專利名稱：用于生物質(zhì)廢物及相關(guān)的易揮發(fā)固體的氣化器的制作方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明是涉及用于處理生物質(zhì)廢物，如一般的廢棄物、尸體等等以及相關(guān)的易揮發(fā)的固體的焚尸爐及類似物。發(fā)明的背景夾雜在其他東西中的各種醫(yī)療的廢物、人的尸體、試驗動物、廢棄的醫(yī)療器具以及繃帶需要專門地處理，使之成為不活潑的無菌的物質(zhì)。這類生物質(zhì)以及其他相關(guān)的易揮發(fā)固體其中經(jīng)常具有傳染性的或者甚至致命的細菌或病毒，或者可含有強力的或者違禁的藥物，所有這些必須予以燒毀。在其他東西中間的這類生物質(zhì)、醫(yī)療器具及類似物一般含有極大比例的氫和碳，也有許多微量的元素如氮、硫、鐵、氯、鎂、錳、鈉及鉀。這是所希望的，去加熱所有這些物料把它們轉(zhuǎn)變成氣體，更好是無害的氣體，這些氣體是元素氫或者氧，它們氧化成水蒸氣、殘留的二氧化碳和殘留的化合物及元素。殘留物在周圍的室溫或環(huán)境溫度下一般是固體，最終成為惰性的無機物質(zhì)。
為了這類生物質(zhì)廢物及相關(guān)的易揮發(fā)固體完成還原作用成為相對惰性的氣體或無機鹽、合金或其它化合物，需要充分地加熱這些物質(zhì)以使其分子結(jié)構(gòu)間的化學(xué)鍵打開。要打開各種化學(xué)鍵，如氫-碳鍵，強烈的加熱是需要的。尤其在打開所有的氫-碳鍵時特別需要，因為必須燒毀的有機物質(zhì)中特征性地發(fā)現(xiàn)這氫-碳鍵。
在這個方法中，這類物質(zhì)的這種極度的加熱稱之為“裂解”，裂解定義為由于熱的作用導(dǎo)致的化學(xué)分解。這類裂解一般是在1000℃等級的溫度進行約6-8小時。理想地產(chǎn)生的灰料是大部分由無機鹽所組成，在1000℃呈橙紅色，當它冷卻時最終成為一種白色的灰。有機物質(zhì)的主要組份，即氫和碳，被氣化，主要生成二氧化碳和水。
黑色的灰是不希望有的最終產(chǎn)物，甚至是不可接受的。這種黑色的灰指出灰未完全還原，在其他物料中間仍然有碳和烴類物質(zhì)留在灰中。所以這灰可能含有機物在其中，這種有機物質(zhì)甚至可能以細菌或病毒形式，或者可能是化合物，包括有毒物質(zhì)如二喔星(dioxins)、呋喃及其他有機氯化物。
基本上，加熱使廢物料自身處理，處理過程主要包括裂解打開各種化學(xué)鍵如氫-碳鍵，這樣使所有物料氣化成為可能。圖的簡短描述現(xiàn)在用例子結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實施例；

圖1是第一個已有技術(shù)焚化爐的縱剖視圖；圖2是第二個已有技術(shù)焚化爐的縱剖視圖；圖3是本發(fā)明較佳實施例的縱剖視圖；圖4是圖3較佳實施例的4-4剖視圖；圖5是本發(fā)明另一個實施例的縱剖視圖；圖6是本發(fā)明又另一個實施例的縱剖視圖；已有技術(shù)的描述幾乎所有的生物質(zhì)火化都在焚化爐中進行，焚化爐至少包括二個室——一個主室，待焚化的生物質(zhì)進料放在其中，還有或一個次室，或與主室處于熱傳送關(guān)系的熱傳送室，或一個通到焚化爐出口煙道的后燃燒室。
