regulating the mixing of interacting gas flows, their turbulence and swirl by changing the direction of movement in the longitudinal and transverse directions, as well as maintaining the value of the coefficient of excess air at a given and / or adjustable level.

Последнее достигается за счет управления системой дутьевого воздуха в основной камере, обеспечивающей необходимую скорость протекания химических реакций в кремируемом объекте за счет подового дутья, а качество сгорания дымовых газов - сводовым дутьем (путем регулирования коэффициента избытка воздуха - α ). The latter is achieved by controlling the blast air system in the main chamber, which provides the necessary rate of chemical reactions in the cremated object due to the hearth blast, and the quality of combustion of flue gases - by vault blasting (by controlling the coefficient of excess air - α).

При этом на начальной фазе основной стадии кремации на выделяющиеся капельно-жидкие, дымопарогазообразные продукты и отходящие газы воздействуют в верхней зоне камеры кремации струями первичного потока воздуха с температурой 60 - 120^oC. Расход этого потока воздуха регулируют в пределах 0,15 - 0,4 от суммарного расхода дутьевого воздуха. В начальной и заключительной фазах основной стадии процесса расход этой части потока выдерживают вблизи нижнего уровня, на основной стадии - на верхнем уровне.Moreover, in the initial phase of the main stage of cremation, the droplet-liquid, smoke-vapor-like products and exhaust gases are exposed in the upper zone of the cremation chamber by jets of a primary air stream with a temperature of 60 - 120 ^o C. The flow rate of this air stream is regulated within 0.15 - 0, 4 of the total flow rate of blast air. In the initial and final phases of the main stage of the process, the flow rate of this part of the stream is kept near the lower level, at the main stage - at the upper level.

На объект кремации воздействуют струями первой части вторичного потока, температура которого составляет 150 - 200^oC. Расход этой части потока воздуха выдерживают в пределах 0,25 - 0,35 от суммарного расхода. На подготовительной и завершающей стадиях процесса кремации расход выдерживают на верхнем уровне, на основной стадии - на нижнем уровне. Это обусловлено тем, что в начале процесса кремации происходит выброс летучих веществ в момент вскрытия гроба, вследствие чего имеет место чрезмерно большая скорость протекания химических реакций. Изменением расхода дутьевого воздуха обеспечивают квазистационарность процесса горения объекта, снимают пиковые тепловые нагрузки как в основной камере, так и в камере дожигания, уменьшая тем самым выбросы экологически вредных продуктов реакций.The cremation object is affected by the jets of the first part of the secondary stream, the temperature of which is 150 - 200 ^o C. The flow rate of this part of the air flow is kept within 0.25 - 0.35 of the total flow rate. At the preparatory and final stages of the cremation process, the flow rate is maintained at the upper level, at the main stage - at the lower level. This is due to the fact that at the beginning of the cremation process, volatile substances are released at the moment of opening the coffin, as a result of which there is an excessively high rate of chemical reactions. By changing the flow rate of the blast air, the object burning process is quasistationary, peak heat loads are removed both in the main chamber and in the afterburner, thereby reducing emissions of environmentally harmful reaction products.

Из камеры кремации отходящие газы направляют в зону дожигания, где на них воздействуют под определенным углом в сторону пода пламенем горелки и струями второй части вторичного потока воздуха. Струи направляют поперечно потоку отходящих газов в его периферийную область так, что создается крутящий момент всей взаимодействующей массы продуктов в этой области относительно продольной оси потока. Затем по мере движения отходящих газов на них воздействуют струями третьей части вторичного потока, направленными в среднюю область таким образом, что они создают крутящий момент, направленный в противоположную сторону вращательного движения газов периферийной области. The exhaust gases are sent from the cremation chamber to the afterburning zone, where they are exposed to them at a certain angle to the underside of the burner flame and by jets of the second part of the secondary air stream. The jets are directed transversely to the flow of exhaust gases in its peripheral region so that a torque is created for the entire interacting mass of products in this region relative to the longitudinal axis of the stream. Then, as the exhaust gases move, they are affected by the jets of the third part of the secondary stream directed to the middle region so that they create a torque directed in the opposite direction of the rotational movement of the gases of the peripheral region.

