可燃性處理可燃性產(chǎn)物的方法,實(shí)施該方法(變化情況)的反應(yīng)器以及包含該反應(yīng)器的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可燃性碳以及碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物的工業(yè)化處理過(guò)程以及特別地能夠處 理不同的人造及家庭廢棄物，低等級(jí)礦物燃料，例如褐煤，油頁(yè)巖的處理等等。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 不同類型的低等級(jí)礦物燃料，含碳和碳?xì)浠衔锝M成分的家庭和工業(yè)廢棄物，的 處理問(wèn)題非常嚴(yán)重。已發(fā)展出不同的方法以分解碳和碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物為多種成份。不過(guò)， 在從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化生產(chǎn)裝置轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，顯著數(shù)量分散不同大小的固體物出現(xiàn)于產(chǎn)物 中，其使得氣體蒸氣混合物（氣霧）的品質(zhì)不適合作為更進(jìn)一步使用，以及清理費(fèi)用無(wú)法經(jīng) 濟(jì)地合理化。這是低等級(jí)礦物燃料和碳和碳?xì)浠衔飶U棄物工業(yè)化處理的的主要一項(xiàng)約 束。
[0004] 有一種由氣化來(lái)處理固體廢棄物方法，其實(shí)施于裝置耐火磚襯里的耐火材料中， 其長(zhǎng)度為1，600毫米和內(nèi)徑為250毫米。含氧的汽化劑由反向流動(dòng)傳送進(jìn)入垂直軸的窯爐 內(nèi)，以及廢棄物（通常混合團(tuán)塊燃料）依序地傳送進(jìn)入加熱以及干燥區(qū)域，高溫分解區(qū)域， 燃燒（氧化）區(qū)域以及冷卻區(qū)域，以及處理過(guò)程為批次化進(jìn)行，因而在反應(yīng)器關(guān)閉后進(jìn)行廢 棄物加入以及被處理固體產(chǎn)物的排除。（詳細(xì)說(shuō)明可參閱1994年6月23日申請(qǐng)，1997年5 月10日公告的俄羅斯第2079051號(hào)專利，其分類為MPK6 F23G 5/027)。傳送產(chǎn)物氣體作更 進(jìn)一步處理，其包含更進(jìn)一步凈化以及燃燒氣體作為加熱（例如加熱蒸氣鍋爐）用途。因 而，提供固體廢棄物有效的再循環(huán)，其包含低的加熱量，并不使用額外的能源和環(huán)境上可接 受的的產(chǎn)物（在適當(dāng)凈化之后）。
[0005] 這種方法的缺點(diǎn)是不可能使用作為工業(yè)化廢棄物處理，產(chǎn)物氣體不夠干凈的品 質(zhì)，這使更進(jìn)一步處理復(fù)雜化。
[0006] 有一種處理冷凝燃料的方法，其為俄羅斯2079051號(hào)專利里所描述的改良方法。 包含可燃性組成部分和塊狀固體非燃燒性材料的窯爐進(jìn)料被加載到反應(yīng)器，然后氣流通過(guò) 含有氧的氣化劑，水蒸氣以及二氧化碳的供應(yīng)的加載而提供，以及處理產(chǎn)物由反應(yīng)器排除。 前面提到的加載被依序地傳送到加熱區(qū)域，熱解區(qū)域，使成焦炭，氣化，以及冷卻區(qū)域，以及 固體的產(chǎn)物被從反應(yīng)器排除，以及至少氣體的產(chǎn)物的部份被燃燒，在該處所使用氣化劑是 與空氣和蒸氣混合的燃燒（燃料）氣體，以及處理過(guò)程的控制是通過(guò)改變氣化劑中燃料氣 體的部份而進(jìn)行，（詳細(xì)說(shuō)明參閱1998年1月22日申請(qǐng)，在2000年7月10日公告俄羅斯 2152561號(hào)專利，其分類為MPK7 F23G 5/027)。在反應(yīng)器的上半部分里收集的產(chǎn)物氣體被 導(dǎo)引至氣體清除裝置。因而，得到高能效率的冷凝燃料處理，有價(jià)值的產(chǎn)物高成品率，包括 熱解樹脂和可燃?xì)怏w。
[0007] 該方法的缺點(diǎn)包括在反應(yīng)器出口處固體殘余物中化學(xué)未鍵結(jié)碳的數(shù)量過(guò)，在產(chǎn)物 氣體中高含量水份，二氧化碳以及酸組成部分，其降低更進(jìn)一步使用的效率，以及其低的熱 值效率。
