BE1011596A3 - Werkwijze en inrichting voor het thermisch reinigen in een wervelbed. - Google Patents

Abstract

Werkwijze en inrichting voor het thermisch reinigen, waarbij onderaan in het wervelblad (3) fluïdisatiegas ingeblazen wordt en minstens een gedeelte van het wervelbed (3) verwarmd wordt tot een temperatuur tussen 200 en 650 graden C, minstens voor een gedeelte door het toevoegen van thermische energie, en waarbij de vrijgekomen gassen boven het wervelbed (3) verbrand worden, daardoor gekenmerkt dat in een eerste periode van de reinigingscyclus de toevoer van thermische energie geregeld wordt in functie van de temperatuur boven het wervelbed (3) zodanig dat deze temperatuur voldoende hoog is om een goede verbranding van de vrijgekomen gassen te verzekeren na het inbrengen van de te reinigen voorwerpen (18) en in een tweede periode de toevoer van thermische energie eerst verminderd wordt zodanig dat het wervelbed (3) afkoelt tot op een lagere werkingstemperatuur en verder geregeld wordt in functie van de temperatuur van het wervelbed (3) zodanig dat dit wervelbed (3) minstens op het einde van de reinigingscyclus zich op of onder deze werkingstemperatuur bevindt.

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Werkwijze en inrichting voor het thermisch reinigen in een wervelbed. 



  Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het thermisch reinigen, in het bijzonder het verwijderen van lakken en kunststoffen van hittebestendige voorwerpen in een wervelbed, waarbij onderaan in het wervelbed fluidisatiegas, bijvoorbeeld lucht, ingeblazen wordt, en minstens een gedeelte van het wervelbed verwarmd wordt tot een temperatuur tussen 200 en   650 C,   minstens voor een gedeelte door het toevoegen van thermische energie, en waarbij de vrijgekomen gassen boven het wervelbed verbrand worden. 



  In een dergelijke bekende werkwijze wordt de thermische energie toegevoegd onder vorm van brandstof die toegevoegd wordt onderaan het wervelbed dat meestal uit gecalibreerd kwartszand bestaat. Boven het oppervlak van het wervelbed wordt een mengsel van brandstof en lucht ontstoken. Door de lage snelheid doorheen het wervelbed vormt zieh boven het oppervlak ervan een   vlammenfront   dat daar ter plaatse blijft. 



  Op deze manier wordt het wervelbed snel op een hoge 
 EMI1.1 
 temperatuur gebracht door het contact van het vlammenfront met het gefluidiseerde kwartszand en de uitstekende warmte-overdracht in het wervelbed zelf. 



  Ten gevolge van het   fluidisatieverschijnsel   gedraagt de zandmassa zieh als een kokende vloeistof. Dit laat een gemakkelijke inbreng toe van de te reinigen voorwerpen aangezien ze in een korf in het wervelbed kunnen ondergedompeld worden. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 In het wervelbed vergassen de organische verontreinigingen van de voorwerpen. De vrijgekomen gassen worden samen met het mengsel van brandstof en lucht boven het wervelbed verbrand, waarbij hiertoe een hoeveelheid secundaire lucht ingespoten wordt. 



  Bij deze bekende werkwijze wordt door het   vlammenfront   het wervelbed eerst opgewarmd tot het op de gewenste werkingstemperatuur is, bijvoorbeeld   450 C,   waarna de te reingigen voorwerpen in het wervelbed ondergedompeld worden. 



  Bij een dergelijke werkwijze wordt de brandstoftoevoer geregeld in functie van de wervelbedtemperatuur. 



  De geïnjecteerde brandstof wordt aan het oppervlak van het wervelbed verbrand. De wervelbedtemperatuur wordt sterk beïnvloed door de hoeveelheid staal en dus de korf en de te reinigen voorwerpen, die in het wervelbed gebracht worden, alsook door de hoeveelheid organische verontreiniging op de te reinigen voorwerpen Het nadeel van deze bekende werkwijzen is dat door de grote inertie van de zandmassa van het wervelbed een ongecontroleerde temperatuur in de verbrandingskamer ontstaat, hetgeen resulteert in een minder goede verbranding en hoge rookgasemissies. 



