DE19513832A1

DE19513832A1 - Utilising residues and waste material

Info

Publication number: DE19513832A1
Application number: DE1995113832
Authority: DE
Inventors: Heinz Martin; Markus Hubig; Manfred Dr Schingnitz
Original assignee: NOELL DBI ENERGIE ENTSORGUNG
Current assignee: Noell KRC Energie und Umwelttechnik GmbH
Priority date: 1995-04-12
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1996-10-17
Anticipated expiration: 2015-04-13
Also published as: DE19513832B4

Abstract

Process for utilising residues and waste material comprises using a combination of fluidised bed thermolysis (1) with a flue stream gasification (2) with a feed of reaction gas mixt. contg. free oxygen. The solid paste-like and other non-fluidised materials are subjected to fluidised bed thermolysis and feeding the thermolysis products directly or after past treatment together with the remaining residues and waste material and further reaction gas contg. free oxygen to the flue stream gasification. The energy required for the thermolysis is obtd. by a combination of exothermal partial oxin. of the residues and waste materials by adding reaction gas contg. free oxygen and (in)direct external heat supply. The fluidised bed thermolysis is operated at relatively low temps. so that the reaction gas is fed into the reaction chamber with pure gas from flue gas gasification recycled into the combustion chamber (5) or with indirectly introducing energy and the solid material contg. organic components is carbonised with the aid of heat released on oxidising. The solid residue is removed as dust or as finely ground material together with gases and vapours from the fluidised bed, and fed into the flue stream gasification, or removed in carbonised form together with the bed material. The remaining carbonaceous residue, after metal and inert material deposition and comminution to <1mm grain size is fed to a fluidised bed and/or flue stream. The inorganic components are transferred into a molten slag and after cooling discharged as glassy molten granules.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung von Rest- und Abfallstoffen durch Kombination einer Wirbelschichtthermolyse mit einer Flugstromvergasung.The invention relates to a method for recycling residual and Waste materials by combining fluidized bed thermolysis with Entrained flow gasification.

Die Rest- und Abfallstoffe können kohlenstoffhaltige Stoffe von fester, flüssiger, pastöser, schlammförmiger und/oder gasförmiger Art und unterschiedlicher Zusammensetzung und Herkunft sein. Sie sind unabhängig vom Grad ihrer Belastung mit Schwermetallen und toxischen organischen beziehungsweise chlororganischen Verbindungen einsetzbar. Insbesondere ist das Verfahren zur umweltgerechten Verwertung von Haus- und Gewerbemüll, von kunststoffhaltigen Industrieabfällen sowie von Klärschlämmen, Farbrückständen und von mit Ölen kontaminierten Abfällen geeignet.The residual and waste materials can contain carbon-containing substances from solid, liquid, pasty, muddy and / or gaseous type and of different composition and origin. You are independent the degree of their exposure to heavy metals and toxic organic or organochlorine compounds can be used. Especially is the process for environmentally friendly recycling of house and Commercial waste, plastic-containing industrial waste and Sewage sludge, paint residues and waste contaminated with oils suitable.

Es ist bekannt, Abfallstoffe wie Hausmüll, die brennbare Bestandteile enthalten, zu verbrennen, wobei der Energieinhalt zur Erzeugung von Strom oder als Heizwärme genutzt wird sowie toxische organische Bestandteile zerstört und das zu deponierende Volumen drastisch reduziert werden.It is known to have waste materials such as household waste, which are flammable components included to burn, the energy content used to generate electricity or used as heating, as well as toxic organic components destroyed and the volume to be deposited can be drastically reduced.