為了使主室中所有的生物質(zhì)物料得以揮發(fā)，需要打開在各種分子之間的鍵，主要打開氫-碳鍵。鍵的打開主要是一個化學(xué)反應(yīng)，一般是吸熱反應(yīng)，為使各種反應(yīng)進行，需要一定量外加的熱量引入到物料中。氧化反應(yīng)是放熱的，這些反應(yīng)提供了由反應(yīng)的物料釋放的熱能。在后燃燒室中釋放的熱能有助于造成主室中溫度增高，因此有助于促使那些物料趨向于它們的揮發(fā)溫度。
如果引入到生物質(zhì)物料的外界熱能達很高的溫度，或其熱能供應(yīng)非常突然，特別在某一集中區(qū)域，那么勢必會發(fā)生二種事情首先，一些反應(yīng)發(fā)生會相當猛烈，這樣造成飄塵的產(chǎn)生，飄塵進入正揮發(fā)的生物質(zhì)的煙霧中；其次，突然的集中反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱能，接著能造成周圍物料的突然揮發(fā)，揮發(fā)作用可能會很猛烈。進一步，如果一定數(shù)量物料揮發(fā)，如上面剛剛討論的樣式，經(jīng)過一個相當短的時間，主室的周圍溫度將顯著地升高，那么造成留下的生物質(zhì)更快地揮發(fā)，但是并不按控制的速率揮發(fā)，換言之，反應(yīng)至少某種程度上超出控制。
為了得到一個連續(xù)的揮發(fā)反應(yīng)，它一般是可控制的，也不受熱產(chǎn)生速率與反應(yīng)速率突然變化的影響，并因此與突然的物理性干擾相對地?zé)o關(guān)，這就需要供給外加的熱量，以致引起生物質(zhì)物料的溫度連續(xù)的緩慢升高達到它的揮發(fā)點。
為了揮發(fā)生物質(zhì)物料，已知的已有技術(shù)焚化爐和焚尸爐的設(shè)計，是應(yīng)用依據(jù)熱量對生物質(zhì)材料作用的相對強有力技術(shù)，實質(zhì)上，已知的已有技術(shù)焚化爐應(yīng)用“強力”造成所需要的揮發(fā)作用，是根據(jù)設(shè)想更多的熱能輸入將造成更多的化學(xué)反應(yīng)及揮發(fā)作用。
傳統(tǒng)的焚化爐和焚尸爐的一個例子如已有技術(shù)圖1所示，由總參考數(shù)1所指出的，用二個或更多的燃燒器，焚化爐1的主室3中帶有第一個燃燒器2，主室是待焚化的生物質(zhì)進料和其他的物料安放的地方，第二個燃燒器5位于煙霧通風(fēng)口6處，主室3中第一個燃燒器2直接安裝在生物質(zhì)4處并預(yù)期開始引燃生物質(zhì)4。但是發(fā)現(xiàn)落下的煙霧含有許多物質(zhì)，例如飄塵，含有氫-碳鍵以及其他未被焚化的物質(zhì)。所以包括第二個燃燒器5，用作為一后燃燒器去進一步燃燒那些在煙霧里發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)。但是，還有相當大量的物料片，如飄塵，可能包含幾百萬或幾十億個分子，相應(yīng)地這類好像是由煙霧所產(chǎn)生的物料片，在它們經(jīng)過后燃燒室7時，可能未被完全地焚化。
在主室3中第一個燃燒器2是直接針對待焚化的生物質(zhì)4或者其他的物料，以便造成生物質(zhì)4的直接燃燒。這火焰有助于造成生物質(zhì)廢料燃燒也有助于生物質(zhì)4的物理性攪動。結(jié)果，不希望的大量飄塵包含在煙霧內(nèi)，該煙霧從燃燒著的生物質(zhì)4而來。煙霧和飄塵含有未燃燒的物料，可能是有機物質(zhì)也可能包括不要的危險的化學(xué)物質(zhì)如二喔星、呋喃和有機氯化物。
