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PT1031000E - Processo e reactor para a queima de combustiveis - Google Patents

Processo e reactor para a queima de combustiveis Download PDF

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Publication number
PT1031000E
PT1031000E PT80105592T PT98959868T PT1031000E PT 1031000 E PT1031000 E PT 1031000E PT 80105592 T PT80105592 T PT 80105592T PT 98959868 T PT98959868 T PT 98959868T PT 1031000 E PT1031000 E PT 1031000E
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PT
Portugal
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reaction chamber
reactor
combustion
fuel
deflection surface
Prior art date
Application number
PT80105592T
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English (en)
Inventor
Franz Josef Staffler
Original Assignee
Gourmeli Internat N V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gourmeli Internat N V filed Critical Gourmeli Internat N V
Publication of PT1031000E publication Critical patent/PT1031000E/pt

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C99/00Subject-matter not provided for in other groups of this subclass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/05Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste oils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/002Supplying water
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Description

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DESCRIÇÃO “Processo e reactor para a queima de combustíveis” O presente invento refere-se a um processo de queima de combustíveis, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.
Um processo de combustão, bem como um reactor de combustão de acordo com o preâmbulo das reivindicações 1 ou 6 foram divulgados pela publicação alemã DE 2 118 073. Neste documento propõe-se, com vista à eliminação de líquidos poluídos e de lamas, que duas fases não misturáveis do combustível a queimar, sejam introduzidas por meio de um dispositivo de pulverização, juntamente com oxigénio atmosférico, no interior de uma câmara de reacção, na qual se forma uma mistura pseudo-homogénea que se gaseifica e é queimada. Na câmara deverá ser ainda provocado um movimento de recirculação com vista à homogeneização da mistura. Ao fazê-lo, uma parte do combustível deverá espalhar-se ao longo das paredes da câmara e absorver o calor das mesmas. Neste processo, o combustível é introduzido no sentido axial numa câmara de reacção cilíndrica. A câmara de reacção poderá estar ligada a jusante a uma câmara de relaxação* para arrefecimento dos gases de escape e à separação de partículas de pó não queimadas.
Na combustão de acordo com DE 2 118 073 é essencial que a parede interna da câmara de reacção seja mantida a uma temperatura correspondente à temperatura da massa de reacção gasosa. Este aspecto tem desvantagens sobretudo na aceleração do queimador, uma vez que substâncias de difícil combustão poderão formar resíduos no fundo da câmara de reacção. O mesmo se aplica em relação a componentes não combustíveis como o pó, que devido ao movimento de circulação na câmara de reacção apenas pode ser transportado com dificuldade para fora da câmara de reacção. Além disso, a geometria do reactor não permite elevadas velocidades de escoamento.
Um dispositivo e um processo para a combustão de óleo por meio da adição de água foram divulgados pelo documento W095/23942, sendo aqui o óleo introduzido numa câmara de combustão até se formar um banho de óleo, que então c pré-aquecido a uma temperatura entre οε 250° e os 350°. Em seguida, a
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ΕΡ 1 031 000/PT 2 água é pulverizada na superfície do banho de óleo quente, resultando do processo, em conjunto com a alimentação simultânea de ar, uma erupção de chama na câmara de combustão. O nível do banho de óleo não deverá ficar abaixo de uma altura de 3 a 4 mm durante a combustão, de modo a evitar a quebra da combustão. O dispositivo utilizado para este efeito consiste basicamente numa câmara de combustão com a forma de uma pirâmide ou cone truncados, com orifícios laterais para alimentação do óleo e da água a parlii dos respectivos reservatórios. O banho de óleo é electricamente. O ar penetra em conjunto com a água no interior da câmara de combustão. A chama quente entre os 1200° e os 2000°C é conduzida para um forno através de um tubo cilíndrico, para efeitos de aquecimento.
