DE102017102281A1 - Prallreaktor - Google Patents

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Ralf Schäfer
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Abstract

Prallreaktor (1) zum Zerkleinern von Verbundmaterial, umfassend einen zylindrischen Mantel (2) und einen Boden (3), welche einen Prallreaktorraum (4) einschließen, wobei ein Rotor (5) in dem Prallreaktorraum (4) vorgesehen ist sowie zumindest eine Einfüllöffnung (20) zum Einfüllen des Verbundmaterials und eine Entnahmeöffnung (6) zum Ausschleusen des zerkleinerten Verbundmaterials, wobei zwischen zylindrischem Mantel (2) und Boden (3) zumindest ein Spalt (7) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Prallreaktor zum Zerkleinern von Verbundmaterial, umfassend einen zylindrischen Mantel und einen Boden, welche einen Prallreaktorraum einschließen, wobei ein Rotor in dem Prallreaktorraum vorgesehen ist sowie zumindest eine Einfüllöffnung zum Einfüllen des Verbundmaterials und eine Entnahmeöffnung zum Ausschleusen des zerkleinerten Verbundmaterials.
  • Prallreaktoren werden verwendet, um Gegenstände, die aus verschiedenen Materialien zusammengesetzt sind so zu zerkleinern, dass eine Stofftrennung möglich ist. Dabei werden die Gegenstände durch eine Schlagbeanspruchung mit einem hohen Impulsübertrag mittels rotierender Prallelemente zerkleinert und in Einzelbestandteile aufgetrennt.
  • Aus der EP 0 859 693 B1 ist ein Prallreaktor bekannt mit einem zylindrischen Grundkörper, in welchem ein durch ein Antriebsmotor angetriebener Rotor angeordnet ist. Der Rotor ist aus verschleißfestem Material ausgebildet und weist an seinen propellerförmigen oder flügelförmigen Enden austauschbare Prallelemente auf. In dem zylindrischen Mantel des Prallreaktors können Auswurföffnungen angeordnet sein, welche mit geschlitzten oder gelochten Abdeckblechen abgedeckt sein können, so dass ein differenzierter Austrag von zerkleinerten Partikeln in gewünschter Partikelgröße möglich ist.
  • Derzeit besteht ein Problem darin, Gegenstände zu zerkleinern, welche pulverförmige Bestandteile aufweisen. In diesem Zusammenhang sind beispielsweise Lithium-Ionen-Akkumulatoren problematisch. Diese weisen im Ausgangszustand eine mit Lösemittel versetzte Aktivmasse auf, welche auf eine mit Kupfer und Aluminium beschichte Kunststofffolie aufgebracht ist.
  • Insofern weist ein Lithium-Ionen-Akkumulator Stoffe auf, welche einerseits giftig und/oder umweltgefährlich sind und welche andererseits kostspielig sind und nach Möglichkeit wiederaufbereitet werden sollen. Beispielsweise können Lithium-Ionen-Akkumulatoren metallisches Lithium umfassen sowie Lithium-Kobalt-Oxid. Ferner kommen leitfähige Kohlenstoffverbindungen und elektrisch leitfähige Salze wie Lithiumhexafluorophosphat zum Einsatz. Lösungsmittel sind häufig Ethylencarbonat, Propylencarbonat oder Dimethylcarbonat.
  • Im Zuge der Aufbereitung der Akkumulatoren bildet sich aus der Aktivmasse ein feinpulveriger Staub, wobei das Lösungsmittel aufgrund der hohen mechanischen Beanspruchung zumeist verdampft.
  • Bislang ist problematisch, dass der aus der Aktivmasse entstehende Staub derzeit nicht gezielt separat aus dem Prallreaktor geführt werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Prallreaktor zum Zerkleinern von Verbundmaterialien bereitzustellen, welcher das Herausführen pulveriger Bestandteile ermöglicht. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Prallreaktor zum Zerkleinern von Verbundmaterial ist zwischen zylindrischem Mantel und Boden zumindest ein Spalt angeordnet.
