DE1551838A1 - Process and device for incinerating industrial waste - Google Patents
Process and device for incinerating industrial wasteInfo
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Description
"Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von Industri eabfällen" Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbrennen von Industrieabfällen in flüssiger, pastöser bzw. fester Form oder Gemischen davon."Process and device for incinerating industrial waste" The invention relates to a method and a device for incinerating industrial waste in liquid, pasty or solid form or mixtures thereof.
Die Beseitigung von Industrieabfällen bereitet erhebliche technische und wirtschaftliche Schwierigkeiten, insbesondere dann, wenn die Ab- fälle unregelmässig anfallen. Dabei kann.die Unregelmässigkeit des Anfalles sich sowohl auf'die Art; des anfallenden Abfalles, auf den Ort der Entstehung und auf die zeitliche Verteilung beziehen sowie ferner auf die jeweilige Menge. Vielfach werden die vorgenannten Indüstrieabfälle verbrannt. Die dazu dienenden Verbrennungsöfen sind jedoch meistens aut mehr oder weniger bestimmte Arten von Abfällen spezi-ialisiert und mit ihrer Kapazität für einen möglichen, aber nur selten eintretenden Maximalanfall bemessen. Abgesehen davon" daß eine intermittierende Inbetriebnahme eines Verbrennungsofens eine ungünstige wirtschaftliche Auslastung ergibt, entstehen dabei auch verbrennungotechnisch grössere Schwierigkeiten. Der Erfindung liegt dieAufgabe'zugrundep ein Verfahren zu-schaffen und eine Vorrichtung zu stellen, die es ermöglicht, trotz ungleichmässiger, diskontinuierlicher Materialaufgabe sowohl nach Art, als auch nach Menge einen gleichmässigen Dauerbetrieb bei'einer Verbrennungsanlage-zu ermöglichen, wobei Vorsorge zu treffen ist, daß keine unzumutbaren Verschmützungen und Rückstands-Ansätze auftreten. Insbesondere sollen die In Raffinerien oder ähnlichen Betrieben anfallenden petrochemischen Abfälle, wie feste Teere, öle und dgl. in einfacher Weise beseitigt werden können.The disposal of industrial waste causes considerable technical and economic difficulties, especially when the waste is generated irregularly. The irregularity of the attack can be of the waste incurred, to the place of origin and to the temporal distribution as well as to the respective amount. The aforementioned industrial waste is often incinerated. The incinerators used for this purpose, however, are mostly specialized for more or less specific types of waste and their capacity is dimensioned for a possible, but rarely occurring, maximum accumulation. Apart from the fact that an intermittent start-up of an incinerator results in an unfavorable economic utilization, greater difficulties arise in terms of incineration technology Type, as well as the quantity, to enable even continuous operation of an incineration plant, whereby precautions must be taken that no unreasonable contamination and residue build-up occur and the like. Can be eliminated in a simple manner.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung im wesentlichen vorgeschlagen., dievAbfälle in Einheiten zu sammeln., einem SammJi. raum portionsweise zuzuführen., dort-in reduzierender Atmosphäre zu erwärmen, flüchtige, gasftrmige Bestandteile auszutreiben und in einstellbaren Mengen einer Verbrennungsstufe kontinuierlich zuzuführen.To solve this problem is according to the invention essentially suggested. to collect the waste in units., a SammJi. room in portions to supply., there-to be heated in a reducing atmosphere, volatile, gaseous Expel constituents and continuously in adjustable amounts of a combustion stage to feed.
Besonders zweckmässig ist es, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, die Abfälle vor der Zufuhr zum Sammelraum mit einer verbrennbaren Umhüllung zu versehen.It is particularly useful, according to a further feature of the invention, to provide the waste with a combustible envelope before it is fed to the collection area.
