сжигание отходов в закрытом цикле

Формула изобретения

1. Способ очистки органических отходов с высоким содержанием золы и теплотворной способностью от 500 до 9000 Бте/фунт, заключающийся в том, что отходы вводят в печь для сжигания отходов, продуктом горения которых является шлак, и сжигают в печи с целью получения шлака расплавленной неорганической золы и выхлопных газов, шлак и выхлопные газы удаляют из печи, после чего выхлопные газы очищают с использованием охлаждения для удаления из них значительной части частиц и осушения выхлопных газов, причем часть тепла выхлопных газов, удаленных из печи, передается газовой смеси до введения ее в печь, затем очищенные выхлопные газы разделяют на три или более частей и первую часть очищенных выхлопных газов и концентрированный газообразный кислород вводят в печь в таком соотношении, что общая объемная концентрация кислорода в поданных газах составляет, по меньшей мере, 30% по объему, вторую часть очищенных выхлопных газов обрабатывают для извлечения из нее двуокиси углерода, третью часть очищенных выхлопных газов смешивают с выхлопными газами, удаляемыми из печи, до передачи тепла выхлопных газов газовой смеси, при этом выхлопные газы охлаждают.

2. Способ по п. 1, в котором до подачи в печь первую часть очищенных выхлопных газов и концентрированный газообразный кислород смешивают друг с другом для получения газовой смеси.

3. Способ по п. 2, в котором объемное содержание кислорода в газовой смеси составляет от 40 до 55%.

4. Способ по п. 1, в котором отходы выбирают из группы, включающей твердые бытовые отходы, щлам, образующийся в результате очистки сточных вод и бумагоделательного производства.

5. Способ по п. 1, в котором до подачи отходов в печь с ними смешивают флюс.

6. Способ по п. 1, в котором до подачи отходов в печь с ними смешивают стеклообразующее вещество.

7. Способ по п. 1, в котором помимо отходов в топку подают дополнительное топливо.

8. Способ очистки органических отходов с высоким содержанием золы и теплотворной способностью от 500 до 9000 Бте/фунт, заключающийся в том, что отходы вводят в печь для сжигания отходов, продуктом горения которых является шлак, и сжигают в печи с целью получения шлака расплавленной неорганической золы и выхлопных газов, шлак и выхлопные газы удаляют из печи, выхлопные газы охлаждают и осушают, охлажденные и осушенные выхлопные газы разделяют на три или более частей и первую часть охлажденных и осушенных выхлопных газов до введения в печь смешивают с концентрированным газообразным кислородом в таком соотношении, что общая объемная концентрация кислорода в полученной смеси составляет, по меньшей мере, 30% по объему, и полученную смесь подают в печь, вторую часть охлажденных и осушенных выхлопных газов обрабатывают хладоагентом для извлечения из нее двуокиси углерода, третью часть охлажденных и осушенных выхлопных газов смешивают с выхлопными газами, удаляемыми из печи, до передачи тепла выхлопных газов газовой смеси, при этом выхлопные газы охлаждают.

9. Способ по п. 8, в котором объемное содержание кислорода в газовой смеси составляет от 40 до 55%.

10. Способ по п. 8, в котором часть тепла удаленных из печи выхлопных газов передают газовой смеси до подачи газовой смеси в печь.

11. Способ по п. 8, в котором при охлаждении и осушении выхлопных газов, до из смешения с источником кислорода, удаляют часть частиц из выхлопных газов.

12. Способ по п. 8, в котором до подачи отходов в топку с ними смешивают флюс.

13. Способ по п. 8, в котором до подачи отходов в печь с ними смешивают стеклообразующее вещество.

14. Способ по п. 8, в котором помимо отходов в топку подают дополнительное топливо.

15. Установка для очистки органических отходов с теплотворной способностью от 500 до 9 000 Бте/фунт, включающая печь (11) для сжигания органических отходов, продуктом сгорания которых является шлак в виде расплавленной неорганической золы и выхлопные газы; охладитель (18), соединенный с печью, принимающий выхлопные газы из камеры сгорания и охлаждающий эти выхлопные газы; конденсатор (25), соединенный с охладителем, указанный конденсатор принимает охлажденные выхлопные газы из охладителя и осушает охлажденные выхлопные газы; трубопровод (29) для вывода конденсированного газа, соединенный с конденсатором; трубопровод (35) для рециркуляции выхлопных газов, соединенный с выпускным трубопроводом конденсатора и с печью, трубопровод для рециркуляции выхлопных газов принимает первую часть охлажденных и осушенных выхлопных газов из выпускного трубопровода конденсатора; кислородный датчик (57), установленный в трубопроводе для рециркуляции выхлопных газов, и источник концентрированного газообразного кислорода, соединенный с трубопроводом для рециркуляции выхлопных газов и служащий для добавления концентрированного газообразного кислорода в первую часть охлажденных и осушенных выхлопных газов с целью получения газовой смеси, которую добавляют в печь по трубопроводу для рециркуляции выхлопных газов, при этом источник концентрированного газообразного кислорода включает клапан (58), реагирующий на кислородный датчик и предназначенный для регулирования потока концентрированного газообразного кислорода, реагирующего на кислородный датчик таким образом, что объемная концентрация кислорода в газовой смеси составляет не менее 30% по объему.

16. Установка по п. 15, в которой источник концентрированного газообразного кислорода включает сепаратор (38) воздуха, служащий для отбора концентрированного газообразного кислорода на входе атмосферного воздуха.

17. Установка по п. 15, дополнительно включающая фильтр (22), на который из охладителя поступают охлажденные выхлопные газы, удаляющий из них частицы до поступления охлажденных выхлопных газов в конденсатор и соединенный с охладителем и конденсатором.

18. Установка по п. 15, дополнительно включающая вентилятор (32), расположенный в трубопроводе для рециркуляции выхлопных газов и служащий для повышения давления и создания напора в потоке первой части охлажденных и осушенных выхлопных газов.

19. Установка по п. 15, дополнительно включающая газовый теплообменник (16), имеющий первую секцию, соединенную с печью и охладителем, и вторую секцию, соединенную с трубопроводом для рециркуляции выхлопных газов и печью, при этом в газовом теплообменнике происходит передача тепла выхлопных газов, выходящих из печи, газовой смеси, находящейся в трубопроводе для рециркуляции выхлопных газов.

20. Установка по п. 15, дополнительно включающая газовый смеситель (14), в котором происходит смешивание выхлопных газов, поступивших из печи, с некоторым количеством первой части охлажденных и осушенных выхлопных газов, поступивших из трубопровода для рециркуляции выхлопных газов, указанный смеситель соединен с печью и первой секцией теплообменника и соединен с трубопроводом для рециркуляции выхлопных газов.

21. Установка по п. 20, дополнительно включающая трубопровод (30) для восстановления выхлопных газов, в который из трубопровода для вывода конденсированного газа поступает вторая часть охлажденных и осушенных выхлопных газов, соединенный с трубопроводом для вывода конденсированного газа, и систему удаления двуокиси углерода, куда из трубопровода для восстановления выхлопных газов поступает вторая часть охлажденных и осушенных выхлопных газов, где из второй части охлажденных и осушенных выхлопных газов происходит восстановление углекислого газа, соединенную с трубопроводом для восстановления выхлопных газов.

22. Установка по п. 21, в которой система удаления двуокиси углерода включает компрессор (43), соединенный с трубопроводом для восстановления выхлопных газов и служащий для сжатия второй части охлажденных и осушенных выхлопных газов, поступивших из трубопровода для восстановления выхлопных газов, и восстановительный теплообменник (48), куда из компрессора поступает сжатая вторая часть охлажденных и осушенных выхлопных газов, где из сжатой второй части охлажденных и осушенных выхлопных газов происходит выделение сжиженного углекислого газа, соединенный с компрессором.

23. Установка по п. 22, в которой система удаления двуокиси углерода дополнительно включает газоочиститель (41), куда из трубопровода для восстановления выхлопных газов поступает вторая часть охлажденных и осушенных выхлопных газов, где из второй части охлажденных и осушенных выхлопных газов перед их поступлением в компрессор происходит удаление остаточных количеств газов и соединенный с трубопроводом для восстановления выхлопных газов.

24. Установка для очистки органических отходов с теплотворной способностью от 500 до 9 000 Бте/фунт, включающая в себя печь (11) для сжигания органических отходов, продуктом горения которых является шлак в виде расплавленной неорганической золы и выхлопные газы; охладитель (18), в который поступают выхлопные газы из печи и соединенный с печью и охлаждающий выхлопные газы; конденсатор (25), в который поступают охлажденные выхлопные газы из охладителя и соединенный с охладителем и осушающий охлажденные выхлопные газы; трубопровод (29) для вывода конденсированного газа, соединенный с конденсатором; трубопровод (35) для рециркуляции выхлопных газов, куда из трубопровода для вывода конденсированного газа поступает первая часть охлажденных и осушенных выхлопных газов, где происходит возвращение первой части охлажденных и осушенных выхлопных газов в повторный цикл в печь и находящийся в жидкостном взаимодействии с трубопроводом для вывода конденсированного газа и топкой; источник концентрированного газообразного кислорода, соединенный с печью и служащий для добавления концентрированного газообразного кислорода в печь; кислородный датчик (57), служащий для измерения содержания кислорода в первой части охлажденных и осушенных выхлопных газов и концентрированного газообразного кислорода, добавленного в печь, отличающаяся тем, что источник концентрированного газообразного кислорода включает клапан (58), реагирующий на кислородный датчик и предназначенный для регулирования потока концентрированного газообразного кислорода, реагирующего на кислородный датчик таким образом, что объемная концентрация кислорода в газовой смеси составляет не менее 30%.

25. Установка по п. 24, в которой источник концентрированного газообразного кислорода включает в себя сепаратор (38) воздуха, служащий для отбора концентрированного газообразного кислорода на входе атмосферного воздуха.

26. Установка по п. 24, дополнительно включающая фильтр (22) для улавливания частиц, на который из охладителя поступают охлажденные выхлопные газы, удаляющий из них частицы до поступления охлажденных выхлопных газов в конденсатор и соединенный с охладителем и конденсатором.

27. Установка по п. 24, дополнительно включающая вентилятор (32), расположенный в трубопроводе для рециркуляции выхлопных газов и служащий для повышения давления и создания тяги в первой части охлажденных и осушенных выхлопных газов.

28. Установка по п. 24, дополнительно включающая газовый теплообменник (16), имеющий первый отдел, находящийся в жидкостном взаимодействии с печью и охладителем, и второй отдел, соединенный с трубопроводом для рециркуляции выхлопных газов и печью, при этом в газовом теплообменнике происходит передача тепла выхлопных газов, выходящих из печи, газовой смеси, находящейся в трубопроводе для рециркуляции выхлопных газов.

29. Установка по п. 28, дополнительно включающая газовый смеситель (14), в котором происходит смешивание выхлопных газов, поступивших из печи, с некоторым количеством первой части охлажденных и осушенных выхлопных газов, поступивших из трубопровода для рециркуляции выхлопных газов, и соединенный с печью и первым отделом теплообменника, а также трубопроводом для рециркуляции выхлопных газов.

30. Установка по п. 24, дополнительно включающая трубопровод (30) для восстановления выхлопных газов, в который из трубопровода для вывода конденсированного газа поступает вторая часть охлажденных и осушенных выхлопных газов и соединенный с трубопроводом для вывода конденсированного газа; и систему удаления двуокиси углерода, куда из трубопровода для восстановления выхлопных газов поступает вторая часть охлажденных и осушенных выхлопных газов, где из второй части охлажденных и осушенных выхлопных газов происходит восстановление углекислого газа и соединенная с трубопроводом для восстановления выхлопных газов.

31. Установка по п. 30, в которой система удаления двуокиси углерода включает в себя компрессор (43), соединенный с трубопроводом для восстановления выхлопных газов и служащий для сжатия второй части охлажденных и осушенных выхлопных газов, поступивших из трубопровода для восстановления выхлопных газов, и восстановительный теплообменник (48), куда из компрессора поступает сжатая вторая часть охлажденных и осушенных выхлопных газов, где из сжатой второй части охлажденных и осушенных выхлопных газов происходит восстановление сжиженного углекислого газа и соединенный с компрессором.

32. Установка по п. 31, в которой система удаления двуокиси углерода дополнительно включает в себя газоочиститель (41), куда из трубопровода для восстановления выхлопных газов поступает вторая часть охлажденных и осушенных выхлопных газов, где из второй части охлажденных и осушенных выхлопных газов перед их поступлением в компрессор происходит удаление остаточных количеств газов и соединенный с трубопроводом для восстановления выхлопных газов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сжиганию органических отходов, в частности к сжиганию отходов в закрытом цикле с использованием концентрированного кислорода.

Твердые бытовые отходы, шлам, образующийся в результате очистки сточных вод и бумагоделательного производства, часто перерабатывают методом сжигания. В указанных отходах содержатся горючие органические вещества и неорганические окислы металлов. Горючие органические вещества при их сжигании обычно обеспечивают достаточную тепловую энергию для поддержания высокой температуры в топочной камере без необходимости использования дополнительного топлива. Неорганическая часть отходов отличается наличием некоторого количества двуокиси кремния (SiO₂) и других стеклообразующих окислов металлов. Если для сжигания отходов используют установку, в которой в качестве продуктов сгорания образуется шлак, в частности, карусельную печь или циклонную печь, неорганическая часть отходов может быть нагрета до температуры плавления. Полученный расплав выводят из топочной камеры в виде шлака.

В обычных установках, рассчитанных на сжигание органических отходов, в качестве источника окисления используют воздух. Поскольку почти четыре пятых состава воздуха приходится на инертные газы (в первую очередь, азот), большая его часть не обеспечивает процесс горения. По существу, присутствие в воздухе инертного газа создает ряд существенных трудностей. Во-первых, снижается температура пламени, в результате чего становится труднее поддерживать температуру, необходимую для плавления неорганических окислов металлов, содержащихся в отходах. Во-вторых, образующиеся в результате сжигания отработавшие газы загрязнены значительным количеством азота, в результате чего образуются большие объемы выхлопных газов, требующих дополнительной очистки перед их выбросом в атмосферу.

Для уменьшения нежелательного воздействия азота при сжигании опасных отходов было предложено наряду с возвращенными в повторный цикл выхлопными газами вводить в топочную камеру кислород. См.: патент США 5309850, выданный 10 мая 1994 на имя Downs и др.

В настоящем изобретении для очистки неопасных отходов и преобразования отходов в полезный конечный продукт также используется концентрированный кислород.

В соответствии с изобретением неопасные органические отходы вводят в топку, где происходит их сжигание. В результате сгорания отходов образуются выхлопные газы и шлак в виде расплавленной неорганической золы, которую удаляют из топки. Выхлопные газы очищают с целью удаления большей части содержащихся в них частиц. Часть выхлопных газов смешивают с источником концентрированного кислорода в таком соотношении, чтобы объемная концентрация кислорода в полученной газовой смеси составляла не менее 30%. Газовую смесь подают в топку для поддержания процесса горения отходов.

Объемное содержание кислорода в газовой смеси составляет предпочтительно от около 40% до около 50%. Перед смешиванием с концентрированным кислородом выхлопные газы могут быть охлаждены и осушены.

Далее, в соответствии с изобретением очистке может быть подвергнута вторая часть выхлопных газов с целью удаления из них двуокиси углерода. Удаленную двуокись углерода предпочтительно преобразуют в жидкое состояние.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения до подачи газовой смеси в топку часть тепла выхлопных газов также переносят в газовую смесь.

Изобретение также включает в себя установку для осуществления способа сжигания.

В результате осуществления способа согласно изобретению получают полезные вещества. Полученная таким способом двуокись углерода способна заменить двуокись углерода, получаемую в настоящее время на основе природного газа или иных природных источников, благодаря чему сохраняются природные ресурсы. Неорганические вещества, содержащиеся в отходах, превращаются в стекловидное вещество в виде высокоинертных гранул, которые могут быть использованы в качестве строительного материала. В результате работы обычных установок для сжигания отходов образуется зола, которая должна быть сброшена в отвал. При этом не происходит каких-либо выбросов в атмосферу за исключением небольшого количества неконденсируемого газа на выходе из системы восстановления двуокиси углерода, а воздействие на окружающую среду несущественно по сравнению с обычными способами сжигания, когда уровень выбросов весьма высок.

Вышеназванные и другие цели и преимущества изобретения будут раскрыты в его подробном описании, следующем ниже. При описании изобретения даются ссылки на приложенные чертежи, иллюстрирующие предпочтительный вариант его осуществления.

На чертеже изображена блок-схема установки для осуществления изобретения.

В соответствии с чертежом сухие отходы (с достаточно низким содержанием влаги для обеспечения хорошего горения) подают по линии 7 в смеситель 9. При использовании некоторых видов отходов для оптимизации точки плавления и обеспечения высокого качества полученного стекловидного шлака необходимо добавить флюс или стеклообразующие вещества (например, SiO₂) либо и то, и другое. Флюс вводят в смеситель 9 по линии 8. Образовавшуюся смесь подают в топочную камеру 11 по линии 10.

Отходы могут состоять из шлама, образующегося в результате бумагоделательного производства и очистки бытовых сточных вод, и твердых бытовых отходов либо аналогичных веществ. Отходы отличаются меньшей, чем у обычного топлива, теплотворной способностью и более высоким, чем у обычного твердого топлива, содержанием золы. Их теплотворная способность обычно находится в пределах от 500 Бте/фунт до 9000 Бте/фунт, однако не ограничена ими. Содержание золы обычно находится в пределах от 5 до 65%. Топочная камера 10 представляет собой камеру с облицовкой из огнеупорного материала. Она рассчитана на обеспечение соответствующего контакта отходов и источника газа. Топочная камера может представлять собой камеру с водяным охлаждением, карусельную печь или циклонную печь. Средняя рабочая температура в топочной камере обычно находится в пределах от 2500 до 3500^o по Фаренгейту. Рабочей температуры в топочной камере 11 недостаточно для плавления содержащейся в отходах неорганической золы и ее перехода в текучее состояние. Расплавленную неорганическую золу осушают через дно топочной камеры 11 через линию 12, где происходит гашение шлака. Образовавшийся в результате сгорания выхлопной газ выходит из топочной камеры по линии 13 при температуре от 2500 до 3500^o по Фаренгейту и поступает в смесительную камеру 14. Горячие выхлопные газы смешивают с возвращенным в повторный цикл охлажденным газом, поступающим по линии 33. Поток охлажденного газа, возвращенного в повторный цикл, регулируют таким образом, чтобы довести температуру газа, выходящего из смесительной камеры 14 по линии 15, с 750 до 1400^o по Фаренгейту. В альтернативном варианте осуществления установки смесительная камера 14 заменена паровым котлом.

Выхлопной газ по линии 15 поступает в газогазовый теплообменник 16, в котором тепло от выхлопного газа передается восстановленному и возвращенному в повторный цикл рабочему газу. Желательно, но не обязательно, чтобы теплообменник 16 зависел от рабочих параметров системы. Затем выхлопной газ проходит по линии 17 и попадает в паровой котел или водонагреватель 18, где происходит дополнительное охлаждение выхлопного газа. Подаваемая вода поступает в котел 18 по линии 19, а по линии 20 из него выходит пар. Охлажденный рабочий газ выходит из парового котла 18 по линии 21 и поступает на фильтр 22, улавливающий мелкие частицы и удаляющий их из системы по линии 23. Не содержащий частиц выхлопной газ проходит через фильтр по линии 25 и попадает в конденсатор 25 водяного пара. Охлажденная циркулирующая вода поступает по линии 26 и выходит по линии 27. Из парообразного выхлопного газа конденсируют большую часть водяного пара и осушают в линии 28. Конденсатор 25 пара предпочтительно выполнен из устойчивых к коррозии материалов. Конденсатор пара также дополнительно удаляет частицы, не уловленные фильтром 22.

После удаления большей части водяного пара из выхлопного газа он выходит по линии 29. На этом этапе осуществления способа большая часть (75-95 об.%) потока рабочего газа представляет собой двуокись углерода (СО₂) наряду с небольшим количеством азота (N₂), кислорода (О₂) и водяного пара (H₂O). Поток рабочего газа также содержит остаточные количества двуокиси азота (NO₂), двуокиси серы (SO₂), летучих органических соединений (Н_хС_у), соляной кислоты (НС1), окиси углерода (СО) и вещества в виде частиц.

Первую часть потока газа по линии 31 возвращают в повторный цикл в контур горения, а оставшийся поток газа по линии 30 поступает на дальнейшую переработку. Массовый расход потока двуокиси углерода, проходящего по линии 30, равен количеству двуокиси углерода, образовавшейся на стадии сгорания в условиях стабильной работы. Первая часть потока газа, подлежащая возвращению в повторный цикл, поступает в вентилятор 32, обеспечивающий напор, необходимый для преодоления потерь давления, происходящих по мере прохождения потока газа по замкнутому контуру. Поток газа выходит из вентилятора 32 и разделяется на линии 33 и 34. В линии 34 поток газа смешивается с концентрированным кислородом из линии 40, ведущей из источника 38. Объемная концентрация кислорода в линии 40 обычно находится в пределах от 90 до 95%. В линии 35 поступает поток смешанного газа из линий 34 и 40. Газовая смесь была подвергнута восстановлению и содержит достаточное количество кислорода для поддержания горения. Обычная концентрация кислорода в потоке восстановленного газа может колебаться в пределах от 30 до 80 об.%, а оптимальная концентрация составляет от 40 до 55%. Желательную концентрацию кислорода в потоке восстановленного газа выбирают с учетом поддержания оптимальной температуры горения и эффективности сгорания в топочной камере 11. Желательная концентрация кислорода может колебаться в зависимости от типа сжигаемых отходов, технологии сжигания и других эксплуатационных факторов. Количество кислорода в потоке газовой смеси замеряют с помощью кислородного датчика 57 и регулируют клапаном 58, расположенным на линии 40.

Восстановленный в линии 35 газ поступает в газогазовый теплообменник 16, где ему отдает тепло выхлопной газ. Эффективность сжигания повышается за счет более высокой температуры восстановленного газа. Температура восстановленного газа обычно находится в пределах от 400 до 1200^o по Фаренгейту. Нагретый восстановленный газ поступает в линию 36, откуда он далее попадает в топочную камеру 11.

В воздухоразделительной установке 38, куда по линии 37 поступает воздух и где происходит отделение кислорода (О₂) от азота (N₂), выделяют концентрированный кислород. Кислород выходит по линии 40, тогда как азот выпускают в атмосферу по линии 39. Сепарация воздуха хорошо известна из техники. Ее можно осуществить множеством способов, например методом вакуумного поглощения или криогенного разделения. Любой из способов способен обеспечить соответствующую подачу концентрированного кислорода.

В особых условиях, когда нежелательно восстановление двуокиси углерода, вторая часть выхлопных газов из линии 30 может быть отведена непосредственно в атмосферу или направлена через фильтр тонкой очистки (не показан) и затем в атмосферу.

Если двуокись углерода необходимо восстановить, выхлопные газы из линии 30 поступают в систему 41 очистки газа. Присутствие остаточных количеств различных газов может отрицательно влиять на качество продукта и его пригодность для реализации. В число таких газов входят двуокись азота (NO₂), двуокись серы (SO₂), соляная кислота (НСl), газы на основе углеводорода (Н_хС_у) и окись углерода (СО). Присутствие различных соединений и их концентрация зависит от вида сжигаемых отходов и рабочих параметров системы сжигания. На практике система 41 состоит из нескольких ступеней, в число которых входят: теплообменники, служащие для изменения температуры газа, газонагреватели, слои катализатора (для уменьшения присутствия остаточных количеств таких газов, как NO₂, СО, Н_xС_у в N₂, Н₂O и СО₂), скрубберы (для непосредственного удаления НСl и SO₂ с использованием реагентов), осушители или влагопоглотители (для удаления водяного пара) и фильтры тонкой очистки (для удаления любых мелких частиц), при этом ступени необязательно ограничены приведенным перечнем. Порядок следования и выбор различного оборудования для удаления остаточных количеств газов известны из техники и зависят от их исходных концентраций и от желательных свойств целевого продукта.

Очищенные газы выходят из системы 41, попадают в линию 42, а затем в компрессор 43. Давление газа на входе в компрессор составляет 1,0 атм (14,7 фунтов на дюйм²) или менее. Для обеспечения соответствующих условий, позволяющих преобразовать двуокись углерода в жидкое состояние, газ в компрессоре 43 сжимают под давлением от 20 до 65 атм. Сжатый газ выходит по линии 46. Компрессор охлаждают водой, поступающей по линии 44, а нагретую воду отводят по линии 45.

Сжатый газ поступает в теплообменник 48, где его опосредованно охлаждают охладителем, поступающим по линии 47. Температура охладителя обычно находится в пределах от 30 до -30^o по Фаренгейту в зависимости от исходного рабочего давления в газовом компрессоре и требуемой степени эффективности удаления двуокиси углерода. Часть двуокиси углерода преобразуют из газообразного состояния в жидкое и осушают в линии 49. Азот и кислород наряду с некоторым количеством не перешедшей в жидкое состояние на первом этапе двуокиси углерода выводят по линии 50 и подают в теплообменник 52. Поступающий по линии 51 охладитель, температура которого обычно находится в пределах от 0 до -55^o по Фаренгейту, дополнительно охлаждает выхлопные газы и преобразует дополнительное количество двуокиси углерода в жидкое состояние. Дополнительное количество двуокиси углерода выводят по линии 53 и в линии 55 соединяют с двуокисью углерода из линии 49. Двуокись углерода из линии 55 представляет собой обычную жидкую двуокись углерода. Газ, выходящий по линии 54, отводят, при этом он состоит главным образом из азота и кислорода наряду с небольшим количеством двуокиси углерода, не перешедшей в жидкое состояние.

Второй этап сепарации (теплообменник 52) осуществляют по желанию в зависимости от требуемой степени эффективности удаления СO₂. Если второй этап сепарации не проводят, выход линии 50 выводят в атмосферу.

Вместо смешивания концентрированного кислорода из источника 38 с газом, возвращенным в повторный цикл в линию 34, кислород по линии 59 может быть подан непосредственно в топочную камеру 11. Концентрацию газов, поступающих в камеру 11, поддерживают на том же уровне, который был указан выше со ссылкой на поток восстановленного газа.

Для поддержания температуры, необходимой для плавления неорганических веществ, в топочную камеру по линии 60 может быть подано дополнительное топливо, например природный газ, пропан, нефтяное топливо, древесина и уголь.