此外，常用的已有技術(shù)焚化爐1的形式不能提供足夠的熱量強度遍及各處以成功地焚化所有的廢料。用第一燃燒器2僅能提供局部的熱量，第一燃燒器2在主室3里面，它焚化生物質(zhì)4的外表，也通過主室3的底板8，底板8最終充分地加熱，這樣造成與它接觸的生物質(zhì)4立刻燃燒。即使物料在燃燒，常常由于沒有足夠的熱量強度來造成完全的氣化，也肯定沒有足夠熱量強度來造成廢料在生物質(zhì)中心處的完全氣化。的確，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)廢料在生物質(zhì)進料4中心處根本沒有燃燒得很多。產(chǎn)生的灰仍然是黑色的，這指出灰由大量碳所組成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一般也有不希望的物質(zhì)如二喔星，呋喃和有機氯化物以及其他有機物。這黑灰一般約是原來廢物料容積的10％到15％，(以重量計約15-25％)。
圖2揭示一改進的焚化爐和焚尸爐，它克服了常用的已有技術(shù)焚化爐和焚尸爐所遇到的某些問題。這種焚化爐基本上已在本發(fā)明人的美國專利No.4,603,644中講述，該專利發(fā)表于1986年8月5日。在那篇專利中講述的焚化爐和焚尸爐，如總參考數(shù)10所指出的，它有一通風(fēng)口11在主室13的背面墻12中，通風(fēng)口11導(dǎo)向一垂直安裝的火焰室14。火焰室14首先包括一個混合室15，從唯一的燃燒器16所產(chǎn)生的火焰與從主室13來的煙霧在那里混合，以及一個后燃燒室17，從混合室15來的煙霧在此處起反應(yīng)——結(jié)果是打破氫-碳鍵——并氣化煙霧中的物料。這個過程稱之為“裂解”。后燃燒室彎曲成-90°角，大多數(shù)“裂解”在此處進行。后燃燒室17的一個相對短的水平向安裝部分導(dǎo)向一通常水平向安裝的熱傳送室18。在后燃燒室17中氫-碳鍵的“裂解”所產(chǎn)生的熱量，使熱傳送室溫度升高到約1000℃。在熱傳送室里面的熱量升高，通過熱傳送室的頂部19，它也是主室13的底板，這樣使主室和主室13里面的生物質(zhì)9加熱。在這種方式下，生物質(zhì)9接受從熱傳送室18而來的傳導(dǎo)加熱和對流加熱，這種傳導(dǎo)加熱和對流加熱協(xié)助主室13內(nèi)生物質(zhì)9的加熱。燃燒器16位于混合室15的頂部，緊靠在主室13通風(fēng)口11的旁邊。因此，從燃燒器16產(chǎn)生的火焰提供直接的輻射熱，經(jīng)過通風(fēng)口11進入主室13。這直接的輻射熱抵達正在焚化的生物質(zhì)9，部分地協(xié)助了生物質(zhì)9的加熱(稱之為“直接輻射熱揮發(fā)作用”)。這類由于直接輻射熱的焚化有助于造成生物質(zhì)9的燃燒，以致于造成過早的燃燒，導(dǎo)致此過程的早期階段不完全的燃燒。也包括一個點火燃燒器19以協(xié)助廢料塊體的燃燒。這個燃燒器的點火能夠造成主室中的不穩(wěn)定性并造成飄塵物質(zhì)的散發(fā)。某些飄塵在后燃燒室17里面氣化；但是，十分可能一些飄塵能夠經(jīng)過后燃燒室17而沒有完全地被氣化。這種不完全的氣化一般是不可能接受的，因為這些物料可能包括烴類、二喔星、呋喃以及其他不想要的有機的物質(zhì)如細菌、病毒以及其他的微生物。
