HU177049B - Sposob prevravhhenija tvjordykh otbrosov v gaz - Google Patents

Sposob prevravhhenija tvjordykh otbrosov v gaz Download PDF

Info

Publication number
HU177049B
HU177049B HU77UI258A HUUI000258A HU177049B HU 177049 B HU177049 B HU 177049B HU 77UI258 A HU77UI258 A HU 77UI258A HU UI000258 A HUUI000258 A HU UI000258A HU 177049 B HU177049 B HU 177049B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
waste
tube furnace
pellets
furnace
oxygen
Prior art date
Application number
HU77UI258A
Other languages
English (en)
Inventor
John E Anderson
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of HU177049B publication Critical patent/HU177049B/hu

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/08—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form in the form of briquettes, lumps and the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/06—Continuous processes
    • C10J3/08—Continuous processes with ash-removal in liquid state
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C10J3/30—Fuel charging devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/723—Controlling or regulating the gasification process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/78—High-pressure apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00—Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/04—Bulk
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903—Feed preparation
    • C10J2300/0906—Physical processes, e.g. shredding, comminuting, chopping, sorting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916—Biomass
    • C10J2300/092—Wood, cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0946—Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953—Gasifying agents
    • C10J2300/0959—Oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1625—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with solids treatment
    • C10J2300/1628—Ash post-treatment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

