SK500892013U1

SK500892013U1 - Reactor for pyrolysis, thermal decomposition of solid bulk organic waste

Info

Publication number: SK500892013U1
Application number: SK50089-2013U
Authority: SK
Inventors: Ali Merhaliyev; Hamid Hasanov; Shahsultan Hasanov; Mahal Muradov; Asker Talibov; Shamil Mursalov; Vugar Aliyev
Original assignee: Az Eco Energy, Spol. S R. O.
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2014-04-02
Also published as: SK6890Y1

Abstract

Opisuje sa reaktor (1) na pyrolýzu odpadu predovšetkým z čistiarenských kalov a kalov z bioplynovej stanice, v ktorého vnútornom priestore je vytvorený reakčný priestor (320), okolo ktorého je usporiadaný vyhrievaný dutý plášť (32), ktorý je prepojený so vstupom (30) teplonosného média do reaktora (1) a s jeho výstupom (34), ktorý je zároveň oddelený od vnútorného priestoru reaktora (1).Described is a reactor (1) for the pyrolysis of waste, in particular from sewage sludge and sludge from a biogas plant, in the interior of which a reaction space (320) is formed around which a heated hollow shell (32) is arranged which is connected to the inlet (30) a heat transfer medium to the reactor (1) and with its outlet (34), which is simultaneously separated from the interior of the reactor (1).

Description

Oblasť technikyTechnical field

Technické riešenie sa týka reaktora na pyrolýzu (termický rozklad) pevného sypkého organického odpadu.The technical solution concerns a reactor for pyrolysis (thermal decomposition) of solid bulk organic waste.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Čistiarenské kaly sú produktom technologických procesov čistenia odpadových vôd v komunálnych čističkách. Ide o heterogénne suspenzie organických a anorganických látok, ktoré okrem iného obsahujú rad mikroorganizmov (baktérií, húb, plesní, kvasiniek, a pod.), niektoré vyššie organizmy (prvoky, vírniky, hlístice, a pod.) a tiež rôzne stopové prvky, vrátane rezíduí niektorých chemických látok (liečiv, hormónov, pesticídov, povrchovo aktívnych látok, a pod.).Sewage sludge is a product of technological processes of waste water treatment in municipal sewage plants. These are heterogeneous suspensions of organic and inorganic substances, which include, inter alia, a number of microorganisms (bacteria, fungi, molds, yeasts, etc.), some higher organisms (protozoa, gyroplanes, nematodes, etc.) as well as various trace elements, including residues of certain chemicals (drugs, hormones, pesticides, surfactants, etc.).

Kaly z biopiynových staníc sú potom produktom riadeného aeróbneho alebo anaeróbneho bakteriálneho rozkladu organického odpadu a energetických plodín. Ide o pevný prevažne organický materiál, ktorý má vyššie pH (zvyčajne 7 až 8) a okrem rezíduí rôznych chemických látok obsahuje tiež pomerne vysoké množstvo dusíka, fytopatogénne semená rastlín, a prežívajú v ňom aj niektoré mikroorganizmy, ako napr. pôvodca rakoviny zemiakov (Synchytrium endobioticium), atď.The sludges from the biogas stations are then the product of controlled aerobic or anaerobic bacterial decomposition of organic waste and energy crops. It is a solid, predominantly organic material that has a higher pH (usually 7 to 8) and, in addition to residues of various chemicals, also contains relatively high amounts of nitrogen, phytopathogenic plant seeds, and some microorganisms such as e.g. potato cancer agent (Synchytrium endobioticium), etc.

Vďaka svojmu zloženiu tak predstavujú tieto materiály nebezpečný organický odpad, ktorý je vážnym rizikom nielen pre životné prostredie, ale aj pre zdravie ľudí a zvierat. Len v ČR sa pritom ročne produkuje viac ako 200 000 ton čistiarenských kalov, a náklady na ich skladovanie a manipuláciu s nimi tvoria viac ako polovicu celkových nákladov na čistenie odpadových vôd. V súčasnej dobe však nejestvuje žiadna univerzálna metóda na efektívne a súčasne ekologické využitie či likvidáciu týchto materiálov - ich väčšia časť sa aj napriek vyššie uvedenému využíva ako organické hnojivo, menšia časť sa spaľuje, prípadne splyňuje.Due to their composition, these materials represent hazardous organic waste, which is a serious risk not only to the environment but also to human and animal health. In the Czech Republic alone, more than 200,000 tons of sewage sludge are produced annually, and the costs of their storage and handling account for more than half of the total costs of waste water treatment. At present, however, there is no universal method for the efficient and at the same time ecological utilization or disposal of these materials - most of them are used as organic fertilizer in spite of the above, a smaller part is burned or gasified.

Na splyňovanie týchto materiálov a tiež ďalších typov biomasy bol v patente RU 2393200 navrhnutý reaktor na pyrolýzu, ktorý je založený na princípe protiprúdu, a pri ktorom sa ku splyňovanému materiálu privádza prúd teplonosného plynného média ohriateho spaľovaním technologického paliva v spodnej časti reaktora. Nevýhodou tohto riešenia je, že vďaka konštrukcii reaktora dochádza k miešaniu paroplynových produktov pyrolýzy s teplonosným plynným médiom, takže sa paroplynové produkty pyrolýzy riedia a znečisťujú, a v dôsledku toho sa znižujú ich energetické vlastnosti, resp. možnosti ich ďalšieho využitia (napr. spaľovanie).For the gasification of these materials as well as other types of biomass, a pyrolysis reactor based on the countercurrent principle was proposed in patent RU 2393200, in which a stream of a heat transfer gas medium heated by combustion of process fuel at the bottom of the reactor is supplied to the gasified material. The disadvantage of this solution is that due to the design of the reactor, the steam-gas pyrolysis products are mixed with the heat-transfer gas medium, so that the steam-gas pyrolysis products are diluted and contaminated, and consequently their energy properties and / or energy are reduced. possibilities of their further use (eg combustion).

Cieľom technického riešenia je tak navrhnúť reaktor na pyrolýzu pevných sypkých organických odpadov (POO), najmä čistiarenských kalov z komunálnych čističiek odpadových vôd a kalov z bioplynových staníc a pod., ktorý by odstránil nevýhody doteraz známych reaktorov určených na tento alebo podobný účel.The aim of the technical solution is to propose a reactor for pyrolysis of solid loose organic waste (POO), especially sewage sludge from municipal sewage treatment plants and sludge from biogas stations, etc., which would eliminate the disadvantages of known reactors for this or similar purpose.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Cieľ technického riešenia sa dosiahne reaktorom na pyrolýzu pevného sypkého organického odpadu, najmä čistiarenských kalov a kalov z bioplynovej stanice, v ktorého vnútornom priestore je vytvorený reakčný priestor, okolo ktorého je usporiadaný vyhrievaný dutý plášť reakčného priestoru, ktorý je prepojený so vstupom teplonosného média do reaktora a s výstupom teplonosného média z reaktora, a ktorý je uzatvorený voči vnútornému priestoru reaktora, aby nedochádzalo k zmiešaniu paroplynových produktov pyrolýzy s teplonosným médiom.The aim of the technical solution is achieved by a reactor for pyrolysis of solid loose organic waste, especially sewage sludge and sludge from a biogas plant, in which an internal reaction space is formed, around which a heated hollow casing of the reaction space is arranged and connected to the inlet of the heat transfer medium into the reactor and with the exit of the heat transfer medium from the reactor and which is closed to the interior of the reactor so as not to mix the steam-gas pyrolysis products with the heat transfer medium.

