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Verfahren betreffend die Pyrolyse von kohlenstoffhaltigen
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festen, pastösen oder flüssigen Stoffen sowie Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Pyrolyse von Holz,
Holzabfällen, Stroh, Schilf, Bagasse, Stengeln von Einjahrespflanzen, Linters, Torf,
festen, pastösen oder flüssigen Abfallstoffen wie z.B. Haus- und Industriemüll,
Altreifen, Klärschlamm, ulschlams, Melasse, Zellstoffablaugen und andere@ kohlenstoffhaltigen
Lösungen sowie auf Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
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Die derzeit bekannten Verfahren, die sich auf die Pyrolyse der eingangs
aufgeführten festen, pastösen oder flüssigen Stoffe, im folgenden kurz 1 Brennstoffe
" bezeichnet, beziehen, eignen sich nur für die Ent- bzw Vergasung eines dieser
Stoffe, nicht aber für jeden dieser Stoffe und auch nicht für die gleichzeitige
thermische Behandlung einer Vielzahl dieser Stoffe. Somit ist es nach dem derzeitigen
Stand der Technik notwendig, für die thermische Behandlung verschiedener Stoffe
getrennt Vorrichtungen zu schaffen, was mit einem erheblichen Inveatitions- und
Unterhaltungsaufwand verbunden ist. So zum Beispiel ist kein Verfahren bekannt,
Hausmüll und Klärschlamm gleichzeitig der Pyrolyse zu unterwerfen, was für Einzugdgebiete
von geringerer Bevölkerungsdichte von grosser wirtschaftlicher Bedeutung wäre. Ebenso
ist kein Verfahren bekannt, das Ablaugen problem der Zellstoffindustrie zusammen
mit der den Gemeinden und Gemeindeverbänden obliegenden Entsorgung
von
Hausmüll und Klärschlamm zu lösen oder Gas aus Einjahrespflanzen, Bagasse, Ablaugen
oder sonstigen Abfall stoffen herzustellen.
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Die auf die Pyrolyse fester Abfallstoffe, insbesondere auf Hausmüll
sich beziehenden Verfahren sehen bekanntlich eine Verweilzeit von 10 - 20 Stunden
vor. Dies führt dazu, dass zur Bewältigung grösserer Abfalimengen mehrere nebeneinander
angeordnete Reaktoren relativ grosser Abmessung erforderlich sind. Dies erfordert
Investitionen, die zu der Menge und ilalität des gewonnenen Gases in keinem angemessenen
Verhältnis stehet.
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Ein ungelöstes Problem ist ferner der J?euchtigkeitsgehalt des zu
behandelnden Brennstoffes. Dieser erhöht bekanntlich den Ballastgehalt und beeinträchtigt
seine Reaktionsfähigkeit. Er führt auch zur Verlängerung der Verweilzeit und verschlechtert
die qualität des Gases. Das gilt nicht nur für Holz und andere pflanzliche Stoffe,
sondern auch für Torf, Hausmüll, Klärschlamm und dergleichen.
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Der Feuchtigkeitagehalt spielt vor allem bei der thermischen Behandlung
von Ablaugen und anderen kohlenstoffhaltigen Lösungen eine Rolle. Hier tritt zusätzlich
das Problem auf, den Gehalt an thermisch nutzbarer Trockensubstanz vor Beginn der
Pyrolyse zu erhöhen, was, von der nur in wenigen Fällen angewandten allgemeinen
nur durch Verdampfung des Wassers möglich ist.
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Zwar beträgt der Trockensubstanzgehalt der industriell wichtigsten
Lösungen, der bei der Zellstofferzeugung anfallenden Ablaugen durchschnittlich 10
- 12 % und ist damit hoch genug, den Prozess ohne Inanspruchnahme von Premdwärme
durchzuführen.
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Der Energieüberschuss ist jedoch, wie bekannt, wirtschaftlich ohne
praktische Bedeutung und steht zu dem erforderlichen Investitionsautwand in keinem
angemessenen Verhältnis. Somit dienen diese Verfahren nur der Behebung eines die
Umwelt belastenden bzw gefärdenden Zustandes, nicht aber der Erzielung eines wirtschaftlich
relevanten Effekts.
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Es ist nun aber bekannt, dass sich gerade aus der Trockensubstanz
kohlenstoffhaltiger Ab laugen, zum Beispiel Zellstoffablaugen, auf dem Wege der
Pyrolyse ein hochwertiges Gas von gleichbleibender Qualität gewinnen lässt und dass
auf diesem Wege auch ein wesentlicher Teil des in solchen Ablaugen enthaltenen Schwefels
zurückgewonnen werden kann.
