PL238808B1 - Sposób i instalacja do termicznej utylizacji odpadów syntetycznych w tym z tworzyw sztucznych zawierających znaczne ilości chloru - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób do termicznej utylizacji odpadów syntetycznych w tym tworzyw sztucznych, zawierających znaczne ilości chloru - powyżej 1%, który charakteryzuje się tym, że rozdrobnione do wymiarów poniżej 100 mm odpady wprowadza się do komory obrotowej (2), w której odchlorowuje się je w procesie ich niskotemperaturowej pirolizy w temperaturze 250 - 350°C, wydzielany z odpadów w komorze obrotowej (2) chlorowodorowy gaz pirolityczny kierowany jest następnie do kanału wychładzania (5), w którym na powierzchniach chłodzonego wodą kondensatora schładzającego (5.2) schładza się go do temperatury poniżej 100°C, następnie schłodzony chlorowodorowy gaz pirolityczny kierowany jest do komory adsorpcji chlorowodoru (6), w której wnętrzu rozpylany dyszami gazowymi (6.1), natryskiwany jest wodnym roztworem wapnia w postaci chlorku wapnia lub węglanu wapnia, a adsorbujące chlorowodór kropelki natryskiwanego roztworu wapnia, tworzące uwodniony roztwór chlorku wapnia przy użyciu nagrzewnicy (6.4) odparowuje się, powstała w komorze obrotowej (2) wstępnego odgazowania faza stała odpadów jest transportowana do komory obrotowej (8) końcowego odgazowywania, w której prowadzi się proces ich pirolizy w temperaturze 800 - 900°C, powstały w komorze obrotowej (8) końcowego odgazowania w procesie pirolizy gaz pirolityczny i popiół denny kieruje się do komory fluidalnej (9), w której spala się je odpowiednio w jej górnej części i w złożu fluidalnym, przy czym temperaturę spalania gazu pirolitycznego utrzymuje się w zakresie do 1250°C poprzez rozdział strumienia powietrza potrzebnego do całkowitego spalenia gazu pirolitycznego na kilka strumieni wprowadzanych na różnych wysokościach komory fluidalnej (9), a wytworzone w komorze fluidalnej (9) spaliny kieruje się do kotła odzysknicowego (14), w którym oddają ciepło znajdującym się w nim powierzchniom ogrzewalnym (14.4, 14.5, 14.6). Przedmiotem zgłoszenia jest też instalacja do termicznej utylizacji odpadów syntetycznych, w tym z tworzyw sztucznych, zawierających znaczne ilości chloru, która charakteryzuje się tym, że zbudowana jest z komory obrotowej (2) odchlorowania odpadów, od strony czołowej złączonej z przedpaleniskiem (3) i podajnikiem odpadów (1), a od strony przeciwnej zamkniętej kanałem wylotowym (4), od góry złączonym z kanałem wychładzania (5) chlorowodorowego gazu pirolitycznego, w którym umiejscowiony jest złączony z chłodnią wentylatorową (5.1) kondensator schładzający (5.2), kolejno złączonym rurociągiem z komorą adsorpcji chlorowodoru (6), przy czym kanał wylotowy (4) od dołu poprzez wyposażony w schładzający go płaszcz wodny (7.1) podajnik (7) fazy stałej odpadów z komory obrotowej (2) odchlorowania odpadów połączony jest z wyposażoną w palnik rozpałkowy (8.1) komorą obrotową (8) końcowego odgazowania odpadów od strony wylotu zamkniętą komorą fluidalną (9), która poprzez feston (9.13) złączona jest z kotłem odzysknicowym (14), którego powierzchnie ogrzewalne (14.4, 14.5) połączone są z nagrzewnicą (6.4), umiejscowioną w komorze adsorpcji chlorowodoru (6), w której w dolnej części zainstalowana jest wanna (6.3), a w górnej złączone poprzez pompę (6.7) ze zbiornikiem (6.6) roztworu wapnia dysze (6.2), pod którymi umiejscowione są dysze gazowe (6.1) rurociągu biegnącego z komory wychładzania (5).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i instalacja do termicznej utylizacji odpadów syntetycznych w tym z tworzyw sztucznych zawierających znaczne ilości chloru - powyżej 1% ilości masowej.

Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 210283 sposób termicznego spalania odpadów organicznych i nieorganicznych, zwłaszcza toksycznych odpadów chemicznych i przemysłowych, metali ciężkich, popiołów lotnych i popiołów ze spalarni, wszelkich produktów azbestowych, odpadów komunalnych i toksycznych osadów z oczyszczalni ścieków, obejmujący proces przygotowania wsadu przez segregację odpadów i oddzielenie skalnych i ceramicznych odpadów oraz odpadowych produktów ze szkła i metali, a także poprzez rozdrobnienie i zważenie za pomocą wagoprzenośnika. Przygotowany wsad wprowadza się do obrotowej komory spalania, w której wsad suszy się i odgazowuje poprzez spalanie gazu ziemnego w czasie rozruchu instalacji i urządzeń spalających, a po osiągnięciu założonych parametrów eksploatacyjnych instalację i urządzenia spalające w tej instalacji przestawia się na spalanie gazu syntezowego z wykorzystaniem gorącego powietrza i energii elektrycznej pochodzącej z generatora prądowego uruchamianego turbiną parową lub silnikiem tłokowym Spillinga, zasilanym parą wodną wytworzoną we fluidalnej komorze spalania i w kotle odzysknicowym. W komorze obrotowej prowadzi się proces suszenia i szybkiej pirolizy w temperaturze 850°C, jeżeli ilość chloru w odpadach jest mniejsza od 1% i w temperaturze 1100°C, jeżeli ilość chloru jest większa od 1%.

Rygory termicznej utylizacji odpadów obwarowane są wieloma uwarunkowaniami technologicznymi, technicznymi i ekologicznymi, które wynikają z wielu Rozporządzeń Krajowych i Dyrektyw Unijnych odnoszących się do składowania, przekształcania i likwidacji odpadów przynależnych do różnych grup zagrożenia ekologicznego. Czynnikiem, który w sposób drastyczny czyni różnicę w parametrach technologicznych procesu termicznej destrukcji odpadów jest zawartość chloru w odpadach. Jeżeli ilość chloru w odpadach jest mniejsza od 1% wówczas proces utylizacji może przebiegać w temperaturze nieco wyższej od 800°C, a czas przebiegu procesu w przestrzeni reakcyjnej, gdzie będzie przebiegał proces pełnego utleniania utylizowanych odpadów może trwać około 2 s. Radykalnie zmieniają się parametry technologiczne procesu, gdy zawartość chloru w odpadach jest wyższa od 1%. W tym przypadku temperatura procesu musi być wyższa od 1100°C, a czas trwania procesu w tych warunkach termicznych musi trwać powyżej 2 s. Wymóg ten dotyczy znacznej grupy odpadów komunalnych, a przede wszystkim odpadów medycznych, w których zawartość chloru z reguły przekracza 1%. Zawartość chloru w utylizowanych odpadach w sposób odgórny narzuca więc warunki technologiczne, jakie muszą być spełnione, aby były zgodne z Rozporządzeniami Krajowymi i Dyrektywami Unijnymi. Instalacja i przebiegający proces utylizacji muszą wyeliminować czynniki prowadzące do powstania groźnych składników gazowych w postaci dioksyn i furanów, dla których prekursorem są elementarne związki chloru oraz parametry termiczne (temperatura procesu) i chemiczne (koncentracja O2) w strefie reakcyjnej. Przy zawartości chloru w odpadach powyżej 1%, gdy reakcja spalania przebiega w temperaturach znacznie niższych od 1100°C i przy koncentracji tlenu poniżej 11% istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo, że w spalinach pojawiają się dioksyny i furany.

Instalacja realizująca proces termicznej utylizacji odpadów przynależnych do powyższej grupy zagrożeń musi wyeliminować ze swego cyklu technologicznego te czynniki procesu, które prowadzą do powstania i następnie emisji substancji gazowych, które są niebezpieczne dla otoczenia i wywierają szkodliwe działanie korodujące na elementy instalacji do utylizacji. Działanie chloru i siarki jest szczególnie szkodliwe w stosunku do metalowych elementów instalacji.

Znany jest z polskiego opisu patentowego PL135877 sposób unieszkodliwiania stałych i ciekłych odpadów poprodukcyjnych poprzez spalanie w piecu fluidalnym i neutralizację gazowych składników toksycznych, w których stałe i ciekłe odpady spala się jednocześnie w piecu fluidalnym, a otrzymane toksyczne produkty procesu spalania poddaje się neutralizacji przez chemisorpcję związków siarki przez cząstki warstwy fluidalnej oraz absorpcję związków chloru i pozostałych związków siarki w mokrym układzie oczyszczania, gdzie gorące spaliny z pieca kieruje się przez cyklon, rekuperator podgrzewu powietrza i kocioł. W sposobie odpady stałe wprowadza się w stanie częściowego rozdrobnienia lub nierozdrobnione do komory termicznie je granulującej i częściowo spalającej, a strumień gorących spalin kieruje się przez rekuperator podgrzewu spalin odprowadzanych do otoczenia, przy czym za rekuperatorem spaliny rozdziela się na dwa strumienie, z których jeden zawraca się powtórnie do warstwy fluidalnej, a drugi przez absorber i rekuperator podgrzewu spalin odprowadza do otoczenia.