Na zvýšenie efektivity pyrolýzy je v smere pohybu pevného sypkého organického odpadu vo vnútornom priestore reaktora za reakčným priestorom usporiadaná spodná komora, ktorá obsahuje aspoň jednu vyhrievanú šikmú a/alebo zaoblenú plochu privrátenú aspoň čiastočne k výstupu pevného sypkého organického odpadu z reakčného priestoru, a ktorá je priamo prepojená so vstupom teplonosného média do reaktora a s výstupom teplonosného média z reaktora, prípadne je so vstupom teplonosného média do reaktora a/alebo s výstupom teplonosného média z reaktora prepojená prostredníctvom dutého plášťa reakčného priestoru. Táto komora je súčasne uzavretá voči vnútornému priestoru reaktora, aby nedochádzalo k zmiešaniu paroplynových produktov pyrolýzy s teplonosným médiom.In order to increase the efficiency of pyrolysis, a lower chamber is arranged downstream of the reaction space in the direction of movement of the solid bulk organic waste downstream of the reaction space and comprises at least one heated sloped and / or rounded surface facing at least partially the solid bulk organic waste outlet. directly connected to the inlet of the heat transfer medium to the reactor and to the outlet of the heat transfer medium from the reactor, or is connected to the inlet of the heat transfer medium to the reactor and / or the outlet of the heat transfer medium from the reactor via a hollow jacket of the reaction space. At the same time, this chamber is closed to the interior of the reactor to avoid mixing of the steam-gas pyrolysis products with the heat transfer medium.

Vyhrievaná šikmá a/alebo zaoblená plocha spodnej komory je s výhodou tvorená povrchom v tvare plášťa kužeľa, zrezaného kužeľa alebo zrezaného kužeľa so šikmou hornou podstavou.The heated inclined and / or rounded surface of the lower chamber is preferably formed by a cone-shaped, truncated cone or truncated cone surface with an inclined upper base.

Na ďalšie zvýšenie efektivity pyrolýzy je v smere pohybu pevného sypkého organického odpadu vo vnútornom priestore reaktora pred reakčným priestorom usporiadaná horná komora, ktorá obsahuje aspoň jednu vyhrievanú šikmú a/alebo zaoblenú plochu privrátenú aspoň čiastočne k prívodu pevného sypkého organického odpadu do vnútorného priestoru reaktora, a ktorá je priamo prepojená s výstupom teplonosného média z reaktora a so vstupom teplonosného média do reaktora, prípadne je so vstupom teplonosného média do reaktora a/alebo s výstupom teplonosného média z reaktora prepojená prostredníctvom dutého plášťa reakčného priestoru a/alebo spodnej komory. Táto komora je súčasne uzavretá voči vnútornému priestoru reaktora, aby nedochádzalo k zmiešaniu paroplynových produktov pyrolýzy s teplonosným médiom.To further increase pyrolysis efficiency, an upstream chamber is provided upstream of the reaction space in the direction of solid particulate organic waste displacement in front of the reaction space, and includes at least one heated slanted and / or rounded surface facing at least partially to feed solid particulate organic waste into the reactor interior; which is directly connected to the exit of the heat transfer medium from the reactor and the inlet of the heat transfer medium to the reactor, or is connected to the inlet of the heat transfer medium to the reactor and / or to the outlet of the heat transfer medium from the reactor. At the same time, this chamber is closed to the interior of the reactor to avoid mixing of the steam-gas pyrolysis products with the heat transfer medium.

Vyhrievaná šikmá a/alebo zaoblená plocha hornej komory je s výhodou tvorená povrchom v tvare plášťa kužeľa, zrezaného kužeľa alebo zrezaného kužeľa so šikmou hornou podstavou.The heated inclined and / or rounded surface of the upper chamber is preferably formed by a cone-shaped, truncated cone or truncated cone surface with an inclined upper base.

V inom variante uskutočnenia reaktora podľa technického riešenia je horná komora, ktorá obsahuje aspoň jednu vyhrievanú šikmú a/alebo zaoblenú plochu privrátenú aspoň čiastočne k prívodu pevného sypkého organického odpadu do vnútorného priestoru reaktora uložená aspoň čiastočne v reakčnom priestore reaktora. Jej vyhrievaná šikmá a/alebo zaoblená plocha má s výhodou tvar plášťa kužeľa, zrezaného kužeľa alebo zrezaného kužeľa so šikmou hornou podstavou.In another variant of the reactor according to the invention, the upper chamber, which comprises at least one heated inclined and / or rounded surface facing at least partially the solid particulate organic waste inlet into the reactor interior space, is located at least partially in the reactor reaction space. Its heated inclined and / or rounded surface preferably has the shape of a cone shell, truncated cone or truncated cone with an inclined upper base.

Takto umiestnená horná komora pritom nemusí byť prepojená so vstupom a teda ani výstupom teplonosného média do reaktora, a je vyhrievaná nepriamo prenosom tepla z dutého plášťa reakčného priestoru. Na zlepšenie účinnosti jej ohrevu však môže byť s výstupom teplonosného média z reaktora a so vstupom teplonosného média do reaktora prepojená a to buď priamo, alebo aspoň s jedným z nich prostredníctvom dutého plášťa reakčného priestoru a/alebo spodnej komory. V takomto prípade je nutné, aby bola horná komora uzavretá voči vnútornému priestoru reaktora, aby nedochádzalo k zmiešaniu paroplynových produktov pyrolýzy s teplonosným médiom.In this case, the upper chamber does not have to be connected to the inlet and thus also to the outlet of the heat transfer medium into the reactor, and is heated indirectly by transferring heat from the hollow jacket of the reaction space. However, to improve its heating efficiency, it may be connected to the heat transfer medium exit from the reactor and the heat transfer medium entry either directly or at least one of them via the hollow shell of the reaction space and / or the lower chamber. In such a case, it is necessary that the upper chamber is closed to the interior of the reactor in order to avoid mixing of the steam-gas pyrolysis products with the heat transfer medium.

V tomto usporiadaní je ďalej výhodné, pokiaľ je okolo aspoň časti výšky hornej komory usporiadaný usmerňovač pevného sypkého organického odpadu, pri ktorého výstupnom konci je uložený rozrážač prúdu paroplynových produktov pyrolýzy, ktorý bráni vstupu paroplynových produktov pyrolýzy do usmerňovača pevného sypkého organického odpadu, a spomaľovania jeho pohybu v ňom.In this arrangement, it is further preferred that at least a portion of the height of the upper chamber is provided a solid particulate organic waste rectifier, the outlet end of which houses a pyrolysis steam stream gas breaker that prevents pyrolysis steam gas products entering the solid particulate organic waste rectifier and retarding it. movement in it.