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Dieser Effekt ist aber nur dann zu erreichen, wenn die zur Durchführung
des Prozesse erforderliche Wärme auf anderem Wege beschafft wird. Sofern nun, wie
von anderer Seite vorgeschlagen, hierzu Heizöl verwendet wird, ist die Wirtschaftlichkeit
des Verfahrens in Frage gestellt.
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Sofern die Ent- bzw. Vergasung nicht unter Verwendung drehbarer Trommeln
durchgeführt wird, deren Kapazität begrenzt ist und die zudem in der Anschaffung
und im Betrieb aufwendig aind, führen die bekannten Verfahren die Ent- bzw Vergasung
vornehmlich in der Schüttschicht durch.
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Bei dieser Verfahrensweise ist eine gleichmässige Durchströmung des
zu behandelnden Gutes durch das Ent- bzw Vergasungsmedium nur dann gewährleistet,
wenn das zu behandelnde Gut eine gröbere Körnung aufweist. Somit kann Hausmüll in
der Schüttachicht thermisch behandelt werden, nicht aber gleichzeitig auch Klärschlamm.
An der gemeinsamen Behandlung dieser beiden Abfallstoffe besteht aber aus Kostengründen
ein dringendes Interesse. Das trifft vor
allem auf Einzugsgebiete
mit relativ geringer Bevölkerungsdichte zu, bei denen der Transport der Abfallstoffe
zur Verwertungsanlage einen wichtigen Kostenfaktor darstellt.
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Ungelöst ist auch das Rückstandsproblem, Wenn die Pyrolyse unter einer
Temperatur durchgefahrt wird, die unter dem Ascheschmelzpunkt liegt, dann fällt
ein das Grundwasser gefährdender, auslaugbarer Rückstand an. Wird sie hingegen unter
Hochtemperatur betrieben, dann führt zwar der flüssige Rückstandsabzug zur Bildung
einer glasigen oder kristallinen Schlacke, die nicht aualaugbar ist. Bei der Hochtemperaturpyrolyse
gehen aber verschiedene Schadstoffe und Metalle in einen gasförmigen Zustand über.
Im Zuge der Gaswäsche gelangen diese Stoffe dann ins Waschwasser, sodaßs an die
Stelle einer umweltbelastenden Luftemission eine ebenso schadliche Verunreinigung
der Gewäeser tritt.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die vorstehend behandelten
Nachteile anderer Verfahren zu vermeiden und ein Verfahren zu schaffen, das ohne
Inanspruchnahme konventioneller Brennstoffe wie 01 oder Kohle durchgeführt werden
kann, das sieh für sämtliche der eingangs aufgeführten Brennstoffe eignet und mit
dem auch verschiedene Brennstoffe gleichzeitig der Pyrolyse unterworfen werden können.
Das vorzuschlagende Verfahren soll mit kurzer Verweilzeit durchgeführt werden können,
umweltschädliche Emissionen vermeiden, keine zusätzlichen Abwasserprobleme schaffen,
soll zu einem nicht auslaugbarnt ale Baustoff verwendbaren Rückstand führen und
daneben auch die Möglichkeit offen lassen, den bei der Pyrolyse
der
Trockensubstanz von Ablaugen anfallenden festen Aückstand als Aktivkohle zu verwer-ten
oder die rockensubstanz unter Verzicht auf Gasgewinnung einer anderweitigen Verwartung
zuzuführen.
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Die Erfindung hat sich des weiteren die Aufgabe gestellt, eine zur
Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen, die relativ geringe
Abmessungen und mit A,usnahme der Brennstoffzufuhr und des Rückstandsabzugs in der
heissen Zone keine beweglichen Teile aufweist, mit relativ geringen Kosten zu erstellen
und zu unterhalten ist und mit der auch bei relativ geringem Brennstoffdurchsatz
eine wirtachaftliche Gasgewinnung gewährleistet ist.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs geschilderten
Art, dadurch gekennzeichnet, dass die der Pyrolyse zu unterwertenden Stoffe vor
dem Einführen in einen Reaktor unter Verwendung von Rauchgasen, die bei einer Verbrennung
eines Teils der Stoffe anfallen, in einer Trockenkammer getrocknet werden, dass
feste Stoffe vor dem Einführen in die TrocKenkammer feinstzerkleinert und flüssige
Stoffe vor dem Einführen in die Trockenkammer bis auf einen Trockensubstanzgehalt
von ca 35 bis 55 ffi eingediokt werden, dass aus Stoffen verschiedenartiger Beschaffenheit,
wie unterschiedlichem Heizwert und/oder unterschiedlichem spezifischen Gewicht,
durch Vermischen der Stoffe ein weitgehend homogener Brennstoff geschaffen wird,
dass der Brennstoff vor dem Einführen in den Reaktor erhitzt wird, das die Pyrolyse
unter Verwendung eines auf oa 6000C erhitzten Dampfes durchgeführt wird, dass die
bei der Pyrolyse anfallenden festen Rückstände in die Verbrennung eingebunden werden
und diese unter Hochtemperatur mit flüssigem Ascheabzug und anechliessender Granulierung
oder Temperung der Schlacke geführt wird, dass Trocknung, Pyrolyse
und
Verbrennung in einer Wirbelschicht erfolgen, und dass Trocknung, Pyrolyse und Verbrennung
in einem kontinuierlichen Prozess durchgeführt werden.