Verbrennungsanlagen für solche und andere Abfälle erfordern eine sehr aufwendige Rauchgasreinigung, zumal die Gefahr besteht, daß sich während der Verbrennung oder in der Abkühlungsphase der Verbrennungsgase hochtoxische Substanzen wie Dioxine und Furane bilden. Die bei der Verbrennung entstehenden Aschen und Flugstäube sind nicht eluationsfest, und besonders die Flugstäube sind überwiegend als Sondermüll zu behandeln. Deshalb wurde vorgeschlagen, diese Rückstände nachträglich aufzuschmelzen und in eine eluationsfeste Schlacke zu überführen. Diese Nachbehandlung ist mit einem hohen Aufwand verbunden. Incinerators for this and other wastes require a great deal elaborate flue gas cleaning, especially since there is a risk that during the combustion or in the cooling phase of the Combustion gases highly toxic substances such as dioxins and furans form. The ashes and dusts generated during combustion are not elution resistant, and especially the dusts are predominantly as Treat hazardous waste. That is why it was suggested that these residues subsequently melted and added to an elution-resistant slag convict. This post-treatment is very expensive connected.

Um die bei der Verbrennung auftretenden Probleme zu vermeiden, sind Verfahren zur Pyrolyse von Rest- und Abfallstoffen entwickelt worden. Als Pyrolyseprodukte fallen außer festen Rückständen Gase und kondensierte Kohlenwasserstoffe an, die sämtlich schadstoffbelastet sind. Sie können deshalb kaum stoffwirtschaftlich genutzt werden und müssen in der Regel in einer nachgeschalteten Verbrennungsstufe bei hohen Temperaturen, teilweise unter Zuführung von Fremdenergie verbrannt werden, um Schadstoffe zu vernichten und die Asche zu schmelzen.To avoid the problems that occur during combustion, Processes for pyrolysis of residual and waste materials have been developed. As Pyrolysis products fall apart from solid residues gases and condensed Hydrocarbons that are all contaminated. You can are therefore hardly used in terms of materials management and usually have to be used a subsequent combustion stage at high temperatures, partially burned with external energy in order to Destroy pollutants and melt the ashes.

Dazu ist eine Rauchgasaufbereitung ähnlich wie bei reinen Verbrennungsverfahren erforderlich. Beispiele sind in DE 37 33 078, DE 38 11 820, DE 38 15 187 und DE 41 07 200, beschrieben.There is one Flue gas processing similar to pure combustion processes required. Examples are in DE 37 33 078, DE 38 11 820, DE 38 15 187 and DE 41 07 200.

Bekannt ist weiter, Abfallstoffe und Rückstände einer Vergasung zu unterziehen. Eine für diese Zwecke brauchbare Technik der Vergasung ist die partielle Oxidation von Brennstoffen mit Sauerstoff im Flugstrom. Dabei wird der Einsatzstoff mit freiem Sauerstoff in Form einer Flammenreaktion vorzugsweise unter erhöhtem Druck, in ein kohlenmonoxid- und wasserstoffreiches Gas, das praktisch frei von organischen Verbindungen ist, umgewandelt. Es ist vorgeschlagen worden, für die Partialoxidation auch kohlenstoffhaltige Rest- und Abfallstoffe einzusetzen, soweit sie in einem fließfähigen Zustand vorliegen oder in diesen gebracht werden können. Beispiele dafür geben DE 28 31 208 und DE 38 20 013. Ein wesentlicher Vorteil dieser Technologie ist, daß die mineralischen Bestandteile in eine schmelzflüssige Schlacke überführt werden, die nach Kühlung im Wasserbad als verglastes Granulat ausgetragen wird und keiner Nachbehandlung bedarf. Als nachteilig erweist sich, daß nicht alle interessierenden Rest- und Abfallstoffe mit vertretbarem technischen Aufwand in die notwendige fließfähige Form gebracht werden können.It is also known that waste materials and residues become gasified undergo. A gasification technique that can be used for these purposes is the partial oxidation of fuels with oxygen in the entrained flow. Here becomes the feed with free oxygen in the form of a flame reaction preferably under increased pressure, in a carbon monoxide and hydrogen-rich gas that is practically free of organic compounds is converted. It has been suggested for partial oxidation too carbon-containing residues and waste materials, insofar as they are in one flowable state or can be brought into this. Examples of this are given in DE 28 31 208 and DE 38 20 013. An essential one The advantage of this technology is that the mineral components in one molten slag are transferred, which after cooling in Water bath is discharged as glazed granules and none Aftercare required. It turns out to be disadvantageous that not all residuals and waste of interest with reasonable technical Effort can be brought into the necessary flowable form.

