-
Anlage zur pyrolytischen Zersetzung von Abfallstoffen Die Erfindung
betrifft eine Anlage zur pyrolytischen Zersetzung von Abfallstoffen umfassend eine
langgestreckte Retorte mit einer Verbrennungskammer zur Erwärmung der Retortenkammer
von außen, sowie Einrichtungen zur Entfernung pyrolytisch zersetzten Materials (im
folgenden Koks genannt) am unteren Ende der Retortenkammer.
-
In einer bekannten Anlage der oben erwähnten Art zur Behandlung von
u.a. Haushaltsabfällen wird eine aufrechtstehende Retorte aus einem feuerfesten
keramischen Material verwendet. Der Abfall wird durch ein Einfüllrohr am oberen
Ende der Retorte eingetragen und bewegt sich von dort unter der Einwirkung der Schwerkraft
nach unten durch die Retorte. Gleichzeitig erfolgt wegen der indirekten Erwärmung
eine Entgasung, und es bildet sich Koks.
-
Unterhalb des unteren Endes der Retorte ist ein Wasserbad mit einer
der Entfernung des Kokses nach dessen Abkühlung durch das Wasser dienenden Fördereinrichtung
angeordnet.
-
Bei der Verwendung einer sich bis unterhalb des unteren Endes der
Retorte erstreckenden Fördereinrichtung wird eine auf dem Förderer ruhende Kokssäule
gebildet, die innerhalb der Retorte das zu zersetzende Material abstützt.
-
Wegen des Reibungswiderstandes zwischen dem Material in der Retorte
und der Retortenfütterung sowie wegen häufig vorkommendes Inhomogenitäten in dem
zu ersetzenden Material, können in der Retorte Brücken, die sogenannten Hänger gebildet
werden, die vorübergehend die Bewegung des Materials nach unten durch die Retorte
verhindern.
-
Falls nach der Entstehung eines solchen Hängers fortdauernd Koks
vom Boden der Retorte entfernt wird, können im Inneren der Retorte große Hohlräume
gebildet werden. Dies kann dazu führen, daß bei der Zersetzung des Materials der
erwähnten Hänger große Mengen von stark erhitztem Koks direkt in das Wasserbad hinabstürzen.
Solche Abfälle verursachen eine sehr kräftige momentane Dampfbildung von explosionsartigem
Charakter, die eine Gefahr sowohl für die Bedienungspersonen als auch für die Anlage
darstellt. Es besteht somit ein dringender Bedarf, eine Austragvorrichtung zu schaffen,
durch die derartiges plötzliches Abstürzen von stark erhitztem Koks vermieden wird.
-
Aus Rücksicht auf die Wärineüberragungsverhältnisse im Abfallmaterial
und damit auf die Behandlungskapazität der Anlage werden die Retorten stets mit
relativ langgestrecktem Querschnitt, d.h. mit relativ großem Unterschied zwischen
Länge
und Breite ausgebildet. Um optimale Betriebsbedingungen zu
erzielen, muß achergestellt werden, daß sich das Abfallmaterial mit im wesentlichen
gleichbleibender Geschwindigkeit über die gesamte länge der Retorte nach unten bewegt,
weil sonst Probleme7 - wie eine ungenügende Entgasung - an Stellen, an denen die
Bewegung des Abfallmaterials schneller als vorgesehen erfolgt, sowie die Gefahr
eines Festbrennens von Schlacke an der Retortenwandung an Stellen gegeben ist, an
denen die Wanderung des Materials nach unten langsamer erfolgt. Da die Wanderung
des Abfallmaterials ausschließlich davon abhängt, wie der Koks am Boden der Retorte
entfernt wird, ist es die Aufgabe der Austragvorrichtung, diese gleichmäßige Austragung
über die gesamte Länge der Retorte zu sichern.
-
Andererseits darf eine Austrageinrichtung jedoch nicht die Bewegung
des Materials nach unten und aus der Retorte behindern, weil die Leistung der Anlage
von der Geschwindigkeit abhängt, mit der voll zersetztes Material vom unteren Ende
der Retorte entfernt werden kann.
-
Schließlich soll eine AustEgvorrichtung den Durchlauf verhältnismäßig
großer Schlackenklumpen oder Gegenstände, z.B.
-
Metallgegenstände gestatten, die in dem in die Retorte eingetragenen
Material enthalten sein müssen; Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht
darin, eine Austragvorrichtung zu schaffen, die diese Forderungen er-! füllt.
-
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgeinäße Anlage gelöst, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß sie am unteren Ende der Retortenkammer ein antreibbares
Zellenrad aufweist, das um um eine zur Inngsachse der RetoXenkammer im wesentlichen
senkrechte
Achse rotierbar angeordnet ist.
-
Die Verwendung eines Zellenrades als Austragvorrichtung bringt den
Vorteil, daß dl e die Austragsgeschwindigkeit innerhalb von weiten Grenzen durch
Regelung der Drehzahl des Zellenrades reguliert werden kann, und daß das Zellenrad
den Durchlauf von verhältnismäßig großen Klumpen oder Gegenständen gestattet Durch
die Anordnung des Zellenrades am unteren Ende der Retortenkammer werden plötzliches
Abstürzen von größeren Koksmengen in das Wasserbad und die dadurch verursachten
kräftigen Dampfexplosionen sowie unbeabsichtigtes Leeren der Retorenkammer vermieden.
-
Ein Zellenrad stellt eine Konstruktion dar, die selbst bei den am
unteren Ende der Retorenkaininer herrschenden ziemlich rauhen Temperaturbedingungen
funktionsfähig bleibt. Das Zellenrad ist vorzugsweise in einem unterhalb der Retorenkammer
ausgebildeten Gehäuse aus Metallplatten untergebracht, wobei das untere Ende des
Gehäuses sich bis unter die Wasserober- erfläche eines unterhalb der Retorte angeordneten
Wasserbads erstreckt. Dadurch wird ein gasdichter Abschluß der Retorte erzielt,
und Staubprobleine werden beseitigt. Die Stirnwände des Gehäuses können erfindungsgemäß
mit einem oder mehreren Schaugläsern versehen sein, durch die man das Material während
dessen Bewegung nach unten in Richtung auf das Zellenrad zu beobachten kann.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage
ist das Zellenrad zwischen Stirnplatten angeordnet, deren Abstand voneinander größer
ist als die Länge des darüber gelegenen Teils der Retortenkammer. Dadurch wird eine
Auflockerung
des Kokses während dessen Bewegung in Richtung auf das das Zellenrad zu und damit
eine verbesserte Möglichkeit, die zu Austragsgeschwindigkeit regeln/können, erzielt.
-
Der Bereich, in dem das Zellenrad angeordnet ist, wird erfindungsgemäß
an der einen Seite durch eine schwenkbar aufgehängte Platte begrenzt, die in ihrer
normalen Stellung an das Zellenrad gepreßt gehalten wird.
-
Durch die Verwendung einer solchen Platte wird ermöglicht , daß -
falls extrem goße Klumpen oder Gegenstände aus der Retorte ausgetragen werden sollen
- eine wesentliche Erweiterung des Durchlaufquerschnittes erfolgen kann.
-
Die Platte wird z.B. durch eine einstellbare Hebelvorrichtung in
Anlage an dem Zellenrad gehalten. Es kann jedoch auch eine federbelastete Platte
verwendet werden.
-
Während des Betriebes der Anlage wird das Zellenrad langsam gedreht,
wodurch bei normalem Betrieb eine vollständige Auffüllung seiner Kammern erzielt
wird, bevor diese die Schlakkenzone verlassen haben. Dadurch wird erzielt, daß das
Abfallmaterial gleichinäßig und langsam durch die Retortenkammer nach unten wandert,
so daß eine gleichmäßige Zersetzung erfolgt.
-
Durch die gleichinäßige fortschreitende Austragung von Koks wird außerdem
erreicht, daß in der Retortenkammer keine zu hohen Temperaturen mit daraus folgender
Gefahr des Festbrennens von Schlacken entstehen.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung eingehender
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch
eine bevorzugte Ausführungsform der Anlage nach der Erfindung, und Fig. 2 einen
zur Schnittansicht nach Fig. 1 senkrechten Längsschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte
Anlage.
-
Die in der Zeichnung gezeigte Anlage umfaßt eine schacht förmige
Retorte 1 aus einem feuerfesten keramischen Material.
-
Die Retorte 1 ist von einer Verbrennungskammer 2 umgeben, die eine
Einfüllöffnung 3 für Brennstoff und ein Austrittsrohr 4 für Abgase besitzt.
-
Die Retorte 1 ist an ihr ein oberen Ende mit einem Einfüllrohr 5
versehen. Am unteren Ende der Retorte 1 ist in einem Gehäuse 6 ein um eine hcizontale
Achse rotierbares Zellenrad 7 mit nicht gezeigten Antriebsorganen angeordnet. Das
Gehäuse 6 hat ,an einer Seite eine Erweiterung 8, in welcher eine in der Normalstellung
durch eine einstellbare Hebeleinrichtung 11 an das Zellenrad 7 gepreßte, schwenkbar
angelenkte Platte 10 unterhalb einer schräg gestellten Abschirmplatte 9 angeordnet
ist.
-
Unterhalb des mit Schaugläsern 12 versehenen Gehäuses 6 ist eine
Bodenwanne 13 angeordnet, die mit Fördereinrichtungen 14 und 15 versehen ist, durch
die aus dem Gehäuse ausgetragene feste Materialien aus der Bodenwanne 13 gefördert
werden können Die Bodenwanne 13 ist mit Wasser gefüllt, dessen Oberfläche sich in
einer Ebene befindet, die höher als der untere Rand des Gehäuses 6 liegt.
-
Während währen des Betriebes der beschriebenen Anlage werden Abfallstoffe
durch das Einfüllrohr 5 eingeführt und bewegen
sich unter der Einwirkungder
erz Schwerkraft nach unten durch die Retorte 1, in welcher sie unter der Einwirkung
der Wärme pyrolytisch zersetzt werden, die bei der Verbrennung des durch die Öffnung
3 in die Verbrennungskammer 2 eingeführten Brennstoffes erzeugt wird, während die
Verbrennungsprodukte über das Austrittsrohr abgeführt werden. Nachdem es in Koks
umgewandelt worden ist, verläßt das Material die Retorte 1 und gelangt in das Gehäuse
6 hinab, in welchem Material durch die langsame Rotation des Zellenrades 7 vom unteren
Ende der säulenförmigen Koksmasse entfernt wird und in die Bodenwanne 13 hinabfällt.
-
In der Bodenwanne erfolgt eine plötzliche Abkühlung des Kokses und
danach wird der Koks mittels der Fördereinrichtungen 14 und 15 aus der Bodenwanne
gefördert. Da der untere Teil des Gehäuses 6 in das Wasser in der Bodenwanne 13
hineinragt, wird der untere Teil der Retorte 1 gasdicht abgeschlossen. In dem Falle,
daß größe Schlackenklumpen oder große nicht umgewandelte Gegenstände, z.B. Metallteile
nicht von den Kammern des Zellenrades 7 aufgenommen werden können, kann ein vergrößerter
Durchlaufquerschnitt dadurch geschaffen werden, daß die Platte 10 vom Zellenrad
7 abgeschwenkt wird. Da die Platte 10 in der Erweiterung 8 des Gehäuses 6 angeordnet
ist, wird der vergrößerte Durchlaufquerschnitt kein Abrutschen der Kokssäule verursachen,
und es besteht somit keine Gefahr eines Abstürzens von größeren Koksmengen mit darauf
folgender Dampfexpiosion.