V prípade, kedy je z konštrukčných alebo technologických dôvodov medzi vonkajšou stenou dutého plášťa reakčného priestoru a vnútornou stenou plášťa reaktora vytvorený voľný priestor, je výhodné pokiaľ je tento priestor aspoň čiastočne zaslepený a/alebo vyplnený vhodným tepelno izolačným materiálom.In the case where a space is created between the outer wall of the hollow jacket of the reaction space and the inner wall of the reactor jacket for design or technological reasons, it is preferable that this space is at least partially blinded and / or filled with a suitable heat insulating material.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Na priloženom výkrese je na obr. 1a schematicky znázornený rez prvým príkladným variantom reaktora na pyrolýzu pevného sypkého organického odpadu podľa technického riešenia, na obr. 1b až 1d rez jednotlivými prvkami uloženými vo vnútornom priestore reaktora vo variante podľa obr. 1a, na obr. 2a rez druhým príkladným variantom reaktora na pyrolýzu pevného sypkého organického odpadu podľa technického riešenia, a na obr. 2b až 2d rez jednotlivými prvkami uloženými vo vnútornom priestore reaktora vo variante podľa obr. 2a.In the accompanying drawing, FIG. 1a shows a schematic cross-section through a first exemplary variant of a solid particulate organic waste pyrolysis reactor according to the invention, FIG. 1b to 1d show a cross-sectional view of individual elements housed in the interior of the reactor in the variant of FIG. 1a, FIG. 2a is a cross-sectional view of a second exemplary variant of a solid particulate organic waste pyrolysis reactor according to the invention, and FIG. 2b to 2d show a cross-sectional view of the individual elements housed in the interior of the reactor in the variant of FIG. 2a.

Príklady uskutočneniaEXAMPLES

Reaktor 1 na pyrolýzu sypkého POO, najmä čistiarenských kalov a kalov z bioplynových staníc podľa technického riešenia, znázornený na obr. 1a a 2a obsahuje valcový oceľový plášť 2, v ktorom je uložené vedenie 3 teplonosného média, ktoré je oddelené od vnútorného priestoru reaktora 1. Plášť 2 reaktora i je pritom v oboch znázornených variantoch vo svojej spodnej časti skosený smerom k výstupu 4 pevných produktov pyrolýzy a jeho steny tu tvoria kužeľovú násypku 40, a vo svojej hornej časti je zaoblený smerom k výstupu 5 paroplynových produktov pyrolýzy, ktorý je s výhodou umiestnený v jeho najvyššom mieste. V hornej časti reaktora i je do jeho vnútorného priestoru cez jeho plášť 2 zavedený prívod 6 sypkého POO, ktorý je v znázornených variantoch tvorený podávacím potrubím 60 zakončeným vo variante znázornenom na obr. 1a na úrovni pozdĺžnej osi 20 plášťa 2 reaktora 1 zvislým úsekom 61, a vo variante znázornenom na obr. 2a v blízkosti tejto osi 20 prepadom 62. V oboch variantoch je pritom tento prívod 6 vo vnútornom priestore reaktora i vedený šikmo nahor pod uhlom 45°, čo bráni nežiaducemu prieniku paroplynových produktov pyrolýzy prostredníctvom tohto prívodu 6 mimo reaktor i. V iných neznázornených variantoch uskutočnenia môže byť uhol vedenia prívodu 6 sypkého POO v podstate ľubovoľný iný, najmä väčší, pričom tento prívod 6 môže byť tiež vytvorený a/alebo ukončený, resp. vyústený vo vnútornom priestore reaktora 1 iným známym spôsobom a/alebo v inom mieste - napríklad môže prechádzať aj zaoblenou hornou časťou plášťa 2 reaktora 1. Prívod 6 sypkého POO je opatrený vhodným neznázomeným dopravníkom, s výhodou napr. závitovkovým dopravníkom.The reactor 1 for the pyrolysis of particulate POO, in particular sewage sludge and biogas sludge according to the invention, shown in FIG. 1a and 2a comprises a cylindrical steel casing 2, in which a heat transfer medium line 3 is arranged, which is separated from the interior of the reactor 1. The casing 2 of the reactor 1 is bevelled in its lower part towards the outlet 4 of solid pyrolysis products. its walls here form a conical hopper 40, and in its upper part it is rounded towards the outlet 5 of the steam-gas pyrolysis products, which is preferably located at its highest point. In the upper part of the reactor 1, an inlet 6 of loose POO is introduced into its interior through its jacket 2, which in the variants shown is formed by a feed line 60 terminated in the variant shown in FIG. 1a at the level of the longitudinal axis 20 of the reactor jacket 1 by the vertical section 61, and in the variant shown in FIG. 2a in the vicinity of this axis 20 via an overflow 62. In both variants, the inlet 6 is led obliquely upwards at an angle of 45 [deg.] In the interior of the reactor 1, preventing the unwanted penetration of the steam-gas pyrolysis products through this inlet 6 outside the reactor. In other variants of the embodiment (not shown), the lead angle 6 of the loose POO inlet 6 can be substantially any other, in particular larger, which inlet 6 can also be formed and / or terminated, respectively. opening in the interior of the reactor 1 in another known manner and / or elsewhere - for example, it can also pass through the rounded upper part of the reactor jacket 2. The inlet 6 of the bulk POO is provided with a suitable conveyor (not shown), preferably e.g. screw conveyor.

Vedenie 3 teplonosného média (plynu, spalín, a pod.) oddelené od vnútorného priestoru reaktora 1 obsahuje vo variante reaktora 1 znázornenom na obr. 1a spodnú komoru 31 (viď obr. 1b), ktorá nadväzuje na vstup 30 teplonosného média, ktorý je usporiadaný v spodnej časti reaktora 1, dutý plášť 32 reakčného priestoru 320 (viď obr. 1c), ktorý je prepojený so spodnou komorou 31, a hornou komorou 33 (obr. 1 d), ktorá je prepojená s dutým plášťom 32 reakčného priestoru 320, a na ktorú nadväzuje výstup 34 teplonosného média, ktorý je usporiadaný v hornej časti reaktora 2. Vo variante znázornenom na obr. 2a potom vedenie 3 teplonosného média oddelené od vnútorného priestoru reaktora obsahuje len spodnú komoru 31 (viď obr. 2b), ktorá nadväzuje na vstup 30 teplonosného média, a dutý plášť 32 reakčného priestoru 320 (viď obr. 2c), ktorý je prepojený so spodnou komorou 31 a s výstupom 34 teplonosného média. Horná komora 33 (viď obr. 2d) je pritom aspoň čiastočne uložená v reakčnom priestore 320 bez prepojenia s jeho dutým plášťom 32, takže nemusí byť oddelená od vnútorného priestoru reaktora, pretože sa do nej neprivádza teplonosné médium. V neznázornenom variante uskutočnenia však môže byť aj pri tomto umiestnení horná komora 33 prepojená s dutým plášťom 32 reakčného priestoru 320 a/alebo so spodnou komorou 31 a/alebo samostatne so zdrojom teplonosného média a tvoriť tak časť alebo samostatné vedenie 3 teplonosného média.The line 3 of the heat transfer medium (gas, flue gas, etc.) separated from the interior of the reactor 1 comprises, in the variant of the reactor 1 shown in FIG. 1a, a lower chamber 31 (see FIG. 1b), which is connected to the inlet 30 of the heat transfer medium arranged at the bottom of the reactor 1, a hollow shell 32 of the reaction space 320 (see FIG. 1c) which communicates with the lower chamber 31; an upper chamber 33 (FIG. 1d) which communicates with the hollow shell 32 of the reaction space 320 and is connected to a heat transfer medium outlet 34 arranged at the top of the reactor 2. In the variant shown in FIG. 2a, then the heat transfer medium line 3 separated from the interior of the reactor comprises only a lower chamber 31 (see FIG. 2b) which adjoins the heat transfer medium inlet 30 and a hollow jacket 32 of the reaction space 320 (see FIG. 2c) which communicates with the lower chamber 31 and with a heat transfer medium outlet 34. The upper chamber 33 (see FIG. 2d) is at least partially embedded in the reaction space 320 without being connected to its hollow shell 32, so that it does not need to be separated from the interior of the reactor because the heat transfer medium is not introduced therein. However, in this embodiment (not shown), the upper chamber 33 can also be connected to the hollow shell 32 of the reaction space 320 and / or the lower chamber 31 and / or separately to the heat transfer medium source and thus form part or separate of the heat transfer medium 3.