Nach der Erfindung können somit die Abfälle am Enstehungsort unmittel. bar gesammelt und mit einer verbrennbaren Umhüllungg beispielsweise durch Einfüllen in einen Papier- oder Kunststoffsack,versehen werden. Die derart gesammelten und portionsweise umhüllten Abfälle worden nach einem beliebigen Zeitplan, je nach dem Umfang -.'. der jeweils anfallenden Abfälle abgeholt und zur Verbrennungseinheit tranaportiert. Dort werden sie portionsweise mit ihrer Umhüllung a einem 'Sammelraum, Vorratsbehälter-bzw. Vorreaktionsraum zugeführt. Dieser Vorreaktionsraum übernimmt somit die Rolle der früher vor der Verbrennungseinrichtung erforderlichen Vorratshaltung. Durch die Erwärmung des Gutes-in der reduzierenden Atmosphäre dieses Vorreaktionsraumes erfolgt noch keine.Verbrennung, jedoch werden flüchtige, gasförmige oder dgl. Bestandteile ausgetrieben und nach entsprechender Aufbereitung können die Abfälle in einstellbaren Menge-A-#, einer nachfolgenden Verbrennungsstufe derart zugeführt werden, daß trotz ungleichmässiger Belastung des Sammelraumes die Verbrennungsstufe gleichmässig beaufschlagt wird und unter gleichmässiger Temperaturbelastung arbeiten kann.According to the invention, the waste can thus directly at the place of origin. collected in cash and provided with a combustible envelope, for example by filling it into a paper or plastic sack. The waste collected in this way and wrapped in portions was processed according to an arbitrary schedule, depending on the extent -. '. of the respective waste collected and transported to the incineration unit. There, they are portions with their sheath a a 'plenum, or reservoir. Pre-reaction chamber supplied. This pre-reaction space thus takes on the role of the storage previously required in front of the combustion device. The heating of the material in the reducing atmosphere of this pre-reaction space does not yet result in combustion, but volatile, gaseous or similar components are expelled and, after appropriate processing, the waste can be fed to a subsequent incineration stage in an adjustable amount-A- # that despite the uneven loading of the collecting space, the combustion stage is evenly loaded and can work under a uniform temperature load.
Nach einem, weiteren Merkmal der Erfindung ist es zweckmässig, daß die Abfälle in an sich bekannter Weise in der Verbrennungsstufe im Gleichstromverfahren verbrannt, entstehender Ruß und restliche Gase verwirbelt und nachverbrannt sowie die Abgase abgekühlt und nach Entstaubung abgeführt werden.According to a further feature of the invention, it is advantageous that the waste in a manner known per se in the incineration stage using the direct current process burned, resulting soot and remaining gases swirled and post-burned as well the exhaust gases are cooled and removed after dedusting.
Diese Verbrennung in der Verbrennungsstufe wird wesentlich gefördert wenn nach der Erfindung die Abfälle während des Verweilens im Sammel raum durchgemischt und homogenisiert werden. Die Behiezung in diesem Sammelraum erfolgt bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung durch unterstöchibmetrische Behiezung. Der gleichmässigen Temperaturbelastung förderlich ist, nach einem weiteran Merkmal der Erfindung, daß die Erwärmung im Gleichstrom ,erfolgt..-Die Verbrennung in der Verbrennungsstufe wird außerdem gefördert, ifenn» gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, die im Sammeira'um freige4etzten Schwelgase oder dgl. zur Unterstützung der nachfolgen. den Verbrennung der Verbrennungsstufe direkt zugeführt werden.This combustion in the combustion stage is significantly promoted if, according to the invention, the waste is mixed up while it is in the collecting space and homogenized. The Behiezung in this collecting room is done with a special preferred embodiment of the invention by sub-stochibmetric Behiezung. The uniform temperature load is beneficial, according to a further feature the invention that the heating takes place in direct current ..- The combustion in the Combustion stage is also promoted, ifenn »in accordance with a further training course of the Invention, the smoldering gases released in the Sammeira'um or the like for support the followers. fed directly to the combustion of the combustion stage will.
Gemäß der Erfindung ist es vorteilhaft, im Sammelraum mit S-auerstof fünterschuß und in der Verbrennungsstufe mit Sauerstoffüberschuß zu arbeiten.According to the invention, it is advantageous in the collecting space with oxygen To work with an excess of oxygen and in the combustion stage with an excess of oxygen.
