BRPI1103155A2 - aparelho de piràlise de um material residual - Google Patents

Abstract

APARELHO DE PIRàLISE DE UM MATERIAL RESIDUAL. É divulgado um aparelho de pirólise de um material residual. O aparelho de pirólise inclui uma fornalha de pirólise que decompõe termicamente um material residual introduzido utilizando ar, uma porta superior instalada em uma porção superior da fornalha de pirólise de tal modo que a porta superior está aberta ou fechada e fechada depois que o material residual tenha sido introduzido; uma porta inferior instalada abaixo da porta superior de tal modo que a porta inferior é aberta ou fechada, uma válvula principal conectada com o tubo de descarga instalada em um tubo principal que comunica com uma parte interior da fornalha de pirólise, uma sub-válvula conectada com o tubo de descarga instalada em um sub-tubo que comunica com a parte interior da fornalha de pirólise, e uma unidade de purificação de gás que recebe gás descarregado da fornalha de pirólise, aera o gás em água e purifica o gás através de um filtro.

Description

"APARELHO DE PIRÓLISE DE UM MATERIAL RESIDUAL"

Campo técnico

A presente invenção é relativa a um aparelho para pirólise. Mais particularmente, a presente invenção é relativa a um aparelho para pirólise capaz de decompor termicamente diversos materiais residuais, ao mesmo tempo em que restringe a concentração de dioxina em poluentes do ar a um valor de regulamento ambiental, ou menos.

Fundamentos da Técnica

A maior parte das pessoas gosta de ambiente agradável. Uma variedade de materiais residuais inclui materiais residuais diários para poluir o ambiente. Para descartar Os materiais residuais de maneira adequada foram desenvolvidas diversas idéias de dispositivos. Os materiais residuais podem ser enterrados em um aterro ou queimados em um crematório.

Entre incineradores de acordo com a técnica relacionada, um "incinerador móvel" foi divulgado na Patente Coreana Não Examinada N0 1019980084726, na qual o incinerador inclui um corpo recipiente de combustão A que inclui um cilindro de aço vertical equipado com um bocal e uma parede de fornalha formada com um material isolante e uma placa de montagem móvel B acoplada com o corpo recipiente de combustão A. Uma pluralidade de seções 3 de entrada de ar de combustão, tendo primeiro até terceiro bocais de borrifamento de ar, são arranjadas em um intervalo predeterminado na extremidade inferior do cilindro vertical de aço. O primeiro bocal de borrifo de ar faz contato com a parede interior da extremidade inferior do recipiente cilíndrico enquanto sendo montado ao redor da parede interior que se comunica com uma passagem de introdução de ar que tem uma pluralidade de poros, e o segundo bocal de borrifo é fornecido na porção central através de um tubo de radiação que é dotado em sua porção inferior de poros efeito de material de enchimento resistente a calor, e se comunica com um recipiente de suprimento de ar feito de um material de enchimento resistente a calor e que tem poros na sua porção inferior. O terceiro bocal de borrifo de ar se comunica com um duto primário feito de material de enchimento resistente a calor e que tem poros em sua porção inferior, formando com isto um rostol. Um tubo de descarga de ar de combustão é instalado em um recipiente cilíndrico. O tubo de descarga de ar de combustão é dotado em uma sua parede principal de poros e um recipiente exterior é colocado ao redor do tubo de descarga de ar de combustão, de modo que ar de combustão secundário é introduzido. Duas placas semicirculares de abrir/fechar e voltadas uma para a outra em uma estrutura retangular que tem rodas, são fornecidas na porção inferior do corpo do recipiente de combustão A, com isto formando um dispositivo de descarga de calcário remanescente manipulado por alavancas suporte e alavancas de liberação. A mesa de montagem móvel inclui uma placa típica coletora de calcário remanescente, fornecida diretamente sobre o dispositivo de descarga de calcário remanescente.

Em adição, a Patente Coreana Não Examinada Número 1020000060381 divulga um aparelho de incineração para um lixo combustível. De acordo com o Pedido de Patente acima, ar de combustão é aquecido diretamente em um incinerador e fornecido em um incinerador. Uma chama de combustão é difundida e coletada de maneira repetida, de modo que a chama de combustão é misturada suavemente com ar de combustão. Consequentemente, combustão perfeita pode ser conseguida. O gás de descarga é descarregado através de um coletor de poeira sobre água, de modo que fumaça, carbono e gás tóxico do gás de combustão são dissolvidos em água e descarregados em um estado livre de poluição. Em detalhe, como mostrado na figura 1, um material de combustão e uma placa de difusão de chama que tem uma pirâmide quadrilátera com uma pluralidade de furos de borrifo de ar é fornecida na porção superior do incinerador. Material de combustão e furos guia para fumaça são fornecidos ao redor do material de combustão e da placa de difusão de chama. Uma passagem guia de ar formada ao redor do incinerador se comunica com um tubo guia de ar que tem os furos de borrifo de ar formados nas direções esquerda, direita, frontal e traseira é fornecida em uma direção longitudinal, um tubo curto guia de ar, e a porção inferior do material de combustão e placa de difusão de chama. Um elemento de ignição é fornecido de um lado do incinerador.

Quando materiais residuais são incinerados, ocorrem problemas a serem solucionados em termos da proteção do ambiente em relação à disposição de um material dioxina e poluentes do ar.

Os materiais baseados em dioxina incluem diversos isômeros. Os isômeros são classificados de acordo com o número de substituição de p- dioxinas dibenzeno policloradas (PCDD), fiiran dibenzeno policlorado (PCDF), e cloro (Cl). De acordo com o mecanismo de decomposição térmica do material baseado em dioxina em uma fornalha de pirólise, um material orgânico imaturo dos materiais residuais de acordo com a decomposição térmica ou uma decomposição térmica imperfeita é gerado a partir da superfície de uma cinza devido à ação catalítica de cloreto de cobre. Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos (PAHs), tais como bolas de naftalina, antraceno, criseno, pireno, ou fenantreno gerados da decomposição térmica são decompostos através da ação catalítica, ou gás combustível gerado devido à decomposição térmica reage com Cl devido à ação catalítica para formar um precursor de clorofenol (C6H3C130). O clorofenol (C6H3C130) é submetido a reação de condensação para gerar um material baseado em dioxina tal como PCDD.

Na fornalha de pirólise de acordo com a técnica relacionada, gás vaza para o exterior através de uma abertura de introdução dos materiais residuais, de modo que um ambiente de trabalho é deteriorado. Em adição, observando a abertura de introdução convencional uma pessoa abre manualmente uma porta da abertura de introdução, de modo que a trabalhabilidade é degradada. Ao descarregar gás que é decomposto termicamente, monóxido de carbono é descarregado de maneira excessiva através da saída. Em adição, se a pressão é aumentada na fornalha de pirólise gás pode escoar de volta.

Para solucionar o problema acima, uma fornalha de pirólise está divulgada na Patente Coreana Não Examinada Número 10-2008- 0042579. Como mostrado na figura 2, a invenção acima é sugerida para impedir dioxina ou mau cheiro enquanto realizando decomposição térmica de maneira efetiva de diversos materiais residuais na temperatura de 300 0C ou menos. Consequentemente, a recombinação de dioxina pode ser impedida. Como mostrado na figura 2, a fornalha de pirólise inclui uma seção de pirólise que decompõe termicamente materiais residuais introduzidos a partir de um espaço isolado do espaço externo pelos tijolos isolantes para gás de descarga, e vasos de borbulhamento para aerar o gás descarregado da seção de pirólise para vapor, de modo que materiais tóxicos são absorvidos em água. Em detalhe, a fornalha de pirólise inclui a seção de pirólise que é feita de tijolos isolantes e isolada do espaço externo, aberturas de entrada de ar que são fornecidas na parede da seção de pirólise, para permitir que ar seja introduzido naturalmente na seção de pirólise, uma unidade de restrição de ar que restringe a quantidade de fluxo de entrada de ar fixando as aberturas de entrada de ar, pares de ímãs que formam um campo magnético em uma passagem de ar para guiar ar para a seção de pirólise a partir das portas de entrada de ar para tratar com magnetismo a decomposição térmica de ar, suportes de material residual que suportam materiais residuais através de uma porta que tem a forma de uma concha no vaso resistente a calor, um furo de descarga de gás fornecido na parede da seção de pirólise, uma unidade de remoção de material tóxico que aera o gás de descarga descarregado do furo de descarga de gás no vaso de água para remover a toxidez do gás de descarga, um sistema de catálise 19 para absorver materiais baseados em dioxina ou flons do gás de descarga que são difíceis de serem decompostos, e uma unidade de descarga para descarregar gás para o ar utilizando um ventilador.

Na fornalha de pirólise de acordo com a técnica relacionada, gás vaza para o exterior através de uma abertura de introdução dos materiais residuais de modo que um ambiente de trabalho pode ser deteriorado. Em adição, uma pessoa abre manualmente uma porta de uma abertura de introdução de acordo com a técnica relacionada, de modo que a trabalhabilidade é degradada.

Ao descarregar gás que é decomposto termicamente, monóxido de carbono é descarregado de maneira excessiva através da saída.

Em adição, se a pressão é aumentada na fornalha de pirólise, gás pode escoar de volta.

Quando o gás que é submetido à decomposição térmica é gerado para o interior da água, alcatrão é gerado de modo que o vaso de borbulhamento não pode operar de maneira suave.

Divulgação

Problema técnico

Um objetivo da presente invenção é permitir que material residual seja introduzido mais facilmente em uma fornalha de pirólise e impeça gás de vazar para o exterior através de uma abertura de introdução.

Outro objetivo da presente invenção é introduzir material residual de maneira contínua ao mesmo tempo em que mantém de maneira estável um ambiente de decomposição térmica na fornalha de pirólise.

Ainda outro objetivo da presente invenção é reduzir o nível de contaminação de gás gerado depois que decomposição térmica tenha sido realizada.

Ainda outro objetivo da presente em invenção é impedir gás de escoar de volta ao decompor materiais residuais termicamente. Solução técnica

Para alcançar os objetivos da presente invenção é fornecido um aparelho de pirólise de um material residual que inclui uma fornalha de pirólise que decompõe termicamente combustível fornecido na fornalha de pirólise e um material residual introduzido utilizando o ar introduzido através de uma abertura de entrada de ar para gás de descarga, uma porta superior instalada em uma porção superior da fornalha de pirólise, de tal modo que a porta superior esteja aberta ou fechada, e fechada depois que o material residual tenha sido introduzido, uma porta inferior instalada abaixo da porta superior de tal modo que a porta inferior esteja aberta ou fechada, definir um espaço de armazenagem conjunto entre a porta inferior e a porta superior e introduzir um material residual armazenado no espaço de armazenagem para o interior da fornalha de pirólise e uma unidade de purificação de gás que recebe gás descarregado da fornalha de pirólise, aerar o gás para água de modo que um material tóxico do gás é absorvido na água, e purificar o gás através de um filtro.

A porta superior da fornalha de pirólise é dotada em uma sua metade superior de uma abertura de introdução de material residual que tem uma cobertura que é aberta ou fechada. As portas superior e inferior são controladas de maneira

automática para estarem abertas ou fechadas com uma diferença de tempo predeterminada e operadas por um cilindro.

