PL182538B1

PL182538B1 - Method of and system for incinerating industrial wastes

Info

Publication number: PL182538B1
Application number: PL96317672A
Authority: PL
Inventors: Ryszard Gajda; Krzysztof Marks; Tadeusz Pietruk; Aleksander Radyno
Original assignee: Bialskie Fabryki Mebli Sa
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2002-01-31
Also published as: PL317672A1

Abstract

1. Sposób spalania odpadów przemysłowych, zwłaszcza niebezpiecznych odpadów przemysłowych tworzyw sztucznych w instalacjach pieców bezrusztowych polegający na rozdrobnieniu odpadów, podawaniu ich w strumieniu gazu do komory spalania, znamienny tym, że rozdrobnione odpady miesza się z odpadami drzewnymi, zwłaszcza trocinami i pyłami w ilości do 20% wagowo do wilgotności od 15 do 50% wagowo, następnie mieszaninę podaje się do strumienia paliwa w ilości od 15 do 30% wagowo, do komory spalania i prowadzi się spalanie w temperaturze od 900°C do 1200°C.1. A method of incinerating industrial waste, especially hazardous industrial plastic waste, in grateless furnace installations, consisting in shredding the waste, feeding it in a gas stream to the combustion chamber, characterized in that the shredded waste is mixed with wood waste, especially sawdust and dust in an amount of up to 20% by weight to a moisture content of 15 to 50% by weight, then the mixture is fed to a fuel stream in an amount of 15 to 30% by weight, to the combustion chamber, and combustion is carried out at a temperature of 900°C to 1200°C.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób spalania odpadów przemysłowych, zwłaszcza niebezpiecznych odpadów przemysłowych tworzyw sztucznych.The subject of the invention is a method of incinerating industrial waste, in particular hazardous industrial plastic waste.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr 135 851 urządzenie do spalania paliw-·, zwłaszcza odpadów produkcyjnych składające się z komory spalania z palnikiem, z doprowadzeniem powietrza i z rozpylaczem, z komory fluidalnej oraz z komory separacyjnej. Komora spalania ma kształt komory cyklonowej i połączona jest z komorą fluidalną, która umieszczona jest za komorą spalania. Znana jest również z opisu patentowego nr 144 586 instalacja do przygotowania, zgazowania i spalania odpadowych paliw stałych składająca się z zasobnika wilgotnych odpadów stałych, dozownika wilgotnych odpadów stałych, odpylającego cyklonu, zasobnika pośredniego wraz z pośrednim dozownikiem i mieszalnikiem, kotłów na czyste spaliny, oraz górnego i dolnego wentylatora i wyposażona jest również w wirową komorę zgazowania i częściowego spalania, wirową komorę do spalania i pionową współprądową ruro suszarkę, która w dolnej części zaopatrzona jest w zbiornik na grubsze odpady, przy czym wirowa komora zgazowania i częściowego spalania połączona jest stycznie z wirową komorą dopalania, natomiast górny wylot pionowej współprądowej rurosuszarki połączony jest z wirową komorą zgazowania i częściowego spalania oraz z wirową komorą dopalania, zaś dolna część pionowej współprądowej rurosuszarki jest poprzez zbiornik na grubsze odpady połączona z wylotem wirowej komory dopalania.A device for combustion of fuels, especially production waste, is known from Polish patent specification No. 135 851, consisting of a combustion chamber with a burner, with an air supply and an atomizer, a fluidized chamber and a separation chamber. The combustion chamber has the shape of a cyclone chamber and is connected to the fluidized chamber, which is located behind the combustion chamber. Also known from patent description No. 144 586 is an installation for the preparation, gasification and combustion of solid waste fuels, consisting of a wet solid waste container, a wet solid waste dispenser, a dust-collecting cyclone, an intermediate container with an intermediate dispenser and mixer, clean flue gas boilers, and upper and lower fan and is also equipped with a swirl gasification and partial combustion chamber, a swirl combustion chamber and a vertical co-flow dryer, which in the lower part is equipped with a tank for coarse waste, while the swirl gasification and partial combustion chamber is tangentially connected with a swirl afterburning chamber, while the upper outlet of the vertical co-current tube dryer is connected to the swirl gasification and partial combustion chamber and the swirl afterburning chamber, while the lower part of the vertical co-current tube dryer is connected to the outlet of the vortex afterburning chamber through a container for coarse waste.

