用于转化各种来源的工业废物为能量的设备、系统和方法技术方案

描述了用于处理含烃废物的设备、系统和方法。该系统和方法包括气化设备的使用，该气化设备包括旋转窑反应器和气体分配器。配置旋转窑反应器和气体分配器，以在气化设备内产生多个反应环境。每个反应环境具有唯一的温度反应条件，以适合与各种来源的含烃废物处理相关的各种物理和化学性质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于转化各种来源的工业废物为能量的设备、系统和方法相关申请数据的交叉参考这个申请要求美国临时专利申请序列号62/040,943的优先权，其在此处以其整体通过参考文献并入。
本申请通常地涉及废物和废液的处理，并且更特别地涉及转化各种来源的工业废物为能量。
技术介绍
目前，制造工艺产生了对环境有害的废物。这些废物以固体、液体和气体形式显现，屡次发现它们深埋地下的方式污染了地下水源。也发现了变废物为废液，最终汇入河流的方式，因此污染了河流。如果/当这些废物被发送到填埋场，它们倾向于分解为最有效的温室气体，诸如甲烷。有时候已经焚化废物，试图减少制造工艺所产生的废物的量。废物的焚化已经被用于从废物回收能量。然而，焚化工艺具有各种缺点。例如，这些废物的焚化导致更多有毒气体，诸如二氧(杂)芑和呋喃排放到空气中。而且，焚化完全地从废物排除了作为能量源的气体燃料的产生，因为在焚化期间，没有一种废物的烃以可燃形式存在。也已经使用通过气化的能量回收。然而，因为工业和制造加产生了各种来源的废物，它们中的许多在物理和化学性质方面并不相似，它对很好地建立气化的方法，诸如流化床气化、移动床气化和载流床气化已经造成了相当大的挑战。为了有效地工作，这些方法中每种方法都要求严格遵守被处理废物的物理和化学性质。这是个问题，因为工业和制造工艺常常在制造的不同阶段产生废物，涉及这些废物的物理和化学性质是不均匀的。
技术实现思路
本公开通常地提供了一种用于处理各种来源的含烃废物的改进的气化设备、系统和方法。这产生了处理从制造工艺的各个阶段产生的含烃材料的单个设备、系统或方法，由此增加了环境服务员职位。该系统和方法包括气化设备的使用，该气化设备包括旋转窑反应器和气体分配器。配置旋转窑反应器和气体分配器以在气化设备内产生多个反应环境。每个反应环境具有处理含烃废物的各种成分的唯一的温度和压力条件。气化是一种过程，通过该过程含烃材料/废物转化为可燃气体混合物，包含一氧化碳、氢、甲烷、水蒸气和二氧化碳。这种可燃气体混合物有给工业和制造加工提供直接能源的潜力，或者它可以用作燃料，用于产生蒸汽和或电力，用于制造加工。根据本公开，可燃气体混合物转化为能量使用了如这里所描述的改进的气化方法，这是按照完全利用制造和工业过程所产生的所有含烃废物处理的。这产生了更少的环境污染以及制造工业的相当大的节约。在考虑示例实施本公开的最好实施方式的下面详细描述时，本公开的附加特征将变得对本领域技术人员显而易见。附图说明附图的图中示例了装置、系统和方法的实施方式，该实施方式意指示例性和非限制性的，其中类似的附图标记旨在指类似或相应的部件，并且其中：图1是根据本公开用于处理含烃废物的设备/气化器的侧面截面图。图2A是根据本公开的设备/气化器的气体分配器的立体图。图2B是根据本公开的设备/气化器的气体分配器的端部视图。图3A到图3D是描绘根据本公开的设备/气化器的旋转窑反应器的变化旋转速度的效果的该设备/气化器的端部截面图。图4是根据本公开的系统方框流程图，示例了用于处理含烃废物的系统构件。图5是工艺流程图，示例了根据本公开的用于处理含烃废物的方法。图6是系统方框图，示例了本公开转化工业废物为气体燃料的示例性用途。图7是本专利技术转化另一种类型工业废物为气体燃料的用途示例。以及图8还是转化另一种类型工业废物为气体燃料的本专利技术的示例。具体实施方式这里阐述的本公开方面的详细描述参考了附图，该附图通过示例表示各种实施方式。尽管以使本领域技术人员能够实施本公开的足够详细的方式描述了这些各种实施方式，应该理解可以实现其它的实施方式，并且可以进行逻辑和机械的改变，并不背离本公开的精神和范围。因此，这里仅仅为了示例和非限制的目的呈现了详细的描述。例如，可以通过任何顺序执行在任何方法或过程描述中所述的步骤，并且该步骤不限于所呈现的顺序。而且，参考单个实施方式可以包括多个实施方式，并且参考一个以上构件可以包括单个实施方式。本公开通常地涉及用于处理含烃废物的改进的气化设备、系统以及方法。该系统和方法包括气化设备的用途，该气化设备包括旋转窑反应器和气体分配器。配置旋转窑反应器和气体分配器，以在气化设备内产生多个反应环境。每个反应环境具有处理含烃废物的各种成分的唯一的温度和压力条件。这是有利的，因为它能够实现具有广泛不同的物理和化学性质的各种来源的含烃废物的处理。参考图1，描述了用于进行物理和化学气固反应的设备(即，气化器)100。该设备100包括旋转窑反应器102，其提供在设备100中的第一级气固反应。设计旋转窑反应器102，以产生烃和含烃废物与气体的最佳气固相互作用。同样地，旋转窑反应器102可以包括用于将烃固体和液体引入到旋转窑反应器102的装置104(诸如输送机或螺旋进料器)，使用气体分配器108，用于将气体引入到旋转窑反应器102的进气道106，用于将水引入到旋转窑反应器102的装置110，用于从旋转窑反应器102移除固体的装置112，以及用于从旋转窑反应器102移除气体的装置114。以与进来的废物中存在的不可燃烧部分的存在相称的速率，从设备100移除固体/灰烬。旋转窑反应器102的内表面可以衬有耐火材料116，使得旋转窑反应器102可以在直到约2200℉的温度下运转。气体分配器108(图2A和2B中提供了放大图)可以分成四个或多个区域。气体分配器108具有的区域的数量可以取决于设备100和/或旋转窑反应器102的长度。根据非限制性示例性实施例，气体分配器108可以具有尽可能少的2个区域以及尽可能多的8个区域。然而，本领域技术人员应该意识到具有其它数量的区域的气体分配器不背离本公开的范围。在实施例中，气体分配器108的每个分别的区域接收来自于单一进气道106的气体。然而，本领域技术人员应该意识到每个区域可以从一个以上进气道106接收气体。每个区域可以从一个或一个以上进气道106接收唯一的气体组分和量，其不同于气体分配器108的其它区域所接收的气体组分。气体分配器108可以是管状结构，其具有圆形或几乎圆形的截面(如图2B中所示)。而且，气体分配器108可以是固体结构，其由旋转窑反应器102支撑，或者其最近端202由旋转窑反应器102支撑。可以在固定罩使用的整个过程中出现旋转窑反应器102的支撑。气体分配器108的每个区域包括出气道端口204，通过该出气道端口，将来自于进气道106的气体引入到设备100中。气体分配器108的每个区域可以包含相等数量的气体端口，或者每个区域可以包含不同于其它区域的气体端口数量的唯一数量的气体端口。每个区域的气体端口的数量可以取决于在那个区域将要被引入的最大的气体量和可用气体所在的压力。气体端口位于气体分配器的管状部分206圆周约180度的长度。可移动外罩210固定于气体分配器108的管状部分206。如所示，可移动外罩208是半球形结构，其覆盖管状部分206圆周约180度。同样地，外罩208能够覆盖所有或基本上所有出气道端口204，尽管是在单一方向上。然而，本领域技术人员应该意识到外罩208覆盖管状部分206的多于或少于180度，基本上少于所有出气道端口204，以及具有允许它匹配管状部分206的任何形状，不背离本公开的范围。配置可移动的外罩208，以围绕管状部分20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于各种来源含烃废物气化的设备，其包括：旋转窑反应器，配置它以热化学地转化各种来源的含烃废物为可燃燃料气体，各种来源的含烃废物具有各种物理和化学性质；进料系统，其与旋转窑反应器连通；气体分配器，其基本上包括在旋转窑反应器内，配置该气体分配器以沿着旋转窑反应器的长度，将反应气体引入到旋转窑反应器中；用于反应气体的引导控制器；气体和固体的分离器；以及用于气体的冷却器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.22 US 62/040,9431.一种用于各种来源含烃废物气化的设备，其包括：旋转窑反应器，配置它以热化学地转化各种来源的含烃废物为可燃燃料气体，各种来源的含烃废物具有各种物理和化学性质；进料系统，其与旋转窑反应器连通；气体分配器，其基本上包括在旋转窑反应器内，配置该气体分配器以沿着旋转窑反应器的长度，将反应气体引入到旋转窑反应器中；用于反应气体的引导控制器；气体和固体的分离器；以及用于气体的冷却器。2.根据权利要求1的设备，其中旋转窑反应器的长度和直径提供了各种来源含烃废物气化所需的停留时间。3.根据权利要求1的设备，其中配置进料系统，以将各种来源的含烃废物引入到旋转窑反应器中。4.根据权利要求1的设备，其中配置气体分配器，以沿着旋转窑反应器的长度引入不同量的反应气体，以产生反应区域，根据各种来源的含烃废物的化学性质产生反应区域。5.根据权利要求3的设备，其中气体分配器包括约2到约8个反应区域，配置气体分配器以将反应气体以相等或变化的量引入旋转窑反应器中。6.根据权利要求3的设备，其中至少两个反应区域具有基本上相等的长度。7.根据权利要求3的设备，其中至少两个反应区域具有不同的长度。8.根据权利要求1的设备，其中沿着气体分配器的径向圆周的约90度到约180度穿孔气体分配器。9.一种用于各种来源的含烃废物气化的系统，该系统包括：旋转窑反应器，配置它以热化学地转化各种来源的含烃废物为可燃燃料气体，各种来源的含烃废物具有各种物理和化学性质；进料系统，其与旋转窑反应器连通；气体分配器，其基本上包括在旋转窑反应器内，配置该气体分配器以沿着旋转窑反应器的长度，将反应气体引入到旋转窑反应器中，气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾米亚里·G·拉赫马，
申请(专利权)人：简单方法系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US