專利名稱：熱解廢物處理系統(tǒng)的出口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱解廢物處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱解是一種公知的廢物處理方法。熱解廢物處理系統(tǒng)的例子可在美國專利Nos.4,759,300、5,653,183、5,868,085和6,619,214中得到。與焚燒法不同，熱解是在缺氧情況下利用間接熱量對廢物材料進行的破壞性分解。在存在氧氣的條件下用直接火焰通過焚燒法燃燒廢物可能會產(chǎn)生爆炸，導(dǎo)致燃燒室內(nèi)產(chǎn)生紊流，而所述紊流會促使釋放的氣體重組。在富氧環(huán)境中進行的廢物焚毀使得轉(zhuǎn)化非常不完全、效率也很低并且會產(chǎn)生有害物質(zhì)。
相比之下，熱解工藝最適宜地，是在基本無氧的環(huán)境中(例如，在實際真空中)采用高溫將廢物中的固體組分轉(zhuǎn)化為固體、液體和氣體的混合物，三者的比例取決于操作溫度、壓力、氧含量和其他條件。熱解后剩余的固體殘渣通常被稱為焦炭。熱解的汽化產(chǎn)物通常采用促進氧化的工藝進行進一步處理，所述工藝對這些汽化物進行“清洗”以從中除去油和其他顆粒物質(zhì)，這樣可使所產(chǎn)生的氣體安全地排放到大氣中。
人們長期以來都需要并且至今也沒有得到的是一種改進的熱解廢物處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)具有很高的效率、易于進行維護、安全、可靠且能夠處理很多種廢物材料組分，并且使用相對較低的成本就可建造并安裝。本發(fā)明的目的在于提供這樣一種改進的熱解廢物處理系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種包括適用于將組分渠化導(dǎo)出熱解室的出口的熱解廢物處理系統(tǒng)，以及一種用于在操作該系統(tǒng)時清洗所述出口的機構(gòu)。
本發(fā)明的另一方面涉及處理廢物的方法，所述方法利用具有至少一個將組分導(dǎo)出熱解室的出口的熱解系統(tǒng)，所述方法包括當(dāng)組分由出口導(dǎo)出時清洗所述出口的步驟。
在下面通過對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明的各種目的、特征、方面和優(yōu)點將變得更清楚，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。


圖1為熱解廢物處理系統(tǒng)的示意圖。
圖2a為焦炭輸出組件的剖視圖。
圖2b為圖2a所示組件的詳圖。
具體實施例方式
在圖1中，熱解系統(tǒng)100主要包括通過出口120與熱氧化器130相連的熱解轉(zhuǎn)化器110。
廢物熱解產(chǎn)生的氣體的組分取決于待處理廢物的組成。然而，所產(chǎn)生的多數(shù)氣體在冷卻時傾向于形成固體殘留物。由此，出口就易于發(fā)生堵塞。至少可以通過阻止氣體在管線中冷卻、使氣體更快地通過管線和當(dāng)任何殘留物產(chǎn)生時立即清除這三種方法阻止氣體出口管線發(fā)生堵塞或?qū)⑺龆氯麥p至最少。實施所有上述三種選擇的一種方式是以促使氣體流經(jīng)管線并有助于清除形成的任何殘留物的方式將蒸汽注入氣體出口管線中。
氣體通過蒸氣殘留物出口112進入出口120。該系統(tǒng)進一步包括用于向出口120注入高壓蒸汽的蒸汽注射端口114。
端口122優(yōu)選和蒸氣源相連，其中所述蒸汽至少部分由來自熱解子系統(tǒng)的廢熱所產(chǎn)生。這些廢熱可在用于加熱熱解室之后來自熱解子系統(tǒng)的加熱室，或在某些情況下，可至少部分來自流經(jīng)被注入蒸汽的出口120的氣體。一些系統(tǒng)可以適于利用殘留物/廢熱進行廢熱發(fā)電，且使用作為這種廢熱發(fā)電的副產(chǎn)品的蒸汽來清洗所述出口。
可以想到，在不同的實施例中可在不同的壓力下引入蒸汽，但是也可以想到，引入蒸汽的壓力至少為Q psi，其中Q為20、90或120是有利的。在一些實例中，可能需要限定Q小于125。同樣，在不同的實施例中可在不同的溫度下引入蒸汽，但是也可以想到，引入蒸汽的溫度為Y ，其中Y為250或350是有利的。
蒸汽注射端口114是一種適用于在操作該系統(tǒng)的過程中清洗所述出口120的機構(gòu)，特別是當(dāng)氣體在熱解室111中產(chǎn)生和/或氣體被渠化引導(dǎo)出所述室111時。在一些實施例中，可以連續(xù)地進行清洗，而在其他實施例中，只能間斷地進行清洗。盡管優(yōu)選用蒸汽進行清洗，然而在其他實施例中也可采用其他的流體。
在優(yōu)選實施例中，清洗機構(gòu)將適于以有助于氣體通過出口從熱解室中排出的方式將流體注入出口管線。在一些實施例中，這還可以包括以使得流體在遠離熱解室的方向上呈螺旋狀環(huán)繞并通過出口的方式將流體注入出口。