Eljárás szilárd hulladékok elgázosítására
A találmány tárgya eljárás szilárd hulladékok élgázosítására, ahol a hulladékból fűtőanyagot vagy a vegyiparban hasznosítható gázt nyerünk.
A szilárd városi szemét lerakásának, illetve eltüntetésének legolcsóbb és egyszerűbb módja a nyitott helyen történő lerakás. A nyitott gócokban elhelyezett kezeletlen szemét azonban számos komoly problémát jelent. A felhalmozott hulladék kilúgozásával szennyeződik a talajvíz, elértéktelenedik a szemétlerakóhely körüli földterület, tűzveszély és rágcsáló-fertőzés veszélye áll fent.
A fentinél egy fokkal előnyösebb megoldás a higiénikus körülmények között végzett feltöltés, amelynek során a szemetet komposztálják, és földdel fedik be. A nagyvárosok növekedése során azonban ez a megoldás sem tartható, minthogy egyre kevesebb szeméttárolásra alkalmas hely található, és a szemétlerakóhely rontja a városképet is.
A fenti megoldásokat bizonyos esetekben kiegészítik a hulladéknak a lerakás, illetve feltöltés előtt végzett hamvasztásával. A hagyományos módon végzett elhamvasztás azonban — jóllehet a lerakandó szilárd hulladék mennyiségét nagymértékben csökkenti és ugyancsak csökkenti bizonyos mértékben a környezet szennyezését is, számos környezetvédelemmel kapcsolatos problémát jelent. Ez elhamvasztáskor ugyanis a levegőszennyezés káros hatása jelentkezik, és a hamvasztás után megmaradó hulladék, illetve hamu biológiailag nem teljesen inaktív, ezért mindenképpen földdel való beborítása kívánatos. További hátránya a hagyományos módon végzett elhamvasztásnak, hogy az elhamvasztás során nyerhető energia, illetve hasznos anyag mennyisége minimális. Ezért, bár a hamvasztással a lerakódó 5 hulladék mennyisége mintegy 80—90%-kal csökkenthető, a hulladék feldolgozás problémáját ez az eljárás sem oldja meg.
A hulladékfeldolgozás területén alapvető változást jelentett a 3 729 298 számú USA szabadalmi leírás10 bán ismertetett eljárás. Az eljárásnak az a lényege, hogy a hulladékot függőleges csőkemencébe adagolják. A hulladék beadagolása a csőkemence felső részénél történik, míg a csőkemence aljába oxigént vezetnek. A hulladék elégetésére, illetve feldolgozá15 sára alkalmazott csőkemence lényegében három zónából áll. A felső részen helyezkedik el a szárítózóna, középen van a hőbontó vagy pirolizáló zóna, és alul az égető, illetve olvasztó zóna, vagy kemenceágy helyezkedik el. Az ismertetett zónák nem 20 különülnek el élesen egymástól a csőkemence hossza mentén. A csőkemencébe beadagolt hulladék lefelé halad a berendezésben, és a felfelé áramló forró gáz először kiszárítja, majd a hulladék a kemence aljába kerülve pirolizálódik. A pirolízis során a hul25 ladékban levő szerves anyagok elbomlanak, és magas hőmérsékleten krakkolódnak. A krakkolás oxigén-szegény atmoszférában történik, és ennek eredményeképpen szénmonoxid, hidrogén és elszenesedett hulladék keletkezik. Ahogy az anyag a piroli30 záló zónában lefelé halad, jelentős része gőz-alak bán felfelé áramlik, a maradék pedig elszenesedve az égetőzónába kerül. Az égetőzónában, illetve a kemenceágyban a maradék anyagot oxigén segítségével tovább égetjük, miközben szénmonoxid és széndioxid keletkezik. A bomlás során létrejövő hő 5 megolvasztja a hulladékban levő szervetlen anyagokat, mint például az üveget és a fémeket. A megolvasztott salakot folyamatosan távolítják el a csőkemencéből csapolónyíláson keresztül. A csapolónyílásból kiáramló anyag vízzel töltött meden- 10 cébe kerül.
A csőkemencéből eltávozó gáz legalább 50% szénmonoxidot és hidrogént tartalmaz (szárazanyagra számítva). Az elvezetett gáz tisztítás után közepes íűtőértékű fűtőgázként vagy vegyi folyamatokban 15 használható fel.
Minthogy a világ energiaforrásai fokozatosan csökkennek, egyre nagyobb igény jelentkezik a hulladékanyagokban rejlő energia visszanyerésére. Is- 20 meretes, hogy a szilárd hulladékot feldolgozás előtt többnyire aprítják, hogy a benne levő fémes anyagokat ki lehessen nyerni. A hulladékban levő fémes anyagok a vason és vasötvözeteken kívül lehetnek ólom, alumínium vagy üveg. A hulladékból ezeket 25 az anyagokat mágneses mezők, elektromos mezők vagy légsugárral történő osztályozás segítségével válogatják ki. A darabolás, illetve aprítás minősége lényegében az alkalmazott szeparáló eljárástól függ, valamint a feldolgozandó hulladéktól. Jóllehet a szi- 30 lárd anyagok körül a vasféléket a legkönnyebb kinyerni mágneses szeparálással, visszanyerésük a csőkemencéből kivezetett megszilárdult salakból nem végezhető el gazdaságosan és egyszerűen.
A fenti eljárás gyakorlatban történő alkalmazása 35 során több probléma vetődött fel a csökemence üzemeltetésével kapcsolatban. A zúzott, illetve aprított szilárd hulladéknak a csőkemencébe történő beadagolása után az anyag általában összetapad és olyan sűrűvé válik, hogy megakadályozza a kemence meg- 40 felelő üzemeléséhez szükséges gázáramlás létrejöttét. Ezek a jelenségek különösen nehézzé teszik a helyzetet az olyan csőkemencéknél, amelyek folyamatosan hosszú ideig működnek. A zúzott hulladék beadagolása után az összetömörödés megakadályozza 45 a gázoknak lentről felfelé egyenletesen történő áramlását, és a gázáramlás lényegében csak néhány kialakult csatornán történik. Azok a járatok a hulladék pirolizálása során fokozatosan növekednek, és falaik mentén további oxidáció lép fel. Ez lényegében 50 azt eredményezi, hogy az egész csőkemencében végül egyetlen járat alakul ki, amelyben majdnem az összes felfelé áramló gáz halad. Az ilyen csatornák, illetve központi járatok kialakulása az eljárás hatékonyságát alapvetően csökkentik, minthogy a felfelé 55 áramló forró gázoknak nem áll rendelkezésére elegendő idő és hely, hogy a lefelé haladó hulladékkal kellőképpen érintkezésbe lépjenek, és szárításukhoz, elbontásukhoz, illetve a pirolízishez elegendő hőt biztosítsanak. Ennek következtében a csőkemencé- 60 bői a felső részen kilépő gázok igen magas hőmérsékletűek, ami egyúttal azt jelenti, hogy a gázkinyerés rendkívül kis termikus hatásfokkal végezhető, ugyanakkor az oxigénfogyasztás nő, és a termékgáz fűtőértéke csökken. «
A jelen találmánnyal olyan megoldás kialakítása a célunk, amellyel a fenti eljárás ismertetett hátrányai megszüntethetek, és az eljárás hatékonysága jelentősen megnövelhető. Olyan eljárást kívántunk kialakítani, amellyel zúzott szilárd hulladékból, amelyből a vasalapú anyagokat előzőleg eltávolítottuk, hasznos fűtőgáz vagy vegyi folyamatoknál felhasználható gáz állítható elő.
A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a szilárd zúzott hulladék feldolgozása során, amikor az anyagot függőleges csőkemence felső részébe adagoljuk, egyidejűleg a függőleges csőkemence alsó részébe oxigén-tartalmú gázt vezetünk, és a kemencében lefelé áramoltatott hulladék szervesanyag-tartalmát pirolizáljuk, a szervetlen anyagokat megolvasztjuk, és a keletkező gáz alakú terméket a kemence felső részéből elvezetjük, míg a megolvasztott szervetlen anyagot a kemence alsó részéből lecsapoljuk, a zúzott szilárd hulladékot a kemencébe történő beadagolás előtt olyan pelletekké tömörítjük, amelyek sűrűsége legalább
32,000
100—0,8 A (kg/m3), a pelletek felület-térfogat aránya pedig r=5.64(£)
0,625 m2/m3, ahol
A a pelletben levő szervetlen anyag százalékos mennyisége,
H a csőkemencében lévő hulladékágy magassága m-berí és
G a hulladék beadagolás! sebessége a csőkemence egy m2-ére vonatkoztatva (tonna/nap/cm2).
A találmány szerinti eljárás foganatosítása során célszerűen legalább 40 térfogatszázalék oxigént tartalmazó gázt vezetünk a csőkemence alsó részébe. Ugyancsak célszerű az eljárás során a beadagolt oxigén és a beadagolt hulladék arányát 0,15 :1 és 0,28 :1 között tartani. Ugyanakkor megjegyezzük azt is, hogy az eljárás alkalmazható a fentiektől eltérő paraméterek mellett is.
A találmány további részleteit kiviteli példán, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az la. ábra a találmány szerinti eljárás vázlata, az lb. ábra pedig az la. ábra vízszintes folytatása.
A találmány szerinti eljárás részletes ismertetése előtt megjegyezzük, hogy hulladékon értünk bármely szilárd anyagot, amely nem kerül a továbbiakban felhasználásra. A hulladék lehet városi, ipari, kereskedelmi vagy mezőgazdasági hulladék. Az ilyen hulladék általában szerves és szervetlen anyagok keverékéből áll. Tartalmaz a hulladék tehát papírt, műanyagot, gumit, fát, üveget, ételhulladékot, leveleket, vizet, konzervdobozokat és egyéb fémhulladékokat. Tartalmazhat a fentieken kívül a hulladék még akár csatornaiszapot is.
A hulladékok elemzésére és ezen belül a szervetlen anyag tartalomnak a találmány szerinti eljárás foganatosításához szükséges meghatározására pontos eljárások ismertek. Az erre vonatkozó előírásokat az ASTM Standard D-271-258 számú szabvány rögzíti. A mérés lefolytatására részletes utasítást ad például J. E. Etzel és J.M. Bell „Methods of Sampling and Analyzing Refuses” című cikke (APWA Reporter, 1962. november 2-4. és 18—21.). Általában a városi hulladékban a szervetlen anyagok mennyisége 15 és 30% között változik.
A zúzott hulladék, illetve zúzott anyag kifejezésen a találmány szerinti eljárás során tetszőleges darabnagyságú hulladékot értünk. Az eredeti hulladék aprítása vagy zúzása tetszőleges technológiával történhet. Megoldható a hulladékban lévő nagyobb darabok minimális aprítása, vagy az egész hulladéknak igen finom részecskékké történő zúzása és egyéb aprítás, amelyek terméke a találmány szerint mind feldolgozható. Van olyan hulladék is, amelynek darabolása, illetve zúzása fölösleges, ilyen hulladékok közvetlenül pelletezhetők. A találmány szerinti eljárás során a zúzott hulladék pusztán azt jelöli, hogy a hulladéknak tömörítésre, illetve pelletezésre alkalmasnak kell lennie.
Az 1. ábrán látható a találmány szerinti eljárás vázlata. A hulladék az 1 szemétszállító autóval érkezik a feldolgozó telepre. Az 1 szemétszállító autók 2 gyűjtőárokba döntik. A 2 gyűjtőárok fölött elhelyezett 3 daru a 2 gyűjtőárokban lévő hulladékot állandóan forgatja és keveri, hogy viszonylagosan egyenletes eloszlást biztosítson. A 2 gyűjtőárok méreteit úgy kell kialakítani, hogy elegendő nagyságú legyen többnapos hulladékgyűjtés termékének folyamatos befogadására. Ez azért kell, hogy az eljárás során alkalmazott csőkemence hulladékkal történő etetése folyamatosan történhessen függetlenül a hétvégeken vagy ünnepnapokon kimaradó szemétgyűjtéstől. A 3 daru a keverés mellett a hulladékot a 4 szárítószalagra helyezi, ahonnan az az 5 zúzóba kerül. Az 5 zúzóban a hulladékot 10—15 cm nagyságú darabokra aprítjuk. Az 5 zúzóból kijövő hulladék tehát olyan darabokból áll, amelyek egyetlen mérete sem haladja meg a fenti értékeket. A kijövő hulladékot a 6 szállítószalag szállítja tovább egy ismert 7 mágneses szeparátorhoz. Ez eltávolítja a hulladékból a vasalapú anyagok mintegy 95%-át. Az eltávolított vasalapú anyagok a 7 mágneses szeparátorról a 8 szállítószalagra kerülnek, amely azt az ábrán nem látható gyűjtőedénybe vezeti. Az összegyűjtött fémhulladékot az acélgyártás során lehet felhasználni. A vasalapú anyag eltávolítása után az R hulladék továbbhalad, és a 9 szállítószalagra kerül. A 9 szállítószalag a zúzott hulladékot all pelletező berendezés 10 garatjába önti. A nagy nyomással működő 11 pelletező a tömörített hulladékot 12 csőkemence felső részébe továbbítja. A hulladék a kívánt sűrűséget és tömörséget all pelletezőben éri el.
A 11 pelletező össze van kapcsolva a 12 csőkemencével, és a pelletezőből folyamatosan kieső tömörített darabok nagy sűrűségük következtében tömörítést biztosítanak a csőkemence felé és megakadályozzák, hogy a termékgázok erre eltávozzanak. A G termékgázok ugyancsak a 12 csőkemence felső részénél távoznak el a 13 csővezetéken keresztül. A gázok legalább 50 térfogatiban tartalmaznak szénmonoxidot és hidrogént, így jól alkalmazhatók mint fűtőgázok, illetve felhasználhatók szintézis5 gázokként vegyi folyamatokban, például ammóniagyártásnál.
A 12 csőkemence alsó részében lévő kemenceágynál vezetjük be a működtetéshez szükséges oxigént, illetve oxigén-tartalmú gázt. A bevezetés a 14 10 fúvókákon át történik. Ugyancsak a 12 csőkemence alsó részéhez csatlakozik a 15 salaklevezető cső, amely a 16 hűtőmedencében lévő vízbe nyúlik. A 16 hűtőmedencében lévő víz nem csupán a 15 salaklevezető csövön kiáramló salak lehűtésére és meg15 szilárdítására szolgál, hanem egyúttal vízzárat alkotva megakadályozza a gázok eltávozását a 12 csőkemencéből. A 16 hűtőmedencéből a megszilárdult S salakot 17 szállítószalag szállítja el. A 17 szállítószalagról a salak 18 teherautóba kerül.
Hangsúlyozni kívánjuk, hogy a találmány szerinti eljárás rendkívül fontos jellemzője a tömörítőben, illetve pelletezőben előállított pelletek sűrűsége, és a pelletek felület-térfogat aránya. Ezek a paraméterek biztosítják a csőkemence megfelelő működését. A pelleteknek megfelelő szilárdsággal kell rendelkezni ahhoz, hogy egyben maradjanak a csőkemencébe történő bejutáskor, és a szárító- illetve pirolizáló zónákban is. Ez azért fontos, mert a pelletek megfelelő porózus struktúrával rendelkeznek, ami lehe30 tővé teszi, hogy a csőkemencében felfelé áramló gázok a kemence teljes keresztmetszetében haladhassanak fölfelé, és elkerülhető legyen a hagyományos megoldásnál fellépő csatornaképződés. Minthogy a felfelé haladó forró gázok a kemence teljes 35 keresztmetszetében áramolhatnak, megfelelő idő és felület áll rendelkezésre a hulladék és a gázok közötti érintkezésre, és a hőcsere lejátszódásához. A találmány szerinti eljárással végzett kísérletek során azt a meglepő eredményt tapasztaltuk, hogy a 40 szárítózónában a pelletek szilárdsága megnövekedett. A csőkemencében lefelé haladó pelletek tehát folyamatosan fokozódó szilárdságot mutatnak fel. Ez lehetővé teszi, hogy az egyben maradó pelletek továbbra is biztosítsák a felfelé áramló gázok 45 számára az utat, és ugyanakkor könnyen lehetővé tegyék a csőkemence alsó részében a kemenceágyban megolvadt és onnan eltávolított anyag helyébe az anyag folyamatos lefelé haladását. A csőkemencében levő pelletek folyamatos mozgása során az 50 esetleg kialakuló csatornák mindig eltömődnek, minthogy állandóan új pelletek kerülnek a kemencébe, és azok fokozatosan haladnak lefelé a többivel együtt. Ezen túlmenően a csőkemencében levő pelletek a mozgás során folyamatosan átrendeződ55 nek, ahogy a kemence alján levő pelletek megolvadnak, és ezáltal megelőzhető a kemenceágy esetleges összeomlása következtében létrejövő instabil állapot kialakulása.
nem megfelelő, a pelletek nem lesznek elég szilár60 dák, és a lefelé történő mozgás során széttöredeznék. Ez a jelenség a már említett csatornaképződéshez vezet, amely általában a zúzott hulladék beadagolásakor jelentkezik.
A találmány alapja tehát az a felismerés, hogy a zúzott hulladékot a gázosító csőkemencébe tömörí177049 tett pelletek formájában kell beadagolni, és a perietekben az anyag sűrűsége ki kell elégítse az alábbi egyenletet:
32,000
100-0,8 A ’ ahol
D a pellet sűrűsége kg/m2 3 -ben, 10
A a pelletben lévő szervetlen anyagok százalékos mennyisége.
Ha a hulladékból tömörített pelletek sűrűsége megfelelő és így a pelletek szilárdsága is kielégítő, a 15 szárítás és a pirolízis során lejátszódó reakciókat a pelleten belül lezajló hőátadás és a diffúzió sebessége határozza meg. Ahhoz, hogy a gázok kinyerése optimális módon történjék, a pelletek felület-térfogat aránya a következő kell legyen: 20
R = 5,64 ahol
R a pelletek felület-térfogat aránya m2/m3-ben,
H a hulladékágy magassága a csőkemencében (m), és 30
G a hulladék beadagolást sebessége a csőkemence keresztmetszetének m2-ére vonatkoztatva (tonna/nap/m2).
Amennyiben a pelletek felület-térfogat aránya alacsonyabb, mint a megadott érték, a csőkemencében felfelé áramló gázok energiája nem hasznosítható optimálisan, vagyis a kiáramló gázok hőmérséklete növekszik, és az egész folyamat gazdaságossága 40 csökken. Az oxigén-fogyasztás ezzel egyidejűleg fokozódik, és a termékgázok fűtőértéke csökken.
Hangsúlyozni kívánjuk, hogy a találmány szerinti eljárás foganatosításához szükséges pelletek tömöri- 45 tése alapvetően különbözik a háztartási vagy ipari hulladék szokásos tömörítésétől. Az ily módon tömörített anyag eredeti térfogatának csupán körülbelül 1/3-ára zsugorodik össze, és a tömörítéshez használt berendezések körülbelül 2 kg/m2 nyomást 5Q állítanak elő. Az a tömörítési arány és nyomás teljesen használhatatlan a találmány szerinti eljáráshoz szükséges pelletek előállításánál. A pelletek előállítására szolgáló berendezéssel ezen leírás keretén belül nem foglalkozunk, minthogy erre vonatkozóan 55 külön szabadalmi bejelentést tettünk. A berendezést az ül—257 alapszámú szabadalmi bejelentésünk ismerteti.
A találmány szerinti eljárással megfelelő minőségű termékgáz nyerhető bármely hulladékból, feltéve, 60 hogy a tömörítés az ismertetett paraméterek szerint történik. Célszerű találmány szerinti eljárás foganatosítása során a hulladékot aprítani, és ugyancsak célszerű a vasalapú anyagokat a zúzott hulladékból a tömörítés előtt eltávolítani. A találmány szerinti el- 65 járás során feldolgozott pelletek sűrűsége célszerűen 400 és 800 kg/m3 között van.
A találmány szerinti eljárás megvilágítására az alábbiakban egy példát mutatunk be.
Városi hulladékból 480—640 kg/m3 sűrűségű pétieteket állítottunk elő. A pelletek átmérője körülbelül 33 cm, hossza 13-20 cm volt. A pelletek előállítása során a tömörítést 28-70 kg/m2 nyomással végeztük. Az előállított pelleteket mintegy 90 t/nap sebességgel adagoltuk függőleges, tűzálló béléssel ellátott csőkemencébe. A fémköpennyel ellátott csőkemence belső átmérője 3 méter volt. Az egész kemence magassága mintegy 6 m volt.
A csőkemencébe adagolt pelletek felület-térfogat aránya 22 és 28 m2/m3 érték között változott.
A pelletek előállítása során a tömörítő nyomást és a pelletek hosszúságát a feldolgozandó hulladék nedvességtartalma és összetétele függvényében változtattuk. A csőkemencében mintegy 24 óra elteltével alakult ki az egyensúlyi állapot. A folyamatosan működő csőkemencében- a termékgáz előállítása állandó és folyamatos volt, a kemenceágyban állandó nyomásesés jött létre, és a távozó gázok hőmérséklete 150-315 °C volt. A csőkemencébe 1 t hulladékra számítva 0,17—0,22 t oxigént vezettünk.

Claims (5)

  1. Szabadalmi igénypontok:
    1. Eljárás szilárd hulladék elgázosítására, amelynek során úgy állítunk elő hasznosítható gázokat és semleges szilárd maradékanyagot, hogy a hulladékot függőleges csőkemence felső részébe vezetjük, ezzel egyidejűleg oxigént vagy oxigént tartalmazó gázt vezetünk, a csőkemence alsó részébe, és a hulladékot a csőkemencében lefelé áramoltatva a szerves összetevőket pirolizáljuk, a szervetlen anyagokat pedig megolvasztjuk, és a keletkezett gáz alakú terméket a csőkemence felső részéből, a megolvasztott szervetlen anyagot pedig a csőkemence alsó részéből elvezetjük, azzal jellemezve, hogy a hulladékot a beadagolás előtt olyan pelletekké tömörítjük, amelyek sűrűsége legalább
    32,000
    100-0,8 A kg/m3 ahol
    A a pelletben lévő szervetlen anyagok százalékos mennyisége, a tömörített pelletek felület-térfogat aránya pedig legalább
    0,625 m2/m3, ahol
    H a hulladékágy magassága a kemencében (m) és
    G a hulladék beadagolási sebessége (t/nap/m2).
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a hulladékot tömörítés előtt aprítjuk.
  3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a tömörítés előtt a zúzott hulladékból a vasalapú anyagokat eltávolítjuk.
  4. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy 400—800 kg/m3 sűrűségű pelleteket állítunk elő.
  5. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a csőkemencébe legalább 40% oxigént tartalmazó gázt vezetünk oly módon, hogy a bevezetett oxigén ará5 nya a beadagolt hulladék 1 tonnájához képest 0,15 :1 és 0,28 : 1 között legyen.
HU77UI258A 1976-04-12 1977-04-12 Sposob prevravhhenija tvjordykh otbrosov v gaz HU177049B (hu)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/675,935 US4042345A (en) 1976-04-12 1976-04-12 Process for conversion of solid refuse to fuel gas using pelletized refuse feed