Расходы второй и третьей частей потока воздуха регулируют в пределах 0,05 - 0,13 от общего расхода дутьевого воздуха. На первой и заключительной фазах процесса кремации расходы этих частей потока воздуха выдерживают в области нижнего уровня, на основной фазе - на верхнем уровне. The flow rates of the second and third parts of the air flow are regulated within the range of 0.05 - 0.13 of the total flow rate of blast air. In the first and final phases of the cremation process, the flow rates of these parts of the air flow are kept in the lower level region, in the main phase - in the upper level.

Затем на отходящие газы воздействуют струями четвертой части вторичного потока воздуха. Их направляют в центральную область потока отходящих газов навстречу этому потоку, вызывая его турбулизацию, обеспечивающую не только существенную интенсификацию окислительно-восстановительных реакций, но и глубину превращения продуктов пиролиза в конечные газы. Расход четвертой части потока воздуха выдерживают на уровне 0,05 - 0,08 от суммарного расхода потока дутьевого воздуха. Then the exhaust gases are affected by jets of the fourth part of the secondary air stream. They are directed to the central region of the exhaust gas flow towards this flow, causing it to turbulence, providing not only a significant intensification of redox reactions, but also the depth of conversion of the pyrolysis products into final gases. The flow rate of the fourth part of the air flow is maintained at the level of 0.05 - 0.08 of the total flow rate of the blast air stream.

Далее поток отходящих газов направляют в зону термостатирования, где выдерживают его при 900 - 1000^oC в течение 0,3 - 0,5 с. Затем в отходящие газы подают пятую часть вторичного потока дутьевого воздуха с расходом 0,07 - 0,08 от его общей массы и направляют газы в зону релаксации, где постепенно снижают температуру обезвреживаемых газов со скоростью 100 - 300 град/с, за счет передачи запаса тепла движущемуся навстречу потоку дутьевого воздуха.Next, the exhaust gas stream is sent to the temperature control zone, where it is held at 900 - 1000 ^o C for 0.3 - 0.5 s. Then, a fifth of the secondary stream of blast air with a flow rate of 0.07 - 0.08 of its total mass is fed to the exhaust gases and the gases are directed to the relaxation zone, where the temperature of the neutralized gases is gradually reduced at a speed of 100 - 300 deg / s, due to the transfer of stock heat moving towards the flow of blast air.

В зонах термостатирования и релаксации наряду с реакциями окисления продуктов неполного горения проходят реакции термического разложения окислов азота, вследствие чего снижаются концентрации токсичных составляющих отходящих газов, которые не были достаточно полно обезврежены в камере кремации и зоне дожигания. In the thermostatic and relaxation zones, along with the oxidation reactions of incomplete combustion products, the thermal decomposition of nitrogen oxides takes place, as a result of which the concentrations of toxic components of the exhaust gases, which were not completely neutralized in the cremation chamber and afterburning zone, are reduced.

Из зоны релаксации отходящие газы при помощи дымососа или эжектора направляются в дымовую трубу. From the relaxation zone, the exhaust gases are sent to a chimney using a smoke exhaust or ejector.

Контроль состава дымовых газов на выходе из зоны дожигания производят с помощью анализатора газов, связанного с механизмами системы регулирования рахсода дутьевого воздуха. The flue gas composition at the exit from the afterburning zone is controlled using a gas analyzer associated with the mechanisms of the blast air rahsoda control system.

После завершения процесса кремации прах из основной камеры перемещают в зону осветления, где постепенно охлаждают его. After completion of the cremation process, the dust from the main chamber is moved to the clarification zone, where it is gradually cooled.

Такая организация процесса кремации и дожигания отходящих газов обеспечивает интенсивное и ранвомерное горение объекта кремации и высокую полноту обезвреживания отходящих газов при снижении энергозатрат, температурных и эрозионных нагрузок на футеровку кремационной печи. Such an organization of the process of cremation and afterburning of exhaust gases ensures intensive and even burning of the cremation object and a high degree of completeness of neutralization of the exhaust gases while reducing energy costs, temperature and erosion loads on the lining of the cremation furnace.

Предложенный способ кремации реализован в проекте нового поколения отечественных кремационных печей типа "Органика-1". The proposed cremation method is implemented in the project of a new generation of domestic cremation furnaces of the "Organika-1" type.

Claims

1. The method of cremation, which consists in creating a vacuum in the cremation chamber, preheating it, placing the object in it and burning it by exposure to a burner flame, thermal radiation of the walls and an air stream heated by the heat of the exhaust gases, followed by afterburning of the exhaust gases, followed by post-combustion exhaust gases, characterized in that the vacuum in the chamber creates cremation within 20 - 40 Pa, the volume of the chamber is preheated prior to cremation 500 - 600 ^o C and space afterburning chamber to 600 - 800 ^o C, the flow Sports and preheated to 60 - 100 ^o C, and then separated from it a part of - the primary flow and feed it into the upper region in the direction of cremation chamber set, the remainder of - the secondary stream is further heated to 150 - 200 ^o C, after which it is separated at least than five parts and then, after dividing the secondary stream, for example into five parts, the first part is fed into the lower region of the cremation chamber in the area of the object, the second part is sent to the inlet region of the afterburner, and the third part is applied to the exhaust gas stream secondary afterburner area jets fourth part affect the flow of exhaust gases at the end of the afterburning chamber, hereinafter they are referred to incubation zone kept at 800 - 900 ^o C, then the cross flow of exhaust gases fed to the fifth air portion and direct them in the relaxation zone, where they reduce the temperature of the stream at a speed of 100 - 300 deg / s.

2. The method according to claim 1, characterized in that parts of the air flow are supplied to each of the zones indicated in claim 1 with a flow rate
Q _i = a _i Q ₀ ,
where Q ₁ is the primary flow rate, nm ³ / h;
a ₁ = 0.10 - 0.45 - dimensionless coefficient;
Q ₂ - flow rate of the first part of the secondary stream, nm ³ / h;
a ₂ = 0.25 - 0.50 - dimensionless coefficient;
Q ₃ - flow rate of the second part of the secondary stream, nm ³ / h;
a ₃ = 0.05 - 0.13 - measureless coefficient;
Q ₄ - the consumption of the third part of the secondary stream, nm ³ / h;
a ₄ = 0.05 - 0.13 - dimensionless coefficient;
Q ₅ - the consumption of the fourth part of the secondary stream, nm ³ / h;
a ₅ = 0.05 - 0.12 - dimensionless coefficient;
Q ₆ - the consumption of the fifth part of the secondary stream, pl ³ / h;
a ₆ = 0.05 - 0.10 - dimensionless coefficient;

total air flow rate, nm ³ / h

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the air flows regulated in time are supplied to the cremation chamber, while the rate of formation of smoke-vapor-gas-like pyrolysis products of the cremation object is controlled by means of adjustable jets of the first part of the secondary stream directed under the object’s bottom, and by the completeness of combustion the exhaust gases generated during combustion in the upper part of the chamber with the help of jets of the primary stream that are regulated and directed towards the crest of the cremation chamber.

4. The method according to claim 2, characterized in that the gas temperature is maintained in the operating temperature range of 800 - 900 ^o With the help of time-controlled flow of the primary air flow, which is maintained at the first and final phases of the cremation process in the region specified in .2, the lower limit, and in the main phase, the upper limit.

5. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the organization of the exhaust gas afterburning process is carried out as follows: when gases enter the cremation chamber into the afterburner, they are acted at an angle towards the hearth of the afterburner with the burner flame, then the jets of the second part the secondary stream is directed to a gas flow tangentially moving in the axial direction to its peripheral region and the initial swirl of the exhaust gas stream mixed with air is created - a vortex flow, after which the jets of the third part of the second The egg flow is introduced into the middle region of the vortex and directed in the plane of the chamber cross section towards the swirl direction of the preliminary vortex flow, the jets of the fourth part of the secondary flow are fed into the axial flow region towards the exhaust gas flow.

6. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the flow rate control of the second and third parts of the secondary stream is carried out synchronously with the flow rate control of the primary stream, while the flow rates of the parts of the secondary stream are maintained at the first and final phases of the cremation process in the areas indicated in p .2, lower limits, and in the main phase - on the upper limits.

7. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that they measure the concentration of free oxygen in the exhaust gases at the end of the afterburning zone, regulate the flow rate of the primary stream, as well as the first, second and third parts of the secondary stream and maintain the concentration of free oxygen in the range of 7-14%.