AT395318B - Etagenherdvorrichtung und verfahren zur waermebehandlung von minderwertigen brennstoffen - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Etagenherdvorrichtung zur Wärmebehandlung von minderwertigen festen Brennstoffen, wie Kohlen von Lignit-Typ, subbituminösen Kohlen, Zelluloseabfall- und Zellulosematerialien, Holzresten, landwirtschaftlichen Abfallmaterialien und städtischer fester Abfallpulpe, unter Druck, die eine Vorheizkammer mit einem Einlaß an einem Ende derselben zum Aufnehmen von Zufuhrmaterial und einen Auslaß am anderen Ende derselben zum Entladen des vorerhitzten Zufuhrmaterials, eine Fördereinrichtung zum Befördern des Zufuhrmaterials durch die Vorheizkammer vom Einlaß zum Auslaß, eine Ableitvorrichtung im oberen Teil der Vorheizkammer zum Entfernen von darin befindlichen Gasen, einen Behälter mit mehreren übereinander angeordneten ringförmigen Herden in Verbindung mit dem Auslaß der Vorheizkammer, Rührer oberhalb jedes Herdes zum Befördern des Materials radial längs jedes Herdes in alternierender Ein- und Auswärtsrichtung zum Bewirken einer kaskadenartigen Abwärtsbewegung des Zufuhrmaterials von einem Herd zum nächsten darunter befindlichen Herd, eine Einrichtung zum Aufwärtsbewegen der Gase durch die übereinander angeordneten ringförmigen Herde und durch die Vorheizkammer in Gegenstromrichtung zur Bewegung des Zufuhrmaterials und zum Auslaß; und eine Entladeeinrichtung unterhalb der ringförmigen Herde aufweist, und auf ein Verfahren zur Wärmebehandlung von minderwertigen festen Brennstoffen.

Die Etagenherdvonichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung sind allgemein anwendbar für die Behandlung von minderwertigen festen, Restfeuchtigkeit enthaltend»! Brennstoffen unter reguliertem Druck und bei erhöhten Temperaturen, um eine gewünschte physikalische und/oder chemische Modifizierung derselben zu bewirken und ein Reaktionsprodukt zu bilden, das zur besseren Verwendung als Brennstoff geeignet ist. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren, durch welche erhebliche Anteile an Feuchtigkeitenthaltenden minderwertigen festen Brennstoffe im Rohzufuhrstadium erhöhten Temperatur-und Druckbedingungen ausgesetzt werden, wodurch eine wesentliche Verminderung des Restfeuchtigkeitsgehaltes des festen Reaktionsproduktes zusätzlich zu einer erwünschten thermischen chemischen Umstrukturierung des minderwertigen festen Biennstoffesbewirktwird, um diesem verbesserte physikalische Eigenschaften einschließlich eines erhöhten Heizwertes auf trocken»- feuchtigkeitsfreier Basis zu verleihen.

Veiknappung und steigende Kosten von herkömmlichen Energiequellen einschließlich Erdöl und Erdgas geben den Anstoß zu Untersuchungen anderer ergiebiger Energiequellen, wie Kohlen vom Lignit-Typ, subbituminöse Kohlen, Zellulosematerialien, wie Torf, Zelluloseabfallmaterialien, wie Sägemehl, Rinden, Holzreste, -zweige und -Schnitzel, die von der Holzaufarbeitung und aus Sägemühlen stammen, verschiedene landwirtschaftliche Abfallmaterialien, wie Baumwollpflanzenstengel, Nußschalen, Maishülsen oder dgl., und städtische feste Abfallpulpe. Derartige Altemativbrennstoffe sind aber leider in ihrem natürlich vorkommenden Zustand aus einer Reihe von Gründen für die direkte Verwendung als Brennstoffe von hoher Energie unzulänglich. Aus diesem Grund wurde bereits eine Reihe von Verfahren zum Überführen derartiger minderwertiger fester Brennstoffe in eine geeignetere Form zur besseren Verwendung als Brennstoff vorgeschlagen, indem ihr Heizwert auf feuchtigkeitsfreier Basis erhöht wurde, während gleichzeitig ihre Stabilität gegenüber Verwitterung, Transport und Lagerung erhöht wurde.

Typische derartige Vorrichtungen und Verfahren sind jene, die in der US-PS 4 052168, gemäß welcher Kohlen vom Lignittyp durch eine regulierte Wärmebehandlung chemisch umstrukturiert werden, wobei ein verbessertes festes kohlenstoffhaltiges Produkt erhalten wird, das stabil und gegenüber Verwitterung beständig ist sowie einen erhöhten Heizwert aufweist, der sich jenem von bituminöser Kohle nähert; in der US-PS 4127 391, gemäß welcher bituminöse Abfallfeinstoffe, die von herkömmlichen Kohlewasch- und -reinigungsvorgängen stammen, wärmebehandelt werden, wobei feste agglomerierte koksartige Produkte erhalten werden, die zur direkten Verwendung als fester Brennstoff geeignet sind; und in der US-PS 4 129 420, gemäß welcher natürlich vorkommende Zellulosematerialien, wie Torf, sowie Zelluloseabfallmaterialien durch einen regulierten Wärmeumstrukturierungsprozeß verbessert werden, wobei feste kohlenstoffhaltige oder koksartige Produkte erhalten werden, die zur Verwendung als fester Brennstoff oder in Mischung mit anderen herkömmlichen Brennstoffen, wie Heizölaufschlämmungen, geeignet sind, beschrieben sind. Ein Reaktor und ein Verfahren zum Bewirken einer Verbesserung derartiger kohlenstoffhaltiger Zufuhrmaterialien der in den obigen US-PS beschriebenen Arten ist in der US-PS 4 126 519 beschrieben, gemäß welcher eine flüssige Aufschlämmung des Zufuhrmaterials in einen geneigten Reaktor eingeführt und allmählich erhitzt wird, wobei ein im wesentlichen trockenes festes Reaktionsprodukt mit erhöhtem Heizwert gebildet wird. Die Reaktion wird unter regulierten erhöhten Druck- und Temperaturbedingungen und unter Berücksichtigung der Verweilzeit durchgeführt, um die gewünschte Wärmebehandlung zu erzielen, die das Verdampfen praktisch der gesamten Feuchtigkeit im Zufuhrmaterial sowie zumindest eines Teiles der flüchtigen organischen Bestandteile umfassen kann, während es gleichzeitig einer regulierten partiellen chemischen Umstrukturierung oder Pyrolyse unterliegt. Die Reaktion wird in einer nicht-oxidierenden Umgebung durchgeführt und das festeReaktionsprodukt wird anschließend auf eine Temperatur gekühlt, bei der es in Berührung mit der Atmosphäre ohne Verbrennung oder Abbau entladen werden kann.