Spodná komora 31 je v oboch znázornených variantoch uskutočnenia tvorená dutou valcovou komorou, ktorá je vo vnútornom priestore reaktora 1 usporiadaná súosovo s jeho plášťom 2, pričom jej horná časť 310 je vytvarovaná smerom nahor do tvaru plášťa kužeľa 311 s vrcholovým uhlom 90° - v ďalších neznázornených variantoch však môže mať tento vrcholový uhol inú veľkosť a/alebo kužeľ 311 môže byť vytvorený bez vrcholu, napr. ako zrezaný alebo ako zrezaný so šikmou hornou podstavou, a pod. Vo vnútornom priestore spodnej komory 31 je potom oproti vyústeniu vstupu 30 teplonosného média s výhodou usporiadaná priečka 312. ktorá vychyľuje privádzané teplonosné médium k jej šikmej ploche - v danom príklade uskutočnenia do jej kužeľovej časti. Spodná komora 31 je vedením 3132 prepojená s nad ňou usporiadaným dutým plášťom 32 reakčného priestoru 320, pričom toto vedenie 3132 môže byť vyústené najmä z jej kužeľovej časti (variant znázornený na obr. 1a) alebo z jej valcovej časti (variant znázornený na obr. 2a), pripadne odinakiaľ.The lower chamber 31 is in both embodiments shown a hollow cylindrical chamber, which is arranged coaxially with its jacket 2 in the interior of the reactor 1, its upper part 310 is shaped upwards in the shape of a cone jacket 311 with an apex angle of 90 °. however, variations not shown may have a different angle and / or the cone 311 may be formed without a peak, e.g. as trimmed or trimmed with an inclined upper base, and the like. In the inner space of the lower chamber 31, a cross-section 312 is then arranged opposite the outlet of the inlet 30 of the heat transfer medium, which deflects the supplied heat transfer medium to its inclined surface - in the present embodiment into its conical part. The lower chamber 31 is connected by a conduit 3132 to the hollow jacket 32 of the reaction space 320 arranged above it, and this conduit 3132 may in particular extend from its conical part (the variant shown in Fig. 1a) or from its cylindrical part (the variant shown in Fig. 2a). ), or elsewhere.

V ďalších neznázornených variantoch uskutočnenia môže byť spodná komora 31 vytvorená v podstate ľubovoľne inak, pričom jedinou požiadavkou je, aby obsahovala aspoň jednu vyhrievanú šikmú a/alebo zaoblenú plochu privrátenú aspoň čiastočne k výstupu sypkého POO z reakčného priestoru 320. Dutý plášť 32 reakčného priestoru 320 je tvorený dutým valcovým telesom usporiadaným vo vnútornom priestore reaktora 1 súosovo s jeho plášťom 2, okolo valcového reakčného priestoru 320. Vo vnútornom priestore dutého plášťa 32 reakčného priestoru 320 je sústavou priečok 321 vhodného tvaru a veľkosti vytvorené vedenie teplonosného média, ktoré má vo výhodnom vyhotovení znázornenom na obr. 1c a 2c napr. tvar stúpajúcej skrutkovice, avšak v ďalších neznázornených variantoch môže mať ľubovoľný iný tvar, ktorý zabezpečí čo najdokonalejšiu výmenu tepla medzi teplonosným médiom privedeným do vnútorného priestoru dutého plášťa 32 reakčného priestoru 320 a reakčným priestorom 320. Horná stena 322 dutého plášťa 32 reakčného priestoru 320 je vo variante znázornenej na obr. 1a, resp. 1c skosená smerom ku svojmu stredu, resp. ku vstupu do reakčného priestoru 320 reaktora i s vrcholovým uhlom 105°. V ďalších neznázornených variantoch však môže mať tento vrcholový uhol v podstate ľubovoľnú inú vhodnú veľkosť, ktorá zabezpečí posun sypkého POO dopadajúceho na túto stenu 322 do reakčného priestoru 320, prípadne môže byť aspoň čiastočne zaoblená. Dutý plášť 32 reakčného priestoru 320 je potom vedením 3233 prepojený s nad ním usporiadanou hornou komorou 33, pričom toto vedenie 3233 môže byť vyústené napríklad z jeho hornej skosenej steny 322 (variant znázornený na obr. 1a), z jeho vnútornej steny, prípadne aj odinakiaľ.In other embodiments not shown, the lower chamber 31 may be formed in any arbitrary manner, the only requirement being that it comprises at least one heated oblique and / or rounded surface facing at least partially the exit of the bulk POO from the reaction space 320. The hollow shell 32 of the reaction space 320 it is formed by a hollow cylindrical body arranged coaxially with its jacket 2 in the interior of the reactor 1, around the cylindrical reaction space 320. In the interior of the hollow jacket 32 of the reaction space 320 is a system of crossbars 321 of suitable shape and size. shown in FIG. 1c and 2c e.g. the shape of an ascending helix, but in other variations not shown, may have any other shape that provides for the best possible heat exchange between the heat transfer medium introduced into the interior of the hollow shell 32 of the reaction space 320 and the reaction space 320. The upper wall 322 of the hollow shell 32 of the reaction space 320 the variation shown in FIG. 1a, respectively. 1c beveled towards its center, respectively. to the reactor reaction space 320 with an apex angle of 105 °. However, in other variations (not shown), the apex angle may be of any other suitable size that provides for the displacement of the particulate POO falling on the wall 322 into the reaction space 320, or may be at least partially rounded. The hollow casing 32 of the reaction space 320 is then connected via a conduit 3233 to an upper chamber 33 above it, and this conduit 3233 may extend, for example, from its upper tapered wall 322 (a variant shown in FIG. 1a), its inner wall or elsewhere. .

V ďalších neznázornených variantoch uskutočnenia môže byť dutý plášť 32 reakčného priestoru 320 vytvarovaný v podstate ľubovoľne inak, pričom jedinou požiadavkou je, aby obsahoval dutinu (reakčný priestor 320). ktorej obvodová stena je po čo najväčšej časti svojho povrchu vyhrievaná teplonosným médiom vedeným v dutom plášti 32.In further variations of the embodiment (not shown), the hollow shell 32 of the reaction space 320 can be shaped in any other way, the only requirement being that it comprises a cavity (reaction space 320). wherein the peripheral wall is heated by a heat transfer medium guided in the hollow shell 32 over as much of its surface as possible.

Priestor 3220 medzi vonkajšou stenou dutého plášťa 32 reakčného priestoru 320 a vnútornou stenou plášťa 2 reaktora 1 (pokiaľ je z konštrukčných alebo technologických dôvodov vytvorený) je s výhodou aspoň na svojej spodnej strane zaslepený a/alebo aspoň čiastočne vyplnený vhodným materiálom, aby boli všetky paroplynové produkty pyrolýzy vytvorené v priestore pod ním nasmerované len alebo prednostne do reakčného priestoru 320. Vhodnou výplňou je potom najmä materiál s dobrými izolačnými vlastnosťami a súčasne žiaruvzdornosťou, ako napr. keramická vata.The space 3220 between the outer wall of the hollow jacket 32 of the reaction space 320 and the inner wall of the jacket 2 of the reactor 1 (if provided for design or technological reasons) is preferably blinded and / or at least partially filled with suitable material to all pyrolysis products formed in the space below it directed only or preferably into the reaction space 320. A suitable filler is then in particular a material with good insulating properties and at the same time a heat resistance such as e.g. ceramic wadding.