Um diesen Nachteil der Flugstromvergasung zu umgehen, sind Kombinationen von Pyrolyse und Flugstromvergasung vorgeschlagen worden, bei denen die Pyrolyseprodukte nach Zwischenkühlung und entsprechender Zwischenaufbereitung der Vergasung zugeführt werden. Bei direkter Kopplung von Pyrolyse- und Vergasungsstufe kann die Vergasung nur unter Niederdruck erfolgen. Ein Beispiel ist das Thermoselect-Verfahren, EF-Verlag für Energie- und Umwelt GmbH 1994. To avoid this disadvantage of entrained-flow gasification, are Combinations of pyrolysis and entrained flow gasification proposed been in which the pyrolysis products after intermediate cooling and appropriate intermediate treatment of the gasification. At The gasification can be directly coupled from the pyrolysis and gasification stage only under low pressure. One example is the Thermoselect process, EF publishing house for energy and environment GmbH 1994.

Auch sind Kombinationen von Festbett- und Flugstromvergasung bekannt geworden. Dabei wird, wie beispielsweise DE 29 20 922 zeigt, in der nachgeschalteten Flugstromvergasungsstufe ein fließfähiger Stoff (Öl, Staub, Slurry) umgesetzt. Wie bei Festbettvergasungsverfahren bekannt, erweisen sich die Bildung von Pyrolyseteeren und -ölen, die mit dem Rohgas ausgetragen werden, und die damit verbundenen Folgeprobleme als wesentliche Nachteile.Combinations of fixed bed and entrained flow gasification are also known become. As shown in DE 29 20 922, for example, in the downstream entrained flow gasification stage a flowable substance (oil, Dust, slurry) implemented. As known in fixed bed gasification processes, turn out to be the formation of pyrolysis tars and oils with the raw gas are carried out, and the related problems as major disadvantages.

Bekannt ist ferner die Vergasung solcher Stoffe in der Wirbelschicht. Wegen der relativ niedrigen Prozeßtemperaturen sind die anfallenden Gase nicht frei von organischen Verbindungen. Sie müssen deshalb zusammen mit den nicht vergasten kohlenstoffhaltigen Rückständen einer Nachverbrennung oder Nachbehandlung unterzogen werden. Die mineralischen Bestandteile der Einsatzstoffe fallen bei diesen Verfahren als feinkörnige Asche an, die einer nachträglichen Verglasung durch Einschmelzung mit gesonderter Erfassung flüchtiger Schwermetalle unterworfen werden muß. Bei der thermischen Abfallverwertung in der zirkulierenden Wirbelschicht nach dem Lurgi-Verfahren ist ein Rückführzyklon erforderlich.The gasification of such substances in the fluidized bed is also known. Because of the relatively low process temperatures are not the gases free of organic compounds. You must therefore work with the do not gasify carbonaceous residues from afterburning or undergo post-treatment. The mineral components the feedstocks accumulate in these processes as fine-grained ash, which a subsequent glazing by melting with a separate Detection of volatile heavy metals must be subjected. In the thermal waste recycling in the circulating fluidized bed after the Lurgi process requires a recycle cyclone.

Ein weiterer Schritt ist die Durchführung der Wirbelschichtvergasung in zwei Stufen. Nach DE 40 26 272 werden zwei Wirbelbettreaktoren, von denen der erste bei relativ niedrigen und der zweite bei höheren Temperaturen arbeitet, hintereinandergeschaltet, um die beschriebenen Nachteile der Wirbelschichttechnologie teilweise zu kompensieren.Another step is to carry out the fluidized bed gasification in two Stages. According to DE 40 26 272 two fluidized bed reactors, one of which the first works at relatively low temperatures and the second at higher temperatures, connected in series to the described disadvantages of To partially compensate fluidized bed technology.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur umweltfreundlichen Verwertung von Rest- und Abfallstoffen, die organische Bestandteile enthalten und mit toxischen Komponenten belastet sein können, zu schaffen, das die gleichzeitige Verarbeitung von stückigen und fließfähigen Materialien ermöglicht, wobei die stückigen Materialien eine Korngröße bis zu 40 mm aufweisen können, ohne daß besondere Anforderungen an das Körnungsband gestellt werden müssen. Als verwertbare Endprodukte sollen ein wasserstoff- und kohlenmonoxidreiches Gas, das frei von kondensierbaren Produkten ist, und ein ohne Nachbehandlungsstufen eluationsfester Rückstand in Form eines verglasten Schmelzgranulates anfallen.The invention has for its object a method for environmentally friendly recycling of residues and waste materials, the organic Contain components and be loaded with toxic components can create that the simultaneous processing of lumpy and allows flowable materials, the lumpy materials a Grain size can have up to 40 mm, without special Requirements for the grain belt must be made. As usable end products are said to be rich in hydrogen and carbon monoxide Gas that is free of condensable products and one without Post-treatment stages elution-resistant residue in the form of a glazed Melt granules are produced.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete und in den Ansprüchen 2 bis 5 ausgestaltete Verfahren gelöst.This object is characterized by the in claim 1 and in the Claims 2 to 5 designed method solved.

Danach werden die festen, flüssigen, pastösen, schlammförmigen und/oder gasförmigen Rest- und Abfallstoffe unter Zuführung eines freien Sauerstoff enthaltenden Reaktionsgases durch Kombination einer Wirbelschichtthermolyse mit einer Flugstromvergasung verwertet, wobei die festen, pastösen und andere nicht fluidisierbare Stoffe der Wirbelschichtthermolyse unterzogen und die Thermolyseprodukte direkt oder nach einer Zwischenbehandlung zusammen mit den übrigen Rest- und Abfallstoffen der Flugstromvergasung zugeführt werden. Die erfindungsgemäße Thermolysestufe kombiniert eine exotherme partielle Oxidation der Rest- und Abfallstoffe bei Zufuhr eines freien Sauerstoff enthaltenden Reaktionsgases mit direkter und/oder indirekter äußerer Wärmezufuhr. Die Wirbelschichtthermolyse wird bei relativ niedrig gehaltenen Temperaturen so betrieben, daß das freien Sauerstoff enthaltende Reaktionsgas in solcher Zusammensetzung und Menge in den Reaktionsraum eingebracht wird, daß es, gegebenenfalls zusammen mit zusätzlich erforderlichem, in die vorgeschaltete Brennkammer rückgeführten Reingas aus der Flugstromvergasung oder über Heizflächen indirekt zugeführter Energie, das auf eine Korngröße bis zu 40 mm vorzerkleinerte und in beliebiger Kornverteilung vorliegende organische Bestandteile enthaltende feste Material mit Hilfe der bei der partiellen Oxidation entbundenen Wärme verkokt und/oder versprödet. Der feste Rückstand wird als Staub oder als feinkörniges Material zusammen mit den aus der Wirbelschicht kommenden Gasen und Dämpfen ausgetragen und in die Flugstromvergasung eingetragen oder in verkokter und/oder versprödeter Form zusammen mit dem Bettmaterial stückig aus der Wirbelbettstufe ausgeschleust. Der dann noch verbleibende kohlenstoffhaltige Rückstand wird als stückiger Bettaustrag nach einer Metall- und Inertmaterialabscheidung und Zerkleinerung auf < 1 mm Korngröße vorzugsweise der Wirbelschicht- und/oder der Flugstromstufe zugeführt. In der Flugstromvergasungsstufe werden die anorganischen Bestandteile in eine schmelzflüssige Schlacke überführt und nach Kühlung als verglastes Schmelzgranulat ausgeschleust.Then the solid, liquid, pasty, mud-shaped and / or gaseous residues and waste materials with the addition of free oxygen containing reaction gas by combining a Fluidized bed thermolysis utilizes entrained-flow gasification, the solid, pasty and other non-fluidisable substances Subjected to fluidized bed thermolysis and the thermolysis products directly or after an intermediate treatment together with the remaining and Waste materials from entrained-flow gasification are supplied. The The thermolysis stage according to the invention combines an exothermic partial Oxidation of residues and waste materials when free oxygen is added containing reaction gas with direct and / or indirect external Heat supply. Fluidized bed thermolysis becomes relatively low at held temperatures operated so that the free oxygen containing reaction gas in such composition and amount in the Reaction space is introduced that it, optionally together with additionally required, returned to the upstream combustion chamber Clean gas from entrained-flow gasification or indirectly via heating surfaces supplied energy, which is pre-shredded to a grain size of up to 40 mm and organic components present in any grain size distribution containing solid material with the help of partial oxidation released heat coked and / or embrittled. The solid residue will as dust or as fine-grained material together with those from the Coming gases and vapors discharged into the fluidized bed Entrained flow gasification entered or in coked and / or embrittled Form together with the bed material in pieces from the fluid bed stage diverted. The remaining carbonaceous residue is a lumpy bed discharge after a metal and Inert material separation and size reduction to <1 mm grain size preferably fed to the fluidized bed and / or entrained flow stage. In In the entrained flow gasification stage, the inorganic components in a molten slag transferred and after cooling as a glazed Melting granules discharged.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß mit der erfindungsgemäßen kombinierten Behandlung der Rest- und Abfallstoffe in einer Wirbelschichtthermolyse und in einer Flugstromvergasung stückige Materialien ohne aufwendige mechanische Vorbehandlung, also nur grob zerkleinert, und gleichzeitig pastöse, staubförmige, flüssige Stoffe und /oder andere mit Ölen verunreinigte Stoffe eingesetzt werden können.The advantages that can be achieved with the invention are that with the combined treatment of residues and waste materials according to the invention in fluidized bed thermolysis and lumpy in entrained-flow gasification Materials without extensive mechanical pretreatment, so only roughly crushed, and at the same time pasty, dusty, liquid substances and / or other substances contaminated with oils can be used.

Von Vorteil ist es auch, daß die Thermolyse nur in besonderen Betriebssituationen, also beim Anfahren oder bei extrem niedrigen Heizwerten der Rest- und Abfallstoffe auf die Rückführung von Vergasungsreingas als Energielieferant angewiesen ist, da der Wärmebedarf überwiegend aus der exothermen Reaktion des freien Sauerstoffs mit den organischen Bestandteilen des Einsatzgutes gedeckt wird. Die übrigen Anteile des Reaktionsgases, wie Luftstickstoff, Wasserdampf und Kohlendioxid, werden so eingestellt, daß einerseits die Reaktionstemperatur auf dem gewünschten relativ niedrigen Niveau gehalten werden kann und andererseits eine ausreichende Menge an Wirbelgas zur Verfügung steht.It is also advantageous that the thermolysis only in special Operating situations, i.e. when starting off or at extremely low ones Calorific values of the residual and waste materials on the return of Gasified clean gas as an energy supplier depends on the heat requirement predominantly from the exothermic reaction of free oxygen with the organic components of the input material are covered. The remaining Proportions of the reaction gas, such as atmospheric nitrogen, water vapor and Carbon dioxide are adjusted so that on the one hand the reaction temperature can be kept at the desired relatively low level and on the other hand, a sufficient amount of fluidizing gas is available.

Damit sollten günstige Bedingungen für eine Abtrennung der metallischen und mineralischen Materialien aus dem ausgeschleusten Bettaustrag und für eine Verminderung des Aufwandes bei der Aufmahlung des kohlenstoffhaltigen Restmaterials geschaffen werden. Die totale Vergasung bleibt der Flugstromstufe vorbehalten. Dadurch wird die Temperaturbelastung des Wirbelschichtreaktors und der Zuführungs- und Einspeisevorrichtungen der Thermolyseprodukte in den Flugstromvergasungsreaktor vermindert. Eine Zwischenkühlung der direkt einzutragenden Pyrolyselprodukte und die damit verbundenen Energieverluste entfallen und damit auch die schwierige Behandlung der gasförmigen und vor allem der kondensierten, mit Wasser und Staub vermischten Kohlenwasserstoffe. Ein weiterer Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, daß das in die Wirbelschicht eingetragene stückige Material im Unterschied zu bekannten Wirbelschichtverfahren nicht unbedingt wirbelfähig sein muß, sondern daß ein Teil der Schüttung wegen der Größe und Schwere des einzelnen Korns nur bedingt oder gar nicht schwebfähig sein muß.This should create favorable conditions for the separation of the metallic and mineral materials from the discharged bed discharge and for a reduction in the effort involved in grinding the carbon-containing residual material can be created. The total gasification remains reserved for the entrained current level. This will make the Temperature loading of the fluidized bed reactor and the feed and Feeders of the thermolysis products in the Entrained flow gasification reactor reduced. An intermediate cooling of the direct Pyrolysel products to be entered and the associated Energy losses are eliminated and with it the difficult treatment of gaseous and especially the condensed, with water and dust mixed hydrocarbons. Another advantage of the proposed Process is that the lumpy in the fluidized bed In contrast to known fluidized bed processes, material does not must necessarily be swirlable, but that part of the fill the size and weight of the individual grain only to a limited extent or not at all must be suspended.

Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin daß die in der Wirbelschichtthermolyse entstehenden Gase und Dämpfe, die mit diesen ausgetragenen feinkörnigen Feststoffen sowie das aus dem Bettaustrag nach Metallabscheidung und Mahlung gewonnene Gemisch aus verkoktem und/oder versprödetem organischen Material und anorganischen Rückständen in der Flugstromvergasung mittels weiterem Sauerstoffzusatz einer vollständigen Vergasung bei Temperaturen zwischen 1300 und 1700 Grad Celsius unterzogen werden. Dabei werden alle organischen Verbindungen einschließlich chlororganischer Verbindungen wie Dioxine und Furane, unter Bildung von Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid vollständig zerstört. Das vorhandene Chlor wird dabei in Chlorwasserstoff überführt. Die stark reduzierend wirkende Atmosphäre verhindert eine Neubildung von Dioxinen und Furanen in der Kühlstufe. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die vollständige Überführung der mineralischen Bestandteile der Einsatzstoffe in schmelzflüssige Schlacke, die in der Kühlzone erstarrt und als Granulat von glasartiger Struktur ausgetragen wird. Der eingetragene Schwefel wird zum überwiegenden Teil zunächst in Schwefelwasserstoff umgewandelt, der wiederum mit Schwermetallen, besonders mit flüchtigen, praktisch unlösliche und ungiftige Schwermetallsulfide bildet, die aus dem Prozeßwasser durch Filtration abgetrennt werden. Der restliche Schwefelwasserstoff wird aus dem Rohgas nach bekannten Verfahren abgetrennt und daraus verkaufsfähiger Elementarschwefel gewonnen. Nichtflüchtige Schwermetalle werden auslaugfest in das verglaste Granulat eingebunden.An additional advantage of the method according to the invention is that that the gases and vapors generated in the fluidized bed thermolysis, the with these discharged fine-grained solids as well as that from the Bed discharge after metal deposition and grinding mixture obtained coked and / or brittle organic material and inorganic Residues in entrained-flow gasification using additional oxygen complete gasification at temperatures between 1300 and 1700 Degrees Celsius. All organic Compounds including organochlorine compounds such as dioxins and Furans, with the formation of hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide completely destroyed. The existing chlorine is converted into hydrogen chloride transferred. The strongly reducing atmosphere prevents one New formation of dioxins and furans in the cooling stage. Another A major advantage is the complete transfer of the mineral Components of the feed materials in molten slag, which in the The cooling zone solidifies and is discharged as granules with a glass-like structure. Most of the sulfur entered is initially in Converted hydrogen sulfide, which in turn with heavy metals, especially with volatile, practically insoluble and non-toxic Heavy metal sulfide forms out of the process water by filtration be separated. The remaining hydrogen sulfide is made from the raw gas separated by known methods and more salable therefrom Obtained elemental sulfur. Become non-volatile heavy metals leach-proof integrated in the glazed granulate.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt. Im Anspruch 2 wird vorgeschlagen, daß das Feingranulat aus der Flugstromstufe der Wirbelschichtstufe als Bettmaterial zugeführt wird.Advantageous refinements are set out in the subclaims. in the Claim 2 is proposed that the fine granules from the Entrained flow stage of the fluidized bed stage is supplied as bed material.

Im Anspruch 3 wird beansprucht, daß als Reaktionsgas für die Wirbelschichtstufe technischer Sauerstoff und/oder Luft oder deren Mischungen mit Wasserdampf und/oder Kohlendioxid eingesetzt werden. In claim 3 it is claimed that as a reaction gas for the Fluidized bed stage of technical oxygen and / or air or their Mixtures with steam and / or carbon dioxide are used.

Im Anspruch 4 wird vorgeschlagen, daß das Verfahren drucklos oder bei erhöhtem Druck durchgeführt wird.In claim 4 it is proposed that the process is depressurized or at increased pressure is carried out.

Nach Anspruch 5 können der Thermolyse- und/oder Flugstromstufe weitere zu entsorgende Reststoffe wie beispielsweise Flugstäube aus Müllverbrennungsanlagen zugeführt werden.According to claim 5, the thermolysis and / or entrained flow stage can be further residual materials to be disposed of, such as fly dusts Waste incineration plants are fed.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll im folgenden anhand der Fig. 1 an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden:The method according to the invention is to be explained below with reference to FIG. 1 using an exemplary embodiment:

Fig. 1 zeigt die Wirbelschichtstufe 1 und die nachgeschaltete Flugstromstufe 2. Das Bettmaterial 3 besteht aus Feingranulat, das aus dem Quenchraum 4 der Flugstromstufe 2 stammt. Durch Rauchgas aus der Brennkammer 5 und durch Zuführung von freien Sauerstoff enthaltendem Reaktionsgas 6 wird die Wirbelschicht 7 beheizt und größtenteils verwirbelt. Die vorzerkleinerten Rest- und Abfallstoffe werden über einen Beschicker 8 oberhalb der Wirbelschicht 7 zugeführt. Dabei laufen die gewünschten Reaktionen ab. Zurückbleibende grobstückige Rückstände werden über den Bettaustrag 9 ausgeschleust, zerkleinert, von Metallen befreit und erneut der Wirbelschichtstufe 1 oder in staubförmiger Form der Flugstromstufe 2 über eine separate Zuführung zugeleitet. Die aus der Wirbelschicht 7 nach oben austretenden Gase, Dämpfe und Stäube werden über ein Verbindungsrohr 10 der Flugstromstufe 2 zugeführt, wo sie nach Zuführung eines freien Sauerstoff enthaltenden Vergasungsmittels 11 in einer unterstöchiometrischen Reaktion vollständig vergast werden. Das dabei entstehende Rohgas, das frei von Kohlenwasserstoffen ist, strömt gemeinsam mit den eingeschmolzenen anorganischen Bestandteilen in den Quenschraum 4, wobei die flüssige Schlacke granuliert. Fig. 1 shows the fluidized bed stage 1 and stage 2, the downstream air flow. The bed material 3 consists of fine granules that come from the quench chamber 4 of the entrained flow stage 2 . The fluidized bed 7 is heated and largely swirled by flue gas from the combustion chamber 5 and by supplying reaction gas 6 containing free oxygen. The pre-comminuted residues and waste materials are fed in via a feeder 8 above the fluidized bed 7 . The desired reactions take place. Remaining coarse residues are discharged via the bed discharge 9 , crushed, freed from metals and fed again to the fluidized bed stage 1 or in dust form to the entrained flow stage 2 via a separate feed. The gases, vapors and dusts emerging from the fluidized bed 7 are fed via a connecting pipe 10 to the entrained flow stage 2 , where they are completely gasified in a substoichiometric reaction after the addition of a free oxygen-containing gasifying agent 11 . The resulting raw gas, which is free of hydrocarbons, flows together with the melted-in inorganic components into the quench chamber 4 , the liquid slag granulating.

BezugszeichenlisteReference list

1 Wirbelschichtstufe
2 Flugstromstufe
3 Bettmaterial
4 Quenchraum der Flugstromstufe
5 Brennkammer
6 Reaktionsgas
7 Wirbelschicht
8 Beschicker für Rest- und Abfallstoffe
9 Bettaustrag
10 Verbindungsrohr
11 Vergasungsmittel
12 Schlackegranulat
13 Sauerstoff/Luft
14 Vergasungsreingas
15 Rest- und Abfallstoffe 1 fluidized bed stage
2 entrained current level
3 bed material
4 Quench room of the entrained current stage
5 combustion chamber
6 reaction gas
7 fluidized bed
8 feeders for residual and waste materials
9 bed discharge
10 connecting pipe
11 gasifying agents
12 slag granules
13 oxygen / air
14 gasification clean gas
15 residues and waste

Claims

1. Process for recycling residual and waste materials Combination of fluidized bed thermolysis with one Entrained-flow gasification with the addition of free oxygen containing reaction gas mixture, the solid, pasty and other fluidisable materials of fluidized bed thermolysis subjected and the thermolysis products directly or after a Intermediate treatment together with the remaining and Containing waste and other free oxygen Reaction gas of the entrained flow gasification are supplied, the for the thermolysis level required energy by means of a combination from exothermic partial oxidation of the residues and waste materials Supply of a free oxygen-containing reaction gas and from direct and / or indirect external heat supply is obtained and the fluidized bed thermolysis at realtively low Temperatures are operated so that the free oxygen-containing Reaction gas in such composition and amount in the Reaction space is introduced that it may be together with additional required in the upstream combustion chamber recycled clean gas from entrained-flow gasification or via Heating surfaces of indirectly supplied energy, which have a grain size of up to 40 mm pre-shredded and available in any grain size solid material containing organic components with the help of the partial oxidation released heat coked and / or embrittled and the solid residue as dust or as fine-grained material together with the gases coming from the fluidized bed and Vapors discharged and entered in the entrained flow gasification or in coked and / or embrittled form together with the Bed material is discharged in pieces from the fluidized bed stage and the then remaining carbonaceous residue as a lumpy Bed discharge after metal and inert material deposition and Comminution to <1 mm grain size, preferably the fluidized bed and / or the entrained current stage and that in the Entrained-flow gasification stage converts the inorganic components into one molten slag transferred and after cooling as glazed Melt granules are discharged.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the fluidized bed stage as bed material fine granules from the Entrance current stage is supplied.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that that as a gasifying agent technical oxygen, air or their Mixtures with steam and / or carbon dioxide are used will.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the process is carried out without pressure or at elevated pressure becomes.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized that the thermolysis stage and / or the entrained current stage additionally other residues to be disposed of, such as fly dusts Waste incineration plants.