[发明专利]残余物热转换的方法和装置

说明书

本发明涉及一种以如权利要求1的前序部分所述的方法对具有各种粒度的残余物进行热转换的方法。另外，本发明涉及一种实施所述方法的装置。

DE4439939A1披露了一种上述方法和实施该方法的装置。在该方法中，残余物的气化、燃烧或矿化是在高于1300℃的温度下在熔化旋风器中完成的，该旋风器位于下燃烧室上方。所得到的反应产物被排入下燃烧室，并在这里将该反应产物分离成液态矿渣和废气。

另外，存在着多种具有通过气化或燃烧对残余物进行热转换的用途的方法和装置。

然而，在燃烧过程中，由于氧化气体具有完全燃烧的任务主要只产生不可燃的气体，在气化过程中，由于不完全燃烧，液体或固体物质被诸如空气、蒸汽二氧化碳、氧或氢的气化剂转化成可燃气体和诸如灰尘或矿渣的固体残余物。不完全燃烧伴随着还原状态。为了进行合适的反应，不仅是在燃烧期间，而且在气化期间进行合适的反应，需要有足够高的反应温度，因此，所有过程都是在900℃以上的温度下进行的。提高压力可进一步改善反应状态。

为了安全地处理和利用含烃残余物，已对众所周知的气化方法和装置作过并正在对其进行改进和利用，所述装置如回转炉篦煤气发生器、流化床气化或气载粉尘烟雾的气化。

另外，还有源于有色金属行业和冶金学的方法和装置，如熔化旋风器和熔池，该装置由于利用了残余物而能节省或更换燃料，同时能确保安全处理或利用这些残余物。燃烧和气化可能在该方法中起着重要作用。

具体地讲，将固体残余物用于流化床、气载粉尘烟雾(特别参见DD267880)和熔化旋风器中--特别参见上述DE4439939、DE3525817和DE4123740--具有高的条件要求，因为其利用受到粒度和湿度的严格限制。就粒度而言，在这种情况下其上限为0.1-5mm，而温度最高可达10％(以质量计)。

与上述情况相反，就熔池而言--尤其是如DE3542805和DE3920760所披露的--基本上独立于粒度和湿度。不过，存在着因该系统的反应惯性而产生的缺陷。由于多次努力极少成功，人们正致力于迫使熔融物循环或震动熔池。另外，人们还致力于获得长的驻留时间，这会导致相关装置的大体积。最后，通过人力将液体和热矿渣经所述熔池的出口孔排出的缺陷是，这种排出不能在永久作业中机械进行，直到获得高于10t/h的极高流通量。

因此，本发明的目的是提供一种方法和装置，利用该方法和装置可将一定带宽和湿度的残余物尽可能高的灵活地和经济地转化成惰性、玻璃状对环境无害的固体和废气。在这种情况下的方法和装置要进行连续操作，并容许粒度尽可能的小。

根据本发明，上述目的是通过在权利要求1的特征部分所提到的工艺步骤实现的，并通过权利要求14所提到的装置特征而实现。

输入高温反应器上部的残余物其最大粒度为15-20mm，这些残余物通过输送装置连同气化剂或氧化剂一起送入所述反应器，所述氧化剂通常为氧气。所述气化剂或氧化剂可使残余物加速。在所述的输送装置出口处将气体/残余物悬浮物点燃。让小粒度的残余物部分，其大小大约为＜O.5mm，在还原或氧化条件下发应。所产生的矿渣和未反应的通常为粗残余物的部分根据其密度落在位于所述高温反应器下部的熔池上或熔池中。有利的是在这里会发生进一步的气化或燃烧反应，直到将所输入的残余物完全转化成液态、惰性矿渣和废气。

所述气体和矿渣是以如下方式排出本发明反应器的下部：用一种砖限制或阻拦矿渣，因此，这种砖在本文中被称为阻拦砖。这样，有利的是，只有位于其底部的被完全转化的材料才能离开反应器。位于后面的阻拦砖产生所希望的矿渣池高度，至于溢出在这里是指溢出砖，并被同时设计成矿渣流的分离边缘。

采用本发明装置能以理想方式利用本发明的上述优点。

下面将结合附图从原理上说明由从属权利要求和典型实施方案所产生的本发明的优选实施方案及发展。

在附图中：

图1表示用于实施本发明方法的本发明装置的第一种实施方案；

图2表示位于熔池上方的燃烧装置的不同实施方案的通过图1的线Ⅱ-Ⅱ的三种剖视图；和

图3表示用于实施本发明方法的本发明装置的第二种实施方案。

根据图1，一种高温反应器10被显示位于中间空间20上方，而该空间又是位于接近淬火装置或淬火反应器30处的。