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU177049B true HU177049B (hu) 1981-06-28

Family

ID=24712553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU77UI258A HU177049B (hu) 1976-04-12 1977-04-12 Sposob prevravhhenija tvjordykh otbrosov v gaz

Country Status (31)

Country Link
US (1) US4042345A (hu)
JP (1) JPS52124003A (hu)
AR (1) AR223132A1 (hu)
AT (1) AT368618B (hu)
AU (1) AU510151B2 (hu)
BE (1) BE853450A (hu)
BR (1) BR7702254A (hu)
CA (1) CA1080973A (hu)
CH (1) CH619486A5 (hu)
CS (1) CS198238B2 (hu)
DE (1) DE2619302B2 (hu)
DK (1) DK153408C (hu)
ES (1) ES457690A1 (hu)
FR (1) FR2347956A1 (hu)
GB (1) GB1543547A (hu)
GR (1) GR71643B (hu)
HK (1) HK62479A (hu)
HU (1) HU177049B (hu)
IT (1) IT1077451B (hu)
MX (1) MX153612A (hu)
MY (1) MY8000106A (hu)
NL (1) NL7703902A (hu)
NO (1) NO148599C (hu)
NZ (1) NZ183830A (hu)
PH (1) PH11895A (hu)
PL (1) PL109817B1 (hu)
PT (1) PT66421B (hu)
RO (1) RO80798A (hu)
SE (1) SE415030B (hu)
YU (1) YU39060B (hu)
ZA (1) ZA771375B (hu)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4291634A (en) * 1980-05-29 1981-09-29 Union Carbide Corporation Solid refuse disposal apparatus
US4291636A (en) * 1980-05-29 1981-09-29 Union Carbide Corporation Solid refuse disposal process
FR2484294B1 (fr) * 1980-06-17 1985-06-28 Lejeune Gwenole Procede et dispositif de traitement de produits humides
JPS6035086A (ja) * 1983-05-18 1985-02-22 ピーケイエイ　ピロライズ　クラフタンラーゲン　ゲーエムベーハー 廃物を処理するための方法および装置
DE3347554C2 (de) * 1983-05-18 1986-08-07 Pka Pyrolyse Kraftanlagen Gmbh, 7080 Aalen Verfahren zur Gewinnung von verwertbarem Gas aus Müll durch Pyrolyse und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
CH678289A5 (hu) * 1988-08-05 1991-08-30 Weber Anneler Hans
US5851246A (en) * 1992-05-07 1998-12-22 Hylsa, S.A. De C.V. Apparatus for gasifying organic materials
US5656044A (en) * 1992-05-07 1997-08-12 Hylsa S.A. De C.V. Method and apparatus for gasification of organic materials
JPH0673384A (ja) * 1992-05-07 1994-03-15 Hylsa Sa 有機物質をガス化するための方法および装置
DE4226032C1 (de) * 1992-08-06 1994-01-27 Schwarze Pumpe Energiewerke Ag Verfahren zur kombinierten Verwertung von feinkörnigen festen und pastösen Abfallstoffen im Prozeß der Festbettdruckvergasung
DE4226034C1 (de) * 1992-08-06 1994-02-17 Schwarze Pumpe Energiewerke Ag Kombiniertes Verfahren zur Vergasung von festen, pastösen und flüssigen Rest- und/oder Abfallstoffen
DE4309493C2 (de) * 1993-03-24 2002-10-02 Schwarze Pumpe Energiewerke Ag Verfahren zur simultanen Verwertung von halogenierten und basisch reagierenden Reststoffen
DE4317319B4 (de) * 1993-05-25 2005-10-20 Schwarze Pumpe Energiewerke Ag Verfahren der flexiblen und integrierten Reststoffvergasung
SE503897C2 (sv) * 1995-01-24 1996-09-30 Lennart Pettersson Anläggning för att såsom bränsle utnyttja kulformigt biobränsle
DE19916271C2 (de) * 1999-04-12 2002-10-17 Schwarze Pumpe Energiewerke Ag Verfahren zur Herstellung thermofester Pellets für die Vergasung
TR200705430A2 (tr) * 2007-08-03 2008-12-22 Detes Maden Enerji̇ Ve Çevre Teknoloji̇si̇ Si̇stemleri̇ Li̇mi̇ted Şi̇rketi̇ Katı yakıt gazlaştırma ve gaz temizleme sistemi.
GR20080100648A (el) * 2008-10-06 2010-05-13 Διονυσιος Χαραλαμπους Χοϊδας Διαταξη παραγωγης πτωχου αεριου απο οργανικες υλες

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US749302A (en) * 1904-01-12 Manufacture of gas
DE1803019A1 (de) * 1951-01-28 1970-07-09 Sfm Corp Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Abfallmaterial
US3692505A (en) * 1971-04-05 1972-09-19 Consolidation Coal Co Fixed bed coal gasification
BE786025A (fr) * 1971-07-09 1973-01-08 Union Carbide Corp Procede d'incineration d'ordures
US3926582A (en) * 1973-01-05 1975-12-16 Urban Research & Dev Corp Method and apparatus for pyrolytic treatment of solid waste materials
US3841851A (en) * 1974-02-12 1974-10-15 E Kaiser Process and apparatus for the gasification of organic matter
DE2421975A1 (de) * 1974-05-07 1975-11-20 Johann Sulzberger Verfahren zur herstellung von entgasbarem brennmaterial aus muell

