SK12912002A3 - Reaktor a spôsob splynenia a/alebo tavenia látok - Google Patents
Reaktor a spôsob splynenia a/alebo tavenia látok Download PDFInfo
- Publication number
- SK12912002A3 SK12912002A3 SK1291-2002A SK12912002A SK12912002A3 SK 12912002 A3 SK12912002 A3 SK 12912002A3 SK 12912002 A SK12912002 A SK 12912002A SK 12912002 A3 SK12912002 A3 SK 12912002A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- section
- reactor
- gases
- gas
- feed
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 116
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 15
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 13
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 13
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 9
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims 4
- 239000007320 rich medium Substances 0.000 claims 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 2
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000012223 aqueous fraction Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 238000004200 deflagration Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
- F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
- F23G5/0276—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage using direct heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
- F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
-
- 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
- C10J3/22—Arrangements or dispositions of valves or flues
- C10J3/24—Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed
- C10J3/26—Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed downwardly
-
- 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
- C10J3/58—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels combined with pre-distillation of the fuel
- C10J3/60—Processes
- C10J3/64—Processes with decomposition of the distillation products
- C10J3/66—Processes with decomposition of the distillation products by introducing them into the gasification zone
-
- 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
- C10J3/74—Construction of shells or jackets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/24—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a vertical, substantially cylindrical, combustion chamber
-
- 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
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/15—Details of feeding means
- C10J2200/152—Nozzles or lances for introducing gas, liquids or suspensions
-
- 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
- C10J2300/12—Heating the gasifier
- C10J2300/1223—Heating the gasifier by burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2202/00—Combustion
- F23G2202/10—Combustion in two or more stages
- F23G2202/101—Combustion in two or more stages with controlled oxidant supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2202/00—Combustion
- F23G2202/10—Combustion in two or more stages
- F23G2202/104—Combustion in two or more stages with ash melting stage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2202/00—Combustion
- F23G2202/10—Combustion in two or more stages
- F23G2202/106—Combustion in two or more stages with recirculation of unburned solid or gaseous matter into combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2205/00—Waste feed arrangements
- F23G2205/16—Waste feed arrangements using chute
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2205/00—Waste feed arrangements
- F23G2205/18—Waste feed arrangements using airlock systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2207/00—Control
- F23G2207/20—Waste supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2900/00—Special features of, or arrangements for incinerators
- F23G2900/50002—Burning with downwards directed draft through the waste mass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Oblasť techniky
Predložený vynález sa týka reaktora a spôsobu splynenia a/alebo tavenia materiálov. Zvlášť sa týka vynález materiálového a/alebo energetického znehodnotenia ľubovoľného odpadu, napríklad obsahujúceho prevažne organické zložky, alebo tiež zvláštneho odpadu. Reaktor podľa vynálezu a spôsob sa ale tiež hodí na splyňovanie a tavenie vsádzkových materiálov ľubovoľného zloženia, alebo tiež na získavanie energie použitím organických látok.
Doterajší stav techniky
Už dlhú dobu sa hľadajú riešenia na termické odstránenie odpadu rôzneho druhu a ostatných látok. Okrem spaľovacej metódy sú známe rôzne spôsoby splyňovania, ktoré majú hlavne za účel dôjsť k výsledkom pri malom zaťažení prostredia škodlivými látkami a znížiť náklady na spracovanie použitých látok, ale tiež obmedziť plyny vznikajúce v procese. Známe spôsoby sa ale vyznačujú nákladnou a iba ťažko zvládnuteľnou technológiou, ako aj s tým súvisiacimi vysokými nákladmi na zneškodnenie spracovávanej látky alebo odpadu.
DE 4317145 Cl opisuje spôsob na princípe splynenia odpadových materiálov rôzneho zloženia. Podľa uvedeného spôsobu sa vznikajúce plyny obsahujúce prach ako obehový plyn celkom odťahujú a potom v taviacej a prehrievacej zóne spaľujú s kyslíkom. Ako ukázali pokusy, toto obehové vedenie plynu a ďalej opísané odsávanie prebytočného plynu medzi odsávacím otvorom obehového plynu a taviacou a prehrievanou zónou, však nevedie k požadovanému cieľu, aby vznikol prebytočný plyn zaťažený iba malým množstvom škodlivých látok. Ak sa použije v spise uvedená kuplovňa s obehovým plynom na uskutočnenie spôsobu, je okrem iného zaťaženie prebytočného plynu škodlivými látkami tak veľké, že na to potrebné plynové hospodárstvo na čistenie prebytočného plynu je tak nákladné, že ekonomické zneškodnenie príslušných odpadových materiálov už nie je možné.
DE 19640497 C2 opisuje koksom vykurovanú kuplovňu s obehovým plynom na znehodnotenie odpadových materiálov. Táto kuplovňa s obehovým plynom sa vyznačuje tým, že pod zavážanou násypkou je usporiadaný dodatočný odťah plynu. V tomto sa mieste odťahované pyrolytické plyny vedú cez obeh plynu v dolnej časti pece zase späť, aby tam ovplyvnili spaľovanie plynov. Pretože odťahová zóna prebytočných plynov je usporiadaná t
nad horúcou zónou, odsávajú sa nielen prebytočné plyny, ale tiež veľká časť pyrolytických
-2plynov, takže plynová zmes obsahuje okrem iného ťažko odstrániteľné uhľovodíky. Tým sa stáva následné plynové hospodárstvo vysoko nákladné a zaťaženie prostredia rastie.
Oproti tomu DE 19816864 Al uvádza koksom vykurovanú kuplovňu s obehom plynu, v ktorej je usporiadaný odťah prebytočného plynu pod taviacou a prehrievacou zónou. Tak sa dá síce zvýšiť akosť prebytočných plynov, pretože odsávané plyny sa pri prúdení prehrievacou zónou silne obmedzia, aj tak vedie priestorová blízkosť prehrievacej zóny k značne horúcim prebytočným plynom, ktoré sa potom dodatočne musia nákladné chladiť. Problematické je tiež, že pri zvolenom usporiadaní dochádza k sintrovaniu škvary a popolov v nasledujúcich častiach do série zaradenej plynovej cesty. Okrem toho teploty v oblasti ohniska pod odsávaním plynu nie sú už dostatočne vysoké, aby sa tam vyskytujúce tavené kovy a tavené trosky udržali pri rôznych vsádzkových podmienkach tekuté. Nutný odpich sa tým narušuje alebo sa stáva úplne nemožný.