Neste processo de combustão conhecido, sobretudo para óleos usados, os gradientes de temperatura que se geram até ao fundo, são desvantajosos, uma vez que as temperaturas do fundo podem situar-se abaixo das temperaturas de evaporação de partículas pesadas do óleo usado, tendo como consequência, que estas últimas não chegam a formar uma massa de óleo totalmente combustível no fundo da câmara de combustão. A injecção do óleo não parece praticável, uma vez que os resíduos e os elementos de elevada viscosidade presentes no óleo podem conduzir a uma obstrução dos difusores. Para além disso, o dispositivo no seu conjunto, com as suas condutas de alimentação e sistema de pré-aquecimento, é dispendioso do ponto de vista da construção. O condução do processo é muito difícil de controlar, sobretudo ao desligar, devido aos resíduos que permanecem. Por este motivo, a instalação não se mostra adequada para um funcionamento contínuo.
Em GB 765 197 é divulgado um dispositivo para queima de combustíveis líquidos e materiais que podem ser liquefeitos, composto por uma câmara de combustão cilíndrica com uma fornalha que pode ser ligada à mesma e que abre para cima. O combustível líquido é introduzido no interior da câmara de combustão de forma radial ou tangencial. O ar é introduzido tangencialmente em separado, entrando o combustível em contacto com a superfície interna da câmara de combustão, e sendo evaporado e queimado. As temperaturas geradas na fornalha situam-se entre os 1500° e os 1800°C. No caso de combustão incompleta, o combustível é sujeito a destilação fraccionada por meio de alimentação reduzida de ar, em conjunto com alimentação de vapor, o que faz decompor os óleos pesados em hidrocarbonetos, hidrogénio e monóxido de carbono mais baixos. .,ΛΓ ***' 4 ο ίώϊ*® •«ί- 87413
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Também neste processo de combustão conhecido, o tipo de condutas de alimentação são dispendiosas do ponto de vista técnico, subsistindo, além disso, o perigo de, em determinadas zonas de parede as temperaturas para a evaporação de partículas pesadas do óleo usado não serem suficientes, o que faz com que estas se depositem no fundo da câmara de combustão, formando aí um depósito que não pode ser queimado. O vapor da água não está aqui previsto para a combustão propriamente dita, mas exclusivamente para a destilação fracclonada do óleos pesados.
No documento US 4 069 005 é proposta a queima de uma mistura de água/combustivel/ar na presença de um catalisador metálico (níquel), encontrando-se dispostas no interior do queimador várias placas sobrepostas que podem também consistir em catalisador metálico, a fim de aumentar a eficácia da destilação fraccionada que o mesmo provoca. No dispositivo que servirá para este efeito, são pulverizados combustíveis líquidos e água na parte de cima, respectivamente, sobre as placas dispostas em sobreposição do catalisador metálico, que foram pré-aquecidos numa fase de pré-aquecimento acima dos 800°C. Os vapores ascendentes são conduzidos ao longo dos catalisadores metálicos, o que provoca a produção de hidrocarbonetos gasosos facilmente combustíveis, por meio de destilação fraccionada, que são queimados durante o restante percurso, sendo gerados gases de combustão de 800° a 1 000°C.
Para a produção de uma chama longa para aquecimento de um termo-acumulador industrial, o documento US 3 804 579 propõe a combustão de óleo e ar em conjunto com vapor de água gerado pela própria chama numa serpentina do permutador térmico. A chama expandida arde aqui a aproximadamente 730°C.
Por último, o documento DE 39 29 759 C2 divulga uma instalação de queima de produtos de óleo usados, na qual os óleos usados são misturados com um óleo combustível normalmente conhecido, de reduzida viscosidade, de modo a formar um produto médio, de viscosidade constante, que é então pré-aquecido e injectado numa caldeira. Estão previstos no lado oposto da caldeira dispositivos de entrada do ar, da água e de agentes neutralizantes normais. Com vista à injecção da mistura de óleo, utiliza-se ar ou vapor de água. O dispositivo de regulação da proporção da mistura dos óleos, bem como o dispositivo de injecção da mistura do óleo, com as demais condutas de alimentação para o ar c o agente neutralizante,
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originam uma instalação dispendiosa do ponto de vista da construção, de difícil condução e de funcionamento ineficiente, uma vez que a par do produto para combustão propriamente dito, o óleo usado, têm de ser queimadas também quantidades consideráveis de óleo combustível normal, o que limita imenso a capacidade da sua eliminação. A caldeira de combustão simples não consegue suportar o processo de combustão. O objecto do presente invento é propor um processo para a queima ecológica de combustíveis nos mais diversos estados de agregação, eventualmente por meio a adição de água e/ou de um agente oxidante, no qual o combustível é totalmente queimado sem produção de resíduos, com elevado rendimento energético. O reactor adequado para este efeito deverá optimizar o processo de queima com um custo de construção baixo, na medida do possível sem manutenção, permitindo a auto-limpeza, tudo isto numa base de funcionamento contínuo. O presente objecto é conseguido por meio das características das reivindicações independentes 1 e 6. De cada uma das reivindicações subordinadas resultam concretizações vantajosas. É possível explicar o processo de combustão de tipo explosivo, através do elevado grau de aumento da superfície da mistura introduzida na câmara de reacção: (a) o combustível alimentado por meio de ar comprimido sofre uma ruptura ou atomização ao ser injectado na câmara de reacção, pelo que (b) a pressão existente é ainda suficiente para conduzir o combustível a alta velocidade para uma superfície de deflexão no interior da câmara de reacção, na qual ocorrem um impacto e uma reflexão seguidos da respectiva distribuição e atomização. A água adicionalmente injectada com o ar comprimido, é pulverizada em pequenas gotículas na entrada na câmara de reacção, gotículas que se transformam em vapor de água e que são distribuídas pela superfície de deflexão em todas as direcções, no interior da câmara de reacção. A expansão gerada pela evaporação por impacto suporta a mistura dos combustíveis através do ar comprimido existente, o que tem por consequência uma queima eficaz, sobretudo
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EP 1 031 000/PT 5 de parcelas do combustível de difícil combustão. Deste modo, podem ser evitados de forma ainda mais eficaz os depósitos de combustível na parede interna, bem como a acumulação de resíduos no fundo, de modo que o reactor pode fazer a sua auto-limpeza. A corrente de ar comprimido pode ser injectada na câmara de reacção de 2 a 1U bar, de preferência, de 3 a 5 bar. Nestas entradas de pressão, a combinação da atomização à saída da conduta com a do impacto na superfície de deflexão no interior da câmara de reacção é particularmente eficaz.
Os combustíveis, a água e/ou o agente oxidante são introduzidos no escoamento de ar comprimido, separados ou na forma de mistura, respectivamente, através de um ou de vários tubos Venturi. O combustível gasoso pode ser conduzido pelos seus meios próprios no interior da câmara de reacção. Este tipo de alimentação permite uma boa capacidade de doseamento relativamente a um custo mínimo de construção, fazendo aumentar simultaneamente o efeito de atomização na entrada na câmara de reacção. A injecção na câmara de reacção é feita por meio de um tubo normal de diâmetro reduzido, sem peça difusora, acautelando-se, assim, a obstrução do difusor quando são queimados óleos usados, devido aos resíduos que não podem ser queimados ou aos componentes viscosos. A utilização de tubos Venturi uniformes para a alimentação dos combustíveis e da água, reduz, além disso, os custos de construção. É também vantajoso o facto da temperatura no interior da câmara de reacção poder ser mantida homogénea relativamente ao eixo da câmara de reacção, devido ao facto das paredes do reactor serem condutoras de calor. Se ocorrer uma distribuição simétrica da mistura no interior da câmara de reacção, através da superfície de deflexão, pode ser obtida uma combustão mais uniforme no caso de distribuição simétrica da temperatura.
Com a geometria prescrita para a câmara de reacção, as velocidades de admissão da mistura a queimar podem ser reguladas na câmara de reacção, de modo a que chama de combustão gerada saia da câmara de reacção, pelo menos, à velocidade do som, transportando para o exterior a energia térmica gerada, a fim
ar 87 413
ΕΡ 1 031 000/PT 6 de ser posteriormente utilizada. Tal como descrito abaixo, é possível melhorar ainda mais este aspecto com uma geometria adequada do reactor. A ignição da mistura na câmara de reacção é feita, de preferência, com uma chama piloto ou por meio de uma faísca gerada. Pode ser proporcionado o pré-aquecimento dos combustíveis, água ou ar antes da sua respectiva introdução na câmara de reacção, por meio do calor de escape, gerado quando da queima. Sobretudo, o óleo pesado é mais facilmente transportado através da respectiva redução da viscosidade. É possível influenciar a dinâmica do escoamento do processo de combustão por meio de insertos, que podem ser instalados no interior da câmara de reacção. É de toda a vantagem que, quando da queima, o combustível seja adicionalmente sujeito a destilação fraccionada de forma catalítica, podendo ser utilizado como catalisador, por exemplo, um material contendo níquel. O reactor de acordo com o invento apresenta uma superfície de deflexão e uma cabeça de reactor hiperbolóide, que está adjacente ao orifício de descarga da câmara de reacção e cuja secção transversal se alarga a partir do mesmo. A chama da combustão arde nesta cabeça do reactor. A geometria do reactor, semelhante a um difusor, conduz, assim, a uma aceleração dos gases de combustão com a formação de uma depressão na zona da abertura da câmara de reacção, o que tem por consequência a continuação da aceleração das substâncias a queimar no interior da câmara de combustão, no sentido do orifício de descarga, que se repercute positivamente tanto ao nível da combustão como da auto-limpeza do reactor. O efeito difusor pode ser melhorado por a câmara de reacção apresentar um afunilamento, pelo menos, na parte superior, na direcção do orifício de descarga, podendo a parte afunilada ser concebida sobretudo com a forma de uma pirâmide ou de um cone truncados. Por outro lado, o conjunto da câmara de reacção pode também possuir uma configuração hiperbolóide, de modo que se estreita no sentido do orifício de descarga.
Para a geometria do reactor em forma de difusor, é vantajoso que os orifícios de alimentação do combustível (e da água) sejam encastrados no fundo da 7 7 ãm 87 413 ΕΡ 1 031 000/PT câmara de reacção, de modo que fiquem dirigidos paralelamente ao eixo da câmara de reacção. Este aspecto define o eixo da câmara de reacção como a direcção de escoamento preferida, na qual é então disposta a superfície de deflexão, para uma melhor distribuição da mistura a queimar, através da qual a mistura é, em primeiro lugar, desviada do eixo da câmara de reacção para, em seguida, ser novamente encaminhada para esse eixo, devido ao referido efeito difusor do teaolof. Para além disso, o escoamento a partir dos orifícios de alimentação e beneficiado, devido às proporções da pressão. A fim de se obter uma distribuição homogénea, pode ser utilizada como superfície de deflexão um cone com o vértice está dirigido contra o sentido de escoamento do combustível, ou uma pirâmide disposta do mesmo modo, fabricados num material refractário, cone ou pirâmide dispostos no interior da câmara de reacção, ao longo do seu eixo. O processo de combustão pode, assim, ser optimizado por meio da distribuição simétrica das grandezas físicas, como a pressão, a velocidade de escoamento, a turbulência e a temperatura, na secção transversal da câmara de reacção.
Caso o combustível tenha ainda de ser sujeito a destilação fraccionada, deverá prever-se um catalisador metálico, sobretudo contendo níquel, por exemplo, nas paredes internas da câmara de reacção, em insertos refractários, alojados no interior da câmara de reacção, ou ainda na superfície de deflexão. É possível obter uma elevada eficácia da destilação fraccionada cataliticamente através de um catalisador metálico escamoso ou poroso, de grande superfície. O reactor pode ser totalmente fabricado num material, tal como o aço inoxidável, mas pode também, pelo menos parcialmente, a partir de uma liga particularmente resistente ao calor e com capacidade de resistência a sobrecargas mecânicas, como é o caso de uma liga Ni-Mo-Cr-Co (“Nimonic”). Além disso, o reactor pode ser envolvido por um isolamento externo de fibra cerâmica ou de fibra de vidro, para reduzir a quantidade de calor dissipado e manter a temperatura no interior da câmara de reacção aproximadamente a 1000°C. O invento será agora descrito de forma mais pormenorizada com base num exemplo de concretização e com referência às figuras, nas quais:
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a Fig. 1 mostra em vista lateral inclinada por baixo um reactor de acordo com o invento; a Fig. 2 mostra uma vista diagonal transparente por cima do reactor, e a Fig. 3 mostra uma vista lateral transparente do reactor.
As figuras mostram o reactor 1, de acordo com o invento, com uma câmara de reacção 2, a cujo orifício de descarga 4 é ligada a cabeça do reactor 3. As condutas de alimentação 5 e 6 encontram-se encastradas no centro do fundo do reactor 1no sentido coaxial. Neste exemplo, é instalada como superfície de deflexão um cone 7 com o vértice dirigido para as condutas de alimentação 5 e 6, no interior da câmara de reacção 2, ao longo do eixo.
Neste exemplo de concretização, a parte superior da câmara de reacção 2 apresenta um estreitamento hiperbolóide para o orifício de descarga 4, para, a partir daí, se prolongar de forma hiperbolóide para a cabeça do reactor 3. Esta geometria provoca um efeito difusor, por meio do qual os gases, que se escoam devido à depressão na zona do orifício de descarga e da cabeça do reactor, são aspirados do interior da câmara de reacção 2, podendo ainda ser reduzida a pressão de alimentação nas condutas 5 e 6. Ao mesmo tempo, é aqui possibilitada, uma auto-limpeza do reactor, uma vez que as partículas e os resíduos que não podem ser queimados podem ser extraídos do interior do reactor. Os resíduos deste tipo podem ser separados por meio de filtragem dos gases provenientes da combustão.
Neste exemplo de concretização, o reactor possui um volume de aproximadamente 15 litros e é fabricado em aço inoxidável. Há toda a vantagem no fabrico parcial num material resistente à temperaturas e com capacidade de resistir a sobrecarga mecânica, como é o caso de uma liga de “Nimonic”, com a seguinte composição: C = 0,057; Si = 0,18; Mn = 0,36; S = 0,002; AI = 0,47; Co = 19,3; Cr = 19,7; Cu = 0,03; Fe = 0,55; Mo = 5,74; Ti = 2,1; Ti + AI = 2,59 (em percentagem de peso); partículas ppm de Ag, B, Bi e Pb; o restante em níquel. Os elementos contidos na mesma provocam simultaneamente uma destilação fraccionada cataliticamente de hidrocarbonetos. O reactor pode ser fabricado neste material, com espessuras de parede da ordem dos 3 a 4 mm, situando se estes valores, no
ΕΡ 1 031 000/PT caso do aço inoxidável, entre os 5 e 7 mm. É vantajoso que o isolamento exterior do reactor 1 seja feito num material, que consiste em fibras cerâmica ou fibras de vidro, que reduza a dissipação de calor, aumentando, deste modo, a temperatura no interior do reactor.
Através das condutas de alimentação 5, concebidas como tubos Venturi, com um diâmetro de 3 a 7 mm, é feita a aspiração de combustíveis líquidos, nomeadamente, óleos usados e óleos pesados de composição diversa, bem como combustíveis sólidos, tais como, em particular, o bagaço de azeitona seco e as lamas de clarificação, por meio de ar comprimido, a partir dos respectivos reservatórios (não representados), e transportados a pressões de 3 a 5 bar, para o interior da câmara de reacção 2. Ao sair das condutas de alimentação 5, o escoamento de combustível é rupturado, exercendo o combustível um impacto de alta velocidade na superfície de deflexão 7, a partir da qual o combustível é distribuído de forma simétrica na secção transversal da câmara de reacção. A água injectada por meio de uma conduta de alimentação 5, atomiza-se e evapora-se na saída para a câmara de reacção 2, sendo o vapor de água igualmente distribuído na câmara de reacção 2, de forma simétrica. Através da conduta de alimentação 6, na qual as condutas de alimentação 5 se encontram dispostas, pode, caso necessário, ser armazenado mais ar comprimido, para disponibilizar a quantidade de ar necessária à combustão completa. São introduzidos na câmara de reacção 2 aproximadamente 30 a 40 l/h de água e 70 a 80 l/h de óleo usado. Os combustíveis sólidos, tais como a biomassa seca, são alimentados com um débito de 110 a 130 l/h. Caso sejam introduzidos combustíveis líquidos e sólidos em conjunto, as quantidades alimentadas deverão ser reduzidas em conformidade. A potência do queimador é de pouco mais de 1 MWt. As emissões de substâncias nocivas são mínimas a negligenciáveis. A regulação do processo de combustão é feita mediante a medição da temperatura, da quantidade e da composição química dos gases de combustão. As quantidades de água, ar e combustível são controladas em conformidade. A estrutura representada do reactor provoca uma distribuição simétrica das grandezas físicas do processo de combustão, associada a pontos axiais da câmara de reacção 2 em termos de rotação simétrica. Numa secção transversal da câmara 10 10 ,á 07 413 ΕΡ 1 031 000/PT de reacção 2, os valores da temperatura, pressão e velocidade de escoamento dos gases são mais ou menos constantes. As temperaturas aumentam do fundo da câmara de reacção 2 até ao orifício de descarga 4, ocorrendo, durante o funcionamento contínuo, uma igualação do gradiente de temperatura, devido ao facto das paredes do reactor serem condutoras de calor. A dinâmica do escoamento do processo de combustão pode ser ajustada, no caso de alteração da geometria do reactor, bem como da posição e da geometria da superfície de deflexão.
Os combustíveis são totalmente queimados no reactor. Os resíduos que eventualmente não possam ser queimados são transportados para fora do reactor pelo efeito de sucção, podendo ser recolhidos através de um filtro. O efeito de difusor do reactor 1 pode ser sintonizado com a velocidade de alimentação, de modo que os gases de combustão abandonam a cabeça do reactor 3 à velocidade do som, a uma temperatura de aprox. 1200 a aprox. 1500°C.
Existem várias aplicações industriais do reactor e do processo de combustão de acordo com o invento. Um leito fluidificado pode, por exemplo, ser operado com os gases de combustão quentes, no qual a areia é perpassada por um escoamento de gás quente. Os leitos fluidificado deste tipo são sobretudo utilizados para a limpeza de objectos (por exemplo, resíduos de tinta). Uma aplicação deste tipo é também indicada para o tratamento de resíduos especiais. A biomassa pode ser submetida a um processo de pirólise por meio de falta de ar específica no leito fluidificado, através do qual são obtidos combustíveis sólidos e gasosos que podem ser directamente introduzidos no processo de acordo com o invento. Os gases de combustão gerados podem, além disso, ser utilizados directamente num motor de combustão para a produção de energia. Por último, o processo de combustão de acordo com o invento pode ser utilizado para a produção combinada de calor e energia eléctrica, ou seja, para operação tanto de turbinas a vapor como de turbinas a gás. O invento possibilita uma combustão ecológica de produtos residuais como sejam óleos usados das mais diversas composições, lamas de clarificação, bagaços de azeitona, carvões minerais e outros produtos residuais que podem ser queimados. 11 87 413
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Lisboa,
PorGOURMELI INTERNATIONAL N.V. - O AGENTE OFICIAL -

Claims (12)

  1. 87 413 ΕΡ 1 031 000/PT 1/3 REIVINDICAÇÕES 1 - Processo para a queima de combustíveis, no qual os combustíveis são introduzidos numa câmara de reacção (2), no seu sentido axial, por meio de ar comprimido e eventualmente queimados com a adição de água, caracterizado por: (a) ser(em) utilizado(s) um combustível sólido e/ou líquido e/ou gasoso, eventualmente com a adição de um agente oxidante, (b) a quantidade de ar comprimido injectado corresponder à quantidade de ar necessária à combustão completa, e (c) a mistura introduzida ser conduzida para uma superfície de deflexão, situada no interior da câmara de reacção (2), pelo que é distribuída, sendo os elementos líquidos e/ou sólidos atomizados, os elementos líquidos evaporados, os sólidos sublimados e a mistura queimada do tipo explosivo, antes da mesma poder atingir a parede ou o fundo da câmara de reacção (2).