Horná komora 33 je vo variante znázornenom na obr. 1a tvorená dutou valcovou komorou (viď obr. 1 d), ktorá je vnútornom priestore reaktora 1. usporiadaná súosovo s jeho plášťom 2, pričom jej horná časť 330 ie vytvarovaná smerom nahor do tvaru plášťa kužeľa 331 s vrcholovým uhlom 60°, a jej spodná časť 332 ie vytvarovaná smerom dole do tvaru plášťa zrezaného kužeľa 333 s rovnakým vrcholovým uhlom. V ďalších neznázornených variantoch však môže mať vrcholový uhol aspoň jednej z ich častí inú veľkosť a/alebo môže byť horný kužeľ 331 vytvorený bez vrcholu, napr. ako zrezaný alebo so šikmou hornou podstavou, prípadne môže byť spodný kužeľ 333 vytvorený s vrcholom, zrezaným kužeľom so šikmou podstavou, atď. Vo vnútornom priestore hornej komory 33 je potom oproti vyústeniu vedenia 3233 s výhodou usporiadaná priečka 334. ktorá vychyľuje privádzané teplonosné médium k jej šikmej ploche a/alebo zaoblenej ploche privrátenej k prívodu 6 sypkého POO - v znázornenom variante uskutočnenia do jej hornej kužeľovej časti. Horná komora 33 je vedením 3334 prepojená s výstupom 34 teplonosného média z vnútorného priestoru reaktora 1. Toto vedenie 3334 môže byť vyústené najmä z jej spodnej kužeľovej časti (variant znázornený na obr. 1a), hornej kužeľovej časti, prípadne odinakiaľ.The upper chamber 33 is in the variant shown in FIG. 1a, formed by a hollow cylindrical chamber (see FIG. 1 d), which is coaxial to the interior of the reactor 1 with its jacket 2, its upper part 330 being shaped upwardly in the shape of a cone jacket 331 with an apex angle of 60 °, the portion 332 is formed downwardly in the shape of a truncated cone shell 333 with the same apex angle. However, in other variations not shown, the apex angle of at least one of its portions may be of a different size and / or the upper cone 331 may be formed without a apex, e.g. Alternatively, the lower cone 333 may be formed with a vertex, a truncated cone with an inclined base, and so on. In the interior of the upper chamber 33, a partition 334 is then preferably arranged opposite to the outlet of the conduit 3233, which deflects the supplied heat transfer medium to its inclined surface and / or rounded surface facing the inlet 6 of the bulk particulate POO. The upper chamber 33 is connected via a conduit 3334 to a heat transfer medium outlet 34 from the interior of the reactor 1. This conduit 3334 may extend, in particular, from its lower conical portion (the variant shown in FIG. 1a), the upper conical portion, or elsewhere.

Vo variante znázornenom na obr. 2a je okolo spodnej časti 332 hornej komory 33, ktorá je vytvarovaná do tvaru plášťa kužeľa 333, po celej jej výške alebo aspoň jej časti usporiadaný usmerňovač 35 sypkého POO tvorený vedením v tvare plášťa zrezaného kužeľa. Jeho vrcholový uhol je s výhodu rovnaký ako vrcholový uhol kužeľa 333 spodnej časti 332 hornej komory 33, avšak v iných variantoch môže byť v podstate ľubovolný iný, najmä väčší, aby zabezpečil bezproblémový prechod sypkého POO. K vrcholu spodnej časti 332 hornej komory 33 je potom pripojený rozrážač 36 prúdu paroplynových produktov pyrolýzy, ktorý je v znázornenom variante uskutočnenia tvorený pevným telesom diskového tvaru, ktorého horná stena 360 je vytvarovaná smerom nahor do tvaru plášťa kužeľa 3601 s vrcholovým uhlom 90°, prípadne v podstate ľubovoľným iným, a ktorého spodná stena 361 je smerom dole zaoblená. V ďalších neznázornených variantoch uskutočnenia však môže byť rozrážač 36 prúdu paroplynových produktov pyrolýzy tvorený aspoň jedným inak tvarovaným a/alebo inde v blízkosti výstupného konca usmerňovača 35 uloženým pevným alebo pohyblivým telesom. V neznázornenom variante uskutočnenia môže byť tento rozrážač 36 tvorený lopatkami uloženými na povrchu hornej komory 33 a/alebo dutého plášťa 32 reakčného priestoru 320 a/alebo v priestore medzi nimi. Ďalším rozdielom oproti variantu znázornenom na obr. 1a je potom tvar hornej steny 322 dutého plášťa 32 reakčného priestoru 320, ktorá je v tomto variante rovná, a umiestnenie hornej komory 33, ktorá je aspoň čiastočne, prípadne celá, usporiadaná v hornej časti dutého plášťa 32 reakčného priestoru 320 reaktora 1 rozšírenej na tento účel, a tiež to, že s výstupom 34 teplonosného média z reaktora 1 je prepojený dutý plášť 32 reakčného priestoru 320. V neznázornenom variante uskutočnenia potom môže byť horná stena 322 dutého plášťa 32 reakčného priestoru 320 vytvorená ako skosená a/alebo zaoblená smerom ku vstupu do reakčného priestoru 320. V inom neznázornenom variante môže byť v hornej časti reakčného priestoru 320 vnútorná stena jeho dutého plášťa 32 skosená a/alebo zaoblená smerom k jeho stredu a lepšie, resp. tesnejšie tak kopírovať tvar hornej komory 33.In the variation shown in FIG. 2a, a free flow cone rectifier 35 is provided around the lower portion 332 of the upper chamber 33, which is shaped like a cone shell 333, over its entire height or at least a portion thereof, formed by a frusto-conical casing guide. Preferably, its apex angle is the same as the cone apex angle 333 of the lower portion 332 of the upper chamber 33, but in other variations there may be substantially any other, particularly larger, to ensure a smooth passage of the particulate POO. To the top of the lower part 332 of the upper chamber 33 is then connected a steam breaker 36 of the steam-gas pyrolysis products, which in the embodiment shown is a solid disk-shaped body whose upper wall 360 is shaped upwards into a cone 3601 with an apex angle of 90 °. substantially any other, and whose bottom wall 361 is rounded downwardly. However, in other embodiments not shown, the steam gasifier pyrolysis stream 36 may be formed by at least one otherwise shaped and / or else near the outlet end of the baffle 35 supported by a fixed or movable body. In a variant of the embodiment (not shown), the striker 36 may be formed by vanes mounted on the surface of the upper chamber 33 and / or the hollow shell 32 of the reaction space 320 and / or in the space therebetween. Another difference from the variant shown in FIG. 1a, the shape of the upper wall 322 of the hollow casing 32 of the reaction space 320, which in this variant is straight, and the location of the upper chamber 33, which is at least partially or completely arranged in the upper part of the hollow casing 32 of the reaction space 320 the purpose and also that the hollow jacket 32 of the reaction space 320 is connected to the exit 34 of the heat transfer medium from the reactor 1. In the variant not shown, the upper wall 322 of the hollow jacket 32 of the reaction space 320 can then be beveled and / or rounded towards the inlet. In another variant (not shown) in the upper part of the reaction space 320, the inner wall of its hollow shell 32 may be tapered and / or rounded towards its center and better, respectively. thus more closely follow the shape of the upper chamber 33.