  • Der Spalt bildet eine weitere Entnahmeöffnung und dient der Entnahme der staubigen Anteile des zu zerkleinernden Verbundmaterials. Der Spalt ist insbesondere geeignet, die pulverige Schwarzmasse von zerkleinerten Lithium-Ionen-Akkumulatoren aus dem Prallreaktorraum auszuschleusen. Dabei ist der Spalt erfindungsgemäß im Bodenbereich des Prallreaktors angeordnet und verläuft zumindest abschnittsweise im Umfangsbereich des Prallreaktorraums. Dabei ist der Spalt so ausgebildet, dass er ausschließlich feinpulverige Bestandteile des zerkleinerten Verbundmaterials hindurchlässt. In Versuchen hat sich gezeigt, dass sich durch einen im Bodenbereich angeordneten Spalt hervorragend feinpulveriges zerkleinertes Material aus dem Prallreaktorraum herausführen lässt. Übrige Begleitstoffe des zu zerkleinernden Verbundmaterials wie Folienreste und Metallflakes verbleiben hingegen im Prallreaktorraum. Dadurch findet durch den Spalt bereits eine erste Stofftrennung statt.
  • Die Begleitstoffe des zu zerkleinernden Verbundmaterials, welche durch den Spalt nicht aus dem Prallreaktorraum herausgeführt werden können, werden aus der Entnahmeöffnung ausgeschleust.
  • Der Spalt ermöglicht ein kontinuierliches Ausschleusen von feinpulverigem Material aus dem Prallreaktorraum. Der Spalt ist stets geöffnet und ermöglicht so einen kontinuierlichen Austrag von pulverigem Material. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass der Spalt verschließbar ist. Beispielsweise könnte der Spalt zu Beginn des Zerkleinerungsprozesses geschlossen sein und wird geöffnet, wenn erste pulverige Zerkleinerungsprodukte zu entnehmen sind.
  • Vorzugsweise sind über dem Umfang des Prallreaktors verteilt mehrere Spalte vorgesehen. Aufgrund der Materialbeanspruchung durch den Rotor sammelt sich zerkleinertes Material vorwiegend im Umfangsbereich des Prallreaktors an. Durch die über den Umfang verteilten Spalte kann dabei das feinpulverige Material besonders gut aus dem Prallreaktorraum herausgeführt werden.
  • Vorzugsweise ist der Spalt derart ausgebildet, dass im Bereich des Spaltes der zylindrische Mantel und der Boden in radialer Richtung voneinander beabstandet sind. Bei dieser Ausgestaltung ist der Spalt nicht in dem zylindrischen Mantel eingebracht, sondern ist Teil des Bodens. Bei dieser Ausgestaltung ist der Spalt im Bodenbereich des Prallreaktorraums angeordnet. In diesem Bereich sammelt sich einerseits feinpulveriges Material an und andererseits ist die kinetische Beanspruchung des Materials in diesem Bereich geringer als im Bereich des zylindrischen Mantels. Insofern ist der Spalt in diesem Bereich geringeren mechanischen Belastungen ausgesetzt. Es treffen weniger stark beschleunigte Teilchen im Bereich des Bodens auf als an dem zylindrischen Mantel.
  • Vorzugsweise ist der Boden auf der dem Prallreaktorraum zugewandten Seite mit einer Bodenverschleißplatte ausgerüstet. Dadurch ist der Boden sandwichartig ausgebildet, wobei die Bodenverschleißplatte nach Erreichen einer Verschleißgrenze ausgetauscht werden kann. Dadurch erleichtert sich die Wartung des Prallreaktors. Es ist nicht erforderlich, den Boden nach Erreichen der Verschleißgrenze vollständig auszutauschen. Die Bodenverschleißplatte kann mehrteilig ausgebildet sein. Die Bodenverschleißplatte kann beispielsweise aus metallischem oder keramischem Werkstoff bestehen. Bodenverschleißplatten aus Kunststoff sind ebenfalls denkbar.
  • Die dem Spalt zugeordnete Kante der Bodenverschleißplatte kann profiliert sein. Nach einer ersten Ausgestaltung verlaufen die Kante der Bodenverschleißplatte und die Kante des Bodens parallel zu dem zylindrischen Mantel. Nach einer weiteren Ausgestaltung erweitert sich der Spalt in Richtung des Prallreaktorraums. Nach einer dritten Ausgestaltung verjüngt sich der Spalt in Richtung des Prallreaktorraums. Bei einer Erweiterung des Spaltes vergrößert sich die Austragsmenge pulverigen Materials. Verjüngt sich der Spalt des Prallreaktorraums reduziert sich die Gefahr, dass größere Partikel den Spalt verstopfen.
  • Der zylindrische Mantel kann mit Leitelementen versehen sein, welche dem Spalt zugeordnet sind. Die Leitelemente ragen in radialer Richtung in den Prallreaktorraum hinein. Die Formgebung der Leitelemente kann im Schnitt betrachtet rechteckig oder dreieckförmig sein.
  • Vorzugsweise sind die Leitelemente ringförmig ausgebildet und an dem zylindrischen Mantel festgelegt. Die Leitelemente können aber auch segmentweise ausgebildet sein und nur in den Bereichen an dem zylindrischen Mantel festgelegt sein, an welchen sich Spalte befinden.
  • Nach einer ersten Ausgestaltung ist dem Spalt ein waagerechter Abschnitt des Leitelementes zugeordnet. Nach einer weiteren Ausgestaltung ist dem Spalt ein schräg verlaufender Abschnitt des Leitelementes zugeordnet. Durch das Leitelement bildet sich zusammen mit dem Spalt eine Labyrinthstruktur. Dadurch wird zum einen sichergestellt, dass nur feinpulveriges Material in den Bereich des Spaltes gelangt. Des Weiteren wird die mechanische Beanspruchung des Spaltes durch auftreffende größere Partikel und Teilchen verringert.
  • Dem Spalt kann eine Entnahmeeinrichtung zugeordnet sein. Dabei kann die Entnahmeeinrichtung als Auswurfkasten oder als Produktaustragskanal ausgebildet sein.
  • In dem Auswurfkasten sammelt sich das durch den Spalt ausgeschleuste Material und kann von dort aus der Wiederaufbereitung zugeführt werden. Es ist auch denkbar, dass in dem Auswurfkasten eine weitere Stofftrennung erfolgt. Beispielsweise können magnetische Partikel durch Magnetsichter aus dem Pulver abgetrennt werden.
  • Der Produktaustragskanal ist rinnenförmig ausgebildet und weist dadurch ein deutlich geringeres Volumen auf als ein Auswurfkasten. Der Produktaustrag wird vorzugsweise pneumatisch unterstützt. Bei dieser Ausgestaltung ist der geringe Platzbedarf vorteilhaft.
  • Der Prallreaktorraum kann an der dem Boden abgewandten Stirnseite mit einem Deckel verschlossen sein, wobei dem Deckel eine Absaugöffnung zugeordnet ist. Die Absaugöffnung ist insbesondere geeignet, gasförmige Bestandteile des Verbundmaterials aus dem Prallreaktorraum herauszuführen. Im Fall von zu zerkleinernden Lithium-Ionen-Akkumulatoren sind dies beispielsweise Lösungsmittel, welche durch die mechanische Beanspruchung verdampfen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Lithium-Ionen-Akkumulatoren vor dem Zerkleinern in dem Prallreaktor nicht pyrolysiert werden.
  • Der Absaugöffnung kann eine Abscheideeinrichtung zugeordnet sein. Eine vorteilhafte Abscheideeinrichtung ist beispielsweise eine Filtereinrichtung, welche unerwünschte Partikel aus dem Absaugstrom zurückhält. Als Filtereinrichtung ist insbesondere ein elektrostatischer Filter denkbar.
  • Der Absaugöffnung kann eine Abscheideeinrichtung in Form einer Klassiereinrichtung zugeordnet sein. Dabei ist die Klassiereinrichtung ein Bestandteil des Prallreaktors und unmittelbar der Absaugöffnung zugeordnet. Vorzugsweise ist der Rotor dem Boden des Prallreaktors zugeordnet. Der Deckel mit der Absaugöffnung ist auf der dem Rotor abgewandten Stirnseite angeordnet, so dass die Absaugöffnung einen größtmöglichen Abstand zum Rotor aufweist. Alternativ ist es aber auch denkbar, die Absaugöffnung im Mantel anzuordnen. Durch die Absaugöffnung können die während der Zerkleinerung entstehenden gasförmigen Bestandteile aus dem Prallreaktorraum herausgeführt werden, wobei die Klassiereinrichtung verhindert, dass Partikel oder Stäube über die Absaugöffnung aus dem Prallreaktorraum ausgeschleust werden.
  • Die Klassiereinrichtung kann als Abweiserad ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Abweiserad mindestens zwei voneinander beabstandete Rotorscheiben mit dazwischen angeordneten Rotorblättern auf. Dabei ist das Abweiserad ein spezieller Typ eines Windsichters. Das Abweiserad ist in Form eines Ventilators ausgebildet. Die Luft mit den zerkleinerten Partikeln strömt durch den rotierenden Rotor hindurch. Dabei findet durch die durch den Rotor verursachte Strömung ein Impulsübertrag auf die einströmenden Partikel statt. Gleichzeitig werden die Partikel in dem einströmenden Luftstrom mitgerissen. Partikel, bei denen die durch den Luftstrom ausgeübte Schleppkraft kleiner ist als die durch die Rotation des Rotors induzierte Fliehkraft, erhalten durch Impulsübertrag des Rotors eine Richtungsänderung und werden in den Prallreaktorraum zurückgeleitet. Insofern werden die umgelenkten Partikel nicht durch das Abweiserad hindurchgelassen.
  • Die Klassiereinrichtung kann mit einer weiteren Abscheideeinrichtung kombinierbar sein. Dadurch können beispielsweise Partikel abgeschieden, die durch die Klassiereinrichtung hindurch gelangen. Insofern erfolgt bei dieser Kombination eine Stofftrennung nach Partikelgröße.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Prallreaktors erfolgt ein Ausschleusen pulveriger bzw. staubiger Bestandteile über den im Bodenbereich des Prallreaktorraums angeordneten Spalt. Insofern ist die Klassiereinrichtung bei der vorliegenden Ausgestaltung vorzugsweise so ausgebildet, dass nur gasförmige Bestandteile durch das Abweiserad hindurchgelangen.
  • Der Prallreaktor kann mit einer Zuluftöffnung versehen sein. Die Zuluftöffnung ermöglicht das Befüllen des Prallreaktorraums mit einem Gas. Um zu verhindern, dass in dem Prallreaktorraum eine explosive Atmosphäre herrscht, kann der Prallreaktorraum beispielsweise mit einem Inertgas wie Stickstoff geflutet werden. Dadurch kann verhindert werden, dass sich explosive Bestandteile aufgrund der hohen mechanischen Beanspruchung selbst entzünden.
  • Vorzugsweise ist der Rotor durch einen außerhalb des Prallreaktorraums angeordneten Elektromotor in Rotation versetzbar, wobei Rotor und Elektromotor über eine Welle wirkverbunden sind. Dabei kann die Welle gegenüber dem Boden derart gelagert und abgedichtet sein, dass Zuluft im Bereich der Welle in den Prallreaktorraum geleitet werden kann. Dadurch kann einerseits verhindert werden, dass unerwünschte Bestandteile den Prallreaktorraum über den Boden, bzw. über den Wellendurchtritt verlassen. Des Weiteren kann der Prallreaktorraum auch über den Wellendurchtritt mit dem gewünschten Gas beaufschlagt werden.
  • Einige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Prallreaktors werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen, jeweils schematisch:
    • 1 den Prallreaktor im Längsschnitt;
    • 2 den Spaltbereich des Prallreaktors im Detail;
    • 3 verschiedene Ausgestaltungen der Spaltgeometrie;
    • 4 den Prallreaktor im Querschnitt;
    • 5 einen Prallreaktor mit verschließbarem Spalt;
    • 6 einen Prallrektor mit Spalt und weiterem Spalt;
    • 7 einen Prallreaktor mit Produktaustragskanal.
  • Die Figuren zeigen einen Prallreaktor 1 zum Zerkleinern von Verbundmaterial. Der Prallreaktor 1 umfasst einen zylindrischen Mantel 2 aus metallischem Material und einen Boden 3 aus metallischem Material, welche einen Prallreaktorraum 4 einschließen. In dem Prallreaktorraum 4 ist ein Rotor 5 vorgesehen, wobei der Rotor 5 durch einen außerhalb des Prallreaktorraums 4 angeordneten Elektromotor 13 in Rotation versetzbar ist. Der Rotor 5 und der Elektromotor 13 sind über eine Welle 14 wirkverbunden und gegenüber dem Boden 3 gelagert. Die den Rotor 5 mit dem Elektromotor 13 verbindende Welle 14 verläuft in Axialrichtung des zylindrischen Mantels 2. Der Rotor 5 ist mit Flügeln versehen, welche radial von der Welle 14 abragen. An den freien Enden der Flügel sind Prallelemente angeordnet. Die Prallelemente sind auswechselbar an den Flügeln befestigt.
