DE19941497A1 - Device for production of liquid fuels from wood, residues and carbonizable materials has combustion chamber sealed at upper end with honeycomb catalysts made of combustion catalysts - Google Patents

Device for production of liquid fuels from wood, residues and carbonizable materials has combustion chamber sealed at upper end with honeycomb catalysts made of combustion catalysts

Info

Publication number
DE19941497A1
DE19941497A1 DE19941497A DE19941497A DE19941497A1 DE 19941497 A1 DE19941497 A1 DE 19941497A1 DE 19941497 A DE19941497 A DE 19941497A DE 19941497 A DE19941497 A DE 19941497A DE 19941497 A1 DE19941497 A1 DE 19941497A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
residues
catalysts
combustion
wood
smoldering
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.)
Granted
Application number
DE19941497A
Other languages
German (de)
Other versions
DE19941497B4 (en
Inventor
Ulrich Thomsen Suederland
Irmtraud Oberlaender
Christian Koch
Marco Rudloff
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.)
Alphakat GmbH
Original Assignee
Irt Entwicklung und Verma GmbH
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 Irt Entwicklung und Verma GmbH filed Critical Irt Entwicklung und Verma GmbH
Priority to DE19941497A priority Critical patent/DE19941497B4/en
Publication of DE19941497A1 publication Critical patent/DE19941497A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19941497B4 publication Critical patent/DE19941497B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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
    • C10B47/34Other processes in ovens with mechanical conveying means with rotary scraping devices
    • C10B47/36Other processes in ovens with mechanical conveying means with rotary scraping devices in multi-stage ovens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8678Removing components of undefined structure
    • B01D53/8687Organic components
    • 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
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/02Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The device for the production of liquid fuels from wood, residues and carbonizable materials comprises carbonizing containers, combustion chambers and a distillation device. The combustion chamber is sealed at the upper end with honeycomb catalysts made of combustion catalysts and the materials are mixed in the distillation device with catalysts which are introduced into the carbonizing containers after contamination and sluicing. An Independent claim is also included for the production of liquid fuels from wood, residues and carbonizable materials using the above device. Preferred Features: The honeycomb catalysts comprise or are in a mixture of lanthanum, cobalt, precious metals and silicates.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Veredlung von Rest­ stoffen, wie Holz, unbrauchbares Tierfutter, Faulschlamm und Restmüll zu flüssigen Brennstoffen und Gasen durch thermisch-katalytische Abspaltung von Öl- und gas­ förmigen Kohlenwasserstoffen aus Reststoffen mit anschließender katalytischer Aufarbeitung dieser Produkte zu flüssigen Brennstoffe.The invention relates to a method and an apparatus for refining rest substances such as wood, unusable animal feed, digested sludge and residual waste to liquid Fuels and gases through the thermal-catalytic separation of oil and gas shaped hydrocarbons from residues with subsequent catalytic Processing of these products into liquid fuels.

Bekannt sind die Vergasung oder Schwelung solcher Reststoffe. Dabei entstehen Produkte, die für den Einsatz als flüssiger Brennstoff dadurch nicht geeignet sind, da die Produkte so minderwertiger Qualität sind, daß sie in Motoren und Brennern nicht verwendet werden können. So entstehen bei der Vergasung auch Harzstoffe, die zu einem kurzfristigen Ausfall der Motoren führen und bei der Schwelung entstehen Teere und Säuren, die in der Form überwiegend nicht als Treibstoffe eingesetzt werden können.The gasification or smoldering of such residues is known. This creates Products that are not suitable for use as liquid fuel because the products are of inferior quality that they are not in engines and burners can be used. In this way, resin materials also arise during gasification cause a short-term failure of the motors and arise during the smoldering Tars and acids, which in the form are predominantly not used as fuels can be.

Holz ist jedoch über den thermischen Markt hinaus verfügbar und in Form eines flüssigen Brennstoffes und Kohle besser für die Lagerung und den Verbrauch geeignet. Die Transportprobleme und Handhabung würden durch eine solche Umwandlung teilweise wesentlich vereinfacht.However, wood is available beyond the thermal market and in the form of a liquid fuel and coal better for storage and consumption suitable. The transportation problems and handling would be such Conversion is considerably simplified in some cases.

Es wird deshalb nach einer Möglichkeit gesucht, die Reststoffe so aufzuspalten, daß die Produkte in Form von Öl, Gas und Restkohle für die Verwendung in der Wärme- und Energietechnik eingesetzt werden können. Dieses ist durch reine Wärmebe­ handlung nur in wenigen Fällen gelungen. Insbesondere bei Holz wurde bisher nur Gas mit hoher Belastung für die Motoren oder Teere und Säuren bei der Schwelung erzeugt, die für den Einsatz in den Motor ebenfalls in der Form nicht brauchbar sind. Entwicklungen in der Hydrierung konnten wegen des hohen Aufwandes noch nicht wirtschaftlich dargestellt werden.It is therefore looking for a way to split the residues so that the products in the form of oil, gas and residual coal for use in heating and energy technology can be used. This is due to pure heat only succeeded in a few cases. So far, especially with wood Gas with high load for the engines or tars and acids during the smoldering generated that are also not usable in the form for use in the engine. Developments in the hydrogenation could not yet because of the high effort be presented economically.

Überraschenderweise wurde nun in der Wärmebehandlung mit Katalysatoren gefun­ den, daß die gewünschten Veränderungen der Reststoffe dann entstehen, wenn die Schwelung gekoppelt mit der katalytischen Umwandlung an katalytisch aktiven Ober­ flächen durchgeführt wird. Es wurden Stoffgruppen gefunden, die solche Umwand­ lungen katalysieren und dabei so wirtschaftlich einsetzbar sind, daß die Produktum­ wandlung sich rechnet.Surprisingly, it has now been found in the heat treatment with catalysts that the desired changes in the residues arise when the Smoldering coupled with the catalytic conversion on catalytically active surfaces areas is carried out. Groups of substances have been found that convert such catalyze lungs and are so economical to use that the product change pays off.

Die Erläuterung der Erfindung erfolgt in 2 Schritten, der katalytischen Verdampfung der flüchtigen Anteile der Reststoffe, erläutert in der Fig. 1, und die katalytische Aufarbeitung der in der Verdampfung entstehenden flüssigen Produkte, erläutert in der Fig. 2, wobei die verbrauchten Katalysatoren der Fig. 2 als katalytische Substanz in der Fig. 1 eingesetzt werden.The explanation of the invention takes place in two steps, the catalytic evaporation of the volatile fractions of the residues, explained in FIG. 1, and the catalytic work-up of the liquid products formed in the evaporation, explained in FIG. 2, the used catalysts of FIG . 2 are used as the catalytic substance in FIG. 1.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung der katalytischen Verdampfung dieser Reststoffe. Mit 1 ist der Eingang für die Reststoffe und die in der Fig. 2 abgezogene katalytische Substanz gekennzeichnet. Die Reststoffe werden in gemahlenen Zustand und gemischt mit katalytischem Material zugegeben. Die katalytischen Substanzen sind Mehrschichtmineralien aus Aluminiumsilikat. Fig. 1 shows the device for the catalytic evaporation of these residues. 1 with the input for the residues and the amount drained in FIG. 2 catalytic substance is characterized. The residues are added in the ground state and mixed with catalytic material. The catalytic substances are multilayer minerals made of aluminum silicate.

Das Mischungsverhältnis ist dabei Reststoff zum Mineral 1000 : 1 bis 10 : 1, je nach Art des Reststoffes, wobei der erste Wert Stoffen mit hohem Wassergehalt, wie Faulschlamm, und der letzte Wert wasserarmen Stoffen, wie gemahlenen Kunst­ stoffen, entspricht. Mit 2 ist die Eintragschleuse, bestehend aus 2 Klappen, bezeich­ net. In dem Schwelbehälter sind mit 3 die Schwelböden bezeichnet. Sie sind abwechselnd mit einer inneren Durchtrittsöffnung, siehe oberster und unterster Boden, und mit einer außen liegenden Überlaufkante versehen.The mixing ratio is residual material to mineral 1000: 1 to 10: 1, depending on the type of residual material, the first value corresponding to substances with a high water content, such as digested sludge, and the last value to water-poor substances, such as ground plastics. With 2 the entry lock, consisting of 2 flaps, is designated net. In the smoldering tank, 3 is the smoldering floor. They are alternately provided with an inner opening, see top and bottom, and with an outer overflow edge.

In dem Boden ist die Rauchgasführung 4 angeordnet, die für die Durchleitung des in dem Verbrennungsbehälter 8 entstehenden Rauchgases von unten nach oben, getrennt von dem Innenraum des Schwelbehälters sorgen. Diese Gegenstromanord­ nung des Rauchgases und des Reststoffes im Schwelbehälter wird ermöglicht durch die Förderschnecke 5 mit Gegendruckplatte, die den gasdichten Abschluß des Schwelbehälters zu dem Verbrennungsbehälter bildet.The flue gas guide 4 is arranged in the floor and ensures the passage of the flue gas generated in the combustion container 8 from bottom to top, separately from the interior of the carbonization tank. This Gegenstromanord voltage of the flue gas and the residue in the smoldering tank is made possible by the screw conveyor 5 with back pressure plate, which forms the gas-tight seal of the smoldering tank to the combustion tank.

