DE19605887A1 - Verwendung der bei der Herstellung von Ferro-Legierungen anfallenden Abfallschlacke als Katalysator für die Konversion von Altöl, Fettresten, Gummi u.a. kohlenwasserstoffhaltigen Abfällen in synthetischen Diesel bzw. in andere flüssige Treibstoffe - Google Patents
Verwendung der bei der Herstellung von Ferro-Legierungen anfallenden Abfallschlacke als Katalysator für die Konversion von Altöl, Fettresten, Gummi u.a. kohlenwasserstoffhaltigen Abfällen in synthetischen Diesel bzw. in andere flüssige TreibstoffeInfo
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Description
1.1 Altöl, Fettreste, Gummi und andere kohlenwasserstoffhaltige Abfälle (im weiteren als Abfälle
bezeichnet) bedeuten schwere Belastung für die Umwelt. So ist z. B. Altöl seit 01.11.1986 in die
Kategorie des Sondermülls eingestuft.
Auf der anderen Seite besitzen diese Abfälle einen zum Teil sehr hohen Heizwert, z. B. der
Heizwert der Altöle liegt bei ca. 90-95% des leichten Heizöles (bei höherem Wassergehalt ist
er niedriger).
Somit stellen diese Abfälle chemisch und energetisch einen hochwertigen Stoff dar.
Mit Hilfe spezieller Konversionsverfahren, denen das Prinzip des katalytischen
Spaltungsprozesses zugrunde liegt, ist es möglich, solche kohlewasserstoffhaltigen Abfälle zu
spalten und zu wertvollen Dieselöl zu konvertieren, Referenz/1/.
1.2 Gegenstand des Patentanspruches: Verwendung der Abfallschlacke als neuen Katalysator
Als Katalysator für die katalytische Konversion von oben genannten Abfällen soll die aus der
Herstellung von Ferro-Legierungen als Abfallprodukt angefallene Schlacke verwendet werden.
2.1 Eine katalytische Konversionsanlage besteht grundsätzlich aus:
- - Bereitstellungsanlage für meist mechanische Aufbereitung der Eingangsmasse (evtl. auch mit vorherigem Separieren der für die Konversion ungeeigneten Stoffen)
- - einer oder mehreren Vorwärmstufen
- - dem Herzstück der Anlage - dem Reaktor mit dem Katalysator
- - dem Kondensator mit dem Kondensat-Sammelbehälter
- - einem Abluftreinigungssystem zur Reinigung von Restgasen aus dem Kondensator.
Bisher wurden im Reaktor speziell hergestellte Katalysatoren verwendet, die ihre Wirkung
entweder durch Katalyse-Masse selbst oder durch eine auf einem porösen Keramikträger
aufgebrachte Beschichtung entfalten. Diese Beschichtung wird beispielsweise aus Metalloxiden
(Vanadium, Titan, Wolframpentoxid, Kobalt, Molybdän, etc.), Edelmetalloxiden (Platin, Rodium),
Zeolithen, etc. hergestellt.
2.2 Nachteile der bisherigen Technik:
- - Katalysatoren müssen hergestellt werden und sind teuer.
- - Deren Aufbau ist aufwendig und chemische Zusammensetzung komplex.
- - Die Rohstoffe für die Herstellung der Katalysatoren (Beschichtung) sind selbst wertvolle und dadurch teure Stoffe, die im Prozeß verbraucht werden und deren Reste sogar entsorgt werden müssen.
- - Größere Anlagen können nach jetzigem Stand kaum wirtschaftlich gebaut werden.
3.1 Die Schlacke, die als Abfallprodukt bei der Ferro-Legierung-Herstellung anfällt, besitzt dank der
in ihrer chemischen Zusammensetzung vorhandenen metallischen Stoffen das wertvolle
katalytische Verhalten, vgl. Pkt. 5.
3.2 Eine Nachvollziehung katalytischer Prozesse in Form von chemischen Gleichungen ist nicht
möglich, Referenz/1/. Der Grund dafür liegt darin, daß die zu konvertierenden Abfälle in deren
Zusammensetzung sehr heterogen und die katalytischen Prozesse sehr komplex sind.
Deswegen werden "Rezepte" zur technischen Realisierung der gewünschten Reaktionen
vorgegeben.
Die Verwendung der Schlacke als Katalysator erfolgt folgendermaßen:
Zur Erreichung der optimalen Granulierung wird eine durch Proben festgelegte mechanische
Aufbereitung der Schlacke nach Bedarf vorgeschaltet.
In einem Reaktor wird die aufbereitete Abfallmasse (z. B. Altöl) über die Ferro-Legierung-
Schlacke als Katalysator geführt und unter dem normalen atmosphärischen Druck bei den
Temperaturen von ca. 400°C bis 500°C geschwelt. Zur Bestimmung der maßgebenden
Schwelparameter (Temperatur, Massenverhältnisse, Dauer der Schwelung, etc.) für eine
konkrete Art vom Abfall werden Kleinmaßstab-Versuche durchgeführt, wie dies in der
Konversionstechnik sonst üblich ist.
Die durch den katalytischen Prozeß verbrauchte Schlacke wird durch die während der
Schwelung angelagerten Zündkeime brennbar und kann somit bei ca. 2000°C zum wertvollen
chemisch inaktiven Baustoff verschmolzen werden.
Bemerkung: Zweckmäßig wird der Reaktor als ein Industrieofen, evtl. mit programmierbarer
Wärmezufuhr konstruiert, mit einer Vorrichtung zum Auffüllen der frischen bzw. zum Ausleeren
der als Katalysator verbrauchten Schlacke, wie auch mit der Ein- und Abfüllschleusen für den zu
konvertierenden Abfallstoff. Der Reaktor kann mit einer Mischvorrichtung zur Verbesserung der
Wechselwirkung (Erhöhung der aktiven Kontaktfläche) zwischen dem Katalysator und der zu
konvertierenden Schwelmasse versehen werden.
Damit unterscheidet sich der Reaktor von den bisher verwendeten Reaktoren dadurch, daß hier
der Katalysator selbst kein fester beschichteter Keramikkörper ist, sondern eine granulierte, aus
loser Schlacke bestehende Katalyse-Masse.
Die restlichen Komponenten einer Konversionsanlage mit der Schlacke als neuem Katalysator
sind unverändert, d. h. wie bei den bisherigen Anlagen, siehe oben Pkt. 2.1.
- - Die Ferro-Legierung-Schlacke wird als Abfall der Kategorie A nach der "Niederländischen Liste für Umweltstandards" eingestuft und muß in ordnungsgemäß erschlossenen Deponien entsorgt werden. Aufgrund der Erfindung aber können dagegen große, als Abfall aufwendig zu entsorgende Mengen der Schlacke als wertvoller Katalysator verbraucht werden. Dadurch entfällt der Bedarf an Dauerdeponien mit Vorteilen wie Kosteneinsparung, Einsparung dauerhaft belegter Räume in der freien Natur, Vermeidung von optischen Verunschönerung der Umwelt, Ausschaltung des Restrisikos mit Großdeponien, etc.
- - Kostenlos vorhandener Katalysator, keine Herstellung erforderlich
- - Größere Konversionsanlagen wirtschaftlich vertretbar
- - Dezentrale Konversionsanlagen technisch und wirtschaftlich interessant, dadurch Vermeidung von zentralen Abfallsammelstellen mit Kosteneinsparung und Ausfall des Risikos von Umweltschäden bei großen Abfallsammelstellen, z. B. bei Altölsammelstellen.
Generell werden also durch diese Erfindung zwei Umwelt belastende Stoffe (d. h. Schlacke
einerseits und die oben erwähnten Abfälle wie Altöle, Fettreste, Gummi, etc. andererseits) auf
eine optimale Weise zu einem wertvollen Energieträger, wie dies der synthetische Dieselöl ist
konvertiert. Die restlichen Feststoffe (verbrauchte Schlacke) werden zu wertvollem Baustoff
verschmolzen und als solche z. B. verwendbar im Straßenbau (als Belag).
Bei der Firma EVK in Buttenheim, die als Entwickler und Betreiber der katalytischen Konversion
tätig ist (vgl. auch Referenz/1/) wurden in Versuchen die hervorragenden Eigenschaften der
Schlacke als wertvoller Katalysator bei hoher Stabilität nachgewiesen.
Zum Einsatz kam dabei die aus der Herstellung von Ferro-Legierungen stammende Schlacke
die folgende Charakteristiken aufweist:
Chemische Zusammensetzung | |
Granulierung | |
Cr₂O₃ 4-8%|10-20 mm 50% | |
SiO₂ 32-37% | 3-10mm 40% |
Al₂O₃ 15-20% | unter 3mm 10% |
/1/ "Recycling- und Abfalltechnik am Beispiel der Ent- und Vergasung von Abfällen unter
Berücksichtigung der Abluftreinigung sowie sicherheitstechnischer Aspekte"
Ausbildungsmodul des COMETT Projektes "UMWELT und TECHNIK"
Forschungsobjekt 92/2/6785/Cb unter Beteiligung von:
Fachhochschule Coburg (D-96450 Coburg)
Kat-Tec GmbH (D-96155 Buttenheim)
EVK-KG (D-96155 Buttenheim)
MESCH GmbH (D-09573 Leubsdorf)
H+H Innotech, CH-8484 Weisslingen)
HUG Engineering (CH-8484 Weisslingen)
Energolux (L-2399 Luxemburg).
Kat-Tec GmbH (D-96155 Buttenheim)
EVK-KG (D-96155 Buttenheim)
MESCH GmbH (D-09573 Leubsdorf)
H+H Innotech, CH-8484 Weisslingen)
HUG Engineering (CH-8484 Weisslingen)
Energolux (L-2399 Luxemburg).
Claims (6)
1. Verwendung der bei der Herstellung von Ferro-Legierungen anfallenden Abfall
schlacke als Katalysator für die katalytische Konversion von kohlenwasserstoffhalti
gen Abfällen, wie Altöl, Fettresten, Gummi usw. in synthetischen Diesel bzw. in ande
re flüssige Treibstoffe.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu konvertie
rende Abfallmasse, z. B. Altöl, über den Katalysator geführt und einem Schwelpro
zeß unterworfen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Schweltemperatur
von ca. 400°C bis 500°C.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schwelprozeß bei Athmosphärendruck durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die zu konvertierende Abfallmasse und der - in Granulatform vorliegende - Katalysa
tor während des Schwelprozesses miteinander vermischt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die durch den katalytischen Prozeß verbrauchte, durch Anlagerung von Zündkei
men während der Schwelung brennbar gewordene katalytische Schlacke bei ca.
200°C einem Verbrennungs- und Verschmelzungsprozeß unterworfen wird, als
dessen Endprodukt ein chemisch inaktiver Baustoff anfällt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19605887A DE19605887A1 (de) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | Verwendung der bei der Herstellung von Ferro-Legierungen anfallenden Abfallschlacke als Katalysator für die Konversion von Altöl, Fettresten, Gummi u.a. kohlenwasserstoffhaltigen Abfällen in synthetischen Diesel bzw. in andere flüssige Treibstoffe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19605887A DE19605887A1 (de) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | Verwendung der bei der Herstellung von Ferro-Legierungen anfallenden Abfallschlacke als Katalysator für die Konversion von Altöl, Fettresten, Gummi u.a. kohlenwasserstoffhaltigen Abfällen in synthetischen Diesel bzw. in andere flüssige Treibstoffe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19605887A1 true DE19605887A1 (de) | 1997-08-21 |
Family
ID=7785657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19605887A Withdrawn DE19605887A1 (de) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | Verwendung der bei der Herstellung von Ferro-Legierungen anfallenden Abfallschlacke als Katalysator für die Konversion von Altöl, Fettresten, Gummi u.a. kohlenwasserstoffhaltigen Abfällen in synthetischen Diesel bzw. in andere flüssige Treibstoffe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19605887A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-02-19 DE DE19605887A patent/DE19605887A1/de not_active Withdrawn
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