Dotychczas w technice znane są piece francuskiej firmy Muller, które są urządzeniami tunelowymi mającymi trzy komory, wózek szynowy, na którym umieszcza się wsad do wypalania, szyny przebiegające przez trzy komory, oraz zasuwy pomiędzy komorami, umożliwiające przemieszczanie wózka z komory do komory. Komory przeznaczone są do wstępnego wypalania, końcowego wypalania oraz schładzania opalonych z farby zawieszek lakierniczych. Praca pieca jest cykliczna i obejmuje wypalanie zawieszek w temperaturze 300° do 600°C. Komory wypalania wyposażone są w palniki gazowe i instalację wentylacyjną wymuszającą obieg i wyprowadzenie gazów na zewnątrz, przy czym komora wypalania końcowego posiada automatyczną. regulację dopływu gazu i powietrza, która umożliwia szybkie uzyskanie temperatury 1000°C i stabilizację tej temperatury przy wypalaniu wsadu. Wadą tych pieców jest niska wydajność, wynikająca z cyklicznej pracy, nie zadawalająca szczelność powodująca przedostawanie się części gazów do pomieszczeń gdzie są zainstalowane, oraz zwiększone zanieczyszczenie atmosfery w okresie rozruchu kolejnego cyklu.Hitherto known in the art are furnaces of the French company Muller, which are tunnel devices having three chambers, a rail carriage on which the firing charge is placed, rails extending through the three chambers, and gate valves between the chambers, enabling the carriage to be moved from chamber to chamber. The chambers are designed for pre-firing, final firing and cooling paint-tanned hangers. The work of the furnace is cyclical and includes firing the hangers at a temperature of 300 ° to 600 ° C. The firing chambers are equipped with gas burners and a ventilation system that forces the circulation and discharge of gases outside, while the final firing chamber is automatic. regulation of the gas and air supply, which allows to quickly obtain a temperature of 1000 ° C and stabilize this temperature when firing the charge. The disadvantage of these furnaces is the low efficiency resulting from cyclical operation, unsatisfactory tightness, causing the leakage of some gases into the rooms where they are installed, and increased pollution of the atmosphere during the start of the next cycle.

Znany jest z opisu patentowego polskiego nr 146 281 piec do spalania odpadów palnych i powłok lakierniczych, zwłaszcza na zawieszkach i kratach lakierniczych składający się z komory spalania z palnikiem rozruchowym, dopalacza, kanału dolotowego z inżektoremA furnace for combustion of combustible waste and varnish coatings, especially on hangers and varnish grates, is known from Polish patent description No. 146 281, consisting of a combustion chamber with a starter burner, an afterburner, an inlet channel with an injector

182 538 oraz przenośnika z napędem, biegnącego przez komorę spalania. Wlot i wylot przenośnika znajduje się poniżej poziomu roboczego komory spalania, przy czym przenośnik posiada napęd o zmiennym przełożeniu zależnie od temperatury w komorze spalania, a komora spalania połączona jest z dopalaczem, który ma palnik rozruchowy oraz instalację dopływu powietrza, a w kanale odlotowym znajduje się analizator poziomu tlenku węgla, który steruje ilością powietrza podawanego do dopalacza. Przenośnik posiada taśmę w postaci siatki.182 538 and a powered conveyor through the combustion chamber. The inlet and outlet of the conveyor is below the operating level of the combustion chamber, the conveyor has a drive with a variable ratio depending on the temperature in the combustion chamber, and the combustion chamber is connected to the afterburner, which has a start-up burner and an air supply installation, and the exhaust duct has an analyzer carbon monoxide levels that control the amount of air fed to the afterburner. The conveyor has a mesh belt.