Obwohl sich gezeigt hat, daß die Veifahren und Vorrichtungen gemäß den obigen US-PS eine zufriedenstellende Behandlung einer Reihe von rohen kohlenstoffhaltigen Zufuhrmaterialien vorseh»i, wobei ein verbessertes festes -2-

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Reaktionsprodukt erhalten wird, besteht ein kontinuierlicher Bedarf an einer Vorrichtung und einem Verfahren, welche noch weitere Effizienz,Vielseitigkeit, Einfachheit und Leichtigkeit der Regulierung der kontinuierlichen Wärmebehandlung ein» Reihe derartiger feuchter roher minderwertiger fester Brennstoffe vorsehen, wodurch noch weitere ökonomische Vorteile in Bezug auf Umwandlung und Produktion von festen Brennstoffen von hoher Energie S als Ersatz und Alternative herkömmlicher Energiequellen »zielt werden.

Die Nutzen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit einer Etagenherdvorrichtung eingangs erwähnter Art erzielt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorheizkammer und der Behälter zur Wärmebehandlung unter Druck der minderwertigen festen Brennstoffe unter Druck gesetzt sind, wobei der Einlaß der Vorheizkammer das Zufuhrmaterial unter Druckaufnimmt,und daß die VorheizkammereineAbleiteinrichtungzum 10 Entfernen von Flüssigkeit unter Druck aus der Vorheizkammer aufweist, wobei der Auslaß in der Vorheizkammer flüchtige Gase unter Druck daraus entfernt, und daß die Vorrichtung eine Heizvorrichtung im Behälter im Bereich jedes der Herde zum unabhängigen und allmählichen Erhitzen desZufuhrmaterials auf den Herden auf eine regulierte erhöhte Temperatur unter Bildung von flüchtigen Gasen und eines restrukturierten Brennstoffes aufweist, wobei die Entladeeinrichtung den restrukturierten Brennstoff aus dem Behälter entferne IS Gemäß einer vorteilhaften AusfUhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bilden die Vorheizkammer und der Behälter eine unter Druck stehende Kammereinheit, wobei sich die Vorheizkammer am Oberteil der unter Druck stehenden Kammer befindet und eine Vielzahl von übereinander angeordneten oberen Herden aufweist, die nach unten zur Peripherie der Kammer in einem Winkel geneigt sind.

Zweckmäßigerweise ist die Heizvorrichtung peripher rund um das Innere des Behälters angeordnet, oder quer in 20 Abständen innerhalb des Inneren des Behälters und der Unterseite jedes der Herde im Behälter benachbart angeordnet, oder innerhalb eines leitfähigen Schutzschildes angeordnet und Schaber an den Rührern sind zum Entfernen von Ablagerungen von zumindest einem Teil der Außenflächen des Schildes vorgesehen.

Zweckmäßigerweise sind auch Mittel zum vertikalen Justieren der Rührer in Bezug auf die oberen Flächen der Herde vorgesehen. 25 Das »rindungsgemäße Verfahren zur Wärmebehandlung von feuchten minderwertigen Brennstoffen, wie

Kohlen vom Lignit-Typ, subbituminöse Kohlen, Zelluloseabfall- und Zellulosematerialien, Holzresten, landwirtschaftlichen Abfallmaterialien und städtischer fester Abfallpulpe, unter Druck unter Verwendung der Vorrichtung eingangs erwähnter Art umfaßt folgende Schritte: 30 (a) Einführen von zu behandelndem feuchten Brennstoff als Zufuhrmaterial unter Druck in eine Vorheizkamm» und Vorerhitzen des Zufuhrmaterials auf eine Temperatur von 93 bis 260 °C durch Gegenstromwärmeübertragungsberührung mit Reaktionsgasen, (b) Entfernen von in der Vorheizkammer vorhandener Flüssigkeit aus dieser Kamm» unt» Druck, (c) Einführen des vorerhitzten Zufuhrmaterials unter Druck in eine Etagenherdvorrichtung, die einen Druck- 35 behält» mit mehreren übereinander liegenden ringförmigen Herden aufweist, (d) Verteilen des vorerhitzten Zufuhrmaterials auf dem obersten Herd im Druckbehält» und Befördern des Zufuhrmaterials kaskadenartig von einem Herd zum nächsten darunter befindlichen H»d, (e) unabhängiges Erhitzen des Zufuhrmaterials im Behälter auf eine regulierte erhöhte Temperatur während eines Zeitraumes, der ausreichend ist, zumindest einen Teil der darin befindlichen flüchtigen Substanzen 40 unter Bildung von flüchtigen Gasen und eines festen restrukturierten Brennstoffes zu v»dampfen, (f) Befördern der flüchtigen Gase im Gegenstrom zum Zufuhrmaterial durch den Druckbehälter und in die Vorheizkamm» und (g) Entladen des festen restrukturierten Brennstoffes unter Druck aus dem Behälter. 45 Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden somit die zu behandelnden feuchten Brennstoffe als

Zufuhrmaterialien in eine Vorheizkammer eingebracht, die vom Reaktor getrennt ist oder mit diesem integri»end vereinigt ist, in der das Zufuhrmaterial durch die Strömung der Reaktionsgase im Gegenstrom auf eine Temperatur von 93 bis260°C vorerhitzt wird. Gleichzeitig wird aus dem kalten hereinkommenden Zufuhrmaterial kondensierende Feuchtigkeit sowie Feuchtigkeit, die als Reaktion auf das Erhitzen desselben fteigesetzt wird, vom Zufuhrmaterial 50 abgeleitet und von der Vorheizkammer unter Druck durch ein Ableitungssystem entfernt. Das vorerhitzte Zufuhr- material in teilweise entwässertem Zustand wird von der V orheizkammer unter Druck in eine Etagenherdvorrichtung, die einen Druckbehälter mit mehreren übereinander liegenden ringförmigen Herden aufweist, eingeführt, auf dem obersten Herd im Druckbehälter verteilt, kaskadenartig von einem H»d zum nächsten darunter befindlichen Herd befördert und unter einem Druck von etwa 21 bis etwa 210 bar oder höh» während eines Zeitraumes von im 55 allgemeinen nur etwa 1 min bis zu etwa 1 h oder länger auf eine Temperatur von etwa 204 bis etwa 650 °C oder höher erhitzt, um die Verdampfung zumindest eines Teiles der darin befindlichen flüchtigen Substanzen zu bewirken, wobei eine gasförmige Phase und ein festes Reaktionspiodukt gebildet werden. -3-

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Weitere Nutzen und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen hervor.

