CZ11829U1 - Zplynovač odpadu - Google Patents

Description

Technické řešení se týká zplyňovače odpadu, který pracuje na principu zplyňování pod tlakem s nepohyblivým ložem a je plněn pevnými odpadovými látkami obsahujícími uhlík, které obsahují kolísající podíl termoplastů.

Dosavadní stav techniky

Zplyňovače s nepohyblivým ložem byly vyvinuty a provozovány na výrobu plynů z uhlí. Z tohoto důvodu byly všechny součásti zplyňovače s nepohyblivým ložem optimalizovány na maximální výtěžek plynů. Se začátkem devadesátých let se začalo v těchto zplyňovačích s nepohyblivým ložem se zplyňováním pevných odpadových látek obsahujících uhlík, které rovněž obsahují podíly termoplastů. Ukázalo se, že známá zařízení na rozhrnování uhlí v horní části zplyňovače s nepohyblivým ložem nejsou vhodná pro pevné odpadové látky obsahující uhlík, protože většina těchto odpadových látek představuje směs látek reagujících na teplo různě, přičemž podíl termoplastů kolísá a je nepředvídatelný.

Zařízení na rozhrnování uhlí, které je známé ze zplyňování hnědého uhlí, při němž se osvědčilo, se podobá střeše ve tvaru komolého kužele s úhlem sklonu asi 50°, na který směrem dolů navazuje otevřený dutý válec s bočním odvodem surových plynů. Dutina pod střechou tvaru komolého kužele sloužila společně s nasazeným dutým válcem jako sběrný prostor plynů. Touto kombinací zařízení na rozhrnování uhlí, sběrného prostoru plynů a odvodu surových plynů vznikla mezi touto konstrukční skupinou uspořádanou uprostřed v horní části zplyňovače s nepohyblivým ložem a vnitřní stěnou generátoru prstencová mezera pro přívod a rozhrnování briket z hnědého uhlí na násyp. Tato konstrukce je popsána v publikaci; Gaserzeugung und Gasaufbereitung, vydavatel: Gaskombinat Schwarze Pumpě, nakladatelství Deutsche Verlag fur Grundstoffíndustrie Leipzig 1987, str. 202. Schematické znázornění výše popsané konstrukční skupiny je uvedeno rovněž ve spise DE 41 25 518.

Uvedená konstrukční kombinace zařízení na rozhrnování uhlí, sběrného prostoru plynů a odvodu surových plynů se osvědčila při zplyňování briket z hnědého uhlí. Pro použití odpadových látek s podíly termoplastů, což je většina druhů odpadů, které jsou na trhu k dispozici, se však popsaná konstrukce zařízení na rozhrnování uhlí a odvodu surových plynů ukázala jako nevhodná. Při použití zmíněných pevných odpadových látek obsahujících uhlík s podíly termoplastů vznikne plastická fáze podílů termoplastů podle rozložení teploty ve zplyňovači s nepohyblivým ložem již daleko v horní části zplyňovače s nepohyblivým ložem ještě ve výšce takzvaného zařízení na rozhrnování uhlí. Podíl použitých odpadových látek, který je v plastickém stavu, se lepí na povrch střechy zařízení na rozhrnování uhlí ve tvaru komolého kužele, a tudíž zmenšuje šířku prstencové mezery mezi zařízením na rozhrnování uhlí a vnitřní stěnou generátoru, která je však podstatná pro optimální plnění. V extrémním případě může dokonce dojít k úplnému uzavření prstencové mezery. Potom musí být celý zplyňovač s nepohyblivým ložem okamžitě odstaven. Nalepené usazeniny, které nezpůsobí úplné uzavření prstencové mezery, způsobují horší plnění generátoru s důsledkem horší kvality surových plynů, vyššího množství vynášeného prachu ze zplyňovače s nepohyblivým ložem, nebezpečí růstu obsahu kyslíku v surovém plynu a zvýšené náklady na čištění.

Zařízení na rozhrnování uhlí známé ze zplyňování briket z hnědého uhlí proto není vhodné pro použití pevných odpadů obsahujících uhlík, zvláště takových, které obsahují podíly termoplastů.

Úkolem technického řešení proto je vylepšit známý zplyňovač s nepohyblivým ložem tak, aby u něj bylo možné bez problémů přivádět a zplyňovat pevné odpadové látky obsahující uhlík, zejména takové odpadové látky, které obsahují termoplasty.

-1 CZ 11829 Ul

Podstata technického řešení

Uvedený úkol splňuje zplyňovač odpadu, který pracuje na principu zplyňování pod tlakem s nepohyblivým ložem a je plněn pevnými odpadovými látkami obsahujícími uhlík, které obsahují kolísající podíl termoplastů, podle technického řešení, jehož podstatou je, že násypná šachta kuželového nebo válcového tvaru je v kupoli zplyňovače s nepohyblivým ložem uspořádána uprostřed pod dolní uzavírací hlavou plnicí komory a zasahuje asi 700 - 1200 mm do zplyňovače s nepohyblivým ložem, přičemž bočně od této násypné šachty je uspořádán odvod surového plynu, který sestává z trubkového rohového dílu nebo trubkového oblouku, které jsou vedeny až do oblasti kupole zplyňovače s nepohyblivým ložem.

