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"Procédé et dispositif pour brûler des matière de rebut* par exemple dea ordures ménagères"-
On connaît déjà des procédés qui font passer les cendres restant lons de la combustion de matières de rebut à l'état liquida fondues par le brûlage de combustibles et les soutirent à l'état liquide. Ce résultat a été obtenu principalement an effectuant la combustion des matières de rebut et la fusion du laitier en des lieux séparés.
La tempe- rature élevée, nécessaire pour la fusion dans la chambre de fusion, a été entretenue en mélangeant d'abord les gas de fumée produits lors de la combustion des matières de rebut avec les gaz de fumée forais dans la combustion du combustible lorsque ces derniers ont quitté la chambre de fusion, de sorte que l'opération de fusion n'a pas été perturbée par les gaz de fumée des matières de rebut contenant une forte proportion de vapeur d'eau*
D'autres procédés connus concassent et aèohent les matières de rebut avant de les brûler et avant que leurs
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régies ainsi produit* ne soient liquéfiés par le brûlage de combustibles.
1 Les procédés mentionnés présentent l'avantage que les résidus de combustion amende à l'état liquide de fusion cont pratiquement exempts de matières organiques, que les substances corrosives sont décomposées aux températures élevées qui règnent dans la chambre de fusion et que le Produit, nous la forme granulée ou coulée, est parfaitement stérile et ne contient pas de substances solubles dans l'eau.
Be ce fait, il peut être utilisa à diverses fins et a donc se la valeur.
Toutefois, on doit considérer comme inconvénient de ces procédés la consommation de combustible qui eot inévi- table en raison du pouvoir calorifique des matières de rebut qu@ (et le plus souvent faible. Dans un autre cas, la prépa- s@@@@ et le concassage des matières de rebut, sont très ce@teux et non satisfaisants, oar les substances, par exemple @@@lliques, doivent d'abord être séparées et traitées sépa- rément.
On a alors trouvé que par un chauffage préalable à une température élevée de l'agent de combustion ;air) et par un séchage et un chauffage préalable poussé des matières de rebut, pendant lequel une certaine combustion de leurs frétions combustibles peut déjà se produire, dans presque tous les cas, des matières de rebut telles que, par exemple, les ordures ménagères, les résidus chimiques, sont totalement brilés sans traitement préalable, ni concassage et leurs rdoidus incombustibles peuvent être fondus de façon homogène et liquéfiés sans brûlage de combustible supplémentaire,
lorsque le processus de séchage et de chauffage est effectué tout à fait indépendamment de la fusion et les résidus sèches et préalablement chauffée sont amenés en continu à la chambre
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d lucien et sont guidée, uniformément repartie sur la périphérie de cette chambre, le long de la paroi, pour arriva? sur le fond de la chambre de fuelon,le courant de l'agent de combustion entrant ne devant alors pas être gèné par les matières de rebut. On entend ici par agent de combts-
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1on pino1paleaent de l'air, de préférence de l'air préala- b5.ement chauffe.
Dans des cas particuliers, on peut natu- relîeaent utiliser aussi l'air riche en oxygène ou l'ox1,.ne pur comme agent de combustion.
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les difficultés particulières de la oo.bui1.a de matières de rebut sont principalement due* au fait qu'elles Dont conotîtudon habituellement par un conglomérat de sub- staccaa très dlresses du point de vue chimique et physique, . dent les pouvoir* calorifiques présentent de grandes diffé- rances et dont les propriétés de combustion *'écartent .acore
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oO81d'rablement les unes der autre #!# > à l'état eeo.
Le déroulement de la combustion des substances combustibles et de la fusion de leurs résidus Incombustibles doit s'étendre
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Dou2 ainsi dire entièrement sur de fraction allant 4'el'- ear.to pulrârulents à des éléments gros.1Q' ut de combustion fasile à combustion difficile d'un tel mélange hétérogène.
II est en outre nécessaire de séparer des gaz de combustion les produits de fusion tourbillonnants sous la forme de gout-
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tes encore dans la gamne de température* élevées. On a consta- té que ces exigences no pouvaient être satisfaites que par vu amenée et une répartition particulières des matières de robut ainsi que par des condition d'écoulement particulières en cas de grande turbulence dune la chambre de fusion,
Le procédé de l'invention réside donc essentielle-
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Kent dans le fait que les matières de rebut uéohé*e et chauf- fées dans la chambre de chauffage sont déversées sur un dis- positif de transport et de répartition de forte annulaire
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è1rôlair., pluei ut tétéronce sur un plateau en forme 4'ann:
. qui .et déplacé autour de la chambre de fusion dispose* concettriquenout à lui et les matières de rebut ont ainsi répartie sur sa périphérie et séné* par de* racloirs à des plana inclinés, dtoh alleu tombent le long de la paroi dans la ohsjebra de fusion dans laquelle on fait arriver, per den tubou uniformément répartira à la périphé- rie de 1& et lail11e dans cette ch6Laby< jusqu'au- deeauu,4a <fiaur4±.t *os "tière)â de rebut tombant en a'écoulant, à une T1t.
'leY6', l'agent de combuotlcn, de préférence
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préalablement chauffé, par exemple de l'air et, éventuelle-
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mentp des co.buat1blen de morte que les constituante oombus- tîblea des matières le rebut et 1* ca..ch&ni, les combus- tîblee sont brûlée evho une forte turbulence et les COh8t1- tuant* 1uu61u d ata.tiy<ta de rebut sont amenée à l'état tonau, tt de lú.\Lu61le Ion gaz de combustion pour le séchage et la chautzage préalables des matières de rebut ainsi que pour due la chaleur et la traitement ultéBià'iï1 saut 1\ro1r.6.