Wadami znanych sposobów utylizacji odpadów są trudności neutralizacji powstających w procesie spalania związków chloru i siarki.

PL 238 808 B1

Celem rozwiązania według wynalazku jest utylizacja zawilgoconych i zatłuszczonych odpadów komunalnych, przemysłowych i szpitalnych zawierających znaczne ilości chloru i siarki w sposób wykluczający powstanie szkodliwych dla otoczenia związków zawierających atomy siarki i chloru i pozwalający w sposób optymalny termicznie wykorzystać energię chemiczną zawartą w odpadach.

Celem jest rozwiązanie pozwalające na odchlorowanie odpadów o znacznej zawartości chloru do poziomu poniżej 1% celem dalszej ich termicznej utylizacji jako odpadów o niskiej zawartości substancji szkodliwych dla środowiska. Ponadto, celem wynalazku jest wykorzystanie odzyskanego chloru dla wytworzenia surowca w budownictwie.

Sposób termicznej utylizacji odpadów syntetycznych, w tym z tworzyw sztucznych zawierających znaczne ilości chloru, to jest zawartości chloru powyżej 1%, według wynalazku charakteryzuje się tym, iż rozdrobnione do wymiarów poniżej 100 mm odpady wprowadza się do komory obrotowej, w której odchlorowuje się je w procesie ich niskotemperaturowej pirolizy w temperaturze 250-350°C, wydzielany z odpadów w komorze obrotowej chlorowodorowy gaz pirolityczny kierowany jest następnie do kanału wychładzania, w którym na powierzchniach chłodzonego wodą kondensatora schładzającego schładza się go do temperatury poniżej 100°C, następnie schłodzony chlorowodorowy gaz pirolityczny kierowany jest do komory adsorpcji chlorowodoru, w której wnętrzu rozpylany jest dyszami gazowymi i natryskiwany jest wodnym roztworem wapnia w postaci chlorku wapnia lub węglanu wapnia, przy czym adsorbujące chlorowodór kropelki natryskiwanego roztworu wapnia, tworzące uwodniony roztwór chlorku wapnia, przy użyciu nagrzewnicy odparowuje się i otrzymuje się chlorek wapnia, powstała w komorze obrotowej odchlorowania odpadów faza stała odpadów w postaci popiołu i półkoksu jest transportowana do komory obrotowej końcowego odgazowywania, w której prowadzi się proces ich pirolizy w temperaturze 800-900°C, powstały w komorze obrotowej końcowego odgazowywania w procesie pirolizy gaz pirolityczny i popiół denny kieruje się do komory fluidalnej, w której spala się je odpowiednio w jej górnej części i w złożu fluidalnym, przy czym temperaturę spalania gazu pirolitycznego utrzymuje się w zakresie do 1250°C poprzez rozdział strumienia powietrza potrzebnego do całkowitego spalenia gazu pirolitycznego na kilka strumieni wprowadzanych na różnych wysokościach komory fluidalnej, przy czym wytworzone w komorze fluidalnej spaliny kieruje się do kotła odzysknicowego, w którym oddają ciepło znajdującym się w nim powierzchniom ogrzewalnym.

Instalacja do termicznej utylizacji odpadów syntetycznych w tym z tworzyw sztucznych zawierających znaczne ilości chloru, to jest zawartości chloru powyżej 1%, według wynalazku charakteryzuje się tym, iż zbudowana jest z komory obrotowej odchlorowania odpadów, która od strony czołowej złączona jest z przedpaleniskiem i podajnikiem odpadów, a od strony przeciwnej zamknięta jest kanałem wylotowym od góry złączonym z kanałem wychładzania chlorowodorowego gazu pirolitycznego, w którym umiejscowiony jest złączony z chłodnią wentylatorową kondensator schładzający i który złączony jest rurociągiem chlorowodorowego gazu pirolitycznego z komorą adsorpcji chlorowodoru, przy czym od dołu kanał wylotowy, poprzez wyposażony w schładzający płaszcz wodny podajnik fazy stałej odpadów z komory obrotowej odchlorowania (wstępnego odgazowania) odpadów, połączony jest z wyposażoną w palnik rozpałkowy komorą obrotową końcowego odgazowywania odpadów od strony wylotu zamkniętą komorą fluidalną, która poprzez feston złączona jest z kotłem odzysknicowym, którego powierzchnie ogrzewalne połączone są z nagrzewnicą umiejscowioną w komorze adsorpcji chlorowodoru, w której w dolnej części zainstalowana jest wanna, a w górnej, złączone poprzez pompę ze zbiornikiem roztworu wapnia, dysze, pod którymi umiejscowione są dysze gazowe rurociągu chlorowodorowego gazu pirolitycznego biegnącego z kanału wychładzania.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest obniżenie zawartości chloru w odpadach do poziomu poniżej 1%, które to obniżenie pozwala na traktowanie ich jak odpadów nie podlegających specjalnym rygorom ze względu na znaczne ilości związków chloru, a także możliwość wykorzystania pozyskiwanego chloru.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony na rysunku Fig. 1 w postaci schematu instalacji do termicznej utylizacji odpadów syntetycznych.