Da im Sammelraum keine Verbrennung sondern nur eine Mischung, Homogenisierung und Erhitzung der Abfälle erfolgt, ist es vorteilhaft, von Zeit zu Zeit zum Reinigen des Sammelraumes, gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, dem Abfall Splitt oder Kies beizumischen.Since there is no combustion in the collecting space, only a mixture, homogenization and heating of the waste takes place, it is advantageous to clean it from time to time of the collecting space, according to a further feature of the invention, the waste chippings or mix in gravel.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verbrennen von Industrieabfällen
in flüssiger, pastöser bzw. fester Form oder Gemischen davon, insbesondere in Raffinerien,besteht
aus zwei nach Drehsinn und Drehgeschwindigkeit unabhänggig betreibbaren, nacheinander
geschalteten
Um die angestrebte Verbrennung möglichst am Einlauf der Verbrennungstrommel in Gang zu bringen und aufrecht zuerhalten, ist es vorteilhaft, die Vorratstrommel über einen konisch sich verjüngenden Auslauf in die Verbrennungstrommel mUnden zu lassen.To achieve the desired combustion, if possible at the inlet of the combustion drum to start up and maintain it, it is advantageous to use the supply drum Open into the combustion drum via a conically tapering outlet permit.
Besonders zweckmässig ist es ferner, die Vorratstrommel und die Verbrennungstrommel
im wes entlich koaxial anzuordnen.
Im konischen Auslauf der Vorratstrommel sind zweckmässig wiederum FörderXelemente vorgesehen.beispielsweise in Forin von Schneckenförderblechen oder dgl. . Conveyor elements are again expediently provided in the conical outlet of the storage drum, for example in the form of screw conveyor plates or the like .
Zur Sicherstellung bzw. Verbesserung des Gleichstrombetriebes ist in vorteilhafter Weise, gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, die Aufgabevorrichtung für die Vorratstrommel mit einem abdichtenden Doppelverschluß versehen.To ensure or improve the DC operation is in an advantageous manner, according to a development of the invention, the feeding device provided with a sealing double lock for the storage drum.
Zur Einführung der Sekundärluft für die Verbrennungstrommel dient,
gemäß
einer Weiterbildung der Erfindung, ein um den konischen Auäl-auf der Vorratstrommel
angeordnetes beiderseits offenes Mantelrohr.
Die erfindungsgemässe Verbrennungseinrichtung besteht im wesentlichen aus einer Zufuheeinrichtung A, einem Sammel- und VorriLtsbehälter B sowie der eigentlichen Verbrennungstrommel C. Über eine Arbeitsbühne 1 werden die Behälter, Verpackungen oder dgl. mit den zu verbrennenden Abfällen einem Trichter 2 zugefUhrt, der einen Doppelklappenverschluß 3o 4 aufweist. Dadurch ist es möglich" die Abfälle dem Aufgabetrichter 5 diskontinuierlich über eine abdichtende Schleuse derart zuzuführen, daß ein Austritt von Schwelgasen oder dgl. aus der Zufuhreinrichtung A bei der Aufgabe neuen Abfallmaterials mit Sicherheit vermieden wird. Der Einfalltrichter 5 mündet in an sich bekannter Weise etwa zentrisch in eine Drehtrommel 6., die mit ..Tr.häringen 7 und 8 über entsprechende Lager 9 und 10 abgestützt wird. Zum Antrieb dient ein Motor 119 der Uber ein GetrielAbeispielaweine über ein Wendegetriebe 12 und eine Kupplung 13 auf ein, Zahnritzei 14 wirkt. Diesen Zahnritzel 14 kämt-mit einem Zahnkranz 15 der Drehtrommel 6. Die Drehbewegung der Trommel 6 ist somit sowohl nach Geschwindigkeit als auch nach.Drehsinn beliebig einstellbar. Die Längsa.chse 16 der Trommel-6 ist in Arbeitsrichtung geringfügig gegen die Horizontale geneigt. Am einlaufseitigen Ende ist ein Sepzielabrenner 17 angeordnet, mit dem eine unterstöchiometrische Beheizung der Trommel 6 durchgeführt wird. Am einlaufseitigen Ende sind ferner Hubschaufeln 18 vorgesehen, die das zugeführte Material einerseits weiterfördern, andererseits durch Zerreißen der Umhüllung freigeben und eine Durchmischung und Homogenisierung mit bereits in der Trommel 6 befindlichem Material herbeiführen. Durch die unterstöchiometrische Beheizung erfolgt eine Verflü.-tigung der festen Teere, öle und dgl., wobei eine Entzündung evtl. ausgasender Bestandteile wegen des Luftmangels nicht möglich ist. Die Trommel 6 .ist am verbrennungsseitigen Ende mit einem konischen Übergang 19 versehen, der über ein beispielsweise zylindrischen Stutzen 20 in die Verbrennungstrommel 22 mündet. Im Bereich der konischen Verjüngung 19 und evtl. im benachbarten Bereich der Trommel 6 sind Fördermittel 21, beispielsweise Schneckenförderbleche, vorgesehen, die die vorbehandelten petrochemischen Abfälle in die Verbrennungstrommel 22 transportieren. Durch entsprechende Wahl der Drehzahl der Trommel 6 kann die'Jeweils zugeführte Menge, in Abhängigkeit vom Püllungsgrad der Trommel 6,eingestellt werden. Dadurch wird erreicht, daß trotz portionsweiser Zufuhr-des Abfallmaterials über die Zufuhreinrichtung 2 - 5 und trotz.der zeitlich unregelmässigen Zufuhr überhaupt die Materialbgabe an die Trommel 22 völlig zeitlich und mengen-mässig kontinuierlich erfolgt.The incineration device according to the invention essentially consists of a feed device A, a collecting and storage container B and the actual incineration drum C. Via a working platform 1 , the containers, packaging or the like with the waste to be incinerated are fed to a funnel 2 which has a double flap closure 3o 4 having. This makes it possible to " supply the waste discontinuously to the feed hopper 5 via a sealing sluice in such a way that the escape of carbonization gases or the like from the supply device A when new waste material is added is definitely avoided. The hopper 5 opens out in a manner known per se centrically in a rotary drum 6, which is supported with ..Tr.häringen 7 and 8 via corresponding bearings 9 and 10. A motor 119 is used to drive a gear tooth via a reversing gear 12 and a coupling 13 on a toothed pinion 14 . this pinion 14 kämt-with a ring gear 15 of the rotary drum 6. the rotary movement of the drum 6 is adjusted as desired thereby both to speed and nach.Drehsinn. the Längsa.chse 16 of the drum 6 is slightly inclined in the working direction relative to the horizontal. At the inlet end there is a Sepziel burner 17 with which a substoichiometric heating of the drum 6 is carried out rt. At the inlet end, lifting blades 18 are also provided which, on the one hand, continue to convey the supplied material and, on the other hand, release it by tearing the envelope and bring about a thorough mixing and homogenization of the material already in the drum 6. The sub-stoichiometric heating liquefies the solid tars, oils and the like, whereby an ignition of possibly outgassing constituents is not possible due to the lack of air. At the end on the combustion side, the drum 6 is provided with a conical transition 19 which opens into the combustion drum 22 via a, for example, cylindrical connector 20. In the area of the conical taper 19 and possibly in the adjacent area of the drum 6 , conveying means 21, for example screw conveyor plates, are provided which transport the pretreated petrochemical waste into the incineration drum 22. By appropriate selection of the speed of rotation of the drum 6 , the amount supplied in each case can be adjusted as a function of the degree of filling of the drum 6. Thereby it is achieved that in spite of portionwise feeding the waste material through the feeder 2 - is carried out at all the time Materialbgabe completely to the drum 22 and 5 and trotz.der temporally irregular supply quantity comparatively continuously.
Die Verbrennungstrommel 22 ist an ihrem eingabeseitigen Ende mit einem Brenner 23 versehen, der eine normale Verbrennung im Gleichstromverfahren ermöglicht.The combustion drum 22 is provided at its input-side end with a burner 23 which enables normal combustion in the direct current process.
Um den konischen Teil 19 der Trommel 6 ist ein beiderseitig offenes Mantelrohr 24 angeordnet, durch das Sekundärluft der Verbrennungstrommel 22 zugerührt wird. Für säurehaltige oder säurebildende Harze oder dgl. ist seitlich vom Eingang der VerbrEnnungstrommel 22 ein gesonderter Einlauf 24 vor#esehen.Arranged around the conical part 19 of the drum 6 is a jacket tube 24 which is open on both sides and through which secondary air is supplied to the combustion drum 22. For acidic or acid-forming resins or the like, a separate inlet 24 is provided to the side of the entrance of the combustion drum 22.
]Nie Verbrennungstrommel 22 ist ähnlicher Weise wie die Trommel 6 über Tragringe 25 und 26 auf Lager 27 und 28 abgestützt. Auch hier dient zum Antrieb ein Motor 29, der über ein Getriebe 30 und eine Kupplung 31 ein Zahnritzel 32 antreibt. Dieses Zahnritzel greift wiederum in einen Zahnkranz _3,3 der Trommel 22 ein.] The combustion drum 22 is never supported in a similar way as the drum 6 via support rings 25 and 26 on bearings 27 and 28 . Here, too, a motor 29 is used for driving, which drives a pinion 32 via a gear 30 and a clutch 31. This pinion in turn meshes with a ring gear 3, 3 of the drum 22.
Die getrennten Antriebsmittel für die Vorratstrommei 6 und die Verbrennungstrommel 22 ermöglichen einen unabhängigen Antrieb der beiden Trommeln, sowohl nach der Drehrichtung als auch nach Drehzahl. Dadurch Ist die Möglichkeit geschaffen, die Drehbewegung jeder einzelnen Trommel an die jeweils gegebenen Verhältnisse optimal anzupassen, unbbhängig vom Bewegungszustand der jeweils anderen Trommel.The separate drive means for the supply stream 6 and the combustion drum 22 enable the two drums to be driven independently, both in terms of the direction of rotation and in terms of speed. This creates the possibility of optimally adapting the rotary motion of each individual drum to the given conditions, regardless of the state of motion of the respective other drum.
Die Verbrennung der von der Vorratstrommei 6 der Verbrennungstrommel'22 zugeführten Abfälle findet schon am Trommeleinlauf statt. Da die Gase den gleichen Strömungsverlauf haben, wie der ausbrennende Abfall, wird eine Explosionsgefahr durch eine unkontrollierte Entzündung aus gasenden Bestandteilen des Abfalles vermieden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Rauchgase und evtl. anfallenden Aus-. gasungen aus der Vorratstrommei 6 durch die Trommel 22 gefUhrt und durch Zugabe von Luft ausgebrannt werden.The incineration of the waste fed from the supply stream 6 to the incineration drum 22 takes place at the drum inlet. Since the gases have the same flow path as the burned-out waste, the risk of explosion due to uncontrolled ignition from gaseous components of the waste is avoided. Another advantage is that the smoke gases and any resulting exhaust. Gassings from the supply stream 6 are guided through the drum 22 and burned out by adding air.
An die Verbrennungstrommel 22 können an sich bekannte Ausbrennkammern, dieschematisch angedeutet -und mit 34 bezeichnet sind, angeschlossen werden.Known burn-out chambers, which are indicated schematically and denoted by 34, can be connected.
Selbstverständlich ist der Einfalltrichter 5 in an sich bekannter Weise derart abgedichtet, daß keine Falschluft in die Trommel 6 eintreten kann. und Die Erfindung ist nicht; auf das dargestellteYbesehriebene Ausführungs. beispiel beschränkt. Die beschriebene Verbrennungsanlage kann ohne weiteres in konstruktiven Einzelheiten von der dargestellten Ausführungsform abweichen. Ferner umfaßt die Erfindung sämtliche Teil-und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale.Of course, the funnel 5 is sealed in a manner known per se in such a way that no false air can enter the drum 6 . and The invention is not; to the illustrated design. example limited. The combustion system described can easily differ in structural details from the embodiment shown. The invention also includes all partial and sub-combinations of the features described and / or illustrated.
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BKMI INDUSTRIEANLAGEN GMBH, 8000 MUENCHEN, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |