Spôsob prípravy alternatívnych nízko kalorických odpadových látok obsahujúcich uhlík na použitie v spaľovacích zariadeniach

Číslo patentu: E 15078

Dátum: 10.08.2009

Autori: Ernst Frank, Obrist Albert

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Číslo a dátum podania európskej patentovejDátum vydania európskeho patentovćho spisu 4. 9. 2013Číslo prioritnej prihlášky 12742008 (51) Int. Cl. (2014.01) Dátum podania prioritnej prihlášky 14. 8. 2008 Krajina alebo regionálna organizácia priority AT C 0413 7/00 Dá . . . C 10 J 3/00 tum sprlstupnema prekladu patentovćho spisu verejnosti S. l. 2014 F 27 D 17/00 Vestník ÚPV SR č. 01/2014 F 23 G 5/00 Ú Čĺąllt pívodnej prihlášky V pripade vylúčenej RÁD r pri as y Číslo podania medzinárodnej prihlášky SLOVENSKEJ REPUBLIKY podľa PCT PCTlIB 2009/006490Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT W 0 2010/018436(73) Majiteľ Holcim Technology Ltd., Zürcherstrasse 156, 8645 Rapperswil-Jona, CH(54) Názov Spôsob prípravy alternatívnych nízko kalorických odpadových látok obsahujúcich uhlík na použitiePoznámka V lehote deviatich mesiacov odo dňa zverejnenia oznámenia o udelení európskeho patentu môže každý podať na Európsky patentový úrad námietky proti udelenému európskemu patentu. Námietky sa podávajú písomne a musia byť odôvodnené. Námietky sa považujú za podané až po zaplatení poplatku za námietky (Čl. 99(l) Európskeho patentového dohovoru).Preklad európskeho patentového spisu bol predložený podľa § 63 ods. 2 patentovćho zákona. Za správnosť prekladu Úrad priemyselného vlastníctva Slovenskej republiky nezodpovedá.0001 vynález sa týka spôsobu prípravy alternatívnych nízko kalorických odpadových látok, obsahujúcich uhlík, na použitie v spaľovacích zariadeniach, predovšetkým vo valcových rotačných peciach na výrobu slinkov, pričom sa alternatívne palivá obsahujúce uhlík podrobia vysokoteplotnému splyňovaniu za anoxických podmienok pri teplotách vyšších ako 1000 C a pričom sa dýzami vháňa voda, vodná para alebo CO na zaistenie premeny na CO a H 2.0002 Spôsoby spracovania priemyselných odpadov na výrobu syntézneho plynu boli už navrhnuté vnajróznejšom stvárnení. W 0 02/090283 A 1 sa týka výroby cementového slinku z cementového surovinového materiálu, pričom z kusových odpadových palív sa v splyňovacom reaktore vyrába vykurovací plyn, pričom splyňovací reaktor je pripojený prostredníctvom plynového potrubia, cez ktoré sa do splyňovacieho reaktora za účelom pyrolýzy privádza napríklad horúci odpadový plyn z chladičov. Nemecký zverejnený spis DE 32 20 229 A 1 sa opäť týka spôsobu splyňovania uhlia vo fluidnej splyňovacej zóne,pričom splyňovacia zóna sa zohrieva prostredníctvom slinkového materiálu naplneného do zóny. DE 33 20 670 A 1 ukazuje a opisuje spôsob ako aj zariadenia na výrobu spojív,pri ktorom je zariadenie na pyrolýzu alternatívnych palín ohrievané výlučne horúcimi odpadovými plynmi spaľovacej pece. V JP 01 121617 Aje zasa opísaný spôsob, pri ktorom sa pyrolýza alternatívnych palív uskutočňuje priamo horúcim odpadovým plynom chladiča slinku.0003 Vysokoteplotné splyňovacie zariadenia, pri ktorých sa uskutočňuje autotermický ohrev za kontrolovaných podmienok, sa vyznačujú tým, že kladú vysoké nároky na výhrevnost alternatívnych palív, aby sa zamedzilo spaľovaniu na takmer inertné plyny. Spôsob podľa vynálezu sa v podstate vyznačuje tým, že na vysokoteplotné splyňovanie sa použije odpadové teplo zchladiča slinkov. Pod anoxickými podmienkami sa tu rozumejú podmienky, pri ktorých nie je k dispozícii voľný kyslík. Anoxické podmienky sa vyznačujú tým, že horúci vzduch ani kyslík sa nedostanú do reaktora, vktorom sa uskutočňuje splyňovanie. Na rozdiel od tohto sa ale samozrejme môžu zlúčeniny kyslíka,ako je vodná para alebo C 02, takýmto alotermickým spôsobom splyňovania premieňať,pričom vprípade CO vprítomnosti uhlíka sa pri vysokých teplotách podľa vynálezu dosiahne rovnováha kvantitatívne na strane oxidu uhoľnatého a pri vháňaní vody na strane syntézneho plynu, síce oxidu uhoľnatého avodíka. Spôsob podľa vynálezu je mimoriadne vhodný na prípravu alternatívnych palív obsahujúcich uhlík na použitie pri výrobe slinkov, pretože vysokú úroveň teploty, požadovanú podľa vynálezu. je možnénastaviť prostredníctvom importovaného horúceho slinku. Chladiaci vzduch používaný v chladiči slinku, napríklad vo forme terciárneho vzduchu, vstupuje s nadmieru vysokou teplotou, a síce výhodnejšie s teplotami medzi 1000 a 1300 °C do príslušného výmenníka tepla. v ktorom sa za zamedzenia bezprostrednej výmene plynov dosiahne zodpovedajúce zohriatie za anoxických podmienok. Výhodne sa tu spôsob realizuje tak,že sa použijú horúce odpadové plyny z chladiča slinkov, pričom ohrev sa uskutočňuje prostredníctvom výmenníka tepla. Okrem stvárnenia výmenníkov tepla, napríklad vo forme dvojstenných rotačných pecí, je možné tento ohrev výhodnejšie realizovať tak, že sa horúci odpadový plyn použije na ohrev tepelne odolných akumulátorov tepla, ako je napríklad piesok alebo keramické prvky, a že spracovávané alternatívne palivá,obsahujúce uhlík, sa zmiešajú so zohriatymi akumulátormi tepla.0004 Zvlášť jednoduchým spôsobom je tu možné postupovať tak, že ako tepelne odolný akumulátor tepla sa použije čiastkové množstvo slinku vstupujúceho do chladiča slinku. Týmto spôsobom sa zamedzí bezprostrednej reakcii so vzdušným kyslíkom a bezprostredne bez ohrevu dusíkatého balastu, ktorý súvisí s chladiacim vzduchom, sa docieli prlslušne horúci plyn s vysokou výhrevnosťou, ktorý je následne možné použiť na predbežnú kalcináciu šarží. V moderných spôsoboch výroby cementu sa zväčša použije 60 tepelnej energie v zariadení predbežnej kalcinácie a približne 40 na hlavný ohrev vo valcovej rotačnej peci. Na základe vysokohodnotného syntézneho plynu je možné podiel, ktorý sa týmto spôsobom použije vo valcovej rotačnej peci, podstatne zvýšiť a predovšetkým zvýšiť vporovnaní s bezprostredným použitím alternatívnych palív vo valcovej rotačnej peci. Použitie syntézneho plynu je zaujímavé predovšetkým v hlavnom vykurovaní, pretože alternatívne palivá je tu možné použit len za vysokých nákladov na úpravu alebo len v malých množstvách. V zariadeni na predbežnú kalcináciu je na rozdiel od tohto možné použiť aj hrubšie alternatívne palivá.0005 Výhodou vynálezu je teda predbežné tepelná úprava odpadov a tým vytvorenie plynu, ktorý umožňuje rovnomerné spaľovanie v hlavnom kúrenisku bez nákladnej modifikácie horákov. Taktiež je možné vysokoteplotným splyňovaním podľa vynálezu podstatne zjednodušiť a redukovať doteraz potrebné mechanické spracovanie alternatívnych palív, pričom spôsob je zvlášť vhodný tiež pre alternatívne palivá rôzneho tvaru. Podstatná je tu integrácia do procesu výroby slinkov, pretože tercíárny vzduch tu zaisťuje príslušne vysoké teploty pre vysokohodnotný syntézny plyn. Ak sa - pri výhodnom postupe podľa vynálezu - čiastkové množstvo slinku, prichádzajúceho do chladiča slinkov,bezprostredne použije ako tepelne odolný akumulátor tepla, dostane sa tvoriaci sa popol prípadne tuhé látky zvyšujúce z alternatívnych palív v relatívne dobrej mechanickej disperzii do slinku anásledne sa môžu bezprostredne použiť ako minerálna zložka v cementovej múčke. Kyslík reagujúci v rámci spôsobu výroby syntézneho plynu podľavynálezu pochádza výlučne zo zlúčenín kyslíka ako sú H 20 alebo C 02, takže požadovanú termodynamickú rovnováhu je možné pri teplotách vyšších ako 1000 °C, a predovšetkým vyšších ako 1100 °C, bezpečne dodržať. Spôsoby pyrolýzy, ktoré sa taktiež realizujú za podstechiometrických prípadne anaeróbnych podmienok, sa zvyčajne uskutočňujú pri podstatne nižších teplotách a v žiadnom prípade nevedú k vysokohodnotným syntéznym plynom, aké sa získajú v rámci spôsobu podľa predloženého vynálezu. Predovšetkým nie je možné dosiahnutú kvalitu plynu pri príslušne nízkych teplotách vtakých širokých medziach prispôsobiť požiadavkám, aby sa docielila kvalita. Spôsobom podľa vynálezu sa vysoká úroveň teploty terciárneho vzduchu prípadne vyrobeného slinku využíva v podstatne vyššej miere, ako je to pri iných spôsoboch využitia odpadového tepla. Pri využití odpadového tepla na výrobu pary, prípadne na následnú výrobu energie v parných turbínach, sa reakcia uskutočňuje pri podstatne nižších teplotách, takže nie je možné úplne využiť potenciál vysokých teplôt terciárneho vzduchu prípadne vyrobeného slinku,0006 Okrem syntézneho plynu je produktom aj popol, ktorý sa využíva pri výrobe cementu, a to ako hydraulicky aktívna zložka primletim kslinku vcementovom mlyne. Výhodami nepriameho splyňovania je tu oddelenie popola a docielené a kontrolované primletie, zatial čo v prípade, ked sa slinok používa ako médium prenosu tepla, sa popol ako je uvedené vyššie - disperguje priamo v slinku.0007 Na zaistenie vysokých teplôt potrebných na splyňovanie môže byť v predloženom prípade zmysluplné odoberať a spalovať čiastkové množstvo produkovaného syntézneho plynu na ohrev splyňovacieho reaktora. Pri použití slinku ako výmennika tepla sa popol,vznikajúci pri splyňovaní, bezprostredne dostáva ako minerálna zložka do produktu aje možné ho týmto spôsobom taktiež optimálne využiť. Využitie popola ako minerálnej zložky v cemente môže byť ale zmysluplné aj vtedy, keď sa splyňovanie uskutočňuje v osobitnom splyñovacom reaktore. z ktorého sa potom osobitne odoberá popol a syntézny plyn.

MPK / Značky

MPK: F27D 17/00, F23G 5/027, C04B 7/44, C10J 3/12

Značky: nízko, alternatívnych, obsahujúcich, uhlík, použitie, látok, přípravy, kalorických, spôsob, spalovacích, odpadových, zariadeniach

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-e15078-sposob-pripravy-alternativnych-nizko-kalorickych-odpadovych-latok-obsahujucich-uhlik-na-pouzitie-v-spalovacich-zariadeniach.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob prípravy alternatívnych nízko kalorických odpadových látok obsahujúcich uhlík na použitie v spaľovacích zariadeniach</a>

Podobne patenty