SK50662010U1

SK50662010U1 - Apparatus for heat treatment of organic materials, especially waste materials

Info

Publication number: SK50662010U1
Application number: SK5066-2010U
Authority: SK
Inventors: Jaromír Kvarčák; Jan Nykl
Original assignee: Jaromír Kvarčák; Jan Nykl
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2011-04-05
Also published as: CZ21515U1; SK5831Y1

Abstract

Zariadenie na tepelné spracovanie organických hmôt, najmä odpadových, zahŕňajúce pec s izolovaným telesom (1) obsahujúcim aspoň jednu vyhrievanú komoru (2), v ktorej sa nachádza pracovný priestor na vsádzku a tepelný rozklad spracovávaného materiálu, pričom pec obsahuje vyhrievacie prvky (3) v priestore oddelenom od pracovného priestoru, a táto pec obsahuje tiež aspoň jeden otvárací prvok (4) na sprístupnenie vyhrievanej komory (2). Zariadenie je vybavené tiež aspoň jedným odvodným kanálom (5) na odvod plynov, kde odvodný kanál (5) obsahuje aspoň jeden chladený úsek (7), ktorý je vybavený aspoň jedným zberačom (8) kondenzátu na chytanie ochladzovaním kondenzujúcich zložiek, a má zásobník vytvorený ako mobilné uzatvorené duté teleso, vybavené otvárateľným krytom (11) s aspoň jedným vývodom (12), kryt (11) oddeľuje vnútornú dutinu (15) zásobníka.Apparatus for the heat treatment of organic matter, in particular waste, comprising an oven with an insulated body (1) comprising at least one heated chamber (2) in which a working space is provided for charging and thermal decomposition of the material to be treated, the furnace comprising heating elements (3) in and the furnace also includes at least one opening element (4) for accessing the heated chamber (2). The apparatus is also provided with at least one exhaust gas outlet duct (5), wherein the outlet duct (5) comprises at least one cooled section (7) which is provided with at least one condensate collector (8) for cooling the condensing components and has a reservoir formed as a mobile closed hollow body equipped with an opening cover (11) with at least one outlet (12), the cover (11) separates the inner container cavity (15).

Description

Zariadenie na tepelné spracovanie organických hmôt, najmä odpadovýchInstallations for the thermal treatment of organic matter, in particular waste

Oblasť technikyTechnical field

Riešenie sa týka konštrukčného usporiadania zariadenia na tepelné spracovanie organických hmôt, najmä odpadových, ako je biomasa alebo odpadové obilie, na druhotné využiteľné suroviny, najmä uhlíkové častice a olejnatý kondenzát.The solution relates to the design of a plant for the thermal treatment of organic matter, in particular waste, such as biomass or waste cereals, into secondary recoverable raw materials, in particular carbon particles and oily condensate.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V súčasnej dobe sa odpadové organické hmoty, ako je biomasa, drevené štiepky, odpady z pálenie, ropné hmoty, odpadové obilie, plasty na báze organických polymérov, kaučukové hmoty a iné, bežne likvidujú spaľovaním. Tým sa získava energia, avšak značne sa zaťažuje životné prostredie vznikajúcimi spalinami. Pre možnosť spaľovania je potrebné používať špecifické zariadenia s atestmi, vybavená drahými ochrannými systémami. Spálením sa uvedené materiály zlikvidujú bez vzniku využiteľných druhotných surovín. Dymovody týchto zariadení musí byť opatrené nákladným filtračným zariadením, čo ekonomicky zaťažuje prevádzkovateľov. Dymy z týchto zariadení majú extrémne silný a nepríjemný zápach, čo vyvoláva protesty zo strany verejnosti a bráni prevádzkovať tieto zariadenia v obciach a v blízkosti obývaných oblastí aj v prípade, že by po stránke neškodnosti spĺňali predpísané normy. Odvoz na spracovanie odpadových hmôt na veľké vzdialenosti od zberných miest potom nie je ekonomický.At present, organic waste such as biomass, wood chips, burning wastes, petroleum, waste cereals, plastics based on organic polymers, rubber materials and others are normally disposed of by incineration. This generates energy, but it is heavily burdened by the flue gases produced by the environment. For the possibility of combustion, it is necessary to use specific equipment with certificates, equipped with expensive protection systems. By incineration, these materials are disposed of without the production of useful secondary raw materials. The flue gas ducts of these devices must be equipped with expensive filtering equipment, which puts economic burden on operators. The smoke from these devices has an extremely strong and unpleasant odor, which raises public protests and prevents these devices from operating in municipalities and in the vicinity of the inhabited areas, even if they meet the prescribed standards in terms of harmlessness. The removal of waste materials for long distances from collection points is not economical.