Ij dus agente de combustion et des gaz produits aa cours du la combustion est adapté* par le choix de la vitesoe 4tenré des agents de combustion d-ens la chambre de tuai4 au nompoetemtnt de coabuatlon des matières de rebut. Elle dot; gén'ralement comprise entre 50 tt 300 )</w et 'élève encore plua dune des cas particuliers La composition graQuloa4tr1que des matières de rebut est prise en oon8tdrtionJ conformément t l'invention, par le fait au Illietroduotlon des agents de combustion s'effectue par des buses dirigeas tangentiellement À un cylindre imagi- natre oonceAtrlque à la chazbro de fusion, qui sont plus ou mairie inclinée vera le bas* Le diamètre du cylindre iaagi- nair.
qui est plus ptt-e que celui de la chambre de fusion
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et l'inolinsi@on des buse influencent les dimensions et le mode de tourbillonnement des matières de rebut qui descon- dent le long de la paroi de la chambre de fusion* Dans le aas d'une forte proportion de matières à graine grossier et en morceaux, qui tombent jusque sur le fond de la chambre de fusion, les buste sont inclinées jusqu'à ce que le jet des agents de combustion tombe sur les matières se trouvant au fond. lies constituants à graine fine des matières de rebut ont déjà été entraînés par le courant turbulent de l'agent de combustion et des gaz résiduels et ont été brûlé* dans la suspension.
Lorsque les matières de rebut ne contiennent pas de constituant* combustibles ou n'en contiennent qu'à des teneur* trop faibles pour atteindre la température élevée nécessaire dans la chambre de fusion, on fait arriver dans cette chambre des combustibles qui peuvent être solides , liquides ou gazeux.
Le dispositif est avantageusement prévu dans chaque cent afin de pouvoir mettre rapidement l'installe- tion en servie* avec des combustibles ou faire arriver ces combustibles lorsque le pouvoir calorifique 4....titre. de rebut s'abaisse temporairement dans une trop grande *tour**
Pour le séchage et le chauffage de* matières de rebut, on peut utiliser tout appareil de séchage approprié à cette fin et de construction connu*, par exemple, les séchoirs à tambour ou le * .échoira . plateau ou de* séchoirs analogues.
Pour les matières de rebut qui sont particulière- ment hétérogènes un ce qui concerne leur grosseur et leur nature, par exemple les ordures ménagères, qui contiennent des substances allant des poussière les plus fines aux morceaux les plus grossiers, dont le* propriétés varient- d'une façon quelconque entre des substances cassantes et molles ainsi que des substances plus plastiques et fibreuses,
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le proo4dd de l'invention t'applique avantageusement et zéaide dans le fait que les matières de rebut, pour le séchage et la chauffage, sont jetée sur plusieurs cylindre
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pointes ou groupes de oea aylindrea disposés ta chicane cj%z un puita vertical et entraînés* en rotation et son gui- dées de façon réglable à travers lr puits, de mtae que les ïaz résiduels chaude sont MM&6* a paaa<r à contre-courant (,V6Q he matières de rebut contenues dans 1* puits* On obtient nnl1.L un échus* et un chauffage de type oéleotif. les ::#;{ #:.' c eaux grossiers, dont le séchage* et la chauffage nécouoi- #';caS le ttaps la plus long, restent* sur les oyiindraa à poin- @@s et sont lentement déplacés à travers le puits conformé- @ent à leur vitesse de rotation, dans lequel ils tombent d'un
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¯-3u, da cylindre à pointes sur la groupe suivant.
Les sa- Zi@@es en graine rencontrent tout d'abord en tombant les *or-
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esmijt. grossiers, ruissellent ensuite en raison de leur nouve- mont entre les pointes des cylindre* et arrivent de cette 3¯ ,aa à contre- courant avec les ga résiduels chaude plus ite à travers le puits que les morceaux grossiers. Lee eub- ct4.asr fibreuses, par exemple les ohiffona, le papier ou 'la mati3v6.-* plastiques, qui sont retenue entre les pointes, cent déchirées ou arrachées par les couronne* de point**
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olaugagt&ut les unes entre les autres de* cylindre@ juxta- pugée par le mouvement de ces cylindre..
Lee constituante sous forme de poussière des matières de rebut, dont le sécha.. ge *,effectue spontanément, sont au contraire entraînés en ceurant continu hors de l'appareil de séchage dans la même
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':!..i.'(tot10n que les ga résiduels chaude.
En vue du séchage et du chauffage des substances résiduelles, on utilise une partie des gaz de combustion
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rodu1t. dans la chambre de fusion, auxquels on a joute van- Ga.3onent, pour abaisser la température, des gas résiduels
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froids dépoussiérés.
Conformément à l'invention, les gaz résiduels éliminée de la chambre de chauffage sont amenés en même temps , que les constituants pulvérulents des matières de rebut entraînées hors de cette chambre à un dispositif de dépous- siérage connu en soi duquel la poussière est amenée, de préférence par voie pneumatique, avec un agent de transport, tel que l'air, dans la chambre de fusion et les gaz résiduels sont amenés dans une chambre de mélange dans laquelle ils sont mélangés aveo les gaz résiduels chauds amenés depuis la chambre de fusion, puis entraînés en vue d'exploiter la chaleur et d'effectuer le traitement ultérieur.
Cette mesure a pour but de chauffer à une tempéra- ture supérieure à 700 C les gaz et vapeurs nauséabonde, pro- duits pendant le séchage et le chauffage des matières de rebut, pour les décomposer et pour les rendre ainsi inodores. , L'introduction des gaz résiduels dans la chambre de mélange, de section à peu près circulaire, s'effectue de préférence tangentiellement, afin de protéger la paroi de la chambre de mélange dans la zone des fentes d'entrée des gaz résiduels contre les gaz de combustion chauds sortant de la chambre de fusion. Lors de l'introduction tangentielle déjà mentionnée des gaz de combustion dans la chambre de fusion, les gaz de combustion entrant dans la chambre de mélange présentent un mouvement tourbillonnant.
Leur mélange avec les gaz résiduels s'effeotue alors sur un trajet particulièrement court lorsque le sens de rotation des gaz résiduels introduits tangentielle- ment est opposé au mouvement tourbillonnant mentionné des gaz de combustion.