Em outro aspecto é fornecido um aparelho para pirólise de um material residual que inclui uma fornalha de pirólise que decompõe termicamente um material residual introduzido em um espaço interior da fornalha de pirólise utilizando ar introduzido através de uma abertura de entrada de ar para descarregar gás em um tubo de descarga, uma válvula principal conectada com o tubo de descarga instalada em um tubo principal que comunica com uma parte interior da fornalha de pirólise e ligada em decomposição térmica do material residual para ajustar de maneira adequada uma pressão interna da fornalha de pirólise, uma sub-válvula conectada com o tubo de descarga, instalada em um sub-tubo que comunica com a parte interior da fornalha de pirólise, e ligada se a pressão interna da fornalha de pirólise excede uma pressão pré ajustada, para descarregar gás, e uma unidade de purificação de gás que recebe gás descarregado da fornalha de pirólise, aerar o gás para água de modo que um material tóxico do gás seja dissolvido na água, e purificar o gás através de um filtro.

O aparelho de pirólise ainda inclui uma válvula de remoção de gás conectada com o tubo de descarga e instalada em um tubo de remoção de gás que se comunica com o espaço de armazenagem para descarregar o gás remanescente no espaço de armazenagem.

O aparelho de pirólise ainda inclui uma bomba de descarga que serve como uma fonte de energia para descarregar gás da fornalha de pirólise e do espaço de armazenagem. A bomba de descarga opera a uma RPM mais elevada do que uma RPM normal para descarregar o gás quando a sub-válvula ou a válvula de remoção de gás está aberta.

O aparelho de pirólise ainda inclui um tubo de descarga para descarregar gás descarregado de um vaso de borbulhamento, uma unidade de redução de monóxido de carbono para fazer um componente monóxido de carbono do gás introduzido reagir com catalisador e mudar o monóxido de carbono para dióxido de carbono, fazer gás descarregado do vaso de borbulhamento reagir com catalisador para baixar a concentração do gás de modo que gás que tem uma concentração reduzida é descarregado através do tubo de descarga, e um aquecedor para aquecer o gás fazendo contato com o catalisador em uma temperatura adequada, de modo que o gás reage com o catalisador.

O aparelho de pirólise ainda inclui ímãs fornecidos em uma abertura de entrada para suprir ar para a fornalha de pirólise. Efeitos vantajosos

Como descrito acima, de acordo com a presente invenção, portas superior e inferior são instaladas em dobro na porção de introdução de material residual utilizada para introduzir materiais residuais. A porta inferior é aberta em um estado em que a porta superior está fechada. Consequentemente, o gás remanescente entre as portas superior e inferior não vaza para o exterior, de modo que um ambiente de trabalho pode ser melhorado. Uma vez que as portas são operadas por cilindros, a trabalhabilidade pode ser melhorada.

De acordo com a presente invenção o tubo de descarga é instalado na porta de descarga, e monóxido de carbono do gás é mudado para dióxido de carbono. Consequentemente, a concentração de gás descarregado pode ser reduzida.

De acordo com a presente invenção se a pressão interna da fornalha de pirólise é aumentada, gás pode ser descarregado de maneira efetiva pela sub-válvula. Consequentemente, o gás pode ser impedido de escoar de volta, e a decomposição térmica dos materiais residuais pode ser realizada de maneira estável.

De acordo com a presente invenção o elemento alcatrão impede que o rendimento operacional seja reduzido devido à armazenagem de componentes de alcatrão e realiza facilmente a manutenção. A unidade de descarga de dreno é instalada e manipulada de maneira simples, de modo que drenos podem ser facilmente descarregados. O aquecedor e a unidade de redução de monóxido de carbono são instalados de maneira separada, de modo que o tempo de manutenção pode ser aumentado. A descarga de gás tóxico pode ser impedida e o custo de manutenção operacional pode ser economizado.

Descrição de desenhos

A figura 1 é um aparelho para incinerar um material residual inflamável de acordo com a técnica relacionada;

A figura 2 é uma vista que mostra uma fornalha de pirólise de acordo com a técnica relacionada;

A figura 3 é uma vista que mostra a estrutura de um aparelho de pirólise de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção na qual um plano vertical do aparelho de pirólise corresponde ao terreno;

A figura 4 uma vista que mostra a estrutura de uma abertura de introdução de material residual do aparelho de pirólise de acordo com a primeira modalidade da presente invenção; e

A figura 5 é uma vista que mostra a estrutura de um aparelho de pirólise de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

A figura 6 é uma vista que mostra uma superfície em seção do elemento alcatrão de acordo com uma modalidade tomada como exemplo da presente invenção.

Melhor modo

Modo para a invenção

Daqui em diante um aparelho de pirólise de acordo com uma modalidade tomada como exemplo da presente invenção será descrito com referência aos desenhos que acompanham.

A figura 3 é uma vista que mostra a estrutura de um aparelho de pirólise de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção e a figura 4 é uma vista que mostra a estrutura de uma abertura de introdução de material residual do aparelho de pirólise de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

Como mostrado nas figuras 3 e 4 o aparelho de pirólise de acordo com a presente invenção inclui uma fornalha de pirólise 1. A fornalha de pirólise 1 está divulgada no Pedido de Patente Coreana Número 10-2008- 0042579 pelo requerente do presente Pedido, no qual diversos materiais residuais podem ser decompostos termicamente sob uma temperatura de aproximadamente

300 °C, enquanto dioxina ou mau cheiro estão sendo impedidos.