  2. 2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o escoamento ou os escoamentos de ar comprimido serem injectados na câmara de reacção (2) a uma pressão de aproximadamente 2 a 10 bar, de preferência, 3 a 5 bar.
  3. 3 - Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por as velocidades de escoamento para dentro da câmara de reacção (2) serem reguladas de modo que a chama de combustão sai da câmara de reacção, pelo menos à velocidade do som, com a geometria determinada da câmara de reacção.
  4. 4 - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o interior da câmara de reacção (2) possuir uma configuração, para dinamizar o escoamento, devido aos insertos que podem ser instalados na câmara de reacção (2).
    87 413 ΕΡ 1 031 000/PT
  5. 5 - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o combustível contendo hidrocarbonetos passar por destilação fraccionada de forma catalítica quando da combustão.
  6. 6 - Reactor para um processo de combustão, no qual os combustíveis são queimados juntamente com ar, eventualmente com a adição de água e/ou de um agente oxidante, com uma câmara de reacção com orifícios de alimentação para o combustível, o ar, o agente oxidante e/ou a água, e com um orifício de descarga destinado aos produtos da combustão, caracterizado por o reactor (1) apresentar uma cabeça de reactor hiperbolóide (3), que está disposta adjacente ao orifício de descarga (4) da câmara de reacção (2), e cuja secção transversal se alarga a partir do mesmo, e por uma superfície de deflexão (7) estar disposta no interior da câmara de reacção (2) na direcção dos escoamento de admissão que ocorrem através dos orifícios de alimentação.
  7. 7 - Reactor de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a câmara de reacção (2) apresentar um afunilamento, pelo menos, na parte superior, na direcção do orifício de descarga (4).
  8. 8 - Reactor de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a parte da câmara de reacção (2), que apresenta o afunilamento, ser concebida como pirâmide ou cone truncados.
  9. 9 - Reactor de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a câmara de reacção (2) possuir uma configuração hiperbolóide.
  10. 10 - Reactor de acordo com uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado por os orifícios das condutas de alimentação (5, 6) estarem encastrados no fundo da câmara de reacção (2) e dirigidos paralelamente em relação ao eixo da câmara de reacção (2).
  11. 11 - Reactor de acordo com uma das reivindicações 6 a 10, caracterizado por a superfície de deflexão (7) ser formada por um cone ou pirâmide, cujo vértice fica dirigido para os orifícios de alimentação. 87/113 ΕΡ 1 031 000/PT 3/3
  12. 12 - Reactor de acordo com uma das reivindicações 6 a 11, caracterizado por ser proporcionado um catalisador metálico no interior da câmara de reacção (2), por exemplo, nas paredes da câmara de reacção, em insertos à refractários alojados no interior da câmara de reacção (2) ou na superfície de deflexão (7). Lisboa, Por GOURMELI INTERNATIONAL N.V. - O AGENTE OFICIAL -
PT80105592T 1997-11-10 1998-11-10 Processo e reactor para a queima de combustiveis PT1031000E (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19749688A DE19749688A1 (de) 1997-11-10 1997-11-10 Verfahren zur Verbrennung organischer Brennstoffe und Brenner hierfür

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PT1031000E true PT1031000E (pt) 2002-02-28

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