Podle výhodného provedení je násypná šachta nechlazená, avšak je vyrobena z materiálu odolného proti účinku vysokých teplot.

Rozložení teplot ve zplyňovači s nepohyblivým ložem je takové, že pod násypnou šachtou se nachází již takzvaná zóna tepelného rozkladu s teplotami mezi 575 - 700 °C. Bočně od zmíněné násypné šachty nutně vznikne dutina jako sběrný a uklidňovací prostor. V tomto sběrném a uklidňovacím prostoru zasahuje trubkový oblouk nebo trubkový rohový díl vedený směrem nahoru až do oblasti kopule zplyňovače s nepohyblivým ložem. Trubkový oblouk nebo trubkový rohový díl mohou být uzavřeny směrem nahoru nasazeným T-kusem, který slouží k minimalizování rychlosti plynů.

Technické řešení má tyto výhody:

- Je možno prakticky upustit od komplikovaných vestaveb.

- Dosáhne se rovnoměrného násypu ve zplyňovači s nepohyblivým ložem.

- Využije se celý povrch násypu jako výstupní plochy plynů, čímž se sníží rychlost plynů a množství vynášeného prachu.

- Přívodem látek určených ke zplyňování uprostřed se extrémně sníží nebezpečí zvyšování obsahu kyslíku v surovém plynu, protože zplyňovač s nepohyblivým ložem má nezávisle na vynášecích ústrojích sklon k takzvanému vnitřnímu chodu.

- Větším volným prostorem nad násypem paliva je zaručen bezpečný tepelný rozklad přivedených odpadových látek obsahujících podíly termoplastů.

- Uspořádáním násypné šachty a odvodu surového plynu podle technického řešení je výška násypu určeného ke zplyňování o 1,5-2 m vyšší než u původního provedení zařízení na rozhrnování uhlí. Tím je zaručena vyšší nabídka uhlíku ve zplyňovači s nepohyblivým ložem a současně zajištěn volný prostor pro ztrátu hmoty přiváděných odpadových látek při tepelném rozkladu při vysoké intenzitě přimíchávání odpadových látek s termoplastickými vlastnostmi, aniž by se zvýšil potenciál ohrožení.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude dále blíže krátce objasněno na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 a 2 znázorňují kuželovou a válcovou násypnou šachtu.

Příklady provedení technického řešení

Popisované příkladné provedení se týká uspořádání podle obr. 2.

Pod dolní uzavírací hlavou plnicí komory 5 je uprostřed uspořádána válcová násypná šachta I. Tato násypná šachta i zasahuje asi 1000 mm do zplyňovače 3 s nepohyblivým ložem. Otevřený průměr násypné šachty 1 činí 1450 mm. Odstup mezi dolní stranou násypné šachty 1 a povrchem 4 násypu činí v závislosti na způsobu provozu alespoň 500 mm.

-2CZ 11829 Ul

Odvod 2 surového plynu sestává z trubkového rohového dílu vedeného směrem vzhůru vedle násypné šachty J až do oblasti kupole zplyňovače 3 s nepohyblivým ložem. Trubkový rohový díl je pro minimalizování výstupní rychlosti plynů opatřen T-kusem nasazeným na vstupním otvoru odvodu 2 surového plynu.

Claims (3)

1. 5 NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zplyňovač odpadu na principu zplyňování pod tlakem s nepohyblivým ložem a při plnění pevnými odpadovými látkami obsahujícími uhlík, které obsahují kolísající podíl termoplastů, vyznačující se tím, že násypná šachta (1) kuželového nebo válcového tvaru je v kupoli zplyňovače (3) s nepohyblivým ložem uspořádána uprostřed pod dolní uzavírací hlavou

   10 plnicí komory (5) a zasahuje asi 700 až 1200 mm do zplyňovače (3) s nepohyblivým ložem, přičemž bočně od této násypné šachty (1) je uspořádán odvod (2) surového plynu, který sestává z trubkového rohového dílu nebo trubkového oblouku, které jsou vedeny až do oblasti kupole zplyňovače (3) s nepohyblivým ložem.
2. 2. Zplyňovač odpadu podle nároku 1, vyznačující se tím, že násypná šachta (1) je

   15 nechlazená a je provedena z materiálu odolného proti účinku vysokých teplot.
3. 3. Zplyňovač odpadu podle nároků la2, vyznačující se tím, že trubkový rohový díl nebo trubkový oblouk mohou být opatřeny T-kusem nasazeným na jejich vstupním otvoru pro plyn.