[0008] 有一種處理廢棄物輪胎的方法，包括上述輪胎的熱分解形成蒸氣氣體和固體的含 碳?xì)堄辔?，其分離為液體和汽相和固體的碳?xì)堄辔?，液相分離為到輕和重的部分，碳?xì)堄辔?切碎，由使用潤(rùn)濕流體使碳?xì)堄辔锪；?，碳?xì)堄辔锏奶蓟?，以及在這處理氣體的過(guò)程中形成 的氣體和輕的樹脂被進(jìn)料到反應(yīng)器燃燒窯爐，碳化器以及活化器。[詳細(xì)說(shuō)明參閱1998 年7月3日申請(qǐng)及1999年12月10日公告的俄羅斯2142357號(hào)專利，其分類為MPK6 B29B 17/00，C10G 1/10，C08J 11/02]。蒸氣氣體被抽運(yùn)經(jīng)由氣旋分離器，在該處氣體加以純化分 離出分散的碳，以及經(jīng)由滌氣器，在該處利用熱解樹脂加以清除，液體從蒸氣氣體凝結(jié)出， 其流入儲(chǔ)存槽。凈化的熱解樹脂流經(jīng)滌氣器中作為沖除的氣旋分離器，以及過(guò)剩的樹脂流 入儲(chǔ)存槽。碳黑色的樹脂懸浮物收集于儲(chǔ)存槽，接續(xù)在反應(yīng)器中再循環(huán)，以及其碳?xì)浠衔?部份加以汽化以及與易揮發(fā)產(chǎn)物傳送至凝結(jié)系統(tǒng)，以及通過(guò)的分散碳形成殘余物。這種方 法降低由廢棄輪胎再循環(huán)所產(chǎn)生排放物的體積和范圍，但是其產(chǎn)生處理過(guò)程嚴(yán)重復(fù)雜化的 后果和增加它的工作時(shí)間。
[0009] 存在一種油廢棄物，污物以及其他含有液體種類重碳?xì)浠衔锏膹U棄物環(huán)保再 循環(huán)的方法[其詳細(xì)說(shuō)明參閱1996年9月25日申請(qǐng)以及1998年7月27日公告俄羅斯 2116570號(hào)專利，其分類為MPK6F23G 7/00, F23G 7/05]。分離出碳?xì)浠衔锿ǔ２缓腆w 以及通常由較輕的部份形成而異于最初廢棄碳?xì)浠衔铩?br>[0010] 這種方法的缺點(diǎn)為在處理產(chǎn)物中有大量液滴以及固體雜質(zhì)，以及這些雜質(zhì)尺寸減 小，其回收變得更難或者更不可能。
[0011] 通過(guò)整體必要的特征判斷，對(duì)該處理碳?xì)浠衔锶剂弦约疤細(xì)浠衔飶U棄物最徹 底的方法為工業(yè)化高溫處理的方法，其由在反應(yīng)器中多層化，反應(yīng)器有效體積為18立方 米，功能直徑為1500mm以及有效高度為10000mm，其具有施加氧氣以及水蒸氣的噴嘴。該 技術(shù)包含可燃性組成部分的氧化，碳化和熱解，形成蒸氣氣體混合物和固體的殘余物，和其 冷卻，分離以及從反應(yīng)器的槽室排出；在其中提供碳?xì)浠衔锖铣梢约皻浠膮^(qū)域于焦化 和熱解區(qū)域之后，化學(xué)性未鍵結(jié)的碳在焦化和熱解區(qū)域中分離出，以及該碳利用水蒸氣在 燃燒區(qū)域中處理以及排放出自由基的氫，其傳送至合成及氫化區(qū)域，進(jìn)行合成及氫化作用。 [詳細(xì)說(shuō)明參閱2008年12月10日申請(qǐng)及2010年3月27日公告的俄羅斯2385343號(hào)專 利，其分類為 MPK ClOB 49/02, F23G 5/027]。
[0012] 這種方法的缺點(diǎn)是清理過(guò)氣體混合物的不良的品質(zhì)而限制其更進(jìn)一步用途，以及 具有良好品質(zhì)的清理意味著不適當(dāng)?shù)馁M(fèi)用，而使得其變?yōu)闊o(wú)效用的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明第一項(xiàng)解決的問(wèn)題以及達(dá)成技術(shù)效果包含發(fā)展出新穎的對(duì)環(huán)境有益的工 業(yè)化處理可燃性碳以及碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物的方法，改善去除固體以及液滴的氣體蒸氣化合物 的凈化品質(zhì)，提高處理過(guò)程的工作效率以及簡(jiǎn)化所需要的硬體設(shè)計(jì)。