Pre známe riešenia z vyššie uvedeného stavu techniky je základným princípom obeh čiastkového prúdu vytvorených plynov, pričom plyny v hornej časti pece sa odsávajú a v dolnej časti zase privádzajú späť. Odborný svet doteraz vychádzal z toho, že toto vedenie plynu pri použití princípu protiprúdu je nutné aj na ohrievanie násypnej šachty. Obehový princíp plynu priniesol však okrem iného nasledujúce nedostatky: plyny vystupujúce v šachtovej peci sa v násypnom valci ochladzujú, takže vznikajú kondenzačné javy produktov pyrolýzy v odsávaných úsekoch, v obehových potrubiach a v použitých kompresoroch prúdu plynu, čím sa naruší funkcia obehovej plynovej pece. Pri obehovom odsávaní podľa stavu techniky sa nutne odsáva aj prach a menšie častice odpadu, ktoré spolu s kondenzovanými produktmi pyrolýzy vedú v celom obehovom vedení k ťažkom odstrániteľným usadeninám. Okrem toho sa môže násypná šachta hore prúdiacim obehovým plynom iba relatívne pomaly ohriať, takže dochádza zvlášť pri splynení odpadu s vyšším podielom umelých hmôt k prilepeniu a priľnutiu častíc odpadu na stenách šachty, ktoré môžu nakoniec viesť aj k úplnému upchatiu pece.
Podstata vynálezu
Úlohou predloženého vynálezu je teda pripraviť zlepšený reaktor a spôsob na splynenie a tavenie vsádzky, ktorý by vylúčil nedostatky súčasného stavu techniky. Osobitná úloha spočíva vtom, aby bolo možné jednoduché, lacné a prostredie šetriace a/alebo energetické zhodnotenie odpadu. Zvlášť je žiaduce zvýšenie funkčnej spoľahlivosti príslušného reaktora, ktoré by do značnej miery odstránilo prevádzkové neistoty spojené s obehovým vedením plynu.
-3Ďalšia úloha vynálezu spočíva v podstatnom znížení škodlivých látok v odsávanom prebytočnom plyne, aby náklady spojené s následným čistením plynu boli minimálne.
Tieto a ďalšie úlohy rieši reaktor podľa nároku 1. Podľa vynálezu sa už dlhšiu dobu používaný trend obehovej metódy opustil a miesto neho sa ako reaktor používa šachtová pec, ktorá pracuje na princípe rovnomerného prúdenia. Úplným zavrhnutím súčasného obehového prúdenia plynu sa vyriešili všetky s tým spojené problémy kondenzácie produktov pyrolýzy a vzniku nežiaducich usadenín. Ďalej dochádza práve v hornej časti reaktora vplyvom šokového ohrevu násypnej šachty čiastočne k zbiehaniu vsádzkových materiálov, takže sa tvorba prilepenia na vnútornej stene takmer vylúči. Dvojité vháňanie kyslíka alebo topného plynu (zmesi plynov) tryskou umožňuje jednak spaľovanie pyrolytických plynov ajednak v dolnej časti reaktora udržiavanie dostatočne vysokej teploty, takže sa tam zhromažďujúce taveniny udržiavajú v tekutom stave. Medzi obidvoma vstrekovacími prostriedkami sa vytvára redukčná zóna, ktorou musia všetky plyny pred odsatím prejsť, a v ktorej sa následne do značnej miery redukujú.
Pri jednej forme uskutočnenia, ktorá je zvlášť vhodná na splynovanie odpadu, je pripojený k prívodnému úseku predhrievači úsek, v ktorom sa odpad pri teplotách okolo 100 °C predsuší. Pri odvodených formách uskutočnenia sa môžu v tomto úseku pri určitých okolnostiach aj chladiť látky vsádzky, ak je to pre celkový proces prospešné.
Výhodná forma vyhotovenia reaktora sa vyznačuje tým, že celková dĺžka prívodného úseku a predhrievacieho úseku je mnohonásobne dlhšia než priemer prívodného úseku. Týmto utvorením pôsobí násypná šachta v prívodnom a predhrievačom úseku ako hore uzavierajúca zátka, ktorá bráni nasávaniu príliš veľkých podielov okolitého vzduchu do reaktora.
Pri jednej obmenenej forme uskutočnenia sa môže reaktor na svojom hornom konci uzatvoriť priepusťou, systémom dvojitej klapky alebo podobným zariadením. Tým sa ešte lepšie zamedzí nekontrolovanému vstupu okolitého vzduchu a výstupu plynov z násypky.
Účelne je reaktor vytvorený v zásade ako valec a priestor prívodu plynu a odsávanie plynu sú usporiadané prstencovite, takže k prívodu a odsávaniu plynu dochádza po celom obvode násypnej šachty. Táto forma vyhotovenia je zvlášť vhodná na zúžitkovanie prevažne organických látok vsádzky. Iné formy vyhotovenia, ktoré sú napríklad pre iné materiály vsádzky vhodnejšie, môžu mať nevalcové' základné tvary a inak umiestnené a vytvorené prostriedky na odsávanie a privádzanie.
Je zvlášť výhodné, ak aj úsek pyrolýzy reaktora je vytvorený s dvojitými stenami a v medzistenovom dutom priestore sa vedie médium prenášajúce teplo. Jednak možno stenami chladiť, takže sa znížia nároky na materiál, ale tiež možno podľa použitého materiálu
-4vsádzky a s tým spojenej požiadavky na teplo násypného valca, v prípade potreby privádzať prídavné teplo alebo toto teplo odvádzať.
Vyššie uvedené úlohy vynálezu riešia aj spôsob splynenia a/alebo tavenia látok vsádzky uvedený v nároku 12, ktorý je okrem iného vhodný na materiálové a/alebo energetické zhodnotenie odpadu a iných látok vsádzky.
Podľa vynálezu podstatné kroky na realizáciu spôsobu je možno výhodne ďalej vytvoriť tak, že k prerušeniu vsádzky dochádza ohrevom násypného valca na asi 100 °C nad rovinou, v ktorej dochádza k šokovému ohriatiu. Pritom sa vodné podiely vsádzky do značnej miery odparia, čím sa zlepší aj požadovaný samočinný pohyb vsádzkovej hmoty smerom dolu. Pri pozmenenom variante spôsobu sa nevykonáva žiadne predsušenie vsádzkových materiálov alebo chladenie vsádzky, pričom chladenie môže byť účelné, aby sa pri horúcich výstupných materiáloch zabránilo prilepovaniu na stene prívodného úseku.
Je ďalej zvlášť výhodné, ak sa podtlak na odsávanie prebytočných plynov reguluje, pričom odsávanie má prebiehať tak, že jednak žiadny plyn neunikne z reaktora hore a jednak sa prisáva násypným valcom iba minimálne množstvo prídavného vzduchu z okolia. Minimalizácia množstva falošného vzduchu v reaktore má za účel obmedziť podiel oxidov dusíka v prebytočnom plyne a tiež udržať celkové množstvo plynu malé, aby následné plynové hospodárstvo mohlo byť jednoduché.
Prehľad obrázku na výkrese
Ďalšie výhody, podrobnosti a iné vytvorenia vyplývajú z nasledujúceho opisu výhodných foriem uskutočnenia vynálezu s prihliadnutím na pripojený obrázok.
Na jedinom obrázku je vidno zjednodušený rez reaktorom podľa vynálezu.
Príklad uskutočnenia vynálezu
V ďalšom podľa obrázku opíšeme výhodnú formu vyhotovenia reaktora. V súvislosti s vysvetlením podrobností reaktora sa uvedú aj jednotlivé kroky spôsobu, ktoré prebiehajú pri spracovaní odpadu s organickými zložkami ako vsádzkovými materiálmi v tomto reaktore. Ako je z pripojených patentových nárokov zrejmé, neviaže sa uskutočnenie spôsobu podľa vynálezu nevyhnutne na vysvetľovaný reaktor, ale sa môže uskutočniť prípadne aj s použitím pozmenených zariadení. Pri použití iných vsádzkových materiálov môžu byť účelné obmeny reaktora (napríklad pružné usporiadanie a vytvorenie technického vyhotovenia prívodu a odvodu plynu, ohrevu alebo chladenia plášťa reaktora a podobne). Všeobecne sa môžu kombinovať aj rôzne vsádzkové materiály, napríklad použitím vsádzky s vyššou energetickou
-5hodnotou (napríklad organické odpady, znehodnotené staré drevo a podobne) pri splyňovaní/tavení anorganických vsádzkových materiálov.
Na obrázku znázornený reaktor má na svojom hornom konci prívodný úsek I s najmenej jedným prívodným otvorom 2, ktorým sa privádza látkovo alebo energeticky zhodnocovaný vsádzkový materiál. Prednostne prevažuje pri tomto vsádzkovom materiále podiel organických látok, takže sa reaktor a opísaný spôsob hodí predovšetkým na spracovanie bežného domového odpadu a živnostenského odpadu, ktorý je podobný domovému. Pokiaľ pri určitom zložení vsádzkového materiálu nie sú horľavé zložky dostatočne zastúpené, aby sa mohli uskutočniť procesy spaľovania a splyňovania, je možné do vsádzky horľavé prísady alebo nosiče energie pridať. Pritom sa môže bežným spôsobom pridať určité množstvo koksu, alebo zvýšiť celková výhrevnosť pridaním dreva. Pri určitých okolnostiach môže byť účelné aj pridanie iných materiálov, napríklad na ovplyvnenie nastavenia hodnoty pH. Také opatrenia sú však odborníkom známe, takže na tomto mieste od podrobného opisu upustíme.
Pomocou vhodného dopravného zariadenia 3 sa dopravuje vsádzka alebo prídavné látky prívodným otvorom 2 do reaktora. Tým sa vytvorí násypný valec 4. Pomocou zvlášť neznázomených meracích prístrojov plnenia sa strážená výška násypného valca 4. Túto násypnú výšku je treba udržiavať medzi minimálnou a maximálnou úrovňou. Minimálna úroveň sa volí tak, že násypný valec 4 v hornej časti reaktora pôsobí ako uzáverová vrstva, ktorá zabraňuje vniknutiu väčšieho množstva okolitého vzduchu do reaktora.
Na prívodný úsek i sa napája dolu predhrievači úsek 5, ktorý v znázornenom príklade slúži na predhrievanie vsádzkových materiálov. Prívodný úsek a predhrievači úsek sú vytvorené prednostne ako valcové alebo kužeľové s miernym zväčšením prierezu smerom dole.
Predhrievači úsek 5 má dvojité steny, pričom je vytvorený zo stien dutý priestor 6, v ktorom je vedené teplonosné médium. Pomocou teplonosného média sa môže do násypného valca v oblasti predhrievacieho úseku 5 vytvoreného s dvojitými stenami privádzať teplo, takže sa vsádzka môže predhriať alebo predsušiť. Dutý priestor tvorený stenami pri vedení tepla priamo z teplejších zón reaktora môže prípadne tiež odpadnúť. Prívod tepla sa dimenzuje tak, aby sa do značnej miery obmedzilo priľnievanie určitých zložiek vsádzky na stenách. Okrem toho sa môže pomocou predsušenia odstrániť vodná zložka, takže prídavné nezaťažuje ďalší proces splyňovania. V predhrievačom úseku 5 sa môže násypný valec 4 temperavať na asi 100 °C.
-6Predhrievací úsek môže prípadne celkom odpadnúť, pokiaľ sa predsušenie vzhľadom na zloženie vsádzkového materiálu nepožaduje, alebo sa predhrievači úsek v zvláštnych prípadoch použije na chladenie vsádzkového materiálu.
Pod predhrievacím úsekom 5 je napojený úsek 8 pyrolýzy, pričom pri prechode medzi predhrievacím úsekom 5 (prípadne prívodným úsekom, pokiaľ predhrievači úsek odpadá) a úsekom pyrolýzy sa prierez skokovo rozširuje. S výhodou sa zväčšuje voľný prierez šachty najmenej o dvojnásobok, takže sa jednak obmedzí rýchlosť klesania vsádzkových materiálov a jednak sa vytvorí násypný kužeľ 9. Násypný kužeľ 9 sa zásobuje centrálne z násypného valca 4 v presušiacom úseku. V okrajových oblastiach sa násypný kužeľ splošťuje, takže tu vzniká voľný priestor. V tejto hornej okrajovej oblasti úseku 8 pyrolýzy sa nachádzajú prostriedky prívodu 10 plynu, ktoré v znázornenom príklade sú vytvorené ako prstencový priestor prívodu 10 plynu, ktorý je približne v rovine rozšírenia prierezu do úseku 8 pyrolýzy otvorený. Úlohou priestoru prívodu W plynu je privádzať horúce plyny do násypného kužeľa
9. Prostriedky prívodu 10 plynu sa môžu vytvoriť tiež ako trysky, otvory v stenách, alebo ako iné zariadenia, ktoré umožňujú prívod horúcich plynov k násypnému kužeľu 9. Za tým účelom ústi v znázornenom príklade najmenej jedna spaľovacia komora 11 osadená najmenej jedným horákom 12 do priestoru prívodu 10 plynu. Horák 12 vytvára potrebný horúci plyn, ktorý sa privádza s výhodou tangenciálne cez spaľovacie komory a priestor prívodu plynu do násypného kužeľa 9. Pri odlišných formách vyhotovenia je možné použiť viac spaľovacích komôr alebo viac horákov, ak je to pre čo najrovnomemejší ohrev násypného kužeľa 9 žiadúce.
Spaľovanie v horáku 12 sa vykonáva účelne pri nedostatku kyslíka, takže dochádza takmer k stechiometrickému spaľovaniu a vzniká inertný spalný plyn s teplotami asi 1 000 °C. Prinajmenšom pri nábehu prevádzky používa horák cudzie horľavé látky, ktoré sa nemusia získavať priamo z reaktora. Napríklad pripadajú do úvahy zemný plyn, olej, ktorý obsahuje z predchádzajúceho procesu splyňovania vytvorený nadbytočný plyn uschovávaný v medzisklade, plynová zmes, zmes plynu a kvapaliny, zmes prachu a plynu alebo iné média vhodné z energetického hľadiska. Akonáhle reaktor dosiahne ďalej opísaný prevádzkový stav, môže sa horák 12 prevádzkovať aj napríklad s predtým vyčisteným prebytočným plynom. Privedením spalného plynu, ktorý sa pri vhodnej regulácii skladá hlavne z kysličníka uhličitého a vodnej pary, ohreje sa šokovo zostávajúca vsádzka v oblasti násypného kužeľa. Veľmi rýchly ohrev materiálu na teploty medzi 800 °C a 1 000 °C ovplyvnia veľmi rýchle ! v sušenie tohto materiálu, čo zabráni jeho prilepovaniu apriľnutiu na stene. Ďaleko častejšie dochádza prinajmenšom čiastočnej k aglomerácii vsádzkových materiálov. Okrem toho sa
-Ίpráve v tomto hornom úseku reaktora začne proces vypudzovania produktov pyrolýzy. Pretože je privádzaný plyn do značnej miery inertný, spália sa tieto produkty pyrolýzy iba v malej miere, pokiaľ sa môže nasávať vzduch násypným valcom 4 nad násypným kužeľom alebo sa môže privádzať spolu so vsádzkového materiálu. Rýchlym a silným ohrevom vsádzkových materiálov sa okrem toho rýchlo splyní alebo spáli jemný prach a menšie častice, takže sa tým odstránia problémy pri manipulácii s prachom, ktoré vyplývajú zo súčasného stavu techniky. Je možné cielene dodať v určitých proporciách do vsádzkových materiálov omnoho viac prachov a jemných podielov.
Vsádzkový materiál potom klesá v úseku 8 pyrolýzy ďalej dole, pričom pyrolýza pokračuje, okrem iného aj u materiálov vedených v strede, ktoré sa vplyvom prenosu tepla rovnako ohrievajú. Steny úseku 8 pyrolýzy sú s výhodou tepelne izolované a/alebo vytvorené ako dvojité, takže v prípade potreby v dutom priestore vytvorenom stenami sa môže privádzať rovnako teplonosné médium. Tepelná izolácia alebo dodatočný prívod tepla pomocou teplonosného média sa dimenzujú tak, aby vsádzkové materiály v dolnej oblasti úseku 8 pyrolýzy dosahovali s výhodou teploty nad 500 °C. Teplota požadovaná v tomto mieste sa môže podľa použitia špeciálnych materiálov vsádzky cielene regulovať.
Pod 8 úsekom pyrolýzy je pripojený taviaci a prehrievací úsek 14. Ten má zúžený prierez, následkom ktorého sa rýchlosť klesania vsádzkového materiálu zmení. V príklade spracovania prevažne organického odpadu nasleduje zúženie prierezu o najmenej 10 %, ktorý sa dosiahne napríklad kužeľovými spádmi príslušného dielu šachty v uhle asi 60° k horizontálu. Okrem toho sa nachádzajú v taviacom a prehrievacom úseku 14 horné vstrekovacie prostriedky 15, ktoré v znázornenom príklade sú tvorené väčším počtom po obvode rozdelených kyslíkových trubkových trysiek 16. Kyslíkové trubkové trysky 16 chráni pred prehriatím napríklad vodné chladenie. Pri iných vyhotoveniach sa používajú ako vstrekovacie prostriedky trysky, horáky alebo podobné, ktorými sa môžu riadene privádzať rôzne topné plyny alebo zmesi plynov za účelom nastavenia teploty v taviacej a prehrievacej zóne na požadovanú hodnotu. Pokiaľ nie je prívod kyslíka na to dostačujúci (keď nie sú napríklad v tejto polohe krátkodobo k dispozícii žiadne vsádzkové materiály s dostatočne vysokou energetickou hodnotou), je možné pomocou vstrekovacích prostriedkov privádzať aj cudzie topné plyny alebo z reaktora získané prebytočné plyny. V špeciálnom príklade sa vykonáva pomocou horných vstrekovacích prostriedkov 15 cielený a dávkovaný prívod kyslíka tesne pod rovinou zúženia prierezu. Tým sa v oblasti taviaceho a prehrievacieho úseku 14 vytvorí horúca zóna 17, v ktorej sú výhodne teploty od 1 500 °C do 2 000 °C, ktoré je treba nastaviť pre práve spracovávaný vsádzkový materiál.
-8Spalné (inertné) plyny privádzané nad priestorom prívodu 10 plynu a v úseku 8 pyrolýzy vytvorené pyrolytické plyny sa nasávajú cez horúcu zónu 17. Prívod kyslíka sa v horúcej zóne riadi tak, že k spaľovaniu dochádza pri nedostatku kyslíka, ktoré nakoniec vedie k ďalšiemu zvýšeniu teploty a značnej karbonizácii zvyšných látok vsádzkového materiálu. Teplota v horúcej zóne 17 sa nastavuje tak, že troskutvomé minerálne a kovové podiely sa v tejto zóne roztavia, pričom určitá časť škodlivých látok vo vsádzkovom materiále (napríklad ťažké kovy) sa v tejto tavenine rozpustí. Kovová tavenina atrosková tavenina potom odkvapkávajú smerom dole. Čo najviac karbonizované zvyšné látky tiež klesajú ďalej dole.
Pod taviacim a prehrievacim úsekom 14 je vytvorený redukčný úsek 20, v ktorom karbonizované zvyšné látky klesajú ďalej dole pri dostatočnom zotrvávaní. Redukčný úsek 20 obsahuje priestor 21 odsávania plynu, nad ktorým sa prebytočné plyny odsávajú. Všetky odsaté plyny musia teda prúdiť tak horúcou zónou 17, ako aj redukčnou zónou 22 pod ňou vytvorenou karbonizovanými zvyšnými látkami. V redukčnej zóne 22 sa plyny redukujú pomocou tam prítomného uhlíka. Zvlášť dochádza k premene kysličníka uhličitého na kysličník uhoľnatý, pričom sa predovšetkým spotrebuje v násype ešte obsiahnutý uhlík a tak sa ďalej splyní. Pri prechode redukčnou zónou 22 sa okrem toho plyny ochladia, takže sa môžu odsať pri technicky zvládnuteľnej teplote, prednostne asi 800 °C až 1 000 °C. Odsaté prebytočné plyny sa privádzajú do nasledujúcich (nenaznačených) chladiacich a/alebo čistiacich stupňov a do vhodného dopravného zariadenia (kompresor alebo dmýchadlo). Pri splyňovaní odpadu obsahujúceho prevažne organické podiely je potom napríklad asi 80 % až 90 % prebytočných plynov k dispozícii ako spalný plyn pre materiálové a/alebo energetické využitie. Pritom je možno privádzať čiastkový prúd asi 10 % až 20 % ako vlastný plyn do vyššie uvedeného horáka 12 a/alebo do vstrekovacích prostriedkov, pričom tento čiastkový prúd sa môže obmedziť na minimum. Priestor 21 odsávania plynu je opäť s výhodou vytvorený v tvare prstenca (ale nie nutne), pričom pripojené dopravné zariadenie slúži na odsávanie plynov.