Z opisu patentowego polskiego nr 164 272 znane jest urządzenie do kontrolowanego spalania odpadów lakierniczych składające się z komory spalania, urządzeń transportu piasku oraz zbiornika piasku. Komorę spalania stanowi co najmniej jedna zawierająca obrotową pokrywę wanna pirolityczna połączona swoim dnem w kształcie zbliżonym do ostrosłupa z dozownikiem, połączonym z kolei rurociągiem transportu próżniowego z oddzielaczem odśrodkowym, pod którym znajduje się zbiornik piasku posiadający lej zakończony wychylną rynną zsypową, której koniec znajduje się nad wanną pirolityczną, przy czym oddzielacz odśrodkowy jest połączony przewodem rurowym poprzez filtr wodny z pompą próżniową, natomiast wanna pirolityczna przy swoim dnie jest połączona z kolektorem spalin poprzez przepustnicę spalin.Polish patent description No. 164 272 describes a device for the controlled combustion of varnish waste, consisting of a combustion chamber, sand transport devices and a sand tank. The combustion chamber is made up of at least one pyrolysis bath containing a rotating cover, connected with its pyramid-shaped bottom with a dispenser, connected in turn by a vacuum transport pipeline to a centrifugal separator, under which there is a sand tank with a funnel ending in a tilting chute, the end of which is above a pyrolysis bath, the centrifugal separator being connected by a pipe through a water filter to a vacuum pump, while the pyrolysis bath at its bottom is connected to the exhaust gas collector through an exhaust gas damper.

Znany jest układ palenisk rusztowych do detoksykacji trucizn i związków szkodliwych według opisu patentowego polskiego nr 165 625, który składa się z komór połączonych ze sobą kanałem przepływowym, paleniska z rusztem falującym, paleniska z rusztem korytkowym, kanału rozdzielczego, dozownika substancji ciekłych, otworu do wprowadzania substancji stałych, otworu wlotowego powietrza i przewodu kanałowego.A system of grate furnaces for detoxification of poisons and harmful compounds is known, according to Polish Patent No. 165 625, which consists of chambers connected with each other by a flow channel, a furnace with an undulating grate, a furnace with a trough grate, a distribution channel, a liquid substance dispenser, an inlet opening solids, air inlet, and duct.

Mechanizm napędowy rusztu falującego ma wały zamocowane na łożyskach w konstrukcji nośnej, przy czym wał aktywny zakończony jest kołem łańcuchowym napędzanym przez silnik elektryczny z reduktorem obrotów za pomocą łańcucha, zaś wał pasywny sprzężony jest z wałem aktywnym za pomocą kół zębatych obracających się przeciwbieżnie, natomiast część robocza wałów napędowych ma przekrój poprzeczny prostokątny i jest skręcona o 90° wzdłuż osi podłużnej, przy czym płaszczyzny obrotu wałów ustalane na kołach zębatych przesunięte o 90° względem siebie.The drive mechanism of the undulating grate has shafts mounted on bearings in the supporting structure, the active shaft ends with a chain wheel driven by an electric motor with a speed reducer by means of a chain, and the passive shaft is coupled with the active shaft by counter-rotating gears, while some the working drive shafts has a rectangular cross-section and is twisted by 90 ° along the longitudinal axis, with the planes of rotation of the shafts fixed on the gears shifted by 90 ° relative to each other.

Znany jest z opisu patentowego polskiego nr 167 734 sposób spalania odpadów i oczyszczania gazów spalinowych oraz układ technologiczny do spalania odpadów i oczyszczania gazów spalinowych.It is known from the Polish patent description No. 167 734 a method of waste incineration and flue gas cleaning, as well as a technological system for waste incineration and flue gas cleaning.

Sposób polega na tym, że proces spalania odpadów prowadzi się dwuetapowo w komorze pierwotnego spalania odpadów, a następnie wtórnego dopalania gazu w komorze cyklonowej, po czym gazy poddaje się oczyszczeniu, korzystnie metodą wapienno-półsuchą ze związków gazowych oraz odpyleniu.The method consists in the fact that the waste incineration process is carried out in two stages in the primary waste incineration chamber, and then the secondary gas burnout in the cyclone chamber, after which the gases are purified, preferably with the lime-semi-dry method, from gaseous compounds and dedusting.

