Brevet FR3096440A1 — publié le 20201127

Description Titre de l'invention : SYSTÈME DE COMBUSTION AU PLASMA UTILISANT DES GAZ D'ÉCHAPPEMENT EN CIRCULATION FERMÉE Domaine technique 100011 L'invention concerne un système de combustion au plasma, plus particulièrement un système de combustion au plasma utilisant des gaz d'échappement en circulation fermée, dans lequel les déchets solides sont décomposés et fondus par un dispositif de production de plasma, puis moulés sous pression pour devenir des matériaux de construction. ETAT DE LA TECHNIQUE [0002] Le plasma thermique peut créer des températures élevées pour faire fondre les déchets solides, même les déchets solides réfractaires, c'est donc une bonne méthode de traitement de déchets. [0003] Actuellement, les fours de pyrolyse au plasma couramment utilisés réalisent une combustion dans un environnement aérobie sous pression atmosphérique. Les gaz d'échappement générés contiennent une grande quantité d'oxydes d'azote. Il est difficile de traiter et de réutiliser davantage les gaz d'échappement. [0004] Dans l'art antérieur, les déchets solides ne subissent pas le processus d'élimination d'oxygène par aspiration avant d'entrer dans une chambre de combustion. [0005] Par les méthodes traditionnelles, y compris la combustion directe et la combustion proportionnelle, les déchets solides ne peuvent pas être complètement décomposés, et sont difficiles à réutiliser comme ressources telles que les matériaux de construction. RÉSUMÉ DE L'OBJET DE LA PRÉSENTE INVENTION [0006] Cette invention vise à fournir un système de combustion au plasma utilisant des gaz d'échappement en circulation fermée, dans lequel lesdits gaz d'échappement sont réutilisés, et les déchets solides sont complètement décomposés et convertis en matériaux de construction, réalisant la réutilisation des déchets. [0007] La solution technique de l'invention est. décrite comme suit. [0008] L'invention propose un système de combustion au plasma utilisant des gaz d'échappement en circulation fermée, comprenant : un dispositif de production de plasma; une pompe à vide ; un silo; une chambre de combustion; et un dispositif de purification des gaz d'échappement ; 2 caractérisé en ce que ledit plasma est préparé à partir de gaz inerte par ledit dispositif de production de plasma et utilisé pour brûler les déchets solides ; lesdits déchets solides entrent dans ledit silo qui est connecté à ladite pompe à vide ; après que ladite pompe à vide aspire l'air dudit silo, lesdits déchets solides entrent dans ladite chambre de combustion, dans laquelle lesdits déchets solides sont brûlés par ledit plasma pour former des matériaux vitreux, qui s'écoulent de ladite chambre de combustion pour subir un moulage sous pression pour devenir des matériaux de construction ; lesdits gaz d'échappement générés pendant la combustion sont acheminés vers ledit dispositif de purification, puis le gaz purifié est renvoyé vers ledit dispositif de production de plasma pour être réutilisé ; ledit dispositif de purification est pourvu d'un dispositif d'alimentation pour fournir du gaz inerte périodiquement. [0009] Dans certains modes de réalisation, le gaz de travail dudit dispositif de production de plasma est un gaz inerte recyclé, et ledit plasma est un plasma thermique à basse température. [0010] Dans certains modes de réalisation, ledit dispositif de production de plasma est installé dans ladite chambre de combustion qui est pourvue d'une entrée des déchets solides et d'une sortie des déchets solides, ainsi que d'une sortie des gaz d'échappement. [0011] Dans certains modes de réalisation, sous l'entraînement d'un ventilateur, lesdits gaz d'échappement générés pendant la combustion subissent les étapes d'échange de chaleur, de dépoussiérage et d'adsorption, puis retournent vers ledit dispositif de production de plasma pour être ionisés et réutilisés. [0012] Dans certains modes de réalisation, une première vanne est ouverte de sorte que lesdits déchets solides entrent dans ledit silo depuis une entrée des déchets solides, puis ladite première vanne est fermée et ladite pompe à vide se met on route et aspire l'air dudit silo jusqu'à ce que le degré de vide souhaité soit atteinte ; une deuxième vanne est ouverte de sorte que lesdits déchets solides entrent dans ladite chambre de combustion. [0013] Dans certains modes de réalisation, lesdits déchets solides sont brûlés par ledit plasma pour former desdits matériaux vitreux, qui s'écoulent de ladite sortie des déchets solides pour subir un moulage sous pression pour devenir des matériaux de construction. [0014] L'invention a les effets bénéfiques suivants. [0015] Ledit système de combustion au plasma utilise du gaz inerte comme gaz de travail et comprend un tuyau de circulation fermée pour recycler ledit gaz inerte. Une partie du gaz organique libéré lors de la décomposition des déchets solides est complètement décomposée par ledit plasma, et d'autres parties sont adsorbées par un dispositif d'adsorption. 3 100161 Les déchets solides sont soumis à un vide avant d'entrer dans ladite chambre de combustion pour fournir une atmosphère sans oxygène. [0017] Dans ledit système de combustion au plasma, lesdits déchets solides sont brûlés par ledit plasma pour former des matériaux vitreux, qui s'écoulent d'une sortie des déchets solides pour subir un moulage sous pression, produisant ainsi des matériaux de construction. [0018] Dans ledit système de combustion au plasma, sous l'entraînement de ventilateur, lesdits gaz d'échappement générés pendant la combustion subissent les étapes d'échange de chaleur, de dépoussiérage et d'adsorption, puis retournent vers ledit dispositif de production de plasma pour être ionisés et réutilisés. [0019] Dans ledit système de combustion au plasma, comme lesdits gaz d'échappement sont partiellement consommés par la combustion, des gaz inertes frais sont périodiquement ajoutés audit tuyau de circulation fermée. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES [0020] L'invention est décrite plus en détail ci-dessous en référence aux dessins annexés. [0021] [fig.1] montre schématiquement un système de combustion au plasma utilisant des gaz d'échappement en circulation fermée selon un mode de réalisation de la présente invention. [0022] Dans les dessins : 100, entrée des déchets solides ; 101, silo ; 102, pompe à vide ; 103, deuxième vanne ; 104, chambre de combustion ; 105, dispositif de production dc plasma ; 106, première vanne ; 107, sortie des déchets solides ; 108, salle de moulage ; 109, matériaux de construction ; 110, puissance du plasma ; 201, échangeur de chaleur ; 202, dépoussiéreur ; 203, dispositif d'adsorption ; 204, ventilateur ; 205, tuyau de circulation ; and 206, dispositif de fourniture. DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'EXEMPLE DE RÉALISATION 100231 Comme le montre la figure 1, un système de combustion au plasma utilisant des gaz d'échappement en circulation fermée fourni ici comprend une puissance du plasma 110 et un dispositif de production de plasma 105, où le plasma est préparé à partir de gaz inertes par ledit dispositif de production de plasma et ledit plasma produit est un plasma thermique. 100241 Comme le montre la figure 1, ledit dispositif de production de plasma 105 est installé dans une chambre de combustion 104 qui est pourvue d'une entrée des déchets solides et d'une sortie des déchets solides 107, ainsi que d'une sortie des gaz d'échappement et d'une entrée de gaz. Une première vanne 106 est ouverte de sorte que lesdits déchets solides entrent dans un silo 101 depuis une entrée des déchets solides 100. Ledit silo 101 est connecté à une pompe à vide 102. Après que ladite pompe à vide 102 aspirc l'air dudit silo, une deuxième vanne 103 est ouverte de sorte que lesdits déchets solides entrent dans ladite chambre de combustion 104. Ledit dispositif de production de plasma 105 brûle lesdits déchets solides par ledit plasma qui est un plasma thermique à basse température. Ladite puissance du plasma 100 fournit de l'énergie électrique audit dispositif de production de plasma 105. [0025] Comme le montre la figure 1, lesdits déchets solides sont brûlés par ledit plasma pour former des matériaux vitreux, qui s'écoulent de ladite sortie des déchets solides 107 pour subir un moulage sous pression dans une salle de moulage 108, produisant ainsi des matériaux de construction 109. Lesdits gaz d'échappement générés pendant la combustion sont acheminés vers un dispositif de purification des gaz d'échappement par ladite sortie des gaz d'échappement, puis le gaz purifié est renvoyé vers ledit dispositif de production de plasma 105 pour être réutilisé. Ledit dispositif de purification des gaz d'échappement comprend un échangeur de chaleur 201, un dépoussiéreur 202 et un dispositif d'adsorption 203, qui sont prévus sur un tuyau de circulation 205 des gaz d'échappement. Ledit tuyau de circulation 205 est connecté à un ventilateur 204 et pourvu d'un dispositif d'alimentation 206 pour fournir du gaz inerte périodiquement. Lesdits gaz d'échappement générés pendant la combustion entrent dans ledit tuyau de circulation 205 depuis ladite sortie des gaz d'échappement, et sont purifiés à travers ledit échangeur de chaleur 201, ledit dépoussiéreur 202 et ledit dispositif d'adsorption 203 en séquence. Les gaz d'échappement purifiés entrent dans ledit dispositif de production de plasma 105 par ladite entrée de gaz pour être réutilisés. Ledit dispositif d'alimentation 206 fournit du gaz inerte frais audit tuyau de circulation 205. [0026] Tout ce qui précède sont des exemples de réalisation décrits en référence aux dessins annexés. Il convient de noter que de nombreux changements et modifications effectués sans s'écarter de l'esprit de l'invention tombent sous le coup des revendications annexées de la présente invention. 5 REVENDICATIONS[Revendication I] Système de combustion au plasma utilisant des gaz d'échappement en circulation fermée, caractérisé en ce qu'il comprend : un dispositif de production de plasma apte à préparer le plasma à partir de gaz inerte, le plasma étant destiné à être utilisé pour brûler des déchets solides pour former des matériaux vitreux; un silo apte à recevoir des déchets solides ; une pompe à vide connectée au silo et apte à aspirer l'air dudit silo ; une chambre de combustion dans laquelle est installé le dispositif de production de plasma, dans laquelle, après que ladite pompe à vide a aspiré l'air dudit silo, lesdits déchets solides entrent et sont brûlés, et à partir de laquelle lesdits matériaux vitreux sont aptes à s'écouler pour subir un moulage sous pression pour devenir des matériaux de construction; et un dispositif de purification des gaz d'échappement apte à purifier les gaz d'échappement générés pendant la combustion et acheminés audit dispositif de purification des gaz d'échappement, de telle sorte que les gaz purifiés sont renvoyés vers le dispositif de production de plasma pour être réutilisés ; ledit dispositif de purification est pourvu d'un dispositif d'alimentation pour fournir du gaz inerte périodiquement. [Revendication 2] Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de production de plasma est apte à préparer le plasma à partir d'un gaz inerte recyclé, et ledit plasma est un plasma thermique à basse température. [Revendication 3] Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif de production de plasma est installé dans ladite chambre de combustion qui est pourvue d'une entrée des déchets solides et d'une sortie des déchets solides, ainsi que d'une sortie des gaz d'échappement. [Revendication 4] Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de purification des gaz d'échappement comprend un échangeur de chaleur, un dépoussiéreur et un dispositif d'adsorption qui sont prévus sur un tuyau de circulation des gaz d'échappement connecté à un ventilateur, de telle sorte que, sous l'entraînement d'un ventilateur, lesdits gaz d'échappement générés pendant la combustion subissent les étapes d'échange de chaleur, de dépoussiérage et d'adsorption, puis retournent vers ledit dispositif de production de plasma pour être ionisés et 6 [Revendication 5] réutilisés. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : une première vanne apte à être ouverte de sorte que lesdits déchets solides entrent dans ledit silo depuis une entrée des déchets solides, puis à être fermée, après quoi ladite pompe à vide est apte à se mettre on route et à aspirer l'air dudit silo jusqu'à cc qu'un degré de vide souhaité soit atteinte ; et une deuxième vanne apte à être ouverte de sorte que lesdits déchets solides entrent dans ladite chambre de combustion.