In der Zeichnung istFig. 1 ein vertikaler Schnitt durch eineEtagenherdvorrichtung, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist; Fig. 2 ein horizontaler Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte 5 Vorrichtung und durch den Teil, der die Anordnung der querliegenden Wärmetauscherrohre zeigt; Fig. 3 eine Teilansicht der Entladeöffnungen in einem geneigten ringförmigen Herd, der innerhalb der oberen Vorheizkammer der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung angeordnet ist; Fig. 4 eine schematische Ansicht der Vorrichtung und mehrerer Verfahrensströme in Verbindung mit der Wärmebehandlung von minderwertigen festen Brennstoffen als Zufuhrmaterialien; und Fig. 5 eine Seitenansicht einer Etagenherdvorrichtung, die mit einer seperaten Vorheiz- und 10 Trocknungskammer getrennt vom Reaktor gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist.

Wie am besten aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist, weist die Etagenheidvorrichtung gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Druckbehälter (10) auf, der einen kuppelförmigen Oberteil (12), einen kreisförmigen zylindrischen Mittelteil (14) und einen kuppelförmigen Unterteil (16) umfaßt, die mittels ringförmiger 15 Flansche (18) gasdichtaufeinanderbefestigtsind. Die Vorrichtung istin praktisch aufrechter Stellungauf einer Reihe von Beinen (20) gelagert, die an Streben (22) befestigt sind, welche mit dem unteren Flansch (18) des Mittelteils des Behälters verbunden sind. Der obere kuppelförmige Teil (12) ist mit einem mit Flanschen versehenen Einlaß (24) zum Einführen von teilchenförmigen feuchten minderwertigen festen Brennstoffen als Zufuhimaterial in das Innere des Reaktors versehen. Eine ringförmige Umlenkplatte (26) ist dem Einlaß (24) benachbart vorgesehen, um das 20 hereinkommende Zufuhrmaterial direkt zur Peripherie der Reaktionskammer zu führen. Ein mit Flanschen versehener Auslaß (28) istan der gegenüberliegenden Seite des Oberteils (12) vorgesehen, um Reaktionsgase unter Druck von der Reaktionskammer auf eine Weise zu entfernen, die später noch im Detail beschrieben wird. Ein nach unten gerichteter ringförmiger Anschlag (30) ist am inneren Mittelteil des Oberteils (12) ausgebildet, in dem sich ein Lager (32) zum rotierbaren Stützen des oberen Endes eines Rotationsschaftes (34) befindet. 25 Der Rotationsschaft (34) erstreckt sich zentral im Inneren der Vorrichtung und ist an seinem unteren Ende rotierbar in einem ringförmigen Anschlag (36) gelagert, der im Unterteil (16) mittels eines Lagers (38) und einer flüssigkeitsdichten Einrasteinrichtung (40) ausgebildet ist. Das nach außen vorstehende Ende des Rotationsschaftes (34) ist mit einem abgestuften Stumpfschaftteil (42) ausgebildet, der innerhalb eines Drucklagers (44) gelagert ist, das auf einem Träger (46) angeordnet ist 30 Mehrere sich radial erstreckende Rührarme (48) sind am Rotationsschaft (34) in vertikalen Abständen entlang desselben befestigt und stehen radial von diesem vor. Im allgemeinen können zwei, drei oder vier Röhrarme in der Vorheiz- oder Trocknungskammer und bis zu sechs Rührarme in da Reaktionskammer verwendet werden. Typischerweise sind vier Rührarme, die in annähernd 90°igen Winkeln zueinander angeordnet sind, an jedem Niveau des Rotationsschaftes befestigt. Mehrere winkelförmig angeordnete Rührzähne (50) sind an den unteren Seiten der 35 Rührarme (48) befestigt und winkelförmig so ausgerichtet, daß sie die radiale Ein- und Auswärtsbeförderung von

Zufuhrmaterial längs der Etagenherde als Reaktion auf die Rotation des Schaftes bewirken.

Die Rotation des Schaftes (34) und der Rührarmeinrichtungen darin wird mittels eines Motors (52) erzielt, der auf einer einstellbaren Basis (54) mit einem Kegelantriebsrad (56) gelagert ist, das an der Treibwelle hievon befestigt ist, die sich in konstantem Eingriff mit einem angetriebenen Kegelrad (58) befindet, das am unteren Endteil des 40 Schaftes befestigt ist. Der Motor (52) weist vorzugsweise eine variable Geschwindigkeit auf, um regulierte Variationen der Rotationsgeschwindigkeit des Schaftes vorzusehen.

Um eine Längsausdehnung und Kontraktion des Schaftes und Änderungen der vertikalen Anordnung der von diesem vorstehenden Rührarme als Reaktion auf Änderungen der Temperatur innerhalb der Etagenherdvorrichtung vorzusehen, sind die Basis (54) und das nach außen vorstehende Ende des Schaftes (34) auf einstellbaren Gestellen 45 (60) angeordnet, die von einem flüssigkeitsbetätigten Zylinder (62) zum selektiven Variieren der Höheder Basis (54) unterstützt werden, um eine geeignete Stellung der Rührzähne (50) in bezug auf die oberen Flächen der Herde innerhalb der Vorrichtung zu gewährleisten.

Gemäß der spezifischen in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist das Innere der Vorrichtung in eine obere Vorheiz- und Entwässerungskammer und einer unteren Reaktionskammer geteilt. Die Vorheizkammer besteht aus mehreren 50 übereinanderliegenden, im Winkel geneigten ringförmigen Herden (64), die sich nach unten zur Peripherie der Reaktionskammer neigen. Die obere Vorheizkammer ist mit einer kreisförmigen zylindrischen Auskleidung (66) versehen, die radial innen im Abstand von der Wand (14) des Mittelteiles angeordnet ist und an der die im Winkel geneigten Herde (64) befestigt sind. Das oberste Ende der Auskleidung (66) ist mit einem nach außen geneigten Teil (68) ausgebildet, um das Eindringen von minderwertigen festen Brennstoff als Zufuhrmaterial zwischen dem 55 ringförmigen Raum zwischen der Auskleidung und der Wand (14) des Mittelteiles zu verhindern. Der oberste Herd (64), wie in Fig. 1 dargestellt, ist an seiner Peripherie mit der Auskleidung (66) verbunden und erstreckt sich nach oben und nach innen zum Rotationsschaft (34). Der Herd (64) endet in einer nach unten gerichteten kreisförmigen -4-