Pod priestorom 21 odsávania plynov je pripojené žiaruvzdorné vymurované kúrenisko 25. V kúrenisku 25 sa zhromažďujú kovové a troskové taveniny. Aby tieto taveniny zostali v tekutom stave, sú tesne nad taveninou a pod priestorom 21 odsávania plynu usporiadané dolné vstrekovacie prostriedky 26, ktoré v znázornenom príklade obsahujú opäť väčší počet kyslíkových trubkových trysiek 16 (prípadne chladených vodou). Dolné vstrekovacie prostriedky sa môžu alternatívne utvárať a prevádzkovať' rovnako, ako vysvetľujeme vyššie pre horné vstrekovacie prostriedky 15. Na vstrekovanie vhodného množstva kyslíka, plynu,
-9spalného plynu a podobne, sa nastavuje pre taveninu teplota, ktorá je dostatočne vysoká, aby tavenina zostala tekutá, a aby po príslušnej akumulácii sa mohla odpichom 27 z reaktora vyviesť. Napríklad sú účelné teploty asi 1 500 °C. Rozdelenie celkového množstva privádzaného kyslíka/spalného plynu do spaľovacej komory 11, horných vstrekovacích prostriedkov 15 a dolných vstrekovacích prostriedkov 26, sa optimalizuje podľa použitého vsádzkového materiálu a ostatných parametrov procesu s cieľom značného zhodnotenia vsádzkového materiálu a minimalizácie podielu škodlivín vo zvyškových látkach.
Pre odborníka bude pochopiteľné, že napríklad na zníženie nákladov sa môže privádzať aj zmes kyslík - vzduch alebo zmes kyslíka a spalného plynu. Rovnako je zrejmé, že v príklade uvedené hodnoty teplôt je treba prispôsobiť podľa spracovávaných vsádzkových materiálov a požadovanej rýchlosti procesu. Je tiež zrejmé, že sa vsádzkové materiály musia pri určitých okolnostiach pred vložením do reaktora rozomlieť, aby sa zamedzilo upchatiu. Podľa vsádzkových materiálov a požadovaných konečných produktov sa môžu ukázať ako potrebné určité prísady na stabilizáciu výhrevnosti a na zvýšenie výťažnosti prebytočného plynu, ako aj na zlepšenie tvorby trosky, zásaditosti a vytekania trosky.
Pokiaľ sa majú v reaktore spracovávať aj kvapaliny, môžu sa výhodne privádzať tryskou 30 pre kvapaliny, ktoré ústia do priestoru prívodu 10 plynu, alebo sa kombinujú s inými prostriedkami privádzania plynu. Pomocou trysky 30 pre kvapaliny sa môže privádzať voda, vodná para alebo iné na zneškodnenie určené kvapaliny, pričom okrem požadovaného zneškodnenia sa môže aj regulovať teplota inertných spalných plynov, proces pyrolýzy a/alebo zloženie a teplota prebytočných plynov.
Ďalej sa môže pri požiadavke cielene privádzať do procesu prach pomocou prívodu 31 prachu. Prívod 31 prachu tvorí s výhodou stredovo vedená dávkovacia trubka v prívodnom úseku 1 a v predhrievačom úseku 5, ktorá končí v blízkosti násypného kužeľa 9. Prach sa dopravuje odtiaľ priamo do blízkosti šokového ohrevu vsádzkových materiálov, takže je pri výstupe z dávkovacej trubky priamo vystavený účinku vysokej teploty, ktorá ovplyvňuje spálenie alebo splynenie napriek tomu, aby pritom dochádzalo k deflagráciám alebo podobne.
Aj keď je vyššie vysvetlená forma uskutočnenia zvlášť vhodná na spracovanie (splynenie a tavenie) odpadu obsahujúceho organické zložky, bude odborníkovi zrejmé, že pri použití iných vsádzkových materiálov sú potrebné alebo účelné modifikácie reaktora. Všeobecne sa dá spracovávať aj zvláštny odpad alebo vsádzkové materiály s vyšším obsahom kovov, pričom bude čiastočne prevažovať princíp splynenia a čiastočne tavenia. Je možné tiež rôzne vsádzkové materiály kombinovať. Tak sa napríklad môžu pridať k taveniu
- 10anorganických vsádzkových materiálov cielene vsádzkové materiály s vyššou energetickou hodnotou (napríklad organické odpadky, znehodnotené staré drevo a podobne).
Zo špeciálnych oblastí použitia môžu vzniknúť ďalšie modifikácie a ďalšie vytvorenie reaktora podľa vynálezu a spôsobu podľa vynálezu.
Claims (19)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Reaktor na splynenie a/alebo tavenie vsádzkových látok, obsahujúci:- prívodný úsek s prívodným otvorom, ktorým sa vsádzkové materiály privádzajú do reaktora zhora- úsek pyrolýzy, ktorý je pripojený pri rozšírení prierezu dolu k predchádzajúcemu úseku, takže sa tam môže vytvoriť násypný kužeľ vsádzkového materiálu- prostriedky prívodu plynu, ktoré ústia približne v rovine rozšírenia prierezu do úseku pyrolýzy, a pomocou ktorých sa privádzajú horúce plyny na násypný kužeľ- taviaci a prehrievací úsek, ktorý je dolu pripojený pri zúžení prierezu k úseku pyrolýzy- horné vstrekovacie prostriedky, pomocou ktorých sa priamo pod rovinou zúženia prierezu privádza energeticky bohaté médium do taviaceho a prehrievacieho úseku- redukčný úsek, ktorý sa pripája dolu k taviacemu a prehrievaciemu úseku a obsahuje prostriedky na odsávanie plynu, pomocou ktorých sa odsávajú prebytočné plyny- kúrenisko s odpichom pod redukčným úsekom na zhromažďovanie a odvádzanie kovových tavenín a roztavenej trosky- dolné vstrekovacie prostriedky, pomocou ktorých sa priamo nad taveninou apod prostriedkami na odsávanie plynu, privádza energeticky bohaté médium, aby sa zabránilo stuhnutiu taveniny.
- 2. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že medzi prívodným úsekom a úsekom pyrolýzy je usporiadaný predhrievači úsek.
- 3. Reaktor podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že predhrievači úsek je prinajmenšom úsekovo vytvorený na dosiahnutie dutého priestoru s dvojitými stenami, pričom v dutom priestore sa vedie teplonosné médium.
- 4. Reaktor podľa niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že prostriedky privádzajúce plyn, sú vytvorené ako priestor prívodu plynu, do ktorých ústi najmenej jedna spaľovacia komora, ktorá je osadená najmenej jedným horákom, ktorý pripravuje pomocou spaľovacej komory a plynového priestoru horúce plyny s teplotou asi 1 000 °C pre násypný kužeľ.- 125. Reaktor podľa niektorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že prívodný úsek, prípadne predhrievači úsek, úsek pyrolýzy a redukčný úsek, sú vytvorené ako valcové alebo smerom dolu ľahko sa rozširujúce, že celková dĺžka prívodného úseku a predhrievacieho úseku je najmenej trikrát tak veľká ako priemer prívodného úseku na hornom konci, a že prierez úseku pyrolýzy je najmenej dvakrát tak veľký ako prierez predhrievacieho úseku na dolnom konci,
- 6. Reaktor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prostriedky prívodu plynu a prostriedky odsávania plynu sú usporiadané na obvode reaktora prstencovito.
- 7. Reaktor podľa niektorého z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že úsek pyrolýzy je vytvorený na dosiahnutie ďalšieho dutého stenového priestoru s dvojitými stenami, pričom v tomto ďalšom dutom stenovom priestore sa vedie teplonosné médium.
- 8. Reaktor podľa niektorého z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že horné a/alebo dolné vstrekovacie prostriedky obsahujú na obvode reaktora väčšie množstvo prstencovito usporiadaných kyslíkových trubkových trysiek, alebo trysiek, ktorými sa privádza kyslík alebo zmes spalných plynov.
- 9. Reaktor podľa niektorého z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že prostriedky prívodu plynu sú spojené s prívodmi kvapaliny, ktorými je možno privádzať kvapalné látky alebo látky vo forme pary.
- 10. Reaktor podľa niektorého z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že sa ďalej predpokladajú prívody prachu, ktorými je možné privádzať prach priamo v rovine rozšírenia prierezu medzi prívodným úsekom a úsekom pyrolýzy.
- 11. Reaktor podľa niektorého z nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa tým, že prívodný úsek je smerom hore do značnej miery plynotesné uzatvorený, pričom prívod vsádzkových materiálov sa vykonáva pomocou priepuste.
- 12. Spôsob na splynovanie a/alebo tavenie vsádzkových materiálov obsahujúci nasledujúce kroky:-13- vytvorenie reaktora násypného valca v tvare šachty do značnej miery odtieňovaného od okolia- šokové ohriatie násypného valca prívodom horúcich plynov v hornej oblasti, aby došlo vo vsádzkových materiálov ku vzniku pyrolýzy- vytvorenie hlbšie položenej horúcej zóny s teplotami nad 1 000 °C prívodom energeticky bohatého média- spaľovanie produktov pyrolýzy, tavenie prípadných obsiahnutých kovových a minerálnych zložiek a značné skoksovanie zvyšných látok vo vsádzkových materiáloch v horúcej zóne- odsávanie všetkých plynov smerom dole cez násypný valec, horúcou zónou a hlbšie ležiacou redukčnou zónou- vyvedenie redukovaných prebytočných plynov z reaktora v oblasti redukčnej zóny- zhromažďovanie prípadných prítomných kovových a/alebo troskových tavenín v dolnom úseku reaktora- privedenie energeticky bohatých médií priamo nad zhromaždené taveniny, aby sa udržali v tekutom stave- odpich tavenín v prípade potreby.
- 13. Spôsob podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že sa ako energeticky bohaté médiá privádzajú kyslík, spalné plyny, podiely odsatého prebytočného plynu, kvapalné palivá alebo práškové palivá.
- 14. Spôsob podľa nároku 12 alebo 13, vyznačujúci sa tým, že obsahuje ďalej nasledujúce kroky:- stráženie úrovne plnenia reaktora, aby násypný valec vykazoval stále výšku medzi minimálnou a maximálnou hodnotou- nastavenie minimálnej hodnoty tak, aby násypný valec nad bodom šokového ohrevu bol od okolia odtienený relatívne tesne uloženým vsádzkovým materiálom.
- 15. Spôsob podľa niektorého z nárokov 12 až 14, vyznačujúci sa tým, že obsahuje krok predsušenia vsádzkových materiálov ohrevom násypného valca nad bodom šokového ohrevu na asi 100 °C.-1416. Spôsob podľa niektorého z bodov 12 až 15, vyznačujúci sa tým, že obsahuje krok regulácie podtlaku na odsatie plynov, takže takmer žiadne plyny neuniknú hore z reaktora a zhora z okolia sa nasáva násypným valcom iba minimálne množstvo prídavného vzduchu.
- 17. Spôsob podľa niektorého z nárokov 12 až 16 vyznačujúci sa tým, že obsahuje ďalej nasledujúce kroky:- vytváranie horúcich plynov na šokový ohrev násypného valca spaľovaním cudzích palív v štartovacej fáze spôsobu- vytváranie horúcich plynov na šokový ohrev násypného valca spaľovaním aspoň čiastočne vyčistených redukovaných prebytočných plynov, ktoré sa vyvádzajú z reaktora, prípadne v kombinácii s cudzími palivami.
- 18. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že spaľovanie sa vykonáva pri nedostatku kyslíka, takže vzniká inertný spalný plyn, ktorý sa skladá do značnej miery z kysličníka uhličitého a vodnej pary.
- 19. Spôsob podľa niektorého z nárokov 12 až 18, vyznačujúci sa tým, že vyvedené prebytočné plyny sa privádzajú do ďalej pripojeného plynového hospodárstva na chladenie a/alebo čistenie.
- 20. Spôsob podľa niektorého z nárokov 12 až 19, vyznačujúci sa tým, že v bezprostrednej blízkosti šokového ohrevu násypného valca sa privádza na zhodnotenie prach.
- 21. Spôsob podľa niektorého z nárokov 12 až 20, vyznačujúci sa tým, že sa používa reaktor podľa niektorého z nárokov 1 až 11.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10007115A DE10007115C2 (de) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | Verfahren und Reaktor zum Vergasen und Schmelzen von Einsatzstoffen mit absteigender Gasführung |
| PCT/EP2001/001581 WO2001061246A1 (de) | 2000-02-17 | 2001-02-13 | Reaktor und verfahren zum vergasen und/oder schmelzen von stoffen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK12912002A3 true SK12912002A3 (sk) | 2005-06-02 |
| SK288020B6 SK288020B6 (sk) | 2012-11-05 |
Family
ID=7631232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK1291-2002A SK288020B6 (sk) | 2000-02-17 | 2001-02-13 | Reactor and method for gasifying and/or melting materials |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6662735B2 (sk) |
| EP (1) | EP1261827B8 (sk) |
| JP (1) | JP4426150B2 (sk) |
| KR (1) | KR100770889B1 (sk) |
| CN (1) | CN1212487C (sk) |
| AT (1) | ATE310208T1 (sk) |
| AU (1) | AU4061501A (sk) |
| BR (1) | BR0108578B1 (sk) |
| CA (1) | CA2400234C (sk) |
| CY (1) | CY1105497T1 (sk) |
| CZ (1) | CZ305021B6 (sk) |
| DE (2) | DE10007115C2 (sk) |
| DK (1) | DK1261827T3 (sk) |
| EA (1) | EA004195B1 (sk) |
| ES (1) | ES2253356T3 (sk) |
| HU (1) | HU228016B1 (sk) |
| MX (1) | MXPA02007967A (sk) |
| PL (1) | PL193225B1 (sk) |
| SK (1) | SK288020B6 (sk) |
| WO (1) | WO2001061246A1 (sk) |
| ZA (1) | ZA200206571B (sk) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH694696A5 (it) * | 2000-12-21 | 2005-06-15 | Nesi Plant S A | Procedimento e dispositivo per la produzione di idrogeno e anidride carbonica da gassificazione di materie prime. |
| US20040050678A1 (en) * | 2001-01-15 | 2004-03-18 | Kenzo Takahashi | Plastic liquefying device |
| DE10121773A1 (de) * | 2001-05-04 | 2002-11-07 | Krupp Polysius Ag | Anlage und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker |
| DE20120189U1 (de) * | 2001-12-14 | 2003-04-24 | Umweltkontor Renewable Energy | Gleichstrom-Schacht-Reaktor |
| DE20200095U1 (de) * | 2002-01-04 | 2003-05-08 | Umweltkontor Renewable Energy | Gleichstrom-Schacht-Reaktor |
| DE20200935U1 (de) * | 2002-01-23 | 2003-05-28 | Umweltkontor Renewable Energy | Gleichstrom-Schacht-Reaktor |
| DE102004010407B4 (de) * | 2004-03-01 | 2013-02-21 | Kbi International Ltd. | Reaktor zur thermischen Abfallbehandlung |
| DE102004016993B4 (de) * | 2004-04-02 | 2014-11-06 | Kbi International Ltd. | Reaktor zur thermischen Abfallbehandlung mit einem Zuführkanal und Verfahren zur thermischen Abfallbehandlung |
| DE102004020919B4 (de) * | 2004-04-28 | 2009-12-31 | Kbi International Ltd. | Reaktor zur thermischen Abfallbehandlung mit Eindüsungsmitteln |
| DE102004045926B4 (de) * | 2004-09-22 | 2009-11-26 | Mallon, Joachim, Dipl.-Phys. | Entsorgungsaggregat |
| DE102004050098B4 (de) * | 2004-10-14 | 2007-05-31 | Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik | Verbrennungsanlage, insbesondere Abfallverbrennungsanlage |
| DE102005052753A1 (de) * | 2005-11-04 | 2007-05-10 | Polysius Ag | Anlage und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker |
| US20070266914A1 (en) * | 2006-05-18 | 2007-11-22 | Graham Robert G | Method for gasifying solid organic materials and apparatus therefor |
| DE102008014799A1 (de) * | 2008-03-18 | 2009-09-24 | Karl-Heinz Tetzlaff | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Synthesegas aus Biomasse |
| KR100889398B1 (ko) * | 2008-05-22 | 2009-03-19 | 한국기계연구원 | 초고온 용융방식 폐기물 가스화로 |
| DE202009002781U1 (de) | 2009-02-27 | 2009-06-10 | Kbi International Ltd. | Reaktor zur thermischen Behandlung eines Einsatzstoffs |
| BRPI1104219B1 (pt) * | 2011-08-25 | 2013-04-02 | processo de tratamento de resÍduos sàlidos baseado em gradiente tÉrmico composto por duas fontes tÉrmicas distintas. | |
| DE102012009265B4 (de) * | 2012-05-11 | 2013-12-05 | L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Gekühlter Ringgassammler |
| GB2511756A (en) * | 2013-03-11 | 2014-09-17 | Envirofusion Ltd | A Reactor for Processing Feed Material |
| CN105324466A (zh) * | 2013-06-12 | 2016-02-10 | 瓦斯技术研究所 | 用于去除熔渣的气流床气化炉及方法 |
| CN103557528B (zh) * | 2013-11-04 | 2016-02-24 | 赵山山 | 一体式环保气化熔融焚烧炉 |
| US9964303B2 (en) * | 2014-01-08 | 2018-05-08 | Eugene Sullivan | Combustion boiler with pre-drying fuel chute |
| CN104789271B (zh) * | 2015-04-07 | 2017-03-29 | 龙东生 | 粉料低温干馏气化装置 |
| ITUB20159583A1 (it) | 2015-12-29 | 2017-06-29 | Microsystemfuel S R L | Autocombustore di biomassa. |
| CN106196080A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-12-07 | 北京保利洁科技发展有限公司 | 一种固体废弃物资源化的方法 |
| CN106979524B (zh) * | 2017-04-01 | 2019-05-07 | 广东焕杰环保科技有限公司 | 一种烟气循环焚烧炉及其焚烧方法 |
| PL240502B1 (pl) * | 2018-01-23 | 2022-04-19 | S E A Wagner Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Sposób termicznej utylizacji odpadów komunalnych i/lub osadów ściekowych |
| WO2020109425A1 (en) | 2018-11-28 | 2020-06-04 | Kbi Invest & Management Ag | Reactor and process for gasifying and/or melting of feed materials |
| EP3660132A1 (en) | 2018-11-28 | 2020-06-03 | Waste & Energy Solutions GmbH | Reactor and process for gasifying and/or melting of feed materials |
| AU2019387395B9 (en) | 2018-11-28 | 2022-04-21 | African Rainbow Minerals Limited | Reactor and process for gasifying and/or melting of feed materials |
| EP4026885A1 (en) | 2021-01-06 | 2022-07-13 | KBI Invest & Management AG | Reactor and process for gasifying and/or melting of feed materials and for the production of hydrogen |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB456111A (en) | 1935-04-11 | 1936-11-03 | Humboldt Deutzmotoren Ag | Improvements in or relating to gas producers with simultaneous up and down draught |
| US3985518A (en) * | 1974-01-21 | 1976-10-12 | Union Carbide Corporation | Oxygen refuse converter |
| AT349596B (de) * | 1974-09-14 | 1979-04-10 | Kernforschungsanlage Juelich | Anlage zum verbrennen von muell |
| JPS5238459A (en) * | 1975-08-14 | 1977-03-25 | Sato Gijutsu Kenkyusho:Kk | Waste gas purification method and its apparatus |
| DE2654041C2 (de) * | 1976-11-29 | 1978-11-09 | Kernforschungsanlage Juelich, Gmbh, 5170 Juelich | Einrichtung und Verfahren zur Verbrennung von Abfallstoffen |
| US4213404A (en) * | 1978-11-09 | 1980-07-22 | Energy Alternatives, Inc. | Solid refuse furnace |
| DE3523653A1 (de) * | 1985-07-02 | 1987-02-12 | Bbc Brown Boveri & Cie | Wirbelschichtreaktor |
| DK222686D0 (da) * | 1986-05-14 | 1986-05-14 | Rockwool Int | Mineraluldsfremstilling |
| US4643110A (en) * | 1986-07-07 | 1987-02-17 | Enron, Inc. | Direct fuel-fired furnace arrangement for the recovery of gallium and germanium from coal fly ash |
| AT390961B (de) * | 1986-08-14 | 1990-07-25 | Voest Alpine Ag | Vergasungsreaktor fuer die herstellung brennbarer gase aus abfaellen |
| FR2610087B1 (fr) * | 1987-01-22 | 1989-11-24 | Aerospatiale | Procede et dispositif pour la destruction de dechets solides par pyrolyse |
| AT388925B (de) * | 1987-01-29 | 1989-09-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zum vergasen von brennstoffen mit sauerstoff in einem schachtfoermigen ofen |
| NL8902749A (nl) * | 1989-11-07 | 1991-06-03 | Leonardus Mathijs Marie Nevels | Werkwijze voor het verbranden van veelsoortig afvalsmateriaal, daarbij te gebruiken oven, alsmede universeel afvalverbrandingssysteem met een aantal van dergelijke ovens. |
| JP2957627B2 (ja) * | 1990-03-15 | 1999-10-06 | 大阪瓦斯株式会社 | 都市ゴミ焼却溶融設備 |
| DE4030554A1 (de) * | 1990-09-27 | 1992-04-09 | Bergmann Michael Dr | Verfahren und vorrichtung zur thermischen behandlung von abfallstoffen |
| JPH04156394A (ja) * | 1990-10-19 | 1992-05-28 | Ebaa Kooto Kk | 葉書等の通信体とその製造方法並びにその通信体製造用の積層シート |
| US5054405A (en) * | 1990-11-02 | 1991-10-08 | Serawaste Systems Corporation | High temperature turbulent gasification unit and method |
| US5318602A (en) * | 1991-11-26 | 1994-06-07 | Helmut Juch | Fuel gas generator for lean gas generation |
| DE4230311C1 (de) | 1992-09-10 | 1993-12-09 | Wamsler Umwelttechnik Gmbh | Verfahren und Verbrennungsofen zum Verbrennen von Abfällen |
| DE4317145C1 (de) * | 1993-05-24 | 1994-04-28 | Feustel Hans Ulrich Dipl Ing | Verfahren und Einrichtung zur Entsorgung unterschiedlich zusammengesetzter Abfallmaterialien |
| US5588381A (en) * | 1995-03-07 | 1996-12-31 | Leslie Technologies, Inc. | Method and system for burning waste materials |
| AT405942B (de) * | 1995-03-17 | 1999-12-27 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zur reduktion von feinerz sowie anlage zur durchführung des verfahrens |
| JP3118630B2 (ja) * | 1995-09-22 | 2000-12-18 | 株式会社日立製作所 | 石炭ガス化炉 |
| DE19640497C2 (de) * | 1996-10-01 | 1999-01-28 | Hans Ulrich Dipl Ing Feustel | Koksbeheizter Kreislaufgaskupolofen zur stofflichen und/oder energetischen Verwertung von Abfallmaterialien |
| DE19816864C2 (de) * | 1996-10-01 | 2001-05-10 | Hans Ulrich Feustel | Koksbeheizter Kreislaufgas-Kupolofen zur stofflichen und/oder energetischen Verwertung von Abfallmaterialien unterschiedlicher Zusammensetzung |
| US6021723A (en) * | 1997-06-04 | 2000-02-08 | John A. Vallomy | Hazardous waste treatment method and apparatus |
-
2000
- 2000-02-17 DE DE10007115A patent/DE10007115C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-02-13 US US10/203,525 patent/US6662735B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-13 WO PCT/EP2001/001581 patent/WO2001061246A1/de active IP Right Grant
- 2001-02-13 AU AU40615/01A patent/AU4061501A/en not_active Abandoned
- 2001-02-13 DK DK01911636T patent/DK1261827T3/da active
- 2001-02-13 SK SK1291-2002A patent/SK288020B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2001-02-13 PL PL357563A patent/PL193225B1/pl unknown
- 2001-02-13 EA EA200200854A patent/EA004195B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-02-13 HU HU0300690A patent/HU228016B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2001-02-13 DE DE50108084T patent/DE50108084D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-13 EP EP01911636A patent/EP1261827B8/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-13 CZ CZ2002-2908A patent/CZ305021B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2001-02-13 AT AT01911636T patent/ATE310208T1/de active
- 2001-02-13 BR BRPI0108578-6A patent/BR0108578B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-02-13 CN CNB018052223A patent/CN1212487C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-02-13 MX MXPA02007967A patent/MXPA02007967A/es active IP Right Grant
- 2001-02-13 ES ES01911636T patent/ES2253356T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-13 CA CA002400234A patent/CA2400234C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-02-13 KR KR1020027010422A patent/KR100770889B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-02-13 JP JP2001560598A patent/JP4426150B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-08-16 ZA ZA200206571A patent/ZA200206571B/en unknown
-
2006
- 2006-02-15 CY CY20061100210T patent/CY1105497T1/el unknown
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SK12912002A3 (sk) | Reaktor a spôsob splynenia a/alebo tavenia látok | |
| WO2002021047A1 (fr) | Four de fusion a gazeification de dechets et procede de fonctionnement de ce four de fusion | |
| CN1759941A (zh) | 新型加热熔融处理垃圾焚烧飞灰方法及设备 | |
| US20040231243A1 (en) | Ash fusing system, method of operating the system, and gasification fusing system for waste | |
| KR100411606B1 (ko) | 열분해 용융 방식을 이용한 폐기물 소각시스템 | |
| JPH10103635A (ja) | 直結型焼却灰溶融処理設備及びその処理方法 | |
| JPH10246416A (ja) | 火格子燃焼設備に由来するフライダストを熱的に処理するための方法と装置 | |
| US5505145A (en) | Process and apparatus for waste incineration | |
| RU2218417C2 (ru) | Способ термической обработки содержащих тяжелые металлы и оксиды железа отходов | |
| JP4179122B2 (ja) | 溶融スラグ水砕水の処理方法及び装置 | |
| US20220025284A1 (en) | Reactor and process for gasifying and/or melting of feed materials | |
| RU2461776C1 (ru) | Способ безотходной термической переработки твердых коммунальных отходов и агрегат для его осуществления | |
| RU2265774C1 (ru) | Способ переработки твердых бытовых, промышленных и медицинских отходов и установка для его осуществления | |
| JPH04302909A (ja) | 廃棄物処理方法およびその装置 | |
| JP2001227726A (ja) | ガス化溶融炉 | |
| JP3096623B2 (ja) | 溶融炉 | |
| JPH11257626A (ja) | 廃棄物のガス化溶融炉およびガス化溶融方法 | |
| JPH06129618A (ja) | 廃棄物の溶融処理方法 | |
| KR100535196B1 (ko) | 화격자소각로로부터의플라이더스트를열적처리하기위한방법및장치 | |
| JP2002081623A (ja) | 廃棄物の熱分解ガス化溶融炉 | |
| JP2001227715A (ja) | ガス化溶融炉 | |
| JP2002159934A (ja) | 燃料焚き焼却灰処理方法及び装置 | |
| JP2004162971A (ja) | リサイクル炉及びその燃焼方法 | |
| JPH0275814A (ja) | サイクロン型溶融処理炉 | |
| JP2004301494A (ja) | 廃棄物溶融処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Assignment and transfer of rights |
Owner name: MASCHINEN- UND STAHLBAU GMBH ROLAND GRUESSING,, DE Free format text: FORMER OWNER: KSK - WT GMBH, ARNSTADT, DE Effective date: 20030228 |
|
| PC4A | Assignment and transfer of rights |
Owner name: KBI INTERNATIONAL LTD., NASSAU, BS Free format text: FORMER OWNER: MASCHINEN- UND STAHLBAU GMBH ROLAND GRUESSING, UNTERKATZ, DE Effective date: 20051021 |
|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20160213 |