  Deze uitvinding heeft een werkwijze voor het thermisch reinigen in een wervelbed als doel die deze en andere nadelen vermijdt en een betere verbranding van de boven het wervelbed vrijgekomen gassen verzekert dan voornoemde bekende werkwijze. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat in een eerste periode van de reinigingscyclus de toevoer van thermische energie geregeld wordt in functie van de temperatuur boven het wervelbed zodanig dat deze temperatuur voldoende hoog is om een goede verbranding van de vrijgekomen gassen te verzekeren na het inbrengen van de te reinigen voorwerpen, en bij voorkeur hoger is dan   700 C,

     en in een tweede periode de toevoer van thermische energie verminderd wordt zodanig dat het wervelbed afkoelt tot op een lagere werkingstemperatuur en verder geregeld wordt in functie van de temperatuur van het wervelbed zodanig dat dit wervelbed zieh op het einde van de reinigingscyclus terug in de omgeving van deze werkingstemperatuur bevindt. 



  Tijdens de eerste periode zullen door de betere verbranding door de hoge temperatuur boven het wervelbed, emissies van de verbrandingsgassen gereduceerd worden. Tijdens de eerste periode wordt toegestaan dat de temperatuur van het wervelbed duidelijk de   initiële   werkingstemperatuur overschrijdt. 



  In de tweede periode zal het wervelbed terug afkoelen naar of zelfs onder de   initiële   werkingstemperatuur doordat de toegevoegde thermische energie geregeld wordt in functie van de   initiële   werkingstemperatuur van het wervelbed. 



  De tijd van de eerste periode wordt bepaald door de vergassingsduur van de organische verontreiniging. 



  In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt de thermische energie toegevoegd onder vorm van brandstof die hetzij onderaan het wervelbed wordt toegevoegd en aan het oppervlak van het wervelbed wordt onstoken, hetzij aan een brander boven dit oppervlak wordt toegevoegd, eventueel 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 in combinatie met bijkomende verwarming van het wervelbed door bijvoorbeeld warme lucht of elektrische weerstanden. 



  Deze uitvinding heeft ook betrekking op een inrichting die bijzonder geschikt is voor het toepassen van de werkwijze volgens   één   van de vorige uitvoeringsvormen. 



  Deze uitvinding heeft aldus ook betrekking op een inrichting voor het thermisch reinigen in een wervelbed, welke inrichting een reservoir bevat met daarin een door een   fluidiseerbare   korrelige massa gevormd wervelbed en daarboven een verbrandingskamer, een toevoerleiding voor fluidisatiegas, middelen voor het toevoeren van thermische energie, een besturingsinrichting voor het besturen van deze middelen en minstens één daarmee verbonden temperatuurmeter voor het meten van de temperatuur in het wervelbed, en waarbij de besturingsinrichting voornoemde middelen kan besturen in functie van de gemeten temperatuur,

   waarvan het kenmerkende erin bestaat dat ze benevens de temperatuurmeter om de temperatuur in het wervelbed te meten ook minstens   één   temperatuurmeter bevat om de temperatuur in de verbrandingskamer te meten en de besturingsinrichting voornoemde middelen eerst een tijd in functie van de temperatuur gemeten door de laatstgenoemde temperatuurmeter kan besturen en daarna in functie van de temperatuur gemeten door de andere temperatuurmeter. 



  Bij bekende inrichtingen van deze soort zijn de temperatuurmeetmiddelen uitsluitend middelen om de temperatuur in de   fluidiseerbare   massa te meten. 



  Bij voorkeur bevatten volgens de uitvinding de middelen om thermische energie toe te voeren minstens   een   van een bestuurbare regelklep voorziene toevoerleiding voor 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 brandstof, terwijl de besturingsinrichting voornoemde middelen bestuurt door deze regeklep te besturen. 



  Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een werkwijze en inrichting voor het thermisch reinigen in een wervelbed volgens de uitvinding beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen waarin : figuur 1 schematisch een doorsnede weergeeft van een inichting volgens de uitvinding ; figuur 2 schematisch een doorsnede weergeeft analoog aan deze van figuur   1,   maar met betrekking tot een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding. 



  De inrichting weergegeven in figuur 1 bevat een opstaand reservoir 1 met op de bodem een distributor 2, daarboven een wervelbed 3 en boven dit wervelbed 3 een verbrandingskamer 4. 