Durch den gasdichten Abschluß der Förderschnecke 5 ist die Katalysatorschicht 6, bestehend aus Wabenkatalysatorblöcken, die einzige Durchtrittsöffnung für die Rauchgase aus der Verbrennungseinheit, verbunden mit den Rauchgasleitungen 4, die durch die Schwelböden geleitet werden und am oberen Ende in den Umlaufver­ dampfer 13 einmünden. Der Umlaufverdampfer 13 hat eine obere Verbindungs­ leitung 18 und eine untere Verbindungsleitung 17 zu der Destillationsanlage in der Fig. 2.Due to the gas-tight closure of the screw conveyor 5 , the catalyst layer 6 , consisting of honeycomb catalyst blocks, is the only passage for the flue gases from the combustion unit, connected to the flue gas lines 4 , which are passed through the smoldering trays and open into the evaporator 13 at the upper end. The circulation evaporator 13 has an upper connecting line 18 and a lower connecting line 17 to the distillation plant in FIG. 2nd

Auf den Schwelböden bewegen sich Materialtransportleisten, die durch die Welle 16 angetrieben werden. Diese Welle 16 ist mit dem Antrieb-Rührwerk verbunden und endet in der Förderschnecke 5. Am unteren Ende des Verbrennungsbehälters ist der Rost 7 angeordnet, der unterhalb mit dem Ölbrenner 9 und oberhalb mit einer Sekun­ därluftleitung verbunden ist. Diese Luftleitungen sind über den Heat-pip-Wärme­ tauscher 10 verbunden, der am unteren Ende mit einem Rauchgasrohr vom Umlauf­ verdampfer 13 und am oberen Ende mit der Frischluftleitung 12 und am unteren Ende mit der Verbrennungsgasleitung 11 verbunden ist.Material transport strips, which are driven by the shaft 16, move on the smoldering floors. This shaft 16 is connected to the drive agitator and ends in the screw conveyor 5 . At the lower end of the combustion container, the grate 7 is arranged, which is connected below with the oil burner 9 and above with a secondary air duct. These air lines are connected via the heat-pip heat exchanger 10, which is connected at the lower end to a flue gas pipe from the circulation evaporator 13 and at the upper end to the fresh air line 12 and at the lower end to the combustion gas line 11 .

Fig. 2 zeigt die erfinderische Vorrichtung nach der Austrittsöffnung 15 für die Schwelprodukte. Diese gelangen über die Öffnung 21 und den Abscheider 22 in den Mischbehälter 23. In dem Mischbehälter befindet sich der Rührer 24 für die Kataly­ sator-Kondensat-Mischung. Der Mischbehälter 23 hat die beiden Anschlüsse 25 und 26 an den Umlaufverdampfer 13. Am oberen Ende des Mischbehälters 23 ist die Eintragschleuse mit den beiden Eingangsleitungen 27 und 28 für Katalysator und Kohlenwasserstoffe und die Destillationsanlage 29 angebracht. Fig. 2 shows the inventive device after the outlet opening 15 for the smoldering products. These pass through the opening 21 and the separator 22 into the mixing container 23 . In the mixing container there is the stirrer 24 for the catalyst-condensate mixture. The mixing container 23 has the two connections 25 and 26 to the circulation evaporator 13 . At the upper end of the mixing container 23 , the entry lock with the two inlet lines 27 and 28 for catalyst and hydrocarbons and the distillation system 29 is attached.

Am unteren Ende des Mischbehälters 23 ist eine Austragschleuse 30 mit den beiden wechselseitigen Klappen angebracht. Dieser Austragschleuse 30 ist eine Siebanlage 31 nachgeordnet mit dem Behälter für den Rückstandskatalysator 32 und der Förder­ pumpe 33 und der Rücklaufleitung 34, die mit dem Mischbehälter 23 verbunden ist.At the lower end of the mixing container 23 , a discharge lock 30 with the two alternate flaps is attached. This discharge lock 30 is a screening plant 31 downstream with the container for the residue catalyst 32 and the feed pump 33 and the return line 34 , which is connected to the mixing container 23 .

An der Destillationskolonne 29 ist die Produktleitung 35 und der Kondensator 36 angeordnet, der den Kompressor 37 und die Produktleitung 38 hat. Die Öffnungen des Anlagenteiles sind mit einer Gasabsaugung 39 versehen, die mit der Frisch­ luftleitung der Fig. 1 verbunden ist. The product line 35 and the condenser 36 , which has the compressor 37 and the product line 38 , are arranged on the distillation column 29 . The openings of the system part are provided with a gas suction 39 , which is connected to the fresh air line of FIG. 1.

Das erfinderische Verfahren wird ebenfalls durch die Fig. 1 und 2 erläutert. In der Fig. 1 ist der Eintrittsweg des Reststoffes mit 1 bezeichnet. Durch wechselseitiges Öffnen der Klappen der Schleuse 2 wird das Material in den Schwelbehälter geleitet. Dabei ist es notwendig, daß eine Mischung zwischen dem Reststoff und dem verbrauchten Katalysator aus der katalytischen Destillation an der Stelle 1 vorbereitet und durch die Fördereinrichtungen 3 in dem Schwelbehälter realisiert wird.The inventive method is also illustrated by FIGS. 1 and 2. In Fig. 1, the entry path of the residue is designated 1. By alternately opening the flaps of the lock 2 , the material is fed into the carbonization tank. It is necessary that a mixture between the residual material and the spent catalyst from the catalytic distillation is prepared at point 1 and realized by the conveying devices 3 in the carbonization tank.