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Umlenkplatte (70), die einen ringförmigen Schacht definiert, durch den dasZufuhrmaterial kaskadenartig nach unten auf den inneren Teil des darunter liegenden ringförmigen Herdes fällt Der nach unten geneigte ringförmige Heid (64), der unterhalb des obersten Hades (64) angeoidnet ist, ist an der Auskleidung (66) befestigt und wird mittels Klammem (72) von dieser in winkeligen Abständen längs dieser getragen. Der zweite ringförmige Herd (64) ist wie 5 am besten aus Fig. 3 «sichtlich ist mit mehreren Öffnungen (73) rund um die Peripherie desselben ausgebildet durch welche das Zufuhrmaterial in kaskadenartiger Weise zum nächsten darunter liegenden Herd entladen wird. Gemäß der vorhergehenden Anordnung wird ein feuchter minderwertiger fester Brennstoff als Zufuhrmaterial, das durch den Einlaß (24) eingebracht wird, durch die Umlenkplatte (26) zu der Außenperipherie des obersten Herdes (64) gelenkt und danach nach oben und innen zu mittels der Rührzähne (50) in eine Stellung oberhalb der kreisförmigen Um-10 lenkplatte (70) transportiert, wodurch es nach unten zum darunter liegenden Herd fällt Ähnlich transportieren die Rührzähne (50) am zweitobersten Herd das Zufuhrmaterial nach unten und nach außen längs der oberen Fläche des Herdes zur Endentladung durch die Öffnungen (73) rund um die Peripherie desselben. Das Zufuhrmaterial strömt weiter nach unten in alternierender kaskadenartiger Weise nach innen und außen, wie durch die Pfeile in Fig. 1 angegeben, und wird letztlich in die untere Reaktionskammer entladen. 15 Während seiner kaskadenartigen Abwärtsbewegung befindet sich das Zufuhrmaterial in Berührung mit der

Aufwärtsbewegung der im Gegenstrom strömenden erhitzten Reaktionsgase, was eine Vorerhitzung desselben auf eine Temperatur im allgemeinen von 93 bis 260 °C bewirkt. Um einen innigen Kontakt des Zufuhrmaterials mit den sich nach oben bewegenden Reaktionsgasen zu gewährleisten, sind ringförmige Umlenkplatten (72) unmittelbar oberhalb der Rührarme (48) über zumindest einige der im Winkel geneigten Herde (64) angeordnet, um die Strömung 20 derartiger heißerReaktionsgase auf einen kurzen Abstand unmittelbarbenachbartderoberenFlächederringförmigen

Heide und in Wärmeaustauschbeziehung mit dem darauf befindlichen Zufuhrmaterial zu beschränken. Ein Vorerhitzen des Zufuhrmaterials wird zum Teil durch die Kondensation kondensierbarer Teile des Reaktionsgases, wie Dampf an den Oberflächen des kalten hereinkommenden Zufuhrmaterials, sowie durch direkten Wärmeaustausch erzielt. Die kondensierten Flüssigkeiten sowie das im hereinkommenden Zufuhrmaterial chemisch gebundene 25 freigesetzte Wasser strömen nach unten und nach außen längs der im Winkel geneigten Herde und werden an der Peri pherie jener Herde entfernt, die an ihren äußersten Enden mit der kreisförmigen Auskleidung durch eine ringförmige Ablaufirinne (74) verbunden sind, die mit einem Sieb (76), wie einem Johnson-Sieb, über ihrem Einlaßende versehen ist, welches durch ein Schabelement oder eine Drahtbürste (77) am äußersten Rührzahn am benachbarten Rührarm kontinuierlich gereinigt werden kann. Die ringförmigen Rinnen (74) sind mit Fallröhren (78) verbunden, die in-30 nerhalb des ringförmigen Raumes zwischen der Auskleidung (66) undder Wand (14) des Mittelteils angeordnet sind, und die Flüssigkeit wird aus dem Reaktionsbehälter durch einen Kondensatauslaß (80) entfernt, wie in Fig. 1 gezeigt Die gekühlten Reaktionsgase, die durch die Vorheizkammer nach oben strömen, werden schließlich vom oberen Teil (12) des Druckbehälters durch den mit Flanschen versehenen Auslaß (28) entfernt

Das vorerhitzte und teilweise entwässerteZufuhrmaterial strömt unter kontinuierlich reguliertem erhöhten Druck 35 vom untersten Herd in der Vorheizkammer zum obersten ringförmigen Herd (82) innerhalb der Reaktionskammer und wird weiter auf Temperaturen im allgemeinen von 204 bis zu650°C oder höher erhitzt Die ringförmigen Herde (82) in der Reaktionskammer sind im wesentlichen horizontal angeordnet und alternierende derselben sind mit ihrer Peripherie gegen eine kreisförmige zylindrische feuerfeste Auskleidung (84) an der Innenwand (14) des Mittelteils abgedichtet. Die Rührzähne (50) an den Rührarmen (48) in der Reaktionskammer bewirken auf ähnliche Weise eine 40 alternierende radiale Ein- und radiale Auswärtsbewegung des Zufuhrmaterials durch die Reaktionskammer in kaskadenaitiger Weise, wie durch die Pfeile in Fig. 1 angegeben. Das im wesentlichen feuchtigkeitsfieie und thermisch verbesserte feste Reaktionsprodukt wird am Mittelteil des untersten Herdes (82) in einen konischen Schacht (86) entladen und vom Druckbehälter durch einen mit Flanschen versehenen Produktauslaß (88) entfernt

Um weiteren Wärmeverlust aus dem Druckbehälter zu vermindern, sind der zylindrische Teil sowie der Unterteil 45 (16) mit einer äußeren Isolierschicht (90) von gemäß dem Stand der Technik bekannter Art versehen. Der Mittelteil ist vorzugsweise auch mit einer Außenumhüllung (92) versehen, um die darunter befindliche Isolierung zu schützen.

Das Erhitzen des Zufuhrmaterials innerhalb der Reaktionskammer kann durch darin befindliche elektrische Heizelemente, durch einen Mantel, der die Peripherie der Wand (14) des Mittelteils, durch den eine Wärmeaustauschflüssigkeit zirkuliert wird, umgibt, oder andererseits gemäß da1 in Fig. 1 gezeigten Anordnung durch eine 50 periphere rohrförmige Wärmeaustauschanordnung, die aus einem spiralförmigen Rohrbündel (94), das der Innen fläche der feuerfesten Auskleidung (84) benachbart ist, sowie einem querliegenden Wärmeaustauscher, der mehrere U-förmige Rohre (96) aufweist, die horizontal über den Drackbehälier in einer Stellung unmittelbar unterhalb der darin befindlichen ringförmigen Herde (82) vorstehen, besteht, erzielt werden. Das Rohibündel (94) des peripheren Wärmeaustauschers ist mittels eines mit Flanschen versehenen Einlasses (98) und eines mit Flanschen versehenen 55 Auslasses (100) mit einer äußeren Zufuhr von Wärmeübertragungsflüssigkeit, wie komprimiertem Kohlendioxid oder dgl. Übertragungsflüssigkeiten, verbunden. Die U-förmigen Rohre (96) des querliegenden Wärmeaustauschers sind, wie am besten aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, mit einer Einlaß- und einer Auslaßrohrverbindung (102) bzw. -5-

AT 395 318 B (104) verbunden, die ihrerseits mit einem mit Flanschen versehenen Einlaß (106) und einem mit Flanschen versehenen Auslaß (108) verbunden sind, die sich durch die Wand des Druckbehälters erstrecken. Das periphere und querliegende Wärmeaustauschsystem kann mit der gleichen Wärmeaustauschflüssigkeitsquelle verbunden sein oder andererseits, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, wie weiter schematisch in Fig. 4 dargestellt, mit separaten 5 Wärmequellen verbunden sein, was die unabhängige Regulierung jedes Systems ermöglicht, um die gewünschte Erhitzung und thermische Umstrukturierung des Zufuhrmaterials in der Reaktionskammer zu erzielen.

Beim Betrieb, und mit speziellem Bezug auf das Strömungsdiagramm der Fig. 4 der Zeichnung, wird ein geeigneter feuchter minderwertiger fester Brennstoff als Zufuhrmaterial von einem Lagertrichter (110) durch einen geeigneten Druckverschluß (111) unter Druck in den Einlaß (24) des Druckbehälters (10) eingeführt. Das feuchte 10 rohe Zufuhrmaterial wird durch die obere Vorheizkammer (112), wie oben beschrieben, und in Wärmeaustausch- berührung mit den sich nach oben bewegenden Reaktionsgasen nach unten befördert, um ein Vorerhitzen des Zufuhrmaterials auf eine Temperatur im allgemeinen von 93 bis260°Cauf eine Weise, wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, zu bewirken. Danach strömt das vorerhitzte und teilweise entwässerte Zufuhrmaterial nach unten in die untere Reaktionskammer (114) der Etagenherdvorrichtung, in der es auf eine erhöhte Temperatur im 15 allgemeinen von204bis 6S0 °C erhitzt wird, um eine regulierte thermische Umstrukturierung oderteilweisePyrolyse desselben, begleitet von einer Verdampfung von praktisch der gesamten darin befindlichen Restfeuchtigkeit sowie von organischen flüchtigen Bestandteilen und Pyrolysereaktionsprodukten zu bewirken. Der Druck innerhalb der Vorrichtung wird im allgemeinen in einem Bereich von 21 bis 210 bar oder höher in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Zufuhrmaterials und der erwünschten thermischen Umstrukturierung desselben reguliert, um das 20 gewünschte feste Endreaktionsprodukt zu bilden. Die Zahl von ringförmigen Herden in der Vorheizkammer und in der Reaktionskammer der Vorrichtung wird in Abhängigkeit von der Dauer der erwünschten Behandlung gewählt, um eine Verweilzeit des Materials in der Reaktionskammer vorzusehen, die im allgemeinen nur etwa 1 min bis etwa 1 h oder längerbeträgL Das resultierende thermisch verbesserte feste Reaktionsprodukt wird vom Produktauslaß (88) im Unterteil des Reaktor entladen und in einem Kühler (116) weiter auf eine Temperatur abgekühlt, bei der das feste 25 ReaktionsproduktinBerührungmitderAtmosphäreohne Verbrennung oder schädliche Wirkungen entladen werden kann. Im allgemeinen ist ein Kühlen des festen Reaktionsproduktes auf eine Temperatur von weniger als 260 °C, üblicherweise Temperaturen unterhalb etwa 148 °C adäquat Die Entladeleitung vom Produktauslaß (88) ist ebenfalls mit einem Druckverschluß (118) versehen durch den das Reaktionsprodukt strömt, um Druckverlust aus der Vorrichtung zu vermeiden. 30 Die gekühlten Reaktionsgase werden vom oberen Ende der Vorrichtung durch den mit Flanschen versehenen

Auslaß (28) entfernt und strömen durch ein Druckablaßventil (120) zu einem Kondensator (122). Im Kondensator (122) werden die organischen und kondensierbaren Teile des Reaktionsgases kondensiert und als Nebenproduktkondensat entfernt. Der nicht-kondensierbare Teil des Gases, der Produktgas aufweist, wird entfernt und kann wiedergewonnen und zum Ergänzen der Heizerfordernisse der Vorrichtung verwendet werden. Ähnlich 35 wird der von der Vorrichtung in der Vorheizkammer entfernte flüssige Teil durch ein geeignetes Druckablaßventil (124) entfernt und als Abwasser abgeleitet. Das Abwasser enthält oft wertvolle gelöste organische Bestandteile und kann weiter zum Extrahieren derselben behandelt werden, oder es kann gemäß einer Alternative das Abwasser einschließlich der gelösten organischen Bestandteiledirektzum Bilden einerwässerigen Aufschlämmung verwendet werden, die Teile des zerkleinerten festen Reaktionsproduktes enthält, um einen Transport derselben zu einer von 40 der Vorrichtung entfernten Stelle zu erleichtern.

Weiterhin zeigt das Schema der Fig. 4 schematisch Hilfsheizsysteme zum Rückzirkulieren des flüssigen Wärmeübertragungsmediums durch die peripheren und querliegenden Wärmeaustauschteile der Reaktionskammer (114). Wie gezeigt, weist das periphere Wärmeaustauschsystem eine Pumpe (126) zum Zirkulieren der Wärmeübertragungsflüssigkeit durch einen Wärmeaustauscher oder Ofen (128) auf, um das Wiedererhitzen der-45 selben zu bewirken, und zum Entladen in das Rohrbündel in der Reaktionskammer. Ähnlich ist das querliegende Wärmeaustauschsystem mit einer Rückzirkulierungspumpe (130) und einem Ofen (132) zum Zirkulieren und Wiedererhitzen der Wärmeübertragungsflüssigkeit zum Entladen in die U-förmigen Rohre in der Reaktionskammer (114) versehen.

Die Etagenherdvorrichtung und das Verfahren, wie sie oben gezeigt und beschrieben sind, sind besonders ge-50 eignet zum Behandeln von minderwertigen festen Brennstoffen oder Mischungen derartiger Brennstoffe der allgemeinen oben beschriebenen Arten, die im allgemeinen dadurch gekennzeichnet sind, daß sie einen relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt in ihrem Rohzufuhrstadium aufweisen. Der hier verwendete Ausdruck „minderwertiger fester Brennstoff* bezeichnet Materialien, die reich an Kohlenstoff sind, und umfaßt natürlich vorkommende Ablagerungen sowie Abfallmaterialien, die in der Land- und Forstwirtschaft auftreten. Typischerweise sind derartige 55 Brennstoffe subbituminöse Kohlen, Kohlen vom Lignittyp, Torf, Zelluloseabfallmaterialien, wie Sägemehl, Rinden,

Holz- reste, -zweige und -Schnitzel von der Holzverarbeitung und von Sägemühlen, landwirtschaftliche Abfallmaterialien, wie Baumwollpflanzenstengel, Nußschalen, Maishüllen, Reisschalen oder dgl., und städtische -6-

AT395 318B feste Abfallpulpe, aus der metallische Verunreinigungen entfernt wurden, mit einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 50 %-Masse, typischerweise etwa 25 %-Masse. Die erfindungsgemäße Etagenherdvonichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind zum Behandeln und Verbessern derartiger Zellulosematerialien unter den Bedingungen und Verfahrensparametem, wie in den US-PS 4 052168,4126 519,4129 420,4127 391 und 4 477 257 beschrieben, außerordentlich gut geeignet.

Ein typisches Beispiel der Betriebsweise der Etagenherdvorrichtung gemäß der Ausführungsform von Fig. 1 zum Verbessern einer subbituminösen Kohle mit einem Feuchtigkeitsgehalt im Rohzufuhrstadium von annähernd 30 %-Masse wird im folgenden beschrieben. Die rohe Zufuhrkohle wird vom Zufuhrtrichter (110), wie in Fig. 4 dargestellt, durch den Druckverschluß (111) bei einer Temperatur oberhalb 15 °C und bei Atmosphärendruck in die Vorrichtung eingeführt, die bei einem Druck von etwa 58 bar gehalten wird. Die Zufuhrkohle wird in der Vorheizkammer (112) der Vorrichtung von etwa 15 °C während ihrer Abwärtsbewegung durch diese erhitzt und gelangt mit einer Temperatur von etwa 260 °C in die Reaktionskammer (114). Das aus der Vorheizkammer abgelassene Abwasser wird bei einer Temperatur von etwa 161 °C und bei einem Druck von etwa 58 bar entfernt, während Produktgas ebenfalls vom oberen Teil der Vorheizkammer bei einer Temperatur von etwa 161 °C bei einem Druck von etwa 58 bar entfernt wird. Das Reaktionsgas von der Reaktionskammer gelangtmit einer Temperatur von etwa260°C und einem Druck von etwa 58 bar in den unteren Teil der Vorheizkammer. Das resultierende feste Reaktionsprodukt wird vom Boden der Reaktionskammer bei einer Temperatur von etwa 380 °C und einem Druck von etwa 58 bar entfernt und wird anschließend auf eine Temperatur von etwa 93 °C gekühlt und bei Atmosphärendruck entladen.

Eine typische Masseströmungsrate des Zufuhrmaterials und der verschiedenen Prcduktströme, ausgedröckt in kg/h, umfaßt 23347 kg/h Zufuhrmaterial enthaltend 7238 kg/h Wasser. Das gewonnene Abwasser beträgt 9220 kg/h während das Produktgas 2517 kg/h zusätzlich zu 149 kg/h Dampf umfaßt. Das feste aus der Vorrichtung entladene Produkt umfaßt 11507 kg/h und das Nettoproduktgas nach Entfernen der kondensierbaren Teile umfaßt 2517 kg/h zusätzlich zu 149 kg/h Wasser.

Ein Wärmeausgleich des obigen Verfahrens umfaßt die rohe feuchte Kohlezufuhr enthaltend 786 065 U/h, die der Vorrichtung zugeführt wird, wobei das auf 93 °C gekühlte feste Reaktionsprodukt 1348 867 U/h enthält. Das gewonnene Produktgas weist einen merkbaren Heizwert von 1 130 825 kJ/h auf, während das entfernte heiße Abwasser 6 283 072 kJ/h enthält.

Die obige Verfahrensfolge bzw. die obigen Verfahrensbedingungen sind typisch zum Behandeln von subbituminösen Kohlen und es ist klar, daß die speziellen Temperaturen in den verschiedenen Zonen der Vorrichtung, der verwendete Druck und die Verweilzeit des Zufuhrmaterials innerhalb der verschiedenen Kammern variiert werden können, um die erforderliche thermische Verbesserung und/oder chemische Umstrukturierung des Zellulosezufuhrmaterials in Abhängigkeit von seinem anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt, dem allgemeinen chemischen Aufbau und seinem Kohlenstoffgehalt sowie von den gewünschten Charakteristika des gewonnenen festen Reaktionsproduktes abhängen. Demgemäß kann die Voiheizkammer der Vorrichtung reguliert werden, um ein Vorerhitzen des hereinkommenden Zufuhrmaterials mitRaumtemperaturauf eineerhöhteTemperatur im allgemeinen von etwa 93 bis zu etwa 260 °C zu bewirken, worauf es beim Einlangen in die Reaktionskammer weiter auf eine Temperatur bis zu etwa 650 °C oder darüber erhitzt wird. Der Druck innerhalb der Vorrichtung kann ebenfalls innerhalb eines Bereiches von etwa 21 bis etwa 210 bar variiert werden, wobei Drücke von etwa 42 bis etwa 105 bar typisch sind.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird, wie am besten aus Fig. 5 hervorgeht, eine andere Anordnung erläutert, in der die Vorheizkammer durch eine geneigte Kammer (134) gebildet wird, deren oberes Auslaßende über einen Flansch (136) mit einem mit Flanschen versehenen Einlaß (138) eines Behälters (140), der die Reaktionskammer bildet, verbunden ist. Die Kammer (134) weist an ihrem unteren Endteil einen Einlaß (142) auf, durch welchen der feuchte minderwertige feste Brennstoff als Zufuhrmaterial hereinkommt, unddieses wird durch eine Schneckenzufuhrvorrichtung oder einen Verschlußtrichter (144) unter Druck in das untere Ende der Kammer befördert Das Zufuhrmaterial wird unter Druck durch die Kammer (134) mittels eines Schneckenförderers (146), der sich über die Länge derselben erstreckt nach oben befördert. Das obere Ende des Schneckenförderers ist durch eine Endkappe (148), die am oberen Ende der Kammer mit Bolzen befestigt ist und an ihrem unteren Ende mittels einer Dichtungs· und Traganordnung (150), die an einem Flansch angeordnet ist, der mit dem unteren Ende der Kammer durch Bolzen verbunden ist befestigt Der vorstehende Endschaft des Schneckenförderers (146) ist mittels einer Kupplung (152) mit einem Elektromotor (154) mit variabler Geschwindigkeit verbunden.

Das obere Ende der Kammer (134) ist mit einem mit Flanschen versehenen Auslaß (156) versehen, der mit einer Berstplatte oder einem anderen geeigneten Druckablaßventil zum Ablassen von Druck aus der Etagenherdvorrichtung bei einem vorherbestimmten übermäßigen Druckniveau versehen werden kann. Der untere Teil der geneigten Kammer ist mit einem zweiten mit Flanschen versehenen Auslaß (158) versehen, der mittels eines geeigneten durchlöcherten Siebes, wie eines Siebes vom Johnson-Typ, in der Wand der Kammer (134) befestigt ist, -7-

AT 395 318 B durch welchen die nicht-kondensierbaren Gase vom System entfernt werden. Der mit Flanschen versehene Auslaß (158) ist in einer Anordnung, wie in Fig. 4 gezeigt, an ein Ventil (120) an ein Produktgasbehandlungs- und -gewinnungssystem angeschlossen.

Das Vorerhitzen und teilweise Entwässern des minderwertigen festen Brennstoffes, der durch die geneigte 5 Kammer (134) nach oben befördert wird, wird als Reaktion auf den Gegenstrom der Reaktionsgase, die vom Behälter (140) durch den mit Flanschen versehenen Einlaß (138) nach außen entfernt werden, bewirkt. Wie im Falle der an Hand da1 Fig. 1 beschriebenen Ausführungsfarm wird ein Voierhitzen des Zufuhrmaterials zum Teil durch Kondensation von kondensierbaren Teilen des Reaktionsgases, wie Dampf an den Oberflächen des kalten hereinkommenden Zufuhrmaterials sowie durch direkten Wärmeaustausch erzielt. Ein Vorerhitzen des Zufuhrmaterials 10 wird im allgemeinen auf eine Temperatur von 93 bis zu 260 °C bewirkt Die kondensierten Flüssigkeiten und das chemisch gebundene Wasser, das während des Vorerhitzens und Kompaktierens des minderwertigen festen Brennstoffes in der Kammer (134) freigesetzt wird, fließen nach unten ab und werden vom unteren Teil der Kammer durch eine Öffnung (160) auf eine Weise, wie oben im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben, der mit einem geeigneten Ventil (124) zur Abwasserbehandlung und -gewinnung versehen ist entfernt. Die der Öffnung (160) 15 benachbarte Wand der Kammer (134) ist mit einem geeigneten durchlöcherten Sieb, wie einem Sieb vom Johnson-

Typ, versehen, um das Entweichen des festen Teiles des Zufuhrmaterials minimal zu halten.

Der in Fig. 5 gezeigte Behälter (140) weist eine Struktur ähnlich der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung auf, mit der Ausnahme, daß das Innere der Vorrichtung eine Reaktionskammer bildet und keine im Winkel geneigten Herde (64), wie in Fig. 1 gezeigt in der oberen Vorheizkammer desselben verwendet werden. Der Behälter (140) weist eine 20 ähnliche Konstruktion auf und umfaßt einen kuppelförmigen oberen Teil (162), der mit einem kreisförmigen zylindrischen Mittelteil (164) gasdichtmittelsringförmiger Flansche (166) verbunden ist Ein ringförmiger Anschlag (168) istam inneren Mittelteil des kuppelförmigen Teiles (162) zur Aufnahme eines Lagers (170) vorgesehen, in dem das obere Ende eines Rotationsschaftes (172) befestigt ist der mehrere Rührarme (174) entsprechend der vorher im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Anordnung trägt Jeder Rührarm weist mehrere im Winkel angeordnete 25 Rührzähne (176) zum radialen Befördern des Zufuhrmaterials radial nach innen und außen über mehrere vertikal im

Abstand angeordnete Herde (178) auf.

Gemäß der vorhergehenden Anordnung gelangt das vorerhitzte und teilweise entwässerte Zufuhrmaterial, das vom oberenEnde der im Winkel geneigten Kammer (134) entladen wird, durch den mit Flanschen versehenen Einlaß (138), der mit einem Schacht (180) zum Verteilen des Zufuhrmaterials über den obersten Herd (178) ausgestattet ist, 30 in den Behälter. Als Reaktion auf die Rotation der Rührarme strömt das Zufuhrmaterial in kaskadenartiger alternierender Weise, wie vorher beschrieben und in Fig. 5 mit Pfeilen angedeutet, nach unten. Da der untere Teil des Behälters (140) im wesentlichen mit dem in Fig. 1 gezeigten identisch ist, wird er nicht weiter erläutert. Die Antriebsanordnung und die Lageranordnung, wie in Fig. 1 erläutert, können in zufriedenstellender Weise zum Lagern des Behälters (140) angewendet werden. 35 Wie im Falle der Anordnung der Fig. 1 ist der Behälter (140) mit einer zylindrischen Auskleidung (182) versehen, die die Innenwand der Reaktionskammer bildet, die mit einer äußeren Isolierschicht (184) zwischen der Wand (164) versehen ist In ähnlicher Weise kann die Außenfläche der Wand und des kuppelförmigen oberen Teiles mit einer Isolierschicht (186) versehen sein, um Wärmeverlust minimal zu halten.

Inderin Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wird das Zufuhrmaterial auf der oberen Fläche jedes der Herde (178) 40 durch eine elektrische Heizvorrichtung, die schematisch bei (188) gezeigt ist erhitzt, die vollständig von einem ringförmigen leitfähigen Schild (190) umgeben ist der an der Unterseite des Herdes befestigt ist Der Schild (190) verhindert die Ablagerung von Teeren und anderen thermischen Abbauprodukten an den Heizelementen, die sonst die Effizienz der Wärmeübertragung vermindern würden. Die Verwendung derartiger Schilder (190) ist in gleicher Weise im Zusammenhang mit der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform zum Umhüllen der Rohre (94) und (96) 45 anwendbar, um dementsprechend die Ablagerung von Kohlenstoff und anderem Fremdmaterial darauf zu verhin dern.

Gemäß der Anordnung von Fig. 5 werden zumindest die unteren Flächen der ringförmigen Schilde (190) mittels geeigneter Schäbelemente, vorzugsweise Drahtbürsten, wie bei (192) angedeutet gereinigt die am oberen Ende der Rührarme(174) befestigt sind undsichradialentlangdieser erstrecken. Demgemäß bewirkt die Rotation des Schaftes SO (172) und der Rührarme daran eine kontinuierliche Reinigung der Unterseite der Schilde, wodurch eine effiziente Wärmeübertragung von den damit umhüllten Heizelementen gewahrt bleibt

Es ist weiterhin möglich, daß nach längerem Betrieb eine unerwünschte Ansammlung von Teeren und anderem Material an den Innenflächen der in den Fig. 1 und 5 illustrierten Vorrichtungen bzw. Behälter treten kann. In einem derartigen Fall kann deren Inneres gereinigt werden, indem das weitere Einführen von Zufuhrmaterial angehalten 55 wird und, nachdem das letzte Produkt durch den Auslaß geströmt ist, kann Luft in deren Inneres eingeleitet werden, was Oxidation und Entfernung der angesammelten kohlenstoffhaltigen Ablagerungen bewirkt

Gemäß der in Fig. 5 gezeigten Anordnung ist der Behält»1 (140) vorzugsweise auch mit einem mit Flanschen -8-

Claims (7)

1. AT395 318B versehenen Auslaß (194) imkuppelförmigen Oberteil desselben versehender mit einer geeigneten Berstscheibe oder einem Druckablaßsystem auf ähnliche Weise wie der Auslaß (156) an der Kammer (134) verbunden ist Die Arbeitsbedingungen der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung sind im wesentlichen die gleichen, wie sie vorher im Zusammenhang mit der Vorrichtung von Fig. 1 beschrieben sind, um ein verbessertes, chemisch umstrukturiertes 5 teilweise pyrolysiertes Produkt zu bilden. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die oben dargelegten bevorzugten Ausführungsformen beschränkt Es ist klar, daß Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. 10 PATENTANSPRÜCHE 1. Etagenherdvorrichtung zur Wärmebehandlung von minderwertigen festen Brennstoffen, wie Kohlen von Lignit- Typ, subbituminösen Kohlen, Zelluloseabfall- und Zellulosematerialien, Holzresten, landwirtschaftlichen Abfallmaterialien und städtischer fester Abfallpulpe, unter Druck, die eine Vorheizkammer mit einem Einlaß an einem Ende derselben zum Aufnehmen von Zufuhrmaterial und einen Auslaß am anderen Ende derselben zum Entladet des vorerhitzten Zufuhrmaterials, eine Fördereinrichtung zum Befördern des Zufuhrmaterials durch die 20 Vorheizkammer vom Einlaß zum Auslaß, eine Ableitvorrichtung im oberen Teil der Vorheizkammer zum Entfernen von darin befindlichen Gasen, einen Behälter mit mehreren übereinander angeordneten ringförmigen Herden in Veibindung mit dem Auslaß der Vorheizkammer, Rührer oberhalb jedes Herdes zum Befördern des Materials radial längs jedes Herdes in alternierender Ein- und Auswärtsrichtung zum Bewirken einer kaskadenartigen Abwärtsbewegung des Zufuhrmaterials von einem Herd zum nächsten darunter befindlichen Herd, eine Einrichtung zum 25 Aufwärtsbewegen der Gase durch die übereinander angeordneten ringförmigen Herde und durch die Vorheizkammer in Gegenstromrichtung zur Bewegung des Zufuhrmaterials und zum Auslaß; und eine Entladeeinrichtung unterhalb der ringförmigen Herde aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Voiheizkammer (134) und der Behälter (140) zur Wärmebehandlung unter Druck der minderwertigen festen Brennstoffe unter Druck gesetzt sind, wobei der Einlaß (142) der Vorheizkammer das Zufuhrmaterial unter Druck aufhimmt, und daß die Vorheizkammer eine 30 Ableiteinrichtung (160) zum Entfernen von Flüssigkeit unter Druck aus der Vorheizkammer (134) aufweist, wobei der Auslaß (156) in der Vorheizkammer (134) flüchtige Gase unter Druck daraus entfernt, und daß die Vorrichtung eine Heizvorrichtung (188) im Behälter im Bereich jedes der Herde zum unabhängigen und allmählichen Erhitzen des Zufuhrmaterials auf den Herden auf eine regulierte erhöhte Temperatur unter Bildung von flüchtigen Gasen und eines restrukturierten Brennstoffes aufweist, wobei die Entladeeinrichtung (86,88) den restrukturierten Brennstoff 35 aus dem Behälter entfernt
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorheizkammer und der Behälter eine unter Druck stehende Kammereinheit bilden, wobei sich die Vorheizkammer am Oberteil der unter Druck stehenden Kammer befindet und eine Vielzahl von übereinander angeordneten oberen Herden (64) aufweist, die nach unten zur 40 Peripherie der Kammer in einem Winkel geneigt sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvomchtung (188) peripher rund um das Innere des Behälters angeordnet ist
4. 4. Vorrichtung nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (188) quer in Abständen innerhalb des Inneren des Behälters und der Unterseite jedes der Herde im Behälter benachbart angeordnet ist
5. 5. Vernichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (188) innerhalb eines leitfähigen Schutzschildes (84) angeordnet ist und Schaber (77) an den Rührern zum Entfernen von Ablagerungen 50 von zumindest einem Teil der Außenflächen des Schildes vorgesehen sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (54,60,62) zum vertikalen Justieren der Rührer in Bezug auf die oberen Flächen der Herde vorgesehen sind.
7. 7. Verfahren zur Wärmebehandlung von feuchten minderwertigen Brennstoffen, wie Kohlen von Lignit-Typ, subbituminösen Kohlen, Zelluloseabfall- undZellulosematerialien, Holzresten, landwirtschaftlichen Abfallmaterialien und städtischer fester Abfallpulpe, unter Druck unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden -9- AT395318B Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt: (a) Einführen von zu behandelndem feuchten Brennstoff alsZufuhrmaterial unter Druck in eine Vorheizkammer und Vorerhitzen des Zufuhrmaterials auf eine Temperatur von 93 bis 260 °C durch Gegenstromwärmeüber-tragungsberührung mit Reaktionsgasen, (b) Entfernen von in der Vorheizkammer vorhandener Flüssigkeit aus dieser Kammer unter Druck, (c) Einführendes vorerhitzten Zufuhrmaterials unter Druck in eine Etagenheidvorrichtung, die einen Druckbehälter mit mehreren übereinander liegenden ringförmig«! Herden aufweist, (d) Verteilen des vorerhitzten Zufuhrmaterials auf dem obersten Herd im Druckbehälter und Befördern des Zufuhrmaterials kaskadenartig von einem Herd zum nächsten darunter befindlichen Herd, (e) unabhängiges Erhitzen des Zufuhrmaterials im Behälter auf eine regulierte erhöhte Temperatur während eines Zeitraumes, derausreichendist, zumindest einen Teil der darin befindlichen flüchtigen Substanzen unterBildung von flüchtigen Gasen und eines festen restrukturierten Brennstoffes zu verdampfen, (f) Befördern der flüchtigen Gase im Gegenstrom zum Zufuhrmaterial durch den Druckbehälter und in die Vorheizkammer und (g) Entladen des festen restrukturierten Brennstoffes unter Druck aus dem Behälter. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -10-