. Un laitier particulièrement uniforme dans lequel sont incorporées de façon tout à fait homogène également des fractions de haut point de fusion des matières de rebut, par
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exemple la porcelaine, les substances réfractaires, est obtenu par le fait qu'un bain de laitier formé par les cons- tituants inorganiques préalablement fondus des matières de rebut est entretenu en permanence, d'une façon connue en soi, sur le fond de la chambre de fusion. Les fractions de pointes de fusion élevée sont dissoutes dans le bain de laitier par le fait qu'elles forment aveo le laitier liquide des complexes .de bas point de fusion.
Il est avantageux de maintenir le bain de laitier en mouvement d'une façon connue par l'énergie cinétique de agents de combustion pour accélérer le processus de désagré- gation et pour provoquer un mélange intime des substances fendues. Les agents de conta tion et la poussière sortant des dispositifs de dépoussiérage ainsi que les combustibles éventuels sont donc introduits obliquement vera le bas dans la direction du bain de laitier. L'effet de désagrégation et de mélange est fortement augmenté par un bain de laitier tournant autour de son axe vertical, exécutant un mouvement turbulent.
Par conséquent, les agents de combustion sont amenés au bain de laitier de manière que la projection des axes médians de leurs jets de buse sur la surface du bain de laitier touche tangentiellement, dans le même sens, un ou plusieurs cercles imaginaires concentriques à la périphérie du bain sur cette surface. Etant donné que les substances en morceaux grossiers, tombant à la périphérie du bain de lai- tier, nécessitent un temps de fusion plus long, l'entraîne- ment par les jets d'agents de combustion est davantage dépla- cé au centre du bain, de sorte qu'il ne gêne pas les substan- ces solides et assure un mouvement énergique du bain. La ou les périphéries des cercles sur la surface du bain est donc choisie égale eu inférieure à la moitié de la périphérie du bain de laitier.
Les fractions combustibles de plus faible
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poids '.1..':1:...t;; d{:1 matières de rebut flottent sur le bain t20 riBoiorfi c #*%. ":i3;:''lbli)nt au centre du tourbillon de laitier où cl3.os so.-i', .:'.'le.:j par les agents de combustion et brûlées. i'is .;'J'>I;:"'.:CB de laitier, entraînées par tourbillon- iioaoa'5 c. bain. #3 laitier et formées lors de la combustion et do la funîln aubatances à graine fine en suspension d(.\U5 /.z,1. çh 2:;:"'J :) .\:.'."!.oKt sont projetées par le mouvement #ieuïbilloiinant; 0 fjaa de combustion dans cette chambre et 31 6(9u.lelJ:t le J.û-'1! le la paroi vers le fond ou dans le bain, de l,:-:::.:1.::.o:", 1,! ;;pt:',.')." '.' la force centrifuge sur les particu- lots sa -uspK'.cn osl3 dea et liquides est encore augmentée, .o.
L ESIz 6- ; *'#:# mention, par le fait que les gaz de com- 'U.6t:lOll bons de la chambre de fusion par une sortie da pnita '3 ltJ7 .'J"ant progressivement à la manière d'une (lév;()i33iOl' 1 dr â'-,j que, d'âpres la loi du mouvement tour- -D;3,:'o:i.,lil'::-l1.'I; #îrut:} .u..l'... constante), la vitesse périphé- O h CJ0- 5 .- .4t onnel? eent à la réduction du rayon r.
.1 ? .3 ,: .d.qu.ide formé est éliminé par une ouver- #Ivr-z 1!';,j'JJ. ...:'L, 2,,Ln3 la fond, soit sur la paroi de la akaKuyc de 5yß, qu'on opère sans lit de laitier on e.'Q'O un te.1 lit. 1d.n ce dernier,cas,on prévoit sur le 2od un orH'.v fermeture afin de pouvoir faire couler le 1;. J,' lors è,..: le. sise à l'eatêt du dispositif et de pouvoir 6riod1quenr\ .lir'iMr, d'une façon connue en soi, les o.iï,ÓC6 lir'rfr<4 qui se sont accumulées à cet endroit.
Lors <2u soutires continu du laitier, de faibles quantités Co gaz do (;r'r:b'ls.t::.(:.1 chauds sont avantageusement aspirées avec 1 11l:':;i.1r, afin de maintenir toujours chaude l'ouver- ture d'deoulen n1:. Ces gaz de combustion sont ensuite éven- tuellespn !'t..'11(j;.f. dans le courant de gaz résiduels.
Seo gaz l'H>ldue1a provenant de la combustion, du séohage et a chauffage des matières de rebut sont tout
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d'obord amenés dans un dispositif d'exploitation de la cha- leur. Ce dispositif est constitué habituellement par un échangeur thermique dans lequel les agents de combustion, tels que l'air, sont préalablement chauffés, et par une chaudière de chauffage dans laquelle la vapeur mous tension quelconque est produite. Lorsque de l'air est utilisé comme agent de combustion, il est avantageux de pousser son chan- fage au maximum pour disposer d'une quantité de chaleur maxi- mâle par rapport .\ la chaleur de combustion des matières de @eimt Pour l'opération de fusion. En général, on effectue le chauffage de l'air à une température d'environ 450 à 700 C, et mème plus haute dans certains cas.
La chaudière de chauf- @ege est habituellement constituée par un réchauffeur d'eau l'alimatation, un évaporateur et un surchauffeur. Etant que dans la double enveloppe ou dans la tubulure de la chambre de fusion, on produit également d'une façon avanta- geuse de la vapeur d'eau, les deux systèmes peuvent être sembla en une installation de production de vapeur unitaire et meuvent être en liaison avec un tambour à vapeur commun.
Le traitement ultérieur des gaz résiduels, éliminés après l'exploitation de la chaleur, s'effectue dans un dis- positif de dépoussiérage de type connu, par exemple un filtre électrique, un cyclone multiple, dans lequel la poussière encore transportée par les gaz résiduels est séparée dans une large mesure. Il est prévu de faire arriver cette pous- sière à la chambre de fusion où elle est fondue et soutirée à l'état liquide avec le laitier. Dans le cas de matières de rebut, telles que des ordures ménagères ou des matières de zebut analogues, le traitement des gaz résiduels est ainsi terminé. Ils sont amenés à la cheminée d'évacuation à l'air libre, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un venti- lateur aspirant.
Les matières de rebut industrielles, prove-
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nant notamment des usines chimiques, peuvent oontenir au contraire des substances qui se décomposent lors de la com- bustion et de la fusion aux températures élevées et libèrent ou forment alors des produits gazeux qui sont corrosifs, toxiques ou nauséabonds. Ce sont principalement les composée du soufre, du chlore et de l'azote qui sont éliminée d'une façon connue des gaz résiduels par lavage, absorption ou absorption. la température des gaz résiduels avant d'arriver dans la zone d'exploitation de la chaleur varie conformément aux fluctuations inévitables du pouvoir calorifique et de la teneur en eau des déchets.
Ces fluctuations risquent d'être transmises à l'appareil de chauffage de l'agent de combustion et à l'appareil de sur chauffage de la vapeur d'eau. Pour éviter les irrégularités d'exploitation que ceci . entraînerait, on propose, conformément à l'invention, d'éli- miner les gaz résiduels froide après l'exploitation de leur chaleur perdue et le traitement ultérieur et de les amener dans la chambre de mélange ou aux gaz de combustion soutirée de la chambre de fusion. La température des gaz mixtes, avant l'exploitation de la chaleur perdue, peut ainsi être mainte- nue à un niveau constant par le fait que la quantité de gaz résiduels froids recyclée est réglée en conséquence.
A coté des matières de rebut solides, on peut sauvent traiter aussi des matières de rebut liquides, par exemple de l'huile usée, du goudron, des solvants, etc. Ces produits..dans la mesure où ils sont combustibles, sont amenés directement dans la chambre de fusion et y sont brûles* Il est avantageux de les pulvériser alors, d'une façon oonnue en soi, avec de la vapeur d'eau ou de l'air comprimé.
Les résidus industriels combustibles plastiques ou pâteux qui ne peuvent pas être liquéfiés par l'échauffement
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et qui ne peuvent également pas être amenda à tre erser la zone de séchage et de chauffage parce qu'ils y fermeraient des amas en se réunissant avec les matières solices, sont introduits directement dans la chambre de fusion où ils se décomposent immédisement sous l'action de la haute tempéra- ture qui y règne et sont brûlés. Leur introduction s'effectue avantageusement de façon réglable par des vis sans fin de pression ou des presses a piston.
Le dispositif pour la miee en oeuvre du procédé conforme à l'invention est constitué essentiellement par un système approprié (chambre de chauffage) pour le séchage et le chauffage des matières de rebut et par un système (chambre de fusion) de réalisation particulière pour la com- bustion des constituants combustibles et la fusion des cons- tituants inorgani@@@@ des matières de rebut préalablement chauffées,les deux chambres étant mises en communication l'une avec l'autre par un dispositif de transport et de répar- tition, de manière queles matières de rebut, continuellement et uniformément réparties sur la périphérie de la chambre de fusion, soient guidée? le long de la paroi dans cette chambre.
Ce résultat peut être obtenu par des éléments de raclage ou d'avance qui sont disposé tout autour de la chambre de fusion ou par des ouvertures mânagées dans la paroi de la chambre de fusion. Suivant une forme de réalisation particulièrement appropriée de l'invention, on prévoit un plateau annulaire qui se déplace autour de son axe vertical et auquel les matières de rebut chauffées sont amenées.
Il répartit les matières de rebut sur la périphérie de la chambre de fusion disposée concentriquement autour de lui et les fait arriver uniformément, au moyen de racloirs et de plans inclinés ainsi qu'à travers des ouvertures, le long de la paroi dans la cham- bre de fusion. Plusieurs buaea pour l'introduction des agents
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de combustion, des matières de rebut pulvérulentes venant des dispositifs de dépoussiérage et, éventuellement,des matières de rebut liquides et/ou des combustibles, sont répartis sur la périphérie de la chambre de fusion et s'en- gagent dans la chambre au point de traverser le courant des matières de rebut descendant en s'écoulant le long de la paroi.
Les buses pour les matières de rebut plastiques ou pâteuses peuvent être disposées de la même façon et sont alimentées par des vis sans fin de pressage ou des presses à piston.
Les buses pour les matières mentionnées peuvent déboucher chacune individuellement ou comme buses combinées pour une ou plusieurs substances présentes dans la chambre de fusion. Par exemple, la disposition peut être agencée de manière que les buses des agents de combustion soient réunies en buses à deux ou plusieurs substances avec les buses prévues pour les matières de rebut pulvérulentes ou des combustibles solides, desmatières de rebut liquides ou des combustibles ainsi que des matières de rebut plastiques ou pâteuses.
Pour le soutirage du laitier liquide de la chambre de fusion, qui peut être effectué en continu ou périodiquement on utilise des moyens connus. On prévoit en général une ouver- ture par laquelle le laitier formé s'écoule.
On a prévu, dans la partie supérieure de la chambre de fusion, des ouvertures à travers lesquelles un courant partiel des gaz de combustion est guidé vers la chambre de chauffage. Pour cela, on peut utiliser avantageusement les ouvertures qui servent à introduire les matières de rebut solides. Une autre ouverture de la chambre de fusion est prévue pour éliminer les gaz de combustion résiduels, en vue de l'exploitation de leur chaleur perdue et de leur traite- ment ultérieur.
