CH714685A2 - Processes and devices for the pyrolysis of carbon-containing organic compounds for the production of liquid fuels, coke or charcoal and fuel gases. - Google Patents

Processes and devices for the pyrolysis of carbon-containing organic compounds for the production of liquid fuels, coke or charcoal and fuel gases. Download PDF

Info

Publication number
CH714685A2
CH714685A2 CH00237/18A CH2372018A CH714685A2 CH 714685 A2 CH714685 A2 CH 714685A2 CH 00237/18 A CH00237/18 A CH 00237/18A CH 2372018 A CH2372018 A CH 2372018A CH 714685 A2 CH714685 A2 CH 714685A2
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
pump
discharge
spiral
reactor
suspension
Prior art date
Application number
CH00237/18A
Other languages
German (de)
Inventor
Widmer Christian
Busarello Peter
Düsterloh Jürn
Rene Stammbach Marc
Original Assignee
Widmer Christian
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 Widmer Christian filed Critical Widmer Christian
Priority to CH00237/18A priority Critical patent/CH714685A2/en
Publication of CH714685A2 publication Critical patent/CH714685A2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/28Other processes
    • C10B47/32Other processes in ovens with mechanical conveying means
    • C10B47/44Other processes in ovens with mechanical conveying means with conveyor-screws
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/14Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot liquids, e.g. molten metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B55/00Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material
    • C10B55/02Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material with solid materials
    • C10B55/04Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material with solid materials with moving solid materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/04Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition
    • C10B57/06Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition containing additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B7/00Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/02Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Pyrolyse von kohlenstoffhaltiger Organik als Inputgut, aufgelöst in einer flüssigen, heissen Suspension im Temperaturbereich zwischen 260 bis 560 °C unter einem Überdruck zwischen 2.0 bis 25 bar und unter Sauerstoffausschluss zur Erzeugung von Flüssigkraftstoffen, Koks oder Holzkohle und Brenngase zur Deckung der Prozessenergie, wobei der Aufschmelz- und Crackprozess gemeinsam in einem Behälter erfolgt, welcher als volldurchmischter Schlaufenreaktor ausgebildet ist, und mit der Beimischung von Alkalimetallen Chlorid und Schwefel gebunden und als Schlacke ausgeschieden werden.Process and apparatus for pyrolysis of carbonaceous organic material as input material, dissolved in a liquid, hot suspension in the temperature range 260 to 560 ° C under an overpressure between 2.0 to 25 bar and with exclusion of oxygen to produce liquid fuels, coke or charcoal and fuel gases to cover the Process energy, wherein the melting and cracking process takes place together in a container which is designed as a fully mixed loop reactor, and bound with the admixture of alkali metals chloride and sulfur and eliminated as slag.

Description

Beschreibung [0001] Verfahren und Vorrichtung zur Pyrolyse von kohlenstoffhaltiger Organik.Description [0001] Method and device for pyrolysis of carbon-containing organics.

[0002] Aus der WO 2008/022 790 A2 ist ein Verfahren und Vorrichtung bekannt zur Aufbereitung von Kunststoffhaitigen Abfällen zur Verölung und Gewinnung von Dieselkraftstoff und Leichtsieder, dabei werden die Kunststoffgemische in der ersten Reaktorstufe bei 180 °C bis 250 °C aufgeschmolzen und in der zweiten Reaktorstufe bei ca. 400 °C gecrackt und die Crackgase einem Partialkondensator zugeführt, in welchem die langkettigen Polymere in den Crackreaktor rückgeführt und die kurzkettigen Polymere in einem Kondensator zu Flüssigtreibstoffen und Brenngasen aufgetrennt werden. Diese komplexe Verfahrensführung mit getrennten Aufschmelzbehälter und nachgeschaltener Crackanlage und Kondensatoren erfordern einen erheblichen vorrichtungstechnischen Aufwand.From WO 2008/022 790 A2 a method and device is known for the treatment of plastic-containing waste for the oiling and extraction of diesel fuel and low boilers, the plastic mixtures are melted in the first reactor stage at 180 ° C to 250 ° C and in the second reactor stage is cracked at approx. 400 ° C. and the cracked gases are fed to a partial condenser, in which the long-chain polymers are returned to the cracking reactor and the short-chain polymers are separated into liquid fuels and fuel gases in a condenser. This complex procedure with a separate melting tank and a downstream cracking plant and condensers requires considerable outlay on equipment.

[0003] Aus der CH 000 000 706 819 A2,000 000 706 818 A2 und 000 000 706 804 A2 ist ein Verfahren zum Aufschmelzen und Verölen von Mischkunststoffen bekannt in dem, unter Vakuum und Beimischung von Katalysatoren ein heisses Ölbad, mit horizontal liegenden Schraubenpumpen welche von einem Heizungsmantel umfasst sind, erwärmt und durchmischt und in den Ölkreislauf kontinuierlich eine Kunststoffschmelze zugeben wird.From CH 000 000 706 819 A2,000,000 706 818 A2 and 000,000 706 804 A2 a process for melting and oiling mixed plastics is known in which, under vacuum and admixing catalysts, a hot oil bath, with horizontally located screw pumps which are surrounded by a heating jacket, heated and mixed and a plastic melt is continuously added to the oil circuit.

[0004] Dabei erstreckt sich die Förderschnecke der Schraubenpumpe über die gesamte Länge des Hochtemperaturwärmetauschers.The screw conveyor of the screw pump extends over the entire length of the high-temperature heat exchanger.

[0005] Im Praxisbetrieb hat diese Anordnung aufgezeigt, dass die Crackgase sich in der liegenden Spirale aufgebaut haben und einen Gaszapfen über die gesamte Länge der Schneckenpumpe bildeten, sodass keine Flüssigkeit mehr gefördert und umgewälzt werden konnte.In practice, this arrangement has shown that the cracked gases have built up in the lying spiral and formed a gas spigot over the entire length of the screw pump, so that no more liquid could be pumped and circulated.

[0006] Auch bei einem Anstellwinkel von 45° aus der Horizontalen konnte keine nennenswerte Verbesserung festgestellt werden.Even at an angle of 45 ° from the horizontal, no significant improvement could be found.

[0007] Ein weiterer Versuchsaufbau mit einer vertikal stehenden, kurzen Spiralpumpe (22) oder einer Kanalradpumpe (92), welche das umzuwälzende Ölbad frei ansaugt und zugleich die sich bildenden Crackgase mitreisst und auch im Stillstand die aufsteigenden Gase unbehindert durch den Rotor strömen lässt, hat zu einem befriedigendem Ergebnis geführt dessen Resultate in der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Patentanspruch 14 und 15 hier vorgestellt werden.Another experimental setup with a vertically standing, short spiral pump (22) or a channel wheel pump (92), which sucks in the oil bath to be circulated freely and at the same time sweeps away the cracking gases that are formed, and also allows the rising gases to flow freely through the rotor even at a standstill, has led to a satisfactory result, the results of which are presented here in the combination of features of claim 1 and with respect to the device by the features of claims 14 and 15.

[0008] Die vorgestellte Verölungsanlage ist konzipiert für den Durchsatz von mechanisch aufbereitetem und getrocknetem Ersatzbrennstoff aus der Hausmüllsammlung oder dem Industrie- und Gewerbemüll, sowie nachwachsende Rohstoffe in Form von Energiepflanzen oder Reststoffe wie Fruchtbündel von der Palmölgewinnung oder Trester aus der Olivenölgewinnung, sowie auch Algen aus Meer oder Seen.The presented oiling system is designed for the throughput of mechanically processed and dried substitute fuel from household waste collection or industrial and commercial waste, as well as renewable raw materials in the form of energy crops or residues such as fruit bundles from palm oil extraction or pomace from olive oil extraction, as well as algae from sea or lakes.