Okrem toho sa tieto hmoty spracovávajú pomocou pyrolýzy, teda tepelným rozkladom bez horenia, čo sa uskutočňuje v peciach rôznej konštrukcie pražením hmôt bez spaľovania. Pri tomto spôsobe spracovania sa získajú cenné využiteľné druhotné suroviny. Z organických materiálov sa tepelným spracovaním takto získavajú najmä uhlíkové častice a olejnaté kondenzáty. Zariadenia na ekologické tepelné spracovanie hmôt pomocou procesov pyrolýzy sú v súčasnej dobe predmetom intenzívneho výskumu a skúšania. Jedná sa najmä o rôzne druhy pecí s vyhrievanou komorou na tepelné spracovanie hmôt, ktoré sú vybavené prvky naIn addition, these masses are processed by pyrolysis, i.e. by thermal decomposition without combustion, which is carried out in furnaces of different construction by roasting the masses without combustion. In this process, valuable recoverable secondary raw materials are obtained. In particular, carbon particles and oily condensates are obtained from the organic materials by heat treatment. Devices for environmentally friendly thermal treatment of materials using pyrolysis processes are currently the subject of intensive research and testing. These are in particular different types of furnaces with a heated chamber for the thermal treatment of masses, which are equipped with elements for

-2ohrev v priestore oddelenom od priestoru so spracovávaným materiálom. Doteraz nedoriešeným problémom týchto zariadení je nežiaduci únik dymových splodín obsahujúcich produkty pyrolýzy a prejavujúcich sa intenzívnym nepríjemným zápachom. Okrem konštrukcie pecí je u týchto zariadení treba riešiť i usporiadanie dymovodov. V súčasnej dobe smeruje vývoj v danom odbore k úplnému upusteniu od vypúšťaniu dymových spalín do vonkajšieho priestoru. Sú už známe zariadenia so zaústením dymovodu späť do vyhrievanej komory pece, ako napríklad z CZ U 17601, ako i zariadenia s vývodom zvyškových spalín do mobilného kontejneru, ako napríklad z CZ U 19944. Možnosť odvádzania a likvidácie spalín počas pyrolýzy hmôt je síce v zásade teda už vyriešená, avšak pretrvávajú problémy stým, že po ukončení procesu pyrolýzy pretrváva isté množstvo dymových plynov vo výpalkoch a popoloch z hmôt a tieto sa po otvorení pece uvoľňujú, najmä pokiaľ nedošlo k úplnému ochladeniu. Prípadne môže určité množstvo nežiaducich plynov pretrvávať i vo vyhrievanej komore pece, a to i po ukončení procesu tepelného spracovania a vychladenia, čo komplikuje uvedenie týchto zariadení na komerčné využívanie. Zariadenie uvedeného druhu zahrnuje pec s izolovaným plášťom, vyhrievanou komorou a vyhrievacími prvkami a odvodní kanál pre dymové plyny s aspoň jedným sacím prvkom, nutnými uzávermi a chladičom, kde chladený úsek odvodného kanáls je opatrený zberačom kondenzátu so zbernou nádobou. Ďalej môže obsahovať, ako napríklad u zariadenia podľa CZ U 19944, zásobník na odčerpanie zvyškových plynov.-2heating in an area separate from the material area. The hitherto unresolved problem of these devices is the undesirable escape of flue gases containing pyrolysis products and exhibiting intense unpleasant odors. In addition to the design of the furnaces, the arrangement of the flue gas ducts must also be addressed. At present, the development in the field is heading towards a complete abandonment of flue gas emissions into the external space. There are already known devices with the return of the flue gas duct to the heated chamber of the furnace, such as from CZ U 17601, as well as devices with a residual flue gas outlet into a mobile container, such as from CZ U 19944. Thus, the problem remains that after completion of the pyrolysis process a certain amount of flue gases persists in the stillage and ash from the masses and these are released after opening the furnace, in particular until complete cooling has occurred. Alternatively, a certain amount of undesirable gases may persist even in the heated chamber of the furnace, even after the heat treatment and cooling process has been completed, which complicates the commercialization of these devices. The apparatus of the type comprises an oven with an insulated jacket, a heating chamber and heating elements, and a flue gas duct with at least one suction element, the necessary closures and a cooler, wherein the cooled section of the ducts is provided with a condensate collector with a collecting vessel. It may further comprise, as in the device according to CZ U 19944, a container for evacuating residual gases.

Materiál sa do týchto pecí obvykle dodáva buď vsypaním bez použitia zásobníkov, priamo z vonkajšej strany pece umiestneného dopravníka alebo násypky, ako napríklad obilie a iné drobnejšie častice, alebo sa do pece vpravuje v zásobníku. Zásobník sa vtom prípade umiesťuje priamo do vnútorných priestorov pece, kde môže plniť postupne niekoľko funkcií, spravidla všetky len ako úložisko hmoty. Najskôr zásobník plní funkciu dávkovača vsádzky, potom podložku alebo rošt pre tepelne spracovávaný materiál, a nakoniec plní funkciu popolníka umožňujúceho zhromažďovanie a odstránenie zvyškovej tuhej hmoty a popolov z pece po ukončení procesu. Typ zásobníka odpovedá potrebám vyplývajúcim z druhu spracovávaného materiálu. Spravidla sa používajú zásobníky, ktorých priestor pre dodávaný materiál nie je nijako oddelený odThe material is usually supplied to these furnaces either by pouring without the use of containers, directly from the outside of the furnace placed by a conveyor or hopper, such as grain and other small particles, or is introduced into the furnace in a container. In this case, the container is placed directly into the interior of the furnace, where it can perform several functions in succession, as a rule, all only as a mass storage. First, the container performs the function of a batch dispenser, then a pad or grate for the heat-treated material, and finally functions as an ashtray to collect and remove residual solids and ash from the furnace after the process is completed. The type of container corresponds to the needs arising from the type of material being processed. As a rule, containers are used whose space for the supplied material is not separated from the container