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Suivant une forme de réalisation de l'invention la chambre de chauffage peut être formée par un puits vertical dans lequel sont prévus des cylindres à pointes rotatifs qui sont superposés individuellement ou par groupes à la façon de chicane, sur lesquels les matières de rebut sont déversées et par lesquels elles sont amenéès à la chambre de chauffage qui présente, à son extrémité inférieure, une ouverture pour leur sortie et pour l'entrée de gaz résiduels chauds et, à ltextrémité supérieure, une sortie pour les gaz de combus- tion et les constituants pulvérulents des matières de rebut entraînées aveo ces gaz.
les couronnes de pointes des cylin- dres juxtaposés sont décalées les unes des autres et la dis- tance entre les axes des cylindres est choisie assez faible pour qu les couronnes d'un oylindre se déplacent entre celles de l'autre cylindre et se dégagent d'elles-mêmes des matières de rebut qui s'entremêlent. Dans le cas de cylindre indivi- duels, des pointes rigides, fixées à la paroi, s'engagent entre les couronnes de pointes des cylindres et les maintien- nent libres.
Pour maintenir dans la chambre de chauffage les éléments grossiers des matières de rebut solides plus long- temps que les éléments fins, les distances relatives (divi- sion) des pointes individuelles sont choisies, conformément à l'invention, de plus en plus grandes pour les cylindres supérieurs et de plus en plus petites pour les cylindres inférieurs. On obtient de cette façon que les morceaux gros- siers tombent bien à travers les cylindres supérieurs, maie sont retenue par les cylindres inférieure et restent plus longtemps dans la ohambre de chauffage que les morceaux fins.
Une autre possibilité de réglage de l'opération de séchage et de chauffage s'obtient par le fait qu'on fait tourner les cylindres individuels ou les groupes de cylindres à des
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vitesses périphérique! élevées différentes.
Le dispositif de séchage et de chauffage décrit combine rationnellement le séchage en couche et en suspension et le chauffage en même temps que le triage et l'élimination des constituants pulvérulents des matières de rebut avec les gaz résiduels soutirés. Le tas se trouvant sur les cylindres à pointes n'est alors pas compact et est traversé et entouré par les courants de gaz résiduels effectuant un chauffage et un séchage intenses. Dans oe dispositif, il est possible d'ajouter également des boues aux matières de rebut prove- nant, par exemple, de bassina de décantation.
Le plateau annulaire servant au transport et à la répartition des matières de rebut solides tout autour de la chambre de fusion est supporté et guidé par des galets. Sa commande est effectuée, par exemple, par une couronne dentée et un pignon. l'étanchéité extérieure du canal pour la matière transportée, qui est délimité en dessous par le plateau annu- laire en mouvement, peut être obtenue par des joints hydrau- liques dans lesquels des parois cylindriques prévues sur le plateau annulaire plongent et établissent une fermeture étan- che aux gaz.
L'effet de refroidissement de l'eau contenue dans les joints hydrauliques protège en même temps le plateau annulaire de la surchauffe*
Une autre forme de réalisation de l'invention réside dans le fait que le plateau annulaire est entouré vers l'ex- térieur par un canal étanche dans lequel le support et la commande du plateau annulaire sont disposés et sur lequel on a prévu un ou plusieurs manchons d'entrée servant à l'intro- duction de gaz résiduels froids et dépoussiérés, de préférence dans une direction tangentielle,
le plateau et le canal annu- laires étant réalisés de manière à laisser sur les deux bords de ce plateau des fentes à travers lesquelles les gaz rési-
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duels froide entrent dans le canal par le plateau annulaire et s'y mélangent avec les gaz de combustion chaude provenant de la chambre de fusion, Ceci permet de supprimer les joints hydrauliques et de récupérer les gaz résiduels froids qui passent en dessous du plateau annulaire et de le protéger d'un chauffage excessif.
Conformément à l'invention, on prévoit une chambre de mélange qui communique avec la chambre de fusion par un canal et qui présente des ouvertures d'accès pour l'entrée des gaz résiduels préalablement dépoussiérés depuis la chambre de chauffage et, éventuellement, des gaz résiduels provenant de l'exploitation de la chaleur perdue et de traitement ultérieur, ainsi qu'ure sortie pour éliminer les gaz mixtes en vue d'en exploiter la chaleur perdue. Dans cette chambre, las gaz résiduels provenant de la chambre de chauffage sont chauffés par brassage avec des gaz de combustion chauds pro- venant de la chambre de fusion à 700 C au moins, pour les rendre inodores.
Pour augmenter le mouvement tourbillonnant des gaz de combustion, le canal faisant communiquer la chambre de fusion avec 1 la chambre de mélange est réalisé bien plus étroit que la section transversale de la chambre de fusion ainsi que, le cas échéant, celle de la chambre de mélange.
Par son élargissement progressivement conique vers la chambre de fusion et, éventuellement, vers la chambre de mélange, les pertes par écoulement des gaz de combustion sont limitées à un minimum.
Conformément à l'invention, le fond de la chambre de fusion peut être réalisé en forme de cuve pour recevoir un bain de laitier. Pour entretenir ce bain, on a prévu, à la hauteur prédéterminée, une ou plusieurs ouvertures de souti- rage du laitier liquide, par lesquelles le laitier s'écoule
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dans la mesure où du laitier nouveau est formé dans la chambre de fusion.
Pour un temps de séjour et un mélange suffisants du laitier dans la chambre de fusion, on choisit la hauteur du bain de laitier liquide au moins égale à 200 mm et, de préférence, comprise entre 400 et 500 mm
Le brassage du bain de laitier est assuré par la disposition de buses uniformément réparties sur la périphérie de la chambre de fusion et inclinées dans la direction de la surface du bain pour introduire les agents de combustion et de poussière venant des dispositifs de dépoussiérage ainsi que, le cas échéant, des combustibles dont l'énergie cinéti- que est, de ce fait, transmise au maximum au bain de laitier.
Le déroulement de la combustion et de la fusion est très accéléré par un bain de laitier tournant autour de son axe vertical. Un tel mouvement du bain de laitier suppose un réglage particulier des buses. Ce réglage réside dans le fait que la projection de la direction des buses, notamment pour les agents de combustion sur la surface du bain de laitier, touchent tangentiellement dans le même sens un ou plusieurs cercles imaginaires sur cette surface, dont la ou les circonférences sont égales ou inférieures à la moitié de la périphérie du bain de laitier.
Comme on l'a déjà mentionné, des matières de rebut liquides combustibles sont introduites directement dans la chambre de fusion. Il est avantageux de disposer les buses en les répartissant, pour cette raison, uniformément sur la péri- phérie de la chambre de fusion. Le déroulement de la combus- tion des matières de rebut liquides est essentiellement accé- léré par leur pulvérisation.
Ce résultat peut être obtenu par l'utilisation d'une haute pression ou par un agent de pulvé- risation tel que, par exemple, l'air comprimé ou de la vapeur sous tension élevée*
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Une forme de réalisation d'un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé de l'invention est représentée achématiquement. à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. '
La figure 1 montre une installation pour la oombus- tion de matières de rebut dans la chambre de fusion de laquel- le un bain de laitier à mouvement turbulent est entretenu pour homogénéiser le laitier.
La figure 2 est une vue en ooupe horizontale de la chambre de fusion suivant la ligne II-II de la figure 1.
Les matières de rebut arrivent de la trémie colle*- trice 34 (figure 1) par l'intermédiaire d'une bande de trans- port 35 en continu dans la chambre de chauffage 1 où elles tombent @out d'abord sur le groupe de cylindres à pointes 14 le plus haut. Les cylindres à pointes munis d'une commande réglable se déplaoent dans le sens de rotation indiqué par des flèches et amènent la matière en morceaux et en grains grossiers sur les cylindres, tandis que les constituants à grains fins tombent entre les cylindres. La matière grossière tombe ensuite sur le groupe de cylindres à pointes immédia- tement inférieurs qui sont disposés en chicane avec un déca- lage et dont le sens de rotation est opposé à oelui des oylin- dres supérieurs.
Ce mouvement des matières de rebut peut se répéter plusieurs fois conformément à leur teneur en humidité et à leur nature. A la figure 1, trois groupes de cylindres à pointes sont superposés en chicane. Sous ces cylindres, on n'a prévu qu'un seul cylindre à pointes entre les couronnes de pointes 17 desquelles s'engagent des pointes rigides 37 fixées à la paroi 36, qui arrachent la matière retenue entre les pointes 17. On fait passer à contre-courant, avec les matières de rebut traversant la chambre de chauffage et déversés par la goulotte 15, des gaz résiduels ohauds qui
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entrent en 15 et travermant la chambre de chauffage en cédant leur chaleur sensible aux matières de rebut.
Sur leur chemin- ils entrent en contact intime tant avec les matières de rebut qui tombent en ruisselant qu'avec ceux qui se trouvent avec les cylindres à pointes. Conformément à leur vitesse d'écoule- ment dans la chambre de chauffage, ils transportent des sub- stances pulvérulentes ou à grains plus ou moins fine et quittent la chambre de chauffage par la sortie 16 avec ces substances et les vapeurs produites lors du chauffage des matières de rebut ainsi que les produits gazeux.
Les résidus éliminés par la goulotte 15 arrivent à présent sur le plateau annulaire 2 qui entoure concentrique- ment la chambre de fusion 3 et est monté de manière à pouvoir tourner autour de son axe vertical. Au-dessus du plateau annulaire se trouve le canal 9 qui passe tout autour de la chambre de fusion et dans lequel la goulotte 15 débouche. Le canal annulaire 9 et le plateau annulaire lui-même sont entou- rés par un canal. 18 rendu étanche aux gaz vere l' extérieur, dans lequel le support du plateau annulaire eet disposé. Ce support est constitué par les paliers de support 19 et les galets de support 38 sur lesquels le plateau annulaire 2 prend appui ainsi que les supports 20 et les galets de guida- ge 39 qui correspondent avec une barrette de guidage 40 prévue sur le plateau annulaire.
Une couronne dentée 41 est fixée au plateau annulaire 2. Un pignon 21 s'engage dans cette couronne et est entraîne par 1± intermédiaire d'un mécanisme de réglage 22 et d'un moteur 23. Les matières de rebut séchées et chauf- fées arrivent par la chambre de chauffage sur le plateau annu- laire qui les répartit par son mouvement sur la périphérie de la chambre de fusion. Des ouvertures 8 sont prévues pour l'introduction des matières de rebut dans la paroi 5 de la chambre de fusion 3.
Le chargement uniforme des matières de
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yebut sur toute la périphérie de la chambre de fusion est obtenu par des racloirs non représentés au dessin et qui les déversent sur le plan incliné 4, d'où elles s'écoulent dans la chambre de fusion le long de la paroi 5.
Les ouvertures 8 servent en même temps à éliminer une partie des gaz de combustion produits dans la chambre de fusion 3 par l'intermédiaire du canal 9 vers la chambre de fusion 1.Etant donné que ces gaz présentent une température très élevée, ils sont mélangés dans le canal 9 avec des gaz résiduels qui sont prélevés par la conduite 42 derrière l'installation d'exploitation de la chaleur perdue 11 et 12 et l'installation de traitement ultérieur 13 et sont amenés par la conduite 43,la Bouderie 44 et la conduite 45 dane le canal annulaire 18. Leur entrée 24 dans ce opnal annulaire s'effectue avantageusement dans la direction tangentielle.
Depuis le canal annulaire 18, les gaz résiduels froide traver- sent les fentes annulaires 25 et 26, qui sont formées par la configuration appropriée du plateau annulaire 2 et de la paroi de délimitation du canal 9 avec celle de la goulotte 4 dans le canal annulaire 9 et s'y mélangent avec les gaz de combus- tion chauds éliminés de la chambre de fusion 3. De cette façon, le plateau annulaire est protégé de la surchauffe et son coincement, par pénétration de matières de rebut dans les fentes, est évité.
L'opération de séchage et de chauffage est par consé- quent réglée par la quantité et la température des gaz rési- duels amenés dans la chambre de chauffage, par le fait que des gaz de combustion chauds sont, mélangés avec des gaz rési- duels froids. On peut influencer le processus de chauffage par le fait que la combustion s'effectue dans la chambre de fusion aveo un excès d'air, de sorte qu'une combustion corres- pondante des fractions facilement combustibles les matières de
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rebut est obtenue aveo un dégagement de chaleur sur le pla- teau annulaire et en partie dans la chambre de chauffage. Le même résultat peut être obtenu par amenée d'air dans le canal 9 ou 18. A la figure 1 du dessin annexé, on a prévu à cet effet une conduite 46 qui mène dans la conduite 45.
On a prévu, à la périphérie de la paroi 5 de la chambre de fusion 3. plusieurs buses à deux matières 6 uni- formément réparties, par lesquelles de l'air préalablement chauffé, des matières de rebut pulvérulentes provenant des dépoussiéreurs 31 et 32, des matières de rebut et/ou des combustibles liquides ainsi que des matières de rebut plas- tiques ou pâteuses sont introduits dans la chambre de fusion.
Au dessin, on n'a représenté que quatre buses pour plus de clarté. Elles sont alimentées par un ventilateur 47 qui fait passer de l'air par la conduite 48 à travers l'échangeur thermique 11 et par la conduite 49 dans la conduite annulaire 50, d'où.l'air est reparti entre les buses 6 par des conduites 51. Depuis le dispositif de dépoussiérage 31 , les matières de rebut pulvérulentes sont transportées dans les buses 6 par la pompe à poussières 52 avec de l'air comme agent de trans- port, par l'intermédiaire de la conduite 53.De la même façon, les matières de rebut pulvérulentes du dispositif de dépous- siérage 32 sont amenées,
par la pompe à poussières 54 et la conduite 55 aux buses 6 ou elles rejoignent l'air de combus- tion et s'écoulent ensemble avec cet air dans la ohambre de fusion. Des matières de rebut liquides combustibles ou, éven- tuellement, des combustibles sont amenés aux autres buses 6 par la conduite 56 qui est en communication avec la buse 134, laquelle se trouve au centre dans la buse 6 et est réalisée de manière que lea substances mentionnées soient pulvérisées sous pression ou à l'aide d'air comprimé ou de vapeur d'eau*
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Pour des matières de rebut plastiques ou pâteuses, la combinaison de buses est analogue à celle précédemment décrite.
Par un tube disposé au centre de la buse à vent, qui s'élargit de préférence en cône et va jusqu'à l'extrémité de la buse à vent, ces matières sont introduites sous pres- sion dans la chambre de fusion.
Le fond 57 de la chambre de fusion 3 est réalisé à la façon d'une cuve pour recevoir le bain de laitier 30 dont la hauteur est. entretenue par l'ouverture d'écoulement 7* Les buses 6 sont inclinées dans la direction de la surface du bain de laitier et pénètrent dans la chambre de fusion au point qu'elles traversent le courant des matières de rebut solides sur la paroi 5.
Les projections de leurs directions sur la surface du bain de laitier sont tangentes dans le même sens à un cercle imaginaire 33 (figure 2) se trouvant sur cette surface, qui est égal ou inférieur à la moitié de la périphérie du bain de laitier* Pour une meilleure répartition des agents de combustion et des substances introduites avec ces agents, on prévoit, dans le cas de grandes chambres de fusion, un plus grand nombre de buses dont les projections de direction sont tangentes dans le même sens, pas groupes, à plusieurs cercles concentriques à la périphérie du bain et de diamètres différents.
Le laitier liquide homogène est éliminé par l'ouver- ture 7 dans la mesure o il s'en forme de nouveau. Il est granulé avec l'eau et déchargé d'une cuve à laitier 58 d'une façon connue, par exemple par une bande de raclage. Une bande transporteuse 59 l'amène ensuite à la trémie de chargement.
Par l'ouverture 7, on soutire non seulement le laitier mais aussi des gaz de combustion chauds de la chambre de fusion afin d'éviter la formation de glace sur l'ouverture refroidie par l'eau. Ces gaz sont ensuite ramenés par le tube
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de descente 60par l'intermédiaire de la conduite 61 en même temps que la vapeur d'eau produite lors de la granulation du laitier dans le courant de gaz résiduels, par exemple dans la conduite 42.
On a prévu dans le fond 57 une ouverture de coulée 62 permettant de faire écouler le bain de laitier lorsqu'on arrête l'installation et de refroidir périodiquement les métaux liquides qui se rassemblent au fond en dessous du laitier.
Les gaz de combustion, formés par la combustion des matières de rebut, sont éliminés comme déjà mentionnés en partie pour le séchage et pour le chauffage des matières de rebut par les ouvertures 8. Le reste des gaz de combustion est enlevé de la chambre de fusion par l'ouverture 10 et amené dans la chambre de mélange 27. Cette ouverture a une section bien plus étroite que la chambre de fusion pour ampli- fier le mouvement tourbillonnant des gaz de combustion à leur sortie. Ceci sépare en outre, par centrifugeage, les parti- cules de laitier en suspension qui reviennent en circulant le long de la paroi dans la chambre de fusion.
Les gaz résiduels, éliminés de la chambre de chauffa- ge 1 par la sortie 16, s'écoulent par la conduite 63 vers le dispositif de dépoussiérage 31 où les déchets pulvérulents sont séparés. Le gaz résiduel est enlevé au moyen de la conduite 64 par un ventilateur 65 et est pressé par la con- duite 66 dans la conduite annulaire 67 d'ou il entre dans la chambre de mélange 27 tangentiellement par les ouvertures 28 de la paroi de cette chambre, uniformément réparti par les conduites 68.
Pour le réglage de la température dans la chambre de mélange, on peut encore faire arriver des gaz résiduels froide de la conduite 42. Un ventilateur 70 les aspire par la conduite 69 et les transporte, par la conduite
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71, dans la conduite annulaire 67. Dans la chambre 27, les gaz résiduels sont mélangée intimement avec les gaz de combus- tion chaude provenant de la ohambre de fusion et sont élimi- née par la conduite 72 servant à l'exploitation de la chaleur perdue. La mise en valeur de la chaleur perdue de gaz rési- duels s'effectue dans un échangeur thermique 11 pour le chauffage de l'air de combustion et dans une chaudière à chaleur perdue 12 pour produire de la vapeur d'eau.
Par conséquent, depuis la conduite 72, un oourant partiel des gaz résiduels est amené par la conduite 73 à travers l'échan- geur thermique dans la conduite de sortie 74 duquel on a prévu comme organe de réglage un papillon 75' L'autre courant partiel arrive par le cécité 76 dans la chaudière à chaleur perdue 12 qui est constituée par un appareil de surchauffe de vapeur, un évaporateur de vapeur et un réchauffeur d'eau d'alimentation. Les gaz résiduels sortent de la chaudière par la conduite 77 dans laquelle se trouve un papillon 78.
La température de l'air réchauffé est maintenue constante par le réglage du premier courant partiel de gaz résiduels.
Les gaz résiduels sont amenés, en vue de leur dépoussiérage, dans un séparateur à force centrifuge 13 par les conduites 74 et 77 et sont transportés depuis le sépara- teur par la conduite 42 au moyen d'un ventilateur aspirant dans l'atmosphère par l'intermédiaire d'une cheminée* La paroi de la chambre de fusion et, éventuellement, celle de la chambre de mélange, sont formées par une tubulure posée tube contre tube, dans laquelle de l'eau en circulation naturelle ou forcée est évaporée. Cette tubulure est entourée d'une enveloppe étanche aux gaz. Elle oomporte de préférence, en commun avec la chaudière à chaleur perdue, un tambour à vapeur d'eau duquel la vapeur saturée produite dans les deux est amenée au surchauffeur.
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L'invention est illustrée par l'exemple suivant, donné à titre non limitatif.
Dans un dispositif conforme à l'invention représenté au dessin, on doit brûler des ordures ménagères de faible pouvoir calorifique, d'environ 1200 kcal/kg, dont la compo- sition moyenne présente 45% d'humidité, 25% de constituants combustibles et 30% de constituants inorganiques (cendres)*
Pour un débit journalier de l'ordre de cent tonnes d'ordures ménagères, on introduit en moyenne, par heure, 4, 17 tonnes dans la onambre de chauffage 1 par la bande trans- porteuse 35. On fait écouler, en sens contraire des ordures ménagères, 3.600 Nm3/h de gaz résiduels chauds qui quittent la chambre de chauffage à une température de 200*0 après avoir été chargés avec la vapeur d'eau provenant de l'humidité et environ 200 kg/h provenant des matières de rebut.
La poussière est séparée dans le dispositif de dépoussiérage 31 et les gaz résiduels sont amenés dans la chambre de mélange 27.
Les matières de rebut séchées et chauffées sont brûlées dans la chambre de fusion 3 aveo 7700 Nm3/h d'air qui a été préalablement chauffé à 700 0 dans l'éohangeur thermique 11.La poussière provenant des installations de dépoussiérage 31 et 32, soit au total environ 250 kg/h, est introduite par les buses 6 dans la chambre de fusion. Il règne alors, dans la zone de fusion, une température de l'ordre de 1800 0.
Dans le bain de laitier 30, les constituants inor- ganiques des ordures ménagères sont fondus de façon homogène.
1,2 tonne de laitier s'écoule par heure à travers l'orifice 7 et est déchargée en grains du réservoir d'eau 58.
Le diamètre intérieur de la chambre de fusion est de 1400mm et la hauteur du bain de laitier est de 400 mm.
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Par les ouvertures 8, on extrait 1700 Nm3/h de gaz de combustion de la chambre de fusion, qui se mélangent dans le canal 9 avec 1900 Nm3/h de gaz résiduels provenant de la conduite 42 et sont ensuite amenée dans la chambre de ohauf- fage 1.Par la sortie 10 de la chambre de fusion, on élimine 6700 Nm3/h de gaz de combustion qui entrent à une température de l'ordre de 1450 C. dans la chambre de mélange 27. Dans cette chambre, ils se mélangent aveo 5800 Nm3/h de gaz rési- duels provenant de la chambre de chauffage 1 et de la conduite à gaz résiduels 42. 12.500 Nm3/h de gaz mixtes quittent la charbre de mélange à une température de 900*0 par la sortie 29.
Un courant partiel de ces gaz de 6900 Nm3/h est amené dans l'éohangeur thermique 11 pour le chauffage préalable de l'air d combustion, le reste étant envoyé dans la chaudière à chaleur perdue 12. Les gaz résiduels sont ensuite dépous- siérés dans le filtre électrique 13 monté à la suite et quittent celui-ci par la conduite 42 à une température de 200 C. Dans cette conduite, un ventilateur d'aspiration prélève 10.550 Nm3/h de gaz résiduels et les transporte à l'atmosphère par une cheminée*
La chambre de fusion et le système d'évacuation des gaz de combustion jusqu'à la chambre de mélange sont réalisés comme chaudière à vapeur et sont réunis en un système aveo la chaudière à chaleur perdue 12 dans laquelle se trouvent le surchauffeur de vapeur, l'évaporateur et le réchauffeur d'eau d'alimentation.
On fait arriver à ce système environ 5,5 m3/h d'eau d'alimentation de la chaudière. On produit environ
5 t/h de vapeur d'eau à une pression absolue de 100 atmos- phères et à une température de 450 C.
L'exploitation de l'installation s'effectue aveo de l'huile de chauffe oude l'huile résiduelle, lorsqu'on dispose d'une telle huile, qui est amenée par la conduite 56 aux buses
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6 et est brûlée tout d'abord avec de l'air froid dans la chambre de fusion. Dans la mesure où. les parties de l'ins- tallation sont chauffées de cette façon, on charge des matières de rebut dans la chambre de chauffage. L'amenée d'huile de chauffe est ensuite de nouveau arrêtée lorsque les températures nécessaires ont été atteintes. Si le pouvoir calorifique des ordures ménagères s'abaisse temporairement bien en dessous de 1200 koal/kg, les brûleurs à huile sont remis en service pour entretenir la température et l'opéra- tion de fusion.
REVENDICATIONS.
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