Also Published As

Publication number Publication date
SE415030B (sv) 1980-09-01
AU2409377A (en) 1978-10-12
NL7703902A (nl) 1977-10-14
ZA771375B (en) 1978-01-25
YU93577A (en) 1982-05-31
MX153612A (es) 1986-12-05
RO80798B (ro) 1983-06-30
JPS52124003A (en) 1977-10-18
NO771233L (no) 1977-10-13
AU510151B2 (en) 1980-06-12
AT368618B (de) 1982-10-25
GR71643B (hu) 1983-06-20
DE2619302A1 (de) 1977-10-20
AR223132A1 (es) 1981-07-31
IT1077451B (it) 1985-05-04
BR7702254A (pt) 1978-08-08
DK153408B (da) 1988-07-11
NZ183830A (en) 1980-10-24
ATA248377A (de) 1982-02-15
FR2347956B1 (hu) 1983-07-29
FR2347956A1 (fr) 1977-11-10
CH619486A5 (hu) 1980-09-30
US4042345A (en) 1977-08-16
CA1080973A (en) 1980-07-08
MY8000106A (en) 1980-12-31
PT66421B (en) 1978-09-18
PH11895A (en) 1978-08-29
JPS5425925B2 (hu) 1979-08-31
DK153408C (da) 1988-11-28
BE853450A (fr) 1977-10-10
CS198238B2 (en) 1980-05-30
SE7704052L (sv) 1977-10-13
GB1543547A (en) 1979-04-04
NO148599B (no) 1983-08-01
PL109817B1 (en) 1980-06-30
YU39060B (en) 1984-02-29
NO148599C (no) 1983-11-09
PT66421A (en) 1977-05-01
HK62479A (en) 1979-09-07
DK159377A (da) 1977-10-13
RO80798A (ro) 1983-07-07
DE2619302B2 (de) 1980-02-21
ES457690A1 (es) 1978-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU177049B (hu) Sposob prevravhhenija tvjordykh otbrosov v gaz
JP3263094B2 (ja) あらゆる種類の廃棄物の輸送方法、中間貯蔵方法、エネルギー的利用方法、材料的利用方法、及びそれらの方法を実施する装置
US6333015B1 (en) Synthesis gas production and power generation with zero emissions
KR950003533B1 (ko) 폐기물의 재생방법
CA1148794A (en) Solid refuse disposal process
KR100914150B1 (ko) 도시 고형 폐기물의 리사이클링 방법 및 시스템, 및 폐기고형물 회수 연료의 이용
US8764875B2 (en) Method and apparatus for coproduction of pig iron and high quality syngas
US6987792B2 (en) Plasma pyrolysis, gasification and vitrification of organic material
US6840184B2 (en) Method and apparatus for the treatment and utilization of solid and liquid waste mixtures
CA2465905C (en) Plasma pyrolysis, gasification and vitrification of organic material
US20060228294A1 (en) Process and apparatus using a molten metal bath
WO2005120713A1 (en) Method and apparatus for the treatment and utilization of solid and liquid waste mixtures
WO2004048851A1 (en) Integrated plasma-frequency induction process for waste treatment, resource recovery and apparatus for realizing same
KR100840722B1 (ko) 산화철과 산화아연이 함유된 물질로부터 선철 및조산화아연을 제조하는 방법 및 장치
CN211515532U (zh) 一种填埋场陈腐垃圾处理***
KR800001384B1 (ko) 펠렛화된 폐기물 원료를 사용하여서 고체폐기물을 연료 기체로 전환시키는 방법
CN111282951A (zh) 一种填埋场陈腐垃圾处理***及方法
HU213189B (en) Method and apparatous for recycling of wastes
US11209211B1 (en) DC plasma electric arc furnace for processing solid waste, method of processing solid waste, and products formed from DC plasma electric arc furnace
RU2087559C1 (ru) Способ переработки отходов, содержащих органические вещества, тяжелые металлы и их окислы, и устройство для его осуществления
RU1791672C (ru) Способ переработки отходов, содержащих органические вещества
CZ286390B6 (cs) Metoda odstraňování a zužitkování odpadových materiálů a zařízení pro její realizaci
SK282177B6 (sk) Zariadenie na úpravu materiálu, spôsob zneškodňovania a využitia odpadových materiálov
JPH09263844A (ja) 産業廃棄物からの有価値金属回収方法
JPH1112568A (ja) 軟弱土の脱水工法に用いられる人工砂