-3ostatných priestorov v peci, alebo je prípadne oddelený len čiastočne, pomocou perforovaných stien. Klasicky sa jedná o koše, rošty a zásobníky krabicové, ktoré sú z dôvodu potreby mobility prípadne na kolieskach. Vzácne existujú i iné dávkovacie kontejnery na pyrolýzu materiálu v peciach, napríklad z CZ PV 20021363. Tu je opísaný mobilný kontejner na gumový a plastový odpad, ktorý má podobu mobilného valca s priechodnou stredovou dutinou, kde plášť valca je opatrený odvodnými otvormi, umožňujúcimi voľný priechod dymových splodín z kontejnera do vyhrievanej komory pece a ďalej do dymovodu. Počíta sa s tým, že do kontejneru sa uloží mimo priestor pece odpad určený na spracovanie, a naplnený kontejner sa potom vpraví do pece. Pec sa vyhreje a prebehne tepelné spracovanie hmôt s využitím pochodov pyrolýzy. Po spracovaní v stojane zostávajú uhlíkové zvyšky hmoty zo spracovanej hmoty a prípadné iné tuhé zvyšky. Po ochladení pece sa mobilný kontejner vyvezie von z pece, tuhé zvyšky zo spracovaných hmôt sa odoberú a dávkuje sa ďalšia dávka odpadu určeného na pyrolýzu. Zariadenie tohto typu nie je dostatočne ekologické, jeho problémom je vývod dymových splodín do vonkajšieho prostredia.The remaining space in the furnace, or is possibly only partially separated, by means of perforated walls. Typically, these are baskets, racks and box boxes, which are due to the need for mobility or on wheels. Rarely, there are other metering containers for pyrolysis of material in furnaces, for example from CZ PV 20021363. Here is described a mobile container for rubber and plastic waste, which is in the form of a mobile cylinder with a through center cavity, where the cylinder housing is provided with drainage holes allowing free passage. flue gases from the container into the heated chamber of the furnace and into the flue gas duct. It is envisaged that waste to be processed outside the furnace space is placed in the container and the filled container is then introduced into the furnace. The furnace is heated and the heat treatment of the masses takes place using pyrolysis processes. After processing in the rack, the carbon residues of the mass remain from the processed mass and any other solid residues. After the furnace has cooled, the mobile container is transported out of the furnace, the solid residues from the processed materials are removed and the next batch of waste for pyrolysis is dosed. The device of this type is not sufficiently ecological, its problem is the outlet of flue gases into the external environment.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Vyššie uvedené nevýhody doterajšieho stavu v značnej miere odstraňuje navrhnuté technické riešenie. Navrhnuté zariadenie na tepelné spracovanie organických hmôt, najmä odpadových, zahrnujúce pec s izolovaným telesom, obsahujúcim aspoň jednu vyhrievanú komoru, v ktorej sa nachádza pracovný priestor pre vsádzku a tepelný rozklad spracovávaného materiálu, pričom pec v priestore oddelenom od pracovného priestoru obsahuje vyhrievacie prvky. Pec obsahuje tiež aspoň jeden otvárací prvok na sprístupnenie jej vyhrievanej komory. Navrhnuté zariadenie ďalej obsahuje aspoň jeden odvodný kanál na odvod plynov s dymovými splodinami z rozkladaného materiálu, ktorý vo svojom priebehu obsahuje aspoň jeden chladený úsek, ktorý je opatrený aspoň jedným zberačom kondenzátu na chytanie ochladzovaním kondenzujúcich zložiek. Toto zariadenie obsahuje tiež nutné ovládacie a uzatváracie prvky a je vybavené aspoň jedným zásobníkom na dodávku materiálu, umiestniteľným vo vyhrievanej komore. Podstatou nového riešenia je, že zariadenie má zásobník vytvorený ako mobilnéThe above-mentioned disadvantages of the prior art are largely eliminated by the proposed technical solution. A proposed apparatus for the thermal treatment of organic matter, in particular waste, comprising an insulated furnace furnace comprising at least one heated chamber containing a working space for the charge and thermal decomposition of the material to be treated, the furnace comprising heating elements in a space separated from the working space. The furnace also comprises at least one opening element for accessing its heated chamber. The proposed device further comprises at least one flue gas exhaust duct from the decomposed material, which in its course comprises at least one cooled section which is provided with at least one condensate collector for catching by cooling the condensing components. This device also contains the necessary control and closing elements and is equipped with at least one material supply container, which can be placed in the heated chamber. The essence of the new solution is that the device has a container designed as mobile

-4uzatvorené duté teleso s otvárateľným krytom a s aspoň jedným vývodom, kde tento kryt oddeľuje vnútornú dutinu zásobníka od okolitého priestoru plynotesné, pričom vývod zo zásobníka je opatrený aspoň jedným uzáverom a má jeden koniec zaústený do dutiny vnútri zásobníka a druhý koniec má vystupujúci na vonkajšej strane zásobníka a tu predĺžený tak, že v prípade umiestnenia zásobníka vo vyhrievanej komore tento vonkajší koniec vystupuje i na vonkajšej strane vyhrievanej komory a tu je rozpojiteľne pripevniteľný na vstupný koniec odvodného kanála.- a closed hollow body with an openable cover and at least one outlet, the cover separating the inner cavity of the container from the surrounding space gas-tight, the container outlet having at least one closure and having one end opening into the cavity inside the container and the other end extending on the outside and in this case extended so that, in the case of placing the cartridge in the heating chamber, the outer end also extends on the outside of the heating chamber and is detachably attachable to the inlet end of the drain channel.