Všeobecne môže byť horná komora 33 vytvarovaná v podstate ľubovoľne inak, pričom jedinou požiadavkou je, aby obsahovala aspoň jednu vyhrievanú šikmú a/alebo zaoblenú plochu privrátenú aspoň čiastočne k prívodu 6 sypkého POO.Generally, the upper chamber 33 can be shaped in any other way, the only requirement being that it comprises at least one heated inclined and / or rounded surface facing at least partially to the inlet 6 of the particulate POO.

Na základe vyššie uvedeného je odborníkovi v danom obore úplne jasné, že jednotlivé prvky reaktora i, najmä vedenia 3 výhrevného média alebo jeho časti je možné vytvoriť a vzájomne usporiadať v podstate ľubovoľne inak. Napríklad môže byť niektorý z týchto prvkov umiestnený vo vnútornom priestore reaktora i nesúosovo s jeho plášťom 2 a/alebo ostatnými prvkami vedenia 3 teplonosného média oddeleného od vnútorného priestoru reaktora 1, alebo môže mať ľubovoľný prierez iný ako kruhový - napr. trojuholníkový, štvoruholníkový alebo viacuholníkový (pravidelný alebo nepravidelný). V každom inom variante uskutočnenia však musí mať horná komora 33 a dolná komora 31 aspoň jednu vyhrievanú šikmú a/alebo zaoblenú plochu privrátenú k prívodu 6 sypkého POO, aby sa na nej sypký POO mohol pohybovať samospádom a pritom sa formovať do tenkej vrstvy. Tieto šikmé a/alebo zaoblené plochy pritom môžu byť naviac opatrené vhodnými neznázornenými vodiacimi prvkami, ako napr. drážkami a/alebo vodiacimi lištami a/alebo inými výstupkami, ktoré upravujú pohyb vrstvy sypkého POO a/alebo môžu byť tvorené s aspoň dvoma rôznymi šikmými a/alebo zaoblenými plochami s rôznou dĺžkou a/alebo šikmosťou a/alebo zaoblením - v prípade, kedy sú tvorené kužeľovou plochou, môže ktorákoľvek z nich obsahovať aspoň dva úseky s rôznym vrcholovým uhlom, vrátane nulového uhla, a pod. Okrem toho môže byť šikmá plocha tvorená dvoma šikmými stenami, ktoré medzi sebou tvoria ostrie, alebo medzi ktorými je usporiadaná rovinná, alebo ľubovoľná priestorová plocha. V každej časti vedenia 3 teplonosného média oddeleného od vnútorného priestoru reaktora I môže byť vytvorený aspoň jeden prostriedok na vychýlenie privádzaného teplonosného média napr. k jednej z jeho stien, najmä k stene so šikmou a/alebo zaoblenou plochou. Takým prostriedkom môže byť napr. rovinná prepážka 312, 321.On the basis of the foregoing, it will be apparent to the person skilled in the art that the individual elements of the reactor 1, in particular the heating medium ducts 3 or a part thereof, can be formed and arranged in any other way in a substantially arbitrary manner. For example, one of these elements may be located in the interior of the reactor even non-aligned with its jacket 2 and / or other elements of the heat transfer medium 3 separated from the interior of the reactor 1, or may have any cross-section other than circular - e.g. triangular, quadrilateral or polygonal (regular or irregular). In any other embodiment, however, the upper chamber 33 and the lower chamber 31 must have at least one heated oblique and / or rounded surface facing the inlet 6 of the bulk POO so that the bulk POO can move by gravity thereon while forming into a thin layer. These inclined and / or rounded surfaces can additionally be provided with suitable guide elements (not shown), such as e.g. grooves and / or guide rails and / or other protrusions that regulate the movement of the particulate POO layer and / or may be formed with at least two different oblique and / or rounded surfaces of different length and / or oblique and / or curvature - when are formed by a conical surface, any of which may comprise at least two sections with different apex angles, including zero angle, and the like. In addition, the inclined surface may be formed by two inclined walls which form a cutting edge between them, or between which a planar or arbitrary spatial surface is arranged. At least one means for deflecting the supplied heat transfer medium can be provided in each part of the heat transfer medium line 3 separated from the interior of the reactor I, e.g. to one of its walls, in particular to a wall with an inclined and / or rounded surface. Such a means may be e.g. planar partition 312, 321.

334, priestorovo tvarovaná prepážka, clona, rebro, lopatka/lopatky alebo iný vhodný prostriedok, v prípade potreby opatrený otvorom/otvormi.334, a spatially formed baffle, orifice, rib, scoop (s) or other suitable means, provided with aperture (s) if necessary.

V ďalších neznázornených variantoch uskutočnenia sú jednotlivé časti vedenia 3 teplonosného média prepojené mimo reaktora 2, prípadne je každá z nich, alebo ľubovoľná kombinácia aspoň dvoch z nich, prepojená so zdrojom teplonosného média samostatne, takže potom tvorí samostatné vedenie 3 teplonosného média oddelené od vnútorného priestoru reaktora 1.In further variants of the embodiment (not shown), the individual parts of the heat transfer line 3 are connected outside the reactor 2, or each or any combination of at least two of them is connected to the heat transfer medium source separately so that it forms a separate heat transfer line 3 separated from the interior. Reactor 1.

Vedenie 3 teplonosného média alebo aspoň jeho časti sú s výhodou vytvorené z materiálu s vysokým koeficientom prenosu tepla, ako napr. liatiny, nehrdzavejúcej ocele, a pod.The heat transfer medium conduit 3 or at least a part thereof is preferably formed of a material with a high heat transfer coefficient, such as e.g. cast iron, stainless steel, etc.