A fornalha de pirólise 1 é um lugar no qual materiais residuais são realmente decompostos por meio de aquecimento e circundado por tijolos refratários 2. Os tijolos refratários 2 têm uma forma cilíndrica e formam uma região fechada para circundar a fornalha de pirólise 1 para isolar realmente a fornalha de pirólise do espaço externo.

Uma vez que a superfície lateral e a superfície de fundo da fornalha de pirólise 1 fazem contato até uma região de reação de decomposição térmica de acordo com o estado de entrada de materiais residuais, uma temperatura elevada que excede uma temperatura de decomposição térmica pode ocorrer de maneira localizada. Consequentemente, a superfície lateral e a superfície de fundo da fornalha de pirólise podem ser construídas utilizando os tijolos refratários 2. Contudo, uma vez que a porção superior da fornalha de pirólise 1 faz contato apenas com gás depois da reação, mesmo uma região local da porção superior da fornalha de pirólise 1 não está exposta a uma temperatura anormal. Consequentemente, os tijolos refratários 2 podem não ser fornecidos na porção superior da fornalha de pirólise 1. Contudo, um elemento de proteção contra a temperatura elevada pode ser instalado na porção superior da fornalha de pirólise 1 de acordo com os lugares de instalação para finalidade de segurança.

Enquanto isso, aberturas de entrada de ar 4 e 5 (ver figura 2) são fornecidas na porção inferior da fornalha de pirólise 1 para suprir ar para decomposição térmica para a fornalha de pirólise 1. A abertura de entrada de ar é fornecida de tal maneira que uma pluralidade de válvulas circunda as arestas da fornalha de pirólise 1. Uma passagem de ar da abertura de entrada de ar é dotada nela de um ímã para formar um campo magnético. Dois ou quatro imãs são ligados sobre paredes interiores da passagem de ar para aplicar um campo magnético ao ar que passa através da passagem de ar. Neste caso, pólos norte dos ímãs podem estar voltados um para o outro ou pólos norte e sul dos ímãs podem estar voltados um para o outro. Em adição, os pólos norte e sul dos ímãs podem estar deslocados um do outro. Quando ar é introduzido em um estado em que o campo magnético é aplicado ao ar, fogo não é reconhecido mesmo em decomposição térmica em baixa temperatura. Contudo, se ar é introduzido sem o campo magnético fogo pode ser reconhecido na decomposição térmica em baixa temperatura. Consequentemente, aplicar um campo magnético à passagem de ar da abertura de entrada de ar é muito importante.

A fornalha de pirólise 1 é dotada nela de um suporte superior para material residual 6 e um suporte inferior para material residual 8. Materiais residuais introduzidos na fornalha de pirólise 1 são suportados pelos suportes para material residual superior e inferior 6 e 8. Os suportes superior e inferior para material residual 6 e 8 são dotados neles com um módulo de transferência de calor (não mostrado) tal como carvão, para fornecer calor requerido para decomposição térmica dos materiais residuais. Embora não mostrado, outros detalhes da fornalha de pirólise 1 estão divulgados no Pedido de Patente Coreana Número 10-2008-0042579.

Uma abertura de introdução de material residual 10 é fornecida em uma porção superior aberta da fornalha de pirólise 1. A abertura de introdução de material residual 10 tem uma largura e uma altura menores do que aquelas da fornalha de pirólise 1. A abertura de introdução de material residual 10 se salienta da fornalha de pirólise 1 e é instalada em uma altura predeterminada. A abertura de introdução de material residual 10 é um lugar no qual materiais residuais são armazenados de maneira primária antes que Os materiais residuais sejam colocados na fornalha de pirólise 1.

A abertura de introdução de material residual 10 é aberta ou fechada por uma cobertura 12. A cobertura 12 é montada de maneira rotativa em uma extremidade superior da abertura de introdução de material residual para abrir ou fechar a abertura de introdução de material residual 10.

Em adição, a abertura de introdução de material residual 10 é dotada nela de um espaço de armazenagem 14 no qual materiais residuais são armazenados de maneira primária. O espaço de armazenagem 14 é dotado em suas porções superior e inferior com portas rotativas superior e inferior 16 e 18, respectivamente. As portas superior e inferior 16 e 18 giram por meio de cilindros superior e inferior 17 e 19 instalados nas superfícies laterais da abertura de introdução de material residual 10. Como mostrado na figura 3, a porta superior 16 é rotativa para cima e a porta inferior 18 é rotativa para baixo.

De acordo com a presente invenção, as portas são instaladas em dobro na abertura de introdução de material residual 10 de modo que gás gerado de materiais residuais é impedido de vazar para o exterior. Em detalhe, as portas 16 e 18 não são abertas de maneira simultânea, mas abertas com uma diferença de tempo predeterminada por meio de um programa adicional.

Em adição, uma vez que as portas duplas são instaladas na abertura de introdução de material residual 10, o ambiente de decomposição térmica da fornalha de pirólise 1 pode ser mantido de maneira estável, de modo que materiais residuais podem ser introduzidos de maneira contínua.

Em detalhe, quando um operário comprime um botão de partida no estado aberto da cobertura 12, a porta superior 15 é aberta de modo que Os materiais residuais podem ser introduzidos. Então, depois de decorridos 10 segundos a porta superior pode ser fechada de maneira automática, ou pode ser fechada de maneira manual. Se um tempo predeterminado decorre depois que a porta superior está fechada, a porta inferior 18 é aberta, de modo que Os materiais residuais podem ser introduzidos na fornalha de pirólise 1. A operação automática é controlada por um controlador. O controlador pode incluir um controlador eletrônico típico para receber sinais a partir de um sensor, para controlar dispositivos operacionais. O controlador não está mostrado nos desenhos que acompanham para evitar complexidade dos desenhos.