已經(jīng)知道已有技術(shù)焚化爐和焚尸爐應(yīng)用一個或者更多，可能甚至幾個控制系統(tǒng)為了試圖穩(wěn)定主室里面的溫度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用這種多重的控制系統(tǒng)趨向于產(chǎn)生一個總系統(tǒng)，在那里主室內(nèi)溫度可能各不相同，所以不能夠看作穩(wěn)定。由于控制系統(tǒng)的眾多，尤其是相互相反的工作著造成這種缺少穩(wěn)定性。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)所有的已有技術(shù)焚化爐和焚尸爐，由于焚化過程固有的性質(zhì)，出現(xiàn)了產(chǎn)生一種不可能接受的最終產(chǎn)物。在不同的物料和物質(zhì)中間，產(chǎn)生的煙霧具有相當高含量的烴類、二喔星、呋喃，也可能含有飄塵，同時在焚化爐中產(chǎn)生的灰殘留物可能有不想要的有機物如細菌、病毒以及其他有機微生物。所以，由此可見生物質(zhì)廢料及有關(guān)的易揮發(fā)固體的焚化一般是不可接受的，因為它不能完全地安全處理潛伏性的傳染性廢料。
需要一種氣化生物質(zhì)廢物和相關(guān)的易揮發(fā)固體的方法，那就是慢慢地、不突然地供應(yīng)熱量給正在焚化的物料，這樣使生物質(zhì)物料的溫度造成一種連續(xù)的受控制的升高。發(fā)明的概要根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一個氣化器，用作生物質(zhì)廢料、相關(guān)的易揮發(fā)固體以及從物料處理過程中產(chǎn)生的煙霧的完全地氣化。生物質(zhì)氣化器包括一個定型和定尺寸的主室，在那里接納要被氣化的物料，主室包括有一門，使物料分別地進入到主室。一個煙霧傳送通風(fēng)口安裝在靠近主室的頂部，煙霧傳送通風(fēng)口與主室是連通的，使從主室產(chǎn)生的煙霧逸出，一個混合室與煙霧傳送通風(fēng)口是連通的，以接納從主室中出來的煙霧。一個后燃燒室與混合室是連通的。一個燃燒器安裝在氣化器中，這樣使其產(chǎn)生一個灼熱的火焰，在后燃燒室的第一個垂直安裝的部分里面，這火焰造成煙霧組份的附加的完全氧化作用，以致使組份分解。燃燒器具有一燃料入口和一氧氣入口，分別地供應(yīng)燃料和氧氣到燃燒器，并有控制裝置，以控制燃料和氧氣供應(yīng)到燃燒器。后燃燒室是定型和定尺寸的，以使灼熱的火焰充分地燃燒或氧化煙霧所有的組份。一定位和定尺寸的分隔墻安裝在火焰室與主室之間以排除灼熱的火焰進入主室，也排除灼熱的火焰所產(chǎn)生的輻射作用直接進入主室。熱傳送室與后燃燒室是連通的。從后燃燒室所接受的由煙霧的氧化作用產(chǎn)生的熱量，造成熱傳送室的加熱。主室有一導(dǎo)熱底板安裝在熱傳送室的上面，它與導(dǎo)熱底板之間以獨立的關(guān)系安裝，以致形成主室的傳導(dǎo)加熱和對流加熱，這樣造成主室中內(nèi)容物的加熱。有一個排氣通風(fēng)口與熱傳送室是連通的，為了把分解的氣體排放到周圍環(huán)境。較佳實施例的詳述現(xiàn)在參考圖3及圖4，圖中指出本發(fā)明的氣化器較佳實施例，如總參考數(shù)20所示。氣化器20包括一個定型的主室30，在其中接納要被氣化的廢物料22。主室30包括一主門32，以能使廢物料分別地通入到主室。在門32中可以包括一小容積的空氣入口34，能使小流量的空氣或氧氣進入主室30。主室30的底板36是由合適的耐熔材料做成，此材料要堅固得足以支撐堆放在其中的任何物料的重量，物料可能達幾千磅重。底板36也是導(dǎo)熱的，這樣可使熱量從下面進入主室30，如以后將更詳細地討論。
一個煙霧傳送通風(fēng)口38位于主室30的背后，安裝在靠近主室的頂部。煙霧傳送通風(fēng)口38與主室30是連通的，這樣能使當廢物料22在其中氣化時從主室30所產(chǎn)生的煙霧逸出。從煙霧傳送通風(fēng)口38出來的煙霧包含有氣體、也有具有氫、碳和氧原子在其中的分子，以及許多具有氫和碳相互鍵合，因此帶有氫-碳鍵的組分。
一個垂直安裝的混合室40與煙霧傳送通風(fēng)口38是連通的，因此接受從主室30來的煙霧。一個后燃燒室42與混合室40是連通的，在較佳實施例中，后燃燒室有一垂直安裝的第一部分，以90°角聯(lián)結(jié)到一水平安裝的第二部分46，如雙頭箭“A”所指出的。在90°角處“角到角”寬度比后燃燒室42的寬度要大些，這樣使后燃燒室的效果增加到最大限度，將在以后更詳細討論。因此定型定尺寸的后燃燒室能讓灼熱的火焰充分地完全氧化從主室來的煙霧的所有組份。
一個燃燒器是以一輔助熱輸入燃燒器48的形式座落在混合室的頂部并且定向，為的是發(fā)射一灼熱的火焰使之向下經(jīng)過混合室40進入后燃燒室42的第一個垂直安裝的部分。從輔助熱輸入燃燒器48產(chǎn)生的灼熱的火焰造成煙霧組份的附加氧化作用，使得這些組份的主要部分完全分解成二氧化碳和水蒸汽——水蒸汽在溫度約100℃或100℃以上時是一種氣體。
混合室能使從主室30產(chǎn)生的煙霧組份與混合室中的周圍空氣相混合，也能使與從氧氣入口49而來的氧氣相混合，氧氣入口與輔助熱輸入燃燒器48是并列的。
輔助熱輸入燃燒器48具有一個燃料入口及一個空氣入口，能使燃料和氧氣分別地供給到輸入燃燒器48。一個控制裝置通過導(dǎo)線57可操作地聯(lián)結(jié)到輸入燃燒器48，用以控制燃料供應(yīng)到輸入燃燒器48。特別需要起初調(diào)節(jié)流到輔助熱輸入燃燒器48的燃料的流量，這樣使得產(chǎn)生一個真實地灼熱的火焰，它伸展到后燃燒室42中。一般當后燃燒室42溫度增高時，流入輔助的熱輸入燃燒器48的燃料的流量特別地要減少，因為一當氣化過程開始進行，需要減少輸入量，以保持后燃燒室46處于恒定溫度。
一分隔墻50安裝在混合室40和主室30之間，也在后燃燒室42的垂直安裝的第一個部分44和主室30之間。分隔墻50是定位定尺寸的，以排除由輔助熱輸入燃燒器48所產(chǎn)生的灼熱火焰進入主室30，也排除灼熱的火焰的輻射作用直接進入主室30。在此方式下，灼熱的火焰并不直接加熱在主室中的廢物料22，因此不會使物料局部面積突然地過熱。特別，分隔墻50排除了由于從輔助熱輸入燃燒器48產(chǎn)生的灼熱的火焰而致的廢物料22的物量性攪動，因此，當廢物料22正在加熱并氣化時，也排除了從廢物料22產(chǎn)生飄塵。
在較佳實施例中，用減少或者增加磚塊51使分隔墻50高度可以改變，以致能使煙霧傳送通風(fēng)口38的截面積的“細調(diào)節(jié)”最好盡可能多限制輔助熱輸入燃燒器48對主室30的影響；但是，最好盡量保持煙霧傳送通風(fēng)口38盡可能大，為的是能使從主室30產(chǎn)生的煙霧容易逸出?？梢钥吹?，極大限度增加分隔墻50的高度，而且也極大限度增加煙霧傳送口38的截面積，是綜合權(quán)衡的。所以常常通過經(jīng)驗試驗最好地決定分隔墻的高度。這類經(jīng)驗的試驗可能是危險的，只有非常合格的專家才能實施。
在后燃燒室42中，在各種物料中的處于其它鍵中間的氫-碳鍵打開并且氧化，這樣產(chǎn)生一種純的放熱反應(yīng)。氫-碳鍵的打開在工藝上稱之為“裂解”，它大部分發(fā)生在90°角處，在垂直安裝的第一部分44和后燃燒室42的水平安裝的第二部分46之間進行。所以，這個角常稱之為“裂解區(qū)域”。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于構(gòu)造此90°角有一定的考慮，使氫-碳鍵的“裂解”在“裂解區(qū)域”中進行，這樣使得從主室30接受的煙霧組份的大部分能在后燃燒室42里面完全地氧化。
因為煙霧存在于后燃燒室的水平安裝的第二個部分46，它們進入熱傳送室52。從這些放熱反應(yīng)產(chǎn)生的熱量使熱傳送室52加熱到非常高的溫度，最終到約1000℃。當然，溫度用輔助熱輸入燃燒器48的控制裝置56可以調(diào)節(jié)。因為從氫-碳鍵“裂解”產(chǎn)生的熱量，還有從輔助熱輸入燃燒器48產(chǎn)生的殘留的熱量，在熱傳送室52里面增高溫度，控制裝置56能夠用作為降低由輔助熱輸入燃燒器48發(fā)射的灼熱火焰。這控制裝置56能與一熱電偶58相連接，可了解熱傳送室52里面溫度。熱電偶58用導(dǎo)線59電連接到控制裝置56，以便提供反饋信號給控制裝置，因此，形成從輔助熱輸入燃燒器48產(chǎn)生灼熱火焰的自動調(diào)節(jié)。在較佳實施例中，熱傳送室52是分叉的，這樣使熱傳送室52的有效長度增加，如此增加了熱傳送室里面的熱的氣體暴露在主室30的底板36上的時間，因此，能使更多的熱量從熱傳送室52傳送到主室30。
主室30安裝在熱傳送室52的上面，在其間它與導(dǎo)熱底板36安裝處于獨立的關(guān)系，這樣從熱傳送室52產(chǎn)生的熱量經(jīng)過導(dǎo)熱底板36，以致造成主室30的傳導(dǎo)加熱和對流加熱，因此而提高主室30的溫度。
熱傳送室52與一垂直安裝的排氣通風(fēng)口54是連通的，垂直安裝的排氣通風(fēng)口54位置在主室30的背后。排氣通風(fēng)口54能使氧化了的煙霧安全通入到周圍環(huán)境中。
可以看到，在本發(fā)明較佳的實施例中，如圖3和圖4中所示，各個室都是互相并列的，以便互相間有普通的墻，而因此保存和再循環(huán)來自輔助熱輸入燃燒器48以及從廢物料揮發(fā)和氣化放熱反應(yīng)所產(chǎn)生的熱能。
主室里面的溫度可以用二種方法控制第一，如以上所討論的，輔助熱輸入燃燒器48是用控制裝置56調(diào)節(jié)的，控制裝置56接受來自熱傳送室52里面一個熱電偶58的反饋。所以，燃料的輸入以及從輔助熱輸入燃燒器48產(chǎn)生的火焰的大小是按照用熱電偶58所測得的溫度而作選擇。第二，用主室30的主門32中的小容量空氣入口34可以讓小量空氣進入主室30。讓非常小量空氣進入主室30能夠升高主室30里面溫度。但是，必須小心，別讓太多空氣進入主室30，太多空氣進入主室可以預(yù)料到溫度會相當大增高，而因此相當大地減少氣化過程穩(wěn)定性。
當輔助熱輸入燃燒器48起動時，從輔助熱輸入燃燒器48產(chǎn)生的熱量加熱了熱傳送室52，結(jié)果是造成了主室30的溫度慢慢地穩(wěn)定地升高。當主室30中溫度升高時，廢物料22的低焓部分的揮發(fā)作用開始發(fā)生，因為低焓物料22定義為具有較低的鍵能。低焓物料22的放熱反應(yīng)發(fā)生在主室30中及在后燃燒室42的“裂解區(qū)域”，與從輔助熱輸入燃燒器48產(chǎn)生的熱量相結(jié)合去繼續(xù)加熱熱傳送室52，這樣造成主室30里面穩(wěn)定的連續(xù)的升高。當主室30里面溫度增高時，廢物料22的較高焓部分揮發(fā)，這樣從發(fā)生的放熱反應(yīng)產(chǎn)生更加多的熱能。這種增加的熱能與從輔助熱輸入燃燒器48所產(chǎn)生的熱能連續(xù)地相結(jié)合，結(jié)果是連續(xù)地加熱量到熱傳送室52中，因此，增高了主室30的溫度?？梢钥吹皆趶U物料22的放熱反應(yīng)期間釋放出的熱能數(shù)量有一個穩(wěn)定的連續(xù)的增加。自始至終，主室30中的熱電偶58能監(jiān)控?zé)醾魉褪?2的溫度并能使輔助熱輸入燃燒器48自身調(diào)節(jié)，以致排除熱傳送室52里面的熱量過度地升高。實質(zhì)上，主室30里面的溫度增高是基于物料22的連續(xù)的放熱反應(yīng)產(chǎn)生的熱能的慢慢地上升。在這種方式下，本發(fā)明的氣化器20里面發(fā)生的總的過程是自動管理和自動穩(wěn)定的，這是任何已有技術(shù)的焚化爐或焚尸爐無論如何不可能的。
在上述方法中，本發(fā)明氣化器使固體廢物成為小量占優(yōu)勢的白灰，白灰是無機鹽類生成的復(fù)合的無機物質(zhì)。沒有有機物質(zhì)殘留。白灰的量是引入到主室30中物料22原來體積的約2％到3％。
現(xiàn)在參考圖5，它指出本發(fā)明的另一個實施例，該實施例的氣化器100具有一個中心安裝的主室102在一加熱室104頂端上面?；旌鲜?06和后燃燒室108安裝在焚化爐100的一邊，而垂直安裝的排氣通風(fēng)口110位于焚化爐100的另外相反的一邊。一分隔墻112安裝在混合室106和主室102的中間。
又另一個實施例如圖6所示，氣化器120有一分隔墻122帶了一個水平伸展部分124。該水平伸展部分在主室128和混合室130的中間建立了一個水平安裝的煙道126。這個煙道126實質(zhì)上是一個延伸的煙霧傳送通風(fēng)口。這樣在分隔墻122上的水平伸展部分124提供了輔助熱輸入燃燒器132與主室128的更大的分離。
其他的改良和替代可被應(yīng)用于本發(fā)明的裝置的設(shè)計和制造，這并不違背本發(fā)明附有的權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于氣化生物質(zhì)廢物及相關(guān)的易揮發(fā)固體的氣化器，所述氣化器包括一個定型及定尺寸的主室以接納要被氣化的廢物料，并且包括一個門，以能使廢物料分別地通入到所述主室；一個煙霧傳送通風(fēng)口安裝在靠近所述主室的頂部，所述煙霧傳送通風(fēng)口與所述主室是連通的，以能使從所述主室產(chǎn)生的煙霧逸出；一個混合室與所述煙霧傳送通風(fēng)口是連通的，以接受從所述主室產(chǎn)生的所述煙霧；一個后燃燒室與所述混合室是連通的；一個燃燒器座落在所述氣化器中，為的是在所述后燃燒室的第一個垂直安裝部分里面產(chǎn)生一個灼熱的火焰，這火焰造成所述煙霧組份的附加的完全氧化作用，以致氧化或分解所述組份，所述燃燒器具有一燃料入口及一空氣入口，用以分別地供應(yīng)燃料及氧氣給所述燃燒器，控制裝置控制燃料及氧氣的供應(yīng)到所述燃燒器；所述后燃燒室是定型及定尺寸的，以能使所述的灼熱火焰真實地氧化所述煙霧的所有組份；一分隔墻安裝在所述混合室與所述主室之間，所述分隔墻是定位及定尺寸的，以排除所述灼熱的火焰進入所述主室，也排除從所述灼熱的火焰產(chǎn)生的輻射作用直接進入所述主室；一個熱傳送室與所述后燃燒室是連通的，從所述煙霧的完全氧化作用所產(chǎn)生的熱量造成所述熱傳送室的加熱；所述主室具有一導(dǎo)熱底板，安裝在所述熱傳送室的上面，它與所述導(dǎo)熱底板之間以獨立的關(guān)系安裝，這樣形成所述主室的傳導(dǎo)加熱和對流加熱；一個排氣通風(fēng)口與所述熱傳送室是連通的，為了把所述煙霧排放到周圍環(huán)境。
2.權(quán)利要求1的氣化器，所述混合室一般是垂直安裝的。
3.權(quán)利要求2的氣化器，所述燃燒器安裝在所述混合室的頂部。
4.權(quán)利要求3的氣化器，所述分隔墻的高度是可變的。
5.權(quán)利要求1的氣化器，所述后燃燒室具有一個垂直安裝的第一部分及一個水平安裝的第二部分。
6.權(quán)利要求5的氣化器，所述后燃燒室的所述垂直安裝的第一部分與所述后燃燒室的所述水平安裝的第二部分，以-90°角相連通。
7.權(quán)利要求6的氣化器，所述90°角具有“角到角”距離，該距離大于后燃燒室的寬度，這樣使后燃燒室在那點的截面面積有效地增加。
8.權(quán)利要求1的氣化器，所述熱傳送室是分叉的。
9.權(quán)利要求1的氣化器，所述的煙霧傳送通風(fēng)口位于所述主室的背后。
10.權(quán)利要求1的氣化器，所述排氣通風(fēng)口在所述主室的背后。
11.權(quán)利要求1的氣化器，所述煙霧傳送通風(fēng)口是煙道形狀。
12.權(quán)利要求1的氣化器，再包括一個控制裝置可操作地聯(lián)結(jié)到一個熱電偶上，所述熱電偶安裝在所述熱傳送室內(nèi)部，所述熱電偶提供反饋信號到所述控制裝置，所述控制裝置可操作地聯(lián)結(jié)到所述輔助熱輸入燃燒器，這樣得以控制燃料和氧氣的供應(yīng)到所述燃燒器。
13.一種在氣化器里面氣化廢物料的方法，所述方法包括以下各步驟引入要被氣化的廢物料到一個主室；起動位于所述氣化器里面的一個燃燒器，為的是產(chǎn)生一灼熱的火焰直接經(jīng)過混合室，而且僅進入后燃燒室；起初用所述灼熱的火焰加熱熱傳送室；加熱在所述主室中的所述廢物料，只用從所述熱傳送室而來的傳導(dǎo)加熱和對流加熱，以致排除所述廢物料的物理性干擾；引導(dǎo)從所述廢物料產(chǎn)生的煙霧進入所述混合室，這樣使之被所述灼熱的火焰全部地氧化；利用從所述煙霧的氧化產(chǎn)生的熱量去進一步加熱所述熱傳送室；并且排出由所述熱傳送室來的所述煙霧。
全文摘要
氣化器(20)包括一個主室(30)用于接納要被氣化的廢物料(22)。一個煙霧傳送通風(fēng)口(38),讓煙霧從主室逸出。一個混合室(40),接受從煙霧傳送通風(fēng)口出來的煙霧。然后煙霧流向一個后燃燒室(42),在此處一個燃燒器(48)產(chǎn)生一灼熱的火焰,為的是造成煙霧組分的附加的完全氧化作用。一分隔墻(50)安裝在火焰室和主室之間,以便阻擋灼熱的火焰進入主室,也阻擋灼熱的火焰產(chǎn)生的輻射作用直接進入主室,因此可阻擋廢物料的直接接觸和物理性的干擾。一個與后燃燒室連通的熱傳送室(52)接受從后燃燒室來的完全氧化了的煙霧。從煙霧的完全氧化產(chǎn)生的熱量加熱傳送室。主室具有一導(dǎo)熱的底板(36)安裝在熱傳送室的上面,它與導(dǎo)熱底板之間以獨立的關(guān)系安裝,以致形成主室的傳導(dǎo)加熱和對流加熱,這樣造成主室中廢物的加熱。一個與熱傳送室連通的排氣通風(fēng)口(54)使煙霧排放到周圍環(huán)境。
文檔編號F23G7/10GK1185826SQ96194210
公開日1998年6月24日 申請日期1996年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月28日
發(fā)明者戴維·布魯克斯 申請人:戴維·布魯克斯