Jedna možná alternatíva navrhnutého riešenia je, že zásobník má len vývod, prípadne vývody a žiadny prívod. Toto je riešenie vhodné napríklad na tepelné spracovanie obilia a iné hmoty, pri ktorých spracovaní je prívod plynných médií nežiaduci alebo dokonca zakázaný.One possible alternative of the proposed solution is that the container has only an outlet (s) and no supply. This solution is suitable, for example, for the heat treatment of cereals and other materials in which the intake of gaseous media is undesirable or even prohibited.

Pre vyššie uvedenú variantu riešenia je optimálne usporiadanie, pri ktorom má vývod z kontejneru pripojený odvodný kanál, ktorý obsahuje, uvažované v smere pohybu prechádzajúceho média, aspoň jeden chladený úsek a za ním aspoň jeden uzáver a aspoň jeden odpojiteľný zberač plynu.For the above variant, the arrangement in which the outlet of the container has an outlet channel comprising at least one cooled section followed by at least one closure and at least one detachable gas collector is provided, in the direction of movement of the passing medium.

Druhú alternatívu navrhnutého riešenia, výhodnú najmä pre možnosť univerzálneho použitia zásobníka do rôznych systémov odvádzania dymových splodín a pre viac druhov spracovávaných hmôt, predstavuje zásobník opatrený tiež aspoň jedením prívodom. Tento prívod má jeden koniec zaústený do dutiny vnútri zásobníka a druhý koniec vystupujúci zvonka zásobníka, kde je predĺžený tak, že v prípade umiestnenia zásobníka vo vyhrievanej komore tento vonkajší koniec vystupuje i zvonka vyhrievanej komory a tu je rozpojiteľne pripevniteľný k prvkom prívodu vzduchu a/alebo iného média. Tento prívod môže slúžiť napríklad na vyrovnávanie tlaku v zásobníku pri jeho ochladzovaní. Môže sa použiť tiež napríklad na dodanie prídavku inertného plynu, k jednorazovému alebo časové limitovanému dodávaniu prídavného média s vhodnou prísadou, ako s prísadou inaktivujúcou zvyškový čpavok či inú prchavú látku uniknutú z hmôt do dutiny zásobníka počas procesu tepelného spracovávania materiálu, a pod. Je tiež možné, pokiaľ to povaha spracovávaného materiálu umožní, pripojiť výstupný koniec odvodného kanála dočasne na prívod do zásobníka a vytvoriť tak uzatvorený okruh s cirkuláciou média. Odvodný kanál môže sa prispôsobiť,A second alternative of the proposed solution, which is advantageous especially for the possibility of universal use of the reservoir into various systems of smoke exhaust and for several kinds of processed materials, is also the reservoir equipped with at least one feeding inlet. The inlet has one end opening into a cavity inside the container and the other end extending from outside the container, where it is extended so that when the container is located in the heated chamber, this outer end extends outside the heating chamber and is detachably attachable thereto. other media. This supply may serve, for example, to equalize the pressure in the reservoir as it cools. It can also be used, for example, to supply an inert gas addition, a one-time or limited supply of an additive medium with a suitable additive, such as a residual ammonia inactivating additive or other volatile substance escaping from the mass into the cavity of the container during the heat treatment process. It is also possible, if the nature of the material to be processed permits, to temporarily connect the outlet end of the drain channel to the inlet of the reservoir to form a closed circuit with the circulation of the medium. The drain channel can be customized,

-5napríklad pomocou rozvetvenia, na pripojenie výstupného konca striedavo do dymovodu, k odpojiteľnému zachytávaču plynu a/alebo k prívodu do zásobníka.For example, by branching, to connect the outlet end alternately to the flue gas duct, to the detachable gas scavenger and / or to the supply to the container.

Vývod zo zásobníka má odvodný kanál s výhodou opatrený aspoň jedným sacím prvkom.The outlet of the container has a drain channel preferably provided with at least one suction element.

S výhodou je izolované teleso pece opatrené aspoň jedným otvorom alebo vybraním pre vývod zásobníka a v prípade, že je zásobník opatrený tiež prívodom, i pre prívod zásobníka, čo umožní umiestniť v peci zásobník s predĺženým vývodom a prípadne prívodom, s výhodou s odporovacími prvkami zvonka pece.Preferably, the insulated furnace body is provided with at least one opening or recess for the container outlet and, if the container is also provided with an inlet, also for a container inlet, which makes it possible to accommodate an extended outlet and possibly inlet container in the furnace, preferably .

Zásobník sa môže opatriť podvozkom na pohyb na koľajniciach, alebo lyžinami a pod., s výhodou je opatrený otáčavými prostriedkami na jazdu na podložke ako sú kolieska, otočný valec a pod. S ďalšou výhodou je opatrený aspoň jednými plynotesnými dvierkami, umožňujúcimi vsádzku materiálu a vyberania zvyškov hmôt po procese, pričom dvierka by sa mali umiestniť prístupne z vonkajšieho priestoru cez otvárací prvok pece, teda za otváracím prvkom pece.The container may be provided with a running gear for rails or skids, and the like, preferably provided with rotating means for traveling on a support such as wheels, swivel roller and the like. It is furthermore provided with at least one gas-tight door enabling material to be introduced and residue removal after the process, and the door should be placed accessible from the outside through the furnace opening element, i.e. behind the furnace opening element.