Układ charakteryzuje się tym, że komora ogniowa składa się z komory spalania dyfuzyjno-kinetycznego odpadu uwarstwionego, korzystnie na ruszcie oraz z cyklonowej komory dopalania w procesie wirowym, przy czym komory te połączone są kształtowym kanałem stanowiącym zblokowany agregat ogniowy we wspólnej obudowie, zaś po cyklonowej komorze dopalania jest zainstalowany osobnie kocioł, reaktor do oczyszczania gazów oraz urządzenie odpylające.The system is characterized by the fact that the fire chamber consists of a diffusion-kinetic combustion chamber of stratified waste, preferably on a grate, and a cyclone afterburning chamber in the vortex process, these chambers are connected by a shaped channel constituting a block fire aggregate in a common housing, and after a cyclone the post-combustion chamber has a separate boiler, gas purification reactor and a dust removal device.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 169 511 sposób spalania odpadów palnych polegający na tym, że w zbiorniku miesza się odpady z wapnem, lub dolomitem i tak powstałą mieszaninę ładuje się do pojemników na wózkach, które wprowadza się do strefy wypalania pieca, gdzie wypala się tę mieszaninę w temperaturze 1200°C powietrzem i gazem zassanym z zewnątrz pieca, a następnie przesuwa się wózki do strefy chłodzenia pieca, a następnie przesuwa się wózki do strefy chłodzenia pieca, z którymi przeciwprądowo przechodzi powietrze, które dzieli się na powietrze, spalania i podgrzewania, zaś współprądowo z wózkami przechodzą do strefy chłodzenia spaliny, które chłodzi się powietrzem spalania, a później czyści poza piecem w filtrach i podgrzewa powietrzem podgrzewania, a po zakończeniu tej czynności wózki przesuwa się poza piec i rozładowuje się pojemniki.A method of burning combustible waste is also known from Polish patent specification No. 169 511, which consists in mixing waste with lime or dolomite in a container, and the resulting mixture is loaded into containers on carts, which are fed to the firing zone of the furnace, where it is fired this mixture is sucked in from the outside of the furnace at a temperature of 1200 ° C, then the carriages are moved to the cooling zone of the furnace, and then the carts are moved to the cooling zone of the furnace, with which air passes countercurrently, which is divided into air, combustion and The exhaust gas is cooled downstream of the combustion air into the cooling zone, and then cleaned outside the furnace in filters and heated with the preheating air, and after this operation the carts are moved outside the furnace and the containers are unloaded.

Znane są również ze zgłoszenia patentowego polskiego nr P-307 242 sposób dającego się kontrolować i bezpiecznego dla środowiska spalania materiałów łatwopalnych i urządzenie do spalania realizujące ten sposób. Według tego zgłoszenia, z materiału jest wytwarzanaThere are also known from the Polish patent application No. P-307 242 a method for the controllable and environmentally safe combustion of flammable materials and a combustion device implementing this method. According to this application, it is manufactured from a material

182 538 najpierw kształtka, zwłaszcza wydłużona, osiowo symetryczna kształtka umieszczana następnie w komorze śluzowej, która jest szczelnie połączona ze zbiornikiem, w którym panuje podciśnienie, przy czym przynajmniej powierzchnia boczna kształtki przylegają ściśle do ścianki/nek wewnętrznej/nych komory śluzowej, szczelnie lub w pewnym odstępie, kształtka zostaje zapalona na powierzchni czołowej stykającej się ze zbiornikiem, w wyniku czego tworzy się front spalania sukcesywnie i w sposób ciągły przemieszczający się przez kształtkę. Produkty spalania utworzone we froncie spalania są odsysane do zbiornika celem dalszej eliminacji. Znany jest również z opisu patentowego niemieckiego nr 4 415 355 sposób spalania odpadów tworzyw sztucznych charakteryzujący się tym, że rozdrobnione odpady podaje się do komory spalania w strumieniu gazów.First, the shaped piece, in particular an elongated, axially symmetrical piece, is then placed in the lock chamber which is tightly connected to the underpressure tank, with at least the side surface of the piece closely adjacent to the inner wall (s) of the lock chamber, tightly or in spacing apart, the shaped body is ignited on the face contacting the vessel, thereby forming a combustion front successively and continuously through the shaped body. Combustion products formed in the combustion front are sucked into the tank for further elimination. Also known from the German patent specification No. 4,415,355 is a method of incinerating plastic waste, characterized in that the shredded waste is fed to the combustion chamber in a gas stream.

Istotą sposobu spalania odpadów przemysłowych, zwłaszcza niebezpiecznych odpadów tworzyw sztucznych w instalacjach pieców bezrusztowych polegający na rozdrobnieniu odpadów, podaniu ich w strumieniu gazu do komory spalania jest to, że rozdrobnione odpady miesza się z odpadami drzewnymi, zwłaszcza z trocinami i pyłami w ilości do 20% wagowo do wilgotności od 15 do 50% wagowo, następnie mieszaninę podaje się do strumienia paliwa podstawowego w ilości od 15 do 30% wagowo do bezrusztowej komory spalania i prowadzi się spalanie w temperaturze od 900 do 1200°C. Ilość odpadów i ilość paliwa podstawowego podawanego do komory spalania regulowana jest w określonej temperaturze przez elektroniczny zespół podłączony do komputera.The essence of the method of incineration of industrial waste, especially hazardous plastic waste in grateless furnace installations, consisting in grinding waste, feeding it in a gas stream to the combustion chamber is that the shredded waste is mixed with wood waste, especially sawdust and dust in an amount up to 20% by weight to a moisture content of 15 to 50% by weight, then the mixture is fed to the main fuel stream in an amount of 15 to 30% by weight into a grateless combustion chamber and combustion is carried out at a temperature of 900 to 1200 ° C. The amount of waste and the amount of primary fuel fed to the combustion chamber is regulated at a certain temperature by an electronic unit connected to a computer.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że umożliwia gospodarcze wykorzystanie niebezpiecznych odpadów przemysłowych do produkcji ciepła w sposób zgodny z wymogami ochrony środowiska.The advantageous effect of the invention is that it enables the economic use of hazardous industrial waste for the production of heat in an environmentally compatible manner.

Przykład I. Sposobem według wynalazku zutylizowano około 1000 kg odpadów lakierniczych nitrocelulozowych i akrylowych rozdrabniając je i mieszając z trocinami bukowymi i olchowymi w ilości 15% wagowo, a następnie dodano do paliwa, którym były trociny i pyły drzewne w ilości 20% wagowo. Mieszaninę wprowadzono do komory spalania przy temperaturze 1000°C dozując składniki przez zespół elektroniczny podłączony do komputera. W trakcie procesu spalania wytwarza się parę technologiczną o temperaturze 140°C. Pomiary emisji gazów spalinowych nie wykazały przekroczeń dopuszczalnych stężeń substancji szkodliwych.Example I. Using the method according to the invention, about 1000 kg of nitrocellulose and acrylic varnish wastes were utilized by grinding them and mixing them with 15% by weight of beech and alder sawdust, and then added to the fuel, which was sawdust and wood dust in the amount of 20% by weight. The mixture was introduced into the combustion chamber at a temperature of 1000 ° C by dosing the ingredients through an electronic unit connected to a computer. During the combustion process, technological steam at a temperature of 140 ° C is generated. The measurements of exhaust gas emissions did not show any exceedances of the permissible concentrations of harmful substances.

Przykład II. Sposobem według wynalazku zutylizowano około 1000 kg odpadów lakierniczych nitrocelulozowych i ftalowych rozdrabniając je i mieszając z trocinami bukowymi i olchowymi w ilości 13% wagowo, a następnie dodano do trocin w ilości 25% wagowo. Mieszaninę wprowadzono do komory spalania przy temperaturze 1100°C dozując składniki przez zespół elektroniczny podłączony do komputera. W trakcie procesu spalania wytwarza się parę technologiczną o temperaturze 140°C. Pomiary emisji gazów odlotowych nie wykazały przekroczeń dopuszczalnych stężeń substancji szkodliwych.Example II. Using the method according to the invention, about 1000 kg of nitrocellulose and phthalic varnish wastes were utilized by grinding them and mixing them with 13% by weight of beech and alder sawdust, and then added to the sawdust in the amount of 25% by weight. The mixture was introduced into the combustion chamber at a temperature of 1100 ° C by dosing the ingredients through an electronic unit connected to a computer. During the combustion process, technological steam at a temperature of 140 ° C is generated. Measurements of exhaust gas emissions did not show any exceedances of the permissible concentrations of harmful substances.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Mintage 60 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. A method of incineration of industrial waste, especially hazardous industrial plastic waste in non-grate furnace installations, consisting in grinding waste, feeding it in a gas stream to the combustion chamber, characterized in that the shredded waste is mixed with wood waste, especially sawdust and dust in an amount up to 20 wt.% To a moisture content of 15 to 50 wt.%, Then the mixture is fed to the fuel stream in an amount of 15 to 30 wt.% To a combustion chamber and combustion is carried out at a temperature of 900 ° C to 1200 ° C.

2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the amounts of waste and the amounts of fuel introduced into the combustion chamber are automatically regulated by an electronic unit connected to a computer.