DE202017102445U1 - Apparatus for the thermal processing of pollutant-containing organic waste for the production of gas, oil and activated coke - Google Patents
Apparatus for the thermal processing of pollutant-containing organic waste for the production of gas, oil and activated coke Download PDFInfo
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Abstract
Vorrichtung zur thermischen Aufarbeitung von schadstoffhaltigen organischen Abfällen (IN) zur Herstellung von Gas, Öl und Aktivkoks, dadurch gekennzeichnet, dass sich diese aus einem Aufschlusskomplex, einer Gasaufbereitung, einer Koksaufbereitung und dem Energiewandler zusammensetzt, wobei 1.1., der Aufschlusskomplex aus einem Trockner (2), dem Hauptreaktor (8) und einem Koksreaktor (11) besteht, 1.1.1. bei dem der Trockner (2) eine Aufgabevorrichtung (1) aufweist, durch die die Abfälle (IN) dem Trockner (2) zugeführt werden können und 1.1.1.1. der Trockner (2) von einem Heizmantel (3) umgeben ist, durch den die Abfälle (IN) auf eine Trockentemperatur von 80°C bis 120°C, vorzugsweise 110°C erwärmt werden können, 1.1.2. bei der der Hauptreaktor (8) mit dem Trockner (1) über eine Materialschleuse (4) verbunden ist, durch die die getrockneten Abfälle (IN) in den Hauptreaktor (8) übergeben werden können, 1.1.3. bei der der Hauptreaktor (8) von einem Heizmantel (3) umgeben ist, durch den die Abfälle (IN) auf eine Temperatur von 350°C bis 420°C, vorzugsweise 400°C erwärmt werden, 1.1.3.1. wobei zum Hauptreaktor (8) eine Flüssigkeitszufuhr (6) gehört, durch die den Abfällen (IN) eine Schmelzflüssigkeit zugemischt werden kann, die aus Altöl (aÖ), Teer (T) und einer ersten Zuschlagstoffmischung (ZA) besteht, 1.1.4. bei der eine weitere Materialschleuse (9) den Hauptreaktor (8) und den Koksreaktor (11) verbindet, sodass die Abfälle (IN) nach der Reaktion mit der Schmelzflüssigkeit in den Koksreaktor (11) übergeben werden können, 1.1.5. bei der der Koksreaktor (11) einen weiteren Heizmantel (12) aufweist, durch den das aus der Materialschleuse (9) zugeführte Reaktionsgemisch mithilfe gereinigter Prozessabgase auf eine Temperatur von 500°C bis 600°C, vorzugsweise 550°C aufgeheizt werden kann, 1.1.5.1. wobei im Koksreaktor (11) eine Fördereinrichtung, vorzugsweise in Form einer Förderschnecke (10), vorhanden ist, durch die das Reaktionsgemisch von der Materialschleuse (9) zur Koksaufbereitung (13–16) befördert und während dessen in Koks und Gas thermisch aufgetrennt wird, 1.2. die Koksaufbereitung (13–16) aus dem Kokstrenner (13), der Koksreinigung (14) und der Prozesswasseraufbereitung (16) besteht, 1.2.1. dabei besitzt der Kokstrenner (13) einen Kühlmantel, der mit Kühlwasser (KW) beschickt wird, wobei eine vom Kühlmantel ausgehende Leitung das erwärmte Wasser in die Koksreinigung (14) führt und 1.2.2. zudem weist der Kokstrenner (13) eine weitere Materialschleuse (15) auf, durch die der gewaschene Koks (K) abgeführt werden kann, 1.2.3. eine von der Koksreinigung (14) ausgehende Wasserleitung führt zur Prozesswasseraufbereitung (16), in der das Prozesswasser aus der Koksreinigung (14) sowie der Gaswäsche (19 bis 23) mithilfe der Abwärme aus dem Blockheizkraftwerk (18) in destilliertes Wasser (dW) und Düngesalze (D) getrennt werden, ...Device for thermal processing of polluted organic waste (IN) for the production of gas, oil and activated coke, characterized in that it consists of a digestion complex, a gas treatment, a coke preparation and the energy converter, wherein 1.1., The digestion complex from a dryer ( 2), the main reactor (8) and a coke reactor (11), 1.1.1. in which the dryer (2) has a feed device (1) through which the waste (IN) can be fed to the dryer (2) and 1.1.1.1. the dryer (2) is surrounded by a heating jacket (3) through which the waste (IN) can be heated to a drying temperature of 80 ° C to 120 ° C, preferably 110 ° C, 1.1.2. in which the main reactor (8) is connected to the dryer (1) via a material lock (4) through which the dried waste (IN) can be transferred to the main reactor (8), 1.1.3. in which the main reactor (8) is surrounded by a heating jacket (3) through which the waste (IN) is heated to a temperature of 350 ° C to 420 ° C, preferably 400 ° C, 1.1.3.1. wherein the main reactor (8) includes a liquid feed (6) through which a molten liquid consisting of waste oil (aÖ), tar (T) and a first aggregate mixture (ZA) can be added to the waste (1.1), 1.1.4. in which a further material lock (9) connects the main reactor (8) and the coke reactor (11) so that the waste (IN) can be transferred to the coke reactor (11) after the reaction with the molten liquid, 1.1.5. in which the coke reactor (11) has a further heating jacket (12), by means of which the reaction mixture supplied from the material lock (9) can be heated by means of purified process offgases to a temperature of 500 ° C. to 600 ° C., preferably 550 ° C. 1.1 .5.1. wherein in the coke reactor (11) there is a conveying device, preferably in the form of a screw conveyor (10), through which the reaction mixture is conveyed from the material lock (9) to the coke preparation (13-16) and during which it is thermally separated into coke and gas, 1.2. Coke preparation (13-16) from the coke separator (13), coke cleaning (14) and process water treatment (16), 1.2.1. In this case, the Kokstrenner (13) has a cooling jacket, which is charged with cooling water (KW), with a line emanating from the cooling jacket leads the heated water in the coke cleaning (14) and 1.2.2. In addition, the Kokstrenner (13) has a further material lock (15) through which the washed coke (K) can be removed, 1.2.3. a from the coke cleaning (14) outgoing water line leads to the process water treatment (16), in which the process water from the coke cleaning (14) and the gas scrubbing (19 to 23) using the waste heat from the combined heat and power plant (18) in distilled water (dW) and Fertilizing salts (D) to be separated, ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur thermischen Aufarbeitung von schadstoffhaltigen organischen Abfällen zur Herstellung von Gas, Öl und Aktivkoks.The invention relates to a method and a device for the thermal workup of pollutant-containing organic waste for the production of gas, oil and activated carbon.
Seit einigen Jahren ist die Ablagerung von organischen Abfällen, wie beispielsweise Kunststoffen aller Art, Altholz, Papier, Shredderfraktionen z. B. aus Autorecycling, sortiertem Hausmüll, Bitumen, Altölen, Altreifen, Siebresten und Textilien nur noch gestattet, wenn der Glührückstand unter 3 Gew.-% beträgt. Organische Abfälle mit einem höheren Glührückstand müssen derzeit in einem aufwendigen Verfahren in Sekundärrohstoffe und Restmüll getrennt werden. Dieser kann dann nur noch durch Pyrolyse oder Verbrennung aufgearbeitet werden. Bei hohem Wasser- und/oder großem Kunststoffanteil ist die Verbrennung und Pyrolyse nicht problemlos. Bei der Verbrennung stellen der große Chlorgehalt von z. B. PVC, PCB und die Dioxinbildung ein Umweltproblem dar. Außerdem sind die hohen Kosten dieser thermischen Verwertung als Nachteil zu benennen. Bei der Pyrolyse treten zudem weitere Probleme auf, z. B. Absetzung/Verstopfung von/mit Teeren und Stäuben in der Gasleitung. Es wurde bereits vorgeschlagen, organische Abfälle, insbesondere Schreddergut aus Hausmüll, Altreifen, Biomasse, Kunststoffen intensiv mit einem Olefingemisch, insbesondere Altöl in einem Verhältnis von organischen Abfällen zu Olefingemisch von 5:1 bis 2:1, vorzugsweise 7:2 bis 5:2 zu einer homogenen Suspension zu vermischen, dieses Gemisch einer Wärmebehandlung bei Temperaturen von 200°C bis 500°C, vorzugsweise 250°C bis 300°C zu unterziehen und durch Abkühlung zu verfestigen. Gemäß
Die Aufarbeitung von nicht verwerteten Rohstoffen oder Sekundärrohstoffen zur Herstellung von Holzkohle, Koks oder Aktivkohle beschreibt die
Ein weiteres Verfahren zur thermischen Aufarbeitung von polymer- und zellulosehaltigen Stoffen beschreibt die
Somit bleibt es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung vorzuschlagen, mit der organische Abfälle mit Bestandteilen, die bei einfacher Verbrennung zu einem Schadstoffausstoß führen können, ohne Umweltbelastung entsorgt werden können.Thus, it remains an object of the invention to provide a device with the organic waste with ingredients that can lead to pollutant emissions with simple combustion, can be disposed of without environmental impact.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem die organischen Abfälle (IN) in einem ersten Schritt bei einer Trockentemperatur von 80°C bis 120°C, vorzugsweise 110°C getrocknet und der Homogenisierung zugeführt werden. Die somit wasserfreien organischen Abfälle (IN) werden im zweiten Schritt mit einem Gemisch aus Altöl, Teer und einer ersten Zuschlagstoffmischung (ZA) bei einer Temperatur von 350°C bis 420°C, vorzugsweise 400°C verschmolzen und zu einer pastösen Masse homogenisiert. Schließlich wird die pastöse Masse im dritten Schritt bei einer Temperatur von 500°C bis 600°C, vorzugsweise 550°C thermisch in Rohkoks und eine Gasphase zerlegt. Als Zuschlagstoffmischung (ZA) dient ein mineralisches Gemisch mit den Bestandteilen Silizium, Aluminium, Stickstoff, Sauerstoff und Phosphor. Dessen stöchiometrische Zusammensetzung muss dem jeweiligen Schadstoffgehalt der Abfälle (IN) angepasst werden.This object is achieved by drying the organic waste (IN) in a first step at a drying temperature of 80 ° C. to 120 ° C., preferably 110 ° C., and feeding it to the homogenization. The thus anhydrous organic waste (IN) are fused in the second step with a mixture of waste oil, tar and a first aggregate mixture (ZA) at a temperature of 350 ° C to 420 ° C, preferably 400 ° C and homogenized to a pasty mass. Finally, the pasty mass is thermally decomposed in the third step at a temperature of 500 ° C to 600 ° C, preferably 550 ° C in raw coke and a gas phase. When Aggregate mixture (ZA) is a mineral mixture with the components silicon, aluminum, nitrogen, oxygen and phosphorus. Its stoichiometric composition must be adapted to the respective pollutant content of the waste (IN).
Die bei der thermischen Zerlegung entstandene Gasphase wird durch stufenweise Abkühlung und Zumischung einer zweiten Zuschlagstoffmischung (ZB) in Wasser, Gas, Öl und Teerzerlegt.The gas phase formed during the thermal decomposition is decomposed by stepwise cooling and admixture of a second aggregate mixture (ZB) into water, gas, oil and tar.
Teer und Teile des Öls werden zum Aufschluss der organischen Abfälle (IN) zurückgeführt, während die restlichen Teile des Öls und das gewonnene Gas einer energetischen Verwertung zugeführt werden.Tar and parts of the oil are recycled to digest the organic waste (IN), while the remaining parts of the oil and the recovered gas are sent for energy recovery.
Das anfallende Wasser wird durch Zumischung einer dritten Zuschlagstoffmischung (ZC) aufbereitet und im Prozess weiter benutzt, indem aus dem anfallenden Rohkoks die enthaltenen Salze ausgewaschen und anschließend aus dem Wasser durch Abdampfen gewonnen und zu Dünger weiterverarbeitet werden.The resulting water is prepared by admixing a third aggregate mixture (ZC) and used in the process by washing out the salts contained in the raw coke and then recovering it from the water by evaporation and further processing it into fertilizer.
Zur Realisierung dieses Verfahrens wird eine Anlage vorgeschlagen, die aus einem Trockner (
Der Trockner (
Der Trockner (
Auch der Hauptreaktor (
Eine weitere Materialschleuse (
Der Koksreaktor (
Im Koksreaktor (
Die Koksaufbereitung (
Der Kokstrenner (
Das in der Koksreinigung (
Diese Gasaufbereitung (
In den Kühlern (
Von den Kühlern (
Durch eine weitere Leitung wird aus dem Rohöl vom Ölabscheider (
Der Anlage ist schließlich als Energiewandler ein Blockheizkraftwerk (
Im Kühler 1 (
Weiterhin wird erfindungsgemäß angeregt, in der Abwasserreinigung (
Anhand der Zeichnung
Dabei zeigtIt shows
Zur Realisierung des Verfahrens wird eine Anlage vorgeschlagen, die aus einem Trockner
Der Trockner
Der Trockner
Auch der Hauptreaktor
Eine weitere Materialschleuse
Der Koksreaktor
Im Koksreaktor
Die Koksaufbereitung
Der Kokstrenner
Das in der Koksreinigung
Diese Gasaufbereitung
In den Kühlern
Von den Kühlern
Durch eine weitere Leitung wird aus dem Rohöl vom Ölabscheider
Der Anlage ist schließlich als Energiewandler ein Blockheizkraftwerk
Im Kühler 1
Weiterhin wird erfindungsgemäß angeregt, in der Abwasserreinigung
Die zweite Zuschlagstoffmischung ZB ist eine organische Flüssigkeit mit pH von 11–13, durch die die Reaktion von Chloraromaten und Phenolen zu Dioxin verhindert werden kann.The second aggregate mixture ZB is an organic liquid with a pH of 11-13, by which the reaction of chloroaromatics and phenols to dioxin can be prevented.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- aÖaÖ
- Altölwaste oil
- DD
- Düngesalzefertilizer salts
- dWdW
- Wasserwater
- GG
- Abgasexhaust
- ININ
- Abfällescraps
- KK
- Kokscoke
- KWKW
- Kühlwassercooling water
- TT
- Teertar
- ZAZA
- ZuschlagstoffmischungAggregate mixture
- ZBFor example,
- ZuschlagstoffmischungAggregate mixture
- ZCZC
- ZuschlagstoffmischungAggregate mixture
- 11
- Aufgabevorrichtungfeeder
- 22
- Trocknerdryer
- 2a2a
- Auswölbungbulge
- 33
- Heizmantelheating jacket
- 44
- Materialschleusematerial lock
- 66
- Flüssigkeitszufuhrhydration
- 88th
- Hauptreaktormain reactor
- 99
- Materialschleusematerial lock
- 1111
- KoksreaktorKoksreaktor
- 1212
- Heizmantelheating jacket
- 1313
- KoksaufbereitungKoksaufbereitung
- 1414
- KoksreinigungKoksreinigung
- 1515
- Materialschleusematerial lock
- 1616
- ProzesswasseraufbereitungProcess water treatment
- 1717
- Abwasserreinigungwastewater treatment
- 1818
- BlockheizkraftwerkCHP
- 1919
-
Kühler 1
Cooler 1 - 2020
- Kühler 2Cooler 2
- 2121
- Kühler 3Cooler 3
- 2222
- Destillationdistillation
- 2323
- Ölabscheideroil separator
- 2424
- Öltrockneroil dryer
- 2525
- ReingasspeicherClean gas storage
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 69703945 T2 [0002] DE 69703945 T2 [0002]
- DD 238162 A1 [0003] DD 238162 Al [0003]
- EP 1078698 A1 [0004] EP 1078698 A1 [0004]
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2017
- 2017-04-25 DE DE202017102445.8U patent/DE202017102445U1/en active Active
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWALTSKANZLEI GERALD HASCHICK, DE |
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |