DE2432425A1

DE2432425A1 - Verfahren zur herstellung von gas in einem drehrohrofen sowie ein drehrohrofen

Info

Publication number: DE2432425A1
Application number: DE2432425A
Authority: DE
Inventors: Gerd-Peter Dr Ing Bracker; Hanns-Helmut Ing Grad Riemann
Original assignee: GELSENBERG MANNESMANN UMWELT; Gelsenberg Mannesmann Umweltschutz 4300 Essen GmbH
Current assignee: Mannesmann Veba Umwelttechnik GmbH
Priority date: 1974-07-04
Filing date: 1974-07-04
Publication date: 1976-01-22
Also published as: CH613227A5; DE2432425B2

Description

Verfahren zur Herstellung von Gas in einem Drehrohrofen sowie ein Drehrohrofen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von an Kohlenwasserstoffen reichem Gas aus einer Feststoffschüttung unter Luftabschluß in einem Drehrohrofen9. sowie einen Drehrohrofen0 Bei einem derartigen bekannten Verfahren wird der Drehrohrofen von außen beheizt, so daß die Feststoffe im wesentlichen konvektiv erwärmt werden. Bei einem anderen derartigen bekannten Verfahren (DT-AS 2 244 753) wird ein AnteIl des Gases, das in dem Ofen pyrolytisch erzeugt wurde, nach einer Nachbehandlung ohne chemische Veränderung als Wärmeträger aufgeheizt und als Heizgas auf oder durch das Feststoffbett geleitet bzw. hindurchgeleitet, so daß sich dieses ohne andere Wärmezufuhr erhitzt. In beiden Fällen werden in dem Drehrohrofen keine an schweren Kohlenwasserstoffen reichen Gase erzeugt. Der Anteil der leichten Kohlenwasserstoffe ist gemäß folgendem zu hoch.
Dor Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, schwere Kohlenwasserstoffe aus organischen Stoffen wie beispielsweise Industriemüll in der Art von Kunststoffabfällen oder Reifen oder im erweiterten Sinne auch Nineralölnlckstände mittels pyrolytischer Behandlung in kontinuierlich technischem Betrieb als Rohstoff für die chemische Industrie zu gewinnen bzw. wiederzugewinnen. Da derartige, wissenschaftlich an sich bekannte Verfahren bei Pyrolysetemperaturen von 400 bis 600°C., max. 8000 C stattfinden, nimmt auch der Feststoffe rUckstand keine höheren Temperaturen an. Damit erstreckt sich di.
Aufgabens'tellung die der Erfindung zugrunde liegt9 auch auf die Wiedergewinnung etwa von Kupfer aus isolierten Drähten, ohne daß der "Rohstoff" Kupfer Gefahr läuft, durch hohe Erhitzung zu verspröden.
Die primäre Aufgabe läßt sich einheitlich als Schaffung eines Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von an schweren Kohlenalasserstoffen reichem Gas definieren. Das Gas soll möglichst wenig leichte Kohlenwasserstoffe und möglichst keinen freien Sauerstoff beinhalten.
Ausgerichtet auf das Ziel der großtechnischen Durchführung soll das Verfahren in einem Drehrohrofen ausgeübt werden.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, die Feststoffe ausschließlich über in dem Drehrohrofen stattfindende Strahlung zu erwärmen.
Dabei richtet sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere auf die Pyrolyse von Industriemüll wie Kunststoffabfälle und abgefahrene Autoreifen. Hierbei kommt es ausschließlich auf die Erzeugung eines möglichst vollwertigen Gases an, aus dem sich die genannten Stoffe wiedergewinnen lassen. Zum anderen richtet sich das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt auf die Pyrolyse von isolierten Kupferdrähten, umüber das Gas die Isolierstoffe weitgehend wiederzugewinnen und aus den Rückständen der Feststoffschüttung brauchbares Kupfer wiederzugewinnen.
Das bei den beiden genannten bekannten Verfahren anfallende Pyrolysegas ist für den der Erfindung zugrunde liegenden Zweck nicht hochwertig genug und damit praktisch nicht brauchbar. Bei einer Erhitzung der Feststoffe mittels Wärmeleitung sind nämlich die die Wärmeübertragung durchführenden Elemente wie z.B. die Ofenwand wesentlich heißer als die Durchschnittstemperatur der Feststoffschüttung. Die Feststoffschüttung der erwähnten Art weist nämlich regelmäßig eine niedrige Wärmeleitfähigkeit im Inneren auf. DieJenigen Feststoffteile, die mit den beheizenden Elementen in Berührung kommen, pyrolysieren zuerst und bei Temperaturen, bei denen die schweren Kohlenwasserstoffgase infolge Crackens für die angestrebte Weiterbehandlung unbrauchbar werden. Dem Drehrohrofen bei dem einen bekannten Verfahren entströmt damit ein Mischgas, das für Wiedergewinnungszwecke nur begrenzt verwendbar ist.
Bei dem anderen bekannten Verfahren mit in Wärmetauschern zu einem Heizgas erhitzten Trägergas besteht dieses Heizgas wegen der Erhitzung praktisch nur noch aus CO> H2 und wenigen leichten Kohlenwasserstoffen.
Innerhalb des Ofens mischt sich das Heißgas unter teilweiser Crackung auch des neu entstehenden Pyrolysegases so, daß dem Drehrohrofen ebenfalls ein für Wiedergewinnungszwecke ungeeignetes Mischgas entströmt.
Es ist zweckmäßig, den für die Durchführung des Verfahrens vorgesehenen Drehrohrofen in dem von der Feststoffschüttung freien Ofenraum in möglichst weitgehender ausfüllung dieses Ofenraumes mit einem Strahlungskörper zu versehen, wobei die der Feststoffschüttung zugewandte Fläche des Strahlungskörpers - um besonders wirksam zu sein zweckmäßig rippenförmig ausgebildet wird, was auch den Begriff waffelmusterartig einschließt.
Die rippenförmig ausgebildete Strahlerfläche nimmt zweckmäßig eine zum Spiegel der Feststoffschüttung prallele Lage ein. Um dies zu bewirken, sollte der Strahlungskörper einstellbar gelagert sein.
Dabei kann die von der Art der zu pyrolysierenden Feststoffe und von der Drehgeschwindigkeit des Ofens abhängige Schrägstellung des Strahlungskörpers durch mechanisierte Tast- und Stellmittel selbsttätig bewirkt werden.
In der Zeichnung ist der Drehrohrofen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Im weiteren wird die Zeichnung erläutert.
Die Zeichnung zeigt im Querschnitt einen sich in Bewegung befindlichen Drehrohrofen mit Feststoffschüttung und Strahlungskörper.
Ein zylindrischer, stählerner Ofenmantel 1 ist außen mit einer Isolierung 2 versehen. Der Ofenmantel 1 ist in bei Drehrohröfen bekannter Weise in Schräglage drehbar gelagert und an beiden Enden dicht an feststehenden Stirnwänden abgeschlossen. In nicht gezeichneter Weise, aber etwa entsprechend Fig, 4 der DT-PS 2 244 753 ist die höhere Stirnwand mit einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Zuführung des Feststoffes versehen und die tiefergelegene Stirnwand insgesamt als Wassertassenverschluß ausgebildet. Der Gasabzug befindet sich an der obersten Stelle der oberen Stirnwand.
In dem Drehrohrofen liegt wegen der Drehung 3 in Schräglage eine Feststoffschüttung 4 mit bizzarrer Oberfläche, Der von der Feststoffschüttung 4 freigelassene Raum des Ofenquerschnittes ist bis auf funktionsmäßig bedingte Abstände von einem Strahlungskörper 5 ausgefüllt, der von innen derart beheizt ist, daß keine Heizmittel die Wand des Strahlungskörpers durchdringen. Die der Feststoffschüttung zugewandte Fläche 5' des Strahlungskörpers ist zur Erzielung einer möglichst großen Strahlungsoberfläche rippenförmig ausgebildet. Dabei liegt der Konturwinkel 6 in der Größenordnung von etwa 60 bis 1200 in dem Beispiel 900. Der Abstand der Strahlerfläche 5' von dem Spiegel der Feststoffschüttung 4 ist nur so groß, daß eine Berührung vermieden wird. Damit dieser Abstand bei Jeder Art von Feststoffschüttung parallel ist, ist der Strahlungskörper 5 um die Längsachse des Ofens drehbar gelagert und um den außer von der Stoffart auch von der Drehgeschwindigkeit des Ofens abhängigen Winkel 7 zur Vertikalen Einstellbar.
Der in dem Beispiel herausgegriffene Punkt 8 der Feststoffschüttung wird durch die Strahlung der Fläche 5' unmittelbar erwärmt und der an der Innenfläche des Mantels 1 anliegende Punkt 9 mittelbar ebenfaDs von der in dem Ofen stattfindenden Strahlung. Der Mantel 1 des Ofens wird nämlich von der übrigen Oberfläche 5't des Strahlungskörpers, deren Abstand von dem Mantel klein ist, während der Drehung so aufgeheizt, daß er an der Stelle 9 wärmer ist als die FeststoffschUttung, um diese durch Berührung zu erhitzen. Er ist aber nicht soviel wärmer, daß etwa das mit 9 bezeichnete berührende Feststoffteilchen unzulässig hoch erwärmt wird. Eine Aussparung 10 im oberen Bereich des Strahlungskörpers 5 läßt im Ofeninneren einen Gassammelkanal frei.
Durch feinfühlige Steuerung der Temperatur des Strahlungskörpers 5 wird bewirkt, daß bei einer Feststoffschüttung 4, die z.B. aus PVC-Abfällen besteht, nirgends eine Temperatur von mehr als 400 bis 6000C entsteht. Die in diesem Temperaturbereich entweichenden Gase sind reich an schweren Kohlenwasserstoffen, die sich zum Zwecke der Wiedergewinnung von Rohstoffen in bekannter Weise nachbehandeln lassen.
Bei anderem Einsatzmaterial kana die angestrebte Temperatur höher oder niedriger liegen.
Kohlenwasserstoffteilchen9 die in dem Beispiel unvermeidlich mit der heißen Wand des Strahlungskörpers 5 in Berührung kommen, werden dort zwar cracken, aber die Gasgeschwindigkeit in diesen Bereichen ist so niedrig, daß sich dieser negative Einfluß im Gesamtgas mengenmäßig nicht bemerkbar macht.
- Patentansprüche -

Claims

Patentanspreche 1. Verfahren zur Herstellung von an Kohlenwasserstoffen reichem Gas aus einer Feststoffschüttung unter Luftabschluß in einem Drehrohrofen, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe ausschließlich über in dem Ofen stattfindende Strahlung erwärmt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Pyrolyse von Industriemüll wie Kunststoffabfälle oder abgefahrene Autoreifen angewendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Pyrolyse von isolierten Kupferdrähten angewendet wird.
4. Drehrohrofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von der Feststoffschüttung (4) freien Ofenraum in möglichst weiter Ausfüllung des freien Ofenraumes ein Strahlungskörper (5) angeordnet ist.
5. Drehrohrofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Feststoffschüttung (4) zugewandte Fläche (5') des Strahlungskörpers rippenförmig ausgebildet ist.
6. Drehrohrofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungskörper (5) um eine sich in Längsrichtung des Ofens erstreckende Achse einstellbar gelagert ist.