[0009] Dabei können auch bis zu 10% des Eintragsgewichts auch Störstoffe wie Glas, Sand, Steine und Metalle enthalten sein, welche aber die Durchsatzleistung verringern bei gleichzeitiger Erhöhung der einzutragenden Wärmeenergie.Up to 10% of the entry weight may also contain contaminants such as glass, sand, stones and metals, but these reduce the throughput while increasing the heat energy to be entered.

[0010] Die Fig. 1 zeigt durch die Trennlinie (1) abgegrenzt das Feld mit dem Umfang des Patentanspruchs (3) und ausserhalb den Stand der Technik (2).Fig. 1 shows by the dividing line (1) delimited the field with the scope of claim (3) and outside the prior art (2).

[0011] Das Eintragsgut (5) wird der Materialaufbereitungsanlage (4) zugeführt und in der Aufbereitungsanlage (6) zu einem trockenen, kalibrierten und von Störstoffen (7) befreiten Inputgut (8) aufbereitet.The entry material (5) is fed to the material processing system (4) and processed in the processing system (6) to a dry, calibrated and free of impurities (7) input material (8).

[0012] Das Inputgut (8) und die zudosierten Alkalimetalle (7) werden über eine Eintrags- und Dosiervorrichtung dem Pyrolysereaktor (11) zugeführt, welche hier als Beispiel einer möglichen Ausführungsvariante über einen Extruder erfolgt.The input material (8) and the metered alkali metals (7) are fed to the pyrolysis reactor (11) via an entry and metering device, which takes place here as an example of a possible embodiment variant via an extruder.

[0013] Die Ansteuerung und Überwachung der Dosierung erfolgt über die Füllstandsmessung (38) mit welcher der Füllstand (36) im Pyrolysereaktor (11) durch die geregelte Dosiermenge das Inputgut (8) eingestellt und gehalten wird.The control and monitoring of the metering takes place via the fill level measurement (38) with which the fill level (36) in the pyrolysis reactor (11) is adjusted and held by the regulated metering quantity of the input material (8).

[0014] Der Reaktorraum (78) ist gefüllt mit einer Anfahr-Suspension (35) aus einem Gemisch von Schweröl und synthetischen Ölen, deren Siedepunkt bei über 600 °C liegt und auch beim Eintrag von Altölen oder Kunststoffgemischen, welche Leichtsieder und Lösungsmittel enthalten, wird die chemische und thermische Stabilität der Suspension (35) beibehalten, in dem bei Erhöhung der Prozesstemperatur auf >370 °C parallel dazu der Innendruck im Reaktor auf + 12 bis 15 bar angehoben wird, dadurch bleiben die flüchtigen Anteile des Mitteldestillat und Leichtsieder verflüssigt und reagieren mit den Alkalimetallen zur Bindung der Chlorid und Schwefelanteilen zu Sulfid, welches als Feststoff zusammen mit der Schlacke (84) aus dem Pyrolysereaktor (11) ausgetragen wird.The reactor chamber (78) is filled with a start-up suspension (35) from a mixture of heavy oil and synthetic oils, the boiling point of which is above 600 ° C and also when waste oils or plastic mixtures are added, which contain low boilers and solvents, The chemical and thermal stability of the suspension (35) is maintained by simultaneously increasing the internal pressure in the reactor to + 12 to 15 bar when the process temperature is increased to> 370 ° C. This keeps the volatile components of the middle distillate and low boilers liquefied and react with the alkali metals to bind the chloride and sulfur to sulfide, which is discharged as a solid together with the slag (84) from the pyrolysis reactor (11).

[0015] Diese Druckregulierung erfolgt über den Gasdruck der Crackgase (46) welche sich im Gasraum (34) vor dem Druckhalteventil (81) ansammeln und durch die Steuerung des Thermostat und Pressostat (83) wird gleitend das Druckhalteventil (81) geöffnet oder geschlossen, sodass bei einer gewählten Temperatur in der Suspension (35) von +260 °C der Haltepunkt bei 2.0 bar liegt und bei +560 °C beträgt der Haltedruck 25 bar.This pressure regulation takes place via the gas pressure of the cracking gases (46) which accumulate in the gas space (34) in front of the pressure holding valve (81) and the pressure holding valve (81) is smoothly opened or closed by the control of the thermostat and pressostat (83), so that at a selected temperature in the suspension (35) of +260 ° C the holding point is 2.0 bar and at +560 ° C the holding pressure is 25 bar.

[0016] Nachdem die heissen Crackgase (46) den Pyrolysereaktor (11) verlassen haben, werden diese in Kondensator (47) über die Kälteerzeugung (48) abgekühlt und das anfallende Kondensat in Form von Flüssigkraftstoffen (50) gesammelt und gelagert.After the hot cracking gases (46) have left the pyrolysis reactor (11), they are cooled in the condenser (47) via the refrigeration (48) and the condensate obtained is collected and stored in the form of liquid fuels (50).

[0017] Die nicht kondensierbaren und brennbaren Gase (51) werden zur Prozessenergieerzeugung der Wärmeerzeugungsanlage (53) zugeführt.The non-condensable and combustible gases (51) are supplied to the heat generation system (53) for process energy generation.

CH 714 685 A2 [0018] Bei einem Prozesstemperaturbedarf unter +300 °C kann als Wärmeträger ein Thermoöl eingesetzt werden. Bei Temperaturen über +300 °C wird vorteilhaft mit einer heissen und drucklosen Salzschmelze gearbeitet.CH 714 685 A2 [0018] If the process temperature is below +300 ° C, a thermal oil can be used as the heat transfer medium. At temperatures above +300 ° C it is advantageous to work with a hot and pressureless molten salt.

[0019] Der gesamte Reaktorraum (78) inklusive dem Sinkschlammaustrag (27) und dem Gas- und Flüssigkeitsdom (33) sind bis zum Füllstand (36) mit der Suspension (35) gefüllt und überlagert, sowie mit einem Doppelmantel (15) versehen und über ein Heizmedium (18) erwärmt und der gesamte Inhalt des Reaktorraums (78) kann über eine gemeinsame, am untersten Punkt (72) angebrachte Entleerung (76) evakuiert werden.The entire reactor chamber (78) including the sink sludge discharge (27) and the gas and liquid dome (33) are filled and overlaid with the suspension (35) up to the fill level (36), and provided with a double jacket (15) and heated via a heating medium (18) and the entire contents of the reactor space (78) can be evacuated via a common emptying (76) provided at the lowest point (72).

[0020] Mit der Anhebung des Betriebsfüllstandes (36) durch einblasen von Stickstoff (36.12) in den Pendelbehälter (36.7) wird im Pyrolysereaktor (11) der Staufüllstand (36.1) eingestellt und die Schwimmstoffe (31.1) in die Austragsspirale (37) gedrückt und in Förderrichtung (37.1) in den Sinkschlammaustrag (27) gefördert.With the increase in the operating level (36) by blowing nitrogen (36.12) into the shuttle tank (36.7) in the pyrolysis reactor (11), the accumulation level (36.1) is set and the floating substances (31.1) are pressed into the discharge spiral (37) and conveyed in the conveying direction (37.1) into the sink sludge discharge (27).