Sposób termicznej utylizacji odpadów syntetycznych w tym z tworzyw sztucznych zawierających znaczne ilości chloru w przykładzie realizacji według wynalazku polega na tym, że rozdrobnione do wymiarów poniżej 100 mm odpady syntetyczne w tym z tworzyw sztucznych zawierające chlor w ilości powyżej 1% ilości masowej podajnikiem odpadów 1 wprowadza się do komory obrotowej 2 odchlorowania odpadów/wstępnego odgazowania, w której poddaje się je niskotemperaturowej pirolizie w temperaturze 200+350°C. Temperaturę w powyższym zakresie w komorze obrotowej 2 odchlorowania odpadów wytwarza się przy użyciu przyłączonego do czołowej płyty komory obrotowej 2 odchlorowania

PL 238 808 B1 odpadów przedpaleniska 3 wytwarzającego poprzez spalanie paliwa ciekłego lub gazowego spaliny o temperaturze 1200+1700°C oraz mającego w środkowej części kanał 3.1 doprowadzający spaliny z recyrkulacji o temperaturze 130+ 200°C. W tylnej części przedpaleniska 3 spaliny z recyrkulacji mieszają się ze spalinami wytwarzanymi przez spalanie paliwa ciekłego lub gazowego w palniku 3.2. Ilość wytworzonych spalin w palniku 3.2 przedpaleniska 3 regulowana jest poprzez moduł przypalnikowy 3.3 oraz klapę regulacyjną 3.4 przepływu powietrza. Ilość spalin z recyrkulacji doprowadzana do kanału 3.1 regulowana jest klapą regulacyjną 3.6. Mierzona termoelementem 3.5 temperatura spalin na wylocie z przedpaleniska 3 powinna zawierać się w przedziale 250+400°C. Proces wydzielania chlorowodoru z odpadów w komorze obrotowej 2 odchlorowania odpadów przebiega w atmosferze obojętnej, przy czym mierzony termoelementami 2.1 zakres zmian temperatury wzdłuż osi komory obrotowej 2 odchlorowania odpadów nie powinien przekraczać temperatur z zakresu 250+350°C. Otrzymywane w komorze obrotowej 2 odchlorowania odpadów gazy pirolityczne zawierają w przeważającym udziale objętościowym uwolniony z odpadów chlor, w postaci chlorowodoru. Ze względów technologicznych, termicznego rozkładu odpadów z tworzyw sztucznych oraz kinetyki termicznego rozkładu, zakres temperatur, w których odpady pozbywają się w znacznym stopniu związków chloru nie powinien przekraczać temperatur wyższych od 350°C. Biorąc pod uwagę kinetykę termicznego rozkładu materiałów syntetycznych, zakres temperatur do 350°C jest przedziałem, w którym usuwany jest z odpadów w znacznym udziale chlor i jego związki. Inne substancje, które są utworzone przez inne pierwiastki, w tym zakresie temperatur nie ulegają termicznej destrukcji. Właściwości powyższe dają możliwość dwuetapowego przeprowadzania procesu utylizacji odpadów. Odgazowany w temperaturze poniżej 350°C gaz pirolityczny zawiera w ilości objętościowej 80+90% związków chloru, głównie chlorowodoru. W trakcie niskotemperaturowej pirolizy odpadów wytwarzający się chlorowodorowy gaz pirolityczny gromadzi się w górnej części komory obrotowej 2 odchlorowania odpadów, a w dolnej jej części gromadzi się faza stała w postaci półkoksu (karbonizatu) i popiołu. Chlorowodorowy gaz pirolityczny z komory obrotowej 2 odchlorowania odpadów odprowadza się do górnej części złączonego z nią kanału wylotowego 4, a następnie do złączonego z nim kanału wychładzania 5, w którym umiejscowiony jest złączony z chłodnią wentylatorową 5.1 kondensator schładzający 5.2. Przepływ chlorowodorowego gazu pirolitycznego przez kanał wychładzania 5 odbywa się wskutek spadku jego ciśnienia za kondensatorem schładzającym 5.2, powstałym w wyniku ochłodzenia przepuszczanych chlorowodorowych gazów pirolitycznych przez powierzchnie schładzające kondensatora schładzającego 5.2. Kondensator schładzający 5.2 chłodzony jest zimną wodą o temperaturze 10+20°C, która chłodzona jest w chłodni wentylatorowej 5.1. Obieg wody chłodzącej przez powierzchnie rurowe kondensatora schładzającego 5.2 i chłodnię wentylatorową 5.1 wymusza pompa przewałowa 5.3. Przepływ wody chłodzącej przez kondensator schładzający 5.2 reguluje się tak, aby temperatura schłodzonych chlorowodorowych gazów pirolitycznych była nie większa jak 100°C, korzystnie wynosiła około 50°C. Schładzanie gazów pirolitycznych w zakresie od 350°C do poniżej 100°C, a korzystnie do 50°C powoduje spadek ciśnienia pomiędzy przekrojem wlotowym kanału wychładzania 5, którego pomiaru dokonuje manometr 5.4, a przekrojem wylotowym, którego pomiaru dokonuje manometr 5.5 w zakresie o 50+60 Pa. Z kanału wychładzania 5 chlorowodorowy gaz pirolityczny kierowany jest do komory adsorpcji chlorowodoru 6, w której adsorpcji chlorowodoru dokonuje się przy użyciu wodnego roztworu wapnia w postaci chlorku wapnia lub węglanu wapnia. Chlorowodorowy gaz pirolityczny do komory adsorpcji chlorowodoru 6 wprowadzany jest przy użyciu dysz gazowych 6.1, które rozprowadzają go po całej jej objętości. Umieszczonymi ponad dyszami gazowymi 6.1 w komorze adsorpcji chlorowodoru 6 dyszami 6.2 rozpylany jest wodny roztwór wapnia. Rozpylony przez dysze 6.2 strumień kropel o rozmiarach 50+200 μm omywa strumień gazu pirolitycznego wytworzony przez dysze gazowe 6.1, powodując adsorpcję gazu na powierzchni kropel. Adsorpcja gazu pirolitycznego na powierzchni kropel powoduje spadek temperatury i spadek objętości fazy gazowej, co skutkuje obniżeniem ciśnienia zarówno w czopuchu wylotowym kanału wychładzania 5, jak i w komorze adsorpcji chlorowodoru 6, powodując intensyfikację przepływu gazu pirolitycznego do dysz gazowych 6.1. Schłodzone kropelki roztworu z absorbowanym chlorowodorem (HCl) opadają do wanny 6.3, w której tworzą uwodniony roztwór chlorku wapnia (CaCh), który następnie ogrzewany jest przy użyciu nagrzewnicy 6.4 parowej lub wodnej, aż do całkowitego odparowania wody. Pozostały po odparowaniu chlorek wapnia stanowi pełnoprawny surowiec budowlany. Powstałe w nagrzewnicy 6.4 opary pochodzące z odparowania wody z uwodnionego chlorku wapnia odprowadzane są do instalacji odprowadzania oparów 6.5. Czynnik grzewczy do nagrzewnicy 6.4 do odparowania wody z wodnego roztworu chlorku wapnia jest pobierany z kolektora kotła odzysknicowego 14. Wodny roztwór wapnia ze zbiornika 6.6 podawany jest do rozpylających go dysz gazowych 6.1 przy użyciu pompy 6.7. Faza stała

PL 238 808 B1 wstępnego odgazowania odpadów składająca się z półkoksu i popiołu z komory obrotowej 2 odchlorowania odpadów kierowana jest do dolnej części kanału wylotowego 4, skąd podajnikiem 7 zabezpieczonym przed przegrzaniem płaszczem wodnym 7.1 podawana jest do komory obrotowej 8 końcowego odgazowywania odpadów przez okno wlotowe umiejscowione w górnej ćwiartce jej płyty czołowej. Wprowadzony do komory obrotowej 8 końcowego odgazowywania półkoks i popiół zawierające śladowe ilości związków chloru traktowane są jako odpady nie podlegające specjalnym rygorom ze względu na znaczne ilości związków chloru. Wprowadzony do komory obrotowej 8 końcowego odgazowywania wsad nagrzewany jest spalinami wytworzonymi przez palnik 8.1. Pracą palnika 8.1 steruje moduł przypalnikowy 8.2 oraz klapa regulacyjna przepływu powietrza 8.3, tak aby temperatura wewnątrz komory obrotowej 8 końcowego odgazowywania mierzona termoelementami 8.4 umieszczonymi wzdłuż jej osi wzdłużnej była w zakresie 800+900°C. Powyższy zakres temperatur zapewnia z jednej strony pełne odgazowanie wprowadzonego do komory obrotowej 8 końcowego odgazowywania półkoksu, a z drugiej strony zabezpiecza proces przed tworzeniem się aglomeratów żużlowych, powodujących oklejanie fragmentów koksu przez roztopiony popiół. Powstały w komorze obrotowej 8 końcowego odgazowywania gaz pirolityczny, karbonizat i popiół kierowane są do komory fluidalnej 9, w której w górnej części spala się gaz pirolityczny, a w dolnej w złożu fluidalnym powstały w komorze obrotowej 8 końcowego odgazowywania karbonizat. W komorze fluidalnej 9 gaz pirolityczny spala się w kilku strefach, usytuowanych tak, aby temperatura w danej strefie nie była wyższa od 1250°C. Wymóg ten jest konieczny z uwagi na fakt powstawania w wyższych temperaturach nadmiernych ilości NOx, przy czym przedział temperatur w zakresie do 1250°C jest w pełni wystarczający, aby w obecności tlenu wszystkie gazy palne uległy spaleniu. Regulację stref temperaturowych osiąga się przez rozdział strumienia powietrza niezbędnego do spalenia gazów pirolitycznych na kilka strumieni, które wprowadza się w różne strefy komory fluidalnej 9, rozłożone wzdłuż jej wysokości. Regulację struktury płomienia gazów pirolitycznych w komorze fluidalnej 9 osiąga się przy pomocy dysz 9.1, 9.2, 9.3, do których doprowadza się strumienie powietrza o regulowanym, klapami regulacyjnymi 9.4, 9.5, 9.6, przepływie. Jedna dysza 9.1 stanowi również rolę uszczelnienia połączenia komory obrotowej 8 końcowego odgazowywania z komorą fluidalną 9. Powietrze wprowadzone do poszczególnych dysz 9.1,9.2, 9.3, kolejno licząc od dołu powinno być w zakresie: powietrze „pierwotne” 10+30%, powietrze „wtórne” 15+50%, a powietrze „trzecie” 25+50% całkowitej ilości powietrza niezbędnego do spalania. Oprócz karbonizatu i popiołu do złoża fluidalnego podawany jest z zasobnika 9.7 materiał inertny w postaci rozdrobnionego żużla lub piasku kwarcowego, który podawany jest podajnikiem 9.8 do okna wsypowego 9.9 umieszczonego nad złożem fluidalnym komory fluidalnej 9. Fluidyzacja złoża fluidalnego odbywa się przy pomocy powietrza z otoczenia i spalin z recyrkulacji. Powietrze z otoczenia podawane jest wentylatorem 10. Powietrze na wyjściu z wentylatora 10 jest podzielone na strumień powietrza zasilającego palnik rozpałkowy 8.1 komory obrotowej 8 końcowego odgazowywania, palnik rozpałkowy 9.10 złoża fluidalnego oraz na strumień powietrza zasilający strumień spalin z recyrkulacji tłoczony wentylatorem 11. Połączone strumienie powietrza i spalin z recyrkulacji zasilają wysokoprężny wentylator 12 o ciśnieniu od 0,4 do 1,2 MPa fluidyzujący złoże fluidalne. Spaliny do fluidyzacji złoża fluidalnego pobierane są z kanału spalinowego 13 poprzez wentylator 11. Gaz fluidyzacyjny podawany jest do skrzyń gazu fluidyzacyjnego 9.11. Wytworzone w komorze fluidalnej 9 spaliny przepływając przez feston 9.13 oczyszczają się na jego powierzchniach z fazy stałej, lotnego popiołu oraz par metali ciężkich. Osiadły na powierzchniach kształtowników festonu 9.13 oraz powierzchniach ogrzewalnych kotła odzysknicowego 14 popiół i wykrystalizowane pary metali ciężkich są zdmuchiwane przy pomocy zdmuchiwaczy 14.1 do złoża fluidalnego i do lejów zsypowych 14.2, 14.3, skąd odprowadzane są podajnikami do złoża fluidalnego. Przepływając przez kocioł odzysknicowy 14 spaliny oddają swe ciepło na powierzchniach ogrzewalnych w postaci przegrzewacza parowego 14.4, podgrzewacza wody 14.5 oraz podgrzewacza powietrza 14.6. Wytworzona para wodna oddaje swe ciepło w odbiorniku ciepła 15. Spaliny z kotła odzysknicowego 14 kanałem spalin 13 odprowadzane są do komina 16.

Instalacja do termicznej utylizacji odpadów syntetycznych w tym z tworzyw sztucznych zawierających znaczne ilości chloru, to jest chloru w ilości powyżej 1%, w przykładzie wykonania według wynalazku zbudowana jest z komory obrotowej 2 odchlorowania - wstępnego odgazowania odpadów, w której płytę czołową wbudowany jest, wyposażony w zasobnik, podajnik odpadów 1 oraz przedpalenisko 3 mające w swojej płycie czołowej, połączony z modułem przypalnikowym 3.3 oraz z klapą regulacyjną 3.4 przepływu powietrza, palnik 3.2 paliwa gazowego lub płynnego, a w środkowej części kanał 3.1 doprowadzający spaliny z recyrkulacji złączony poprzez klapę regulacyjną 3.6 rurociągiem z kanałem spalin 13. Na wylocie z przedpaleniska 3 zainstalowany jest termoelement 3.5. Wzdłuż osi komory obrotowej 2

PL 238 808 B1 odchlorowania odpadów zainstalowane są termoelementy 2.1. Otwór wylotowy komory obrotowej 2 odchlorowania odpadów zamknięty jest pionowym kanałem wylotowym 4, który w górnej części przechodzi w kanał wychładzania 5, a w dolnej zakończony jest, zawierającym płaszcz wodny 7.1, podajnikiem 7. W kanale wychładzania 5 zainstalowany jest, złączony z chłodnią wentylatorową 5.1, kondensator schładzający 5.2. Obieg wody chłodzącej przez kondensator schładzający 5.2 i chłodnię wentylatorową 5.1 wymusza pompa przewałowa 5.3. W kanale wychładzania 5 nad i pod kondensatorem schładzającym 5.2 zainstalowany jest manometr 5.4, 5.5. Kanał wychładzania 5, rurociągiem chlorowodorowego gazu pirolitycznego zakończonym dyszami gazowymi 6.1 chlorowodorowego gazu pirolitycznego, połączony jest z komorą adsorpcji chlorowodoru 6, w której nad dyszami gazowymi 6.1 chlorowodorowego gazu pirolitycznego zainstalowane są dysze 6.2 połączone poprzez pompę 6.7 z zasobnikiem 6.6 roztworu wapnia. W spodniej części komory adsorpcji chlorowodoru 6 umiejscowiona jest wanna 6.3, w której umiejscowiona jest nagrzewnica 6.4 parowa albo wodna połączona rurociągiem z kolektorem kotła odzysknicowego 14 (z jego powierzchniami ogrzewalnymi 14.4, 14.15) oraz zainstalowaną na zewnątrz instalacją odprowadzania oparów 6.5. Podajnik 7 wbudowany jest w górną ćwiartkę płyty czołowej komory obrotowej 8 końcowego odgazowywania, w którą wbudowany jest palnik 8.1 złączony z modułem przypalnikowym 8.2 i klapą regulacyjną 8.3 przepływu powietrza. Ponadto, w komorę obrotową 8 końcowego odgazowywania wzdłuż jej osi wzdłużnej wbudowane są termoelementy 8.4. Otwór wylotowy komory obrotowej 8 końcowego odgazowywania wbudowany jest w, zakończoną od dołu dnem dyszowym 9.12 zamkniętym skrzyniami gazu fluidyzacyjnego 9.11, komorę fluidalną 9, w której wzdłuż jej wysokości rozłożone są dysze 9.1,9.2, 9.3 złączone z klapami regulacyjnymi 9.4, 9.5, 9.6 złączonymi rurociągiem powietrza z wentylatorem 10 doprowadzającym powietrze z zewnątrz. Dysza 9.1 stanowi również uszczelnienie połączenia komory obrotowej 8 końcowego odgazowywania z komorą fluidalną 9. Ponadto, komora fluidalna 9 zawiera okno wsypowe 9.9 złączone z podajnikiem celkowym 9.8 złączonym z zasobnikiem 9.7 materiału inertnego. Wentylator 10 połączony jest z palnikiem rozpałkowym 8.1 komory obrotowej 8 końcowego odgazowywania, palnikiem rozpałkowym 9.10 złoża fluidalnego oraz z wentylatorem 12 złączonym ze skrzyniami gazu fluidyzacyjnego 9.11. W odcinek rurociągu pomiędzy wentylatorem 10 a wentylatorem 12 wpięty jest rurociąg spalin z recyrkulacji wyposażony w tłoczący spaliny wentylator 11. Komora fluidalna 9 poprzez feston 9.13 połączona jest z kotłem odzysknicowym 14 mającym wbudowane w strop zdmuchiwacze 14.1, a w spód leje zsypowe 14.2, 14.3 połączone podajnikami z komorą fluidalną 9. W kocioł odzysknicowy 14 wbudowane są powierzchnie ogrzewalne w postaci przegrzewacza pary 14.4, podgrzewacza wody 14.5 oraz podgrzewacza powietrza 14.6. Kolektory kotła odzysknicowego 14 przyłączone są do odbiornika ciepła 15. Czopuch wylotowy 14.7 kotła odzysknicowego 14 połączony jest, wyposażonym w instalację oczyszczającą spaliny, kanałem spalin 13 z kominem 16. Popiół denny z komory fluidalnej 9 oraz z instalacji oczyszczających spaliny kanału spalin 13 odprowadzany jest do wanny żużlowej 17.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób termicznej utylizacji odpadów syntetycznych w tym z tworzyw sztucznych zawierających znaczne ilości chloru, to jest zawartości chloru powyżej 1%, znamienny tym, że rozdrobnione do wymiarów poniżej 100 mm odpady wprowadza się do komory obrotowej (2) odchlorowania odpadów, w której odchlorowuje się je w procesie ich niskotemperaturowej pirolizy w temperaturze 250-350°C, wydzielany z odpadów w komorze obrotowej (2) odchlorowania odpadów chlorowodorowy gaz pirolityczny kierowany jest następnie do kanału wychładzania (5), w którym na powierzchniach chłodzonego wodą kondensatora schładzającego (5.2) schładza się go do temperatury poniżej 100°C, następnie schłodzony chlorowodorowy gaz pirolityczny kierowany jest do komory adsorpcji chlorowodoru (6), w której wnętrzu rozpylany dyszami gazowymi (6.1) natryskiwany jest wodnym roztworem wapnia w postaci chlorku wapnia lub węglanu wapnia, przy czym adsorbujące chlorowodór kropelki natryskiwanego roztworu wapnia, tworzące uwodniony roztwór chlorku wapnia, przy użyciu nagrzewnicy (6.4) odparowuje się i otrzymuje się chlorek wapnia, powstała w komorze obrotowej (2) odchlorowania odpadów w procesie odchlorowania odpadów faza stała odpadów w postaci popiołu i półkoksu jest transportowana do komory obrotowej (8) końcowego odgazowywania, w której prowadzi się proces ich pirolizy w temperaturze 800-900°C, powstały w komorze obrotowej (8) końcowego odgazowywania w procesie pirolizy gaz pirolityczny i popiół denny kieruje się do komory

