DE19958871B4

DE19958871B4 - Process for the recovery of tar-containing residues

Info

Publication number: DE19958871B4
Application number: DE1999158871
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. Seifert; Werner Dr.-Ing. Hauptmann; Erhard Müller; Dieter Dr.rer.nat. Patzig
Original assignee: Energiewerke Schwarze Pumpe AG; Sekundarrohstoff-Verwertungszentrum Schwarze Pumpe GmbH
Current assignee: Sustec Schwarze Pumpe GmbH
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1999-12-07
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: DE19958871A1

Abstract

Verfahren zur Verwertung von teerhaltigen Rückständen nach Patent DE 198 48 432 , dadurch gekennzeichnet, daß
– die teerhaltigen Rückstände in einer ersten Stufe mit getrocknetem Klärschlamm zu einem rieselfähigen Granulat vermischt werden, wobei der Klärschlamm einen Wassergehalt von < 20%, aufweist,
– das Granulat in einer zweiten Stufe einer Trocknung bei 100–130°C so unterzogen wird, dass Wasser, Benzene, Geruchsstoffe und leichtsiedende Öle und weitere Stoffe ausgetrieben werden,
– das getrocknete und teilweise gekühlte Produkt über eine Dosierschnecke einer Pelletierpresse zugeführt wird,
– in diese Dosierschnecke zusätzlich eine dosierte Zugabe eines Gleitmittels erfolgt, wobei die Menge des zugeführten Gleitmittels in Abhängigkeit von der Temperatur der Pellets beim Verlassen der Pelletiervorrichtung eingestellt wird, die 80–130°C betragen soll.Process for recycling tar-containing residues according to a patent DE 198 48 432 , characterized in that
The tar-containing residues are mixed in a first stage with dried sewage sludge to form a free-flowing granulate, the sewage sludge having a water content of <20%,
- in a second stage, the granules are subjected to drying at 100-130 ° C in such a way that water, benzene, odorous substances and low-boiling oils and other substances are expelled,
The dried and partially cooled product is fed via a metering screw to a pelleting press,
- In addition, a metered addition of a lubricant takes place in this metering screw, the amount of lubricant supplied being adjusted as a function of the temperature of the pellets when leaving the pelletizing device, which should be 80-130 ° C.

Description

Das im folgenden beschriebene Verfahren bezieht sich auf das Hauptpatent DE 198 48 432 und ergänzt dieses.The procedure described below relates to the main patent DE 198 48 432 and complements this.

Das Patent DE 198 48 432 geht von einem Mischungsverhältnis der Produkte Teerschlamm und Klärschlamm bei einem mittleren Teergehalt von 1 : 1 aus. Neuere Untersuchungen führten zu der Erkenntnis, daß nicht allein das Mischungsverhältnis der Produkte Teerschlamm und Klärschlamm für die Herstellung thermofester Pellets von Bedeutung ist, sondern der endgültige Öl-/Teergehalt der Mischung aus beiden Stoffen. Dieser hat sich bei 15–20% als optimal erwiesen. Allein transportstabile Pellets können auch einen höheren Öl-/Teergehalt in der Endmischung aufweisen.The patent DE 198 48 432 assumes a mixing ratio of the products tar sludge and sewage sludge with an average tar content of 1: 1. Recent studies have led to the realization that not only the mixing ratio of the products tar sludge and sewage sludge is important for the production of heat-resistant pellets, but also the final oil / tar content of the mixture of both substances. This has proven to be optimal at 15–20%. Transportable pellets alone can also have a higher oil / tar content in the final mixture.

Aus dem optimalen Öl-/Teergehalt der Endmischung für die Herstellung thermofester Pellets ergibt sich aber, daß bei Teerschlämmen mit hohem Teergehalt eine weitaus höhere Menge an zuzumischendem Klärschlamm erforderlich ist, um vertretbare Resultate zu erzielen. Das bedeutet weiter, daß eine große Menge an Stoffen pelletiert werden muß bei einer relativ geringen Menge verbrauchten Teerschlamms.From the optimal oil / tar content the final mix for the production of heat-resistant pellets results in the fact that with tar sludges high tar content a much higher one Amount of sewage sludge to be mixed is required to achieve reasonable results. That means further that a size Amount of substances to be pelletized at a relatively small amount Amount of tar sludge consumed.

Werden Teerschlämme mit einem geringen Öl-/Teergehalt eingesetzt, verschiebt sich das Mischungsverhältnis zwischen Teerschlamm- und Klärschlamm-Menge vorteilhafterweise zugunsten des Teerschlamms.Become tar sludge with a low oil / tar content used, the mixing ratio between tar sludge and sewage sludge amount advantageously in favor of tar sludge.

Weiterhin kann es erforderlich sein, aus dem Teerschlamm Schad- und Geruchsstoffe, wie z.B. Benzol, abzutreiben, um die erzeugten Teerprodukte besser händeln zu können.It may also be necessary from the tar sludge pollutants and odorants, e.g. Benzene to abort in order to better handle the tar products produced.

Die im Hauptpatentent genannte Aufgabe der Erfindung, anfallende und vorhandene teer-, säureharz- oder teerölähnliche Rückstände mit und ohne fremde Beimischungen (im folgenden Teerschlamm genannt) für eine schadfreie Beseitigung in Anlagen der Festbettvergasung aufzubereiten, bleibt auch erklärtes Hauptziel dieser Zusatzpatentanmeldung. Weiterhin soll es auch möglich sein, relativ geruchsarme Pellets für andere Einsatzzwecke herzustellen.The task of the in the main patent Invention, accruing and existing tar, acid resin or tar oil-like Residues with and without foreign admixtures (hereinafter called tar sludge) for one prepare damage-free disposal in fixed bed gasification plants, remains declared Main goal of this additional patent application. Furthermore, it should also be possible relatively low odor pellets for to produce other uses.

Ausgehend von dem im Stand der Technik genannten optimalen Öl-/Teergehalt der zu pelletierenden Endmischung wurde gefunden, daß es zweckmäßig ist, den Teerschlamm einer Trocknung bei 100–130°C zu unterziehen, durch die Teile des Wassers und leichte Öle ausgetrieben werden. Diese Trocknung bewirkt auch den Austrieb von Benzenen und ähnlichen Stoffen, die zu Emissionen und Geruchsbelastungen führen.Based on that mentioned in the prior art optimal oil / tar content the final mixture to be pelletized has been found to be useful subject the tar sludge to drying at 100-130 ° C, through which Parts of the water and light oils be driven out. This drying also causes the Benzene and the like Substances that lead to emissions and odor pollution.

Weiterhin wurde gefunden, daß bei der Mischung von Teerschlamm mit getrocknetem Klärschlamm im Mischungsverhältnis 70% : 30% bis 30% : 70% überraschenderweise ein trockenes, nicht schmierendes Granulat entsteht, das sich gut transportieren und dosieren läßt. Dieses trockene, rieselfähige, nicht schmierende Granulat kann direkt zu den gewünschten thermofesten Pellets verarbeitet oder wie angestrebt vor der Pelletierung durch Erhitzung auf 100–130°C ggf. bis 150°C durch übliche Technik von Benzenen, Geruchsstoffen, Leichtöl und Wasser weitgehend befreit werden. Ein solches Granulat kann auch in Feuerungsanlagen eingesetzt werden.Furthermore, it was found that the Mixing tar sludge with dried sewage sludge in a mixing ratio of 70% : 30% to 30%: 70% surprisingly A dry, non-lubricating granulate is created that works well can be transported and dosed. This dry, free-flowing, Non-lubricating granules can go directly to the desired one heat-resistant pellets processed or as desired before pelleting by heating to 100–130 ° C if necessary up to 150 ° C using standard technology largely freed from benzene, odorous substances, light oil and water become. Such granules can also be used in combustion plants.

Mit diesen Teillösungen wird der Öl-/Teergehalt der eingesetzten Mischung von Teerschlamm und Klärschlamm auf eine optimale Größe von 15–20% gesenkt, wodurch sich das Mischungsverhältnis zwischen Teerschlamm und Klärschlamm zugunsten des Teerschlamms entsprechend der Aufgabe der Erfindung verschiebt.With these partial solutions the oil / tar content is reduced the mixture of tar sludge and sewage sludge used to an optimal Size reduced by 15-20%, which changes the mixing ratio between tar sludge and sewage sludge in favor of tar sludge according to the object of the invention shifts.

Eine weitere aus Untersuchungen resultierende Erkenntnis ist die, daß thermofeste Pellets dann entstehen, wenn bei der Pelletierung des Gemisches aus Teerschlamm und Klärschlamm eine hohe Verdichtungsarbeit, gekennzeichnet durch eine hohe Reibungsarbeit in der Pelletiervorrichtung geleistet wird, wodurch die Temperatur der erzeugten Pellets ca. 80–130°C erreicht. Pellets, die beim Verlassen der Pelletiervorrichtung eine Temperatur innerhalb dieser Temperaturspanne aufweisen, haben sich als besonders thermostabil erwiesen. Der einzig dabei in Erscheinung tretende Nachteil ist der, daß bei einer hohen Verdichtungsarbeit die Pressenleistung zurückgeht bzw. der Energiebedarf relativ hoch ist. Aus diesem Grunde wird zur Einstellung der optimalen Verdichtungsarbeit in die Dosierschnecke oder in eine der Dosierschnecke nachgeschaltete Mischschnecke, die das Gemisch aus Teerschlamm und Klärschlamm der Pelletiervorrichtung zuführen, über eine Dosiereinrichtung ein Gleitmittel zugesetzt, dessen Menge abhängig ist vom Öl-/Teergehalt des Teerschlammes und somit vom Öl-/Teergehalt der Mischung aus Teerschlamm und Klärschlamm bzw. von der sich einstellenden Pellettemperatur. Das zuzusetzende Gleitmittel kann Wasser, Dampf, ein Teil der im Trockner ausgetriebenen Öle, Melasse oder ein ähnlich geeigneter Stoff sein. Geregelt wird die Zugabe des Gleitmittels über die Messung der Temperatur der Pellets beim Verlassen der Pelletiervorrichtung, die dort zwischen 80 und 130°C liegen sollte, um die Thermostabilität der Pellets zu gewährleisten.Another resulting from research Knowledge is that thermo-resistant Pellets are formed when the mixture is pelleted from tar sludge and sewage sludge a high compression work, characterized by a high friction work is performed in the pelletizer, reducing the temperature of the pellets produced reaches approx. 80-130 ° C. Pellets, a temperature when leaving the pelletizer have within this temperature range have been found to be special proven thermostable. The only one appearing The disadvantage is that at a high compression work reduces the press performance or the energy requirement is relatively high. For this reason it becomes an attitude the optimal compaction work in the dosing screw or in a the mixing screw downstream of the metering screw, which contains the mixture from tar sludge and sewage sludge feed the pelletizing device via a A lubricant, the amount of which depends on the metering device of the oil / tar content of tar sludge and thus of oil / tar content the mixture of tar sludge and sewage sludge or of which adjusting pellet temperature. The lubricant to be added can Water, steam, part of the oils expelled in the dryer, molasses or a similar suitable substance. The addition of the lubricant is regulated via the Measurement of the temperature of the pellets when leaving the pelletizing device, that there between 80 and 130 ° C should lie to ensure the thermal stability of the pellets.

Die Erfindung soll im folgenden mittels eines Beispiels näher erläutert werden.The invention is intended to be described below an example closer explained become.

Ein angelieferter Teerschlamm mit einem Öl-/Teergehalt von 45% und einem Wassergehalt von 20% wird mit getrockneten Klärschlamm im Masserverhältnis 1 : 1 gemischt. Dabei entsteht ein rieselfähiges Granulat, dessen Oberfläche nach ca. 10 Minuten Zwischenlagenzeit die schmierende Eigenschaft verliert. Dieses Granulat mit einer Körnung von ca. 0–10 mm wird einer Trocknungsvorrichtung zugeführt und auf eine Temperatur von 110–130°C erhitzt. Bei Verlassen der Trocknungsvorrichtung weist das Teerschlamm-Klärschlammgranulat einen Wassergehalt von 5% und einen Öl-/Teergehalt von 17% auf. Nach der Trocknung des Granulates wird dieses auf ca. 60–80°C gekühlt. Das gekühlte Produkt wird mittels einer Dosienschnecke einer Matritzenpresse zugeführt. In diese Dosierschnecke wird über eine Dosiervorrichtung ca. 2% Wasser als Gleitmittel zugesetzt. Die zuzusetzende Wassermenge befindet sich in Abhängigkeit von der Temperatur der Pellets bei Verlassen der Pelletierpresse. Die im Falle dieses Beispiels gewünschte Austrittstemperatur der Pellets soll um 110°C liegen. Das somit hergestellte Pellet ist thermostabil und für den Einsatz im Festbettvergaser geeignet.A delivered tar sludge with an oil / tar content of 45% and a water content of 20% is mixed with dried sewage sludge in a mass ratio of 1: 1. This creates a free-flowing granulate, the surface of which loses its lubricating properties after about 10 minutes of interlayer. These granules with a grain size of approx. 0-10 mm are fed to a drying device and heated to a temperature of 110-130 ° C. When leaving the drying device, the tar sludge sludge granulate has a water content of 5% and an oil / tar content of 17%. After the granules have dried, they are cooled to approx. 60–80 ° C. The cooled product is fed to a die press using a dosing screw. About 2% water is added as a lubricant to this dosing screw via a dosing device. The amount of water to be added depends on the temperature of the pellets when they leave the pelleting press. The desired exit temperature of the pellets in this example should be around 110 ° C. The pellet thus produced is thermostable and suitable for use in a fixed bed gasifier.

Claims

Process for recycling tar-containing residues according to a patent DE 198 48 432 , characterized in that - the tar-containing residues are mixed in a first stage with dried sewage sludge to form a free-flowing granulate, the sewage sludge having a water content of <20%, - the granulate in a second stage drying at 100-130 ° C is subjected to water, benzene, odorous substances and low-boiling oils and other substances, - the dried and partially cooled product is fed to a pelleting press via a metering screw, - a metered addition of a lubricant is also carried out in this metering screw, the amount of supplied lubricant is set depending on the temperature of the pellets when leaving the pelletizer, which should be 80-130 ° C.

A method according to claim 1, characterized in that the ec / tar content of the tar-containing granules after leaving the dryer is 15-20%.

A method according to claim 1, characterized in that this Lubricant water, water vapor, part of the oils, molasses or is another suitable substance.

A method according to claim 1, characterized in that the sewage sludge a water content of <10% having.