[0021] Die Austragsspirale (37) des horizontal liegenden Gas- und Flüssigkeitsdom (33) fördert die, aus dem Reaktorraum (78) aufsteigenden Schwebstoffe (31) in den darunterliegenden schräg angeordneten Sinkschlammaustrag (27) dessen Neigung (39) gegen die Horizontale zwischen 30° bis 50° beträgt und fördert mit der Austragsspirale (28) die Sinkstoffe (29) aus dem Reaktorraum (78) zusammen mit den eingeworfenen Schwebestoffen (31) als Schlammgemisch (30) über die Trennlinie (77) in den Abwurfschacht (41).The discharge spiral (37) of the horizontally lying gas and liquid dome (33) promotes the suspended matter (31) rising from the reactor chamber (78) into the sloping discharge (27) arranged obliquely underneath, the inclination (39) thereof of the horizontal between 30 ° to 50 ° and with the discharge spiral (28) conveys the sediments (29) from the reactor chamber (78) together with the suspended matter (31) as a sludge mixture (30) via the dividing line (77) into the discharge chute (41) ,

[0022] Das abgeworfene Schlammgemisch (30) aus dem Abwurfschacht (41) fällt in den darunter liegenden, horizontal angeordneten Trockner (42) dessen Leitrohr (14) von einem Doppelmantel (15) umschlossen ist, in welchem ein Heizmedium (18) fliesst und durch den Wärmeintrag (82) flüchtige Bestandteile in Form von Gasen oder Crackgas (46) über den Gasraum (40) in den Gasabzug (85) geführt werden.The discharged sludge mixture (30) from the discharge chute (41) falls into the horizontally arranged dryer (42) below, the guide tube (14) of which is enclosed by a double jacket (15) in which a heating medium (18) flows and volatile constituents in the form of gases or cracking gas (46) are led through the gas space (40) into the gas outlet (85) by the heat input (82).

[0023] Die trockenen Reststoffe (84) aus dem Schlammgemisch (30), bestehen aus Inertstoffen, Koks oder Holzkohle (29.1) und nicht crackbare Kohlenwasserstoffverbindungen und Metalle werden mit der Räumerspirale (28) aus dem Trockner (42) in die Schleuse (44) gefördert.The dry residues (84) from the sludge mixture (30) consist of inert materials, coke or charcoal (29.1) and non-crackable hydrocarbon compounds and metals are with the scraper spiral (28) from the dryer (42) into the lock (44 ) promoted.

[0024] Die Schleuse (44) besteht aus zwei, gegenseitig verriegelten gasdichten Schiebern, welche nach jedem Öffnungsund Schliessvorgang durch einpressen von Stickstoff (86) gespült und inertisiert werden.The lock (44) consists of two mutually interlocked gas-tight slides, which are flushed and inerted after each opening and closing process by injecting nitrogen (86).

[0025] Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Pyrolysereaktor (11) mit welchem die in der Fig. 1 beschriebenen Funktionen und Merkmale detailliert dargestellt sind.Fig. 2 shows a cross section through the pyrolysis reactor (11) with which the functions and features described in Fig. 1 are shown in detail.

[0026] Die Anordnung des Eintragstutzen (13) zur Beladung (10) mit Inputgut (8) und den Alkalimetallen (7) richtet sich nach der Beschaffenheit Inputgutes (8).The arrangement of the inlet nozzle (13) for loading (10) with input material (8) and the alkali metals (7) depends on the nature of the input material (8).

[0027] Besteht das Inputgut (8) aus Flüssigstoffen wie Altölen, Fetten und Speiseöl sowie vorgeschmolzenen und heissen Suspensionen (35), so werden diese über den Schmelzstoffstutzen (13.1) in das Steigrohr (11.1) des Pyrolysereaktors (11) eingetragen, welches unmittelbar über der Druckseite der Spiralpumpe (22) oder Kanalradpumpe (92) angeordnet ist.If the input material (8) consists of liquids such as waste oils, fats and cooking oil as well as pre-melted and hot suspensions (35), these are entered via the melt nozzle (13.1) into the riser pipe (11.1) of the pyrolysis reactor (11), which immediately is arranged above the pressure side of the spiral pump (22) or channel wheel pump (92).

[0028] Besteht das Inputgut (8) aus trockenen gehäckselten organischen Stoffgemischen wie Ersatzbrennstoffgemische aus dem aufbereitetem Hausmüll oder Landwirtschaftliche Abfallstoffe, wie Stroh und Oliven- oder Traubentrester, werden diese überden Feststoff stutzen (13.2) in das Fallrohr (11.2) des Pyrolysereaktor (11) eingetragen.If the input material (8) consists of dry chopped organic substance mixtures such as substitute fuel mixtures from the processed household waste or agricultural waste materials, such as straw and olive or grape pomace, they will be cut over the solid (13.2) into the downpipe (11.2) of the pyrolysis reactor (11 ) entered.

[0029] Die Fliessgeschwindigkeit der Kreislaufströmung (26) in den beheizten Leitrohren (14) und die Gegenströmung des Heizmediums (18) im Doppelmantel (15) beträgt je nach Beschaffenheit und spezifischen Wärmeinhalt des Inputgutes (35) zwischen 0.5 bis 2.0 m1 pro Sekunde bei einem Wärmeeintrag bei Mischkunststoffen von 0.5 bis 0.8 kW pro ein Kilogramm und bei einer Verweilzeit von 25 bis 120 Minuten bis der vollständige Übergang zu Crackgasen (46) mit einer Ausdehnung der Crackgase (46) im Reaktor von 0.2 bis 0.5m3 pro ein Kilogramm vollzogen ist.The flow rate of the circuit flow (26) in the heated guide tubes (14) and the counterflow of the heating medium (18) in the double jacket (15) is between 0.5 to 2.0 m 1 per second depending on the nature and specific heat content of the input material (35) with heat input from mixed plastics of 0.5 to 0.8 kW per one kilogram and with a residence time of 25 to 120 minutes until the complete transition to cracking gases (46) with an expansion of the cracking gases (46) in the reactor of 0.2 to 0.5m 3 per one kilogram is completed.

[0030] Der Antrieb (21) der Kratzspiralen (23) erfolgt über einen Getriebemotor, welcher die Drehrichtung (23.2) ändern, sowie auch eine Hubbewegung (23.1) ausführen kann, deren Funktionen in den Fig. 4 und 5 näher erklärt wird.The drive (21) of the scraper spirals (23) takes place via a geared motor, which can change the direction of rotation (23.2) and also perform a lifting movement (23.1), the functions of which are explained in more detail in FIGS. 4 and 5.

[0031] Die Ausdehnung der Crackgase (46) bei einer Suspension(35)-Temperatur von +400 °C beansprucht ca. 30% des Reaktorraum(78)-Volumens und erzeugt zusätzliche Turbulenzen und Verwirbelungen (75) der Suspension (35) an den Wärmetauscherflächen der Leitrohre (14) und trägt im Zusammenwirken mit der Kreislaufströmung (26) dazu bei den Wärmeeintrag in die Suspension (35) zu beschleunigen.The expansion of the cracking gases (46) at a suspension (35) temperature of +400 ° C takes up about 30% of the reactor space (78) volume and generates additional turbulence and turbulence (75) of the suspension (35) the heat exchanger surfaces of the guide tubes (14) and, in cooperation with the circulation flow (26), helps to accelerate the heat input into the suspension (35).

[0032] Um bei den Turbulenzen und Verwirbelungen (75) eine exakte Füllstandsmessung (38) vorzunehmen wird eine Messkammer (88) geschaffen, welche über ein Labyrinth, bestehend aus einem Staublech (87) mit dem Reaktorraum (78) hydraulisch verbunden ist und damit wird der Gasstrom an der Messkammer vorbeigeführt.In order to carry out an exact level measurement (38) in the event of turbulence and turbulence (75), a measuring chamber (88) is created, which is hydraulically connected to the reactor chamber (78) via a labyrinth, consisting of a storage plate (87), and thus the gas flow is led past the measuring chamber.

[0033] Je nach Beschaffenheit des Inputgutes (8) bilden sich Schwebestoffe (31), welche sich als Schwimmstoffe (31.1) an der Oberfläche des Betriebsfüllstandes (36) ansammeln und bei Bedarf durch anheben über die Anstauhöhe (36.2) auf den Staufüllstand (36.1) in den Bereich der Austragspirale (37) gedrückt und durch diese über den Gas- und Flüssigkeitsdom (33) aus dem Pyrolysereaktor (11) durch die Förderrichtung (37.1) der Austragspirale (37) und über den Sinkschlammaustrag (27) und dem Abwurfschacht (41) ausgetragen werden.Depending on the nature of the input material (8), suspended substances (31) are formed, which accumulate as floating substances (31.1) on the surface of the operating fill level (36) and, if necessary, raise the accumulation level (36.1.) To the accumulation level (36.2) ) pressed into the area of the discharge spiral (37) and through it through the gas and liquid dome (33) from the pyrolysis reactor (11) through the conveying direction (37.1) of the discharge spiral (37) and over the sink sludge discharge (27) and the discharge chute ( 41) are carried out.

[0034] Nach Beendigung dieses Austragvorganges kann der Staufüllstand (36.1) durch manuelle oder automatische Betätigung des Dreiwegeventils (36.8) wieder auf den Betriebsfüllstand (36) abgesenkt werden.After completion of this discharge process, the accumulation level (36.1) can be lowered to the operating level (36) by manual or automatic actuation of the three-way valve (36.8).

CH 714 685 A2 [0035] Die hier dargestellte Funktion des Dreiwegeventil (36.8) kann auch durch andere Steuergeräte oder Einrichtungen ausgeführt werden und durch diese erfolgen.CH 714 685 A2 The function of the three-way valve (36.8) shown here can also be carried out by other control devices or devices and carried out by them.

[0036] Das manuelle oder automatische Anheben des Füllstandes erfolgt über den Pendelbehälter (36.7) welcher über den Verbindungsstutzen (36.5) als kommunizierendes Gefäss mit dem Reaktorraum (78) und der darin befindlichen Suspension (35) verbunden ist und beide Behälter den selben Betriebsfüllstand (36) aufweisen und der Gasraum (34) beider Behälter über die Gaspendelleitung (36.11) auch miteinander verbunden sind.The manual or automatic lifting of the fill level takes place via the pendulum container (36.7) which is connected via the connecting piece (36.5) as a communicating vessel with the reactor space (78) and the suspension (35) therein and both containers have the same operating fill level ( 36) and the gas space (34) of both containers are also connected to one another via the gas suspension line (36.11).

[0037] Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Pyrolysereaktor (11) ähnlich der Fig. 2 mit dem Unterschied, dass anstelle der Spiralpumpe (22), die Suspension (35) mit einer offenen Kanalradpumpe (92) aus der unteren Umlenkkammer (79) angesaugt und durch den Impeller (94) in der Druckförderrichtung (99) in das Steigrohr (11.1) gedrückt wird.Fig. 3 shows a cross section through the pyrolysis reactor (11) similar to Fig. 2 with the difference that instead of the spiral pump (22), the suspension (35) with an open channel pump (92) from the lower deflection chamber ( 79) is sucked in and pressed into the riser pipe (11.1) by the impeller (94) in the pressure delivery direction (99).

[0038] Dadurch wird die Kreislaufströmung (26) erzeugt, welche durch die Regulierung der Drehzahl (100) des Impellers (94), deren Geschwindigkeit (69) in dem Steigrohr (11.1) und Fallrohr (11.2) eingestellt wird.This creates the circuit flow (26), which is adjusted by regulating the speed (100) of the impeller (94), the speed (69) in the riser pipe (11.1) and down pipe (11.2).

[0039] Dabei beträgt der Vordruck auf die Kanalradpumpe (92) exakt der Förderhöhe, welche durch den Betriebsfüllstand (36) Vorgegeben wird und die zu erbringende Arbeitsleistung der Kanalradpumpe (92) reduziert sich auf die Verschiebeleistung der Suspension (35) zur Erzeugung der Kreislaufströmung.The form on the channel wheel pump (92) is exactly the head, which is given by the operating level (36) and the work to be performed by the channel wheel pump (92) is reduced to the displacement capacity of the suspension (35) to generate the circulating flow ,

[0040] Zusammen mit der regulierbaren Fliessgeschwindigkeit des Heizmediums (18) im Wärmetauscher (11.3) kann somit der ideale Wärmeeintrag in die Suspension (35) erfolgen.Together with the adjustable flow rate of the heating medium (18) in the heat exchanger (11.3), the ideal heat input into the suspension (35) can thus take place.

[0041] Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch das Steigrohr (11.1) mit einer vertikal (70.1) eingebauter Spiralpumpe (22) mit welcher die Suspension (35) aus der unteren Umlenkkammer (79) angesaugt wird und mit den Umdrehungen (73) des Rotors (89) die Suspension (35) zusammen mit den Gasblasen (32) in der Förderrichtung (25) durch das Leitrohr (14) in die obere Umlenkkammer (80) gefördert wird.4 shows a section through the riser pipe (11.1) with a vertical (70.1) built-in spiral pump (22) with which the suspension (35) is sucked out of the lower deflection chamber (79) and with the revolutions (73) the rotor (89) the suspension (35) is conveyed together with the gas bubbles (32) in the conveying direction (25) through the guide tube (14) into the upper deflection chamber (80).

[0042] Die Leitrohre (14) der Spiralpumpe (22) und des darüber angeordneten Wärmetauscher (11.3) sind Umfasst von einem Doppelmantel (15) in welchem ein Heizmedium (18) mit der Fliessrichtung (19) im Gegenstrom zur Förderrichtung (25) des Suspension (35) fliesst und über den Wärmeeintrag (82) die Suspension (35) erwärmt wird.The guide tubes (14) of the spiral pump (22) and the heat exchanger (11.3) arranged above them are encompassed by a double jacket (15) in which a heating medium (18) with the flow direction (19) in counterflow to the conveying direction (25) of the Suspension (35) flows and the suspension (35) is heated via the heat input (82).

[0043] Mit der langsam laufenden Kratzspirale (23) werden Verbackungen und Rückstände (91), welche sich an der heissen Oberfläche des Leitrohres (14) ablagern, durch wechselnde Drehrichtung (23.2) und die Hubbewegung (23.1) entfernt.With the slow-running scratch spiral (23) caking and residues (91), which are deposited on the hot surface of the guide tube (14), are removed by changing the direction of rotation (23.2) and the lifting movement (23.1).

[0044] Zwischen dem Leitrohr (14) und dem Aussendurchmesser (23.3) der Kratzspirale (23), befindet sich ein Ringspalt (61.1) von ca. 3.0 Millimeter, welcher den Aufbau der kohlenstoffhaltigen Rückstände (91) begrenzt und gleichzeitig als Verschleissschutz der Innenfläche des Leitrohr (14) sowie auch als Gleitflächenschmierung für die Kratzspirale (23) wirkt.Between the guide tube (14) and the outer diameter (23.3) of the scratch spiral (23), there is an annular gap (61.1) of approximately 3.0 millimeters, which limits the build-up of the carbon-containing residues (91) and at the same time protects the inner surface against wear the guide tube (14) and also as a sliding surface lubrication for the scratch spiral (23).

[0045] Bei der Spiralpumpe (22) wird der Durchgang (64) zwischen dem Schaft (22.1) und der Wandung des Leitrohrs (14) nach dem Kugeldurchgang (90) der grössten anzunehmenden Abmessung von Stoffen bemessen, welche als Inputgut (8) über den Eintragstutzen (13) in den Pyrolysereaktor (11) eingetragen werden.In the spiral pump (22) the passage (64) between the shaft (22.1) and the wall of the guide tube (14) is dimensioned after the ball passage (90) of the largest dimension of substances to be assumed, which as input material (8) the entry nozzle (13) are entered into the pyrolysis reactor (11).

[0046] Die Durchsatzleistung der Spiralpumpe (22) und Fliessgeschwindigkeit (69) in den Leitrohren (14) werden durch die Abmessung und Umdrehungen (73) des Rotors (89) und die Steigung (65) der Wendel (61) bestimmt.The throughput of the spiral pump (22) and flow rate (69) in the guide tubes (14) are determined by the dimensions and revolutions (73) of the rotor (89) and the pitch (65) of the helix (61).