Das zu schwelende Gut wird durch die Vermischungs- und Fördereinrichtungen auf dem Schwelboden 3 von außen nach innen, auf dem nächsten Boden von innen nach außen und so fort bis zur Förderschnecke 5 transportiert. Der aus dem Schwelbehälter nach unten ausgetragene und mindestens auf 350°C aufgeheizte Reststoff gelangt über die Schnecke 5 in den Verbrennungsbehälter. Dieser Verbrennungsbehälter ist von dem ersten Boden des Schwelbehälters durch die Wabenverbrennungskatalysatoren 6 getrennt.The material to be smoldered is transported by the mixing and conveying devices on the smoldering floor 3 from the outside in, on the next floor from the inside out and so on to the screw conveyor 5 . The residue discharged from the smoldering container downwards and heated to at least 350 ° C. reaches the combustion container via the screw 5 . This combustion container is separated from the first bottom of the smoldering container by the honeycomb combustion catalysts 6 .

Diese Waben sind Verbrennungskatalysatoren mit dem Grundmaterial Cordierit, TiO2/WO3 oder SiC in poröser Form, die mit Aktivmaterial aus Edelmetallen, Lanthan-Cer-Cobaltiten-Manganiten beschichtet sind.These honeycombs are combustion catalysts with the base material cordierite, TiO2 / WO3 or SiC in porous form, with active material made of precious metals, Lanthanum cerium cobaltite manganites are coated.

Diese Wabenkatalysatoren führen nicht nur zu einer vollständigen und sauberen Verbrennung, sondern wirken auch durch ihre Rückstrahlung aus der glühenden Wabe stabilisierend für die Verbrennung. Die Waben haben in der Mitte eine Bohrung, durch die die Zuführung des geschwelten Rückstandes und die Drehachse hindurchgeht. Am unteren Ende des Verbrennungsbehälter befindet sich der drehende Rost 7, durch den das Katalysator-Asche-Gemisch fällt. Dieses wird zu einem Teil entsorgt und zu einem anderen Teil als verdünnter Katalysator wieder mit in den Schwelbehälter eingegeben.These honeycomb catalysts not only lead to a complete and clean combustion, but also have a stabilizing effect on the combustion due to their reflection from the glowing honeycomb. The honeycombs have a hole in the middle through which the smeared residue is fed and the axis of rotation passes. At the lower end of the combustion container is the rotating grate 7 through which the catalyst-ash mixture falls. Some of this is disposed of and another part is added to the carbonization tank as a diluted catalyst.

Ebenfalls gelangen in den Schwelbehälter die abgeschlämmten Katalysatorreste aus dem Umlaufverdampfer. Diese werden vor ihrem Eintrag homogen gemischt mit dem restlichen Einsatzstoff bzw. Reststoff. Dadurch wird gewährleistet, daß die kataly­ tische Wirkung dieser Katalysatorreste bei der Verdampfung der flüchtigen Kompo­ nenten des eingesetzten Reststoffes sich entfalten kann. Die getrockneten und vor­ geschwelten Katalysatorreste fallen mit in den Verbrennungsbehälter und werden in diesem bei der Verbrennung und können im Falle von aschearmen Reststoffen als regenerierter Katalysator wieder in dem Destillationsbehälter eingesetzt werden, da ihre katalytisch hemmenden Kohlenstoffanlagerungen wegoxidiert sind.The slurried catalyst residues also get out into the carbonization tank the circulation evaporator. These are mixed homogeneously with the remaining feed or residue. This ensures that the kataly table effect of these catalyst residues in the evaporation of the volatile compo elements of the residual material used can develop. The dried and before Smoldered catalyst residues fall into the combustion container and are in this during combustion and can be used in the case of low-ash residues Regenerated catalyst can be used again in the distillation container because their catalytically inhibiting carbon deposits are oxidized away.

Im Gegenstrom dazu wird in den Böden das heiße Rauchgas von unten nach oben in den Kanälen 4 geleitet und schließlich oben abgezogen und in den Umlaufverdamp­ fer 13 und von dort in den Heat-pipe-Wärmetauscher 10 geleitet. Dabei wird das Rauchgas von konstant 1000°G über die Abkühlung in den Böden auf 650°C in dem Umlaufverdampfer auf 450°C und in dem Heat-pipe-Luftvorwärmer auf 200°C abgekühlt.In countercurrent to this, the hot flue gas is passed from bottom to top in the channels 4 and finally drawn off at the top and fed into the circulation evaporator 13 and from there into the heat pipe heat exchanger 10 . The flue gas is cooled from a constant 1000 ° G via cooling in the floors to 650 ° C in the circulation evaporator to 450 ° C and in the heat pipe air preheater to 200 ° C.