Navrhnuté technické riešenie odstraňuje nedostatky súčasných zariadení na tepelné spracovanie hmôt. Mobilný zásobník je možno pohodlne plniť i vyprázdňovať vo vonkajšom priestore mimo pec. Mobilný zásobník podľa navrhnutého riešenia je možno použiť pre rôzne riešenia odvodu dymových plynov, okrem iného aj pre zariadenie s bežným dymovodom vyústeným do prostredia, podľa druhu spracovávaných hmôt a vybavenia odvodného kanála. Po tepelnom spracovaní jednej vsádzky materiálu nie je nutná odstávka zariadenia ani jeho úplné dochladzovanie, pretože je možno mobilný zásobník demontovať zo zariadenia a vymeniť za nový. Je možné mať k dispozícii niekoľko mobilných zásobníkov, a tieto použiť vždy pre jednu vsádzku, načo je možné pre novú vsádzku použiť iný zásobník. Demontované zásobníky je možno uskladniť na vhodnom mieste a nechať dostatočnú dobu dochladiť. Je možné je v uzatvorenom stave prepraviť na iné, napríklad vhodnejšie miesto na vyprázdnenie a na ďalšie spracovanie v ňom obsiahnutých hmôt. Tiež prípadne použité zachytávače zvyškových plynov je možné podľa potreby meniť za nové. Navrhnuté riešenie prináša výhodu v zvýšení bezpečnosti práce a eliminácii rizika nežiaduceho úniku splodín alebo prípadného vznietenia nedochladených zvyškových hmôt. Pritom sa dosiahne podstatné skrátenie doby jedného prevádzkového cyklu pece a doby potrebnej odstávky zariadenia pri výmene spracovávaného materiálu. DochádzaThe proposed technical solution eliminates the shortcomings of the current equipment for heat treatment of materials. The mobile container can be conveniently filled and emptied outside the furnace. The mobile container according to the proposed solution can be used for various solutions of flue gas removal, inter alia for equipment with a common flue gas duct to the environment, according to the type of processed materials and equipment of the exhaust duct. After the heat treatment of one batch of material, no shutdown of the device or its complete cooling is necessary, as the mobile container can be removed from the device and replaced with a new one. It is possible to have several mobile cartridges available and use them for one batch at a time, so that another cartridge can be used for a new batch. The disassembled containers can be stored in a suitable place and allowed to cool sufficiently. They can be transported in a closed state to another, for example, a more convenient place for emptying and for further processing of the materials contained therein. Any residual gas scavengers used may also be replaced as necessary. The proposed solution has the advantage of increasing the safety of work and eliminating the risk of unwanted escape of fumes or possible ignition of non-cooled residual materials. This results in a significant reduction of the furnace operating cycle time and the downtime required for the material to be exchanged. there

-6tiež k významnej energetickej úspore, pretože vyhrievanú komoru nie je potrebné toľko ochladzovať, a teda potom nie je treba pre ďalší cyklus ani tak veľký nový ohrev.Also, a significant energy saving, since the heated chamber does not need to be cooled so much, and thus does not need such a great new reheat for the next cycle.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Technické riešenie je bližšie objasnené pomocou výkresov, kde znázorňujú obr. 1 schéma príkladného zariadenia s len vývodom zo zásobníka, podľa prvého príkladu uskutočnenia navrhnutého riešenia, s vyhrievanou komorou v reze opatrenú mobilnom zásobníkom, obr. 2 samotný mobilný zásobník, pri pohľade z boku, obr. 3 schéma zásobníka opatreného vývodom i prívodom podľa druhého príkladu uskutočnenia obr. 4 pohľad zhora na pec, ktorej vyhrievanej komore je umiestnený mobilný zásobník, s rezom cez prívod a vývod zásobníka.The technical solution is explained in more detail by means of the drawings, where FIG. 1 shows a diagram of an exemplary cartridge-only device according to a first embodiment of the proposed solution, with a heated chamber in a section provided with a mobile cartridge; FIG. 2 shows the mobile container itself, seen from the side, FIG. 3 is a diagram of a container having both an outlet and an inlet according to a second embodiment of FIG. 4 is a top view of a furnace in which a mobile container is placed in a heated chamber, with a cut through the container inlet and outlet.

Príklady uskutočnenia technického riešeníExamples of technical solutions

Príklad 1Example 1

Príkladom uskutočnenia navrhnutého technického riešenia je zariadenie na tepelné spracovanie organických hmôt, najmä odpadových, s mobilným zásobníkom podľa obr. 1 a 2. Tento variant zariadenia je vhodný napríklad na tepelné spracovanie obilnín.An example of an embodiment of the proposed technical solution is a device for thermal treatment of organic materials, especially waste materials, with a mobile container according to FIG. 1 and 2. This variant of the device is suitable, for example, for the heat treatment of cereals.

