DE102007047931A1 - Thermal degassing of organic waste uses a main reactor, together with catalyst additives, to give active coke and a gas with an oil content free of tar and dioxin - Google Patents
Thermal degassing of organic waste uses a main reactor, together with catalyst additives, to give active coke and a gas with an oil content free of tar and dioxin Download PDFInfo
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Abstract
Description
Technisches UmfeldTechnical environment
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Entgasung Aufarbeitung von organischen Abfällen gemäß den Kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Sie ist insbesondere geeignet, organischen Abfällen zu Aktivkoks und hochkalorischen Kraftstoffen unter Vermeidung schädlicher Nebenprodukte wie Dioxin aufzuarbeiten.The The invention relates to a process for the thermal degassing work-up of organic waste according to the characteristics Features of the main claim. It is particularly suitable organic waste to activated coke and high calorie fuels while avoiding harmful To work up byproducts such as dioxin.
Seit dem Jahre 2005 ist die Ablagerung von organischen Abfällen (AO), wie beispielsweise Kunststoffen aller Art, Altholz, Papier, Spuckstoffe, Shredderfraktionen z. B. aus der Autorecycling, sortiertem Hausmüll, Bitumen, Altölen, Altreifen, Siebresten und Textilien nur noch gestattet, wenn der Glührückstand unter 3 Gew.-% beträgt. Organische Abfälle mit einem höheren Glührückstand müssen derzeit in einem aufwändigen Verfahren in Sekundärrohstoffe und Restmüll getrennt werden. Dieser kann dann nur noch durch Pyrolyse oder Verbrennung aufgearbeitet werden.since 2005 is the disposal of organic waste (AO), such as plastics of all kinds, waste wood, paper, rejects, shredder fractions z. B. from car recycling, sorted household waste, bitumen, waste oils, scrap tires, Siebresten and textiles only allowed if the Glückückstand is less than 3% by weight. Organic waste with a higher one Residue on ignition currently have in an elaborate Process in secondary raw materials and residual waste be separated. This can then only by pyrolysis or combustion be worked up.
Bei hohem Wasser- und/oder großen Kunststoffanteil ist die Verbrennung und Pyrolyse nicht problemlos. Bei der Verbrennung stellt der große Chlorgehalt von z. B. PVC, PCB und Dioxinbildung ein Umweltproblem dar. Außerdem sind die hohen Kosten dieser thermischen Verwertung als Nachteil zu benennen. Bei der Pyrolyse sind weitere Probleme aufgetreten, z. B. Absetzung/Verstopfung von/mit Teeren und Stäuben in der Gasleitung.at high water and / or large Plastic content is not easily burned and pyrolysis. During combustion, the large chlorine content of z. PVC, PCB and dioxin formation is an environmental problem. In addition, the high cost of this thermal utilization as a disadvantage. At the pyrolysis have other problems occurred, for. B. deposition / obstruction of / with Tars and dusts in the gas line.
Weiterhin wurde bereits vorgeschlagen, organische Abfälle insbesondere Schreddergut wie Schreddergut aus Hausmüll, Altreifen, Biomasse, Kunststoffen, intensiv mit einem Olefingemisch, insbesondere Altöl in einem Verhältnis von organischen Abfällen zu Olefingemisch von 5:1 bis 2:1, vorzugsweise 7:2 bis 5:2 zu einer homogenen Suspension zu vermischen, dieses Gemisch einer Wärmebehandlung bei Temperaturen von 200°C bis 500°C, vorzugsweise 250°C bis 300°C zu unterziehen und durch Abkühlung zu verfestigen.Farther has already been proposed organic waste especially shredded material like shredded material from household waste, Used tires, biomass, plastics, intensively mixed with an olefin mixture, especially waste oil in a relationship of organic waste to olefin mixture of 5: 1 to 2: 1, preferably 7: 2 to 5: 2 to one homogeneous suspension to mix, this mixture of a heat treatment at temperatures of 200 ° C to 500 ° C, preferably 250 ° C to 300 ° C too undergo and by cooling to solidify.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Technisches ProblemTechnical problem
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein einfacheres Verfahren zur Aufarbeitung von organische Abfällen, sowie Verwendungsmöglichkeiten für das nach dem Verfahren hergestellte teer- und dioxinfreie Produkte vorzuschlagen, bei dem die darin enthaltenen Wertstoffe einer weiteren effektiven Verwertung und zugeführt werden können.task Therefore, the invention is a simpler process for working up of organic waste, as well as uses for the propose tar and dioxin-free products produced by the process, in which the recyclables contained therein another effective Recovery and supplied can be.
Technische LösungTechnical solution
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen werden weitere Merkmale zur verbesserten Ausführung des Verfahrens angegeben.These The object is achieved by a method according to claim 1. In the dependent claims Additional features are provided for improved performance of the method.
Zur thermolytischen Aufarbeitung von organischen Abfällen zur Herstellung von Aktivkoks und hochkalorischen Kraftstoffen, werden die zerkleinerten und getrockneten organischen Abfälle OA in einem Hauptreaktor zu Koks K, Öl und Gas zerlegt. Dazu werden die organischen Abfälle im Zerkleinerer gemahlen.to thermolytic processing of organic waste for the production of activated coke and high calorie fuels, are the crushed and dried organic waste OA in a main reactor decomposed to coke K, oil and gas. To do this the organic waste ground in the crusher.
Das Mahlgut wird in einem Trockner unter Verwendung der im Abgas aus dem Reaktormantel des Hauptreaktors enthaltenen Abwärme getrocknet.The Ground material is made in a dryer using the exhaust gas dried waste heat contained in the reactor jacket of the main reactor.
Daran anschließend wird es unter Zugabe eines ersten Zuschlagstoff-Katalysator-Gemisches ZK1 mit Hilfe einer Beschickungseinheit dem Hauptreaktor zugeführt. Dieses Zuschlagstoff-Katalysator-Gemisch ZK1 hat die Summenformelz. B. wobei x = 3 – 6, y = 17 – 33, z = 5 – 11 und t = 7 – 12 ist und wirkt katalytisch, indem das Reaktionsgleichgewicht zu Gunsten der gewünschten Endprodukte verschoben wird sowie die Zerlegung der Ausgangsstoffe für Dioxinbildung erfolgt, wobei allerdings im Gegensatz zu echten Katalysatoren ein Teil der Substanz in das Ausgangsprodukt der Reaktion eingeht.Subsequently, it is fed to the main reactor with the addition of a first aggregate-catalyst mixture ZK1 by means of a feed unit. This additive-catalyst mixture ZK1 has the empirical formula z. B. where x = 3 - 6, y = 17 - 33, z = 5 - 11 and t = 7 - 12 and acts catalytically by the reaction equilibrium is shifted in favor of the desired end products and the decomposition of the starting materials for dioxin formation takes place, However, in contrast to real catalysts part of the substance enters into the starting material of the reaction.
Im Hauptreaktor werden die organischen Abfälle bei Temperaturen von 500 bis 650°C durch Thermolyse in Koks, Öl und Gas zerlegt.in the Main reactor are the organic waste at temperatures of 500 up to 650 ° C by thermolysis in coke, oil and gas disassembled.
Das ölhaltige
Gas wird unter Zugabe eines zweiten Zuschlagstoff-Katalysator-Gemisches
ZK2 zur Vermeidung jeglicher Teer- und Staubabsetzung, durch eine
Fördereinrichtung
Dort wird das ölhaltige Gas in eine flüssige und eine gasförmige Phase aufgetrennt.There becomes the oily one Gas in a liquid and a gaseous Phase separated.
Das ölfreie Gas wird anschließend unter Zusatz eines dritten Zu schlagstoff-Katalysator-Gemisches ZK3 mit einer Summenformelbei der x = 6 – 18, y = 16 – 48, z = 3 – 9 und t = 7 – 21 ist, in einer Nassgasreinigung ausgewaschen und in einem Gastrockner getrocknet.The oil-free gas is then added with the addition of a third to schlagstoff-catalyst mixture ZK3 with a molecular formula where x = 6 - 18, y = 16 - 48, z = 3 - 9 and t = 7 - 21, washed out in a wet gas cleaning and dried in a gas dryer.
Das entstandene Trockengas wird soweit notwendig dem Hauptreaktor als Heizmaterial zugeführt.The resulting dry gas is as necessary the main reactor as Fuel supplied.
Überschüssiges Trockengas wird in einem Gasmotor zur Erzeugung von Elektroenergie eingesetzt.Excess dry gas is used in a gas engine to generate electrical energy.
Das im Kondensator abgeschiedene Kondensat wird in einer Fraktioniereinheit in Öl und Zuschlagstoff-Katalysator-Gemisch ZK2 getrennt.The condensate separated in the condenser is in a fractionation unit in oil and Aggregate-catalyst mixture ZK2 separated.
Das
hierbei gewonnene Zuschlagstoff-Katalysator-Gemisch ZK2 aus dem ölhaltigen
Gas wird der Fördereinrichtung
Dabei
anfallender Koks wird in einem Aktivkoksreaktor mit Wasserdampf
bei ca. 800–950°C zu Aktivkoks
Das in beiden Reaktionen entstehende Gas wird in der Gasreini gungsanlage gemeinsam mit dem aus dem Kondensator kommenden Gas weiterverarbeitet.The Gas produced in both reactions is used in the gas purification plant further processed together with the coming out of the condenser gas.
Anfallendes Waschwasser aus der Gasreinigung wird in einer Destillationsanlage unter Ausnutzung der Abwärme des Gasmotors in destilliertes Wasser und Salz getrennt.attack end Washing water from the gas purification is in a distillation plant taking advantage of the waste heat of the gas engine separated into distilled water and salt.
Das destillierte Wasser wird teilweise zum Ersatz des Gasreinigungsanlage und verbrauchten Wassers eingesetzt.The distilled water will partially replace the gas purification system and spent water used.
Ein anderer Anteil des definierten Wassers wird mit Hilfe der Abwärme in einem Verdampfer verdampft und der entstehende Dampf wird im Aktivkoksreaktor zur Aktivierung des Kokses eingesetzt, der dann als Aktivkoks der Anlage entnommen werden kann.One other part of the defined water is using the waste heat in one Evaporator evaporates and the resulting vapor is in the activated carbon reactor used to activate the coke, which then as activated coke the Plant can be removed.
Eine in der Fördereinrichtung rotierende schneckenförmige Bürste, die gleichzeitig der Reinigung der Fördereinrichtung dient, unterstützt die Gasbewegung.A in the conveyor rotating snail-shaped Brush, which also serves to clean the conveyor, supports the gas movement.
Kurze Beschreibung von ZeichnungenShort description of drawings
Im Folgenden soll die Erfindung anhand einer Zeichnung in Form eines Ausführungsbeispieles erläutert werden. Dabei zeigtin the The invention is based on a drawing in the form of a Embodiment will be explained. It shows
Die beste Art und Weise, die Erfindung auszunutzenThe best way, the invention exploit
Zur
thermolytischen Aufarbeitung von organischen Abfällen zur Herstellung von Aktivkoks
und hochkalorischen Kraftstoffen, werden zerkleinertes Schreddergut
aus Hausmüll,
Altreifen, Biomasse, Kunststoffen in einem Hauptreaktor
Das
Mahlgut wird in einem Trockner
Daran
anschließend
wird es unter Zugabe eines ersten Zuschlagstoff-Katalysator-Gemisches ZK1
mit Hilfe einer Beschickungseinheit
Im
Hauptreaktor
Das ölhaltige
Gas wird unter Zugabe eines zweiten Zuschlagstoff-Katalysator-Gemisches
ZK2 zur Vermeidung jeglicher Teer- und Staubabsetzung, durch eine
Fördereinrichtung
Dort wird das ölhaltige Gas es in eine flüssige Phase F und eine gasförmige Phase aufgetrennt.There becomes the oily one Gas it in a liquid Phase F and a gaseous Phase separated.
Das ölfreie Gas
wird anschließend
unter Zusatz eines dritten Zuschlagstoff-Katalysator-Gemisches ZK3
mit einer Summenformel bei der wobei x = 6, y =
26, z = 9 und t = 21 ist, in einer Nassgasreinigung
Das
entstandene Trockengas TG wird teilweise dem Hauptreaktor
Überschüssiges Trockengas
wird in einem Gasmotor
Das
im Kondensator
Das
hierbei gewonnene Zuschlagstoff-Katalysator-Gemisch ZK2 wird dem ölhaltigen
Gas der Fördereinrichtung
Dabei
anfallender Koks wird in einem Aktivkoksreaktor
Das
in beiden Reaktionen entstehende Gas wird in der Gasreinigungsanlage
Anfallendes
Waschwasser Wd aus der Gasreinigung
Das
destillierte Wasser Wg wird teilweise zum Ersatz des Gasreinigungsanlage
Ein
anderer Anteil des destillierten Wassers Wg wird mit Hilfe der Abwärme AW in
einem Verdampfer
Eine
in der Fördereinrichtung
- 11
- Zerkleinerershredder
- 22
- Trocknerdryer
- 33
- Beschickungseinheitfeeding unit
- 44
- Hauptreaktormain reactor
- 55
- Reaktormantelreactor shell
- 66
- FördereinrichtungConveyor
- 77
- Kondensatorcapacitor
- 88th
- Gasreinigunggas cleaning
- 1010
- KoksreaktorKoksreaktor
- 1111
- Fraktioniereinheitfractionation
- 1212
- Gasmotorgas engine
- 1313
- Gastrocknergas dryer
- 1414
- Destillationsanlagedistillation plant
- 1515
- VerdampferEvaporator
- 1919
- Aktivkoksactivated coke
- AGAG
- Abgasexhaust
- AKAK
- Aktivkoksactivated coke
- AWAW
- Abwärmewaste heat
- DaThere
- Dampfsteam
- EEEE
- Elektroenergieelectric energy
- FF
- Phasephase
- KK
- Kokscoke
- OAOA
- Abfällescraps
- OeOe
- Öloil
- ÖGÖG
- Gasgas
- OZOZ
- Kondensatcondensate
- SS
- Salzsalt
- TGTG
- Trockengasdry gas
- WdWd
- Waschwasserwash water
- Wgwg
- Wasserwater
- ZK1ZK1
- Zuschlagstoff-Katalysator-GemischesAdditive-catalyst mixture
- ZK2ZK 2
- Zuschlagstoff-Katalysator-GemischesAdditive-catalyst mixture
- ZK3ZK3
- Zuschlagstoff-Katalysator-GemischesAdditive-catalyst mixture
Claims (5)
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