Die konstante Verbrennungstemperatur in dem unteren Verbrennungsbehälter wird erreicht durch die geregelte Sekundärluftzufuhr. Sie ändert das Lambda in der Weise, daß durch den Luftüberschuß die Katalysatortemperatur auf konstant 1000°C gehalten wird. Das bedeutet eine Anpassung der Luftmenge an die Verbrennungs­ bedingungen der getrockneten und geschwelten Reststoffe. The constant combustion temperature in the lower combustion tank becomes achieved by the regulated secondary air supply. It changes the lambda in the Way that the catalyst temperature to a constant 1000 ° C by the excess air is held. This means an adjustment of the air volume to the combustion conditions of the dried and smoldered residues.  

Diese Verbrennungsbedingungen sind mit der vorgewärmter Luft von 250 bis 350°C und unter Rückstrahlung der Katalysatoren am oberen Ende des Behälters besonders günstig. Dadurch können auch schwer verbrennbare Stoffe mit hohem Ascheanteil vollständig und schnell verbrannt werden.These combustion conditions are with the preheated air from 250 to 350 ° C and with retroreflection of the catalysts at the top of the container very cheap. This means that even highly combustible substances with high Ash content can be burned completely and quickly.

Durch die Rauchgase werden die verdampfbaren Anteile der Reststoffe zweimal verdampft. Die erste Verdampfung geschieht auf den Böden der mit Rauchgas beheizten Böden des oberen Schwelbehälters in der Fig. 1 und die zweite Verdampfung geschieht in dem Mischbehälter 23 über den Umlaufverdampfer 13.The evaporable parts of the residues are evaporated twice by the flue gases. The first evaporation takes place on the floors of the floors of the upper smoldering tank heated with flue gas in FIG. 1 and the second evaporation takes place in the mixing tank 23 via the circulation evaporator 13 .

Die Verdampfung geschieht unter Umrühren mit dem Rührer 36, der in dem Gemisch den Katalysator 28, einem Mehrschichtmineral, ebenfalls aus Aluminiumsilikat, in Suspension hält. Dieser Katalysator bewirkt die katalytischen Nachreaktion der geschwelten Dämpfe aus dem Schwelbehälter. Dabei werden längerkettige Kohlenwasserstoff katalytisch gespalten und Dehydratationsreaktionen, wie die Umsetzung von Teeren und Säuren aus dem Holz zu Öl und Wasser katalytisch aktiviert.The evaporation takes place with stirring by means of the stirrer 36 , which keeps the catalyst 28 , a multilayer mineral, also made of aluminum silicate, in suspension in the mixture. This catalyst causes the catalytic after-reaction of the smoldered vapors from the carbonization tank. Longer-chain hydrocarbons are catalytically split and dehydration reactions such as the conversion of tars and acids from the wood to oil and water are activated catalytically.

Durch die Destillationskolonne 29 mit dem Kondensator 31, der durch den Kompres­ sor 33 abgesaugt wird, werden die Stoffe Leichtsieder und Wasser am oberen Ende der Kolonne abgezogen, das Produkt in Form von leichtem Heizöl in der Mitte der Kolonne abgezogen und der verbrauchte Katalysator am unteren Ende des Misch­ behälters abgezogen. Die Zuleitung aus dem Schwelbehälter erfolgt in der unteren Hälfte der Destillationskolonne 29, wobei die bis dahin auskondensierten Anteile direkt in den Mischbehälter 23 geleitet werden.Through the distillation column 29 with the condenser 31 , which is suctioned through the compressor 33 , the substances low boilers and water are drawn off at the top of the column, the product is drawn off in the form of light heating oil in the middle of the column and the spent catalyst at the bottom Pulled off the end of the mixing container. The feed from the carbonization tank takes place in the lower half of the distillation column 29 , the portions condensed up to that point being fed directly into the mixing tank 23 .

Die am unteren Ende des Mischbehälters 23 über die Schleuse 30 ausgetragenen schlammartigen Flüssigkeiten als Mischung zwischen verbrauchten Katalysator und Öl aus dem Mischbehälter werden über eine Siebbandtrennung 31 getrennt in Öl und Katalysatorrückstand. Der Katalysatorrückstand 32 wird mit in dem Schwelbehälter auf der Figur eingebracht. Das Öl wird zurück in den Mischbehälter 23 gepumpt. The sludge-like liquids discharged at the lower end of the mixing container 23 via the lock 30 as a mixture between used catalyst and oil from the mixing container are separated into oil and catalyst residue via a sieve belt separator 31 . The catalyst residue 32 is also introduced into the carbonization tank in the figure. The oil is pumped back into the mixing container 23 .