Zariadenie, zahrnuje pec s izolovaným telesom 1 obsahujúcim aspoň jednu elektricky vyhrievanú komoru 2, v ktorej sa nachádza pracovný priestor na vsádzku a tepelný rozklad spracovávaného materiálu, pričom pec v priestore oddelenom stenami od pracovného priestoru obsahuje vyhrievacie prvky 3, napríklad elektrické vyhrievacie špirály. Pec má vpredu otvárací prvok 4 na sprístupnenie jej vyhrievanej komory 2. Zariadenie ďalej obsahuje odvodný kanál 5 na odvod plynov s dymovými splodinami z rozkladaného materiálu. Na časti odvodného kanála 5 je umiestnený chladič 6, umožňujúci kondenzáciu skvapalniteľných zložiek z média, ktoré prúdia pri prevádzke zariadenia odvodným kanálom 5. Chladený úsek 7 odvodného kanála 5 je opatrený zberačom kondenzátu 8, zakončeným nádržkou 9 na chytanie kondenzátu. Odvodný kanál 5The apparatus comprises an furnace with an insulated body 1 comprising at least one electrically heated chamber 2, in which a working space for charging and thermal decomposition of the material to be processed is located, wherein the furnace in the space separated by the walls from the working space comprises heating elements 3. The furnace has a front opening element 4 for accessing its heated chamber 2. The apparatus further comprises a venting duct 5 for evacuating flue gases from the decomposed material. On the part of the drain channel 5 is placed a cooler 6 allowing condensable liquids from the medium flowing through the drain channel 5 during operation of the device. The cooled section 7 of the drain channel 5 is provided with a condensate collector 8 terminated with a condensate trap 9. Drainage channel 5

-Ί je opatrený rovnako sacím prvkom 10 na podporu a reguláciu prúdenia média v odvodnom kanáli 5.It is also provided with a suction element 10 for supporting and regulating the flow of medium in the drain channel 5.

Zariadenie je vybavené mobilným zásobníkom na dodávku materiálu, umiestniteľným vo vyhrievanej komore 2. Tento zásobník je vytvorený ako uzatvorené duté teleso, v tomto príkladnom uskutočnení ako dutý valcový kontejner, s otvárateľným krytom H opatreným vývodom 12. Na vývodu 12 je aspoň jeden uzáver 13 a vývod 12 je zakončený skrutkovaciou prírubou 14. Kryt H oddeľuje vnútornú dutinu 15 zásobníka od okolitého priestoru plynotesné. Vývod 12 zo zásobníka má jeden koniec zaústený do vnútornej dutiny 15 zásobníka a druhý koniec má vystupujúci zvonka zásobníka a tu predĺžený tak, že v prípade umiestnenia zásobníka vo vyhrievanej komore 2 tento vonkajší koniec vývodu 12 vystupuje i zvonka vyhrievanej komory 2 a zvonka izolovaného telesa 1 pece do pre obsluhu prístupného priestoru, kde je pomocou príruby 14 rozpojiteľne pripevnený pre dobu spracovania materiálu na vstupný koniec odvodného kanálu 5.The device is provided with a mobile material supply container, which can be placed in the heated chamber 2. The container is formed as a closed hollow body, in this exemplary embodiment as a hollow cylindrical container, with an openable cover 11 provided with an outlet 12. the outlet 12 is terminated by a screw flange 14. The cover 11 separates the inner cavity 15 of the container from the surrounding space gas-tight. The outlet 12 of the container has one end opening into the inner cavity 15 of the container and the other end has a protruding outside of the container and extended so that if the container is located in the heated chamber 2, this outer end of the outlet 12 protrudes from the outside of the heated chamber 2 and outside the insulated body 1. a furnace into an accessible space where it is detachably attached by means of a flange 14 for the time of material processing to the inlet end of the outlet channel 5.

Zásobník má u tohto uskutočnenia len vývod 12. Odvodný kanál 5 môže mať dočasne, alebo pre celý proces spracovania hmôt, pripojený odpojiteľný zachytávač plynu 16.In this embodiment, the reservoir has only an outlet 12. The exhaust duct 5 may have a detachable gas trap 16 temporarily or for the entire mass processing process.

Izolované teleso 1 pece je vpredu za otváracím prvkom 4 opatrené vybraním 17 na vývod 12 zásobníka. Zásobník je opatrený otáčavými prostriedkami 18 v podobe koliesok, umožňujúcich pohybovanie zásobníkom, a ďalej je opatrený plynotesnými dvierkami 19, umiestnenými prístupne z vonkajšieho priestoru cez otvárací prvok 4 pece.The insulated furnace body 1 is provided at the front of the opening element 4 with a recess 17 for the container outlet 12. The container is provided with rotating means 18 in the form of wheels for moving the container, and further has a gas-tight door 19, which is accessible from outside through the opening element 4 of the furnace.

Zariadenie môže fungovať ako uzatvorená bezdymová jednotka. V inom prípade môže byť odvodný kanál 5 vyústený napríklad do bežného dymovodu stým, že zachytávač plynu 16 sa pripojí prípadne dočasne, len pre niektorú frakciu pri spracovaní hmôt, aby zhromažďoval len využiteľný plyn.The device can function as a closed smokeless unit. Alternatively, the exhaust duct 5 can be discharged, for example, into a conventional flue gas duct, so that the gas scavenger 16 is connected temporarily, for a certain fraction of the mass processing only, to collect only the usable gas.

Príklad 2Example 2

Iným príkladom uskutočnenia navrhnutého technického riešenia je zariadenie na tepelné spracovanie organických hmôt podľa obr. 3 a 4. Tento variant zariadenia je optimálny, alebo v tejto podobe je zásobník univerzálny pre tepelnýAnother embodiment of the proposed technical solution is the apparatus for heat treatment of organic matter according to FIG. 3 and 4. This variant of the device is optimal, or in this form the storage tank is universal for thermal

-8rozklad všetkých uhlíkových materiálov, a je preto vhodný pre všetky organické hmoty spracovávané tepelným rozkladom bez horenia.-8 Decomposition of all carbonaceous materials and is therefore suitable for all organic materials treated by thermal decomposition without combustion.

