DE2026970A1

DE2026970A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von Kunststoff Abfallen

Info

Publication number: DE2026970A1
Application number: DE19702026970
Authority: DE
Inventors: Masanobu Toyonaka Kido Shigerhiro Itami Chiba Yoshikazu Yao Osaka Shigaki (Japan) P
Original assignee: Tvtr Meissner, W , Dipl Ing , Tischer, H , Dipl Ing, Pat Anwalte, 1000 Berlin und 8000 München
Priority date: 1969-10-03
Filing date: 1970-05-28
Publication date: 1971-04-22
Also published as: GB1245556A; US3716339A; FR2065817A5

Description

Patentanwälte

Dipi.-ing. Walter Meissneron?cq7rj Dipi.-ing. Herbert Tischer

1 BERLIN 33, Herbertstraße 22^^u£vi7#U MÜNCHEN

Fernsprecher: 8 87 72 37 — Drahtwort: Invention Berlin
Postscheckkonto: W. M θ 18 8 η e r, Berlin West 122 82
Bankkonto: W. Meissner, Berliner Bank A.-G., Depka 36,
Berlln-Haleneee, KurfOrstendatnm 130 Konto Nr. 95 716 1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), den 2 P. M<3i1Q7O

HerbertstraBe 22 -

TAKUMA KIKAN MANUFACTURING CO., 1-16-1 Dojima-Naka, Kita-ku

Osaka-shi, Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von Kunststoff-Abfällen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Verbrennen von Abfällen aus Kunststoffgegenständen, wie z.B. aus Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder dgl. hergestellt sind, und zwar dergestalt, daß die Kunststoffabfalle zunächst zwecks Entfernen des Chlorbestandteils aus denselben einer Wärmebehandlung unterworfen und sodann vermittels Verbrennen der verbrennbaren Anteile derselben in einem Ofen vernichtet werden.

Das Verbrennen von Kunststoffabfällen wird sur Zeit allgemein in der Welt durch die der Abfallbeseitigung dienenden Industrie ausgeführt. Aufgrund von Untersuchungen, die in Japan und ansonten in der Welt ausgeführt worden sind, wurde jedoch gefunden, daß das Verbrennen von Kunststoffabfällen ohne Austritt schädlicher Gase und Flugasche nicht ohne Hilfe von Schweröl d oder Brennstoffgas durchgeführt werden kann.

Aufgrund von durchgeführten Untersuchungen wurde gefunden, daß einige Kunststoffe in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung derselben vollständig bei erhöhter Temperatur In Gegenwart relativ großer Luftmengen verbrannt werden können, ohne daß feinverteilte Flugasche gebildet wird, während dies bezüglich anderer Kunststoffe keinesfalls gilt.

So können z.B. Kunststoffe, die aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen, wie Polyäthylen und Kunststoffe, dieaus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen, wie Polyvinylbutyral vollständig bei erhöhter Temperatur in Gegenwart relativ großer Luftmengen verbrannt werden, ohne daß feinverteilte Flugasche und schädliche Gase auftreten. Im Gegensatz hierzu sind Kunststoffe auf der Grundlage von Kohlenstoff, Wassestoff, Sauerstoff und

10 9 8 17/1132 - 2 -

Stickstoff, wie Polyamid nicht brennbar aufgrund des Vorliegens von Stickstoff in dem Produkt.

Insbesondere werden zur Zelt außerordentlich große Mengen an Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid hergestellt, wobei der erstere Kunststoff Chlor in einer Menge von 56,8% zusätzlich zu Kohlenstoff und Wasserstoff und der letztere Kunststoff Chlor in einer Menge von 72,8% zusätzlich zu Kohlenstoff und Wasserstoff enthält, so daß bei Verbrennen in einem Verbrennungsofen eine erhebliche Menge an Chlorgas gebildet wird, wodurch sich eine Beeinträchtigung der einwandfreien Verbrennung in'dem Ofen ergibt. Insbesondere wird das Chlor zur Ausbildung einer "-erheblichen Menge an Ruß führen,- bevor die relativ'"höheren Tempe-" aturen in dem Ofen erreicht worden sind. . - -

Unterdiesen Bedingungen erreicht selbst. ₍dann, wenn ein erheb-" liehe Luftmenge dem Ofen zugeführt wird, die Temperatur im Inneren des Ofens nicht einen relativ hohen Wert, -und dater. ist Schweröl oder- ein. verbrennbares Brennstoffgas^: erforderlich.,. ■ um die höheren Temperaturen in dem Verbrennungsofen /zu-, erreichen.

Weiterin sind größere Mengen an Chlor--oder Chlorwasserstoff säureenthaltende schädliche Gase unzweckmäßig und stellen eine ausgeprägte Belästigung für dl© Bevölkerung dar* Das Unschädlich- . mähen derartiger Gase bedingt erhebliche Kapitalinvestitionen, und das Entfernen des Chlorgehaltes ist vom- technischen Stand- . ^ punkt a&s schwierig- zu bezeichnen« ' " ■

Es ist allgemein bekannt, daß bei Verbrennen von Polyvinyl" - chlorid bei Temperaturen von 200 bis 28O°C sich ein Gas ergibt, das Chlorwassestoffsäure in Meagen von 95 bis 98% enthält«, Wenn jedoch ein Verbrennen bei einer höheren Temperatur erfolgt, erfährt Polyvinylchlorid eine Zersetzung dergestalt, daß ©in Kohlenwasserstoff, wie Benzol, Äthylen oder dgl» in Gasform gebildet wird. ,

Erfindungsgemäß werden Kunststoffabfall^ in einer Erfetitsungselnheit unter der Temperatur von 28O°C woeerhitst, "wodurch der in hoher Konzentration vorliegende Chlorgehalt in Form einer Abspaltung von Chlorwasserstoffsäure aus dea Polyvinylchlorid. entfernt wird, und im Anschiußhieran erfolgt ein Verbrennen in einem Verbrennungsofen bei erhöhter Temperatur ohne Rauchbildung,

109817/1132

d.h. ohne Austritt von feinverteilter Flugasche unter Aufrechterhalten eines relativ hohen Wärmewertes in dem Verbrennungsofen. Da der Schmelzpunkt der Kunststoffe jedoch im allgemeinen sich auf nicht höher als 280 C beläuft, 212°C, in dem Fall des PoIyvinylchlorides, werden die Kunststoffabiälle in der Vorerhitzimgseinheit geschmolzen. Sobald die Kunststoffabfalle wieder abgekühlt werden, erstarren dieselben erneut. Aus diesem Grunde werden erfindungsgemäß Mittel zum Verbrennen von Kunststoffabfällen geschaffen, die im festen Zustand dder Verbrennung zugeführt werden.

Ein Ausführungsbeispiele der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungendargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig.Es ist ein Vorratsbehälter 1, ein Laufgraben 2, eine Vibrationsvorrichtung 3 und eine Zerkleinerungsvorrichtung 4 vorgesehen. Die vermittels der Zerkleinerungsvorrichtung 4 zerkleinerten Kunststoffabfalle werden vorübergehend in einem Bunker 5 gelagert und sodann einem geneigt angeordneten Drehofen 7 in einer vorherbestimmten Menge vermittels eines Schneckenförderers 6 zugeführt.

Um die äußere ümfangsflache des Drehofens 7 herum ist ein Hochtemperatur-Luftmantel 8 angeordnet, inden heiße Luft mit einer Temperatgur von etwa 300°C eingeführt wird. Diese erhitzte Luft wird in einem Lufterhitzer 9 erhitzt, der in einem Abgaskamin angeordnet wird. Hierdurch wird die in dem Inneren des Ofens 15 gebildete Abwärme ausgenutzt und vermittels der Leitung 9¹ durch eine Zuführungsschütte 10 zugeführt. Bevor die heiße Luft den Luftmantel 8 erreicht, erhitzt dieselbe den äußeren umfang der Zuführungsschütte 10 in Verbindung mit einer unteren öffnung des Drehofens 7, wodurch die im Inneren dieses Drehofens vorliegenden Kunststoffabfälle auf eine Temperatur von 28O°C erhitzt werden. Zum Erhitzen der Kunststoffabfalle bis auf eine Temperatur von 28O°C In dem Drehofen 7 angewandte Luft wird sodann wieder dem Lufterhitzer 9 durch eine Rückführleitung 11 vermittels eines Gebläses eine 12 zugeführt. Hierdurch ergibt sich, daß die eine hohe Temperatur aufweisende heiße Luft die zu vernichtenden Kunststoffabfälle in Form eines geschlossenen Systems erhitzt. Es wird somit in dem Drehofen die zu der

109817/1132 ~⁴~

Chlorwasserstoffsäure-abspaltung führende Reaktion in den Kunststoff abfällen ein, und. das.abgespaltene Produkt wird über eine Auslaßleitung 13 entfernt und einem Rückgewinnungsgefäß 14 zugeführt. Die so gewonnene Chlorwasserstoffsäure kann auf dem Gebiet der chemischen Weiterverarbeitung, wie z«B_a Düngemitteln,, usw. angewandt werden.

Die im Inneren des Drehofens 7 nach der Umsetzung verfestigten Kunststoffe werden sodann dem Ofen 15 durch die Schütte 10 zugeführt. Auf dem Wege von dem Drehofen 7 zu dem Verbrennungsofen 15 werden die Kunststoffe durch die Zerkleinerungsvorrichtung zerkleinert und sodann einem unteren Teil der Schütte -10 durch eine Abdichtungseinheit 24 zugeführt. Dieselben fallen sodann unter Einwirkung von komprimierter Luft, die durch die Düse 18 zugeführt wird, auf den Ofenrost 16. Die auf dem Rost 16 liegenden Kunststoffabfälle werden vermittels Luftzuführung verbrannt, wobei die Luft vermittels eines unter dem Rost 16 angeordneten Gebläses 17 zugeführt wird.

Das in dem Ofen 15 ausgebildete Verbrennungsgas wird in einer Waseers£rüheinheit 19 abgekühlt,, die sich benachbart zu dem Lufterhitzer befindet. Die Flugasche wird durch einen Staubsammler 20 entfernt, und das Gas wird durch einen Kamin 22 ^vermittels einer Ventilatoreinheit 21 ausgestoßen.

Erfindungsgemäß gelingt es somit Kunststoffabäflle auf der Grundlage von Polyvinylchlorid, die sich nach dem Stand der Technik schwierig verbrennen lassen, einwandfrei bei erhöhten Temperaturen zu verbrennen, ohne daß feinverteiite Flugasche und schädliche Gase ausgebildet werden« Hierbei gelingt es praktisch vollständig den Chlorgehalt zu entfernen* so daß die nach dem Stand der Technik auftretenden Probleme ausgeräumt werden.

10 9 8 17/1132

Claims

2 8. Mai 1970

Takuma Kina Mfg.Co,

Batentansprüche

Verfahren zum Verbrennen von Kunststoffabfällen auf der Grundlage von Polyvinylchloridverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffabfalle auf eine Temperatur von £80°C unter Entfernen des Chlorgehaltes aus denselben erhitzt und sodann die Kunststoffabfalle vollständig in einem Verbrennungsofen verbrannt werden, ohne Ausbilden feinverteilter Flugasche und schädlicher Gase.

2, Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein geneigter Drehofen (7) mit einem Schneckenförderer (6) angeordnet an einem unteren Teil eines Abfallbunkers (5) vorgesehen wird, ein Hochtemperatur-Luftmantel (8) um den äußeren Umfang einer Abfallzuführungsschütte (10) vorgesehen ist, die mit einer unteren öffnung des Drehofens in Verbindung steht, eine Leitung (9¹) in dem Kamin im Inneren des Verbrennungsofens vorliegt und in Verbindung steht mit einer Erhitzungseinheit (9) und dem Hochtemperatur-Luftmantel, ein Rückgewinnungsgefäß (14) für das Sammeln der Chlorwasserstoffsäure vorliegt und in Verbindung mit der Auslaßöffnung (13) an dem oberen Ende des Drehofens steht, eine Gebläsedüse (18) an dem unteren Teil der Zuführungsschütte vorgesehen 1st zwecks Einblasen komprimierter Luft und überführen der Kunststoffabfalle auf einen Ofenrost (16J im Inneren des Ofens (15).

109817/1 132

Leerseite