DE102009007768B4 - Vorrichtung in Form eines Thermolysereaktors und Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfällen - Google Patents

Vorrichtung in Form eines Thermolysereaktors und Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfällen Download PDF

Info

Publication number
DE102009007768B4
DE102009007768B4 DE102009007768.5A DE102009007768A DE102009007768B4 DE 102009007768 B4 DE102009007768 B4 DE 102009007768B4 DE 102009007768 A DE102009007768 A DE 102009007768A DE 102009007768 B4 DE102009007768 B4 DE 102009007768B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thermolysis reactor
jacket
gap
entry
interior
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102009007768.5A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009007768A1 (de
Inventor
Dr. Streitenberger Hartwig
Dr. Martin Harald
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hs Techtransfer Ug (haftungsbeschraenkt) & Co De
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to DE102009007768.5A priority Critical patent/DE102009007768B4/de
Priority to DE202009010830U priority patent/DE202009010830U1/de
Priority to PCT/DE2010/000093 priority patent/WO2010088878A2/de
Priority to EP10707201.9A priority patent/EP2393903B1/de
Publication of DE102009007768A1 publication Critical patent/DE102009007768A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009007768B4 publication Critical patent/DE102009007768B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C10B47/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/18Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with moving charge
    • C10B47/26Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with moving charge with the aid of hot liquids, e.g. molten salts
    • 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
    • C10B49/02Destructive 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 gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
    • C10B49/04Destructive 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 gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
    • 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
    • C10B51/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials by combined direct and indirect heating
    • 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
    • C10B57/18Modifying the properties of the distillation gases in the oven
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/58Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels combined with pre-distillation of the fuel
    • C10J3/60Processes
    • C10J3/64Processes with decomposition of the distillation products

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Thermolysereaktor umfassend einen Außenmantel (5) und einen Innenmantel (3), die einen Doppelmantel ausbilden, wobei der Innenmantel (3) vom Außenmantel (5) umgeben ist, so dass zwischen dem Innenmantel (3) und dem Außenmantel (5) ein Spalt (6) besteht, der Doppelmantel einen Eintrag (2), einen Austrag (12), mindestens einen Vergasungsmitteleintrag (22) und einen Verteiler (23) besitzt und der Innenmantel (3) einen Innenraum (1) umschließt, der an den Enden von Deckeln (4) begrenzt ist, der Spalt (6) an den Enden des durch Innenmantel (3) und Außenmantel (5) gebildeten Doppelmantels gegenüber der Umgebung abgeschlossen und die Deckel (4) eine Welle (13) lagern, wobei der Innenmantel (3) und die Welle (13) nach Art von Wärmetauschern beheizbar sind, die Welle (13) zentral in den Deckeln (4) gelagerte ist sowie ein Förderwerkzeug (11) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Spalt (6) und der Welle (13) ein flüssiger Wärmeträger befindet, der Verteiler (23) Vergasungsmittel-führend und -dosierend ist, in dem er als halbschalenförmig perforiertes Faltenblech ausgeführt ist, das im unteren Bereich des Innenraums (1) platziert und medienführend sowie mit den Vergasungsmitteleinträgen verbunden ist, und der Innenraum (1) mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der Abfall- und Energiewirtschaft, des Maschinen- und Anlagenbaus und betrifft einen Thermolysereaktor und ein Verfahren zur thermischen Verwertung von Abprodukten und Abfallstoffen gemäß der Gattung der Patentansprüche.
  • Bei der Verarbeitung von Abfällen im Recyclingprozess verbleiben selektive, meist hochkalorische Reststoffe unterschiedlicher Menge, Konzentration und Art, Papier, Kunststoffe, Plastikstücke, Folien, Holzrückstände, Metalle und anderes mehr als nicht verwertbare Reststoffe. Diese Reststoffe enthalten je nach Produktionsprozess inerte Feststoffanteile und Wasser, welche durch entsprechende Aufbereitung prozessspezifisch zu entfernen und/oder zu reduzieren sind.
  • Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, welche die Aufbereitung und/oder Verbrennung und/oder Vergasung von Abfällen und Reststoffen offenbaren.
  • Aus EP 0 609 802 A1 ist bspw. ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Entgasung und/oder Vergasung eines festen Brennstoffes oder Abfallstoffes bekannt. Diese Vorrichtung besteht aus einem schachtartigen Reaktor, in dem die Beschickung, das gasförmige Vergasungsmittel und der erzeugte gasförmige Brennstoff im Gleichstrom absteigend geführt werden. Das Vergasungsmittel wird in einem in der Mantelpartie befindlichen schraubenförmigen Gegenstrom-Wärmetauscher vom gasförmigen Brennstoff vorgewärmt. Dieses vorgewärmte Vergasungsmittel wird in schraubenlinienförmigen oder wellenförmigen Kanälen im keramischen Herdkörper des Reaktors und in einem als Herdabschluss dienenden beweglichen oder festen, in die untere Partie der Beschickung hineinragenden kegel- oder paraboloidförmigen Zentralkörper weiter aufgeheizt. Der Rost wird durch einen Vollkegel oder einen hohlkegelförmigen Ringkörper darstellendes, drehbares, vertikal verschiebbares Gegenstück gebildet, das gegenüber der unteren Herdpartie einen einstellbaren ringförmigen Durchlass zum Abzug des erzeugten gasförmigen Brennstoffs und zum Austrag der festen oder flüssigen Reaktionsprodukte in Form von Asche, Schlacke, Destillationsrückstände offen lässt.
  • DE 199 37 521 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung insbesondere für die Bearbeitung von bereits teilweise zersetzten Abprodukten. Diese Vorrichtung besteht aus einem schachtartigen, im unteren Teil trichterförmigen Reaktor, in dem die Beschickung der Kohlenstoffteilchen tangential und die Luft als Vergasungsmittel axial eingebracht werden und aufsteigend mittels thermochemischer Reaktion zu Synthesegas umgewandelt wird.
  • Aus DE 195 28 018 ist ein Reaktor zur thermischen Behandlung von Materialien bekannt, der u. a. eine Drehtrommel innerhalb eines mit Heißgas befüllbaren Gehäuses aufweist.
  • DE 42 37 1612 A1 offenbart einen Drehrohrofen mit Fördereinrichtung.
  • Aus DE 34 17 620 A1 ist eine Mülltrockungseinrichtung mit einem Schneckenförderer bekannt.
  • DE 199 37 524 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Beseitigung von Abprodukten und Abfallstoffen, die aus einem Behälter besteht, in dem die aufbereiteten Abprodukte und Abfallstoffe bei bis zu 900°C thermisch behandelt werden. Dies geschieht durch die Erwärmung und anschließende Pyrolyse von Abprodukten und Abfallstoffen mittels Zuführung von Vergasungsmittel. Die Durchmischung und Fortbewegung des Gutes wird in der beschriebenen Vorrichtung mittels auf einer Welle sitzenden Paddeln durchgeführt. Die Vergasungsmittelzufuhr erfolgt über axial in der Thermolysekammer verteilte Zuführung.
  • Nachteilig bei dieser technischen Lösung ist, dass keine zwangsweise Fortbewegung des Gutes organisiert wird und sich dadurch Schlacke und Glutnester bilden. Darüber hinaus erfolgt gemäß DE 199 37 524 A1 der Energieeintrag über das Vergasungsmittel verfahrenstechnisch nicht mehr quantitativ aufgeteilt, was zur partiellen Überhitzung und Verbrennung und somit zum Abbruch des pyrolytischen Prozesses führt, so dass eine kontinuierliche und stabile temperaturgeführte Steuerung des Verfahrensablaufes nicht mehr möglich. Aufgrund des instabilen Temperaturverlaufs kommt es somit zur Verstopfung und/oder Überhitzung und daraus folgend zum Abbruch des Prozesses bzw. zur Verformung/zum Verzug der Thermolysekammer. Unabhängig von der extrem schwankenden Gasqualität ist die Standzeit der Vorrichtung gemäß DE 199 37 524 A1 sehr stark eingeschränkt. Dieser Vorgang wird durch die Inhomogenität der Abprodukte und Abfallstoffe noch verstärkt.
  • DE 199 37 524 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei denen die Abprodukte und Abfallstoffe in einen im Wesentlichen waagerechten feststehenden Behälter von einer Seite eingebracht und in diesem kontinuierlich und diskontinuierlich zur anderen Seite des Behälters transportiert werden, und der Energieeintrag im vorderen Bereich 60–80% und in den anderen Bereichen 20–40% beträgt. Dazu besteht die Vorrichtung aus einem rohrförmigen feststehenden Behälter mit einer mittig durch den Behälter geführten Welle, an der sich Vorrichtungen befinden.
  • Aus der DE 199 32 822 C2 ist eine Vorrichtung zum Entgasen von organischen Substanzen bekannt, die eine Pyrolysekammer aufweist, welche über ein Gehäuse mit doppelter Wandung verfügt. Mittels einer Förderschnecke wird zu entgasendes Pyrolysegut durch die Pyrolysekammer gefödert und dabei entgast. Pyrolyseprodukte in Form von Nutzgasen werden in an sich bekannter Weise mittels eines Verbrennungsmotors unter Zwischenschaltung eines Generators zur Erzeugung von elektrischer Energie verbrannt und die heißen Verbrennungsabgase werden zur Heizung des doppelwandigen Gehäuses der Pyrolysekammer und der Förderschnecke genutzt.
  • DE 10 2004 014 165 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Polyolen aus Polyurethan-Abfällen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Dazu umfasst die Vorrichtung einen horizontal angeordneten Reaktor, der in einem Reaktorinnenraum eine oder mehrere Hohlwellen, die horizontal, parallel und rotierbar gelagert sind, aufweist, wobei der Reaktorinnenraum in Stoffflussrichtung in eine Misch- und Lösezone, eine Reaktionszone und eine Nachreaktions- und Austragszone geteilt ist. Dabei ist ein mit einer Temperaturerfassung funktionell verbundenes Temperieraggregat für einen Wärmeträgertransport in der oder in den Hohlwellen und im Heizmantel vorgesehen.
  • DE 10 2007 056 905 A1 offenbart eine Anlage zur thermischen Behandlung von Abfallstoffen, unter Verwendung wenigstens einer Einheit aus wenigstens einer in einer Umhausung rotierenden Schnecke, mit einer Zuführung für die Abfallstoffe als Ausgangssubstanzen und einer Abführung für die thermisch behandelten Endsubstanzen sowie mit einer Heizeinheit, wobei die Umhausung zumindest bereichsweise eine Höhe aufweist, die größer ist als der Durchmesser der sich in der Umhausung befindlichen Schnecke.
  • Aus der DE 84 01 717 U1 ist eine Vorrichtung zur Schmutzwasserklärung mit Wärmerückgewinnung bekannt, die aus einem zylindrischen Behälter mit kegelförmiger Spitze besteht, dessen Innenraum so bemessen ist, dass sich die Schmutzpartikel absetzen und das geklärte Wasser am oberen Rand abgezogen werden kann, wobei der Behälter oder Teile desselben als Wärmetauscher ausgebildet sind.
  • Aus der DE 37 04 139 A1 ist bekannt, dass in einer Anlage zur Verschwelung organischer Abfälle das organische Abfallmaterial unter Luftausschluss unter Verwendung eines Verschwelungsreaktors indirekt erhitzt wird, in dem in einer feststehenden Trommel mit flüssigem Wärmeträger durchströmte Röhrenbündel oder Hohlschnecken, Hohlpaddelschnecken rotierend angeordnet sind, wobei die feststehende Trommel bzw. das feststehende Gehäuse mit einem Doppelmantel ausgebildet ist, der ebenfalls mit flüssigen Wärmeträgern durchströmt und dadurch auf die Reaktionstemperatur beheizt wird. Dabei dient der Reaktor dem Zweck einer stationären, geschlossenen Prozessführung bei höheren Temperaturen und konstanter Stoffmenge, ähnlich eines Holzkohlenmeilers und ist für einen kontinuierlichen Prozess nicht geeignet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Thermolysereaktor und Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfällen anzugeben, die die zuvor stehend genannten Nachteile des Standes der Technik vermeiden, insbesondere eine Fortbewegung des Gutes in der Art und Weise organisieren, so dass ein stabiler Temperaturverlauf gewährleistet ist, eine kontinuierliche sowie stabile temperaturgeführte Steuerung des Verfahrensablaufes ermöglicht wird und eine konstante Gasqualität bei langer Standzeit garantiert wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des 1. Patentanspruchs und des 11. Patentanspruchs gelöst. Weitere günstige Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung sind in den nachgeordneten Patentansprüchen angegeben.
  • Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass der erfindungsgemäße Thermolysereaktor einen Doppelmantel umfasst, in dessen Inneren (zwischen dem äußeren und dem inneren Mantel) sich ein Wärmeträger, vorzugsweise Thermalöl, befindet, wobei der Doppelmantel einen Reaktorraum mit Förderwerkzeug umschließt, der Wärmeträger im Betriebszustand des Thermolysereaktors die Thermolysereaktortemperatur des Doppelmantels vergleichmäßigt und die thermochemische Umsetzung (Pyrolyse und partielle Oxidation) des Rohmaterials/der vorgetrockneten festen Abfallstoffe, im folgendem als Gut bezeichnet, unter leichtem Unterdruck durchführbar ist. Das Förderwerkzeug/die Förderwerkzeuge können gemäß der Erfindung zusätzlich mit Mischwerkzeugen ausgestattet sein.
  • Die Erfindung wird nachstehend an Hand der schematischen Zeichnungen und dem Ausführungsbeispiel näher erläutert, ohne auf diese beschränkt zu werden. Es zeigen:
  • 1: schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Thermolysereaktors
  • 2: einen Querschnitt des Thermolysereaktors gemäß 1 und
  • 3 eine schematische Übersichtsdarstellung einer Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfallstoffen mit einer möglichen Einbauform des Thermolysereaktors gemäß 1 diese Anordnung.
  • Der in 1 und 2 dargestellte Thermolysereaktor ist doppelwandig ausgeführt (besteht aus einem Doppelmantel) und in seinem Innenraum (1), welcher durch den Doppelmantel umschlossen ist, sind thermo-chemische Umsetzungen (Pyrolyse und partielle Oxidation) von Gut unter leichtem Unterdruck durchführbar.
  • Der Doppelmantel weist einen Eintrag (2) auf, über den im Betriebszustand des Thermolysereaktors zerkleinerte, selektierte, vorgewärmte und vorgetrocknete festen Abfallstoffe (Gut), in den Innenraum (1) des Thermolysereaktors zuführbar sind. Beim Eintrag des Gutes ist zu beachten, dass nur sehr geringe Mengen an Umgebungsluft mit in den Innenraum (1) des Thermolysereaktors gelangen. Dafür wird gemäß der Erfindung vorzugsweise eine Zellradschleuse verwendet.
  • Der Innenraum (1) des Thermolysereaktors wird vom Innenmantel (3), welcher vorzugsweise rohrförmig ausgeführt wird, umgeben. An den Enden wird der Innenraum (1) von Deckeln (4) begrenzt. Der Innenmantel (3) ist von einem Außenmantel (5) umgeben, so dass zwischen Innenmantel (3) und Außenmantel (5) ein Spalt (6) besteht. Dieser Spalt (6) ist an den Enden des durch Innenmantel (3) und Außenmantel (5) gebildeten Doppelmantels gegenüber der Umgebung abgeschlossen.
  • In diesem Spalt (6) befindet sich ein Wärmeträger, vorzugsweise ein flüssiger Wärmeträger, besonders vorteilhaft Thermalöl, welcher/welches die Thermolysereaktortemperatur im Betriebszustand des Reaktors vergleichmäßigt.
  • Der flüssige Wärmeträger ist dem Spalt (6) über einen Zuführungsstutzen (7) zuführbar und über einen Abführungsstutzen (8) abführbar. Der flüssige Wärmeträger wird im Spalt (6) durch eine geeignete Führung (9), vorzugsweise spiralförmig ausgeführt, strömungstechnisch geleitet.
  • Durch die Führung (9) im Spalt (6) kommt es zu einer gezielten Strömungsführung um den Innenmantel (3) und somit zu einer verbesserten Wärmeübertragung in den Innenraum (1) des Thermolysereaktors und damit zu einer gezielten Temperaturstabilität für den Thermolyseprozess. Des Weiteren verhindert die Führung (9) die Ausbildung von Strömungstotzonen.
  • Zur Verminderung der Abstrahlungswärme ist der Außenmantel (5) mit einer geeigneten Isolierung (10) zu versehen.
  • Das zu behandelnde Gut wird im Betriebszustand des Thermolysereaktors mittels Förderwerkzeug (11), das vorzugsweise als Wendel/Schnecke ausgeführt ist, kontinuierlich vom Eintrag (2) in Richtung Austrag (12) geführt. Das Förderwerkzeug (11) ist vorzugsweise auf einer zentral in den Deckeln (4) gelagerten Welle (13) platziert. Zur besseren Durchmischung des Gutes können die Förderwerkzeuge (11) zusätzlich mit Mischwerkzeugen (14) ausgestattet sein.
  • Der Thermolysereaktor ist geneigt, vorzugsweise mit einem Neigungswinkel von 25°, aufgestellt, so dass der Austrag (12) oberhalb des Eintrags (2) liegt. Diese Neigung trägt zu einer verbesserten Durchmischung des Gutes bei. Die Welle (13) wird eintragsseitig durch den Deckel (4) geführt und außerhalb des Thermolysereaktors mittels Getriebemotor (15), am Außenmantel (5) befestigt, über Kette (16) und Zahnrad (17) angetrieben. Die Welle (13) ist als Rohr zur Aufnahme eines Wärmeträgers, vorzugsweise Thermalöl, ausgeführt.
  • Der Wärmeträger selbst wird über ein zentral gelagertes Innenrohr (18) mittels außerhalb des Thermolysereaktors angeordneter Drehdurchführung (19) und Wärmeträgereintrag (20) in die Welle (13) eingebracht und über den damit verbundenen Wärmeträgeraustrag (21) wieder abgeführt.
  • Der Wärmeträger wird derart geführt, dass er sowohl in der Welle (13) als auch im Spalt (6) von der Austragseite zur Eintragsseite fließt. Zur Sicherstellung der verfahrenstechnischen Prozessführung befinden sich am Außenmantel (5), vorzugsweise in axialer Anordnung, Messstutzen (24) zur Aufnahme von Sensoren.
  • Das Gut gelangt vorzugsweise mit einer Temperatur von 50°C bis 100°C, einer Restfeuchte von 10 bis 20 Ma% und einer Kantenlänge bis ca. 35 mm in den Thermolysereaktor. Beim Transport durch den Thermolysereaktor wird das Gut mittels zugeführtem Vergasungsmittel, vorzugsweise Luft und Wasserdampf, erwärmt. Das Vergasungsmittel, welches vorzugsweise vor dem Thermolysereaktor auf eine Temperatur von 250°C bis 400°C vorgewärmt wird, gelangt in den Innenraum (1) durch einen und/oder mehreren Vergasungsmitteleinträgen (22) und einem Verteiler (23). Der Verteiler (23), gemäß der Erfindung wie in 2 dargestellt als halbschalenförmig perforiertes Faltenblech ausgeführt und im unteren Bereich des Innenraums (1) des Thermolysereaktors platziert, sorgt für eine gleichmäßige Verteilung des zwischen Innenmantel (3) und Verteiler (23) geführten Vergasungsmittels auf das Gut.
  • Der Verteiler (23) kann auch als medienführender perforierter Profilquerschnitt ausgeführt sein und direkt mit den Vergasungsmitteleinträgen (22) verbunden sein.
  • Des Weiteren wird das Gut durch die umlaufenden Wärmeträger im Spalt (6) und Welle (13) erwärmt.
  • Der Wärmeträger im Spalt (6) und innerhalb der Welle (13) weist im Betriebszustand des Thermolysereaktors eine Temperatur von bis zu ca 350°C auf. Durch die Wärmezufuhr wird das Gut zuerst getrocknet und anschließend beginnt es zu pyrolysieren.
  • Die bei der Pyrolyse freigesetzten Gase reagieren zum Teil mit dem Vergasungsmittel und erzeugen so einen Teil der Prozesswärme. Verfahrensgemäß wird der Vergasungsmittelstrom so begrenzt, dass keine vollständige Verbrennung des Gutes stattfindet. Im Zuge der partiellen Oxidation des Gutes erwärmt sich dieses vorzugsweise auf 400°C bis 500°C.
  • Nach dem Durchlaufen des Thermolysereaktors hat sich das komplette Gut in kohlenstoffhaltige feste Partikel (koksähnlich) und kohlenwasserstoffhaltiges Gas umgesetzt. Sowohl die festen wie auch die flüchtigen Bestandteile werden über den Austrag (12) abgeführt. Aufgrund der verfahrensgemäß im Thermolysereaktor stattfindenden partiellen Oxidation ergibt sich ein axiales Temperaturprofil innerhalb des Thermolysereaktors. Die Temperatur steigt von ca. 100°C am Eintrag auf 400°C bis 500°C am Austrag.
  • Da der umlaufende flüssige Wärmeträger erfindungsgemäß eine Temperatur von bis zu ca. 350°C aufweist, wird im Bereich des Eintrags (2) Wärme vom Wärmeträger auf das Gut übertragen. Im Bereich des Austrags (12) wird hingegen Wärme vom Gut auf den Wärmeträger übertragen. So kommt es zu einer Vergleichmäßigung der axialen Temperaturverteilung innerhalb des Thermolysereaktors. Der in Spalt (6) und Welle (13) umlaufende flüssige Wärmeträger, besonders vorteihaft Thermalöl, sorgt erfindungsgemäß durch die Wärmeübertragung zwischen Gut und Wärmeträger nicht nur für eine Prozessstabilität, sondern beugt auch möglichen lokalen Überhitzungen des Thermolysereaktors vor. Lokale Überhitzungen können sich z. B. aufgrund einer inhomogenen Abprodukt – und Abfallstoffkonsistenz ergeben und würden zu einer Instabilität des Thermolyseprozesses und darüber hinaus zu erheblichen Materialbelastungen führen.
  • Der zuvor stehend beschriebene Thermolysereaktor kann, wie in 3 dargestellt, an Stelle eines bisher bekannten Reaktors in eine bestehende oder neu zu errichtende Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfallstoffen eingebaut werden. Durch diesen Einbau werden gegenüber dem Stand der Technik die nach der Entgasung und/oder Vergasung der Abprodukte und Abfallstoffe verbleibenden Restprodukte weiter und nahezu vollständig umsetzt bzw. verwertet.
  • Alle in der Beschreibung, den Ausführungsbeispielen und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Innenraum
    2
    Eintrag
    3
    Innenmantel
    4
    Deckel
    5
    Außenmantel
    6
    Spalt
    7
    Zuführungsstutzen
    8
    Abführungsstutzen
    9
    Führung
    10
    Isolierung
    11
    Förderwerkzeug
    12
    Austrag
    13
    Welle
    14
    Mischwerkzeug
    15
    Getriebemotor
    16
    Kette
    17
    Zahnrad
    18
    Innenrohr
    19
    Drehdurchführung
    20
    Wärmeträgereintrag
    21
    Wärmeträgeraustrag
    22
    Vergasungsmitteleintrag
    23
    Verteiler
    24
    Messstutzen