[0047] Dabei wird bei einer Umdrehung (73) des Rotors (89) der Spiralpumpe (22) über die Steigung (65) der Wendel (61) das verdrängte Volumen (67) in der Spiralpumpe (22), dem Volumen (68) im Leitrohr des Wärmetauschers (11.3) entspricht und das Volumen (68) eine Länge (66) von einem Meter aufweist.During a revolution (73) of the rotor (89) of the spiral pump (22) via the slope (65) of the helix (61), the displaced volume (67) in the spiral pump (22), the volume (68) in the guide tube of the heat exchanger (11.3) and the volume (68) has a length (66) of one meter.

[0048] Die Fig. 4 und 5 zeigt einen Schnitt durch den Wärmetauscher (11.3) des Fallrohrs (11.2).4 and 5 shows a section through the heat exchanger (11.3) of the downpipe (11.2).

[0049] Im Leitrohr (14) bilden sich an der Innenwandung durch den Wärmeeintrag (82) in die Suspension (35) Anhaftungen und Verbackungen von nicht gekrackten kohlenstoffhaltigen Rückständen (91) welche durch die langsam drehenden Förderspirale (23) von der Wandung des Leitrohrs (14) abgekratzt wird und in der Förderrichtung (25) als Sinkstoffe (29) in die untere Umlenkkammer (79) abgeworfen und anschiessend über den Sinkschlammaustrag (27) aus dem Pyrolysereaktor (11) über den Trockner (42) entsorgt werden.In the guide tube (14) build up on the inner wall by the heat input (82) in the suspension (35) buildup and caking of non-cracked carbonaceous residues (91) which by the slowly rotating spiral conveyor (23) from the wall of the guide tube (14) is scraped off and dropped in the conveying direction (25) as sediments (29) into the lower deflection chamber (79) and then disposed of via the sink sludge discharge (27) from the pyrolysis reactor (11) via the dryer (42).

[0050] Zugleich bildet der Belag aus kohlenstoffhaltigen Rückständen (91) auf den Heizflächenwandungen der Leitrohre (14) eine ideale Aufpanzerung und Gleitfläche für die Förderspiralen (23), Austragsspirale (37) und Räumerspiralen (28), welche zusammen mit der ölhaltigen Suspension (35) auch beim Durchsatz von einen geringen Anteil von Schleiss- und Störstoffen einen geräuschlosen und verschleissarmen Betrieb gewährleisten.At the same time, the coating of carbon-containing residues (91) on the heating surface walls of the guide tubes (14) forms an ideal armor and sliding surface for the conveyor spirals (23), discharge spiral (37) and clearing spirals (28), which together with the oil-containing suspension ( 35) ensure silent and low-wear operation even when throughput of a small proportion of wear and disruptive substances.

[0051] Über den Durchgang (60) der offenen Kratzspirale (23) auch Auge genannt, können die heissen aufsteigenden Gasblasen (32) zusammen mit den Schwebestoffen (31) in die obere Umlenkkammer (79) aufsteigen.Via the passage (60) of the open scratch spiral (23) also called the eye, the hot ascending gas bubbles (32) together with the suspended matter (31) can rise into the upper deflection chamber (79).

[0052] Zugleich wird durch die absteigende Kreislaufströmung (26) und die entgegengesetzt aufsteigenden Gasblasen (32) zwischen den Wendeln (61) der Förderspirale (23) eine Verwirbelung (75) der Suspension (35) erzeugt welche an den Wärmetauscherflächen der Leitrohre (14) zu einem verstärkten Stoffaustausch führen und dadurch den Wärmeeintrag (82) in die Suspension (35) beschleunigen.At the same time, the descending circulation flow (26) and the oppositely rising gas bubbles (32) between the coils (61) of the conveyor spiral (23) generate a swirl (75) of the suspension (35) which on the heat exchanger surfaces of the guide tubes (14 ) lead to an increased mass transfer and thereby accelerate the heat input (82) into the suspension (35).

CH 714 685 A2CH 714 685 A2

Bezugszeichenliste [0053]Reference symbol list [0053]

Trennlinieparting line

Stand der TechnikState of the art

Umfang des PatentanspruchsScope of the claim

MaterialaufbereitungMineral processing

EintragsgutEintragsgut

Aufbereitungsanlageprocessing plant

Alkalimetallealkali metals

7.1 Eintragsvorrichtung7.1 Entry device

InputgutInputgut

Eintragsvorrichtungentry device

Beladungloading

Pyrolysereaktorpyrolysis reactor

11.1 Steigrohr11.1 Riser pipe

11.2 Fallrohr11.2 downpipe

11.3 Wärmetauscher11.3 Heat exchanger

11.4 Schlaufenreaktor11.4 Loop reactor

Reaktormantelreactor shell

Eintragsstutzenfeed connection

13.1 Schmelzstoffstutzen13.1 Melt nozzle

13.2 Feststoff stutzen13.2 Trim solid

Leitrohrguide tube

Doppelmanteljacketed

HeizmediumeintragHeizmediumeintrag

HeizmediumaustragHeizmediumaustrag

Heizmediumheating medium

Fliessrichtungflow direction

AntriebsdurchführungDrive Through

Antriebdrive

Spiralpumpespiral pump

22.1 Schaft22.1 shaft

Kratzspiralescratch spiral

23.1 Hubbewegung23.1 stroke

23.2 Drehrichtung23.2 Direction of rotation

23.3 Aussendurchmesser23.3 outside diameter

CH 714 685 A2CH 714 685 A2

Drehrichtungdirection of rotation

Förderrichtungconveying direction

KreislaufströmungCircuit flow

SinkschlammaustragSinkschlammaustrag

RäumerspiraleRäumerspirale

Förderrichtungconveying direction

Sinkstoffesediments

Koks oder HolzkohleCoke or charcoal

Schlammgemischsludge mixture

Schwebestoffesuspended solids

Schwimmstoffefloating matter

Gasblasengas bubbles

Gasstromgas flow

Gas und Flüssigkeitsdom Gas raum Suspension BetriebsfüllstandGas and liquid dome gas space suspension operating level

Staufüllstandstorage level

Anstauhöheaccumulation height

StaudruckfüllstandDynamic pressure level

StaudruckhöheBackpressure height

Verbindungsstutzenconnecting pieces

Pendelflüssigkeitpendulum liquid

Pendelbehälterpendulum container

DreiwegventilThree-way valve

Stickstoffbehälternitrogen Storage

Stickstoffeintragnitrogen

GaspendelleitungGas displacement line

Stickstoffnitrogen

AustragsspiraleAustragsspirale

Förderrichtungconveying direction

Füllstandsmessunglevel measurement

NeigungTilt

Gasabzuggas vent

Abwurfschachtchute

Trocknerdryer

CH 714 685 A2CH 714 685 A2

Trockengutdry material

Schleuselock

Schieberpusher

CrackgasCrack gas

Kondensatorcapacitor

Kälteerzeugungrefrigeration

KältekreislaufRefrigeration circuit

FlüssigkraftstoffLiquid fuel

Brenngasefuel gases

Gasspeichergas storage

Wärmeerzeugungheat generation

Gasbrennergas burner

Heizkesselboiler

Vorlaufleader

Rücklaufreturns

Umwälzpumpecirculating pump

AussendurchmesserOuter diameter

Durchgangpassage

Wendelspiral

Ringspaltannular gap

AussendurchmesserOuter diameter

InnendurchmesserInner diameter

Durchgangpassage

Ringspaltannular gap

Steigungpitch

Längelength

Volumenvolume

Volumenvolume

Geschwindigkeitspeed

HorizontalHorizontal

VertikalVertical

Winkelangle

Unterster PunktLowest point

Umdrehungrevolution

Reservepositionreserve position

Verwirbelungturbulence

CH 714 685 A2CH 714 685 A2

Entleerungemptying

Trennlinieparting line

Reaktorraumreactor chamber

Untere UmlenkkammerLower deflection chamber

Obere UmlenkkammerUpper deflection chamber

DruckhalteventilPressure holding valve

Wärmeeintragheat input

Thermostat und PressostatThermostat and pressostat

Schlackeslag

Gasabzuggas vent

Stickstoffnitrogen

Staublechbaffle

Messkammermeasuring chamber

Rotorrotor

KugeldurchgangBall passage

Rückständearrears

KanalradpumpeKanalradpumpe

Pumpengehäusepump housing

Impellerimpeller

Kupplungclutch

Antriebsmotordrive motor

Montageplattemounting plate

SuspensionsansaugSuspensionsansaug

DruckförderrichtungPressure conveying direction

100 Drehzahl100 speed

Claims (29)

Patentansprücheclaims 1. Verfahren und Vorrichtung zur Pyrolyse von kohlenstoffhaltiger Organik als Inputgut (8) aufgelöst in einer flüssigen, heissen Suspension (35) im Temperaturbereich zwischen 260 bis 560 °C unter einem Überdruck zwischen 2.0 bis 25 bar und unter Sauerstoffausschluss zur Erzeugung von Flüssigkraftstoffen (5), Koks oder Holzkohle (29.1) und Brenngase (51) zur Deckung der Prozessenergie mit den Schritten:1.Method and device for pyrolysis of carbon-containing organic matter as input material (8) dissolved in a liquid, hot suspension (35) in the temperature range between 260 to 560 ° C under an overpressure between 2.0 to 25 bar and with the exclusion of oxygen for the production of liquid fuels (5 ), Coke or charcoal (29.1) and fuel gases (51) to cover the process energy with the steps: - Beladung (10) des vertikal (70.1) stehenden Pyrolysereaktor (11) mit dem störstoff- und sauerstoffbefreiten Inputgut (8).- Loading (10) of the vertical (70.1) standing pyrolysis reactor (11) with the input material (8) which is free of impurities and oxygen. - Beimischung von Alkalimetallen zur Bindung von Chlorid und Schwefel.- Addition of alkali metals to bind chloride and sulfur. -Aufschmelzen des Inputguts (8) in der Kreislaufströmung (26) der heissen Suspension (35), bis das Inputgut (8) in einen gasförmigen und festen Zustand übergeht.Melting the input material (8) in the circulating flow (26) of the hot suspension (35) until the input material (8) changes into a gaseous and solid state. - Austrag der Crackgase (46) in die Kondensation (47) zur Erzeugung von Flüssigkraftstoff (50) und Brenngasen (51).- Discharge of the cracked gases (46) into the condensation (47) for the production of liquid fuel (50) and fuel gases (51). - Austrag der getrockneten Sinkstoffe (29) bestehend aus Inertstoffen, gebundener Schwefel und Chlorid, Koks oder Holzkohle (29.1) aus dem Trockner (42).- Discharge of the dried sediments (29) consisting of inert substances, bound sulfur and chloride, coke or charcoal (29.1) from the dryer (42). 2. Verfahren nach dem Patentanspruch 1, wobei der Reaktorraum (78) des Pyrolysereaktors (11) aus dem Steigrohr (11.1) dem Fallrohr (11.2) und einer obenliegenden Umlenkkammer (80) und einer unten angeordneten Umlenkkammer (79) sowie dem Sinkschlammaustrag (27), dem Gas- und Flüssigkeitsdom (33) und dem Trockner (42) besteht,2. The method according to claim 1, wherein the reactor chamber (78) of the pyrolysis reactor (11) from the riser pipe (11.1), the down pipe (11.2) and an overhead deflection chamber (80) and a bottom deflection chamber (79) and the sink sludge discharge (27 ), the gas and liquid dome (33) and the dryer (42), CH 714 685 A2 welche räumlich miteinander verbunden sind und als Schlaufenreaktor (11.4) mit einer Kreislaufströmung (26) ausgebildet ist und die manometrische Höhe durch den Betriebsfüllstand (36) eingestellt wird.CH 714 685 A2 which are spatially connected to one another and is designed as a loop reactor (11.4) with a circulating flow (26) and the manometric height is set by the operating fill level (36). 3. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 und 2, wobei mit der im Steigrohr (11.1) angeordneten Spiralpumpe (22) oder Kanalradpumpe (92) die Kreislaufströmung (26) der heissen Suspension (35) erzeugt wird.3. The method according to claims 1 and 2, wherein the circulation flow (26) of the hot suspension (35) is generated with the spiral pump (22) or channel wheel pump (92) arranged in the riser pipe (11.1). 4. Verfahren nach den Patentansprüchen 2 und 3, wobei mit den langsam laufenden Kratzspiralen (23) welche über eine Drehrichtungswechsel (23.2) und Hubbewegung (23.1) verfügt. Verbackungen und Rückstände an der heissen Innenwand der Leitrohre (14) abgekratzt und entfernt werden.4. The method according to claims 2 and 3, wherein with the slow-running scratch spirals (23) which has a change of direction (23.2) and stroke movement (23.1). Caking and residues on the hot inner wall of the guide tubes (14) are scraped off and removed. 5. Verfahren nach den Patentansprüchen 2 und 3, wobei die Förderrichtung (25) der Spiralpumpe (22) oder Kanalradpumpe (92) und der Förderspiralen (23) in Richtung der Kreislaufströmung (26) erfolgt.5. The method according to claims 2 and 3, wherein the conveying direction (25) of the spiral pump (22) or channel wheel pump (92) and the delivery spirals (23) takes place in the direction of the circuit flow (26). 6. Verfahren nach den Patentansprüchen 2 und 3, wobei die vertikal, stehende Spiralpumpe (22) und die horizontal, liegende Kanalradpumpe (92) über der untenliegenden Umlenkkammer (79) angeordnet ist und die Förderrichtung (25) gegen die obere Umlenkkammer (80) gerichtet ist.6. The method according to claims 2 and 3, wherein the vertical, standing spiral pump (22) and the horizontal, lying channel pump (92) is arranged above the lower deflection chamber (79) and the conveying direction (25) against the upper deflection chamber (80) is directed. 7. Verfahren nach den Patentansprüchen 2 und 6, wobei die Beladung (10) des vertikal (70) stehenden Pyrolysereaktor (11) mit dem Impfgut (8) in das Steigrohr (11.1) oberhalb der Spiralpumpe (22) oder Kanalradpumpe (92) erfolgt und der Abwurf der Sinkstoffe (29) und Schwebestoffe (31) sowie der Abzug der Crackgase (46) am obersten Punkt über der Trennlinie (77) erfolgt.7. The method according to claims 2 and 6, wherein the loading (10) of the vertical (70) standing pyrolysis reactor (11) with the inoculum (8) in the riser pipe (11.1) above the spiral pump (22) or channel wheel pump (92) and the dropping of the sediments (29) and suspended matter (31) and the cracking gases (46) at the uppermost point above the dividing line (77). 8. Verfahren nach den Patentansprüchen 2, 3 und 7, wobei folgende untereinander räumlich verbundenen Anlageteile wie der Pyrolysereaktor (11), der Sinkschlammaustrag (27) und der Gas- und Flüssigkeitsdom (33) als kommunizierendes Gefäss mit der heissen Suspension (35) überlagert sind und einen gemeinsamen Füllstand (36) und eine gemeinsame, am untersten Punkt (72) liegende Entleerung (76) des Pyrolysereaktor (11 )-lnhaltes aufweisen und die Crackgase (46) über den gemeinsamen Gasabzug (40) ausgetragen werden.8. The method according to claims 2, 3 and 7, wherein the following mutually spatially connected system parts such as the pyrolysis reactor (11), the sludge discharge (27) and the gas and liquid dome (33) as a communicating vessel with the hot suspension (35) superimposed and have a common fill level (36) and a common emptying (76) of the pyrolysis reactor (11) content located at the lowest point (72) and the cracked gases (46) are discharged via the common gas outlet (40). 9. Verfahren nach den Patentansprüchen 3, 6 und 8, wobei der Wärmeeintrag (82) in die Suspension (35) über die Heizflächen der Leitrohre (14) erfolgt und die Fliessrichtung (19) des Heizmediums (18) im Doppelmantel (15) der Fliessrichtung der Kreislaufströmung (26) entgegengesetzt erfolgt.9. The method according to claims 3, 6 and 8, wherein the heat input (82) into the suspension (35) via the heating surfaces of the guide tubes (14) and the flow direction (19) of the heating medium (18) in the double jacket (15) Flow direction of the circulating flow (26) takes place in the opposite direction. 10. Verfahren nach den Patentansprüchen 1, 8 und 9, wobei die chemische und thermische Stabilität der Suspension (35) bei steigender Prozesstemperatur durch Erhöhung des Systemdrucks im Pyrolysereaktor (11) gehalten wird und das Druckhalteventil (81) über den Thermostat und Pressostat (83) gesteuert wird.10. The method according to claims 1, 8 and 9, wherein the chemical and thermal stability of the suspension (35) with increasing process temperature is maintained by increasing the system pressure in the pyrolysis reactor (11) and the pressure control valve (81) via the thermostat and pressostat (83 ) is controlled. 11. Verfahren nach den Patentansprüchen 7, 8 und 9, wobei bei der Parallelschaltung von mehreren Pyrolysereaktoren (11) nebeneinander, diese eine gemeinsame unteren Umlenkkammer (79) und oberer Umlenkkammer (80), sowie über einen gemeinsamen Sinkschlamm Austrag (27) und einen gemeinsamen Gas- und Flüssigkeitsdom (33) verfügen, und nur der mittig angeordnete Pyrolysereaktor (11) über einen Materialeintragstutzen (13) verfügt.11. The method according to claims 7, 8 and 9, wherein in the parallel connection of several pyrolysis reactors (11) side by side, these a common lower deflection chamber (79) and upper deflection chamber (80), and a common sink sludge discharge (27) and one have common gas and liquid dome (33), and only the centrally arranged pyrolysis reactor (11) has a material inlet connection (13). 12. Verfahren nach den Patentansprüchen 7 und 8, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen der Suspension (35) im Reaktorraum (78) und dem eingetragenen Inputgut (8) bezogen auf die Durchsatzleistung pro einer Stunde bei vier Teilen in Reaktorraum (78) zu einem Teil Inputgut (8) liegt.12. The method according to claims 7 and 8, wherein the weight ratio between the suspension (35) in the reactor space (78) and the input material (8) based on the throughput per hour for four parts in the reactor space (78) to one part of the input material (8) lies. 13. Verfahren nach dem Patentanspruch 1, wobei zur Chlorid- und Schwefelbindung Alkalimetalle beigemischt werden.13. The method according to claim 1, wherein alkali metals are added to the chloride and sulfur binding. 14. Verfahren nach den Patentansprüchen 6 und 7, wobei die Beladung (10) mit Flüssigstoffen als Inputgut (8) über den Schmelzstoffstutzen (13.1) erfolgt.14. The method according to claims 6 and 7, wherein the loading (10) with liquids as input material (8) via the melt nozzle (13.1). 15. Verfahren nach den Patentansprüchen 6, 7 und 13, wobei die Beladung (10) mit trocken Stoffgemischen über den Feststoffstutzen (13.2) erfolgt.15. The method according to claims 6, 7 and 13, wherein the loading (10) with dry mixtures of substances takes place via the solid nozzle (13.2). 16. Verfahren nach den Patentansprüchen 7 und 8, wobei durch anheben des Betriebsfüllstandes (36) auf den Staufüllstand (36.1) die Schwimmstoffe (31.1) in den Bereich der Austragsspirale (37) gedrückt werden.16. The method according to claims 7 and 8, wherein by lifting the operating level (36) to the accumulation level (36.1) the floating substances (31.1) are pressed into the area of the discharge spiral (37). 17. Verfahren nach den Patentansprüchen 8 und 16, wobei die Schwimmstoffe (31.1) durch die Förderrichtung (37.1) der Austragsspirale (37) in den Sinkstoffaustrag (27) gefördert werden.17. The method according to claims 8 and 16, wherein the floating substances (31.1) are conveyed through the conveying direction (37.1) of the discharge spiral (37) into the sediment discharge (27). 18. Verfahren nach den Patentansprüchen 16 und 17, wobei das anheben und absenken des Betriebsfüllstandes (36) über die Beaufschlagung oder Entlastung des Pendelbehälters (36.7) mit Stickstoff (36.10) erfolgt.18. The method according to claims 16 and 17, wherein the raising and lowering of the operating level (36) via the application or relief of the pendulum container (36.7) with nitrogen (36.10). 19. Verfahren nach den Patentansprüchen 16 bis 18, wobei der Pendelbehälter(36.7) über die Gaspendelleitung (36.11) und dem Verbindungsstutzen (36.5) für die Pendelflüssigkeit (36.6) räumlich mit dem Reaktorraum (78) verbunden sind.19. The method according to claims 16 to 18, wherein the shuttle tank (36.7) via the gas shuttle line (36.11) and the connecting piece (36.5) for the shuttle liquid (36.6) are spatially connected to the reactor space (78). 20. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach den Patentansprüchen 3 und 6, wobei bei einer Umdrehung (73) des Rotors der Spiralpumpe (22) über die Steigung (65) der Wendel (61) das verdrängte Volumen (67) in der Spiralpumpe (22) dem Volumen (68) im Leitrohr (14) mit einer Länge (66) von einem Meter entspricht.20. Apparatus for carrying out the method according to claims 3 and 6, wherein with one revolution (73) of the rotor of the spiral pump (22) via the slope (65) of the helix (61) the displaced volume (67) in the spiral pump (22 ) corresponds to the volume (68) in the guide tube (14) with a length (66) of one meter. 21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss den Ansprüchen 7 und 14, wobei der Durchgang (64) zwischen dem Schaft der Spiralpumpe (22) und dem Leitrohr (14) oder dem Impeller (94) der Kanalradpumpe (92) zum Pumpengehäuse (93) dem Kugeldurchgang (90) der grössten anzunehmenden Abmessung im Inputgut (8) entspricht.21. Device for performing the method according to claims 7 and 14, wherein the passage (64) between the shaft of the spiral pump (22) and the guide tube (14) or the impeller (94) of the channel pump (92) to the pump housing (93) corresponds to the ball passage (90) of the largest dimension to be assumed in the input material (8). CH 714 685 A2CH 714 685 A2 22. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Patentansprüchen 20 und 21, wobei auch bei Stillstand der Spiralpumpe (22) und der Kanalradpumpe (92) die von der unteren Umlenkkammer (79) aufsteigenden Gasblasen (32) ungehindert durch den Ringspalt (64.1) und den Rotor (89) der Spiralpumpe (22) oder den Durchgang (64) bei der Kanalradpumpe (92) über das Leitrohr (14) in die obere Umlenkkammer (80) aufsteigen können.22. Device for carrying out the method according to claims 20 and 21, wherein even when the spiral pump (22) and the channel wheel pump (92) stand still, the gas bubbles (32) rising from the lower deflection chamber (79) are unhindered by the annular gap (64.1) and the rotor (89) of the spiral pump (22) or the passage (64) in the channel wheel pump (92) can rise via the guide tube (14) into the upper deflection chamber (80). 23. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 7 und 12, wobei die Zuführung des Inputgut (8) in den Pyrolysereaktor (11) überden Füllstand (36) der Suspension (35) und der Füllstandsmessung (38) gesteuert wird.23. Device for performing the method according to claims 7 and 12, wherein the feed of the input material (8) into the pyrolysis reactor (11) is controlled via the fill level (36) of the suspension (35) and the fill level measurement (38). 24. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Patentanspruch 23, wobei die Messkammer (88) für die Füllstandsmessung (38) hydraulisch mit dem Reaktorraum (78) verbunden ist und durch ein Labyrinth von Staublechen (87) vor Turbulenzströmungen geschützt wird.24. Device for carrying out the method according to claim 23, wherein the measuring chamber (88) for the level measurement (38) is hydraulically connected to the reactor space (78) and is protected from turbulence by a labyrinth of dust plates (87). 25. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 7 und 8, wobei der Austrag der Sinkstoffe (29) über den Sinkschlammaustrag (27) und der Austrag der Schwebestoffe (31) über die Austragsspirale (37) erfolgt und beide Stoffströme über die Trennlinie (77) zusammen in den gleichen Abwurfschacht (41) geführt werden.25. Device for carrying out the method according to claims 7 and 8, wherein the discharge of the sediments (29) via the sink sludge discharge (27) and the discharge of the suspended substances (31) via the discharge spiral (37) and both material flows via the dividing line ( 77) are guided together in the same chute (41). 26. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 8 und 25, wobei im Trockner (42) die beiden Stoffströme aus dem Abwurfschacht (41) mit der Räumerspirale (28) als Schlammgemisch (30) durch das heisse Leitrohr (14) geschoben und die anhaftenden flüchtigen Anteile als Crackgase (46) über den Abwurfschacht (41) in den Gasabzug (40) geleitet und die trockenen Reststoffe (84) über die Schleuse (44) ausgeworfen werden.26. Device for performing the method according to claims 8 and 25, wherein in the dryer (42) the two material flows from the discharge chute (41) with the scraper spiral (28) as a sludge mixture (30) pushed through the hot guide tube (14) and the adhering volatile fractions as crack gases (46) via the discharge chute (41) into the gas outlet (40) and the dry residues (84) are ejected via the lock (44). 27. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 16 bis 19, wobei durch die Betätigung des Dreiwegeventils (36.8) der Pendelbehälter (36.7) mit Stickstoff (36.12) beaufschlagt wird und mit der Gegenbewegung über die Gaspendelleitung (36.11) entlastet wird.27. The device for carrying out the method according to claims 16 to 19, wherein by the actuation of the three-way valve (36.8) the pendulum container (36.7) is charged with nitrogen (36.12) and is relieved with the counter-movement via the gas pendulum line (36.11). 28. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 4, 25 und 26, wobei sämtliche Heizflächen mit Räumerspiralen (28) oder Kratzspiralen (23) bestückt sind.28. Device for carrying out the method according to claims 4, 25 and 26, wherein all heating surfaces are equipped with scraper spirals (28) or scraping spirals (23). 29. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 4 und 28, wobei die Kratzspiralen (23) über dem Antrieb (21) die Drehrichtung (23.2) ändert und auch einer Hubbewegung (23.1) ausführen können.29. Device for performing the method according to claims 4 and 28, wherein the scratching spirals (23) on the drive (21) changes the direction of rotation (23.2) and can also perform a lifting movement (23.1).
CH00237/18A 2018-02-28 2018-02-28 Processes and devices for the pyrolysis of carbon-containing organic compounds for the production of liquid fuels, coke or charcoal and fuel gases. CH714685A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH00237/18A CH714685A2 (en) 2018-02-28 2018-02-28 Processes and devices for the pyrolysis of carbon-containing organic compounds for the production of liquid fuels, coke or charcoal and fuel gases.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH00237/18A CH714685A2 (en) 2018-02-28 2018-02-28 Processes and devices for the pyrolysis of carbon-containing organic compounds for the production of liquid fuels, coke or charcoal and fuel gases.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH714685A2 true CH714685A2 (en) 2019-08-30

Family

ID=67733540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH00237/18A CH714685A2 (en) 2018-02-28 2018-02-28 Processes and devices for the pyrolysis of carbon-containing organic compounds for the production of liquid fuels, coke or charcoal and fuel gases.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH714685A2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111253960A (en) * 2020-02-13 2020-06-09 山东大学 Straw biochar and low-temperature preparation method thereof
CN115975654A (en) * 2023-03-21 2023-04-18 唐山市宝凯科技有限公司 Device for recovering waste heat of raw coke oven gas

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111253960A (en) * 2020-02-13 2020-06-09 山东大学 Straw biochar and low-temperature preparation method thereof
CN115975654A (en) * 2023-03-21 2023-04-18 唐山市宝凯科技有限公司 Device for recovering waste heat of raw coke oven gas
CN115975654B (en) * 2023-03-21 2023-07-07 唐山市宝凯科技有限公司 Device for recovering waste heat of raw gas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005056735B3 (en) Preparation of diesel oil from hydrocarbon containing residual substances in an oil circulation with solid separation and product distillation, comprises providing heat through main energy carriers by one or more high speed mixing chambers
US10557088B2 (en) Conversion of polymer containing materials to petroleum products
DE10356245B4 (en) Process for the production of diesel oil from hydrocarbon-containing residues and an apparatus for carrying out this process
RU2326926C2 (en) Device and method for material processing in pyrolytic conditions, and its usage
EP2831198B1 (en) Device and method for the catalytic depolymerisation of material containing hydrocarbon
WO2008113309A1 (en) Method for the wet-chemical transformation of biomass by hydrothermal carbonization
WO2008022790A2 (en) Method and device for processing plastic-containing waste
CH703609A2 (en) Treatment of highly-loaded organic substance involves adding raw material mixture to reactor, cracking mixture in vacuum, drying, adding residual substances, and then condensing gaseous phase to liquid fuel
DE102008003209B3 (en) Process and device for producing middle distillate from hydrocarbon-containing energy sources
EP2161299A1 (en) Thermocatalytic depolymerisation of waste plastic, device and reactor for same
CH714685A2 (en) Processes and devices for the pyrolysis of carbon-containing organic compounds for the production of liquid fuels, coke or charcoal and fuel gases.
EP4267696A1 (en) Process for the depolymerization of plastic waste material
DE102008056006B4 (en) Process and device for the hydrothermal carbonization of biomass
DE102018132082A1 (en) Screw conveyors; Pyrolysis plant; Process for pyrolysing a material using a heatable pyrolysis reactor
DE3005205C2 (en) Discharge device for a waste pyrolysis plant
DE102008021628A1 (en) Apparatus and method and use of a reactor for the production of raw, - fuels and fuels from organic substances
DE102009026895B4 (en) Device for producing combustible gases from organic substances
DE102018132084B4 (en) Screw conveyor; Method for removing or preventing deposits on an inner wall of a tube of a screw conveyor
CH706804A2 (en) Melting and evaporating lignin-, cellulose-, and carbonaceous material streams, comprises forming closed and interconnected unit with e.g. drier, filling device, pyrolysis reactor and discharging of the solids using hot gases and wet steam
CH706818A2 (en) Pyrolyzing carbon-containing organic compounds dissolved in hot oil bath under vacuum and in absence of oxygen, comprises adding catalysts for producing liquid fuels, coke or charcoal, and fuel gases for producing process energy
CH706819A2 (en) Pyrolyzing carbon-containing organic compounds dissolved in hot oil bath under vacuum and in absence of oxygen, comprises adding catalysts for producing liquid fuels, coke or charcoal, and fuel gases for producing process energy
DE102021133899A1 (en) Pyrolysis process and pyrolysis device for the production of pyrolysis gas and pyrolysis coke
DE412423C (en) Method and device for the extraction of bitumen from slate
DE19837277A1 (en) Plant for distilling and cracking bitumens, asphalt, tars and tar sludges comprises double screw conveyor in heating chamber connected to distillation column recovering valuable hydrocarbons
DE525304C (en) Rotary kiln