PL 238 808 B1 fluidalnej (9), w której spala się je odpowiednio w jej górnej części i w złożu fluidalnym, przy czym temperaturę spalania gazu pirolitycznego utrzymuje się w zakresie do 1250°C poprzez rozdział strumienia powietrza potrzebnego do całkowitego spalenia gazu pirolitycznego na kilka strumieni wprowadzanych na różnych wysokościach komory fluidalnej (9), przy czym wytworzone w komorze fluidalnej (9) spaliny kieruje się do kotła odzysknicowego (14), w którym oddają ciepło znajdującym się w nim powierzchniom ogrzewalnym (14.4, 14.5, 14.6).

2. Instalacja do termicznej utylizacji odpadów syntetycznych w tym z tworzyw sztucznych zawierających znaczne ilości chloru, to jest zawartości chloru powyżej 1%, znamienna tym, że zbudowana jest z komory obrotowej (2) odchlorowania odpadów od strony czołowej złączonej z przedpaleniskiem (3) i podajnikiem odpadów (1), a od strony przeciwnej zamkniętej kanałem wylotowym (4) od góry złączonym z kanałem wychładzania (5) chlorowodorowego gazu pirolitycznego, w którym umiejscowiony jest złączony z chłodnią wentylatorową (5.1) kondensator schładzający (5.2) oraz który rurociągiem chlorowodorowego gazu pirolitycznego złączony jest z komorą adsorpcji chlorowodoru (6), przy czym kanał wylotowy (4) od dołu, poprzez wyposażony w schładzający płaszcz wodny (7.1) podajnik (7) fazy stałej odpadów z komory obrotowej (2) odchlorowania odpadów, połączony jest z wyposażoną w palnik rozpałkowy (8.1) komorą obrotową (8) końcowego odgazowywania odpadów, która od strony wylotu zamknięta jest komorą fluidalną (9), która poprzez feston (9.13) złączona jest z kotłem odzysknicowym (14), którego powierzchnie ogrzewalne (14.4, 14.5) połączone są z nagrzewnicą (6.4) umiejscowioną w komorze adsorpcji chlorowodoru (6), w której w dolnej części zainstalowana jest wanna (6.3) a w górnej, złączone poprzez pompę (6.7) ze zbiornikiem (6.6) roztworu wapnia, dysze (6.2), pod którymi umiejscowione są dysze gazowe (6.1) rurociągu chlorowodorowego gazu pirolitycznego biegnącego z kanału wychładzania (5).