Pri prevádzke reaktora 2 podľa technického riešenia, resp. pri uskutočňovaní pyrolýzy sypkého POO, sa do vedenia 3 teplonosného média oddeleného od vnútorného priestoru reaktora 1 privádza ohriate teplonosné médium (plyn, spaliny, a pod.), ktoré ohrieva steny spodnej komory 31. dutého plášťa 32 reakčného priestoru 320 a hornej komory 33 (v prípade variantu na obr. 2a nepriamo). Prívodom 6 sypkého POO sa pritom do vnútorného priestoru reaktora 2 dodáva POO, najmä čistiarenské kaly a/alebo kaly z bioplynovej stanice, a pod. pretvorené počas predchádzajúceho sušenia a drvenia/mletia na sypký materiál. Tento sypký POO následne pôsobením gravitácie padá na šikmú plochu hornej komory 33 - v znázornenom variante uskutočnenia na vrchol a/alebo do jeho blízkosti horného kužeľa 331. a posunuje sa po tejto ploche smerom dole, pričom sa formuje do relatívne tenkej vrstvy, ktorej hrúbka sa s ďalším posunom a rastúcou veľkosťou šikmej plochy postupne zmenšuje. Vďaka tomu dochádza k efektívnemu prenosu tepla z výhrevného média cez hornú stenu 33 hornej komory do sypkého POO a jeho dobrému prehriatiu v celom objeme, pričom pri prekročení medze termickej stability v ňom obsiahnutých organických zlúčenín dochádza ku štiepeniu týchto zlúčením na stály nízkomolekulárny paroplynový produkt a na pevný zvyšok - t.j. k pyrolýze. Po prepade sypkého POO cez hranu šikmej plochy hornej komory 33 tento POO dopadá podľa konštrukcie a/alebo vzájomného umiestnenia hornej komory 33 a dutého plášťa 32 reakčného priestoru 320 na hornú stenu 322 dutého plášťa 32 reakčného priestoru 320 a jej tvarom je smerovaný do reakčného priestoru 320, alebo dopadá priamo do reakčného priestoru 320. V ňom je vďaka konštrukcii dutého plášťa 32 vystavený najväčšiemu ohrevu a prebieha tu teda jeho najintenzívnejšia pyrolýza. Zostávajúci sypký POO potom prepadáva reakčným priestorom 320 na šikmú plochu spodnej komory 33 - v znázornenom variante uskutočnenia na vrchol alebo do jeho blízkosti horného kužeľa 311. Po tejto ploche sa opäť vďaka jej šikmosti posunuje smerom dole a pritom sa formuje do relatívne tenkej vrstvy, ktorej hrúbka sa s ďalším posunom a rastúcou veľkosťou šikmej plochy postupne zmenšuje. Pritom dochádza k jeho finálnej pyrolýze a uvoľneniu organických zlúčenín, ktorých pyrolýza zatiaľ neprebehla, alebo nebola kompletne dokončená. Paroplynové produkty pyrolýzy pritom prechádzajú celým plášťom 2 reaktora 1. smerom k výstupu 5 paroplynových produktov pyrolýzy a v reakčnom priestore 320 reaktora i sa dostávajú do kontaktu s padajúcimi časticami sypkého POO, ktorých pád svojim protipohybom spomaľujú a predlžujú tak dobu ich prítomnosti v reakčnom priestore 320. čím tu zvyšujú efektivitu ich pyrolýzy.In operation of reactor 2 according to the technical solution, resp. in the pyrolysis of the bulk POO, a heat transfer medium (gas, flue gas, etc.) is supplied to the heat transfer medium line 3 separated from the interior of the reactor 1, which heats the walls of the lower chamber 31 of the hollow shell 32 of the reaction chamber 320 and the upper chamber 33 ( in the case of the variant in Fig. 2a indirectly). In this case, the feed 6 of the bulk SPC is supplied to the interior of the reactor 2 with SPC, in particular sewage sludge and / or sludge from a biogas plant, and the like. transformed during previous drying and crushing / grinding into bulk material. This loose POO then falls by gravity onto the inclined surface of the upper chamber 33 - in the embodiment shown, to the top and / or near the upper cone 331, and moves downwards on this surface, forming into a relatively thin layer, the thickness of which gradually decreases as the slope increases in size. As a result, the heat transfer from the heating medium through the upper wall 33 of the upper chamber to the loose SPC is efficiently transferred and is well overheated throughout the volume, which exceeds the thermal stability limit of the organic compounds contained therein. solid residue - ie to pyrolysis. Upon dropping of the particulate POO over the edge of the inclined surface of the upper chamber 33, the POO impinges on the upper wall 322 of the hollow shell 32 of the reaction space 320 and is directed into the reaction space 320 , or falls directly into the reaction space 320. Due to the construction of the hollow sheath 32, it is subjected to the greatest heating and thus its most intense pyrolysis takes place. The remaining free-flowing POO then falls through the reaction space 320 onto the inclined surface of the lower chamber 33 - in the embodiment shown, to or near the top cone 311. After this surface, due to its inclination, it again moves downwards, forming a relatively thin layer. the thickness gradually decreases with further displacement and increasing size of the inclined surface. This results in its final pyrolysis and the release of organic compounds whose pyrolysis has not yet been completed or has not been completely completed. The steam-gas pyrolysis products pass through the whole jacket 2 of the reactor 1 towards the steam-gas pyrolysis product outlet 5 and in the reaction space 320 of the reactor 1 come into contact with the falling particulate POO particles. thereby increasing the efficiency of their pyrolysis.

Pri prevádzke reaktora 1. vo variante znázornenom na obr. 2a je sypký POO po prepade z hornej steny 330 hornej komory 33 smerovaný do reakčného priestoru 320 vedením 35 sypkého POO. Jeho pevné zvyšky potom padajú z reakčného priestoru 320 na hornú stenu 310 spodnej komory 31. Rozrážač 36 prúdu paroplynových produktov pyrolýzy pritom bráni prieniku paroplynových produktov pyrolýzy do vedenia 35 sypkého POO, pretože tie by ho tu spomaľovali, a tieto produkty tak obchádzajú hornú komoru 33 rozšírenou časťou reakčného priestoru 320 a smerujú k výstupu 5 paroplynových produktov pyrolýzy, ktorým sú odvádzané z reaktora LIn the operation of the reactor 1 in the variant shown in FIG. 2a, the bulk POO after being overflowed from the upper wall 330 of the upper chamber 33 is directed to the reaction space 320 via a bulk particulate POO line 35. Its solid residues then fall from the reaction chamber 320 to the upper wall 310 of the lower chamber 31. The steam generator gas pyrolysis stream 36 prevents the steam gas pyrolysis products from penetrating into the bulk feed gas line 35, since they would slow it down, thereby bypassing the upper chamber 33. through the extended part of the reaction space 320 and are directed towards the exit 5 of the steam-gas pyrolysis products through which they are discharged from the reactor L

Po výstupe z reaktora 1 sa tieto paroplynové produkty pyrolýzy privádzajú do neznázorneného chladiaceho systému, kde dochádza k ich kondenzácii, resp. k oddeleniu ich zložiek, ktoré sú pri nastavených podmienkach kvapalné a plynné. Oba typy týchto zložiek sú pritom vďaka svojmu zloženiu horľavé, takže je možné ich využiť ako palivo napr. na výrobu elektrickej a/alebo tepelnej energie. Časť z nich a/alebo ich zvyškové teplo je pritom možné využiť aj na predohrev a/alebo predsušenie sypkého POO pred jeho vstupom do reaktora 1 a/alebo po ňom, alebo na výrobu elektrickej energie nutnej na prevádzku reaktora 1 a jeho obslužných prvkov. Vďaka tomu je prevádzka reaktora 1 podľa technického riešeniau energeticky sebestačná.Upon exiting the reactor 1, these steam-gas pyrolysis products are fed to a cooling system (not shown) where they are condensed, respectively. to separate their constituents, which are liquid and gaseous under the set conditions. Both types of these components are flammable due to their composition, so that they can be used as fuel, e.g. for the production of electrical and / or thermal energy. Some of them and / or their residual heat can also be used to preheat and / or pre-dry the bulk SPC before it enters and / or after reactor 1, or to generate the electricity required to operate reactor 1 and its operating elements. As a result, the operation of the reactor 1 according to the invention is energetically self-sufficient.

Pevné produkty pyrolýzy tvorené prevažne popolom, škvarou, či nehorľavými prímesami POO, ako napr. pieskom, kameňmi, a pod. potom padajú do spodnej časti reaktora 1 a vďaka jeho tvarovaniu sú smerované do výstupu 4 pevných častíc. Odtiaľ sú podľa potreby kontinuálne alebo priebežne vyvážané na skládku, alebo na ďalšie spracovanie či použitie.Solid pyrolysis products consisting predominantly of ash, slag, or non-flammable impurities in POO, such as sand, stones, etc. they then fall into the lower part of the reactor 1 and, thanks to its shaping, are directed to the outlet 4 of solid particles. From there they are continuously or continuously exported to landfill or for further processing or use.