Bezeichnungen der Fig. 1 (Vorrichtung)Designations of Fig. 1 (device)

11

Eingang für die Reststoffe
Entrance for the residues

22nd

Eintragschleuse
Entry lock

33rd

Schwelböden
Smoldering soils

44th

Rauchgasrführungskanal
Flue gas duct

55

Förderschnecke
Auger

66

Katalysatorschicht
Catalyst layer

77

Verbrennungsrost
Burn grate

88th

Verbrennungsbehälter
Incinerator

99

Ölbrenner
Oil burner

1010th

Heat-pipe-Wärmetauscher
Heat pipe heat exchanger

1111

Rauchgasabführung mit Rauchgasventilator
Flue gas discharge with a flue gas fan

1212th

Frischluftleitung
Fresh air line

1313

Umlaufverdampfer
Circulation evaporator

1414

Antriebsmotor
Drive motor

1515

Schweldampfabführungsleitung
Sulfur vapor discharge line

1616

Antriebswelle
drive shaft

1717th

Untere Verbindungsleitung
Lower connecting line

1818th

Obere Verbindungsleitung
Bezeichnungen der
Upper connecting line
Designations of the

Fig.Fig.

22nd

(Vorrichtung)
(Contraption)

2121

Öffnung für die Schweldämpfe
Opening for the sulfur fumes

2222

Abscheider
Separator

2323

Mischbehälter
Mixing tank

2424th

Rührer
Stirrer

2525th

Obere Verbindungsleitung zum Umlaufverdampfer
Upper connecting line to the circulation evaporator

2626

Untere Verbindungsleitung zum Umlaufverdampfer
Lower connecting line to the circulation evaporator

2727

Zufuhreinrichtung Kohlenwasserstoffe
Hydrocarbon feed device

2828

Zufuhreinrichtung Katalysator
Catalyst feeder

2929

Destillationskolonne
Distillation column

3030th

Austragschleuse verbrauchter Katalysator
Discharge lock used catalyst

3131

Filterband verbrauchter Katalysator
Filter belt used catalyst

3232

Behälter verbrauchter Katalysator
Used catalyst tank

3333

Pumpe für abgesetztes Öl
Pump for separated oil

3434

Förderleitung für Öl aus dem Filter
Oil delivery line from the filter

3535

Produktleitung (leichtes Heizöl)
Product line (light heating oil)

3636

Kondensator (am Kopf)
Condenser (on the head)

3737

Kompressor für gasförmige Produkte
Compressor for gaseous products

3838

Produktleitung (Leichtsieder)
Product management (low boilers)

3939

Gasabsaugung
Bezeichnungen der
Gas extraction
Designations of the

Fig.Fig.

11

(Verfahren)
(Method)

11

Eintrittsweg des Reststoffes
Entry path of the residual material

22nd

Eintragschleuse
Entry lock

33rd

Schwelböden
Smoldering soils

44th

Rauchgasführungskanal
Flue gas duct

55

Förderschnecke
Auger

66

Katalysatorschicht
Catalyst layer

77

Drehender Rost
Rotating rust

88th

Verbrennungsbehälter
Incinerator

99

Ölbrenner
Oil burner

1010th

Heat-pipe-Wärmetauscher
Heat pipe heat exchanger

1111

Rauchgasabführung mit Rauchgasventilator
Flue gas discharge with a flue gas fan

1212th

Frischluftleitung
Fresh air line

1313

Umlaufverdampfer
Circulation evaporator

1414

Antriebsmotor
Drive motor

1515

Schweldampfabführungsleitung
Sulfur vapor discharge line

1616

Antriebswelle
drive shaft

1717th

Zustrom von flüssigem Öl zum Umlaufverdampfer
Inflow of liquid oil to the circulation evaporator

1818th

Rückfuhr Zweiphasengemisch Öl/Öldampf
Bezeichnungen der
Return two-phase oil / oil vapor mixture
Designations of the

Fig.Fig.

22nd

(Verfahren)
(Method)

2121

Öffnung für die Schweldämpfe
Opening for the sulfur fumes

2222

Abscheider
Separator

2323

Mischbehälter
Mixing tank

2424th

Rührer
Stirrer

2525th

Zustrom von flüssigem Öl zum Umlaufverdampfer
Inflow of liquid oil to the circulation evaporator

2626

Rückfuhr Zweiphasengemisch Öl/Öldampf
Return two-phase oil / oil vapor mixture

2727

Kohlenwasserstoffe Eintritt
Hydrocarbons entry

2828

Katalysator Eintritt
Catalyst entry

2929

Destillationskolonne
Distillation column

3030th

Austragschleuse verbrauchter Katalysator
Discharge lock used catalyst

3131

Filterband verbrauchter Katalysator
Filter belt used catalyst

3232

Katalysatorrückstand
Catalyst residue

3333

Rückfuhr gefiltertes Öl
Return filtered oil

3434

Förderleitung für Öl aus dem Filter
Oil delivery line from the filter

3535

Produkt (leichtes Heizöl)
Product (light heating oil)

3636

Kondensator (am Kopf)
Condenser (on the head)

3737

Kompressor für gasförmige Produkte
Compressor for gaseous products

3838

Leichtsieder (Benzine und Wasser)
Low boilers (gasoline and water)

3939

Gasabsaugung
Gas extraction

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Produktion von flüssigen Brennstoffen aus Holz, Rückständen und schwelbaren Substanzen unter Verwendung von einem Etagenschwelbehälter, Verbrennungskammer und Destillationsanlage dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsbehälter am oberen Ende mit Wabenkatalysatoren aus Verbrennungs­ katalysatoren abschließt und die Stoffe in dem Destillationsbehälter mit Katalysatoren vermischt werden, die nach Verschmutzung und Ausschleusung in dem Schwelbe­ hälter mit eingeführt werden.1.Device for the production of liquid fuels from wood, residues and smolderable substances using a single-stage low-temperature tank, combustion chamber and distillation system, characterized in that the combustion tank at the top ends with honeycomb catalysts from combustion catalysts and the substances in the distillation tank are mixed with catalysts, which are introduced into the Schwefel container after pollution and removal. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wabenkatalysatoren mit mindestens einer der Stoffe oder in Mischung Lanthan, Kobalt, Edelmetalle und Silikaten bestehen.2. Device according to claim 1, characterized in that the honeycomb catalysts with at least one of the substances or in a mixture of lanthanum, cobalt, precious metals and Silicates exist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die in der Destillation und nach Ausschleusen in dem Schwelbehälter zugegebene Katalysatorsubstanz ein Aluminiumsilikat ist.3. Device according to claim 1, characterized in that in the distillation and added catalyst substance after discharge in the carbonization tank Is aluminum silicate. 4. Verfahren zur Produktion von flüssigen Brennstoffen aus Holz, Rückständen und schwelbaren Substanzen durch Schwelen, Verbrennen der geschwelten Rückstände und Destillieren der flüchtigen Schwelprodukte dadurch gekennzeichnet, daß die Destillation der Schwelprodukte unter Vermischung mit Katalysatoren aus Aluminiumsilikaten, die Schwelung der Reststoffe unter Vermischung mit den aus der Destillation kommenden Reststoffe und die Verbrennung der geschwelten, festen Rückstände in einem Behälter mit Wabenverbrennungskatalysatoren am oberen Ende erfolgt.4. Process for the production of liquid fuels from wood, residues and smolderable substances by smoldering, burning the smoldered residues and distilling the volatile smoldering products characterized in that the Distillation of the smoldering products with mixing with catalysts Aluminum silicates, the smoldering of the residues mixed with those from the Distillation coming residues and the combustion of the smoldered, solid Residues in a container with honeycomb combustion catalysts at the top End done.
DE19941497A 1999-09-01 1999-09-01 Process and apparatus for the production of liquid fuels from re-chargeable substances Expired - Fee Related DE19941497B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19941497A DE19941497B4 (en) 1999-09-01 1999-09-01 Process and apparatus for the production of liquid fuels from re-chargeable substances

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19941497A DE19941497B4 (en) 1999-09-01 1999-09-01 Process and apparatus for the production of liquid fuels from re-chargeable substances

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19941497A1 true DE19941497A1 (en) 2001-03-08
DE19941497B4 DE19941497B4 (en) 2009-01-29

Family

ID=7920321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19941497A Expired - Fee Related DE19941497B4 (en) 1999-09-01 1999-09-01 Process and apparatus for the production of liquid fuels from re-chargeable substances

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19941497B4 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009106025A2 (en) * 2008-01-16 2009-09-03 Christian Koch Combustion accelerator for engines and burner
EP2189512A1 (en) * 2008-11-24 2010-05-26 Sa Cockerill Maintenance Et Ingenierie Method of roasting biomass and control method thereof
CN1888017B (en) * 2006-06-14 2010-08-04 华中科技大学 Cracking and gasifying reforming furnace
WO2012024314A1 (en) * 2010-08-17 2012-02-23 Andritz Technology And Asset Management Gmbh Method and system for the torrefaction of lignocellulosic material
FR2982273A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-10 Commissariat Energie Atomique DRYING AND TORREFACTION REACTOR OF BIOMASS, PREFERABLY LIGNO-CELLULOSIC
US10953381B1 (en) 2020-03-24 2021-03-23 Tge Ip Llc Chemical reactor with high speed rotary mixing, for catalytic thermal conversion of organic materials into diesel and other liquid fuels, and applications thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013200164A1 (en) 2012-02-03 2013-08-08 Avermann Laser- und Kant-Zentrum GmbH Apparatus for treating organic material e.g. pet food, for recovering e.g. liquid fuel, has engagement disc that is attached in parallel to active plane of disc extending primary blade and at an angle to slice plane of crushing blade
WO2014106650A2 (en) 2013-01-03 2014-07-10 EZER, Argun Methods and apparatuses for the thermal depolymeriaztion of hydrocarbon-containing starting material
CN107446599B (en) * 2017-06-28 2020-10-20 中海石油环保服务(天津)有限公司 Vertical pyrolysis device of solid organic waste

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63178195A (en) * 1987-01-20 1988-07-22 工業技術院長 Production of low boiling point hydrocarbon oil from polyolefinic plastic
DE3806365C1 (en) * 1988-02-27 1989-07-20 Veba Oel Entwicklungs-Gesellschaft Mbh, 4650 Gelsenkirchen, De
US5368723A (en) * 1992-02-10 1994-11-29 Mazda Motor Corporation Method of and apparatus of producing low boiling point hydrocarbon oil from waste plastics or waste rubbers
CN1150968A (en) * 1995-11-23 1997-06-04 杨亚力 Method and equipment for treat waste plastic hydrocarbon

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1888017B (en) * 2006-06-14 2010-08-04 华中科技大学 Cracking and gasifying reforming furnace
WO2009106025A2 (en) * 2008-01-16 2009-09-03 Christian Koch Combustion accelerator for engines and burner
EP2080891A3 (en) * 2008-01-16 2009-09-16 Christian Koch Combustion accelerator for engines and burners
WO2009106025A3 (en) * 2008-01-16 2009-11-05 Christian Koch Combustion accelerator for engines and burner
EP2189512A1 (en) * 2008-11-24 2010-05-26 Sa Cockerill Maintenance Et Ingenierie Method of roasting biomass and control method thereof
WO2012024314A1 (en) * 2010-08-17 2012-02-23 Andritz Technology And Asset Management Gmbh Method and system for the torrefaction of lignocellulosic material
FR2982273A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-10 Commissariat Energie Atomique DRYING AND TORREFACTION REACTOR OF BIOMASS, PREFERABLY LIGNO-CELLULOSIC
WO2013068480A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-16 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Reactor for drying and torrefying a biomass, preferably a lignocellulose biomass
US9777238B2 (en) 2011-11-09 2017-10-03 Commissariat À L' Énergie Atomique Et Aux Énergies Alternatives Reactor for drying and torrefying a biomass, preferably a lignocellulose biomass
US10953381B1 (en) 2020-03-24 2021-03-23 Tge Ip Llc Chemical reactor with high speed rotary mixing, for catalytic thermal conversion of organic materials into diesel and other liquid fuels, and applications thereof
US11130113B1 (en) 2020-03-24 2021-09-28 Tge Ip Llc Chemical reactor with high speed rotary mixing, for catalytic thermal conversion of organic materials into diesel and other liquid fuels, and applications thereof
US11285452B2 (en) 2020-03-24 2022-03-29 Tge Ip Llc Chemical reactor with high speed rotary mixing, for catalytic thermal conversion of organic materials into diesel and other liquid fuels, and applications thereof
US11420176B2 (en) 2020-03-24 2022-08-23 Tge Ip Llc Chemical reactor with high speed rotary mixing, for catalytic thermal conversion of organic materials into diesel and other liquid fuels, and applications thereof
US11541370B2 (en) 2020-03-24 2023-01-03 Tge Ip Llc Chemical reactor with high speed rotary mixing, for catalytic thermal conversion of organic materials into diesel and other liquid fuels, and applications thereof

Also Published As

Publication number Publication date
DE19941497B4 (en) 2009-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4344770A (en) Method and apparatus for converting solid organic material to fuel oil and gas
DE3874460T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR TREATING SLUDGE.
DE3687512T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR TREATING SLUDGE.
DE2609330B2 (en) Process for converting solid waste materials initially containing water into economically usable or environmentally harmless products and device for carrying out the process
CH615215A5 (en)
EP0423400B1 (en) Waste disposal device
DE2321194A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR DISPOSAL OF LIQUIDS IN A FLUID BED REACTOR
WO2011110138A1 (en) Method and device for producing synthesis gas and for operating an internal combustion engine therewith
EP1950272A1 (en) Method and device for thermal conversion of pellets or wood chippings
DE19941497A1 (en) Device for production of liquid fuels from wood, residues and carbonizable materials has combustion chamber sealed at upper end with honeycomb catalysts made of combustion catalysts
DE102010018197A1 (en) Process and apparatus for the gasification of biomass
EP0716264B1 (en) Method and installation for sludge combustion
DE3531647C2 (en) Process and plant for thermal treatment, in particular for rendering harmless goods contaminated with pollutants
DE3725512A1 (en) FLOATING GAS REACTOR
DE19859052C2 (en) Process and device for thermal waste recycling and waste disposal of solid, liquid and pumpable inhomogeneous flammable mixtures and thermal cleaning of contaminated materials in a fluidized bed furnace
EP0678116B1 (en) Process for recovery of tank bottom wastes
EP1746145A2 (en) Plant for the production of energy from combustible waste products
US4636318A (en) Chemical reformer
DE4114782C2 (en) Process and plant for the production of clinker mineral raw materials
DE3702089C1 (en) Fluid bed furnace for waste incineration
DE69931924T2 (en) METHOD FOR CLEANING EXHAUST GAS
CH644888A5 (en) METHOD FOR COMBINED WASTE RECYCLING AND WASTE WATER TREATMENT.
DE4425117C2 (en) Process for the combustion of sewage sludge in a fluidized bed boiler
US3911836A (en) Incinerator and system for cleaning products of combustion
EP0440751A1 (en) Process for drying and/or burning sludge

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: C10G 1/02

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: ALPHAKAT GMBH, 96155 BUTTENHEIM, DE

8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110401