Toto uskutočnenie navrhnutého riešení sa líši od predchádzajúceho príkladu tým, že zásobník obsahuje nielen aspoň jeden vývod 12, ale tiež i aspoň jeden prívod 20. Tento prívod 20 má obdobnú konštrukciu ako vývod 12, teda má jeden koniec zaústený do dutiny 15 vnútri zásobníka a druhý koniec vystupujúci zvonka zásobníka, kde je predĺžený tak, že v prípade umiestnenia zásobníka vo vyhrievanej komore 2 tento vonkajší koniec vystupuje i zvonka vyhrievanej komory 2 i zvonka izolovaného telesa 1 pece. Tu môže byť po dobu prevádzky pece, alebo len dočasne pre určitú fázu spracovania materiálu, prívod 20 pripevnený k vhodným prvkom privádzajúcim do neho vhodné médium, užitočné prísady, a pod., alebo prípadne môže slúžiť na vyrovnávanie podtlaku v dutine 15 pri chladení, alebo k nemu môže byť ak to dovolia technické podmienky procesu prípadné dočasne pripojený výstupný koniec odvodného kanála 5.This embodiment of the proposed solution differs from the previous example in that the cartridge comprises not only at least one outlet 12 but also at least one inlet 20. This inlet 20 has a similar construction to the outlet 12, i.e. has one end in the cavity 15 inside the cartridge and the other an end protruding from the outside of the container, where it is extended such that, in the case of placing the container in the heated chamber 2, this outer end protrudes both from the outside of the heated chamber 2 and from the outside of the insulated furnace body 1. Here, during the operation of the furnace, or only temporarily for a particular stage of material processing, the inlet 20 may be attached to suitable elements supplying suitable medium, useful ingredients, etc., or alternatively may serve to equalize the vacuum in the cavity 15 during cooling; if necessary, the outlet end of the drain channel 5 may be temporarily connected to it if the process conditions permit.

Izolované teleso 1 pece musí byť opatrené jedným spoločným otvorom alebo iným prostriedkom na vývod 12 i prívod 20, alebo ako je uskutočnené, dvoma vybraniami 17, z toho jedným na vývod 12 zásobníka a druhým na prívod 20 zásobníka, vhodne zatesnenými proti nežiaducemu úniku tepla.The insulated furnace body 1 must be provided with one common opening or other means for the outlet 12 and the inlet 20, or, as is done, two recesses 17, one on the outlet 12 and the other on the inlet 20, suitably sealed against undesirable heat leakage.

Do mobilného zásobníku sa umiestni vsádzka materiálu určeného na tepelný rozklad bez horenia, napríklad biomasa z kompostéra, drevené štiepky a iné. Mobilný zásobník sa uzatvorí a vojde sa s ním do vyhrievanej komory 2 pece, pričom jeho vývod 12 a prívod 20 zapadnú do vybraní 17 v izolovanom telese 1 pece. Pec sa uzatvorí. Vývod 12 sa upevní k vstupnému koncu odvodného kanálaA batch of material for thermal decomposition without burning, for example biomass from composter, wood chips and others, is placed in a mobile container. The mobile container is closed and fed into the heated furnace chamber 2, its outlet 12 and inlet 20 engaging recesses 17 in the insulated furnace body 1. The oven is closed. The outlet 12 is secured to the inlet end of the drain

5. Uzávery 13 vývodu 12 a prípadne prívodu 20 sú otvorené, alebo sa otvoria. Vyhrievaná komora 2 pece sa začne nahrievať. V prvej fáze procesu pri nižších teplotách cca 100 až 300° C dochádza k odparovaniu vlhkosti a tekutých frakcií, ktoré odchádzajú samovoľne, alebo sú zo zásobníka odsávané sacím prvkom 10, do odvodného kanála 5. V chladenom úseku 7 odvodného kanála 5 dôjde ku kondenzácii pár. Kondenzát je dopravovaný zvodom 8 kondenzátu do záchytky 9. Vzduch zbavený kondenzátu sa potom odvádza do dymovodu, alebo sa prípadne vracia cez prívod 20 späť do dutiny 15 zásobníka. Po tejto fáze sa teplota v peci zvýši na cca 300 až 500° C. Pri tejto teplote už v odvodnom kanáli prúdi plyn využiteľný ako vykurovací plyn. Kondenzujúce zložky sú olejnaté a zbierajú sa ako5. The closures 13 of the outlet 12 and possibly of the inlet 20 are open or open. The heated furnace chamber 2 begins to heat up. In the first stage of the process, at lower temperatures of about 100 to 300 ° C, the moisture and liquid fractions which are spontaneously discharged or sucked from the container by the suction element 10 evaporate into the exhaust duct 5. Vapor condensation occurs in the cooled section 7 of the exhaust duct 5 . The condensate is conveyed via the condensate drain 8 to the trap 9. The condensate-free air is then discharged to the flue gas duct or possibly returned via the inlet 20 to the cavity 15 of the container. After this phase, the temperature in the furnace is raised to about 300-500 [deg.] C. At this temperature, the gas usable as fuel gas already flows in the exhaust duct. The condensation components are oily and are collected as

-9využiteľná druhotná surovina oddelené od predchádzajúceho kondenzátu. Pokiaľ je záujem využiteľný plyn odviesť a priamo využívať, odvádza sa na miesto použitia. Pokiaľ je záujem využiteľný plyn chytať, môže sa na výstupný koniec odvodného kanálu 5 pripojiť zachytávač 16 plynnej zložky, rovnako ako je uvedené v prvom príklade. Ak je potrebné, počas procesu spracovania hmôt alebo na jeho záver sa použije aj prívod 20. Prívod 20 je možno využiť podľa potreby len jednorázovo, napríklad k prídavnému prívodu chladného vzduchu na konci procesu, alebo k prefúknutiu dutiny 15 zásobníka pred jeho otvorením, a pod. Po ukončení pracovného cyklu pece a čiastočnom vychladení vyhrievanej komory 2 pece sa uzavrú uzávery 13 na vývodu 12 aj prívodu 20. Vývod 12 zásobníku sa odpojí od odvodného kanála 5 a pokiaľ má niečo k sebe pripojený prívod 20, odpojí sa i prívod 20. Pec sa otvorí a mobilný zásobník sa v rámci možností rýchle vymení za iný s novou vsádzkou materiálu, aby nevznikli veľké tepelné straty. Pritom sa eliminuje riziko, že by do okolia unikal zvyškový plyn, alebo že by mohlo dôjsť k vznieteniu nedochladených uhlíkových zvyškov zo spracovaného materiálu. Použitý mobilní zásobník, obsahujúci zvyškové tuhé hmoty v podobe uhlíkovej drviny, sa dopraví na vhodné miesto. Tam sa po dochladení otvorí a zvyškové hmoty sa distribuujú na spracovanie ako druhotné suroviny, alebo sa použijú ako palivo. Mobilný zásobník sa odvezie späť k peci a môže sa znovu použiť, predtým sa prípadne vykoná jeho vyčistenie a údržba.-9usable secondary raw material separated from the previous condensate. If there is an interest in the usable gas to be discharged and used directly, it is taken to the place of use. If it is desired to capture the usable gas, a gas component trap 16 may be attached to the outlet end of the exhaust duct 5, as described in the first example. If necessary, the inlet 20 is also used during or at the end of the mass processing. The inlet 20 can be used only once, if desired, for example to additionally supply cold air at the end of the process or to blow the cavity 15 of the container before opening. . After the furnace cycle has been completed and the furnace heating chamber 2 is partially cooled, the shutters 13 at both the outlet 12 and the inlet 20 are closed. The container outlet 12 is disconnected from the outlet channel 5 and if the inlet 20 has something connected to it, the inlet 20 is disconnected. opens and the mobile container is swapped for another with a new material charge as far as possible to avoid large heat losses. This eliminates the risk that residual gas may leak into the environment or that non-cooled carbon residues from the treated material may ignite. The mobile container used, containing residual solids in the form of carbon crumb, is conveyed to a suitable location. There they are opened after cooling and the residual masses are distributed for processing as secondary raw materials or used as fuel. The mobile hopper is taken back to the furnace and can be reused, before it can be cleaned and maintained, if necessary.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

Apparatus for the thermal treatment of organic matter, in particular waste, comprising a furnace with an insulated body (1) comprising at least one heated chamber (2), in which there is a working space for charging and thermal decomposition of the material to be processed, the furnace comprising heating elements (3) ) in a space separated from the working space, and the furnace also comprises at least one opening element (4) for accessing its heated chamber (2), the apparatus also being equipped with at least one discharge duct (5) for exhaust gas with decomposed flue gas wherein the drain (5) during its course comprises at least one cooled section (7) which is provided with at least one condensate collector (8) for catching by cooling the condensation components, the device also comprising the necessary control and closing elements and equipped with at least one container for the supply of material placed in the heated chamber (2), characterized in that it has a container formed as a mobile closed hollow body, provided with an openable cover (11) with at least one outlet (12), said cover (11) separating the inner cavity (15) of the container from the surrounding space gas-tight, ) from the container is provided with at least one closure (13) and has one end opening into a cavity (15) inside the container and the other end having a protruding outside of the container and extending therein so that when the container is placed in the heated chamber (2) 1 from outside the heated chamber (2) and here it is detachably attachable to the inlet end of the drain (5).

The material heat treatment apparatus with a mobile container according to claim 1, characterized in that the container has a cover (11) only with an outlet (12), without supply elements.

A mass storage device with a mobile container according to claim 2, characterized in that the container outlet (12) is connected to a drain (5) comprising at least one refrigerated section (7), considered in the direction of movement of the passing medium. at least one closure (13) and at least one detachable gas trap (16).

-114. A heat treatment apparatus with a mobile container according to claim 1, characterized in that the container is also provided with at least one inlet (20), the inlet (20) having one end opening into a cavity (15) inside the container and the other end projecting from the outside. a container, wherein it is elongated such that, in the case of a container in the heating chamber (2), this outer end extends outside the heating chamber (2) and is detachably attachable thereto to the air and / or other medium supply elements.

Device for heat treatment with a mobile container according to claims 1 to 4, characterized in that the container outlet (12) has an outlet channel (5) connected with at least one suction element (10).

A heat treatment device with a mobile container according to claims 1 to 5, characterized in that the insulated furnace body (1) is provided with at least one opening or recess (17) for the container outlet (12) and, if the container is provided also through the inlet (20), also to the inlet (20) of the cartridge.

A heat treatment device with a mobile container according to claims 1 to 6, characterized in that the container is provided with rotating means (18) for driving on a support and at least one gas-tight door (19), accessible from outside through the opening element. (4) furnaces.