Výhodou reaktora i na pyrolýzu sypkého POO podľa technického riešenia je, že paroplynové produkty pyrolýzy sa nedostávajú do kontaktu s teplonosným médiom, takže nedochádza k ich miešaniu či riedeniu, takže môžu byť bez ďalšieho okamžite spaľované. Ďalšou nezanedbateľnou výhodou je potom to, že pri pyrolýze sa úplne zničia akékoľvek mikroorganizmy či vyššie organizmy obsiahnuté v POO, ako napr. v čistiarenských kaloch, kaloch z bioplynových staníc alebo iných podobných materiáloch, takže pevný zvyšok pyrolýzy nepredstavuje v tomto smere žiadne riziko pre životné prostredie.The advantage of the bulk pyrolysis reactor according to the invention is that the steam-gas pyrolysis products do not come into contact with the heat transfer medium, so that they do not mix or dilute, so that they can be burned immediately. Another significant advantage is that any pyrolysis or higher organisms contained in the POO, such as e.g. in sewage sludge, biogas sludge or other similar materials, so that the solid pyrolysis residue does not pose any environmental risk in this respect.

Pri použití reaktora 1 podľa technického riešenia prebieha pyrolýza pri teplote v rozmedzí cca 450 až 650 °C, avšak konštrukcia reaktora 1 nebráni tomu, aby prebiehala pri vyššej teplote, pokiaľ je to z nejakého dôvodu potrebné.When using reactor 1 according to the invention, pyrolysis is carried out at a temperature in the range of about 450 to 650 ° C, but the design of reactor 1 does not prevent it from running at a higher temperature, if necessary for some reason.

Na uskutočňovanie pyrolýzy sypkého POO je možné použiť aj inú konštrukciu reaktora, ako sú varianty znázornené na obr. 1a a 2a, pričom požadovaným minimom je reaktor i, ktorý obsahuje vedenie 3 teplonosného média oddelené od vnútorného priestoru reaktora 2, tvorené minimálne vyhrievaným dutým plášťom 32 reakčného priestoru 320. Výhodné však je, pokiaľ sa po výstupe z reakčného priestoru 320 pevné zvyšky sypkého POO rozložia do tenkej vrstvy na vyhrievanej šikmej ploche, pretože paroplynové produkty pyrolýzy, ktoré sa uvoľňujú z tejto vrstvy, vytvárajú v reakčnom priestore 320 protiprúd a spomaľujú tu pohyb sypkého POO, čím prispievajú k jeho efektívnejšej pyrolýze. Podľa uskutočňovaných experimentov sa však ako celkovo najefektívnejšie javí usporiadanie s hornou komorou 33 predradenou v smere pohybu sypkého POO v reaktore 1 pred reakčným priestorom 320. Na šikmej ploche hornej komory 32 totiž dochádza k predohrevu sypkého POO a zahájeniu jeho pyrolýzy, takže pyrolýza prebiehajúca v reakčnom priestore je potom vďaka tomu rýchlejšia a dôkladnejšia.It is also possible to use a reactor design other than the variants shown in FIG. 1a and 2a, the desired minimum being the reactor 1, which comprises the heat transfer medium line 3 separated from the interior of the reactor 2, formed by the at least heated hollow jacket 32 of the reaction space 320. However, it is preferred they decompose into a thin layer on a heated inclined surface, since the steam-gas pyrolysis products released from this layer form a countercurrent in the reaction space 320 and slow down the movement of the bulk POO thereby contributing to its more efficient pyrolysis. However, according to the experiments carried out, the arrangement with the upper chamber 33 upstream of the reaction space 320 in the reactor 1 upstream of the reaction space 320 appears to be most effective. In fact, the sloping surface of the upper chamber 32 preheats the bulk POO and commences its pyrolysis so that the pyrolysis proceeds in the reaction. space is then faster and more thorough.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

A reactor (1) for pyrolysis of solid bulk organic waste, in particular sewage sludge and sludge from a biogas plant, characterized in that a reaction chamber (320) is formed in its interior space around which a heated hollow jacket (32) of the reaction reactor is arranged. a space (320) communicating with the inlet (30) of the heat transfer medium into the reactor (1) and with the outlet (34) of the heat transfer medium from the reactor (1) and which is separated from the interior of the reactor (1).

Reactor (1) according to claim 1, characterized in that a downstream chamber (31) is arranged downstream of the reaction chamber (31) in the direction of movement of the solid bulk organic waste in the interior of the reactor (1) and comprises at least one heated oblique and / or a rounded surface facing at least partially the solid particulate organic waste outlet from the reaction space (320) and communicating with the heat transfer medium inlet (30) to the reactor (1) and the heat transfer medium outlet (34) from the reactor (1) and / or is connected to the inlet (30) of the heat transfer medium to the reactor (1) and / or to the outlet (34) of the heat transfer medium from the reactor (1) via a hollow jacket (32) of the reaction space (320). Reactor (1).

Reactor (1) according to claim 2, characterized in that the heated inclined and / or rounded surface of the lower chamber (31) is formed by a cone-shaped, cone-shaped or cone-shaped surface with an inclined upper base.

Reactor (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an upstream chamber (33) is arranged upstream of the reaction chamber (33) in the direction of movement of the solid bulk organic waste in the interior of the reactor (1). one heated inclined and / or rounded surface facing at least partially to the solid particulate organic waste inlet (6) to the interior of the reactor (1) and communicating with the heat transfer medium outlet (34) of the reactor (1) and inlet (30) the heat transfer medium to the reactor (1) and / or is connected to the heat transfer medium inlet (30) and / or the heat transfer medium outlet (34) from the reactor (1) via a hollow jacket (32) of the reaction space (320) ) and / or a lower chamber (31), which is simultaneously separated from the interior of the reactor (1).

Reactor (1) according to claim 4, characterized in that the heated inclined and / or rounded surface of the upper chamber (33) is formed by a cone-shaped, cone-shaped or cone-shaped surface with an inclined upper base.

Reactor (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the reaction chamber (320) of the reactor (1) houses at least partially an upper chamber (33) comprising at least one heated inclined and / or rounded surface. directed at least partially to a solid bulk organic waste feed (6) to the interior of the reactor (1).

Reactor (1) according to claim 6, characterized in that the heated inclined and / or rounded surface of the upper chamber (33) is formed by a cone-shaped, cone-shaped or cone-shaped surface with an inclined upper base.

Reactor (1) according to claim 6 or 7, characterized in that the upper chamber (33) is connected to the heat transfer medium outlet (34) from the reactor (1) and to the heat transfer medium inlet (30) to the reactor (1), and / or is connected to the heat transfer medium inlet (30) to the reactor (1) and / or to the heat transfer medium outlet (34) from the reactor (1) via a hollow jacket (32) of the reaction space (320) and / or lower chamber (31) ), and at the same time it is separated from the interior of the reactor (1).

Reactor (1) according to any one of claims 6 to 8, characterized in that at least a part of the height of the upper chamber (33) is arranged a solid particulate organic waste baffle (35), the outlet end of which houses a flow breaker (36). steam-gas pyrolysis products, which prevent the steam-gas pyrolysis products from entering the solids organic waste rectifier (35).

Reactor (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the space (3220) between the outer wall of the hollow jacket (32) of the reaction space (320) and the inner wall of the jacket (2) of the reactor (1) is at least partially blanked. or filled with heat insulating material.