DE10348987B4 - Apparatus for performing low-temperature pyrolysis of rubber products and composite products - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung
zur Durchführung
einer Niedrigtemperaturpyrolyse von Gummierzeugnissen und -Verbundprodukten,
– aufweisend
einen Pyrolyseofen (1), eine Vorwärmkammer (26) und eine Auskühlkammer
(27) sowie mindestens einen Reaktionsbehälter (2),
– wobei
der Pyrolyseofen (1) mit der Vorwärmkammer (26) über eine
Wärmezufuhrleitung
(10) verbunden ist und wobei die zugeführte Wärme zur Vorwärmung der
Vorwärmkammer
(26) verwendbar ist,
– wobei
weiterhin ein Kondensator (12) für
das Pyrolysegas, eine Trenneinheit (23) für Pyrolysegas und Pyrolyseöl, ein Pyrolyseöltank (22)
und eine Gas-Fackel (24) für
nicht kondensiertes Pyrolysegas vorgesehen sind,
– wobei
der Reaktionsbehälter
(2) aus einem wärmeisolierten
Reaktionsbehälterdeckel
(35) mit Anschlussstutzen (30,7) sowie aus einem Reaktionsbehälterunterteil
(36) ausgebildet und in den Pyrolyseofen (1), in die Vorwärmkammer
(26) und in die Auskühlkammer
(27) mittels einer Transportvorrichtung einbringbar ist,
– wobei
die Transportvorrichtung (8,3) einem Schienensystem (34) zugeordnet
ist, das den Pyrolyseofen (1), die Vorwärmkammer (26) und die Auskühlkammer
(27) schienenbezogen miteinander verbindet, und...Apparatus for performing low-temperature pyrolysis of rubber products and composite products,
- comprising a pyrolysis furnace (1), a preheating chamber (26) and a cooling chamber (27) and at least one reaction vessel (2),
- wherein the pyrolysis furnace (1) with the preheating chamber (26) via a heat supply line (10) is connected and wherein the supplied heat for preheating the preheating chamber (26) is usable,
Wherein there is further provided a pyrolysis gas condenser (12), a pyrolysis gas and pyrolysis oil separation unit (23), a pyrolysis oil tank (22) and a non-condensed pyrolysis gas gas flare (24),
- The reaction vessel (2) from a thermally insulated reaction vessel lid (35) with connecting pieces (30,7) and from a reaction vessel lower part (36) and in the pyrolysis furnace (1), in the preheating chamber (26) and in the Auskühlkammer (27) can be introduced by means of a transport device,
- wherein the transport device (8,3) is associated with a rail system (34) which connects the pyrolysis furnace (1), the preheating chamber (26) and the cooling chamber (27) rail-related, and
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung einer Niedrigtemperaturpyrolyse von Gummierzeugnissen und -Verbundprodukten mit chargenweiser Pyrolyse zur Trennung von Stahl-Gummi- oder ähnlichen Verbundprodukten zwecks Gewinnung von Kohlenstoffgranulat, Pyrolyseöl, Restgas und metallischen Bestandteilen.The The invention relates to a device for carrying out a low-temperature pyrolysis of rubber products and composite products with batch pyrolysis for the separation of steel-rubber or similar composite products in order Production of carbon granules, pyrolysis oil, residual gas and metallic Ingredients.
Die Vorrichtung dient zur industriellen Verwertung, insbesondere ausgemusterter Gummierzeugnisse oder gummiähnlicher Verbunderzeugnisse. Dabei wird z. B. aus Reifen, gummiummantelten Kettengliedern, stahlseilbewehrten Gummigurten, Altautos, Elektronikschrott o.Ä. durch Niedrigtemperaturpyrolyse ein Kohlenstoffgranulat erzeugt. Daneben fallen Pyrolyseöl und Restgas an. Die metallischen Anteile werden zurückgewonnen.The Device is used for industrial recovery, in particular decommissioned Rubber products or rubber-like Composite products. This z. B. from tires, rubber coated chain links, Reinforced rubber straps, old cars, electronic waste or similar. by Low-temperature pyrolysis produces a carbon granules. Besides fall pyrolysis oil and residual gas. The metallic parts are recovered.
Pyrolytische Verfahren und Vorrichtungen zur Behandlung von organischen Stoffen und Stoffgemischen sind allgemein bekannt.pyrolytic Methods and apparatus for the treatment of organic matter and mixtures are well known.
So
beschreibt beispielsweise die Patentschrift
In
der
Mit
dem Patent
Das
Patent
Die bisher bekannten Verfahren arbeiten mit Drehrohröfen, Pyrolysetrommeln, in der Wirbelschicht, unter Druck, mit Verdichten des Materials oder unter chemisch inerter Atmosphäre unter Ausschluss von Sauerstoff. Dazu sind erhöhte Aufwendungen für die Vorrichtungen an Material, Energie und Logistik erforderlich.The Previously known methods work with rotary kilns, pyrolysis drums, in the Fluidized bed, under pressure, with compacting of the material or under chemically inert atmosphere with the exclusion of oxygen. These are increased expenses for the devices required in terms of material, energy and logistics.
Durch die Nutzung von Schutzgasen (nicht oxidierende Atmosphäre) fällt die Durchsatzleistung bei vergleichbaren Einheiten geringer aus. Die Erzeugung einer Wirbelschicht bei Wirbelbettreaktoren bedingt einen erhöhten Energieaufwand, da einmal die Wirbelschicht „unterhalten" werden muss und anderseits die zu pyrolysierenden Materialien mechanisch so aufgearbeitet werden müssen, dass sie mit der Wirbelschicht wirksam kontaktieren können.By the use of protective gases (non-oxidizing atmosphere) falls the Throughput at comparable units lower. The Generation of a fluidized bed in fluidized bed reactors requires a increased Energy expenditure, since once the fluidized bed must be "entertained" and on the other hand, the materials to be pyrolyzed mechanically worked up so Need to become, that they can effectively contact the fluidized bed.
Des
Weiteren ist eine Anlage zur Durchführung einer Niedrigtemperatur-Pyrolyse in der Druckschrift
- – eine Waschvorrichtung für die Gummierzeugnisse und Gummi-Verbundprodukte,
- – eine Schreddereinheit zur Zerkleinerung,
- – eine Fülleinrichtung zum Befüllen von Reaktionsbehältern,
- – eine Trocknungsanlage, die mit Abwärme aus der Wärmerückgewinnung betrieben werden kann,
- – eine Transporteinrichtung zum Transportieren der befüllten Reaktionsbehälter zum Vorwärmer und weiter zum Pyrolyseofen,
- – einen Pyrolyseofen zur prozesstechnischen Behandlung des Reaktionsbehälters,
- – eine Einrichtung zum definierten Abkühlen des Reaktionsbehälters, und weiterhin
- – ein zentrales Regelsystem, das die Schnttstellen im Prozessablauf überwacht und steuert.
- - a washing device for the rubber products and rubber composite products,
- A shredding unit for shredding,
- A filling device for filling reaction containers,
- - a drying plant, which can be operated with waste heat from heat recovery,
- A transport device for transporting the filled reaction vessels to the preheater and further to the pyrolysis furnace,
- A pyrolysis furnace for the process-technical treatment of the reaction vessel,
- - A device for the defined cooling of the reaction vessel, and continue
- - A central control system that monitors and controls the interfaces in the process flow.
Als Transportvorrichtungen werden hauptsächlich Gabelstapler sowie weniger Laufkatzen oder Herdwagen eingesetzt, die separate Einheiten darstellen und große zeitliche Verzögerungen auf den Distanzen zwischen Pyrolyseofen, Vorwärmer, Abkühleinrichtung sowie dabei entstehende unkontrollierte Temperaturvorgänge im und am Reaktionsbehälter verursachen. Ein mit dem Regelsystem beherrschbarer Temperatur-Ablauf außerhalb des Pyrolyseverfahrens mit dem außerhalb von Pyrolyseofen, Vorwärmer und Abkühleinrichtung transportierbaren Reaktionsbehälter ist durch vorhandene Temperaturschwankungen damit schwer zu erreichen.When Transporters are mainly forklift trucks as well as less Trolleys or bogies are used, which represent separate units and big time delays on the distances between pyrolysis furnace, preheater, cooling device and the resulting uncontrolled temperature events in and on the reaction vessel cause. A controllable with the control system temperature sequence outside the pyrolysis with the outside of pyrolysis, preheater and cooling device transportable reaction vessel is difficult to achieve due to existing temperature fluctuations.
Das
Dokument
Das
Patent
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung einer Niedrigtemperaturpyrolyse von Gummierzeugnissen und – Verbundprodukten anzugeben, die derart geeignet ausgebildet ist, dass sie konstruktiv einfach aufgebaut und kostengünstig realisierbar ist. Es soll auch die Logistik des Reaktionsbehälters zum Pyrolyseofen, zur Vorwärmkammer und zur Auskühlkammer verbessert werden. Das Weiteren soll die Anzahl der beteiligten Reaktionsbehälter und deren Durchsatz wesentlich erhöht werden.Of the The invention is therefore based on the object, a device for execution low-temperature pyrolysis of rubber products and composite products specify that is designed to be constructive simple and inexpensive is feasible. It should also be the logistics of the reaction vessel for Pyrolysis furnace, for preheating chamber and to the cooling chamber be improved. Furthermore, the number of participants involved reaction vessel and their throughput can be significantly increased.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. In der Vorrichtung zur Durchführung einer Niedrigtemperaturpyrolyse von Gummierzeugnissen und -Verbundprodukten, aufweisend einen Pyrolyseofen, eine Vorwärmkammer und eine Auskühlkammer sowie mindestens einen Reaktionsbehälter, wobei der Pyrolyseofen mit der Vorwärmkammer über eine Wärmezufuhrleitung verbunden ist und die zugeführte Wärme die Vorwärmkammer erwärmt, wobei ein Kondensator für das Pyrolysegas, eine Trenneinheit für Pyrolysegas und Pyrolyseöl, ein Pyrolyseöltank und eine Gas-Fackel für nicht kondensiertes Pyrolysegas vorgesehen sind und wobei der Reaktionsbehälter aus einem wärmeisolierten Reaktionsbehälterdeckel mit Anschlussstutzen sowie aus einem Reaktionsbehälterunterteil ausgebildet und in den Pyrolyseofen, in die Vorwärmkammer und in die Auskühlkammer mittels einer Transportvorrichtung einbringbar ist, wobei die Transportvorrichtung einem Schienensystem zugeordnete ist, das den Pyrolyseofen, die Vorwärmkammer und die Auskühlkammer schienenbezogen miteinander verbindet, wobei der Reaktionsbehälter mit der schienenzugeordneten Transportvorrichtung in Verbindung steht und entweder an einer behältereigenen Aufhängevorrichtung in die fluchtend angeordneten Pyrolyseofen, die Vorwärmkammer und die Auskühlkammer oder zwischen den jeweils mit einer Rückwand und mindestens einer Schwenktür mit Türführungen versehenen Pyrolyseofen, Vorwärmkammer und Auskühlkammer zum Beschicken und Entnehmen transportierbar ausgebildet ist.The Task is solved with the features of claim 1. In the Apparatus for carrying out low-temperature pyrolysis of rubber products and composite products, comprising a pyrolysis furnace, a preheating chamber and a cooling chamber and at least one reaction vessel, wherein the pyrolysis furnace with the preheat chamber over one Heat supply line is connected and the supplied Heat the preheating heated being a capacitor for the pyrolysis gas, a separation unit for pyrolysis gas and pyrolysis oil, a pyrolysis oil tank and a gas torch for not Condensed pyrolysis gas are provided and wherein the reaction vessel from a thermally insulated reaction container lid with connection piece as well as from a reaction container lower part trained and in the pyrolysis furnace, in the preheat chamber and in the Auskühlkammer can be introduced by means of a transport device, wherein the transport device a Rail system is assigned to the pyrolysis, the preheat chamber and the cooling chamber rail-related, wherein the reaction vessel with the rail-associated transport device communicates and either to a owner's own suspension in the aligned pyrolysis, the preheat chamber and the cooling chamber or between each with a back wall and at least one hinged door with door guides provided pyrolysis furnace, preheat chamber and cooling chamber designed for loading and unloading transportable.
Die Transportvorrichtung kann eine Einschienenkatze zur Aufnahme der Aufhängevorrichtung darstellen, die der wärmeisolierte Reaktionsbehälterdeckel aufweist. Dadurch ist der Reaktionsbehälter jeweils aus dem Pyrolyseofen, der Vorwärmkammer und der Auskühlkammer heraushebbar ausgebildet.The Transport device may be a Einschienenkatze for receiving the suspension represent, which is the heat-insulated Reaction container lid having. As a result, the reaction vessel is in each case from the pyrolysis furnace, the preheating chamber and the cooling chamber designed liftable.
Der Pyrolyseofen, die Vorwärmkammer und die Auskühlkammer können fluchtend unter der Einschienenkatze angeordnet sein und die Reaktionsbehälter sind dadurch mittels der Einschienenkatze zwischen dem Pyrolyseofen, der Vorwärmkammer und der Auskühlkammer transportierbar.Of the Pyrolysis furnace, the preheating chamber and the cooling chamber can be aligned under the Einschienenkatze and the reaction vessel characterized by the Einschienenkatze between the pyrolysis, the preheating chamber and the cooling chamber transportable.
Die Transportvorrichtung für einen Reaktionsbehälter kann auch ein Herdwagen sein. Die Reaktionsbehälter werden dabei auf Herdwagen platziert und damit transportiert.The Transport device for a reaction vessel can also be a buggy. The reaction containers are on bogies placed and transported.
Die Anschlussstutzen auf dem wärmeisolierten Reaktionsbehälterdeckel können ein Abzugssystemanschlussstutzen und ein Pyrolysegasanschlussstutzen mit einem Ventil sein.The Connecting piece on the thermally insulated Reaction container lid can a trigger system connection piece and a pyrolysis gas connection piece be with a valve.
Eine Ausgestaltung zur Verkürzung der Rüstzeiten vor und nach der Pyrolyse ergibt sich dadurch, dass eine Schnellspannvorrichtung vorgesehen ist, über die der Pyrolysegasanschlussstutzen mit dem Kondensator verbindbar ist.A Design for shortening the set-up times Before and after the pyrolysis results from the fact that a quick release device is provided over connectable to the pyrolysis gas connection piece with the capacitor is.
Der wärmeisolierte Reaktionsbehälterdeckel kann über eine wassergekühlte Gummidichtung oder eine Sandtasse mit dem Pyrolyseofen und mit dem Reaktionsbehälterunterteil verbunden sein.Of the thermally insulated Reaction vessel lid can have a water-cooled Rubber seal or a sand cup with the pyrolysis furnace and with the reaction vessel lower part be connected.
Die Wärmezufuhrleitung zur Vorwärmkammer kann eine Abgasleitung sein, in der das Abgas eines Brenners von der Beheizung des Pyrolyseofens zur Pyrolyse geführt und gleichzeitig zur Erwärmung der Vorwärmkammer vorgesehen ist.The Heat supply line to the preheating chamber may be an exhaust pipe in which the exhaust gas of a burner of led the heating of the pyrolysis furnace for pyrolysis and at the same time to heat the preheating is provided.
Vorteilhaft werden die Zwischenräume von Pyrolyseofen, Vorwärmkammer und Auskühlkammer über eine Abdeckung miteinander verbunden.Advantageous become the spaces between from pyrolysis furnace, preheat chamber and cooling chamber via a Cover connected together.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Auskühlkammer ergibt sich dadurch, wenn im unteren Bereich Zuluftöffnungen und im oberen Bereich ein Fortluftschacht angeordnet sind, wobei die in die Auskühlkammer einströmende Zuluft diese über den Fortluftschacht verlässt und dabei die Reaktionsbehälter in der Auskühlkammer kühlt.A preferred embodiment of the Auskühlkammer results from if in the lower part supply air openings and an exhaust duct are arranged in the upper region, wherein into the cooling chamber incoming Supply this over leaves the exhaust duct and doing the reaction vessel in the cooling chamber cools.
Diese vorteilhafte Wirkung wird noch dadurch verbessert, dass im Fortluftschacht zur Unterstützung der Luftströmung ein Ventilator angeordnet ist.These advantageous effect is further improved by the fact that in the exhaust duct for support the air flow a fan is arranged.
Der Abgasschornstein ist mit der Vorwärmkammer dann allein verbunden, wenn das gesamte Abgas aus den Brennern über die Vorwärmkammer geführt wird.Of the Exhaust chimney is then connected to the preheat chamber alone, when all of the exhaust gas from the burners is passed over the preheat chamber.
Dem Bedürfnis der energieeffizienten Nutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung trägt Rechnung, dass der Fortluftschacht der Auskühlkammer und/oder der Abgasschornstein der Vorwärmkammer einen Wärmeübertrager zur Wärmerückgewinnung aufweisen.The need for energy-efficient use of the device according to the invention takes into account that the exhaust duct of the cooling chamber and / or the exhaust stack of the preheater Chamber have a heat exchanger for heat recovery.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:Further Details, features and advantages of the invention will become apparent the following description of embodiments with reference on the associated Drawings. Show it:
Im
Folgenden werden
In
Erfindungsgemäß ist die
Transportvorrichtung
Die
Transportvorrichtung
Dabei
sind der Pyrolyseofen
Die
Transportvorrichtung
Die
Anschlussstutzen auf dem wärmeisolierten
Reaktionsbehälterdeckel
Die
in
In
Der
Pyrolyseofen
Am
Reaktionsbehälterdeckel
Der
Kondensator für
das Pyrolysegas
Am
Reaktionsbehälterdeckel
Der
Reaktionsbehälterdeckel
Zwischen
dem Pyrolyseofen
Das
Abgas der Brenner
Das
Abgas verlässt
die Vorwärmkammer
Nach
der Niedrigtemperaturpyrolyse im Pyrolyseofen
Gemäß
Das
abgekühlte
Abgas verlässt
nach der Vorwärmung
des Reaktionsbehälters
In
Der
Pyrolyseofen
Von besonderem Vorteil des Einsatzes der dargestellten Erfindung ist es, dass die chargenweise Behandlung des Eingangsmaterials eine spezielle Einflussnahme auf die Ausgangsmaterialien ermöglicht. Das auf diese Weise hergestellte Kohlenstoffgranulat dient als Ausgangsstoff für die Erzeugung von Aktivkohle mit einer spezifischen Oberfläche von 800 bis 1.240 Quadratmeter pro Gramm bei einer mittleren Ausbeute von 40 %.Of particular advantage of the use of the illustrated invention is that the batchwise treatment of the input material made a special influence on the starting materials possible light. The carbon granules produced in this way serve as the starting material for the production of activated carbon with a specific surface area of 800 to 1,240 square meters per gram with an average yield of 40%.
Ebenso fallen Schwefel und Wasserstoff als Nebenprodukt bei der Niedrigtemperaturpyrolyse an, die einer weiteren Verwertung zuführbar sind.As well sulfur and hydrogen are a by-product of low-temperature pyrolysis which can be supplied for further utilization.
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist ganz besonders für
die extensive kosteneffiziente Erweiterung geeignet. Der modulare
Aufbau der Vorrichtung gestattet die wahlweise Erweiterung sowohl
der Kapazitäten
für die
einzelnen Module als auch der Gesamtkapazität. Die verwendeten Reaktionsbehälter
- 11
- Pyrolyseofenpyrolysis furnace
- 22
- Reaktionsbehälterreaction vessel
- 33
- Herdwagenbogie
- 44
- Brennerburner
- 55
- Thermoelementthermocouple
- 66
- PyrolysegasventilPyrolysegasventil
- 77
- PyrolysegasanschlussstutzenPyrolysegasanschlussstutzen
- 88th
- EinschienenkatzeMonorail Cat
- 99
- Abdeckungcover
- 1010
- Abgasleitung Pyrolyseofenexhaust pipe pyrolysis furnace
- 1111
- SchnellspannvorrichtungQuick clamping device
- 1212
- Kondensator für Pyrolysegascapacitor for pyrolysis gas
- 1313
- KühlwasservorlaufCooling water supply
- 1414
- KühlwasserrücklaufCooling water return
- 1515
- AbgasschornsteinFlue chimney
- 1616
- AbgasabsperrschieberAbgasabsperrschieber
- 1717
- Wärmeübertrager/WärmerückgewinnungHeat exchangers / heat recovery
- 1818
- Isolierunginsulation
- 1919
- PyrolyseölförderpumpePyrolyseölförderpumpe
- 2020
- FortluftschachtFort duct
- 2121
- Auffangglocke Pyrolysegascollecting bell pyrolysis
- 2222
- PyrolyseöltankPyrolyseöltank
- 2323
- Trenneinheit von Pyrolysegas und Pyrolyseölseparation unit of pyrolysis gas and pyrolysis oil
- 2424
- Gas-FackelGas Torch
- 2525
- Wärmeübertrager nach AbfackelungHeat exchanger after flaring
- 2626
- Vorwärmkammerpreheating
- 2727
- AuskühlkammerAuskühlkammer
- 2828
- wassergekühlte Gummidichtung oder Sandtassewater-cooled rubber seal or sand cup
- 2929
- Zuluftöffnungensupply air
- 3030
- Anschlussstutzen für Abzugssystemspigot for exhaust system
- 3131
- Rückwandrear wall
- 3232
- Schwenktürhinged door
- 3333
- Türführungdoor guide
- 3434
- Schienensystem für Behälterwagenrail system for container wagons
- 3535
- ReaktionsbehälterdeckelReaction container lid
- 3636
- ReaktionsbehälterunterteilReaction container base
- 3737
- Aufhängevorrichtungsuspension
- 3838
- Ventilatorfan
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