所述用于進行清洗的方式可以互不相同并且可以包括固體或流體的使用?？梢韵氲剑褂谜羝翘貏e有益的，這是因為如果廢熱被用于發(fā)電將會有蒸汽作為副產(chǎn)品產(chǎn)生。優(yōu)選的是，對清洗用固體或流體的任何加熱都源于對如在加熱熱解室時產(chǎn)生的熱量這樣的廢熱的使用。
還可以想到，固體或流體被注入的方式也是有利的，不僅在清洗所述出口方面而且還在促使氣體通過所述出口這一方面。如此引入蒸汽使得其沿所述出口的長度方向呈螺旋狀移動可被證明是有益的。如果采用來自廢熱發(fā)電的蒸汽，可以想到，蒸汽將在至少20psi的壓力下被引入，更可能的是在90psi和125psi之間被引入，并且溫度至少為250華氏度，更可能的是大約350華氏度。
圖1所示系統(tǒng)使利用具有至少一條出口管線的熱解系統(tǒng)處理廢物的方法具體化，所述出口管線用于將組分從熱解室中排出，所述方法包括當(dāng)組分通過出口進行傳輸時對所述出口進行清洗的步驟。該方法進一步包括通過向出口注入蒸汽來清洗所述出口的步驟。蒸汽在至少部分沿著管線的長度方向上進行注射，在至少部分遠離熱解室的方向上，蒸汽在注射點處沿與管線中心軸至少部分相切的方向進行注射，其中蒸汽在兩個分開的點處進行注射。
焦炭是一種可能與任何不與殘留氣體相混合的液體殘留物相混合的固體殘留物。與氣體出口一樣，熱解室的焦炭出口(用來引導(dǎo)焦炭離開熱解室的出口)也易于發(fā)生堵塞。此外，排出熱解室時焦炭的高溫以及焦炭結(jié)塊、儲存焦炭會造成燃燒或產(chǎn)生灰塵一樣也是問題。因而，可以想到，向焦炭管線中注入流體或固體是有益的，特別是當(dāng)固體和/或流體作為冷卻劑、防結(jié)塊劑、滅火劑和/或抑灰劑時更是如此。
在圖2a和2b中，熱解室210具有一個出口220。在出口220內(nèi)有一個附加的傳輸機構(gòu)230。機構(gòu)230為與流體源相連的穿孔管，其中所述穿孔使得來自流體源的流體被添加到通過管線220排出所述室210的焦炭中。機構(gòu)/管230被設(shè)置在焦炭管線220內(nèi)并沿焦炭管線220的一部分長度進行延伸。由于蒸汽可用作冷卻劑、防結(jié)塊劑、滅火劑和/或抑灰劑，因此優(yōu)選的是，機構(gòu)230和蒸氣源相連。
圖2所示系統(tǒng)使利用具有至少一個出口的熱解系統(tǒng)處理廢物的方法具體化，所述出口用于將固體輸送至熱解室外，該方法包括向正被輸送出熱解室的任何焦炭注入除焦炭外的流體或固體的步驟，其中注射的流體或固體包括冷卻劑、防結(jié)塊劑、滅火劑和抑灰劑中的至少一種，其中被注入的流體或固體是蒸汽，并且其中焦炭出口與長形的焦炭出口管線相連，并且注入蒸汽包括使蒸汽受壓進入設(shè)置在焦炭出口管線內(nèi)并沿其一部分長度進行延伸的分配管線內(nèi)。另外，該具體的方法包括使用具有多個開口的分配管線從而使得受壓進入分配管線中的蒸汽經(jīng)由這些開口排出所述管線并進入焦炭出口管線中。
因此，已對熱解系統(tǒng)的具體實施例和應(yīng)用進行了披露。然而，在不偏離本發(fā)明的理念的情況下可以作出除此之外的多種變型對那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，除了在所附權(quán)利要求的精神之外本發(fā)明并不受限制。此外，在解釋說明書和權(quán)利要求時，所有術(shù)語均應(yīng)被解釋為與上下文相一致的可能的最寬范圍。特別是，術(shù)語“包括”和“包含”應(yīng)當(dāng)以不排他的方式解釋為涉及的元素、組件或步驟，表明所涉及的元素、組件或步驟可以是現(xiàn)有的、或是用過的或是與其他沒有明確提及的元素、組件或步驟的組合。
權(quán)利要求
1.一種包括適于將組分渠化導(dǎo)出熱解室的出口的熱解廢物處理系統(tǒng)和一種用于在操作所述系統(tǒng)時清洗所述出口的機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述組分是氣體。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述組分是焦炭。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述機構(gòu)適于當(dāng)在所述室內(nèi)產(chǎn)生氣體和/或當(dāng)氣體被渠化導(dǎo)出所述室時清洗所述出口。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述機構(gòu)適于當(dāng)在所述室內(nèi)產(chǎn)生焦炭和/或當(dāng)焦炭被渠化導(dǎo)出所述室時清洗所述出口。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述清洗機構(gòu)適于間斷地清洗所述出口。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述機構(gòu)適于利用流體清洗所述出口。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述流體包括蒸汽。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中為加熱熱解室而產(chǎn)生的熱量被用來產(chǎn)生蒸汽。
10.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，適于利用廢熱進行廢熱發(fā)電且用于清洗所述出口的蒸汽是所述廢熱發(fā)電的副產(chǎn)物。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述清洗機構(gòu)適于以有助于氣體通過所述出口從熱解室中排出的方式向所述出口注射流體。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述清洗機構(gòu)適于以促使流體在遠離熱解室的方向上呈螺旋狀環(huán)繞并通過所述出口的方式向所述出口注射流體。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述流體是在至少X psi壓力下引入出口的蒸汽，其中X為20。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中X為90。
15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中X小于125。
16.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述流體是在至少Y華氏度的溫度下引入所述出口的蒸汽，其中Y為250或350。
17.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中用于清洗所述出口的機構(gòu)與冷卻劑、防結(jié)塊劑、滅火劑和抑灰劑中的至少一種的源相連。
18.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中用于清洗所述出口的機構(gòu)包括設(shè)置在所述出口內(nèi)并沿所述出口的至少一部分長度延伸的穿孔管。
19.一種用具有至少一個將組分導(dǎo)出熱解室的出口的熱解系統(tǒng)處理廢物的方法，包括當(dāng)組分通過所述出口進行傳輸時清洗所述出口的步驟。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中清洗所述出口包括向所述出口中注入蒸汽。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中在至少部分沿著管線的長度方向上并且在至少部分遠離熱解室的方向上注射所述蒸汽。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中在注射點處沿與管線中心軸至少部分相切的方向注射所述蒸汽。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其中在至少兩個分開的點處注射所述蒸汽。
24.如權(quán)利要求19所述的方法，其中清洗所述出口的步驟進一步包括向正被輸送出熱解室的任何焦炭注射除焦炭外的流體或固體的步驟。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述注射流體或固體包括冷卻劑、防結(jié)塊劑、滅火劑、抗氧化劑和抑灰劑中至少一種。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述注射流體或固體是蒸汽。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述出口與長形焦炭出口管線相連，并且注射蒸汽的步驟包括使蒸汽受壓進入設(shè)置在焦炭出口管線內(nèi)并沿其一部分長度進行延伸的分配管線內(nèi)。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述分配管線具有多個開口從而使得受壓進入分配管線的蒸汽經(jīng)由這些開口排出該管線并進入焦炭出口管線中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括適于將組分渠化導(dǎo)出熱解室的出口的熱解廢物處理系統(tǒng)。一種用于在操作所述熱解系統(tǒng)時清洗所述出口的機構(gòu)。
文檔編號F23K3/00GK1864031SQ200480023939
公開日2006年11月15日 申請日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月21日
發(fā)明者C·科萊, R·D·L·托里斯, T·L·科萊, D·瓦茨 申請人:國際環(huán)保技術(shù)公司