Claims (18)

  1. Thermolysereaktor umfassend einen Außenmantel (5) und einen Innenmantel (3), die einen Doppelmantel ausbilden, wobei der Innenmantel (3) vom Außenmantel (5) umgeben ist, so dass zwischen dem Innenmantel (3) und dem Außenmantel (5) ein Spalt (6) besteht, der Doppelmantel einen Eintrag (2), einen Austrag (12), mindestens einen Vergasungsmitteleintrag (22) und einen Verteiler (23) besitzt und der Innenmantel (3) einen Innenraum (1) umschließt, der an den Enden von Deckeln (4) begrenzt ist, der Spalt (6) an den Enden des durch Innenmantel (3) und Außenmantel (5) gebildeten Doppelmantels gegenüber der Umgebung abgeschlossen und die Deckel (4) eine Welle (13) lagern, wobei der Innenmantel (3) und die Welle (13) nach Art von Wärmetauschern beheizbar sind, die Welle (13) zentral in den Deckeln (4) gelagerte ist sowie ein Förderwerkzeug (11) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Spalt (6) und der Welle (13) ein flüssiger Wärmeträger befindet, der Verteiler (23) Vergasungsmittel-führend und -dosierend ist, in dem er als halbschalenförmig perforiertes Faltenblech ausgeführt ist, das im unteren Bereich des Innenraums (1) platziert und medienführend sowie mit den Vergasungsmitteleinträgen verbunden ist, und der Innenraum (1) mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist.
  2. Thermolysereaktor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträger Thermalöl ist.
  3. Thermolysereaktor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrag (2) eine Zellradschleuse aufweist.
  4. Thermolysereaktor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (6) einen Zuführungsstutzen (7) und einen Abführungsstutzen (8) aufweist.
  5. Thermolysereaktor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (6) eine Führung (9) aufweist.
  6. Thermolysereaktor gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (9) spiralförmig ist.
  7. Thermolysereaktor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderwerkzeuge (11) Mischwerkzeuge (14) tragen.
  8. Thermolysereaktor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (23) als halbschalenförmiges Faltenblech ausgeführt ist und direkt mit den Vergasungsmitteleinträgen (22) verbunden ist.
  9. Thermolysereaktor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (3) eine Drehdurchführung (19) und einen Wärmeträgereintrag (20) aufweist.
  10. Thermolysereaktor gemäß einem oder mehrerer der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (5) von einer Isolierung (10) umgeben ist.
  11. Verfahren unter Verwendung eines Thermolysereaktors gemäß einem der voran stehenden Ansprüche, bei dem der Thermolysereaktor geneigt ist, so dass der Austrag (12) oberhalb des Eintrags (2) positioniert wird, die Welle (13) angetrieben wird, wobei das zu behandelnde Gut mittels Förderwerkzeug (11) vom Eintrag (2) in Richtung Austrag (12) geführt und bei diesem Transport mittels zugeführtem Vergasungsmittel erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Welle (13) und dem Doppelmantel erwärmter flüssiger Wärmeträger von der Austrags- zur Eintragsseite des Thermolysereaktors bewegt und dieser Wärmeträger im Spalt (6) durch die Führung (9) strömungstechnisch geleitet wird, wobei das Verfahren unter leichtem Unterdruck betrieben wird, in dem am Innenraum (1) ein Unterdruck angelegt ist.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Wärmeträgers im Bereich von 280°C liegt.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der flüssige Wärmeträger dem Spalt (6) über den Zuführungsstutzen (7) zugeführt und über den Abführungsstutzen (8) abgeführt wird.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der flüssige Wärmeträger über eine Drehdurchführung (19) und einen Wärmeträgereintrag (20) in die Welle (13) eingebracht und über den damit verbundenen Wärmeträgeraustrag (21) wieder abgeführt wird.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel 25° beträgt.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Gut mittels Förderwerkzeug (11) kontinuierlich bewegt wird.
  17. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergasungsmittel auf eine Temperatur von 250°C bis 450°C vorgewärmt wird und nach dem Vorwärmen durch einen und/oder mehreren Vergasungsmitteleinträge (22) und einem Verteiler (23) in den Innenraum (1) gelangt.
  18. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der als halbschalenförmig perforiertes Faltenblech ausgeführte Verteiler (23) im unteren Bereich des Innenraums (1) des Thermolysereaktors platziert ist und für eine gleichmäßige Verteilung des zwischen dem Innenmantel (3) sowie dem Verteiler (23) geführten Vergasungsmittels auf das Gut sorgt.
DE102009007768.5A 2009-02-05 2009-02-05 Vorrichtung in Form eines Thermolysereaktors und Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfällen Expired - Fee Related DE102009007768B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009007768.5A DE102009007768B4 (de) 2009-02-05 2009-02-05 Vorrichtung in Form eines Thermolysereaktors und Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfällen
DE202009010830U DE202009010830U1 (de) 2009-02-05 2009-02-05 Vorrichtung in Form eines Thermolysereaktors
PCT/DE2010/000093 WO2010088878A2 (de) 2009-02-05 2010-01-27 Vorrichtung in form eines thermolysereaktors und verfahren zum betreiben eines solchen in einer anordnung zur thermischen zersetzung von abprodukten und abfällen
EP10707201.9A EP2393903B1 (de) 2009-02-05 2010-01-27 Vorrichtung in form eines thermolysereaktors und verfahren zum betreiben eines solchen in einer anordnung zur thermischen zersetzung von abprodukten und abfällen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009007768.5A DE102009007768B4 (de) 2009-02-05 2009-02-05 Vorrichtung in Form eines Thermolysereaktors und Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfällen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009007768A1 DE102009007768A1 (de) 2010-08-26
DE102009007768B4 true DE102009007768B4 (de) 2015-07-16

