能選擇輸出產物的品質的用于廢料處理的設施和流程的制作方法
【技術領域】
[0001] 明確用于公共和工業廢料的完整生態和能量管理的技術和工藝方案的設施和裝 置的構建重點在于利用固化和基于鈣的反應劑的物理和化學處理。
[0002] 本發明屬于以下領域:
[0003] B01B;B01D;B03B;B04B;B07B,F26B ;F28F,以及
[0004] E04B(C03,C04),E04C; E04D; E04F; B29G,和:G2IF和G21K。
【背景技術】
[0005] 利用固化和基于鈣的添加劑處理廢料是已知的且成功的流程。該處理實現了其與 調節以及公共和工業廢料的物理和化學處理有關的目標。
[0006] 這些流程將物料的有害性降低至少一個MAC(最高容許濃度)級別。此外,物料轉換 為具有更有利的化學和物理特性的干粉末狀凝固物。
[0007] 通常,實現固化的方式是使用基于鈣的反應劑:Ca(0H)2、Ca0、CaC0 3、Mg0<Xa(0H)2+ CaO通常是一種良好且節省成本的實現固化的方式。一些類型的廢料僅需CaO,而另一些廢 料僅需Ca(0H)2。我們通過分析廢料來選擇反應劑。
[0008] 當遇到高硬度級別的金屬(鉛Pb;鉻Cr;鋅Zn;鎘Cd)和高級別的T0C(總有機碳)時, 我們不使用這些流程。水中的可溶物質對成功的結果而言存在風險,而氮化合物幾乎不處 于可接受的水平內。
[0009] 此外,利用較少的氧化鈣處理的凝固物包含大量水分,這降低了其品質并且限制 了進一步的工業用途。
[0010] 這些不足之處基于:
[0011] a)在反應器單元中的不徹底分解。這發生在通過氧化鈣的水合作用形成的放熱反 應開始時。該放熱反應是不徹底的,因為它需要更多時間。
[0012] b)凝固物(在容器或筒倉中)的積聚。凝固物未被充分處理;凝固物是粘性的并隨 著時間推移而硬化,這使得難以從容器除去它。
[0013] c)目前的設施通常無法結合更多與輸出產物的品質有關的選擇。
[0014] d)成本通常是不以這種方式而是代之以利用其它不滿足基本生態標準的方法來 處理廢料的原因。
[0015] 在處理時,我們面臨大量凝固物的儲存或進一步使用的問題。很難找到對其使用 感興趣的公司。而且,盡管化學分析是合意的,但在公共廢料場處理凝固物非常昂貴。重要 的是減少添加劑的量,因為它們是處理中最昂貴的部分。本發明解決了所述的不足之處并 且使該流程更具成本效益。我們可以選擇最適合預期的進一步用途的凝固物的類型或選擇 凝固物不是最終輸出產物的流程,相反我們得到最少量的灰分。
[0016] 當針對危險的工業和/或公共廢料的生態調節時,固化(液態的、油性的和泥漿狀 的物料轉換成粉末)是最普遍的物料處理。當今,碳氫化合物含量高的危險廢料常常通過固 化或焚燒進行處理。盡管固化是更簡單和更廉價的流程,但很多時候選擇焚燒,這是因為這 種廢料包含一定量的能量,這改善了焚燒的成本經濟性。
[0017] 由于不受控的空氣污染物(二惡英、呋喃、碳氫化合物、氮化合物等),新規則和歐 盟指令不支持這種廢料的焚燒。需要其它添加劑(油精和硬脂酸、硬酸、脂肪酸)的其它流程 由于它們的價格和來自該過程的大量凝固物而不再頻繁使用。
[0018] 如上所述采用以下幾點中的任意一點并非是眾所周知的:
[0019] a)來自該過程的熱能被重新引導回到同一過程中以獲得廢料處理所需的總能量,
[0020] b)再循環系統,在該系統中,在過程的第一階段結束時獲得的具有增加的熱能的 凝固物返回至過程中以提升獲得最終產物一一高品質凝固物一一所需的總能量,
[0021] c)在廢料處理所需的總熱能平衡內利用太陽能,
[0022] d)根據其進一步的工業用途能選擇最終產物的品質并明確最終凝固物的形狀(與 期望的轉換有關的更寬的選擇),
[0023] e)所取得的凝固物通過熱化學流程再生并再次轉換成氧化鈣。這在不使用另外的 氧化鈣的情況下延續了該處理過程。
【附圖說明】
[0024] 將發明圖示如下:
[0025] 圖1:設施的布局
[0026] 圖2:設施的藍圖
[0027]圖3:用于從凝固物獲得氧化鈣和灰分的再生器 [0028] 附圖標記如下:
[0029] A ·廢料進入點
[0030] B.添加劑(Ca(0H)2)進入點
[0031] C.添加劑CaO進入點
[0032] D.添加劑(過濾器沉淀物)進入點
[0033] E.中性產物排出點
[0034] 1.廢料輸送器
[0035] 2.熱注入器
[0036] 2a.用于均化的超聲裝置
[0037] 3.臭氧發生器
[0038] 4.用于第一反應器的管路的電機
[0039] 5.第一反應器的管路
[0040] 6.具有磁場的并列的離解裝置
[0041] 6a.用于形成磁場的裝置
[0042] 7.用于第一反應器的管路的熱輸出部
[0043] 8.用于第二反應器的管路的電機
[0044] 9.用于切碎顆粒的裝置
[0045] 10.用于切碎的三位旋轉裝置(triple rotating device)
[0046] 11.第二反應器的管路
[0047] 12 ·并列的氧化封裝器(encapsu lator)
[0048] 13.用于第三反應器的管路的電機
[0049] 14.用于第二反應器的管路的熱輸出部
[0050] 15.第三反應器的管路
[00511 16.并列的還原封裝器
[0052] 17.用于第四反應器的管路的電機
[0053] 18.用于第三反應器的管路的熱輸出部
[0054] 19.第四反應器的管路
[0055] 20.并列的氧化還原封裝器
[0056] 21.用于第四反應器的管路的熱輸出部
[0057] 22.用于輸出產物的物理和化學定義的一體系統
[0058] 23.用于輸出輸送器的電機
[0059] 24.產物輸送(最終物料或要重新引導到過程中的物料)的輸出點
[0060] 25.用于最終產物的輸出輸送器
[0061] 26.用于所有反應器的單元的集熱系統
[0062] 27.熱交換和分配塔
[0063] 28.熱蓄積引導裝置
[0064] 29.朝向進入的廢料設置的絕熱管道
[0065] 30.用于太陽能(熱)的吸收的太陽能面板
[0066] 31.用于蒸汽和氣體的輸出點
[0067] 32.用于氣體、蒸汽和顆粒的清潔的過濾系統(洗滌器)
[0068] 33.設施,豎向結構
[0069] 34.設施,水平結構
[0070] a、b、c、d為朝向用于所有反應器的單元的集熱系統設置的熱管道
[0071] 35.用于凝固物的輸送器
[0072] 36.再生器的回轉窯
[0073] 37.燃燒器腔室
[0074] 38 ·旋風器(cyclone)
[0075] 39.再生器的熱交換器
[0076] 40.用于回轉窯的電機
[0077] 41.灰分收集器
[0078] I.凝固物進入再生器的進入點
[0079] II.來自旋風器的熱空氣的進入點
[0080] III.燃料進入點
[0081 ] IV.新鮮空氣進入點
[0082] V.氧化鈣離開點
[0083] VI.熱空氣離開點
【發明內容】
[0084] 本發明著重討論公共或工業廢料。這種廢料通常包含含碳的化合物、含硬質金屬 的不同化合物、烴基化合物、堿性和/或酸性內含物以及多種氮化合物、氯化合物和其它化 合物。廢料經歷變成相等粒度(0_20mm)的物料的準備過程。
[0085] 關于化學含量,特別注意氯、氨、氮和磷的含量。
[0086] 有用的成分被回收(金屬、玻璃、塑料、紙)且其余成分被切碎和壓碎以變成等待處 理的物料。
[0087] 描述本發明的最佳方式是說明特定部件的功能:
[0088] a)熱交換和分配塔(27)
[0089] 在過程期間,在所有四個反應器的管路中形成了熱氣體。塔內熱交換在這些熱氣 體在塔的內部管道內移動時發生。清潔空氣移動通過塔并經由來自熱管道的對流作用而吸 熱并因此將氣體冷卻。熱蓄積引導裝置(28)使現已被加熱的清潔空氣朝熱注入器移動。
[0090] b)熱注入器(2)
[0091] 氣栗安裝在管路中并且布置在注入器的前方。氣栗吹入暖空氣并使得暖空氣與進 入的廢料直接接觸。
[0092] c)臭氧發生器(3)
[0093]臭氧以l_2g/s的速度循環并分解有機成分。有機成分分解,分子水和物理水分離, 物理特性(顏色,粒度)改變。這有助于第二反應器管路中的更好的分子離解。
[0094] d)用于均化的超聲裝置(2a)
[0095] 對于液態廢料,我們使用用于均化的超聲裝置。我們使用該裝置來實現在全部液