DE202009010833U1 - Anordnung zur Aufbereitung und thermischen Behandlung von Abprodukten und Abfällen - Google Patents

Anordnung zur Aufbereitung und thermischen Behandlung von Abprodukten und Abfällen Download PDF

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Abstract

Anordnung zur Aufbereitung und thermischen Behandlung von Abprodukten und Abfällen (Anordnung zur Durchführung des Thermolyse-Spalt-Verfahren) umfassend Materialaufbereitungsvorrichtungen (5), einen Trockenturm (1), einen Thermolysereaktor (2), einen Bewegt-Bett-Vergaser (3), Gasreinigungs- und Abkühlungsvorrichtungen (6) und einen Gasmotor (7), wobei diese einzelnen Vorrichtungen (1, 2, 3, 5 und 6) durch Übertragungsvorrichtungen (4) miteinander verbunden sind und im Betriebszustand der Anordnung Koks sowie Synthesegas über die Übertragungsvorrichtungen (4) gemeinsam als einheitlicher und stabiler Prozess- sowie Stoffstrom führbar sind, die Arbeitstemperatur der Anordnung in Temperaturzonen durch eine Wärmerückführung kontinuierlich konstant halten wird und die Übertragungsvorrichtungen (4) zwischen den einzelnen Vorrichtungen (1, 2, 3, 5 und 6) der Anordnung diese gegen Rückströmung absichern.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Aufbereitung und thermisch Behandlung von Abprodukten und Abfällen in Form von homogenen, hochkalorischen Reststoffen zur Stromerzeugung.
  • Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, welche die einzelnen Verfahrensschritte wie bspw. Aufbereitung und thermische Behandlung von Abprodukten und Abfällen zur Energieumwandlung offenbaren.
  • Aus EP 0 609 802 A1 ist bspw. ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Entgasung und/oder Vergasung eines festen Brennstoffes oder Abfallstoffes bekannt. Diese Vorrichtung besteht aus einem schachtartigen Reaktor, in dem die Beschickung, das gasförmige Vergasungsmittel und der erzeugte gasförmige Brennstoff im Gleichstrom absteigend geführt werden. Das Vergasungsmittel wird in einem in der Mantelpartie befindlichen schraubenförmigen Gegenstrom-Wärmetauscher vom gasförmigen Brennstoff vorgewärmt. Dieses vorgewärmte Vergasungsmittel wird in schraubenlinienförmigen oder wellenförmigen Kanälen im keramischen Herdkörper des Reaktors und in einem als Herdabschluss dienenden beweglichen oder festen, in die untere Partie der Beschickung hineinragenden kegel- oder paraboloidförmigen Zentralkörper weiter aufgeheizt. Der Rost wird durch einen Vollkegel oder einen hohlkegelförmigen Ringkörper darstellendes, drehbares, vertikal verschiebbares Gegenstück gebildet, das gegenüber der unteren Herdpartie einen einstellbaren ringförmigen Durchlass zum Abzug des erzeugten, gasförmigen Brennstoffs und zum Austrag der festen oder flüssigen Reaktionsprodukte in Form von Asche, Schlacke, Destillationsrückstände offen lässt.
  • DE 199 37 521 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung insbesondere für die Bearbeitung von bereits teilweise zersetzten Abprodukten. Diese Vorrichtung besteht aus einem schachtartigen, im unteren Teil trichterförmigen Reaktor, in dem die Beschickung der Kohlenstoffteilchen tangential und die Luft als Vergasungsmittel axial eingebracht werden und aufsteigend mittels thermochemischer Reaktion zu Synthesegas umgewandelt wird. Das kegelstumpfförmige Bodenteil hat weiterhin einen seitlichen Ringspalt, über den die Luft axial in den Reaktorraum eintreten kann und sich mit dem Kohlenstoff-Gasgemisch vermischen kann. Dieses Gasgemisch reißt dabei die Kohlenstoffteilchen aus dem Feststoffbett nach außen aufsteigend mit und wird im Reaktorraum bei bis zu 1200°C energetisch zu Synthesegas umgewandelt. Im oberen Drittel des Behälters fällt die Strömung nach innen und beruhigt sich, so dass die noch nicht thermisch zersetzten Kohlenstoffteile und die Ascheteile wieder nach unten fallen. Dort treffen sie auf einen im Zentrum angeordneten Auffangtrichter, der sich bis zum unteren Bereich durchzieht und von einem Schneckenförderer entsorgt wird.
  • DE 199 37 523 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen, Bevorraten und Dosieren von Abprodukten und Abfallstoffen, wobei bei dem Verfahren feuchte Abprodukte und Abfallstoffe in einem Behälter auf einen Rost eingebracht und durch Bewegen des Rostes auf einen darunter liegenden zweiten Rost transportiert werden, wobei zwischen den Rosten Warmluft eingebracht wird und die Vorrichtung, aus einem stehenden zylinderförmigen Behälter mit zwei Rosten besteht und zwischen den Rosten eine Zuführung für Warmluft angeordnet ist.
  • DE 199 37 524 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Beseitigung von Abprodukten und Abfallstoffen, die aus einem Behälter besteht, in dem die aufbereiteten Abprodukte und Abfallstoffe bei bis zu 900°C thermisch behandelt werden.
  • Dies geschieht durch die Erwärmung und anschließende Pyrolyse von Abprodukten und Abfallstoffen mittels Zuführung von Vergasungsmittel. Die Durchmischung und Fortbewegung des Gutes wird in der beschriebenen Vorrichtung mittels auf einer Welle sitzenden Paddeln durchgeführt. Die Vergasungsmittelzufuhr erfolgt über axial in der Thermolysekammer verteilte Zuführung. Nachteilig bei dieser technischen Lösung ist, dass keine zwangsweise Fortbewegung des Gutes organisiert wird und sich dadurch Schlacke und Glutnester bilden. Darüber hinaus erfolgt gemäß DE 199 37 524 A1 der Energieeintrag über das Vergasungsmittel verfahrenstechnisch nicht mehr quantitativ aufgeteilt, was zur partiellen Überhitzung und Verbrennung und somit zum Abbruch des pyrolytischen Prozesses führen kann, so dass eine kontinuierliche und stabile temperaturgeführte Steuerung des Verfahrensablaufes nicht mehr möglich ist. Aufgrund des instabilen Temperaturverlaufs kommt es somit zur Verstopfung und/oder Überhitzung und daraus folgend zum Abbruch des Prozesses bzw. zur Verformung/zum Verzug der Thermolysekammer. Unabhängig von der extrem schwankenden Gasqualität ist die Standzeit der Vorrichtung gemäß DE 199 37 524 A1 sehr stark eingeschränkt. Dieser Vorgang wird bei Vorliegen von Inhomogenität der Abprodukte und Abfallstoffe noch verstärkt. Weiterhin nachteilig bei dem vorstehend genannten Verfahren/der Vorrichtung ist, dass die Prozesstemperaturen in den einzelnen Prozessabschnitten überwiegend durch externe Energiezufuhr geregelt werden müssen. Die Energiebilanz der Einzelapparate ist damit nicht effektiv und stabil. Zudem müssen Gas und Stoff getrennt zugeführt und weitergeleitet werden.
  • Aus DE 10 2008 058 602.1 ist eine Vorrichtung in Form eines Bewegt-Bett-Vergasers und Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfallstoffen bekannt. Bei dem Verfahren gemäß DE 10 2008 058 602.1 wird der Vergasertopf über die Eintragungsvorrichtung mit Abprodukten oder Abfallstoffen befüllt, die vermittels der Rührwerkzeuge gerührt und über die Ausnehmungen des Bodens mit Vergasungsmittel begast werden, wobei eine Vergasung der Abprodukte oder Abfallstoffe in dem Vergaserfuß und dem Vergaserraum erfolgt, die Vergasungsprodukte durch den Ringspalt gelangen und über den Synthesegasausgang abgeleitet werden, wobei die bei der Vergasung gebildete Asche und Schlacke durch die Ausnehmungen des Bodens über den Zentralschacht und den Austragsschacht vermittels der Austragsvorrichtung abgeführt werden.
  • Aus DE 10 2009 007 768.5 ist eine Vorrichtung in Form eines Thermolysereaktors und Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur thermischen Zersetzung von Abprodukten und Abfällen bekannt. Bei dem Verfahren gemäß DE 10 2009 007 768.5 ist der Thermolysereaktor geneigt aufgestellt, so dass der Austrag oberhalb des Eintrags liegt, wobei die Welle angetrieben wird, in der Welle und dem Doppelmantel erwärmter flüssiger Wärmeträger erzeugt und bewegt wird, dieser flüssige Wärmeträger im Spalt durch die Führung strömungstechnisch geleitet wird, wobei das zu behandelnde Gut mittels Förderwerkzeug vom Eintrag in Richtung Austrag geführt und bei diesem Transport mittels zugeführtem Vergasungsmittel erwärmt wird.
  • Nachteilig bei allen vorstehend genannten verfahrens-, bau- und steuerungstechnischen Lösungen ist, dass jede Vorrichtung mit dem jeweilig dazugehörigen verfahrenstechnischen Prozess als einzelne und separate technische Einheit funktional, bautechnisch und steuerungstechnisch realisiert ist.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, die unter Verwendung der Gegenstände gemäß DE 199 37 523 A1 , DE 10 2008 058 602.1 und DE 10 2009 007 768.5 ein Verfahren zur Aufbereitung und thermischen Behandlung von Abprodukten und Abfällen ermöglicht, wobei im Betriebszustand der Anordnung eine Fortbewegung des Gutes und des Feststoffgasgemisches in der Art und Weise zu organisieren ist, dass ein stabiler Temperaturverlauf gewährleistet, eine kontinuierliche sowie stabile temperaturgeführte Steuerung des Verfahrensablaufes ermöglicht und eine konstante Gasqualität bei langer Standzeit garantiert wird, so dass durch die Aufbereitung und thermische Behandlung die homogenen hochkalorischen Reststoffe möglichst vollständig umgesetzt und verwertet werden und dadurch in nachfolgenden Verfahrensschritten die Energieumwandlung bspw. eine Verstromung ermöglicht wird.
  • Gelöst werden diese Aufgaben durch eine Anordnung gemäß dem ersten Schutzanspruch. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den nachgeordneten Ansprüchen angegeben.
  • Das Wesen der Erfindung besteht in der Kombination einzelner, an sich aus den vorstehend genannten Prozessabläufen und Einzelverfahrensschritten bekannten Vorrichtungen unter Hinzufügung weiterer neuer Merkmale zur Schaffung einer Anordnung zur Durchführung des Thermolyse-Spalt-Verfahrens, welches hochkalorische homogene Reststoffe durch Aufbereitung und thermische Behandlung verwertet und dabei eine Verstromung ermöglicht (funktionales Gesamtkonzept).
  • Das Thermolyse-Spalt-Verfahren umfasst drei wesentliche Verfahrensschritte (Trocknung in einer Trocknungsapparatur, Thermolyse in einer Thermolyseapparatur und Vergasung in einer Vergasungsapparatur), die zur Erzeugung von Synthesegas nach Maßgabe der jeweiligen verfahrenstechnischen Funktion miteinander kombiniert und durch Übertragungsvorrichtungen verknüpft sind, so dass grundsätzlich ein geschlossener dreistufiger Verfahrensablauf mit drei wesentlichen Verfahrensstufen und diversen Einzelverfahrensschritten erreicht wird.
  • Beim Thermolyse-Spalt-Verfahren liegt die Temperatur in der Trocknungsapparatur im Bereich von 20°C bis 180°C, in der Thermolyseapparatur im Bereich von 350°C bis 450°C und in der Vergasungsapparatur im Bereich von 900°C bis 1100°C, wobei die Übertragungsvorrichtungen zwischen den einzelnen Apparaturen diese gegen Rückströmung von Stoffen absichern.
  • Beim Thermolyse-Spalt-Verfahren ist wesentlich, dass zwischen den drei Verfahrensstufen (Trocknung, Thermolyse, Vergasung) keine Phasentrennung des bearbeiteten Reststoffmaterials durchgeführt wird, d. h. dass keine Trennung von Koks und Synthesegas erfolgt, und dass in den einzelnen Übertragungsvorrichtungen zwischen den drei Verfahrensstufen keine Abkühlung der Temperatur erfolgt. Die Temperaturen in den Temperaturzonen werden in den einzelnen Verfahrensstufen konstant und den dazwischen liegenden Übertragungsvorrichtungen durchgängig kontinuierlich gehalten, so dass die idealen Reaktions- bzw. Prozesstemperaturen im Bereich von 20°C bis 180°C (optimal bei bis zu 100°C) für die Trocknung, von 350°C bis 450°C für die Thermolyse und von 900°C bis 1100°C (optimal bei bis zu 930°C) für die Vergasung beständig und gleichmäßig gehalten werden.
  • Das dreistufige Thermolyse-Spalt-Verfahren eine geschlossene und durchgängige Behandlung der homogenen hochkalorischen Reststoffe in der Art dar, dass die erreichten Temperaturbereiche des Gutes und des Feststoffgasgemisches während des Prozesses, aufsteigend von der Trocknung des Gutes bis zur thermischen Umsetzung in Synthesegas, auch für den nachfolgenden Prozess zur Verfügung stehen, so dass ein stabiler und prozessbedingter Temperaturablauf sowie ein kontinuierlicher und definierter Prozess- bzw. Stoffstrom in den einzelnen Prozessabschnitten organisiert und gewährleistet ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung des Thermolyse-Spalt-Verfahrens sichern die spezifischen und dem jeweiligen Verfahrensabschnitt angepassten Übertragungsvorrichtungen zwischen den einzelnen Verfahrensabschnitten diese gegen Rückströmung ab. Die weiterhin verwertbaren Reststoffe werden wieder in dem Gesamtprozess zurückgeführt, so dass diese erneut verwertet werden.
  • Das gemäß der Erfindung erzeugte Synthesegas weist aufgrund der vorstehend genannten geschlossenen Behandlung eine sehr hohe Energiedichte, sowie eine sehr hohe und kontinuierliche Qualität auf, so dass dieses zur Energieumwandlung, beispielsweise zur Stromerzeugung, genutzt werden kann.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen und des Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
  • 1: eine Übersicht über die Verfahrensabschnitte des erfindungsgemäßen Thermolyse-Spalt-Verfahrens
  • 2: eine schematische Übersichtsdarstellung einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Thermolyse-Spalt-Verfahrens zur Aufbereitung und thermischen Behandlung von Abprodukten und Abfallstoffen
  • Das in 1 schematisch dargestellte Thermolyse-Spalt-Verfahren läuft wie folgt ab:
    Es wird Material verwendet, dass bereits vor- und feinzerkleinert worden ist. Dieses Material wird dann je nach Bedarf und Feuchtegehalt bei Temperaturen zwischen 20°C–180°C aufbereitet und auf ein prozessoptimiertes Wassergehalt getrocknet.
  • Nach dieser Trocknung (1) in einer Trocknungsapparatur folgt die Thermolyse (2) in einer Thermolyseapparatur. Bei diesem Verfahrensschritt wird das Reststoffmaterial, welches dosiert über spezielle Übertragungsvorrichtungen (4) diesem Verfahrensabschnitt zugeführt worden ist, auf mittlere Temperaturen von 350°C bis 450°C aufgeheizt. Diese Aufheizung des Materials geschieht durch direkte Beheizung z. B. über Heißluft. Unter gesteuerter Vergasungsmittelzuführung und Feststoffverweilzeit erfolgt in den verschiedenen Temperaturzonen der Thermolyse (2) eine Konditionierung zu Thermolysekoks und Thermolysegas. Dabei wird die verbleibende Restfeuchtigkeit verdampft, die organischen Verbindungen werden zu Thermolysegas und Thermolysekoks umgesetzt. Die so entstanden Produkte, Thermolysekoks und Thermolysegas werden als Stoff-Gasgemisch direkt durch eine weitere spezifische Übertragungsvorrichtung (4) anschließend in einer Vergasungsapparatur der Vergasung (3) unterzogen. Unter kontrollierter Zugabe von vorgewärmter Luft erfolgt dort bei Temperaturen von bis zu 1100°C (ideale Reaktionstemperatur 930°C) die Vergasung des Stoff-Gasgemisches zu einem energiereichen Synthesegas. Dabei werden die organischen Verbindungen in niedermolekulare Bestandteile zerlegt und ein teerfreies Gas erzeugt. Anschließend wird das Synthesegas abgezogen und einem mehrstufigen Abkühlungs- und Reinigungsprozess unterzogen. Das gereinigte und abgekühlte Synthesegas steht dann zur Energieumwandlung beispielsweise zur Stromerzeugung zur Verfügung.
  • Das Thermolyse-Spalt-Verfahren umfasst drei wesentliche Verfahrensschritte (Trocknung, Thermolyse, Vergasung), die zur Erzeugung von Synthesegas nach Maßgabe der jeweiligen verfahrenstechnischen Funktion miteinander kombiniert und verknüpft werden, so dass grundsätzlich ein geschlossener dreistufiger Verfahrensablauf mit drei wesentlichen Verfahrensstufen und diversen Einzelverfahrens schritten erreicht wird.
  • Wesentlich beim Thermolyse-Spalt-Verfahren ist, dass zwischen den drei Verfahrensstufen (Trocknung, Thermolyse, Vergasung) keine Phasentrennung des bearbeiteten Reststoffmaterials durchgeführt wird, d. h. dass keine Trennung von Koks und Synthesegas erfolgt, und dass in den einzelnen Übertragungsvorrichtungen zwischen den drei Verfahrensstufen keine Abkühlung der Temperatur erfolgt. Die Temperaturen in den Temperaturzonen werden in den einzelnen Verfahrensstufen konstant und den dazwischen liegenden Übertragungsvorrichtungen durchgängig kontinuierlich gehalten, so dass die idealen Reaktions- bzw. Prozesstemperaturen im Bereich von ca. 100°C für die Trocknung, von ca. 450°C für die Thermolyse und von ca. 930°C für die Vergasung beständig und gleichmäßig gehalten werden.
  • Das dreistufige Thermolyse-Spalt-Verfahren stellt eine geschlossene und durchgängige Behandlung der homogenen hochkalorischen Reststoffe in der Art dar, dass die erreichten Temperaturbereiche des Gutes und des Feststoffgasgemisches während des Prozesses, aufsteigend von der Trocknung des Gutes bis zur thermischen Umsetzung in Synthesegas, auch für den nachfolgenden Prozess zur Verfügung stehen, so dass ein stabiler und prozessbedingter Temperaturablauf und ein kontinuierlicher und definierter Prozess- bzw. Stoffstrom in den einzelnen Prozessabschnitten organisiert und gewährleistet ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung des Thermolyse-Spalt-Verfahrens sichern die spezifischen und dem jeweiligen Verfahrensabschnitt angepassten Übertragungsvorrichtungen zwischen den einzelnen Verfahrensabschnitten diese gegen Rückströmung ab. Die weiterhin verwertbaren Reststoffe werden wieder in den Gesamtprozess zurückgeführt, so dass diese erneut verwertet werden können.
  • Das gemäß der Erfindung erzeugte Synthesegas weist aufgrund der vorstehend genannten geschlossenen Behandlung eine sehr hohe Energiedichte, sowie eine sehr hohe und konstante Qualität auf, so dass dieses zur Energieumwandlung, beispielsweise zur Stromerzeugung genutzt werden kann.
  • Ausführungsbeispiel:
  • Die in 2 dargestellte Anordnung stellt eine technische Einheit in Form einzelner, vermittels verschiedener Übertragungsvorrichtungen (4) verbundener Vorrichtungen dar (funktionales Gesamtkonzept). Diese Anordnung umfasst folgende Einzelvorrichtungen und technische Elemente:
    • • Trockenturm (1)
    • • Thermolysereaktor (2)
    • • Bewegt-Bett-Vergaser (3)
    • • Übertragungsvorrichtungen (4)
    • • Materialaufbereitungsvorrichtungen (5)
    • • Gasreinigungs- und Abkühlungsvorrichtungen (6)
    • • Gasmotor mit Generatoren (7)
    wobei der Trockenturm (1) gemäß DE 199 37 523 A1 , der Bewegt-Bett-Vergaser (3) gemäß DE 10 2008 058 602.1 und der Thermolysereaktor (2) gemäß DE 10 2009 007 768.5 aufgebaut sind und betrieben werden.
  • Die in 2 dargestellte Gesamtanlage wird mit den in 1 dargestellten Verfahrensstufen wie folgt in einzelnen Verfahrensschritten betrieben:
    Die homogenen hochkalorischen Reststoffe (Abfälle und Abprodukte) werden zunächst in den Materialaufbereitungsvorrichtungen (5) mechanisch vorzerkleinert, feinzerkleinert und aufbereitet.
  • Nach dieser Materialaufbereitung werden die Reststoffe je nach Bedarf und Feuchtegehalt in einem Trockenturm (1), welcher mit den Materialaufbereitungsvorrichtungen (5) stoffleitend verbunden ist, weiter aufbereitet und auf ein prozessoptimiertes Wassergehalt getrocknet.
  • Aus dem Trockenturm (1) gelangt das bearbeitete Reststoffmaterial im Betriebszustand der erfindungsgemäßen Anordnung dosiert über spezifische Übertragungsvorrichtungen (4) in den Thermolysereaktor (2). In dem Thermolysereaktor (2), einem geschlossenen, geneigtem Reaktor mit direkter Beheizung über Heißluft, wird das Material auf mittlere Temperaturen von 350°C bis 450°C aufgeheizt. Unter gesteuerten (z. B. durch eine Computersteuerung) und geregelten Betriebsbedingungen (Steuerung und Regelung, u. a. von Stofftransport, Luftzuströmung, Temperatur und Druck, integral verknüpft für die einzelnen Verfahrensschritte in den verschiedenen Temperaturzonen) erfolgt eine Konditionierung des Materials zu Thermolysekoks und Thermolysegas. Dabei wird die Restfeuchtigkeit verdampft, die organischen Verbindungen werden zu Thermolysegas und Kohlenstoff umgesetzt.
  • Der so entstandene Thermolysekoks gelangt im Betriebszustand der erfindungsgemäßen Anordnung als Stoff-Gasgemisch mit Wasserdampf, CO2, CO, H2, N2 und CH4 direkt durch eine weitere Übertragungsvorrichtung (4) in den aufsteigenden Bewegt-Bett-Vergaser (3). Unter kontrollierter Zugabe von Heißluft erfolgt dort im dritten Verfahrensschritt bei Temperaturen von bis zu 1100°C (ideale Reaktionstemperatur 930°C) die Vergasung des Stoff-Gasgemisches zu einem energiereichen Synthesegas. Dabei werden die organischen Verbindungen in niedermolekulare Bestandteile zerlegt und ein teerfreies Gas erzeugt.
  • Anschließend wird das Synthesegas im Betriebszustand der erfindungsgemäßen Anordnung im oberen Teil des Vergasers abgezogen und einem mehrstufigen Reinigungs- und Abkühlungsprozess durch Gasreinigungs- und Abkühlungsvorrichtungen (6) unterzogen und steht dann bspw. zur Stromerzeugung durch einen Gasmotor mit Generatoren (7) zur Verfügung.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst drei wesentliche Vorrichtungen (Trockenturm (1), Thermolysereaktor (2), Bewegt-Bett-Vergaser (3)), die in einer thermischen Anordnung zur Erzeugung von Synthesegas miteinander bautechnisch verbunden und nach Maßgabe der jeweiligen verfahrenstechnischen Funktion miteinander kombiniert werden, so dass grundsätzlich ein dreistufiger Verfahrensablauf des Thermolyse-Spalt-Verfahrens mit drei Verfahrensstufen und diversen Verfahrenseinzelschritten erreicht wird.
  • Erfindungswesentlich ist, dass zwischen den drei Vorrichtungen (Trockenturm (1), Thermolysereaktor (2), Bewegt-Bett-Vergaser (3)) keine Phasentrennung des bearbeiteten Reststoffmaterials durchgeführt wird, d. h. dass keine Trennung von Koks und Synthesegas erfolgt, und dass in den einzelnen Übertragungsvorrichtungen (4) zwischen den drei Vorrichtungen (Verfahrensstufen) keine Abkühlung der Temperatur erfolgt. Die Temperaturen in den Temperaturzonen werden durch die Vorrichtungen und die dazwischen liegenden Übertragungsvorrichtungen (4) jeweils kontinuierlich und konstant gehalten und durch diese ist ebenfalls unter gesteuerten und regelbaren Betriebsbedingungen ein gleichmäßiger Prozess- und Stoffstrom gewährleistet und über den gesamten Prozess organisiert. Gemäß der Erfindung wird die Abwärme, welche in den einzelnen Reaktionsschritten innerhalb der drei Verfahrensstufen entsteht, für andere Verfahrens- bzw. Prozessschritte wieder verwendet.
  • Erfindungsgemäß sichern die Übertragungsvorrichtungen (4) zwischen den einzelnen Vorrichtungen diese gegen Rückströmung ab und die weiterhin verwertbaren Reststoffe werden wieder in den Gesamtprozess zurückgeführt, so dass diese erneut verwertet werden können.
  • Das erzeugte Synthesegas wird durch entsprechende Übertragungsvorrichtungen (4) in einem Gasmotor mit Generatoren (7) zur Stromerzeugung weitergeleitet.
  • Alle in der Beschreibung, den Ausführungsbeispielen und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
  • 1
    Trockenturm
    2
    Thermolysereaktor
    3
    Bewegt-Bett-Vergaser
    4
    Übertragungsvorrichtungen
    5
    Materialaufbereitungsvorrichtungen
    6
    Gasreinigungs- und Abkühlungsvorrichtungen
    7
    Gasmotor mit Generatoren
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 0609802 A1 [0003]
    • - DE 19937521 A1 [0004]
    • - DE 19937523 A1 [0005, 0011, 0030]
    • - DE 19937524 A1 [0006, 0007, 0007]
    • - DE 102008058602 [0008, 0008, 0011, 0030]
    • - DE 102009007768 [0009, 0009, 0011, 0030]

Claims (3)

  1. Anordnung zur Aufbereitung und thermischen Behandlung von Abprodukten und Abfällen (Anordnung zur Durchführung des Thermolyse-Spalt-Verfahren) umfassend Materialaufbereitungsvorrichtungen (5), einen Trockenturm (1), einen Thermolysereaktor (2), einen Bewegt-Bett-Vergaser (3), Gasreinigungs- und Abkühlungsvorrichtungen (6) und einen Gasmotor (7), wobei diese einzelnen Vorrichtungen (1, 2, 3, 5 und 6) durch Übertragungsvorrichtungen (4) miteinander verbunden sind und im Betriebszustand der Anordnung Koks sowie Synthesegas über die Übertragungsvorrichtungen (4) gemeinsam als einheitlicher und stabiler Prozess- sowie Stoffstrom führbar sind, die Arbeitstemperatur der Anordnung in Temperaturzonen durch eine Wärmerückführung kontinuierlich konstant halten wird und die Übertragungsvorrichtungen (4) zwischen den einzelnen Vorrichtungen (1, 2, 3, 5 und 6) der Anordnung diese gegen Rückströmung absichern.
  2. Anordnung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaufbereitungsvorrichtungen (5) Vor- und Feinzerkleinerer sind.
  3. Anordnung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitstemperaturen im Trockenturm (1) im Bereich von 20°C bis 180°C (ideale Reaktions- und Prozesstemperatur bei ca. 100°C), im Thermolysereaktor (2) im Bereich von 350°C bis 450°C (ideale Prozess- und Reaktionstemperatur bei 450°C) und im Bewegt-Bett-Vergaser (3) im Bereich von 900°C bis 1100°C (ideale Prozess- und Reaktionstemperatur bei 930°C) liegt.
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