Family

ID=41667922

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202009010830U Expired - Lifetime DE202009010830U1 (de) 2009-02-05 2009-02-05 Vorrichtung in Form eines Thermolysereaktors
DE102009007768.5A Expired - Fee Related DE102009007768B4 (de) 2009-02-05 2009-02-05 Vorrichtung in Form eines Thermolysereaktors und Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfällen

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202009010830U Expired - Lifetime DE202009010830U1 (de) 2009-02-05 2009-02-05 Vorrichtung in Form eines Thermolysereaktors

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2393903B1 (de)
DE (2) DE202009010830U1 (de)
WO (1) WO2010088878A2 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202009010832U1 (de) 2009-07-08 2010-01-28 Eurotherm Technologies Ag Anordnung zur Aufbereitung und thermischen Behandlung von Abprodukten und Abfällen
DE202009010833U1 (de) 2009-08-11 2009-11-05 Eurotherm Technologies Ag Anordnung zur Aufbereitung und thermischen Behandlung von Abprodukten und Abfällen
DE102012024204B4 (de) 2012-12-04 2018-02-01 HS TechTransfer UG (haftungsbeschränkt) & Co. KG Vorrichtung in Form eines Thermolyse-Rotations-Reaktors und Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfällen
DE202016106184U1 (de) 2016-11-04 2016-11-17 Hartwig Streitenberger Duplex-TEK-Mehrstufen-Vergaser
DE102016121046B4 (de) 2016-11-04 2018-08-02 HS TechTransfer UG (haftungsbeschränkt) & Co. KG Duplex-TEK-Mehrstufen-Vergaser
RU2747898C1 (ru) * 2020-11-16 2021-05-17 Общество с ограниченной ответственностью «Технопарк» Установка для термической деструкции преимущественно твердых коммунальных отходов с получением углеродистого остатка
EP4275254A1 (de) 2021-01-11 2023-11-15 Watlow Electric Manufacturing Company Masterlose verteilte dynamische lastverwaltung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8401717U1 (de) * 1984-01-21 1984-04-19 Kronenberger, Gottfried, Dr.-Ing., 5630 Remscheid Vorrichtung zur schmutzwasserklaerung mit waermerueckgewinnung
DE3704139A1 (de) * 1987-02-11 1988-10-27 Berlin Consult Gmbh Anlage zur verkokung bzw. thermischen zerkleinerung organischer abfaelle
DE19937524A1 (de) * 1999-08-03 2001-02-15 Harald Martin Verfahren und Vorrichtung zum Beseitigen von Abprodukten und Abfallstoffen
DE19932822C2 (de) * 1999-07-14 2003-11-20 Johann Hochreiter Vorrichtung zum Entgasen von organischen Substanzen
DE102004014165A1 (de) * 2003-03-17 2004-12-16 Behrendt, Gerhard, Prof.Dr. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Recyclat-Polyolen aus Polyurethanen
DE102007056905A1 (de) * 2006-11-22 2008-05-29 Maximilian Bauknecht Anlage zur thermischen Behandlung von Abfallstoffen

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2155599B (en) 1984-03-09 1988-10-12 Tsung-Hsien Kuo Improved refuse incineration system
DE4237161C2 (de) 1992-11-04 1995-11-30 Ellinghaus Umweltschutzanlagen Vorrichtung zum Aufbereiten von aluminiumhaltigen Materialien
AU5856494A (en) 1993-02-02 1994-08-29 Helmut Juch Continuous degasification and/or gasification of a solid fuel or waste material
DE19528018B4 (de) 1995-07-31 2005-12-15 Eisenmann Maschinenbau Gmbh & Co. Kg Anlage für die thermische Behandlung von organische Bestandteile aufweisenden Materialien zur thermischen Entsorgung von Abfallstoffen, Haus-, Industrie- und/oder Sondermüll, chemischen Rückständen und/oder dergleichen
DE19614689C2 (de) * 1996-04-13 1999-11-04 Maximilian Bauknecht Multivalent einsetzbare Anlage zur thermischen Behandlung von Ausgangssubstanzen
DE19937521A1 (de) 1999-08-03 2001-02-15 Harald Martin Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen, Trennen, Klassieren und Zersetzen von Abprodukten
WO2004037949A1 (en) * 2002-10-28 2004-05-06 Lekrinszki Istvan Apparatus for pyrolysis of shredded tyres
CN2878390Y (zh) * 2006-04-07 2007-03-14 王新明 多功能全自动远程恒温供热废旧轮胎裂化装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8401717U1 (de) * 1984-01-21 1984-04-19 Kronenberger, Gottfried, Dr.-Ing., 5630 Remscheid Vorrichtung zur schmutzwasserklaerung mit waermerueckgewinnung
DE3704139A1 (de) * 1987-02-11 1988-10-27 Berlin Consult Gmbh Anlage zur verkokung bzw. thermischen zerkleinerung organischer abfaelle
DE19932822C2 (de) * 1999-07-14 2003-11-20 Johann Hochreiter Vorrichtung zum Entgasen von organischen Substanzen
DE19937524A1 (de) * 1999-08-03 2001-02-15 Harald Martin Verfahren und Vorrichtung zum Beseitigen von Abprodukten und Abfallstoffen
DE102004014165A1 (de) * 2003-03-17 2004-12-16 Behrendt, Gerhard, Prof.Dr. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Recyclat-Polyolen aus Polyurethanen
DE102007056905A1 (de) * 2006-11-22 2008-05-29 Maximilian Bauknecht Anlage zur thermischen Behandlung von Abfallstoffen

Also Published As

Publication number Publication date
DE202009010830U1 (de) 2010-02-11
DE102009007768A1 (de) 2010-08-26
EP2393903A2 (de) 2011-12-14
EP2393903B1 (de) 2017-09-06
WO2010088878A2 (de) 2010-08-12
WO2010088878A3 (de) 2010-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009007768B4 (de) Vorrichtung in Form eines Thermolysereaktors und Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfällen
DE2520152C2 (de) Verfahren zum trockenen Destillieren zerkleinerten organischen Abfallmaterials in einem Schneckenextruder
EP2082013B1 (de) Verfahren zur erzeugung eines wasserstoffreichen produktgases
DE2838749A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur behandlung eines zerkleinerten festen karbonisierbaren materials
EP0126407B1 (de) Verfahren zur Gewinnung von verwertbarem Gas aus Müll durch Pyrolyse und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
DE2432504B2 (de) Verfahren und anlage zum herstellen von brenngasen aus stueckigem haus- und industriemuell u.dgl.
CH615215A5 (de)
DE3633212A1 (de) Pyrolyseanlage
DE102016121046B4 (de) Duplex-TEK-Mehrstufen-Vergaser
DE102009047445A1 (de) Anlage zum Erzeugen eines Produktgases aus organischen Einsatzstoffen
DE2800030C3 (de) Verfahren zur Umsetzung von Naßabfall durch Pyrolyse
DE3227896A1 (de) Verfahren zur thermischen behandlung, insbesondere verschwelung, organischer abfaelle und anlage zur ausuebung des verfahrens
DE102012024204B4 (de) Vorrichtung in Form eines Thermolyse-Rotations-Reaktors und Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfällen
DE2943309C2 (de) Verfahren zur gemeinsamen Pyrolyse von Ballastkohle und Müll mit anschließender Vergasung und Anlage zur Durchführung der Pyrolyse
EP1204716B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum beseitigen von abprodukten und abfallstoffen
DE10121493A1 (de) Schadstofffreie Wiederverwertung organischer Abfälle
DE2832414C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur pyrolytischen Behandlung von Gut
EP0055440A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur kontinuierlichen Erzeugung von Brenngas aus organischen Abfallstoffen
EP0360052A1 (de) Pyrolysereaktor zur thermischen Abfallentsorgung
DE102009026895B4 (de) Vorrichtung zur Erzeugung brennbarer Gase aus organischen Stoffen
DE202009010833U1 (de) Anordnung zur Aufbereitung und thermischen Behandlung von Abprodukten und Abfällen
DE202009010832U1 (de) Anordnung zur Aufbereitung und thermischen Behandlung von Abprodukten und Abfällen
DE202016106184U1 (de) Duplex-TEK-Mehrstufen-Vergaser
DE4317412A1 (de) Anlage zur thermischen Behandlung von kohlenstoffhaltigem Material
WO2024079335A1 (de) Reaktorvorrichtung zur herstellung eines pyrolyseprodukts

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: HS TECHTRANSFER UG (HAFTUNGSBESCHRAENKT) & CO., DE

Free format text: FORMER OWNER: EUROTHERM TECHNOLOGIES AG, 07743 JENA, DE

Effective date: 20120426

Owner name: STREITENBERGER, HARTWIG, DR., DE

Free format text: FORMER OWNER: EUROTHERM TECHNOLOGIES AG, 07743 JENA, DE

Effective date: 20120426

R082 Change of representative

Representative=s name: PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZLEI BOCK BIEBER D, DE

Effective date: 20120426

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C10J0003260000

Ipc: C10B0051000000

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C10J0003260000

Ipc: C10B0051000000

Effective date: 20150325

R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: HS TECHTRANSFER UG (HAFTUNGSBESCHRAENKT) & CO., DE

Free format text: FORMER OWNER: STREITENBERGER, HARTWIG, DR., 07751 GOLMSDORF, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZLEI BOCK BIEBER D, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee