[其他]在燃烧化石质燃料、垃圾或类似物时使成盐组份化合成固体物质的方法及装置

说明书

本发明涉及在燃烧化石质燃料、垃圾或类似之物时，使成盐组份化合成固体物质的方法及装置。此法于燃烧前在垃圾中添加碱性物质，特别是碳酸钙（Ca CO₃）或碳酸镁（Mg CO₃）。

已知在燃烧垃圾或化石质燃料时，由于添加了碱性固体物质可以抑制酸气产生。还知道在干燥的垃圾中掺和碳酸钙（Ca CO₃）或碳酸镁（Mg CO₃）碱性固体物及将此混合物压制成块。这些块状体紧接着可用相当高的温度进行燃烧。

此外，还知道把碱性固体物成粉末状吹入燃烧室中（沸媵层燃烧）。在这两种情况下添加碱性固体物质的意义是中和燃烧时产生的酸。由于碱性固体物质的化学作用而转化成的一部分成盐组份，特别是囟素，在燃烧过程完了之后成为无害物出现在炉渣中。

用已知的方法获得的结果只能相当少地降低酸气的产量，如果不愿将酸气排入大气中，通常需要紧接着净化烟道气。

因此本发明的基本任务是：发明一种开始就已提及特性的方法，用此法燃烧时实际上不再从成盐组份中产生酸气，因而可以省略净化烟道气过程。

根据本发明，用开始时就已提及特性的方法，通过以下处理步骤，可解决这一任务：

-化石质燃料、垃圾或类似之物的水份含量要调到10至35重量%;

-添加到化石质燃料、垃圾或类似物中的碱性物质要尽可能均匀分布，碱性物质对成盐组份的化学计算比例小于5∶1;

-添加碱性物质之后，化石质燃料、垃圾或类似之物停留在一个尽可能密闭的容器中，以保持水蒸汽饱和状态。

-随后以燃烧层温度燃烧此混合物，该燃烧层温度应在由碱性物质和成盐组份所生成的新化合物的热分解温度以下。

本发明方法目的在于，在燃烧层前就已得到成盐的组份实际上百分之百转化成无害的化合物。此化合物热强度高，也就是热分解温度高。因此，当把燃烧温度调到使得燃烧层温度在热分解温度以下时，这些新化合物实际上完全留在炉渣中。对通常在垃圾中所含的成盐组份（主要是囟素）来说，在使用碳酸钙或碳酸镁的情况下，热分解温度为850℃或更高些，因而垃圾未经事先检验时，燃烧层温度调到850℃以下，最好810℃以下。燃烧室中燃烧垃圾的有效温度有时很高，因此调节燃烧层温度至850℃以下时才能达到垃圾的有效燃烧。

碱性物质和成盐组份之间的化学计算比最好低4.2∶1，最好约在2∶1。当然，化学计算比取决于所添加的碱性物质的性质，也取决于碱性物质在化石质燃料、垃圾或类似之物中的精细分布程度。当碱性物质例如被喷撒时，那就是说达到了碱性物质与化石质燃料、垃圾或类似之物的彻底混合。

通过调节化石质燃料、垃圾的水份含量-此处所指的水份含量不包括结晶水或化学结合水-以及通过调节在停留时间内的水蒸汽饱和状态，碱性物质实际上能完全与化石质燃料中或垃圾中的囟素起反应。因为反应进行是放热的，过程中会产生大量热，因此发生强烈的汽化作用，汽化使化石质燃料、垃圾或类似之物进行干燥，这样，垃圾在燃烧层上就容易燃烧。

封闭的容器中，在添加固体物质和燃烧层之间的物料停留时间至少为10分钟，最好为20分钟。如用连续进行的方法，可把化石质燃料、垃圾或类似之物自碱性物质的加料站输送到燃烧层的时间作为物料停留时间。为了创造良好的反应条件，饱和水蒸汽无论如何应至少在40℃出现。

在添加碳酸钙或碳酸镁时与囟素形成的一些化合物是例如：Ca Cl₂、Ca SO₄、Ca（NO₃）₂或Mg Cl₂、Mg SO₄和Mg（NO₃）₂。这些物质有很高的热分解温度，在保持燃烧层温度低于850℃的情况下是达不到这一温度的，因此这些物质都留在炉渣中，而这些炉渣可用作建筑材料，例如作道路建筑材料是没有问题的。

碱性物质最好能作成碱性固体物的悬浮液或溶液加入，同时将化石质燃料、垃圾或类似之物的含水量最好调节至25体积%。

如果碱性物质加在位于燃烧层前的加料站中，此加料站用有大热辐射面的侧面档板围起来，热辐射面由燃烧层的烟道气来加热，而不必再另外加热就能调节到一个有利的温度，使成盐组份在燃烧层燃烧前转化成为分解温度高的无害固体物。碱性物质加料站的受控温度为180℃～300℃，最好为300℃。