[发明专利]材料回收装置

说明书

包括燃烧阶段的材料回收过程可以非常有效地运行，但可能产生一氧化碳等含量较高的排气。我们描述了一种处理装置，该处理装置包括用于容纳材料的腔室，用于（优选地）对材料进行热处理并引发燃烧的热源，以及该腔室的气体出口，该气体出口允许通过出口被排出的气体被供应给相关锅炉单元的空气入口，空气入口和单独的燃料入口为燃烧器供气，该燃烧器用于在来自空气入口的空气中燃烧来自燃料入口的燃料，以加热传输流体。这样，从该腔室排出的气体的未燃烧成分包括在锅炉单元的燃烧过程中并完全燃烧。还公开了一种相应的方法。

技术领域

本发明涉及用于回收材料的装置。

背景技术

我们之前的申请WO2015/104400和WO2017/137716提出了一种对可能会被弃置的材料，例如家庭和轻商业垃圾进行回收的新的方法。我们没有利用大型的垃圾收集车队将垃圾运送到中央处理厂，而是提出了可以位于有关场所的小型热处理单元，以处理资源并释放可用于加热这些场所或附近场所的油、合成气和热量。

我们的专利申请提出了这种资源回收方法，并给出了主要基于热解和燃烧相结合的合适装置的实例。在此过程中，首先将资源热解以释放合成气和油，这些合成气和油被收集并保留为用于加热系统的燃料。然后将空气引入腔室，以使炭即剩余的材料燃烧，释放出热量，热量可通过热交换器收集并分配给场所加热。这样就留下了可被回收的不可燃材料(主要是金属)的残余物，和可以被冲洗掉的无价值的灰烬。

发明内容

我们已经发现，尽管该过程非常有效地回收资源，但是在燃烧阶段产生的排气中含有很高的不希望的成分，例如一氧化碳和具有令人讨厌气味的挥发性成份。例如，已经观察到一氧化碳水平约为300-400ppm。

因此，我们提出，处理单元通常至少应包括一个用于容纳资源材料的腔室，一个用于对该材料进行热处理和/或引发该材料燃烧的热源以及一个从该腔室排出的气体出口，应允许燃烧后通过该出口排出的气体直接或通过空气入口或通过燃料入口被供应给相关锅炉单元的燃烧器，该锅炉采用燃烧器以使来自所述燃料入口的燃料在来自所述空气入口的空气中燃烧以加热流体。以这种方式，从该腔室排出的气体的未燃烧成分包括在锅炉单元的燃烧过程中并完全燃烧。这与由材料热处理产生的热解产物不同。如我们之前的申请WO2015/104400所述，可以将其从腔室中提取出来，以用作燃料加热或以其他方式向安装该设备的处所供热。替代地，尽管较不优选，但是它们可以留在腔室与炭一起燃烧。

这可以在适于通过以下方式控制该处理单元的装置的控制下完成：

i.启动热源从而引发腔室中材料的热处理，

ii.可选地，从腔室中提取热解产物，

iii.使腔室通风，从而供给氧气并开始燃烧腔室内的剩余材料，以及

iv.允许燃烧产物通过气体出口排到锅炉单元。

锅炉可以是普通的家用锅炉，例如通常安装的锅炉，以提供用于卫生目的和处所供暖的热水供应。这种锅炉单元的通常设计目标是避免不完全燃烧，因为相关的排气产物主要是一氧化碳，可能非常危险。因此，使用从燃烧室排出的贫氧空气来燃烧用于锅炉的燃料是违反直觉的。这种方法被认为会降低锅炉的效率并增加不希望的排气成分的排放。但是，我们的测试发现锅炉的CO排放量小于40ppm，低于法律规定的150ppm，因此是可以接受的，特别是如果排放到大气中。家用锅炉通常加热中间物或传输流体，通常是具有适当的抗腐蚀添加剂的水等等，然后在封闭回路中循环。该回路可以是加热回路，其包括一个或多个散热器，热量在其中被传输到室内，或者可以包括位于热水储箱内的热交换器。锅炉可以提供多个这样的回路，每个回路在需要时被启动。锅炉的其他设计(包括在不使用中间流体的情况下直接加热卫生供水的设计)是已知的并且可以使用。

气体出口可以通过热交换器和/或洗涤器将气体送到锅炉单元的入口以除去夹带的颗粒物。如果两者都使用，那么理想地是热交换器在顺序上排第一。