  Deze verbrandingskamer 4 is in een verbreed bovenste gedeelte 5 van het reservoir 1 gelegen en is bovenaan van een afzuigopening 6 voorzien waarop een afvoerleiding 7 voor de verbrandingsgassen aansluit. 



  Het wervelbed 3 is gevormd door een korrelige massa, in het bijzonder kwartszand. 



  De distributor 2 sluit aan op een toevoerleiding 8 voor lucht als   fluidisatiegas   en op een toevoerleiding 9 voor thermische energie onder vorm van brandstof, bijvoorbeeld gasvormige en bestaat bijvoorbeeld uit een van openingen voorziene buis die in een korrelige laag opgesteld is om 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 het mengen van de lucht en de brandstof te bevorderen, zoals weergegeven in de figuur. 



  In de toevoerleiding 8 is een regelklep 10 aangebracht en in de toevoerleiding 9 een bestuurbare regelklep 11 die verbonden is met een besturingsinrichting 12. Met deze besturingsinrichting 12 staat ook een temperatuurmeter 13 in verbinding die de temperatuur in de verbrandingskamer 4 meet, bijvoorbeeld een in deze verbrandingskamer 4 aangebrachte temperatuursensor. 



  Ook de temperatuur in het wervelbed 3 wordt door een dergelijke temperatuurmeter 14 gemeten, bijvoorbeeld een temperatuursensor die in het wervelbed 3 opgesteld is. Deze temperatuurmeter 14 is eveneens op de besturingsinrichting 12 aangesloten. 



  De besturingsinrichting 12 is zo geprogrammeerd dat ze de regelklep 11 kan besturen zowel in functie van de temperatuur die door de temperatuurmeter 13 gemeten wordt in de verbrandingskamer 4 als door de temperatuur die door de temperatuurmeter 14 in het wervelbed 3 gemeten wordt. 



  In deze verbrandingskamer 4 mondt via mondstukken 15 een aftakking 16 uit die op de toevoerleiding 8 aansluit en waarin een klep 17 aangebracht is, voor het toevoeren van secundaire lucht aan deze verbrandingskamer 4. 



  Om één of meer voorwerpen 18 te reinigen, dit is te ontdoen van thermisch ontbindbare verontreinigingen zoals een lakof kunststoflaag, wordt de regelklep 10 in de toevoerleiding 8 geopend zodanig dat door   fluidisatiegas   toegevoerd aan de zandmassa het wervelbed 3 in fluidisatie 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 gebracht wordt en zieh als een kokende vloeistof gaat gedragen. 



  Terzelfder tijd beveelt de besturingsinrichting 12 het openen van de regelklep 11 zodat tegelijk brandstof aan het wervelbed 3 toegevoegd wordt. 



  Door middel van een in de verbrandingskamer 4 gelegen pilootbrander 19 wordt het mengsel van lucht en brandstof boven het wervelbed 3 ontstoken. Boven het kolkende oppervlak van het wervelbed 3 ontstaat hierdoor een   vlammenfront   20, waardoor de temperatuur in de verbrandingskamer 4 toeneemt en de temperatuur van het wervelbed 3 zal stijgen. 



  De temperatuur van het wervelbed 3 wordt gemeten door de temperatuurmeter 14. De regelklep 11 wordt door de besturingsinrichting 12 in functie van deze temperatuur bestuurd. Hierdoor wordt het brandstofdebiet toegevoerd aan het wervelbed 3 geregeld en wel zodanig dat de temperatuur in het wervelbed de gewenste waarde bereikt. 



  Wanneer het wervelbed 3 op werkingstemperatuur is, wordt een korf 21 waarin de voorwerpen 18 geplaatst werden, in het wervelbed 3 gedompeld. 



  Nu start een reinigingscyclus van ongeveer een uur die ingedeeld wordt in twee periodes. 



  Tijdens de eerste periode wordt door de besturingsinrichting 12 het brandstofdebiet zo geregeld dat de door de temperatuurmeter 13 gemeten temperatuur in de verbrandingskamer 4 verhoogt tot een voldoend hoge waarde om een goede verbranding te verzekeren, dit is meestal 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 hoger dan   700 C.   Hierna is de temperatuur in het wervelbed 3 meestal gestegen tot boven de werkings-temperatuur. 



  De te verwijderen verontreinigingen worden thermisch ontbonden en de vrijgekomen gassen worden door het   vlammenfront   20 verbrand. Voor dit laatste wordt langs de aftakking 16 secundaire lucht in de verbrandingskamer 4 gebracht. 



  Door de hiervoor vermelde hoge temperatuur worden de rookgasemissies sterk geruduceerd. De rookgassen komen via de afzuigopening 6 en de afvoerleiding 7 in de atmosfeer vrijgelaten. 



  Gedurende de tweede periode beveelt de besturingsinrichting 12 de regelklep 11 te sluiten. Hierdoor zal het wervelbed 3 afkoelen. Wanneer de temperatuur in het wervelbed 3 gedaald is tot de gewenste waarde, bijvoorbeeld   450 C,   bestuurt de besturingsinrichting 12 de regelklep 11 en de brandstoftoevoer verder in functie van de temperatuur in het wervelbed 3 zo dat dit wervelbed 3 niet verder afkoelt tot de reingigingscyclus ten einde is en zijn temperatuur op het einde van de reinigingscyclus terug in de omgeving van de werkingstemperatuur gelegen is. 



  In de praktijk wordt praktisch geen brandstof meer toegevoegd. 



  Tijdens deze tweede periode vindt voornamelijk een mechanische reiniging van de voorwerpen 18 plaats. 



  Na de tweede periode wordt de korf 21 uit het wervelbed 3 gehaald. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 De uitvoeringvorm van de inrichting weergegeven in figuur 2 verschilt van de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm doordat de middelen voor het toevoeren van thermische energie zowel brandstof toevoeren die in de reactor 1 verbrand wordt als secundaire thermische energie, dit is warmte van buiten uit, waarmee het reservoir 1 en dus het wervelbed 3 verwarmd wordt. 



  Deze middelen bevatten dan ook een toevoerleiding 9 voor brandstof die evenwel niet onderaan in het reservoir 1 uitmondt maar aansluit op een brander 22 die met zijn vlammond in de verbrandingskamer 4 opgesteld is en op het bovenste oppervlak van het wervelbed 3 is gericht. 



  In de toevoerleiding 9 is ook de regelklep 11 aangebracht. 



  De pilootbrander 19 is in de brander 22 ingewerkt. 



  De secundaire verwarming geschiedt door warme lucht die doorheen de ruimte 23 gevoerd wordt die gevormd wordt tussen de buitenwand van het reservoir 1 en een mantel 24 die tegenover het wervelbed 3 het reservoir   l omringt.   



  In plaats van door warme lucht kan het wervelbed 3 verwarmd worden door elektrische weerstanden die ter hoogte van het wervelbed 3 het reservoir   l omringen.   



  Met de inrichting volgens figuur 2 geschiedt het reinigen op dezelfde manier als hoger beschreven, met dit verschil dat het wervelbed 3 niet enkel verwarmd wordt door het verbranden van de toegevoerde brandstof en dus door de brander 22 en door het verbranden van de verbrandingsgassen, maar ook gedeeltelijk door de warme lucht of elektrische weestanden. 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 



  De temperatuur wordt evenwel enkel geregeld door de brandstoftoevoer door middel van de regelklep 11 te regelen op de hoger beschreven wijze, alhoewel eventueel ook de secundaire warmtetoevoer mede geregeld kan worden in functie van de temperatuur gemeten door de temperatuurmeter 13 of de temperatuurmeter 14 naargelang de periode. 



  De werkwijze is in alle uitvoeringsvormen zeer milieuvriendelijk. 



  De hiervoor als voorbeeld opgegeven waarden van de temperaturen hangen uiteraard af van onder meer de aard van de verontreiniging. De werkingstemperatuur voor het thermisch ontbinden die in het wervelbed 3 nodig is, kan tussen 200 en   6500C   gelegen zijn en is bijvoorbeeld   450 C.   



  Deze uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke werkwijze en inrichting voor het thermisch ontbinden, kunnen in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (1)

1. Conclusies.

   1. - Werkwijze voor het thermisch reinigen, in het bijzonder het verwijderen van lakken en kunststoffen van hittebestendige voorwerpen in een wervelbed, waarbij onderaan in het wervelbed (3) fluidisatiegas ingeblazen wordt en minstens een gedeelte van het wervelbed (3) verwarmd wordt tot een temperatuur tussen 200 en 650 C, minstens voor een gedeelte door het toevoegen van thermische energie, en waarbij de vrijgekomen gassen boven het wervelbed (3) verbrand worden, daardoor gekenmerkt dat in een eerste periode van de reinigingscyclus de toevoer van thermische energie geregeld wordt in functie van de temperatuur boven het wervelbed (3) zodanig dat deze temperatuur voldoende hoog is om een goede verbranding van de vrijgekomen gassen te verzekeren na het inbrengen van de te reinigen voorwerpen (18)

   en in een tweede periode de toevoer van thermische energie eerst verminderd wordt zodanig dat het wervelbed (3) afkoelt tot op een lagere werkingstemperatuur en verder geregeld wordt in functie van de temperatuur van het wervelbed (3) zodanig dat dit wervelbed (3) zieh op het einde van de reinigingscyclus terug in de omgeving van deze werkingstemperatuur bevindt.

   2.-Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat in de eerste periode de temperatuur in de verbrandingskamer (4) hoger dan 700 C gehouden wordt.

   3.-Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de thermische energie toegevoegd wordt onder vorm van brandstof. <Desc/Clms Page number 12>

   4.-Werkwijze volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat de brandstof onderaan het wervelbed (3) wordt toegevoegd en aan het oppervlak van het wervelbed (3) wordt onstoken.

   5.-Werkwijze volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat de brandstof aan een brander (22) boven het oppervlak van het wervelbed (3) wordt toegevoegd.

   6.-Werkwijze volgens een van de conclusies 3 tot 5, daardoor gekenmerkt dat de thermische energie gedeeltelijk onder vorm van een bijkomende verwarming van het wervelbed (3) wordt toegevoerd, bijvoorbeeld met behulp van warme lucht of elektrische weerstanden. EMI12.1

   7.-Inrichting voor het thermisch reinigen in een wervelbed, welke inrichting een reservoir (1) bevat met daarin een door een fluidiseerbare korrelige massa gevormd wervelbed (3) en daarboven een verbrandingskamer (4), een toevoerleiding (8) voor fluidisatiegas, middelen voor het toevoeren van thermische energie, een besturingsinrichting (12) voor het besturen van deze middelen en minstens een daarmee verbonden temperatuurmeter (14) voor het meten van de temperatuur in het wervelbed (3), en waarbij de besturingsinrichting (12) voornoemde middelen kan besturen in functie van de gemeten temperatuur, daardoor gekenmerkt dat ze benevens de temperatuurmeter (14) om de temperatuur in het wervelbed (3) te meten ook minstens één temperatuurmeter (13) bevat om de temperatuur in de verbrandingskamer (4) te meten en de besturingsinrichting (12)

   voornoemde middelen eerst een tijd in functie van de temperatuur gemeten door de laatstgenoemde temperatuurmeter (13) kan besturen en daarna in functie van de temperatuur gemeten door de andere temperatuurmeter (14). <Desc/Clms Page number 13> 8.-Inrichting volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat de middelen voor het toevoeren van thermische energie minstens een van een regelklep (11) voorziene toevoerleiding (9) voor brandstof bevatten, terwijl de besturingsinrichting (12) voornoemde middelen bestuurt door deze regelklep (11) te besturen.

   9.-Inrichting volgens conclusie 8, daardoor gekenmerkt dat de toevoerleiding (9) onderaan op het wervelbed (3) uitgeeft.

   10.-Inrichting volgens conclusie 8, daardoor gekenmerkt dat de toevoerleiding (9) uitgeeft op een brander (22) die met zijn vlammond in de verbrandingskamer (4) gelegen is en op het oppervlak van het wervelbed (3) gericht is.

   11.-Inrichting volgens een van de conclusies 8 tot 10, daardoor gekenmerkt dat de middelen voor het toevoeren van thermische energie ook middelen bevatten voor het toevoeren van secundaire warmte, bijvoorbeeld middelen voor het toevoeren van warme lucht of elektrische weerstanden.