  • Der Prallreaktor 1 weist ferner eine verschließbare Einfüllöffnung 20 zum Einfüllen des Verbundmaterials und eine verschließbare Entnahmeöffnung 6 zum Ausschleusen des zerkleinerten Verbundmaterials auf. Zwischen zylindrischem Mantel 2 und Boden 3 sind über den Umfang des Prallreaktors 1 verteilt mehrere Spalte 7 angeordnet. Dabei sind im Bereich der Spalte 7 der zylindrische Mantel 2 und der Boden 3 in radialer Richtung voneinander beabstandet.
  • Der Boden 3 ist auf der dem Prallreaktorraum 4 zugewandten Seite mit einer Bodenverschleißplatte 8 aus metallischem Material ausgerüstet. Dabei ist die Bodenverschleißplatte 8 über eine Schraubverbindung auswechselbar auf dem Boden 3 befestigt.
  • Dem Spalt 7 ist eine Entnahmeeinrichtung 10 in Form eines Auswurfkastens zugeordnet, in welcher sich aus dem Prallreaktorraum 4 ausgetragenes pulveriges Material ansammelt und der weiteren Aufbereitung zugeführt werden kann. In dem Auswurfkasten kann eine weitere Stofftrennung erfolgen. Beispielsweise können über einen Magnetsichter magnetische Partikel abgetrennt werden.
  • Der Prallreaktorraum 4 ist an der dem Boden 3 abgewandten Stirnseite mit einem Deckel 11 verschlossen, wobei dem Deckel 11 eine Absaugöffnung 12 zugeordnet ist. Der Absaugöffnung 12 ist eine Abscheideeinrichtung, hier eine Klassiereinrichtung in Form eines Abweiserads zugeordnet. Das Abweiserad weist zwei voneinander beabstandete Rotorscheiben mit dazwischen angeordneten Rotorblättern auf. Die Rotorblätter sind außenseitig abgerundet und laufen innenseitig spitz zu. Im Schnitt weisen die Rotorblätter daher eine tropfenförmige Gestalt auf. Das Abweiserad ist so ausgebildet, dass Partikel mit einer Partikelgröße von höchstens 5 µm hindurchgelassen und somit über die Absaugöffnung 12 aus dem Prallreaktor 1 hinausgetragen werden.
  • Der Prallreaktor 1 ist mit einer Zuluftöffnung 18 versehen, wobei über den Umfang verteilt mehrere Zuluftöffnungen 18 in den zylindrischen Mantel 2 eingebracht sind. Über die Zuluftöffnungen 18 können Spülgase oder Inertgase in den Prallreaktorraum 4 geleitet werden.
  • In einer alternativen Ausgestaltung ist die Welle 14 gegenüber dem Boden 3 derart gelagert und abgedichtet, dass Zuluft im Bereich der Welle 14 in den Prallreaktorraum 4 geleitet werden kann.
  • 1 zeigt den Prallreaktor 1 im Schnitt. 3 zeigt im Detail den Prallreaktor 1 im Bereich eines Spaltes 7.
  • 3 zeigt einige Ausgestaltungen der Profilierung des Spaltes 7 und der dem Spalt zugeordneten Leitelemente 15.
  • 3a zeigt eine erste Ausgestaltung, bei welcher sich der Spalt 7 in Richtung des Prallreaktorraums 4 erweitert. Dazu verläuft die Kante 9 der Bodenverschleißplatte 8 zur Senkrechten unter einem Winkel. Der Winkel zwischen Horizontalebene der Bodenverschleißplatte 8 und Kante 9 ist größer als 90°. Die dem Boden 3 zugeordnete Kante verläuft hingegen parallel zum zylindrischen Mantel 2. In einer weiteren Ausgestaltung kann aber auch die Kante des Bodens 3 profiliert sein und parallel zu der Kante 9 der Bodenverschleißplatte 8 verlaufen.
  • 3b zeigt eine zweite Ausgestaltung, bei welcher sich der Spalt 7 in Richtung des Prallreaktorraums 4 verkleinert, bzw. verjüngt. Dazu verläuft die Kante 9 der Bodenverschleißplatte 8 zur Senkrechten unter einem Winkel. Der Winkel zwischen Horizontalebene der Bodenverschleißplatte 8 und Kante 9 ist bei dieser Ausgestaltung kleiner als 90°. Die dem Boden 3 zugeordnete Kante 9 verläuft parallel zum zylindrischen Mantel 2. In einer weiteren Ausgestaltung kann aber auch die Kante des Bodens 3 profiliert sein und parallel zu der Kante 9 der Bodenverschleißplatte 8 verlaufen.
  • 3c zeigt eine Weiterbildung der in 3b gezeigten Ausgestaltung. Bei der Weiterbildung ist an dem zylindrischen Mantel ein Leitelement 15 vorgesehen, welches dem Spalt 7 zugeordnet ist. Das Leitelement 15 hat einen dreieckförmigen Querschnitt und verläuft über den Umfang des zylindrischen Mantels 2. Das Leitelement 15 ist mittels einer Schweißverbindung mit dem zylindrischen Mantel 2 verbunden.
  • Das Leitelement 15 ist nach einer ersten Ausgestaltung ringförmig ausgebildet. Nach einer zweiten Ausgestaltung sind mehrere segmentartige Leitelemente 15 vorgesehen und in den Bereichen des zylindrischen Mantels 2 befestigt, welchen Spalte 7 zugeordnet sind.
  • Bei der Ausgestaltung gemäß 3c weist das Leitelement 15 in Richtung des Spaltes 7 einen horizontalen Schenkel auf.
  • 3d entspricht der Ausgestaltung gemäß 3c. Jedoch weist das Leitelement 15 bei dieser Figur in Richtung des Spaltes 7 einen schräg verlaufenden Schenkel auf.
  • 3e zeigt eine Weiterbildung der Ausgestaltungen gemäß Figur 3c oder 3d, wobei bei dieser Ausgestaltung ein weiteres Leitelement 16 vorgesehen ist. Das weitere Leitelement 16 ist dem Boden 3 zugeordnet und mündet in dem Spalt 7. Das weitere Leitelement 16 ist entweder ringförmig oder segmentartig ausgebildet und vorliegend stoffschlüssig mit der Bodenverschleißplatte 8 verbunden. Das weitere Leitelement 16 weist vorzugsweise einen dreieckförmigen Querschnitt auf, wobei dem Spalt 7 ein senkrecht verlaufender Schenkel zugeordnet ist.
  • 4 zeigt den Prallreaktor 1, beziehungsweise den Prallreaktorraum 4 im Querschnitt. Zu erkennen sind die segmentartig an dem Außenrand des Bodens 3 angeordneten Spalte 7. Im Bereich der Spalte 7 ist der zylindrische Mantel 2 in radialer Richtung von dem Boden 3 beabstandet. An dem zylindrischen Mantel 2 sind am Innenumfang Leitelemente 15 angebracht, wobei jedes Leitelement 15 einem Spalt 7 zugeordnet ist. Die Leitelemente 15 sind bei der Darstellung zur besseren Erkennbarkeit gestrichelt dargestellt.
  • 5 zeigt im Detail den Prallreaktor 1 im Bereich des Spaltes 7. Bei dieser Ausgestaltung ist der Spalt 7 durch einen Schieber 17 verschließbar. Der Schieber 17 gibt den Spalt 7 durch verschieben frei, wobei die Freigabe erfolgt, wenn Zerkleinerungsprodukte über den Spalt 7 aus dem Prallreaktorraum 4 ausgeschleust werden sollen.
  • 6 zeigt im Detail den Prallreaktor 1 im Bereich des Spaltes 7. Bei dieser Ausgestaltung ist dem Spalt 7 ein weiterer Spalt 19 zugeordnet, wobei der Spalt 7 und der weitere Spalt 19 benachbart zueinander angeordnet sind. Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist der Spalt 7 radial innerhalb des weiteren Spaltes 19 angeordnet. Alternativ ist es denkbar, dass der Spalt 7 radial außerhalb des weiteren Spaltes 19 angeordnet ist. Der weitere Spalt 19 bildet eine Einströmöffnung durch welchen Gase, beispielsweise Inertgase in den Prallreaktorraum 4 geleitet werden können. Durch die bauliche Nähe bewirkt der von dem weiteren Spalt 19 ausgehende Luftstrom einen verbesserten Produktaustrag durch den Spalt 7. Insbesondere verhindert der Luftstrom, dass große und leichte Teile, wie Folienreste in den Spalt 7 gelangen.
  • 7 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Prallreaktors 1 gemäß 1. Bei dieser Ausgestaltung ist eine Entnahmeeinrichtung 10 in Form eines Produktaustragskanals vorgesehen. Der Produktaustrag wird dabei pneumatisch unterstützt.
  • Der erfindungsgemäße Prallreaktor 1 eignet sich insbesondere zur Aufbereitung von Akkumulatoren, insbesondere zur Aufbereitung von Lithium-Ionen-Akkumulatoren.
  • Zur Aufbereitung werden die Akkumulatoren in dem Prallreaktor 1 durch mechanische Beanspruchung des mit den Prallelementen versehenen Rotors 5 zerkleinert. Dabei werden staubige, beziehungsweise pulverige Anteile der Akkumulatoren über den Spalt 7 aus dem Prallreaktor 1 entfernt. Größere Partikel, beispielsweise metallisches Granulat sammelt sich im Bodenbereich des Prallreaktors 1 an und wird zyklisch aus dem Prallreaktor 1 entfernt. Gasförmige Bestandteile wie Lösungsmittel und dergleichen werden über die Absaugöffnung 12 ausgeschleust. Dabei verhindert die Abscheideeinrichtung, dass Partikel mit dem Gasstrom ausgetragen werden.
  • Eine im Prallreaktorraum 4 herrschende Inertgasatmosphäre verhindert Verbrennungsreaktionen der brennbaren Bestandteile.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0859693 B1 [0003]

Claims (10)

  1. Prallreaktor (1) zum Zerkleinern von Verbundmaterial, umfassend einen zylindrischen Mantel (2) und einen Boden (3), welche einen Prallreaktorraum (4) einschließen, wobei ein Rotor (5) in dem Prallreaktorraum (4) vorgesehen ist sowie zumindest eine Einfüllöffnung (20) zum Einfüllen des Verbundmaterials und eine Entnahmeöffnung (6) zum Ausschleusen des zerkleinerten Verbundmaterials, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zylindrischem Mantel (2) und Boden (3) zumindest ein Spalt (7) angeordnet ist.
  2. Prallreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über dem Umfang des Prallreaktors (1) verteilt mehrere Spalte (7) vorgesehen sind.
  3. Prallreaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Spaltes (7) der zylindrische Mantel (2) und der Boden (3) in radialer Richtung voneinander beabstandet sind.
  4. Prallreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (3) auf der dem Prallreaktorraum (4) zugewandten Seite mit einer Bodenverschleißplatte (8) ausgerüstet ist.
  5. Prallreaktor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Spalt (7) zugeordnete Kante (9) der Bodenverschleißplatte (8) profiliert ist.
  6. Prallreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Spalt (7) eine Entnahmeeinrichtung (10) zugeordnet ist.
  7. Prallreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Prallreaktorraum (4) an der dem Boden (3) abgewandten Stirnseite mit einem Deckel (11) verschlossen ist, wobei dem Deckel (11) eine Absaugöffnung (12) zugeordnet ist.
  8. Prallreaktor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugöffnung (12) eine Abscheideeinrichtung zugeordnet ist.
  9. Prallreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Prallreaktor (1) mit einer Zuluftöffnung (18) versehen ist.
  10. Prallreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (5) durch einen außerhalb des Prallreaktorraums (4) angeordneten Elektromotor (13) in Rotation versetzbar ist, wobei Rotor (5) und Elektromotor (13) über eine Welle (14) wirkverbunden sind, wobei die Welle (14) gegenüber dem Boden (3) derart gelagert und abgedichtet ist, dass Zuluft im Bereich der Welle (14) in den Prallreaktorraum (4) geleitet werden kann.
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