O gás gerado a partir dos materiais residuais é bloqueado pelas portas superior e inferior 16 e 19 de modo que vazamento de gás pode ser minimizado e ar externo não é introduzido na fornalha de pirólise 1. Em adição, somente se o operário comprimir o botão de partida o procedimento acima é alcançado, de modo que trabalho de decomposição térmica pode ser simplificado.

Em adição, depois que Os materiais residuais são introduzidos na fornalha de pirólise 1, gás remanescente no espaço de armazenagem 14 no estado fechado da porta inferior 18 é descarregado para o exterior por meio de uma válvula de remoção de gás 30 a ser descrita abaixo.

Como descrito acima, uma vez que as portas superior e inferior 16 e 18 são abertas ou fechadas com uma diferença de tempo predeterminada, Os materiais residuais podem ser decompostos de maneira contínua. Em detalhe, de maneira convencional, depois que Os materiais residuais tenham sido completamente decompostos, a cobertura 12 pode ser aberta e materiais residuais podem ser introduzidos e decompostos termicamente. Contudo, de acordo com a presente invenção, a porta superior 16 pode ser aberta de modo que novos materiais residuais podem ser introduzidos durante a decomposição térmica de materiais residuais existentes. Em adição, durante a decomposição térmica dos materiais residuais a porta inferior 18 pode abrir e materiais residuais podem ser adicionalmente introduzidos. Consequentemente, decomposição térmica pode ser conseguida de maneira contínua.

Um tubo principal 20 é instalado na fornalha de pirólise 1 para comunicar com um exterior. O tubo principal 20 se comunica com a parte interna da fornalha de pirólise 1 para ajustar de maneira adequada a pressão da fornalha de pirólise 1. Gás descarregado através do tubo principal 20 é ajustado por meio de uma válvula principal 22. A válvula principal 22 é controlada para estar sempre ligada se o aparelho de pirólise está ligado, e para ser fechada se o aparelho de pirólise está desligado. Portanto, de acordo com a presente invenção, quando o aparelho de pirólise está no estado ligado o gás da fornalha de pirólise 1 é descarregado através do tubo principal 20, de modo que pressão pode ser mantida de maneira adequada.

Para referência, a pressão da fornalha de pirólise 1 é medida por um medidor externo de pressão diferencial.

A fornalha de pirólise 1 é dotada nela de um sub-tubo 24 bem como o tubo principal 20 para a finalidade de comunicação com o exterior. Gás descarregado através do sub-tubo 24 é ajustado por meio de uma sub- válvula 26. A sub-válvula 26 descarrega gás através do sub-tubo 24 quando a pressão interna da fornalha de pirólise é mais elevada do que um valor de pressão pré-ajustado, de modo que o gás não pode ser descarregado somente através do tubo principal 20. Em outras palavras, a válvula principal 22 é sempre mantida em um estado aberto e a sub-válvula 26 pode ser aberta ou fechada de acordo com a pressão interna da fornalha de pirólise 1.

Enquanto isso, gás remanescente no espaço de armazenagem 14 da abertura de introdução de material residual 10 é descarregado através de um tubo de remoção de gás 28. O gás descarregado através do tubo de remoção de gás 28 é ajustado por uma válvula de remoção de gás 30. Em outras palavras, gás remanescente entre as portas superior e inferior 16 e 18 quando o material residual é introduzido, é removido através do tubo de remoção de gás 28 ligando a válvula de remoção de gás 30.

O tubo principal 20, o sub-tubo 24, e o tubo de remoção de gás 28, são combinados um com o outro em um tubo de descarga 32. O tubo de descarga 32 permite que gases descarregados através dos tubos 20, 24 e 28 encontrem um com outro e transfira os gases para vasos de borbulhamento 34 e 40. Os vasos de borbulhamento 34 e 40 fazem bolhas a partir do gás introduzido e descarregam as bolhas para cima. A água contida nos vasos de borbulhamento 34 e 40 é mantida em um nível mais elevado do que uma saída do tubo de descarga 32. A água contida nos vasos de borbulhamento 34 e 40 pode incluir produtos químicos tais como solução de dióxido de cálcio ou hidróxido de sódio, detergente sintético alcalescente e um anti-espumante de acordo, para a ação de neutralização de gás. Se gás é gerado nos vasos de borbulhamento 34 e 40, materiais tóxicos tais como materiais baseados em dioxina, componentes de alcatrão e componentes baseados em halogênios tais como cloreto e fluoreto ou licor pirolenhoso, são neutralizados.

O vaso de borbulhamento 40 é dotado em sua extremidade superior de uma passagem de fumaça 41 que tem uma forma de U. Os contaminantes de gás introduzido no vaso de borbulhamento 40 são adsorvidos por adsorventes 42 ao passar através da água. Os adsorventes 42 podem reduzir a toxidez de compostos orgânicos clorados tais como materiais baseados em dioxina ou materiais baseados em PCB que representam toxidez elevada, ou compostos orgânicos colorados tais como materiais baseados em clorobenzeno, que servem como precursores dos compostos tóxicos acima. Os adsorventes 42 podem incluir adsorventes inorgânicos tal como zeólito, sílica ou alumina bem como adsorventes de carbono tal como carvão ativado ou um carvão para cozinhar. Em adição, a toxina de gás submetida a absorventes 44 é removida quando o gás atravessa um filtro fornecido no vaso de borbulhamento 40.

Os vasos de borbulhamento 34 e 40, a passagem de fumaça 41, os adsorventes 42, os absorventes 44 e o filtro 46 para purificar gás, são referidos como um dispositivo de purificação de gás.

O gás submetido aos vasos de borbulhamento 40 atravessa uma bomba de descarga 48. A bomba de descarga 48 fornece energia de modo que gás que encheu a fornalha de pirólise Ieo espaço de armazenagem 14 pode ser descarregado. Se o gás que encheu a fornalha de pirólise tem uma pressão maior do que uma pressão predeterminada a sub-válvula 26 é ligada, de modo que a bomba de descarga 48 opera acima de uma RPM normal por um tempo predeterminado, por exemplo 40 segundos, para descarregar gás. Em adição, a bomba de descarga 48 opera em uma RPM elevada ao descarregar gás remanescente no espaço de armazenagem 14.

O gás que atravessou a bomba de descarga 48 é introduzido em um tubo de descarga 50. O tubo de descarga 50 é dotado nele de um aquecedor 52 e um dispositivo de redução de monóxido de carbono 54. O aquecedor 52 aquece gás a uma temperatura predeterminada para minimizar a umidade do gás, de modo que gás tenha um estado para reagir de maneira suave com um catalisador.

O dispositivo de redução de monóxido de carbono 54 acelera a reação com o gás para reduzir a concentração de gás. Em outras palavras, o dispositivo de redução de monóxido de carbono 54 reage com monóxido de carbono constituindo principalmente gás de descarga para fazer dióxido de carbono, de modo que a concentração do gás pode ser minimizada. Uma vez que o dispositivo de redução de monóxido de carbono 54 reage com gás purificado através dos adsorventes 42, absorventes 44 e filtro 46, uma quantidade menor de catalisador pode ser requerida e o tempo de vida do catalisador pode ser aumentado.

Daqui em diante será descrito o processo de decompor materiais residuais termicamente e o processo de descarregar o gás gerado no processo de decomposição térmica do aparelho de pirólise de acordo com a presente invenção.

Antes que Os materiais residuais sejam introduzidos, energia é fornecida para dispositivos para a finalidade de operação, e a fornalha de pirólise foi preparada.

Um operário comprime um botão externo de partida (não mostrado) no estado em que a cobertura 12 está aberta. Então a porta superior 16 é aberta e Os materiais residuais são introduzidos. A porta superior 16 é aberta ou fechada manualmente depois que decorre um tempo predeterminado. A porta inferior 18 é aberta em um estado em que a porta superior 16 está fechada. Em seguida, depois que Os materiais residuais são derrubados na fornalha de pirólise 1, a porta inferior 18 é fechada novamente. As operações automáticas das portas 16 e 18 são iniciadas ou terminadas de maneira simples através da operação de compressão do botão de partida do operário.

O gás remanescente no espaço de armazenagem 14 entre as

portas superior e inferior 16 e 18 é descarregado através do tubo de remoção de gás 28. Em outras palavras, a válvula de remoção de gás 30 é aberta e a bomba de descarga 48 descarrega gás de maneira efetiva, operando em uma RPM acima de normal. Neste caso a válvula principal 22 e a sub-válvula 26 estão no estado fechado. A válvula de remoção de gás 30 está em um estado aberto por um tempo predeterminado, por exemplo, aproximadamente 40 segundos, e fechada novamente. Os materiais residuais são decompostos termicamente na fornalha de pirólise 1.

A válvula principal 22 é aberta durante a decomposição térmica dos materiais residuais e a bomba de descarga 48 opera em uma RPM normal, de modo que o gás da fornalha de pirólise 1 pode ser mantido em uma pressão adequada.

Quando Os materiais residuais são termicamente de compostos através do procedimento acima, o gás que enche a fornalha de pirólise 1 pode ter uma pressão que excede um valor de pressão pré-ajustado. Se a pressão do gás excede o valor de pressão pré-ajustado o gás pode escoar de volta. Consequentemente, o gás deve ser descarregado para o exterior. A pressão interna da fornalha de pirólise 1 pode ser verificada por um medidor externo de diferença de pressão. Se a pressão interna da fornalha de pirólise 1 excede um valor de pressão pré-determinado, a sub-válvula 26 é aberta. De maneira simultânea, a bomba de descarga 48 opera em uma RPM acima de normal. O gás é descarregado através do tubo principal 20 e do sub-tubo 24 por meio da energia da bomba de descarga 48. Para referência, a válvula de remoção de gás 30 não está aberta, porém mantida em um estado fechado.

Os gases descarregados através do tubo principal 20 e do sub- tubo 24 se encontram um com o outro no tubo de descarga 32 e são introduzidos nos vasos de borbulhamento 34 e 40. O gás introduzido nos vasos de borbulhamento 34 e 40 é aerado em água dos vasos de borbulhamento 34 e 40, isto é, água que inclui detergente sintético alcalescente, um anti-espuma, solução de hidróxido de cálcio, hidróxido de sódio, ou outros produtos químicos. Neste procedimento de aeração, materiais tóxicos tais como materiais baseados em dioxina, componentes de alcatrão, componentes baseados em halogêneos tais como cloreto ou fluoreto, ou licor pirolenhoso, são neutralizados.

Em adição, gás (fumaça) que tenha atravessado o vaso de borbulhamento 40 atravessa os adsorventes 42, os absorventes 44 e o filtro 46 ao longo da passagem de fumaça 41, de modo que materiais que tensionam o ambiente, tais como materiais metais pesados ou materiais baseados em dioxina, são removidos do gás. Consequentemente, o gás pode ser purificado.

O gás que atravessou o vaso de borbulhamento 40 e a passagem de fumaça 41 é introduzido no tubo de descarga 50 através da bomba de descarga 48. O gás introduzido no tubo de descarga 50 é aquecido através do aquecedor 52 de modo que o gás tem uma temperatura para reagir de maneira suficiente com catalisadores. Então, o gás reage com os catalisadores de modo que monóxido de carbono é convertido em dióxido de carbono. Consequentemente, os contaminantes são removidos completamente do gás, de modo que gás purificado é descarregado para o exterior. De acordo com uma segunda modalidade da presente invenção, um elemento alcatrão 200 é adicionado à primeira modalidade da presente invenção, e um aquecedor 300 e um dispositivo de redução de monóxido de carbono 400 são instalados, de maneira separada em um tubo de descarga, de modo que uma operação mais segura pode ser realizada.

A fornalha de pirólise 1 e os componentes 100 da fornalha de pirólise 1 têm aspectos idênticos àqueles da primeira modalidade da primeira invenção exceto que as válvulas de dreno 36 e 43 são instaladas na porção inferior dos vasos de borbulhamento 34 e 40 para a conveniência da limpeza, uma janela de observação 45 é instalada adicionalmente no vaso de borbulhamento 40, de modo que a parte interior do vaso de borbulhamento 40 pode ser observada, e uma unidade de descarregamento de dreno 47 é fornecida na porção extrema de uma passagem de fumaça 41 inversa conformada em U.

A unidade de descarregamento de dreno 47 é conectada à porção extrema da passagem de fumaça através de uma válvula 47-1 para coletar drenos de modo que os drenos coletados podem ser descarregados para o exterior através da válvula 47-1. Quando o gás quente é aerado em um vaso de borbulhamento, purificado, e então descarregado para cima, o gás quente ganha umidade e é condensado na parede exterior da passagem de fumaça 41 que tem uma temperatura similar a uma temperatura ambiente. Consequentemente, água condensada deve ser removida da parede exterior da passagem de fumaça 45 e descarregada. Neste caso, a unidade de descarga de dreno 47 é requerida.

De acordo com a primeira modalidade o aquecedor 52 e a unidade de redução de monóxido de carbono 54 são instalados em um estojo vertical. Contudo, de acordo com a presente modalidade o aquecedor 300 é instalado em um estojo individual que tem um comprimento mais longo na direção horizontal, e a unidade de redução de monóxido de carbono 400 é instalada em um estojo individual e arranjada em uma direção vertical. Então a bomba de descarga 48 é instalada na extremidade traseira da unidade de redução de monóxido de carbono 400. Se o aquecedor e a unidade de redução de monóxido de carbono acomodada em um estojo de acordo com a primeira modalidade são separadas uma da outra, os componentes metálicos são orientados na direção transversal quando catalisador metálico é utilizado, de modo que os componentes metálicos possam cair no aquecedor e fazer contato com um fio de nicromo do aquecedor, com isto provocando pontos.

O aquecedor ajusta a temperatura de gás aquecido. Em outras palavras, o aquecedor controla energia através da detecção de temperatura de gás de uma abertura de saída da unidade de redução de monóxido de carbono, de modo que uma temperatura adequada do gás pode ser mantida. Uma vez que monóxido de carbono está submetido a reação exotérmica quando o monóxido de carbono é mudado para dióxido de carbono para aumentar uma temperatura, o ajustamento de temperatura do aquecedor é requerido para manter a temperatura adequada.

O elemento de alcatrão 200 pode incluir, genericamente, um ciclone ou um coletor de poeira do tipo filtro para coletar poeira do gás. A superfície em seção do elemento alcatrão 200, de acordo com uma modalidade tomada como exemplo da presente invenção, está mostrada na figura 6.

O elemento alcatrão 600 inclui uma placa divisória 230 que tem uma superfície de seção em forma de "T" em um estojo 240 e é ligada a uma cobertura de estojo 245 para guiar o escoamento de ar na direção das setas. O estojo 240 e a cobertura de estojo 245 são acoplados um com o outro na forma de um flange. Consequentemente, o estojo 240 e a cobertura de estojo 245 são separados um do outro para finalidade de limpeza de acordo com ocasiões. O tubo de descarga 32 da fornalha de pirólise é conectado a um tubo de entrada 210 do elemento alcatrão 200, e um tubo de saída do elemento alcatrão 200 é conectado a um tubo de entrada do vaso de borbulhamento 34.

O gás escoa na direção das setas dentro do elemento alcatrão 200. Contudo, quando o gás colide com uma placa divisória de modo que a direção do escoamento de gás é mudada, partículas de alcatrão são separadas do escoamento do gás, de modo que as partículas de alcatrão são empilhadas no elemento alcatrão 200. Se uma lâmina horizontal 235 é ligada à placa divisória, as partículas de alcatrão podem ser empilhadas de maneira mais efetiva. As partículas de alcatrão empilhadas e poeiras são limpas através da separação do estojo 200 e da cobertura de estojo 245.

Uma vez que operação da fornalha de pirólise de acordo com a segunda modalidade é idêntica à operação da fornalha de pirólise de acordo com a primeira modalidade, os detalhes da operação da fornalha de pirólise de acordo com a segunda modalidade são omitidos. A descarga de alcatrão empilhado ou a manipulação da unidade de descarga de dreno 47 podem ser realizadas de maneira manual.

Embora as modalidades tomadas como exemplo da presente invenção tenham sido descritas, está entendido que a presente invenção não deveria estar limitada a estas modalidades tomadas como exemplo, porém diversas mudanças e modificações podem ser feitas por alguém de talento ordinário na técnica dentro do espírito e escopo da presente invenção, como reivindicado daqui em diante.

Claims (12)

1. Aparelho de pirólise de um material residual, caracterizado pelo fato de compreender: uma fornalha de pirólise que decompõe termicamente combustível fornecido na fornalha de pirólise e um material residual introduzido utilizando ar introduzido através de uma abertura de entrada de ar para gás de descarga; uma porta superior instalada em uma porção superior da fornalha de pirólise de tal modo que a porta superior está aberta ou fechada e fechada depois que o material residual tenha sido introduzido; uma porta inferior instalada abaixo da porta superior, de tal modo que a porta inferior está aberta ou fechada definindo um espaço de armazenagem conjunto entre a porta inferior e a porta superior e introduzindo um material residual armazenado no espaço de armazenagem para a fornalha de pirólise; e uma unidade de purificação de gás que recebe gás descarregado da fornalha de pirólise, aera o gás para água de modo que um material tóxico do gás é adsorvido na água e purifica o gás através de um filtro.

2. Aparelho de pirólise de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porta superior da fornalha de pirólise é dotada em uma extremidade superior da mesma de uma a abertura de introdução de material residual que tem uma cobertura que é aberta ou fechada.

3. Aparelho de pirólise de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de as portas superior e inferior serem controladas de maneira automática para serem abertas ou fechadas com uma diferença de tempo predeterminada, e operadas por um cilindro.

4. Aparelho de pirólise de um material residual, caracterizado pelo fato de compreender: uma fornalha de pirólise que decompõe termicamente um material residual introduzido em um espaço interior da fornalha de pirólise utilizando ar introduzido através de uma abertura de entrada de ar para gás de descarga em um tubo de descarga; uma válvula principal conectada ao tubo de descarga, instalada em um tubo principal que comunica com uma parte interior da fornalha de pirólise e ligada em uma decomposição térmica do material residual, para ajustar de maneira adequada uma pressão interna da fornalha de pirólise; uma sub válvula conectada com o tubo de descarga, instalada em um sub-tubo que comunica com a parte interior da fornalha de pirólise e ligada se a pressão interna da fornalha de pirólise exceder uma pressão pré- ajustada para o gás de descarga; e uma unidade de purificação de gás que recebe gás descarregado da fornalha de pirólise, aera o gás para água de modo que um material tóxico do gás é adsorvido na água e purifica o gás através de um filtro.

5. Aparelho de pirólise de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de ainda compreender uma porta superior instalada em uma porção superior da fornalha de pirólise, de tal modo que a porta superior está aberta ou fechada e fechada depois que o material residual tenha sido introduzido; uma porta inferior instalada abaixo da porta superior, de tal modo que a porta inferior é aberta ou fechada definindo um espaço de armazenagem conjunto entre a porta inferior e a porta superior e que introduz um material residual armazenado no espaço de armazenagem para a fornalha de pirólise; e uma válvula de remoção de gás conectada com o tubo de descarga, e instalada em um tubo de remoção de gás que comunica com o espaço de armazenagem para descarregar gás remanescente no espaço de armazenagem.

6. Aparelho de pirólise de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de ainda compreender uma bomba de descarga que serve como uma fonte de energia para descarregar gás a partir da fornalha de pirólise e do espaço de armazenagem, no qual a bomba de descarga opera em uma RPM mais elevada do que uma RPM normal para descarregar o gás quando a sub-válvula ou a válvula de remoção de gás está aberta.

7. Aparelho de pirólise de acordo com uma das reivindicações 1 até 6, caracterizado pelo fato de a unidade de purificação de gás incluir: um vaso de borbulhamento que armazena água nele e que aera gás descarregado a partir da fornalha de pirólise para água, de modo que materiais tóxicos do gás são adsorvidos na água; uma passagem de gás que descarrega o gás do vaso de borbulhamento; um adsorvente fornecido na passagem de gás para reduzir os materiais tóxicos do gás; um absorvente fornecido na passagem de gás para reduzir mau cheiro do gás; uma seção filtro fornecida na passagem de gás para reduzir partículas do gás; uma unidade de redução de monóxido de carbono fornecida na passagem de gás para converter monóxido de carbono em gás inócuo; e uma bomba de descarga fornecida na passagem de gás para descarregar o gás para o ar.

8. Aparelho de pirólise de acordo com uma das reivindicações 1 até 6, caracterizado pelo fato de ainda compreender um ímã que aplica um campo magnético ao ar introduzido na fornalha de pirólise através da abertura de entrada de ar.

9. Aparelho de pirólise de acordo com uma das reivindicações -1 até 6, caracterizado pelo fato de ainda compreender uma unidade dreno de descarga fornecida em uma porção extrema de uma passagem de fumaça.

10. Aparelho de pirólise de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a abertura de entrada de ar ser instalada ao redor de uma extremidade inferior da fornalha de pirólise, a abertura de entrada de ar ser dotada de ímãs para formar um campo magnético, e pólos norte dos ímãs estarem voltados um para o outro, pólos norte e sul dos ímãs estarem voltados um para o outro, ou os pólos norte e sul dos ímãs estarem deslocados um do outro, sem estarem voltados um para o outro.

11. Aparelho de pirólise de acordo com uma das reivindicações 1 até 6, caracterizado pelo fato de ainda compreender um elemento alcatrão interposto entre uma saída de gás da fornalha de pirólise e um estágio frontal da unidade de purificação de gás, para remover componentes de alcatrão do gás gerado a partir da fornalha de pirólise.

12. Aparelho de pirólise de acordo com uma das reivindicações 1 até 6, caracterizado pelo fato de o gás se aerado em água de um vaso de borbulhamento que inclui um produto químico selecionado dentre o grupo que consiste de solução de hidróxido de cálcio, hidróxido de sódio, detergente sintético alcalescente, e um anti-espuma, de modo que um material tóxico selecionado dentre o grupo que consiste de materiais baseados em dioxina, componentes de alcatrão, componentes baseados em halogênios que incluem cloreto ou fluoreto, e licor pirolenhoso serem neutralizados.