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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2161168

OFEN zum Behandeln von Abfällen

Die effiziente Nutzung von Treibstoffen und Abfälle, die Chlor und / oder Feuchtigkeit

Name des Erfinders: Norman L. DICKINSON (US); Kloska Michael K. (US); Robert G. Murray (US)
Der Name des Patentinhabers: ENERTEK ENVAYRONMENTAL, INC. (US)
Korrespondenzanschrift: 191186, St. Petersburg, und / I 230 "ARS-Patent", VM Rybakov
Startdatum des Patents: 1996.06.05

Das Verfahren ist für ökoeffiziente Nutzung der Energieressourcen und verschiedene Abfallprodukte bestimmt. Das Verfahren stellt eine verbesserte Kraftstoffstruktur, seine Energiedichte und reduziert Verunreinigungsgrad in Bezug auf minderwertigen Kohlen zu erhöhen und / oder kohlehaltige Abfälle wie zum festen Abfällen hergestellt Brennstoffe aus Abfall oder Abwasser durch die Bildung von minderwertiger Brennstoff, kohlenstoffhaltiger Abfälle oder Mischungen davon Wasser Schlämme mit einer Viskosität, die sie zur Durchführung der weiter~~POS=TRUNC ermöglicht. Diese Ausgangssuspension wird unter Druck (118) erhitzt, typischerweise in Gegenwart einer Base (109) auf eine Temperatur, bei der es signifikante Änderungen in den physikalischen und molekularen Ebenen, gekennzeichnet durch große Teile zu spalten sind in minderwertigen Kohlen oder kohlenstoffhaltiger Abfälle in einem gebundenen Sauerstoff Zustand in Form von Kohlendioxid (147). Unter diesen Bedingungen, verlieren die Feststoffe der Ausgangssuspension (103) im wesentlichen ihre faserige und hydrophile Struktur und zerfallen in kleinere karbonisierten Partikel, die mit dramatisch verbesserter Rheologie zur Bildung der char Aufschlämmung führt, dh. E. unterstützen können deutlich höhere Konzentrationen solide (und damit höhere Energiedichte) mit einer akzeptablen Viskosität. Gegenstand der Erfindung ist die Energiesicherheit und Luftqualität.

Beschreibung Zeichnungen Formel

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung ist auf die Lösung inter nationale Energiesicherheit, Abfallwirtschaft, und saubere Luft ausgerichtet. Insbesondere ist es zu einer umwelt effiziente Nutzung potentieller Hausenergieressourcen gerichtet , die nicht verwendet werden , oder aufgrund der Anwesenheit von Verunreinigungen nur unzureichend genutzt werden (insbesondere Feuchtigkeit, Chlor, Schwefel, Asche und toxischen Metalle), das Vorhandensein von Unregelmäßigkeiten, geringe Verbrennungswärme und Unannehmlichkeiten Zirkulation.

HINTERGRUND

Viele Arten von Biomasse, Zellulose und Bio-Produkte, Nebenprodukte und Abfälle (kohlenstoffhaltigem Taps) sind nicht fossilen Brennstoffen und als schlechter als der Torf und Alter und Wirksamkeit betrachtet werden. Im Vergleich mit geringer Effizienz sogar fossilen Brennstoffen haben sie einen geringeren Kohlenstoffgehalt und höhere Sauerstoff. Einige dieser Materialien sind unter anderem, verschiedene feste Siedlungsabfälle (MSW) und ein Brennstoff für diese Art von Abfällen (RDF) gemacht , indem sie aus utilizuemyh Materialien zu extrahieren. Holz oder Zelluloseprodukte und Nebenprodukte der landwirtschaftlichen Ursprungs (Bagasse, Reishülsen, Stroh, Beschneiden Garten Bäume etc.) und Produkte der Holzverarbeitung (Schneiden, Sägemehl, Rinde, Zweige, etc.) können in dieser Gruppe enthalten sein und Abfallindustrie und die Verwendung solcher Produkte. Die meisten von ihnen haben eine faserige Struktur und hohem Wassergehalt. Ähnliche Rückstände, die normalerweise nicht als Biomasse, sind industrielle Klärschlämme, wie die Herstellung von Zellstoff, Papier und dergleichen, oder häusliche Abwässer, Dung, Bauschutt, Kunststoffe und Rest raznosortnyh Materialien für Auto Schredder.

Kohlenstoffhaltige Abfälle, insbesondere MSW, RDF und feste yl sehr ungünstig für die Verwendung als Kraftstoff aufgrund seiner physikalischen Form. Diese Stücke oder Teile sind nicht nur extrem variabel in Größe und Form, unterscheiden sich jedoch stark von dem Feuchtigkeitsgehalt, Plastizität, Dichte und Entflammbarkeit. Als Folge wird der herkömmliche Verbrennungstechnologie durch die Einführung von zusätzlichen komplexen Operationen, mit altmodischen Ofen oder bewegten Rost, einen großen Bedarf für überschüssige Luft erforderlich in einer Vielzahl von Geräten für die Steuerung der Luftreinheit, geringe Wendigkeit und geringen Treibstoff Vielseitigkeit kompliziert. All dies erhöht die Schwierigkeiten bei der Umsetzung der strengen Standards für Reinheit gasförmigen Emissionen.

Ein Nachteil der festen Formen von Kohlenstoff, unter dem Gesichtspunkt des Energiemarktes ist die Anwesenheit von Verunreinigungen. Also, neben dem Clean Air Act (DZCHV), USA, 1990, identifiziert 189 gefährliche Luftschadstoffe (OAD), deren Inhalt normalisiert werden sollte. Daten OAD können Spurenmetalle, Antimon, Arsen, Beryllium, Cadmium, Chrom, Kobalt, Kupfer, Blei, Mangan, Quecksilber, Nickel und Selen enthalten.

Konvertieren von kohlenstoffhaltigen Abfällen, insbesondere feste Abfälle in Energie und wird durch das Vorhandensein von Verunreinigungen erschwert. Der Wassergehalt ist sehr hoch und instabil. Der Aschegehalt und kann sehr hoch sein. Giftiges Blei, Cadmium, Quecksilber und andere Schwermetalle - geben Sie die Verbrennungsprodukte und durch Wäschern erfassen sollte, Filter und andere anspruchsvolle Umweltschutzsysteme. Der Chlorgehalt, der die Quelle von chlorierten Kunststoffen, wie PVC sind, ist im Durchschnitt 0,5%, kann aber in MSW und RDF Niveau von 1,8% erreichen. Es verursacht Korrosion der Kesselrohre erfordert Alkaliwäscher, und trägt zur Bildung von Dioxinen, Furanen und wahrscheinlich auch andere Luftschadstoffe. Obwohl es zieht chloro Fokus in kohlenstoffhaltiger Abfälle enthalten sein können, obwohl in geringeren Mengen und andere Halogene. Nach den Ergebnissen des Tests "Verfahren für die Eigenschaften der Auslaugung Toxizität zu bestimmen" (POHTV), die von der Agentur für die US Environmental Protection Agency entwickelt, die bei der Verbrennung Asche in einigen Fällen gebildet wird , kann als gefährlich eingestuft werden. Nach der Literatur, zu Asche genannten Test bestanden, muß über seinen Schmelzpunkt erhitzt werden.

Große Mengen von Abfällen unterliegt Zersetzung unter Bedingungen, die gelten als umweltschädlich sein. Es ist der öffentliche Druck, die sich für die Verbesserung auf den alten Deponien und Abfallbeseitigung zu erhöhen dürfte. Diese Situation ist unbefriedigend, nicht nur wegen der möglichen Gefahren und die Notwendigkeit von Maßnahmen zur Pflege von Deponien, sondern auch die Tatsache, dass im Vorgriff auf kostengünstige Recovery-Methoden, ein großes ungenutztes Energiepotenzial bleibt.

MSW wird zusammen mit Kohle in Kraftwerken verbrannt auf Basis von Kesseln von Wohngebäuden und Industriebetrieben (ein Prozess namens Mitverbrennung). Nach DZCHV 1990 in der Brennstoffzusammensetzung erlaubt bei bis zu 30% kohlenstoffhaltiger Abfälle ohne für die Abfallverbrennung als Kesselanlage angesehen wird. Während die Verwendung von co-firing reduziert Ausstoß 2 SO stimuliert wird, ist die gemeinsame Verwendung der Kombination von kohlenstoffhaltigen Abfällen, Kohle mit geringem Schwefelgehalt und hohem Schwefelgehalt viele Nachteile, einschließlich der Komplexität zu erhöhen, wodurch die Notwendigkeit für überschüssige Luft, hohe Ausstoß HC1 zunimmt, CO NO x und organische chlorierte Substanzen, die Menge an Schlacke in dem Topf zu erhöhen und das Wachstum von Flugasche Widerstand. Weiterhin ist die Verwendung der Co-firing-Typ kommerziell nur beschränkt Rostkessel oder Zyklon. Jedoch gibt es eine Rückkehr von Interesse in der Mitverbrennung in Verbindung mit dem Aufkommen von Daten , die Schwefeloxide von der Kohle , die Bildung von Dioxinen aus chlorhaltigen Abfällen zu verhindern, sondern auch wegen der Schwierigkeiten , die Anforderungen DZCHV 1990 in der normalen Verbrennung von Kohle zu erfüllen.

Erfinder und Unternehmer reagiert und einer ineffizienten heizwertarmen Brennstoffe Feuchtigkeit durch eine Vielzahl von Carbonisierung und Pyrolyseverfahren entwickeln, bei dem Sauerstoff und Feuchtigkeit Wärme entfernt werden. Obwohl der Heizwert zunimmt, gibt es Nachteile, wie Sprühen und spontane Verbrennung. Es ist ein Problem (berücksichtigen, beispielsweise im US - Patent 5.000.099 N), was mit der Entfernung von Feuchtigkeit zu tun, die stark von komplexen organischen Verbindungen verunreinigt ist. Somit Materialien und Produkte an der Prozessauslass Carbonisierung in dieser Technologie als fester Brennstoff in der gesamten Sequenz von Operationen wie Anmeldetag erörtert, Mahlen, Sieben, Heizung, Kühlung usw., die Kosten erhöht und erzeugt ein Risiko einer Kontamination und Verlust.

Das US Department of Energy und private Unternehmer haben versucht , eine andere zu beseitigen, die oft durch den Mangel an festen Brennstoffen ignoriert, nämlich einen Mangel an Struktur, besitzen sie auf Flüssigbrennstoffen verglichen, dh Öl und Gas. Eines der teuersten Versuche dieser Art gehörte zu den Kohlekonversionsprogramme zur Suspension "Brennstoff Kohle-Wasser" (TSS) oder als "Kohle-Wasser - Mischung" , die in Kesseln und Öfen für Erdölprodukte entwickelt erfolgreich gebrannt. Speziell Proben von TSS vorbereitet und in Diesel-Pilotanlagen und in den Brennkammern von Gasturbinen verbrannt. Allerdings sind die aktuellen internationalen Ölpreise so niedrig, dass die technische Machbarkeit wirtschaftlich ineffizient zu ersetzen.

Obwohl flüssige TSS (Slurry) erfolgreich in Heizkesseln verbrannt für pulverisierte Kohle und Öl ausgelegt, kohlenstoffhaltigem Abfälle werden auf diese Weise nicht, denn um verwendet , daß sie gepumpt werden kann, muss die Aufschlämmung TSS verdünnen, so dass der Energiewert sehr niedrig wird ( und in einigen Fällen negativ). Hochwertige Kohlen wie Anthrazit, können gemahlen und in einen Schlamm mit festen Komponente hergestellt werden , die etwa 50% oder mehr injiziert. Durch Vermindern Grad der Fähigkeit reduziert, um eine Aufschlämmung zu bilden. Bad Eigenschaften Aussetzung minderwertigen Brennstoffen und kohlehaltige Abfälle im Zusammenhang mit ihren faserigen und Hydrophilie. Wie jedoch in US - Patent 4380960 N, eine hydrophile Brennstoffkonzentration in der Aufschlämmung festgestellt , durch Erhitzen auf die auf eine Temperatur erhöht werden die Umlagerung auf die physikalischen und molekularen Ebenen Bindungen von Kohlendioxid brechen - Wasser. Das Ergebnis ist eine weniger hydrophil und weniger faserigen Brennstoff (char), für die die injizierte Aufschlämmungskonzentration ist deutlich höher. Dieser Vorgang wird als "Carbonisierung Slurry" bezeichnet.

Siedlungsabfälle wird Kraftstoff aus ihnen extrahiert und viele andere Flüssigkeiten enthalten Abfälle Mikroorganismen enthalten, die die Zeit begrenzen, während dem die Abfälle ohne Geruchsemissionen und andere Zersetzungsprozesse gespeichert werden. Bad Remanenz gekoppelt mit Heterogenität umständlich und erfordert spezielle Heizkessel sie (geringe Effizienz) in Energie umzuwandeln. Da der Ort der Bildung und / oder der Lagerung dieser Abfälle über einen beträchtlichen Raum verstreut, ihre Zahl in einem bestimmten Gebiet ist oft nicht genug, so eine teure Umwandlung zu rechtfertigen (dies ist die einzige Alternative zur Verfügung).

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der thermische Wirkungsgrad von Verbrennungskraftstoffen auf Basis von wässrigen Suspension ist eine Funktion der Energiedichte oder der Wert Brennstoffwärme, ausgedrückt in kcal / kg. Die Verbrennungswärme auf den Feststoffgehalt auf Basis kann innerhalb bestimmter Grenzen variiert werden, obwohl die Energiedichte auf der Konzentration der Feststoffe in der Aufschlämmung in erster Linie abhängig ist. Mit anderen Worten, es ist umgekehrt proportional zum Wassergehalt. Diese Konzentration wird durch die Viskosität begrenzt, die ausreichend niedrig sein sollte, so daß die Aufschlämmung gepumpt werden kann, erwärmt und in die Atmosphäre dienen der Verbrennungszone zu dispergieren. Diese Begrenzung der Viskosität ist in Bezug auf hohe Kohlen akzeptabel, was die Verwendung einer Konzentration von etwa 49% und mehr , ohne Additive und bis zu 70% im Fall der Zusätze. Als Abnahme der unteren Klasse Schlammkonzentration, das heißt fallen in seine Energiedichte bei einer annehmbaren Viskosität, die entsprechende Kraftstoff weniger attraktiv zu machen.

Ferner Verwendung von minderwertigen Kohlen und kohlenstoffhaltiger Abfälle wird oft durch die Anwesenheit von anderen Verunreinigungen als Wasser kompliziert, insbesondere Schwefel, Chlor, Stickstoff, toxische Metalle und Schlacken-ka IST ist neu, beispielsweise Natrium-, Kalium- und andere. Die Wirkung von Schwefel durch die Verfahren gelindert werden kann , beschrieben in den oben genannten Patenten. Die vorliegende Erfindung verringert und Schwefel- und Stickstoffgehalt, aber im Grunde ist es bei Verringerung des Gehalts an Wasser, Chlor, toxische Metalle und Schlacken bildenden neuen LIU ka und Anionen ausgerichtet.

Es hat sich, dass zahlreiche minderwertige Kohle und kohlenstoffhaltigem Abfälle entdeckt, die für eine herkömmliche Verbrennung als Brennstoff unerwünscht sind aufgrund ihrer Struktur, bulk, Dispersion, Jahreszeitlichkeit, Instabilität, niedrigem Heizwert, die Anwesenheit von Feuchtigkeit und / oder anderen Verunreinigungen können in umgewandelt werden nützlich, sterile Suspensionen, von der Art des Kraftstoffs mit einer hohen Energiedichte. Entdeckt , und die Möglichkeit einer wesentlichen gleichzeitige Reduktion der verschiedenen Verunreinigungen, einschließlich Natrium, Kalium, Calcium, Schwefel, Chlor, Stickstoff, Schwermetalle, andere ka IST neue und Anionen Anfangskonzentration der Abfall aufgrund ihrer korrosiven Eigenschaften verhindert, Verschlackung und / oder toxische Emissionen.

Diese signifikanten Verbesserungen werden durch die Schaffung einer wässrigen Aufschlämmung von minderwertiger Kohle, kohlehaltigen Abfällen oder Mischungen davon bei einer geeigneten Viskosität erreicht. Diese Suspension verkohlt, das heißt unter Druck erhitzt, in der Regel in Gegenwart von Alkali, auf eine Temperatur, bei der wesentliche Veränderung in den physikalischen und molekularen Ebenen, die durch die Freisetzung eines wesentlichen Teils des Sauerstoffs gekennzeichnet, daß im gebundenen Zustand war, aus Kohlendioxid besteht. Die notwendige Anpassung an eine solche Temperatur hängt von den Eigenschaften des Zufuhrtrübe liegt jedoch üblicherweise im Bereich von 220 o C bis 370 o C. Der erforderliche Druck ist eine Funktion des Drucks des Dampfs bei der Maximaltemperatur, zuzüglich der Partialdruck von Kohlendioxid und anderen Gasen. Unter diesen Bedingungen, verlieren die Feststoffe in der Zufuhrtrübe weitgehend ihre Faserstruktur und hydrophile und zerfallen in kleinere verkohlten Teilchen. Dies führt zur Bildung einer Aufschlämmung mit dramatisch verbesserter Rheologie der Lage viel höhere Konzentration und der Energiedichte bei akzeptablen Viskosität bereitstellt.

Gleichzeitig in aggressive hydrolytischen Bedingungen von freiem Chlor, die einen Teil der organischen Verbindungen (auch feste Polymere wie PVC), und Schwefel und andere Anionen reagieren mit dem Alkali- und lösen sich in der flüssigen Phase ist. Single zuvor IST us verbunden sind , wie Natrium und Kalium, und in der Lage sind , in Wasser zu lösen. Die physikalische und molekulare Umordnung schafft die Möglichkeit, gelöst oder in dem überhitzten Wasser suspendiert, die meisten von allen toxischen Metalle, die in der ursprünglichen Suspension vorlag. Sehr kleine Partikelgröße und ihre Anwesenheit in der wäßrigen Suspension bei einer erhöhten Temperatur gehalten wird, so dass die gesamte Erfahrung chemischen Wissenschaft und Industrie zu verwenden, unerwünschte Verunreinigungen zu bekämpfen (einschließlich noch nicht identifiziert). Beispielsweise besteht die Möglichkeit, verschiedene Mittel spezifisch für die Solubilisierung, Extraktion, Präzipitation, oder Neutralisation einer oder mehrerer Verunreinigungen einzuführen, einschließlich Säuren, Basen, Peroxide, Maskierungsmittel vor, während und / oder nach dem Erhitzen und / oder Konzentration der carbonisierten Teilchen.

Einige niedrige Kohlen oder kohlehaltige Abfälle wie kommunale Klärschlamm, kann bereits im Originalzustand und bilden eine Suspension keine zusätzliche Schulung benötigen. Andere, wie Gülle, können einen höheren Feststoffgehalt haben, und für sie zu einem Brei Umwandlung erfordert die Zugabe von Wasser, einschließlich Abfällen oder sonstigen Suspensionen. in Produktionsprozess ergibt, ist zu fein Kohle, und eine riesige vorhandenen Bestände solcher Kohle, die in der Regel feucht ist, sind fast fertig Quelle der minderwertigen Kohle. Wenn sie fest sind und relativ trocken, niedrige Kohlen und kohlenstoffhaltigem Abfälle werden geschnitten, gespalten, gefräst, umgewandelt in Zellstoff und / oder zu anderen bekannten Operationen unterzogen, um die Größe, gemischt mit Wasser, Abwasser und / oder anderen Schlämmen zu reduzieren, um eine Suspension zu bilden, akzeptabler Qualität.

Wenn das zugeführte Material einen erheblichen Anteil an anorganischen Substanzen enthält, die nach dem Prinzip unterschiedlicher Dichte getrennt werden können, und andere physikalische und / oder chemische Eigenschaften, wie eine Trennung vorgenommen wird. Ein geeignetes Verfahren (Nassrückgewinnung), umfassend Bilden einer Aufschlämmung und von diesem festen Verunreinigungen, Eisen, Glas und Nichteisenmetallen, mit preconcentration kohlenstoffhaltigem Schlamm auf die gewünschte Viskosität Rückgewinnung wird unter Bezugnahme auf die MSW in U.S. Patent Nr 4.624.417 beschrieben. Das US - Patent N 4561860 beschreibt ein geeignetes Verfahren (Trockenressourcenextraktion) MSW anorganischen Substanzen zu entfernen durch Schneiden und durch die trommel, Vorrichtungs- und Vibrationssiebe, sondern auch Separatoren mit magnetischen und Luftzerleger, basierend auf Wirbelströme zu erhalten , RDF , das mit Wasser gemischt werden kann , ein Material geeignete Viskosität für die Aufschlämmungspolymerisation Carbonisierung zu erzeugen. Und andere bekannte und zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen (Nass- und Trockenverfahren) und dient für anorganische Stoffe aus Kohle zu trennen.

Wenn niedrige Kohlen oder kohlenstoffhaltiger Abfälle enthalten erhebliche Mengen an Halogen, Schwefel und / oder anderen säurebildenden Anionen, vor, während und / oder unmittelbar nach dem Slurry Carbonisierung Alkali wird zugegeben (bei ihrer Abwesenheit in der Aufschlämmung). Wenn Aufschlämmung als Mischung karbonisiert wird, vermeidet das Alkali anfänglich in manchen minderwertigen Kohlen, die Zugabe von Alkali oder die Menge an Zusatzstoffen zu reduzieren. Da MSW, RDF, andere kohlenstoffhaltige Abfälle und Kohlen enthalten Chlor und anderen Halogenen (das eine Halogenwasserstoffsäure während Slurry Carbonisierung bilden können), während eine beträchtliche Anzahl von Brennstoffen und Abfall die alkalischen Elementen, wie Natrium, Calcium, Magnesium und Kalium enthalten, sie bilden eine natürliche Kombination für die Co-Verarbeitung in Schritt Slurry Verkohlung. Beide Gruppen werden nicht nur in homogene Suspension von Brennstoff mit hoher Energiedichte umgewandelt, aber ihre chemische Verunreinigungen können sich gegenseitig neutralisieren. Ganz logisch erweitern das Prinzip der gemeinsamen Verarbeitung organischer Abfälle mit niedrigem Schwefelgehalt werden zugegeben und fossilen Brennstoffen mit hohem Schwefelgehalt die, wenn sie sich allein genommen nicht akzeptablen Standards erfüllen. Das Ergebnis ist ein Schlammbrennstoff mit geringer Emission von SO 2 (pro Energieeinheit) als die fossilen Brennstoffquelle.

Die übliche Methode der Wärmeübertragung von dem flüssigen Abstrom aus dem Reaktor in die Strömung an seinem Eingang ist ein indirekter Wärmeübertragung durch Wärmeaustauschfläche. Es wird jedoch festgestellt, dass die Wärme in dem flüssigen Abstrom, der unter Druck und bei einer Temperatur oberhalb seines Siedepunktes bei Atmosphärendruck, kann wirtschaftlich viskos Eingangsstrom, den Druck in dem Ausfluß und die explosive Freisetzung daraus Dampf mit aufeinanderfolgenden inkrementalen Druckabfall zu reduzieren, indem schrittweise übertragen werden. Paare an jeder solchen sofortige Zuordnung direkt mit dem Eingangsstrom für Schritt Verringerung des Drucks gemischt. Diese Beobachtung gilt insbesondere für unter Druck stehende viskose Schlämme, die Schlammbildung und / oder geringe Mengen an indirekten Wärmeübertragung aufweisen.

Gemäß dem Stand der Technik, annehmbar niedrige Viskosität für das Pumpen Suspensionen auf Basis von minderwertigen Kohle oder kohlenstoffhaltigem Abfälle wird durch Zugabe zu dem Schlamm Wasser erreicht, die deutlich das Volumen der gepumpten Brei und erhöht die Kosten für die Pumpen und andere Geräte erhöht, und die steigende Nachfrage im Prozesswasser und Behandlung nach seiner Entnahme aus der Aufschlämmung. Es wurde nun gefunden, daß, als eine Alternative zu dem kohlenstoffhaltigen Schlammes abrupt erhöhten Feststoffgehalt erwärmt und im Gegenbehandlungsfluid und kohlenstoffhaltigem Feststoffe unterworfen werden kann, unter Verwendung von zwei Schrauben Verstellpropeller. Als Ergebnis dieses Erkennungssystems kann Erhitzen kohlenstoffhaltigem Schlamm mit hohem Feststoffgehalt Möglichkeiten. Dies reduziert die Leistungsanforderungen der Prozessausrüstung, die Wärmeverbrauch reduziert, verringert oder beseitigt die Notwendigkeit für die Konzentration der Suspension nach der Verarbeitung und / oder die Menge der Verarbeitung von Wasser aus der Aufschlämmung entfernt reduzieren.

Wenn der Schlamm aus diesem Verfahren resultierende im wesentlichen frei von gelöstem ist darin schädlichen Salzen und / oder anderen Materialien, kann seine Konzentration auf die maximale Viskosität für Lagerung, Transport und Verbrennung geeignet erhöht werden unter Verwendung von Zentrifugen, Filter, Verdampfer, und / oder sonstige geeignete Mittel und / oder mit einem anderen festen fossilen Brennstoffen mit verdünnter Brei vermischt wird. Wenn die Suspension erhebliche Mengen an gelösten Salzen enthält, und / oder Mineralien, die Schwierigkeiten bei der Verwendung und / oder führen zur Emission von Schadstoffen, festen kohlenstoffhaltigen Komponente nahezu vollständig getrennt von der wässrigen Phase und resuspendierten in reinem Wasser bei dem maximal annehmbaren Viskosität verursachen . Es kann vor dem erneuten Aussetzung der feuchte Feststoffkomponente Spülung mit klarem Wasser zu wünschen übrig. Beim erneuten Suspendieren und flüssige Kohlenwasserstoffprodukte wie Dieselkraftstoff verwendet werden, um eine Kraftstoff Aufschlämmung zu bilden. Obwohl die bevorzugte Form der Suspension ist ein hochenergetischer und kann Dehydratation, Trocknen und Pelletieren führen eine feste Komponente von hochwertigen festen Brennstoff zu erhalten.

Die Feuchtigkeit aus der behandelten Aufschlämmung entfernt können Verunreinigungen suspendiert oder gelöst enthalten. Die meisten dieser entfernten Feuchtigkeit ist wünschenswert, da das Wasser wieder zu verwenden, um eine Aufschlämmung der mit dem Eingang zugeführten Materialien vorbereitet. Aufgrund der Ansammlung von Verunreinigungen in dem recycelten Wasser gelöst oder suspendiert, zur Rückführung in den Kreislauf oder zurückgesetzt Teil davon kann aus dem Produktionskreislauf und einer üblichen Verarbeitungs abgeleitet werden. In bestimmten Situationen, wiederzuverwenden vorzugsweise Wasser als Material für die Aussetzung der endgültigen Verarbeitung des Produkts behandelt. Auf diese Weise kann jede organische Substanz gelöst oder suspendiert wird, in Asche in dem Verbrennungsprozess und umgewandelt oxidiert werden.

Obwohl die Verkohlung Reaktionspartikelgrößen reduziert, Reduktion weitere Größe, indem sie Schleifen, Schneiden und / oder Anwendung von speziell entwickelten Geräte für die Partikelgröße zu reduzieren, während die Anwendung von Druck ermöglicht wird oft weiter den Feststoffgehalt und die Energiedichte zu erhöhen. "Razmelchaemost" deutlich verbessert im Vergleich zu dem ursprünglichen kohlenstoffhaltigem Einsatzmaterial. Selektive Reduktion von char Partikelgröße führt oft zu weiteren Verbesserungen aufgrund der Art der bimodalen Teilchengrößenverteilung. Nach der Carbonisierung weisen die Schlammkonzentration des Gemisches aus unterschiedlichen Ausgangsmaterialien häufig höhere Energiedichte (in bestimmten Viskosität) als Suspensionen dieser Materialien getrennt entnommen. Einführung von einem oder mehreren Additiven die Viskosität, bekannt TSS Technik häufig zur Verbesserung einen anderen Weg bietet , die Energiedichte der Aufschlämmung aus dem Endprodukt zu maximieren.

Char Brei der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise als Brennstoff verwendet, um Dampf, Strom oder Wärme Kessel, Industrieöfen, Verbrennungsöfen, Öfen, Dieselmotoren oder Gasturbinen produzieren. Möglich, jede Art von Heizkesseln zu verwenden (bei erhöhtem Druck oder bei fast atmosphärischem Druck in Betrieb), für Heizöl entwickelt, einschließlich und / oder Kohlenstaub. In vielen Fällen ist die char selbst oder als konzentrierte Suspension kann als Material für Kohlenstoff oder Wasserstoff zur Vergasung verwendet werden, um Synthesegas herzustellen, sondern auch als Ausgangsmaterial für katalytische oder biochemische Reaktion niedermolekulare organische Stoffe, wie beispielsweise Methanol zu erzeugen, Essigsäure usw., Hydrolyse, Reformieren, Verflüssigung, oder Ruß, Aktivkohle, usw.

Somit kann die relativ sauber, sterile und nicht-korrosiv char Aufschlämmung gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird zweckmäßigerweise ausreichend sein kann für die weitere Verwendung und / oder transportiert werden an den Ort der Verwendung beibehalten. Es wird zur Verfügung effizientere zentrale Nutzung von thermischer Energie über große Flächen von minderwertigen Brennstoffen verstreut sind, beispielsweise durch thermische Kraftwerke, die Lage ist so gewählt, wie es möglich zu machen Suspensionen in einer Vielzahl von Orten vorbereitet zu verwenden.

Weiterhin kann aus dem char Aufschlämmung verwendet werden, je nach Bedarf, beispielsweise bei Spitzenbedarf, da die Suspension leicht gespeichert wird, und auf der Heizwert bezogen, hat es ein kleines Volumen, und die Verarbeitung von minderwertigen Brennstoffen installieren kann das ganze Jahr betreiben.

Ferner ist die Verwendung der Kohle-Aufschlämmung auf die Erzeugung von Wärme nicht beschränkt. Es kann zu einem Gas zur Verbrennung überführt werden, die an verschiedenen Orten der Anwendung transportiert werden kann, kann es in flüssiger Phase oxidiert werden niedermolekulare organische Verbindungen herzustellen und in die Aktivkohle, Ruß, Kohlenstofffasern oder synthetische Edelsteine, und seine Verarbeitungszonen physikalisch umgesetzt werden nicht auf einen Bereich gebunden, wo die minderwertigen Brennstoff erzeugt wird.

Wenn die Suspension char basiert enthalten noch solche Mengen toxischer Metalle, die zu gefährlichen ash Slurry primäre Verbrennungstemperatur führen sollte höher als die Schmelztemperatur der Mehrzahl der Aschebestandteile gewählt werden. Als Ergebnis werden die Ascheteilchen an geschmolzener Teilchen umgewandelt (Schlacke), die in einer kurzen Zeit in der Gasphase suspendiert sind. Da die Temperaturabnahme durch zusätzliche Zufuhr von Luft oder rückgeführtem Gas und Wärmeleitfähigkeit und sind geschmolzenen Teilchen in einem festen Zustand einen verglast Flugasche zu bilden , die den obigen Test POHTV Auslaugung passieren vermag.

Die vorliegende Erfindung stellt eine neue Dimension für die Mitverbrennung von Kohle und kohlehaltige Abfälle, insbesondere MSW, RDF und Klärschlamm. ohne dass zusätzliche Probleme exzessiver Verschlackung, Korrosion oder schädliche Verunreinigungen in dem Abgas, das Verhältnis von Grundkomponenten können ausgewählt werden, um ein akzeptables Maß an Schwefel- und Stickstoffoxidemissionen zu erreichen. Kraftstoff char Aufschlämmung hat eine ausgezeichnete Gleichförmigkeit, was die Notwendigkeit für überschüssige Luft bei Mitverbrennung minimiert und ermöglicht eine präzisere Steuerung dessen Strömungs. Außerdem wird Slurry Kraftstoff mit Brennern verbrannt ähnlich zu denen für Heizöl und / oder Kohlenstaub, d.h. erfordert nicht die Verwendung von veralteten, ineffizienten mechanischen Öfen oder Öfen mit Rost zu bewegen.

Somit löst die vorliegende Erfindung das Problem der von importierten Brennstoffen Abhängigkeit zu verringern. Besondere Aufgaben durch die Erfindung gelöst werden: eine effizientere Erzeugung von Wärme und Energie aus minderwertigen Brennstoffen und kohlenstoffhaltige Abfälle; wirtschaftliche Nutzung von Brennstoffpartikeln, die für die Anwendung von herkömmlichen Verfahren zu klein sind; erhöhen den Erweichungspunkt des Brennstoffasche auf die Verringerung der Umweltverschmutzung und Schlacke; Umwandlung von nicht gleichförmigen Brennstoffen wie MSW, RDF oder Klärschlamm, in einer homogenen flüssigen Brennstoff; Umwandlung von sperrigen Kraftstoff in eine kompakte, bequem für die Lagerung und spätere Verwendung im Transportbereich; Zersetzen Kraftstoffumwandlung in sterilen ohne Verschlechterung der Eigenschaften gespeichert: verbesserte Wirtschaftlichkeit von Kraftstoffen mit Feuchtigkeit und / oder Chlor verwenden: Reduzierung von Emissionen in die Atmosphäre Halogensäuren, halogenhaltigen organischen Verbindungen und / oder toxischen Metallen; effektive und kontinuierliche Vitrifikation potenziell gefährliche Asche; eine bessere Nutzung von festen Abfällen, RDF, Klärschlamm und andere kohlenstoffhaltige Abfälle und Minimierung der Menge an Abfall zu entsorgen: Verhinderung der Ausbreitung von giftigen Metallen in Müll entsorgt; Erleichterung Verarbeitung Deponien bestehenden durch Technologie sichere und wirtschaftliche Entsorgung von Abfällen mit kohlenstoffhaltigem und wirtschaftlich Mitverbrennung und von Kraftstoffen kontaminierte Entwicklung hat bisher nicht für diesen Zweck geeignet. Weitere Aufgaben werden aus den Zeichnungen und Beschreibungen dazu entsprechende Erläuterung deutlich werden.

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Erscheinungsdatum 06.11.2006gg