[0014] 為了解決問(wèn)題以及達(dá)成所要求的技術(shù)結(jié)果，實(shí)施可燃性碳及/或碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物 處理的過(guò)程，包括調(diào)配批次被處理產(chǎn)物以及在施加氧以及水蒸氣時(shí)由具有噴嘴的反應(yīng)器中 多層化依序地處理，以及其包含對(duì)進(jìn)料加熱，熱解可燃性組成部分，焦炭化，燃燒，固體的殘 余物的形成，其由反應(yīng)器的工作的槽室排出，形成包括碳粒子氣體蒸氣混合物（煙），冷卻 含有固體及液體粒子沉積物的氣體蒸氣混合物以及由反應(yīng)器的工作槽室排出。在加熱進(jìn)料 以及焦化及熱解階段，形成氣霧吸附區(qū)域，其至少由液體碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物沖除進(jìn)料上側(cè)部 份及/或由將軟化點(diǎn)高于60°C以及終端沸點(diǎn)高于300°C的固體碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物加入至批料 內(nèi)達(dá)成。
[0015] 使用作為沖除進(jìn)料上側(cè)部份的液體含碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物與進(jìn)料組成份中固體原先 碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物的重量比為（1-3) : 10 ;
[0016] 所加入固體碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物與進(jìn)料組成份中原先碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物的重量比為 (2-5):10 ；
[0017] 使用作為沖除進(jìn)料上側(cè)部份的液體含碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物與進(jìn)料組成份中所加入固 體碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物及原先碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物的重量比為（1-3) : (12-15);
[0018] 在反應(yīng)器出口處對(duì)氣體蒸氣混合物施加離心力；
[0019] 噴嘴由粒子尺寸在10至80mm的石灰所構(gòu)成；
[0020] 以及，噴嘴包含化學(xué)性未鍵結(jié)的碳；
[0021] 噴嘴包含小丸狀飛灰，其包含化學(xué)性未鍵結(jié)的碳；
[0022] 至少，廢棄油及/或有機(jī)（上）層油污物以及液態(tài)瀝青使用作為液體含碳?xì)浠?物產(chǎn)物；
[0023] 至少，固體油煉油廠廢棄物使用作為加入的固體碳?xì)浠衔锂a(chǎn)物，其軟化點(diǎn)高于 60°C以及終端沸點(diǎn)高于300°C。
[0024] 存在可燃性含碳?xì)浠衔锛疤嫉膹U棄物的再循環(huán)反應(yīng)器，其設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出為半連續(xù) 或者連續(xù)操作裝置怖置的形式作為油廢棄物或污物及其他廢棄物環(huán)境友善的再循環(huán)。[詳 細(xì)說(shuō)明參閱俄羅斯2116570號(hào)專利]，其包含裝置適當(dāng)控制及量測(cè)儀器的密封操作槽室，其 包含流動(dòng)操作區(qū)域，依序地排列成：利用排出窗口排出處理固體殘余物廢棄物的區(qū)域，空 氣及水蒸氣供應(yīng)區(qū)域，空氣及水蒸氣加熱區(qū)域，燃燒，焦炭化，熱解，排放熱量區(qū)域，利用至 少一條分離溝槽分離氣體蒸氣產(chǎn)物的區(qū)域，以及具有閘門槽室的廢棄物進(jìn)料區(qū)域，以及每 一區(qū)域裝置溫度感測(cè)器，以及空氣供應(yīng)溝槽以及氣體蒸氣產(chǎn)物分離裝置壓力感測(cè)器。
[0025] 這個(gè)設(shè)備與由下列技術(shù)實(shí)施有相同的不利條件：即大量固體及液滴雜質(zhì)存在于 被處理的產(chǎn)物中，包括他們的微細(xì)部分，其排放以及去除設(shè)備在相對(duì)短時(shí)間內(nèi)使設(shè)備無(wú)法 使用。
[0026] 由整套的必要的特征判斷，對(duì)上述使用作為處理碳?xì)浠衔锶剂弦约疤細(xì)浠衔?廢棄物的反應(yīng)器的裝置最徹底的一項(xiàng)為工業(yè)反應(yīng)器，其包含密封操作槽室，該槽室具有下 列操作區(qū)域，其依技術(shù)功能排列為：利用排放窗口排放處理的固體殘余物區(qū)域，具有適當(dāng) 溝