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Das erlindungsgemässe Verfahren ist ferner dadurch gekennzeichnet,
dass die Verweilzeit des Brennstoffes im Reaktor kurz ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Pyrolyse
unter einem geringen ueberdruck durchgeführt wird.
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Ein weiteres Kennzeichen besteht darin, dass vor dem Feinstzerkleinern
der festen Stoffe nichtbrennbare Bestandteile aus den festen Stoffen ausgesondert
werden.
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Nach einer weiteren Ausbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass
die anfallenden Rauch- und Pyrolysegase nach Verlassen der entsprechenden Kammern
mittels Staubabacheidern gereinigt werden, dass die Staubabscheider mit Warmeaustauschern
verbunden sind und dass der für die Rauchgase bestimmter Wärmeaustauscher der Erhitzung
der Verbrennungsluft auf ca 400 - 600°C und der für die Pyrolysegase bestimmter
Wärmeaustauscher verzugsweise der Erhitzung der aus der Trocknung abgezogenen Brüden
auf ca 600°C dient.
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Die Erfindung sieht ferner vor, dass das Einführen der Brennstoffe
in die entsprechenden Kammern unter Verwendung von tangential angeordne ten und
mit einer geringen Neigung nach oben versehenen Eindrehschnecken erfolgt.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass das Einführen
der Rauchgase in dis Trockenkammer, des
HeiSsdampfea in den Reaktor
und der Verbrennungsluft in die Verbrennurgskammer unter Verwendung tangential angeordne
t'r und mit einer geringen Neigung nach oben verseltener Ober- und Unterdüsen erfolgt.
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Die Erfindung sieht ferner vor, dass der Abzug des Brennstoffes aus
der Trockenkammer und der Abzug des sich am Boden des Reaktors bildenden festen
RückBtarldes unter Verwendung von Austragsschnecken erfolgt, die an der tiefsten
Stelle des nach unten gewölbten Bodens angeordnet sind.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Pyrolyse unter einem solch hohen Druck durchgeführt wird, dass das erzeugte
Gas in flüssigem Zustand entsteht.
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Eine weitere Ausbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass das Eindicken von Zellstoffablaugen und anderen kohlenstoffhaltigen Lösungen
unter Verwendung der bei der Trocknung anfallenden Brüden und/oder unter Verwendung
der Abwärme der Pyrolysegase oder Verwendung von Dampf erfolgt, der unter Ausnutzung
der fühlbaren Wärme der Pyrolysegase gewonnen wurde, dass die Trocknung der eingedickten
Lösung und die Pyrolyse der gewonnenen Trockensubstanz nicht zusammen mit anderen
Stoffen durchgeführt wird und dass die Trocknung ausschliesslich unter Verwendung
der Rauchgase erfolgt, die bei der Verbrennung eines anderen Teils der Stoffe anfallen.
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Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin,
dass kalkhaltige Pyrolyserückstände in die
Verbrennung eingebunden
werden und hierdurch eine wesentliche Verringerung des Ascheschmelzpunktes und damit
eine Verringerung der Korrosionsanfälligkeit der mit der Verbrennung in Zusammenhang
atehenden Stahlteile erfolgt.
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diene weitere Ausbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass bestimmte, in der Trockensubstanz enthaltene Substanzen, wie Schwefel im Zuge
der Pyrolyse in einem bestimmten Temperaturbereich ausgesondert oder im Zuge der
Gaswäsche abgezogen und wiederverwendet werden.
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Nach einer weiteren Ausbildung des Verfahrens ist es möglich, dass
der sich am Boden des Reaktors bildende Rückstand abgezogen und als Aktivkohle verwendet
wird.
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Eine weitere Ausbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Behandlung
von Lösungen auf die Trocknung beschränkt wird und die gewonnene Trockensubstanz
abgezogen und anderweitig als Fliessmittel bei Kohlenfeuerungen, als Ausgangsmaterial
für chemische Erzeugnisse, als Viehfutter oder dergleichen verwendet wird.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass zur Verarbeitung feater Stoffe eine mit einem nach unten gewölbten Boden und
einem Deckel versehene zylindrisch oder quadtratisch gestaltete Trockenkammer, ein
birnenförmig gestalteter und keramisch ausgekleideter Reaktor und eine zylindrisch
o;t er quadratisch gestaltete Verbrennungskammer, sowie Einrichtungen zum Mischen,
Erhitzen und Dosieren der Brennstoffe,und Einrichtungen zum Reinigen der Gase und
Wärmeaustauscher vorgesehen aind, die durch Rohrleitungen miteinander verbunden
sind, dass zur Verarbeitung pastöser Stoffe eine
Vorwärmeeinrichtung
und zur Verarbeitung flüssiger Stoffe eine weitere mit einer Eindampfeinrichtung
verbundene Trockenkammer vorgesehen ist, wobei der Reaktor ausschliesslich der Pyrolyse
der Ablaugentrocke@@substanz und die Verbrennungskammer ausschliesslich der Verbrennung
der Pyrolyserückstände und solcher Brennstoffe dienen, die nicht aus der Trockensubstanz
der flüssigen Stoffe bestehen.
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D-lle von der Erfindung getroffene Anordnung, feste Stoffe feinst
zu zerkleinern und vor Beginn der Pyrolyse zu trocknen, eröffnet die Möglichkeit,
Stoffe von unterschiedlichem Heizwert und unterschiedlichem spezifischen Gewicht
zu mischen und auf diesem Wege einen ballastarmen und weitgehend homogenen Brennstoff
zu schaffen, auf den die Wirbelschichttechnik angewandt werden kann. Diese Technik
führt, wie aus der Behandlung von Kohle bekannt, zu einem scnnellen Kornzerfall,
Erschliessung ständig neuer Oberflächen, einem schnellen und gleichmässigen Wärmeaustausch
und damit auch zu einer kurzen Verweilzeit des Brennstoffes im Reaktor.
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Diese Vorzüge geatatten auch bei relativ begrenzten Abmessungen des
Reaktors einen relativ hohen Brennstoffdurchsatz und führen damit gegenüber anderen
Verfahren zu einer wesentlichen Reduzierung des Investitionsaufwandes. Das ist unter
anderem bei der Entsorgung von Gebieten mit geringer Bevölkerungsdichte von kommunalen
Abfallstoffen von Bedeutung. So könnten nach der Erfindung Hausmüll, Klärschlamm
und auch andere Abfälle in dezentralisierten Anlagen von relativ geringen abmessungen
verarbeitet werden, was zu einer laufenden Einsparung an Transportkosten führt.
Darüberhinaus bringt die von der Erfindung vorgesehene gemeinsame Verarbeitung den
Vorteil, dass der bei Klärschlamm häufig festzustellender hohe Gehalt an nicht brennbaren
Stoffen, der ein autothermes
Verfahren ausschliesst, durch uie
Vermischung mit anderen Abfallstoffen, z.B. Hausmüll, Altreifen oder dergleichen
ausgeglichen und auf diesem Wege ein autothermer Pyrolyseprozess ermöglicht wird.
Dieser Effekt kann erfindungsgemäss auch durch Mitverwendung anderer Äbfallstoffe
herbeigeführt werden. Im übrigen ist es nach dem vorliegenden Verfahren aucn möglich,
verschiedene Stoffe in zeitlicher Aufeinanderfolge zu verarbeiten.
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Ebenso ist das erfindungsgemässe Verfahren für die Verarbeitung von
ölhaltigen, pastösen Rückstandsprodukten, z.B. Tankrückständen, Molchrdckständen
aus Pipelines, Rückständen aus Autowerkstätten und dergleichen von Vorteil. J?ür
die Verarbeitung solcher Rückstände ist bekanntlich deren hoher Gehalt an Wauser
und mineralischen Bestandteilen hinderlich. Der Gehalt an mineralischer Substanz
liegt bei solchen Schlämmen in der Regel zwischen 10 und 20 Volumenprozent. Durch
die von der Erfindung angeordnete Trocknung in der Wirbelschicht wird zunächst unter
Verwendung von Rauchgasen, die bei der Verbrennung eines Teils der zu verarbeitenden
Stoffe anfallen, das Wasser ausgeschieden und damit der Ballastgelialt reduziert,
während das Rückstandsproblem durch Einbinden der festen Rückstände in die unter
Hochtemperatur geführte Verbrennung gelöst wird. Die nach dem vorliegenden Verfahren
anfallende Schlacke ist nicht der Auslaugung unterworfen. Das gewonnene Gas kann
gespeichert und mit relativ geringem Kostenaufwand transportiert werden, sodass
die für die Beseitigung dieser umweltschädlichen Abfallstoffe aufgewandten Kosten
im allgemeinen aus dem Gaserlös gedeckt werden können.
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Die Erfindung führt auch bei der Behandlung von Zellstoffablaugen
und anderen Lösungen zu technischen und wirtschaftlichen Vorteilen. So wird es durch
die Verwendung der bei der Verbrennong von kommunalen Abfallstoffen anfallenden
Abwärme möglich, das Trocknen von Ablaugen und dergleichen ohne Inanspruchnahme
konventioneller Brennstoffe und ohne Konsumierung des in der Trockensubstanz der
Ablauge enthaltenen Heizwertes durchzuführen. Damit wird die bei anderen Verfahren
nicht gegebene Möglichkeit geschaffen, die Trockensubstanz als Viehfutter oder Rohstoff
zu verwenden oder, wie oben beschrieben, aus der Trockensubstanz ein hochwertiges
Heizgas von gleichbleibender Beschaffenheit herzustellen, das entweder allein oder
zusamen mit konventionellen Brennstoffen, zum Beispiel 01, ### ### zur Energieversorgung
des betreffenden Betriebes verwendet werden kann. Gleichzeitig führt die von der
Erwindung vorgesehene Einbindung des vorwiegend aus Kalk bestehenden Pyrolyserückstandes
in die Müllverbrennung zu einer Reduzierung des Ascheschmelzpunktes von 165000 auf
ca 130000. Auf diese Weise ist es möglich, die Asche bei einer relativ niedrigen
Temperatur flüssig abzuziehen und auf diese Weise unter Vermeidung der bei Hochtemperaturverbrennung
erhöhten Korrosionsgefahr eine nicht auslaugbare und für den Strassenbau geeignete
Schlacke von ausreichender Kornfestigkeit zu gewinnen.
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Ebenso wie die von der Erfindung angeordnete Feinstzerkleinerung und
Homogenisierung, so dient auch die zusätzlich angeordnete Erhitzung der Brennstoffe
der Beschleunigung des Kornzerfalles, der Intensivierung der Reaktion
und
der Reduzierung der Verweilzeit. Die von der Erfindung vorgesehene Einbindung des
bei der Pyrolyse anfallenden Flugstaub in die Verbrennungskammer führt wegen dessen
Kohlenstoffgehalt zwar zu einer gewissen Einbusse an Pyrolysegas. Da aber die brennbaren
Bestandteile des Flugstaubs bei der Gewinnung der erforderlichen Prozesswärme Mitverwendung
finden, wird ein Energieverlust vermieden.
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Daneben wird eine Erhöhung des Ballastgehalts im Reaktor vermieden,
was vor allem in solchen Fällen von Bedeutung ist, in denen Stoffe mit relativ geringem
Heizwert der Pyrolyse unterworfen werden sollen.
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Die von der Erfindung geschaffene enge funktionelle Verbindung zwischen
Aufbereitung, Gasgewinnung, Gewinnung der Prozesswärme und Einschmelzen aller Rückstände
zu einer nicht auslaugbaren Schlacke und ihre Anwendbarkeit auf Stoffe verschiedener
Beschaffenheit führt somit zu technisch und wirtschaftlich relevanten Vorteilen.
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Ein sich auf feste Stoffe beziehendes Ausführungsbeispiel ist in Figur
1 der anliegenden Zeichnung schematisch dargeatellt: Feste Stoffe wie Holz, Hausmüll
und dergleichen werden gegebenenfalls nach erfolgter Aussonderung unbremibarer Bestandteile
in eine Zerkleinerungsanlage 1, zu Kuchen gepresster Klärschlamm, Altreifen und
dergleichen in eine entsprechende Mat'ile 2 eingegeben.
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Anschliessend werden die Stoffe unter Verwendung von Eindrehschnecken
3 unter Druck in eine Trockenkammer 4 eingeftihrt, in der sie mittels eingedüster
Rauchgase im Wirbelbett 5 getrocknet werden. Die Oberdüsen 6 und Unterdüsen 7 sind
ebenso wie die Eindrehschnecken 3
tangential angeordnet und weisen
eine geringe Neigung nach oben auf. Die Brüden verlassen die Kammer über eine im
Deckel berindliche Ofinung d und werden, gegebenenfalls nach Nutzung ihrer Wärme,
über einen Kamin 9 abgezogen. Das getrocknete Gut wird mittels einer im Boden der
Kammer angeordneten Austragsschnecke 10 abgezogen und gelangt über eine Rohrleitung
11 in eine Dosiereinrichtung 12, die mit einer Einrichtung zum Mischen und Erhitzen
verbunden ist.
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Der für die Pyrolyse bestimmte Anteil des Trockengutes wird über eine
Rohrleitung 13 und Eindrehschneoken 3 in einen birnenförmig gestalteten und keramisch
ausgekleideten Reaktor 14 geführt und in der Wirbelschicht 15 ent- bzw vergast.
Das Pyrolysegas verlässt den Reaktor durch eine im Deckel befindliche Offnung 16
und gelangt in einen Staubabacheider 17, der zwecks Gewinnung von überhitztem Dampf
(ca 600°C) mit einem Wärmeautauscher und auch mit einem Gaswäscher verbunden ist.
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Der gewonnene Heissdampf wird über eine Rohrleitung 18 abgezogen und
mittels Oberdüsen 19 und Unterdüsen 20 unter Druck in den Reaktor 14 eingeführt.
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Die Eindrehschnecken 3, dia Oberdüsen 19 und die Untere düsen 20 sind
tangential angeordnet und weisen eine geringe Neigung nach oben auf. Der zwecks
Wiederverwendung ausgesonderte Schwefel verläßt die Vorrichtung über eine entsprechende
Rohrleitung 21. Weitere Rohrleitungen dienen dem Abzug des gewonnenen Heizgases
22 und des überschüssigen Dampfes 23. Der Abzug der Flugasche erfolgt über eine
weitere Rohrleitung 24. Der am Boden des Reaktors sich bildende feste Rückstand
wird mittels einer Austragsschnecke 10 abgezogen und, sofern er nicht als Aktivkohle
verwandt wird, über eine Rohrleitung 25 abtransportiert.
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Der zur Gewinnung der erforderlichen Prozesswärme bestimmte Anteil
des Trockengutes wird über eine Rohrleitung 26 in einen Miecher 27 getünrt und dort
mit den Pyrolyserückständen vermischt, die über Rohrleitungen 24 und 25 dorthin
gelangen. Der auf diese Weise homogenisierte Brerinstoff wird mittels Eindrehschnecken
3 in die Brennkammer 28 eingeführt. Diese ist mit einem nach unten gewölbten Boden
versehen, der eine Offnung 30 aufweist, durch die die Verbrennungsrückstände in
Form einer Schmelze abfliessen. Die Schmelze gelangt in einen Behälter 31, in dem
die Schlacke entweder durch Abschrecken mit Wasser granuliert oder durch langsames
Abkohlen in einen kristallinen Zustand überführt wird.
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Die Rauchgase werden über eine im Deckel der Brennkammer angebrachten
Oeffnung 3,2 abgezogen und gelangen in einen Staubabscheider 34, der zwecks erhitzung
der Verbrennungsluft auf ca 400°C bis 600.°C mit einem Wärmeaustauscher verbunden
ist. Die erhitzte Luft wird über eine Rohrleitung 35 abgezogen und mittels Oberdüsen
6 und Unterdüsen 7 unter Druck in die Verbrennungskammer 70 eingeführt. Der abgeschiedene
Flugstaub wird über eine Rohrleitung 36 dem Mischer 27 zugeführt und auf diese Weise
in die Verbrennung eingebunden.
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Sämtliche Düsen und Eindrehschnecken sind tangential angeordnet und
weisen eine geringe Steigung nach oben auf.
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Die Rauchgase werden über eine Rohrleitung 37 abgezogen und mittels
Oberdüsen 6 und Unterdüsen 7 unter Druck in die Trockenkammer 4 geführt. Die Rauchgase
werden mit den Brüden zusammen über die im Deckel der Trockenkammer befindliche
Öffnung d abgezogen und in den Kamin 9 geleitet.
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Ein auf pastöse Stoffe wie Olschlamm, Tankrückstände, Molchrückstände
und dergleichen ölhaltige Schlämme sich beziehendes Ausführungsbeispiel ist in Figur
2 der anliegenden Zeichnung schematisch dargestellt: Die Stoffe werden über einen
Einfallstutzen 38 in einen Wärmeaustauscher 39 eingeftihrt. Anschliessend gelangen
die erwärmten Stoffe über eine Rohrleitung und Eindrehschnecken 3 unter Druck in
eine Trockenkammer 4,in der sie unter Verwendung vun Rauchgasen, die über Oberdüsen
6 und Unterdüsen 7 unter Druck eingeführt werden, in der Wirbelschicht 5 getrocknet
werden. Die Brüden werden über eine im Deckel befindliche öffnung 8 in den Kamin
9 abgeführt.
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Das entwä. serte Gut wird über eine in dem nach unten gewölbten Boden
befindliche ustragsschnecke 10 abgezogen und gelangt über eine Rolirleitung 11 in
eine Dosiereinrichtung 12. Der für die Pyrolyse bestimmte Teil des Gutes wird über
eine Rohrleitung 13 abgezogen und gelangt über Eindrehschnecken 3 in einen birnenförmig
geatalteten und keramisch ausgekleideten Reaktor 14, in dem er in der Wirbelschicht
15 ent- bzw vergast wird. Das Pyrolysegas verlässt den Reaktor über eine im Deckel
befindliche Öffnung 16 und gelangt in einen Staubabscheider 17, der zwecks Gewinnung
von überhitztem Dampf (ca 6000C)mit einem Wärmeaustauscher und auch mit einem Gaswäscher
verbunden ist. Der gewonnene Heissdampf wird über eine Rohrleitung 18 abgezogen
und mittels Oberdüsen 19 und Unterdüsen 20 unter Druck in den Reaktor 14 eingeführt.
Die Eindrehschnecken 3, die Oberdüsen 19 und die Unterdüsen 20 sind tangential angeordnet
und weisen eine geringe Neigung nach oben auf.
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Der in dem Pyrolysegas enthaltene Schwefel wird über eine Rohrleitung
21 abgezogen. Das gereinigte Gas wird über eine Rohrleitung 22 in einen Wärmeaustauscher
39 geleitet, in dem es unter gleichzeitiger Erwärmung der noch nicht behandelten
Maste gekühlt wird. Der am Boden des Reaktors sich bildende feste Rückstand wird
durch eine Austragsschnecke 10 abgezogen und gelangt über eine Rohrleitung 25 in
einen Mischer 27. Dorthin gelangt auch der im Staubabscheider 17 anfallende feste
Rückstand 24.
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Der zur Gewinnung der Prozesswärme bestimmte Teil des entwässerten
Gutes wird über eine Rohrleitung 26 und Eindrehschnecken 3 in eine Verbrennungskammer
28 geführt, in der er unter Hochtemperatur in der Wirbelschicht 29 verbrannt wird.
Die an die Kammerwand geschleuderten Ascheteilchen fliessen über eine Öffnung 30
des nach unten gewölbten Bodens ab und gelangt in einen Behälter 31, in dem die
flüssige Schlacke entweder durch Abschrecken mit Wasser granuliert oder durch langsames
Abkühlen in einen kristallinen Zustand überführt wird.
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Die Rauchgase werden über eine im Deckel der Brennkammer befindliche
Öffnung 32 abgezogen und gelangen über eine Rohrleitung 33 in einen Staubabscheider
34, der zweck« Erhitzung der Verbrennungsluft auf circa 400 bis 6000C mit einem
Wärmeaustauscher verbunden ist. Die erhitzte Luft wird über eine Rohrleitung 35
abgezogen und mittels Oberdüsen 6 und Unterdüsen 7 unter Druck in die Verbrennungskammer
28 eingeführt.
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Der aus den Rauchgasen abgeschiedene Flugstaub wird über eine Rohrleitung
36 dem Mischer 27 zugeführt und über Eindrehschnecken 3 in die Verbrennung 28 eingebunden.
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Sämtliche Düsen und EindrehschnecKen sind tangential angeordnet und
weisen eine geringe Neigung nach oben auf.
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Die gereinigten Rauchgase werden über eine Rohrleitung 37 abgezogen
und mittels Oberdüsen 6 und Unterdüsen 7 unter Druck in die Trockenkammer 4 eingeführt.
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Ein sich auf Zellstoffablaugen und andere kohlenstoffhaltige Lösungen
beziehendes Ausführungsbeispiel is @ in Figur 3 der anliegenden Zeichnung dargestellt:
Die zu behandelnden Lösungen gelangen über einen Einfüllstutzen 40 in eine Verdampfungseinrichtung
41, in der sie unter Verwendung der bei der nachfolgenden Trocknung entstehenden
Brüden auf einen ilestutoffgehalt von circa 35 bis 55 i eingedickt werden. Die eingedickte
Lösung wird dann über eine Rohrleitung 42 und Eindre@schnecken 3 unter Druck in
eine Trockenkammer 4 geführt, in der sie in der Wirbelschicht 5 getrocknet wird.
Die Trocknung erfolgt unter Verwendung von Rauchgasen, die über Oberdüsen 6 und
Unterdüsen 7 in die Kammer eingeführt werden. Die Brüden werden über eine im Deckel
der Kammer befindliche öffnung 8 abgezogen und zur Vorkonzentration der Lösung verwandt.
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oberschssige Brüden werden über eine Rohrleitung 43 abgezogen und
einem Wärmeaustauscher 17 zugeführt, der Rest gelangt in den Kamin 9.
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Die pulverförmig anfallende Trockensubstanz wird mittels einer Austragsechnecke
10 abgezogen und gelangt in einen beheizten Zwiscnenbunker 12, in dem sie erhitzt
wird.
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Von da gelangt sie in entsprechender Dosierung über eine Rohrleitung
13 und Eindrehschnecken 3 in einen birnenförmig gestalteten und keramisch ausgekleideten
Reaktor 14, in dem sie in der Wirbelsehicht 15 der Pyrolyse unterworten ird.
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Das Pyrolysegas verlässt den Reaktor durch eine im Deckel befindliche
öffnung ib und gelangt über eine Rohrleitung in einen Flugstaubabsceider 17, de
mit einem Wärmeaustauscher und einem Gaswäscher verbunden ist. Letzterer wird über
eine aus der Vorkonzentration kommende Dampfleitung 43 gespeist. Der Wärmeaustauscher
dient der Gewinnung von überhitztem Dampf (ca 600°C), der über eine Rohrleitung
18 abgezogen und über Oberdüsen 19 und Unterdüsen 20 unter Druck in den Reaktor
eingeführt wird. kindrehschnecken 5, Oberdüsen 19 und Unterdüsen 20 sind tangential
angeordnet und weisen eine geringe Neigung nach oben auf. Der ausgesonderte Schwefel
wird zwecks Wiederverwendung über eine Rohrleitung 21 abgezogen. Das gekühlte Heizgas
verläßt den Warmeaustauscher 17 über eine Rohrleitung 2S, während der überschüssige
Dampf zwecks allgemeiner Verwendung über eine weitere Rohrleitung 23 abgezogen wird.
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Der einen relativ hohen Anteil an Kohlenstoff aufweisende Plugstaub
wird über eine Rohrleitung 24 abgezogen. Der Abzug des sich am Boden des Reaktors
bildenden festen Rückstands erfolgt über eine Austragsschnecke 10. Soweit der Rückstand
nicht als Aktivkohle Verwendung findet, wird er über eine Rohrleitung 25 abgezogen,
in einen Mischer 27 mit dem Flugstaub vermischt und mittels Eindrehschnecken 3 in
die Verbrennungskammer eingebunden.
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Die zur Trocknung verwendeten Rauchgase werden durch Verbrennung dritter
Abfallstoffe gewonnen. Feste Stoffe wie Holz, Hausmüll und dergleichen werden, gegebenenfalls
nach erfolgter Aussonderung unbrennbarer Bestandteile, in eine Zerkleinerungsanlage
1, zu Kuchen gepresster Klärschlamm, Altreifen und dergleichen in eine entsprechende
Mühle 2
eingegeben. Anschliessend werden die Stoffe unter Verwendung
von Eindrehschnecken 3 unter Druck in eine Trockenkammer 4 eingeführt, in der sie
mittels eingedüster Rauchgase im Wirbelbett 5 getrocknet werden. Die Oberdüsen 6
und Unterdüsen 7 sind ebenso wie die Eindrehschnecken 3 tangential angeordnet und
weisen eine geringe Neigung nach oben auf. Die Brüden verlassen die Kammer über
eine im Deckel befindliche Öffnung 8 und werden, gegebenenfalls nach Nutzung ihrer
Wärme, über einen Kamin 9 abgezogen. Das getrocknete Gut wird mittels einer im Boden
der Kammer angeordneten Austr«chnecke 10 abgezogen und gelangt über eine Rohrleitung
11 in eine Dosiereinrichtung 12, die mit einer Einrichtung zum Mischen und Erhitzen
verbunden ist. Das auf diesem Wege homogenisierte und erhitzte Trockengut wird anschliessend
über eine Rohrleitung und Eindrehschnecken 3 in eine Verbrennungskammer 28 geführt
und unter Hochtemperatur in der Wirbelschicht 29 verbrannt. Die an die Wandung geschleuderten
Ascheteilchen fliessen an der Wandung nach unten und gelangen über eine in dem unten
gewölbten Boden befindliche Offnung 30 in einen Behälter 31, in dem sie durch Abschrekken
mit Wasser granuliert oder durch langsames Abkühlen in einen kristallinen Zustand
überführt werden.
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Die Rauchgase werden über eine im Deckel der Kammer befindliclie öffnung
32 abgezogen und gelangen über eine Rohrleitung 33 in einen Flugstaubabscheider
34, der zwecks Erhitzung der Ver@rennungsluft auf 400°C bis 600°C mit einem Luftvorwärmer
verbunden ist. Die erhitzte Luft gelangt über eine Rohrleitung 35 zu den Oberdusen
6 und Unterdüsen 7 und wird über diese unter Druck in die Verbrennungskammer eingeführt.
Der feste Rückstand wird über eine Rohrleitung 36 in den Mischer 27 geleitet. Die
gereinigten Rauchgase gelangen über andere Rohrleitungen 37 in die Trockenkammern
4. Der
aus den Rauchgasen abgeschiedene Flugstaub wird über eine
Rohrleitung 36 dem Mischer 27 zugeführt und zusammen mit den anderen festen Rückständen
in die Verbrennung eingebunden. Die an der Verbrennungskammer angebrachten Eindrehschnecken
und Düsen sind tangential angeordnet und weisen eine geringe Neigung nach oben auf.