可燃性處理可燃性產物的方法,實施該方法(變化情況)的反應器以及包含該反應器的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及可燃性碳以及碳氫化合物產物的工業化處理過程以及特別地能夠處 理不同的人造及家庭廢棄物，低等級礦物燃料，例如褐煤，油頁巖的處理等等。
[0002] 發明背景
[0003] 不同類型的低等級礦物燃料，含碳和碳氫化合物組成分的家庭和工業廢棄物，的 處理問題非常嚴重。已發展出不同的方法以分解碳和碳氫化合物產物為多種成份。不過， 在從實驗室到工業化生產裝置轉變的過程中，顯著數量分散不同大小的固體物出現于產物 中，其使得氣體蒸氣混合物（氣霧）的品質不適合作為更進一步使用，以及清理費用無法經 濟地合理化。這是低等級礦物燃料和碳和碳氫化合物廢棄物工業化處理的的主要一項約 束。
[0004] 有一種由氣化來處理固體廢棄物方法，其實施于裝置耐火磚襯里的耐火材料中， 其長度為1，600毫米和內徑為250毫米。含氧的汽化劑由反向流動傳送進入垂直軸的窯爐 內，以及廢棄物（通常混合團塊燃料）依序地傳送進入加熱以及干燥區域，高溫分解區域， 燃燒（氧化）區域以及冷卻區域，以及處理過程為批次化進行，因而在反應器關閉后進行廢 棄物加入以及被處理固體產物的排除。（詳細說明可參閱1994年6月23日申請，1997年5 月10日公告的俄羅斯第2079051號專利，其分類為MPK6 F23G 5/027)。傳送產物氣體作更 進一步處理，其包含更進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，其包含低的加熱量，并不使用額外的能源和環境上可接 受的的產物（在適當凈化之后）。
[0005] 這種方法的缺點是不可能使用作為工業化廢棄物處理，產物氣體不夠干凈的品 質，這使更進一步處理復雜化。
[0006] 有一種處理冷凝燃料的方法，其為俄羅斯2079051號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料被加載到反應器，然后氣流通過 含有氧的氣化劑，水蒸氣以及二氧化碳的供應的加載而提供，以及處理產物由反應器排除。 前面提到的加載被依序地傳送到加熱區域，熱解區域，使成焦炭，氣化，以及冷卻區域，以及 固體的產物被從反應器排除，以及至少氣體的產物的部份被燃燒，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，以及處理過程的控制是通過改變氣化劑中燃料氣 體的部份而進行，（詳細說明參閱1998年1月22日申請，在2000年7月10日公告俄羅斯 2152561號專利，其分類為MPK7 F23G 5/027)。在反應器的上半部分里收集的產物氣體被 導引至氣體清除裝置。因而，得到高能效率的冷凝燃料處理，有價值的產物高成品率，包括 熱解樹脂和可燃氣體。
[0007] 該方法的缺點包括在反應器出口處固體殘余物中化學未鍵結碳的數量過，在產物 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 碳殘余物，其分離為液體和汽相和固體的碳殘余物，液相分離為到輕和重的部分，碳殘余物 切碎，由使用潤濕流體使碳殘余物粒化，碳殘余物的碳化，以及在這處理氣體的過程中形成 的氣體和輕的樹脂被進料到反應器燃燒窯爐，碳化器以及活化器。[詳細說明參閱1998 年7月3日申請及1999年12月10日公告的俄羅斯2142357號專利，其分類為MPK6 B29B 17/00，C10G 1/10，C08J 11/02]。蒸氣氣體被抽運經由氣旋分離器，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出， 其流入儲存槽。凈化的熱解樹脂流經滌氣器中作為沖除的氣旋分離器，以及過剩的樹脂流 入儲存槽。碳黑色的樹脂懸浮物收集于儲存槽，接續在反應器中再循環，以及其碳氫化合物 部份加以汽化以及與易揮發產物傳送至凝結系統，以及通過的分散碳形成殘余物。這種方 法降低由廢棄輪胎再循環所產生排放物的體積和范圍，但是其產生處理過程嚴重復雜化的 后果和增加它的工作時間。
[0009] 存在一種油廢棄物，污物以及其他含有液體種類重碳氫化合物的廢棄物環保再 循環的方法[其詳細說明參閱1996年9月25日申請以及1998年7月27日公告俄羅斯 2116570號專利，其分類為MPK6F23G 7/00, F23G 7/05]。分離出碳氫化合物通常不含固體 以及通常由較輕的部份形成而異于最初廢棄碳氫化合物。
[0010] 這種方法的缺點為在處理產物中有大量液滴以及固體雜質，以及這些雜質尺寸減 小，其回收變得更難或者更不可能。
[0011] 通過整體必要的特征判斷，對該處理碳氫化合物燃料以及碳氫化合物廢棄物最徹 底的方法為工業化高溫處理的方法，其由在反應器中多層化，反應器有效體積為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，分離以及從反應器的槽室排出；在其中提供碳氫化合物合成以及氫化的區域于焦化 和熱解區域之后，化學性未鍵結的碳在焦化和熱解區域中分離出，以及該碳利用水蒸氣在 燃燒區域中處理以及排放出自由基的氫，其傳送至合成及氫化區域，進行合成及氫化作用。 [詳細說明參閱2008年12月10日申請及2010年3月27日公告的俄羅斯2385343號專 利，其分類為 MPK ClOB 49/02, F23G 5/027]。
[0012] 這種方法的缺點是清理過氣體混合物的不良的品質而限制其更進一步用途，以及 具有良好品質的清理意味著不適當的費用，而使得其變為無效用的。
【發明內容】
[0013] 本發明第一項解決的問題以及達成技術效果包含發展出新穎的對環境有益的工 業化處理可燃性碳以及碳氫化合物產物的方法，改善去除固體以及液滴的氣體蒸氣化合物 的凈化品質，提高處理過程的工作效率以及簡化所需要的硬體設計。
[0014] 為了解決問題以及達成所要求的技術結果，實施可燃性碳及/或碳氫化合物產物 處理的過程，包括調配批次被處理產物以及在施加氧以及水蒸氣時由具有噴嘴的反應器中 多層化依序地處理，以及其包含對進料加熱，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器的工作槽室排出。在加熱進料 以及焦化及熱解階段，形成氣霧吸附區域，其至少由液體碳氫化合物產物沖除進料上側部 份及/或由將軟化點高于60°C以及終端沸點高于300°C的固體碳氫化合物產物加入至批料 內達成。
[0015] 使用作為沖除進料上側部份的液體含碳氫化合物產物與進料組成份中固體原先 碳氫化合物產物的重量比為（1-3) : 10 ;
[0016] 所加入固體碳氫化合物產物與進料組成份中原先碳氫化合物產物的重量比為 (2-5):10 ；
[0017] 使用作為沖除進料上側部份的液體含碳氫化合物產物與進料組成份中所加入固 體碳氫化合物產物及原先碳氫化合物產物的重量比為（1-3) : (12-15);
[0018] 在反應器出口處對氣體蒸氣混合物施加離心力；
[0019] 噴嘴由粒子尺寸在10至80mm的石灰所構成；
[0020] 以及，噴嘴包含化學性未鍵結的碳；
[0021] 噴嘴包含小丸狀飛灰，其包含化學性未鍵結的碳；
[0022] 至少，廢棄油及/或有機（上）層油污物以及液態瀝青使用作為液體含碳氫化合 物產物；
[0023] 至少，固體油煉油廠廢棄物使用作為加入的固體碳氫化合物產物，其軟化點高于 60°C以及終端沸點高于300°C。
[0024] 存在可燃性含碳氫化合物及碳的廢棄物的再循環反應器，其設計呈現出為半連續 或者連續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境友善的再循環。[詳 細說明參閱俄羅斯2116570號專利]，其包含裝置適當控制及量測儀器的密封操作槽室，其 包含流動操作區域，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域，空 氣及水蒸氣供應區域，空氣及水蒸氣加熱區域，燃燒，焦炭化，熱解，排放熱量區域，利用至 少一條分離溝槽分離氣體蒸氣產物的區域，以及具有閘門槽室的廢棄物進料區域，以及每 一區域裝置溫度感測器，以及空氣供應溝槽以及氣體蒸氣產物分離裝置壓力感測器。
[0025] 這個設備與由下列技術實施有相同的不利條件：即大量固體及液滴雜質存在于 被處理的產物中，包括他們的微細部分，其排放以及去除設備在相對短時間內使設備無法 使用。
[0026] 由整套的必要的特征判斷，對上述使用作為處理碳氫化合物燃料以及碳氫化合物 廢棄物的反應器的裝置最徹底的一項為工業反應器，其包含密封操作槽室，該槽室具有下 列操作區域，其依技術功能排列為：利用排放窗口排放處理的固體殘余物區域，具有適當 溝