DE2635920A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die pyrolyse von abfall - Google Patents

Description

(HTENMNW^UE ""BROSE^DKa BROSE 0-8023 München-Pullach, Wiener Str. 2, Tel (089) 7 93 30 71, Telex 5212147 bros d; Cables: «Patentibus» München

Diplom Ingenieure

11667 - 97-0-76 £* ¹⁰* ^Au«^{ust 1976}

OCCIDENTAL PETROLEUM CORPORATION, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Kalifornien, USA, 1Ο8β9 Wilshire Boulevard, Los Angeles, Kalifornien, 90024, USA

Verfahren und Vorrichtung für die Pyrolyse von Abfall

Die vorliegende Erfindung betrifft die Wiedergewinnung von wertvollen Stoffen aus industriellen und öffentlichen Quellen; eine Ausführungsform der Erfindung betrifft die Pyrolyse von organischen festen Abfällen.

Die Verwendung von Abfällen aus öffentlichen und industriellen Quellen, wie Müll, Kehricht, Küchenabfall, tierische Abfälle, landwirtschaftliche Abfälle und Abfälle der Kunststoffverarbeitung, wird rasch ein immenses Problem. Die Kosten der Verwertung stehen beispielsweise an dritter Stelle hinter denen des Unterrichtswesens und Verkehrswesens als öffentliche Ausgaben in den USA.

ORIGINAL NMffiü

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Es wird angenommen, daß jede Person in den USA 2 bis 3 kg (4- bis 6 pounds) Abfall/Tag erzeugt und daß der industrielle Ausstoß etwa 2,5 kg (5 pounds) fester Abfall/Person und Tag entspricht. Bisherige Methoden der Abfallmassenverwertung, wie die Auffüllung von Gruben, fallen zunehmend weg, während andere Methoden, wie die Verbrennung, kostspielig sind und zu Luftverunreinigungsproblemen führen.

Eine große Menge des Abfalls, der gegenwärtig beseitigt wird, enthält Produkte, die unmittelbar in die Wirtschaft zurückgeführt werden können, oder Produkte, in die der Abfall zur Rückführung in die Wirtschaft überführt werden . kann. Unmittelbar rückführbare Bestandteile stellen die j verschiedenen vorliegenden Metalle, wie Aluminium und Stahl!, und Glas dar. Meistens kann die organische feste Abfall- I fraktion einer Flash-Pyrolyse als einer Arbeitsweise unter-i worfen werden, die von der Wiedergewinnung der unmittelbarrückführbaren anorganischen Fraktion und irgendeines organischen Anteils unabhängig ist, der als Pulpe gewonnen wird. Flash-Pyrolyse liefert Kohle, Pyrolyseöl und Gase als; Produkte.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verfahren zur Wiedergewinnung von wertvollen Stoffen aus festem Abfall ^l vorzusehen, die bei einer Ausführungsform die Pyrolyse des , organischen Anteils umfassen, und ferner Methoden und Vorrichtungen zur Kontrolle und Durchführung dieser Verfahren ; vorzusehen. ;

Eine erste Ausführungsform der Erfindung sieht ein Kreis- ; laufverfahren (loop process) zur Pyrolyse organischen festen Abfalls vor, bei dem man kontinuierlich feinteiligen orga- ! nischen festen Abfall mit maximalen Teilchenabmessungen von: kleiner als 25 mm (1 inch) pyrolysiert, indem man den fein-' teiligen organischen festen Abfall mit einer feinteiligen j Wärmequelle zusammenbringt und mit einem Trägergas, das

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hinsichtlich der Produkte der Pyrolyse nicht nachteilig reaktiv ist, durch eine Flash-Pyrolysezone unter turbulenten Strömungsbedingungen eine Zeitlang führt, die zum Pyrolysieren des organischen festen Abfalls zu Kohle, Pyrolyseölen und Gasen ausreicht, wobei man in der Flash-Pyrolysezone einen Betriebsdruck oberhalb des Atmosphärendrucks und eine Betriebstemperatur im Bereich von 315 ⁰C (600 ⁰F) bis zur Einführungstemperatur der feinteiligen Wärmequelle in die Pyrolysezone aufrechterhält; eine fluidisierte Mischung aus Trägergas, feinteiliger Wärmequelle, Kohle, Pyrolyseölen und Gas aus der Flash-Pyrolysezone abzieht; die feinteilige Wärmequelle und die Kohle von der fluidisierten Mischung abtrennt und die abgetrennte feinteilige Wärmequelle und die Kohle in einer ersten Teilchensammeizone sammelt, in der man die Teilchen in einem dichten fluidisierten Zustand hält; von der ersten Teilchensammeizone eine dichte fluidisierte Mischung aus der feinteiligen Wärmequelle und der Kohle durch einen ersten senkrecht angeordneten Wirbelbettschenkel (fluidized leg) abzieht, der an eine erste Feststofftransportleitung angeschlossen ist, die mit einem Kohlebrenner verbunden ist, wobei die Teilchen in dem ersten Wirbelbettschenkel an seiner Basis einen statischen Druck vorsehen, der größer als der Betriebsdruck eines Kohlebrenners mit Feststoffwirbelbett ist (fluidized solids char burner); die abgezogene feinteilige Mischung durch die erste Feststofftransportleitung zum Kohlebrenner führt; mindestens einen Teil der Kohle in dem Wirbelbett-Kohlebrenner decarbonisiert und eine feinteilige Wärmequelle bei einer Temperatur bildet, die zumindest für die Zufuhr zur Pyrolysezone ausreicht; die gebildete feinteilige Wärmequelle vom Kohlebrenner mit Feststoffwirbelbett abtrennt und einen Teil der gebildeten feinteiligen Wärmequelle in einer zweiten Teilchensammeizone sammelt; und von der zweiten Teilchensammeizone feinteilige Wärmequelle in einen zweiten senkrecht angeordneten Wirbelbettschenk'el abzieht, der mi einer zweiten Feststofftransportleitung verbunden ist, die an die Flash- ,

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Pyrolysezone angeschlossen ist, und die Pyrolysezone aufrechterhält, wobei man unter Wirbelbettbedingungen die abgezogene feinteilige Wärmequelle zur Flash-Pyrolysezone transportiert, wobei die Höhe der feinteiligen statischen Quelle im zweiten Wirbelbettschenkel ausreicht, um einen statischen Druck an der Basis des zweiten Wirbelbettschenkels aufrechtzuerhalten, der größer als der Betriebsdruck der Flash-Pyrolysezone ist.

Bei der Flash-Pyrolysestufe der erfindungsgemäßen Verfahren! kann der feinteilige feste organische Abfall aschebildende ! anorganische Bestandteile enthalten. Das Trägergas ist nichit in nachteiliger Weise hinsichtlich der Pyrolyseprodukte reaktiv. Die Pyrolysezone wird bei einer Temperatur im Bereich von etwa 315 ⁰G (600 ⁰F) bis zur Einführungstemperatur der feinteiligen Wärmequelle in die Pyrolysezone gehalten, wobei bevorzugte Temperaturen im Bereich von etwa 315 °C (600 ⁰F) bis etwa 1 100 ⁰C (2000 ⁰F) bzw. unterhalb der Sintertemperatur der Asche liegen, wenn Asche einen Teil der feinteiligen Wärmequelle ausmacht. Vorzugsweise liegt die Pyrolysetemperatur im Bereich von 480 ⁰C (900 ⁰F) bis 735 ⁰C (1 350 ⁰F). Um die Wirbelbettdichte zu optimieren, wenn Asche verwendet wird, soll die Asche zumindest zu 90 ⁰A kohlenstofffrei sein.

Bei der Pyrolysestufe liegt der feste organische Abfall in Form diskreter Teilchen mit einem Durchmesser bzw. einer größten Abmessung von weniger als 25 mm (1 inch) und vorzugsweise einer Größe von kleUoLfeF'-".- -; - - als etwa 5 Ma(US-Standard), insbesondere kleiner als 8 Maschen '

ι vor. Die feinteilige inerte Wärmequelle, bei der es sich um Kohle und/oder Asche handelt, besitzt zum leichteren Massentransport und zur leichteren Wärmeübertragung auf den organischen festen Abfall, der der Pyrolyse unterliegt, vorzugsweise eine Teilchengröße im Bereich von 10 bis 2000 jüm, insbesondere jedoch überwiegend von mehr als etwa 20 jim.

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Obgleich irgendein Gas, das. gegenüber den Produkten der Pyrolyse nicht nachteilig ist, als Trägergas sowohl für den j ': organischen festen Abfall als auch die feinteilige Quelle ^l verwendet werden kann, verwendet man vorzugsweise aus J Zweckmäßigkeitsgründen im Verfahren Gase, bei denen es sich: um Nebenprodukte des Pyrolyseverfahrens selbst handelt. ; Die Hauptbestandteile der Gase stellen die Oxide des Kohlenjstoffs dar. '

: Die Verweilzeit während der Pyrolyse beträgt im allgemeinen! weniger als 10 see, vorzugsweise 0,1 bis 2 see und insbeson-j-

; dere 0,1 bis 1 see. Die Verweilzeit im Kohlebrenner beträgt!

' gleichfalls im allgemeinen weniger als 10 see, vorzugsweise! 0,1 bis 2 see und insbesondere 0,2 bis 0,4 see, wenn Kohle | als Wärmeträger zurückgeführt werden muß. Man bevorzugt j längere Verweilseiten, wenn Asche als Wärmeträger verwendet ι wird. Die bevorzugte Verweilzeit für Asche liegt im Bereich, von etwa 0,3 "bis etwa 10 see. In jedem Fall ist es erwünscht, das COp/CO-Verhältnis im ausströmenden Gas zu optimieren. ϊ

Das Gewichtsverhältnis der feinteiligen Wärmequelle zum organischen festen Abfall, der in die Pyrolysezone eingeführt■ wird, variiert in Abhängigkeit von der Temperatur der fein-! : teiligen Wärmequelle und der Temperatur, die für die Pyro- i : lysezone gewünscht wird. Um die erforderlichen Temperaturen: zu erzielen, werden etwa 2 bis etwa 20, vorzugsweise etwa ; 4 bis etwa 6 Gew*-Teile der feinteiligen Wärmequelle je Ge-■ j wichtsteil des zuvor zerkleinerten organischen festen Ab- ;. falls in die Pyrolysezone eingeführt. Die Pyrolyse resul- !

tiert aus dem Erhitzen des festen Abfalls hauptsächlich ; durch Feststoff/Feststoff-Wärmeübergang,wobei ein gewisser ι Feststoff/Gas/Feststoff-Wärmeübergang auftritt. Dazu sind ; turbulente Strömungsbedingungen erforderlich. Die Eeynolds-

Strömungsindexzahlen überschreiten daher 2000, wobei oft \ ■ Reynolds-Zahlen oberhalb 50 000 angewendet werden. Im ver- i engten Hals eines gewünschten Pyrolysereaktors können die Reynolds-Zahlen 100 000 betragen.

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Ein integriertes Gesamtverfahren zur Wiedergewinnung von
wertvollen Stoffen, die in festem Abfall enthalten sind,
bei dem die Pyrolyse nur eine Stufe darstellt, umfaßt eine Kombination von Stufen.

So wird gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung
ein Verfahren zur Wiedergewinnung von wertvollen Stoffen, ^: die in festen Abfallmaterialien enthalten sind, unter Einschluß von organischen Bestandteilen, Eisenmetallen, Nichteisenmetallen und Glas vorgesehen, bei dem man in Kombina- j tion stufenweise zuerst das feste Abfallmaterial zerklei- ; nert; magnetisch metallisches Eisen von dem zu Beginn zer- _: kleinerten Abfallmaterial abtrennt, so daß ein im wesentli-: chen von metallischem Eisen freies zerkleinertes festes Ab-i fallmaterial zurückbleibt; das im wesentlichen von metalli-* schem Eisen befreite zerkleinerte feste Abfallmaterial in ;

eine im wesentlichen organische Fraktion und eine im wesentlichen anorganische Fraktion durch einen elutrierenden
Strom eines Gases nach oben durch das im wesentlichen von
metallischem Eisen befreite zerkleinerte feste Abfallmaterial klassiert; durch einen Teilchengrößenuntersehied
(particle size differential) die im wesentlichen anorganische Fraktion in eine erste glasreiche anorganische Fraktion und eine Nichteisenmetall-Fraktion auftrennt; ferner
die erste glasreiche anorganische Fraktion zerkleinert und • von der zerkleinerten ersten glasreichen anorganischen
Fraktion Teilchen einer Größe im Bereich entsprechend etwa
20 bis etwa 325 Maschen isoliert; die Teilchen aus der glasreichen Fraktion mit einer Teilchengröße im Bereich entsprechend etwa 20 bis 325 Maschen einer Schaumflotation
in Gegenwart einer förderlichen Menge eines Flotiermittels
für Glas unterwirft und eine Schwemmasse (float) aus im
wesentlichen Glas und einem anorganischen Rest bildet; das
Glas aus der Schwemmasse wiedergewinnt; die im wesentlichen organische Fraktion trocknet und die getrocknete Fraktion ^!

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zerkleinert und die zerkleinerte getrocknete im wesentlichen organische Fraktion einer Flash-Pyrolyse unterwirft, indem man die organische Fraktion, eine feinteilige Wärmequelle und ein Trägergas zusammenbringt, das nicht in nachteiliger Weise "bezüglich der Pyrolyseprodukte reaktiv ist, und die resultierende Kombination unter turbulenten Strömungsbedingungen durch eine Flash-Pyrolysezone, die man bei einer Temperatur im Bereich von 315 tds 1 100 ⁰G (600 bis 2000 ⁰F) hält, durch die Strömung der feinteiligen Wärmequelle führt und einen Pyrolyseproduktstrom bildet, der Kohle, die feinteilige Wärmequelle, Gase und kondensierbare Pyrolyseöle enthält; eine Mischung aus Kohle und der feinteiligen Wärmequelle abtrennt, so daß ein verbleibender Pyrolyseproduktstrom resultiert; Pyrolyseöle aus dem verbleibenden Pyrolyseproduktstrom kondensiert; und die Mischung aus Kohle und feinteiliger Wärmequelle mindestens einer partiellen Oxydation in Gegenwart einer Sauerstoffquelle in einem Kohlebrenner unterwirft und durch Entkohlen mindestens eines Teils der Kohle die feinteilige Wärmequelle zum Einsatz in die Pyrolysezone bildet.

Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Nichteisenmetalle-Fraktion einem wandernden Magnetfeld unterworfen, um Nichteisenmetalle aufzuarbeiten bzw. anzureichern und wiederzugewinnen und einen organischen Rest abzutrennen, der als Teil der organischen Fraktion verarbeitet wird.

Die im wesentlichen organische Fraktion, die beim ersten Klassierungsvorgang gebildet wird, wird getrocknet und zu einer Teilchengröße vorzugsweise kleiner als

etwa 5 Maschen und insbesondere kleiner als 8 Maschen zerkleinert und einer Flash-Pyrolyse unterworfen.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird die getrocknete im wesentlichen organische Fraktion vor einer weiteren Zerkleinerung einer Klassierung unterworfen, um die organische Fraktion zu konzentrieren und eine zweite

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überwiegend anorganische Fraktion zu bilden. Die getrocknete zweite überwiegend anorganische Fraktion wird weiter zu einer glasarmen anorganischen Fraktion, die verworfen wird, und einer glasreichen Fraktion klassiert, die nach dem Entgasen mit dem Glas vereinigt wird, das dem Schaumflotieren unterliegt. Das Klassieren wird dadurch erreicht, daß man die Teilchen in eine Vibration versetzt und gleichzeitig einen nach oben gerichteten Gasstrom einleitet, der die Teilchen etwas anhebt. ,

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der . Erfindung umfaßt ein Mittel, um zu Beginn die Teilchengröße des einzusetzenden festen Abfallmaterials auf eine Größe zu' reduzieren, die auf die Abtrennung durch Klassieren des festen Abfalls in im wesentlichen anorganische und im we- '■ sentlichen organische Fraktionen abgestimmt ist. Dieser Vorgang umfaßt üblicherweise eine Zerschnitzelung, da (wie vorstehend ausgeführt wurde) die Teilchengröße ziemlich groß ist. Nach dem Tlittel zum ersten Zerkleinern des Abfallmaterials wird ein Magnetseparator vorgesehen, um metallisches Eisen vom zuvor zerkleinerten organischen Abfall zu entfernen.

Um die überwiegend anorganischen bzw. organischen Fraktionen zu bilden, wird ei: Elutriermittel vorgesehen, vorzugsweise ein Zickzack-Klassiermittel, wobei der nach oben ge- . richtete Strom eines Gases zur Bildung von überwiegend organischen und anorganischen !Fraktionen führt. _;

ι Für die überwiegend anorganische Fraktion wird ein Mittel '" zum Abtrennen von Teilchen durch einen Teilchengrößenunter- : -schied . vorgesehen, typischerweise eine Trommelmühle. Mit diesem Mittel werden die glasreiche Fraktion und die Hicht-j eisenmetalle-Fraktion gebildet. ' I

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Die glasreiche fraktion wird in ein System zur Glasgewinnung geführt, das eine Vorrichtung zum Schaumflotieren von Glas umfaßt. Die Vorrichtung besteht aus einem Mittel zur Verminderung der Teilchengröße des Glases auf einen Teilchengrößenbereich, der an ein Schaumflotieren angepaßt ist, .das in Verbindung mit Flotierzellen betrieben wird, um die Glas-Schwemmasse zu bilden und in den Zellen das Flotiermittel vom gewonnenen Glas abzuwaschen.

Zur Verarbeitung der Nichteisenmetall-Fraktion ist ein Mittel vorgesehen, um die Masse von Feststoffen auf ein Fördersystem aufzutragen, das die Teilchengeschwindigkeit stufenweise erhöht, um die Teilchen auszubreiten. Ein Linearmotor induziert ein wanderndes Magnetfeld, das Nichteisenmetalle vom Fördersystem abzieht und einen organischen Rest zurückläßt. ■ =

Zur Behandlung der im wesentlichen organischen Fraktion ist ein Mittel zum Trocknen und ein Mittel zum weiteren Zerkleinern der getrockneten organischen Fraktion auf eine Teilchengröße ■· kleiner -als 5 Maschen vorgesehen.

Ferner ist ein Flash-Pyrolysereaktor mit einem Mittel vorgesehen, um getrocknete zerkleinerte organische Materialien, die feinteilige Wärmequelle und das Trägergas unter turbu- . lenten Strömungsbedingungen einzuführen.

Zur Bearbeitung des Produktstromes aus der Pyrolyse werden . Zyklonseparatoren zur Abtrennung von Kohle und feinteiliger· j Wärmequelle vom resultierenden Pyrolyseproduktstrom als

auch ein Mittel angewendet, um die gewonnene Mischung aus j Kohle und feinteiliger Wärmequelle zu einem Kohlebrenner zurückzuführen, um den Kohlenstoff in der Kohle vollständig oder teilweise zu verbrennen und eine feinteilige Wärme- ; quelle zum Zurückführen in die Pyrolysezone zu bilden. Fer- : . ner ist ein Mittel zum teilweisen Abkühlen des austreten- , den Gasstromes der Pyrolyse vorgesehen, um Pyrolyseöle zu ι kondensieren und einen verbleibenden Gasstrom abzutrennen,

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der als Transportgas und als trocknendes G-as im Verfahren · ; verwendet wird oder an die Atmosphäre entweicht.

j Y/enn die überwiegend organische Fraktion nach dem Trocknen

; und vor dem Zerkleinern zur Bildung einer zweiten Glasfrak-

tion bearbeitet wird, die einem Schaumflotieren unterworfen j

j wird, wird ein lufttisch verwendet. j

j Gemäß einer anderen Ausführungsform sieht die Erfindung eine Vorrichtung zur Verwendung bei der Pyrolyse von organischem . festen Abfall vor, die folgendes umfaßt: Einen Pyrolysereaktor mit einem Einlaß zur Aufnahme von feinteiligem organisehen festen Abfall und einen Einlaß zur Aufnahme einer . feinteiligen Viarmequelle; ein Mittel zum Transportieren

von feinteiligem organischen festen Abfall und einer feinteiligen Wärmequelle durch den Pyrolysereaktor unter turbu-■ lenten Strömungsbediügungen für eine Zeitspanne, die zum Pyrolysieren des organischen festen Abfalls zu Kohle, Pyrolyseölen und Gasen ausreicht, wobei der Pyrolysereaktor einen Einlaß aufweist, in dem ein vorgegebener Druck herrsch ein Mittel zum Abtrennen der feinteiligen Wärmequelle und der Kohle von den Pyrolyseölen und dem Gas; einen ersten Sammelbehälter mit einem Auslaß, der oberhalb der Basis des Behälters und unter- dem mittleren Niveau der feinteiligen Wärmequelle und der Kohle angeordnet ist, die in dem Behälter vorliegen; ein Mittel zum. Eintragen der abgetrennten feinteiligen Wärmequelle und der Kohle in den ersten Sammelbehälter; einen Kohlebrenner mit einem Einlaß zur Aufnahme von Kohle und feinteiliger Wärmequelle aus dem ersten Sammelbehälter; eine erste Transportleitung, die den Auslaß des ersten Sammelbehälters mit dem Einlaß des Kohlebrenners verbindet; ein Mittel zum Einleiten eines Transportgases in die erste Transportleitung, um die abgetrennte feinteilige Wärmequelle und die Kohle vom ersten Sammelbehälter zum Kohlebrenner zu leiten; ein Mittel, um die abgetrennte feinteilige Wärmequelle und die Kohle durch

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den Kohlebrenner in Gegenwart von Sauerstoff eine Zeit lang zu leiten, die zur Bildung der feinteiligen Wärmequelle ausreicht, die durch den Pyrolysereaktor geleitet wird, wobei der Kohlebrenner einen Einlaß aufweist, in dem ein vorgegebener Druck herrscht; einen zweiten Sammelbehälter mit einem Auslaß an der Basis des Behälters; ein Mittel zum Eintragen mindestens eines Teils der gebildeten feinteiligen Wärmequelle in den zweiten Sammelbehälter; eine zweite Transportleitung, die den Auslaß des zweiten Sammelbehälters mit dem Einlaß des Pyrolysereaktors verbindet; ein Mittel zum Einleiten eines nicht nachteilig reaktiven Transportgases in die zweite Transportierung, um die feint eil ige Wärmequelle vom zweiten Sammelbehälter zum Pyrolysereaktor zu leiten; ein erstes Mittel, um einen höheren Druck am Auslaß des ersten Sammelbehälters als der vorgegebene Druck am Einlaß des Kohlebrenners einzustellen, um einen Rückfluß durch die verbindende Transportierung zu verhindern; und ein zweites Mittel, um einen höheren Druck am Auslaß des zweiten Sammelbehälters als der Druck am Einlaß des Pyrolysereaktors einzustellen, um einen Rückfluß durch die verbindende Transportleitung zu verhindern.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Wiedergewinnung von anorganischen wertvollen Stoffen, die in festen Abfällen enthalten sind, und die Pyrolyse der organischen Bestandteile. Bei den Hauptprodukten handelt es sich um Kohle, Pyrolyseöle, Glas, Nichteisenmetalle und metallisches Eisen. Ferner wird eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgesehen.

Weitere Merkmale dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden nachstehend beschrieben. Es ist klar, daß die Erfindung auch bestimmte Kontrollmethoden, die besonders auf das Verfahren und die Vorrichtung anwendbar sind, wie sie vorstehend beschrieben wurden, und eine Vorrichtung betrifft, die zur Durchführung bestimmter Stufen des vorstehend besprochenen Gesamtverfahrens brauch-

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bar ist.

Kachstehend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 ein Schema des Gesamtverfahrens der Erfindung;

Figuren 2 und 3 Einzelheiten des Abfall-Aufarbeitungs- und -Klass iervorgangs;

Figur 4- Einzelheiten der Herstellung des Pyrolyseeinsatzmaterials;

Figur 5 den Pyrolysevorgang;

Figuren 6 und.7 Einzelheiten des Pyrolyseöl-GewinnungsVorgangs;

Figuren 3, 9 und 10 Einzelheiten des Glas-Gewinnungsvorgangs ;

Figuren 11, 12, 13 und 14 Einzelheiten des Nichte isenmetall-GewinnungsVorgangs;

Figur 15 Einzelheiten eines bevorzugten Pyrolysereaktors; und

Figur 16 Einzelheiten einer Vorrichtung zur Regulierung der Teilchengröße der Wärmequelle.

Zuerst wird das Gesamtverfahren allgemein auf Basis der Gesamtvorgänge besprochen, worauf eine Beschreibung der Einzelheiten 3edes Hauptvorgangs und der dafür verwendeten Vorrichtung folgt.

Die Zeichnungen sind zusammen und nacheinander im Hinblick auf ein Verständnis der Aufeinanderfolge der Vorgänge des erfindungsgemäßen Verfahrens zu betrachten.

A. Definitionen

Im vorliegenden Zusammenhang und in Verbindung mit den beschriebenen verschiedenen Arbeitsvorgängen bezeichnet der Ausdruck "Zerkleinern" irgendeine physikalische Art der Größenverminderung, wozu Zerhacken, Zerbrechen, Zerreißen,

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Zerschnitzeln und Zermahlen durch eine geeignete Vorrichtung zählen.

Unter dem Ausdruck "Klassieren" wird irgendein Vorgang verstanden, "bei dem Teilchen durch Dichte- und/oder Teilchengrößenunterschiede getrennt werden. Die Methoden, die hauptsächlich angewendet werden, stellen das Elutrieren, d.h. Anheben durch einen nach oben gerichteten Gasstrom, und das Sieben dar.

Der Ausdruck "organischer fester Abfall" bezeichnet den überwiegend organischen Teil, der nach der groben Abtrennung der anorganischen Bestandteile vom eingesetzten Abfall zurückbleibt. Infolge der vielen Zerkleinerungsvorgänge, die die grobe Abtrennung begleiten, liegen in der organischen festen Abfallfraktion einige anorganische feste sehr feine Fraktionen'vor. Bei diesen sehr feinen Fraktionen handelt es sich überwiegend um Glas. Die anorganischen Stoffe werden außer verlorengehender oder entfernter Flugasche in eine feinteilige feste Wärmequelle oder "Asche" übergeführt, die beim Entkohlen des kohlenstoffhaltigen festen Rückstands der Pyrolyse gebildet wird, wie nachstehend beschrieben wird.

Die "organischen" Bestandteile der organischen festen Abfälle enthalten Gellulosematerialien, Kunststoffe, Kautschukmassen (rubber stock) und tierischen Abfall. Der Ausdruck "Gellulosematerialien" schließt beispielsweise Papier, Holz- bzw. Baumschnitzel und -borke, Sägemehl, Ernteabfälle, pflanzliche Abfälle und Abfälle der Fruchtverwertung ein. Zu "Kunststoffen" gehören weggeworfne Haushaltskunststoffe als auch der Abfall industrieller Kunststoffherstellungs- und verarbeitungsverfahren. "Kautschukmassen" umfaßt Reifenabfall "Tierische Abfälle" umfaßt beispielsweise Haushaltsabfall, Schlachthausabfalle, Abfälle der Geflügelverarbeitung und Dünger.

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Fach einer allgemeinen Mischung diverser Abfallmaterialien kann nach einer groben Abtrennung von im wesentlichen anorganischen Stoffen der organische feste Abfall nach dem Trocknen bis zu dem Ausmaß, das zur Vorbereitung der Pyrolyse erforderlich ist, die folgende typische Analyse zeigen:

	Tabelle 1	Gew.-%
Bestandteil		92,29
organische Stoffe		0,38
Metalle		1,69
Glas		2,02
andere anorganische	Stoffe	3,62
Wasser

Die Metalle, das Glas und andere anorganische Stoffe bilden die "Asche".

Wenn der organische feste Abfall pyrolysiert wird, wird eine Mischung aus einem kohlenstoffhaltigen festen Rückstand der Pyrolyse, der im vorliegenden Zusammenhang als "Kohle" bezeichnet wird, Pyrolyseölen und Gas gebildet. Das Gas enthält Trägergas und Gase der Pyrolyse. Das Gas besteht (auf Trockenbasis) hauptsächlich aus Oxiden des Kohlenstoffs und Wasserstoffs.

Der kohlenstoffhaltige feste Rückstand der Pyrolyse bzw. die "Kohle" enthält verbrennbare Stoffe, die ihrer Natur nach fcohlenstoffhaltig kind und deren Hauptbestandteil Kohlenstoff ist, in inniger Mischung mit feinteiligen anorganischen Stoffen. Der kohlenstoffhaltige feste Rückstand der Pyrolyse kann in Abhängigkeit von der Abfallquelle etwa 50 bis etwa 70 fi anorganische Stoffe enthalten, wobei der Rest seiner Natur nach kohlenstoffhaltig ist, d.h. hauptsächlich Kohlenstoff, und etwas gebundener Wasserstoff und Sauerstoff vorliegen. Die Schüttdichte der Kohle beträgtca-EBbis 200 kg/ m⁵ (5,5 bis 12,5 lbe/cu ft). _:

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Die anorganische feste Wärmequelle "bzw. "Asche", die beim Entkohlen der Kohle gebildet wird, besitzt im Gegensatz zur Kohle selbst eine Schüttdichte im Bereich von etwa 880 bis 1120 kg/nr⁵ (55 bis 70 lbs/cu ft). Infolge ihrer harten, glasartigen Natur ist sie eine ideale feinteilige Wärmequelle, die leicht innerhalb des Verfahrens selbst gebildet wird. Die Asche besitzt eine Sintertemperatur im Bereich von etwa 760 bis etwa 925 ⁰G (1400 bis 1700 ⁰F) und eine Teilchenbzw. Grundmaterialdichte (skeletal density) von etwa 24-00 kg/nr (150 lbs/cu ft). Wenn die Asche als Wärmequelle verwendet wird, wird eine große Menge "Flugasche" entfernt.

Die gebildeten "Pyrolyseöle", die ihrer Natur nach in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des verarbeiteten Abfallmaterials und den angewendeten Pyrolysebedingungen variieren, sind einzigartig. Sie können gekennzeichnet werden als oxydierte, komplexe organische Flüssigkeiten, die typischerweise bis zu 40 % und in einigen Fällen bis zu etwa 90 % in Wasser, Säuren oder Basen löslich sind. Die Löslichkeit in polaren organischen Lösungsmitteln, wie Glycerin, ist begrenzt; die Pyrolyseöle sind in nicht-polaren organischen Lösungsmitteln relativ unlöslich, beispielsweise in Dieselöl, Tetrachlorkohlenstoff, Pentan, Decan, Benzol, Tduol und Hexan. Trotz ihrer Nichtmischbarkeit können die PyrolyseÖle jedoch nach und nach mit verschiedenen Heizölen (Nr.6) gemischt und vermischt werden, beispielsweise mit Bunker C. Die Verbrennungsstabilitat der Mischung ist etwa die gleiche wie die von Heizöl allein.

Ein typisches Beispiel für die Element ar analyse des Pyrolyseöls ist das, das nach der Pyrolyse von Abfallmaterial erhalten wird, das etwa 70 % Cellulosematerial enthält. Das Öl, das auf diese Weise erhalten wird , enthält etwa 40 bis etwa 60 % Kohlenstoff, etwa 5 bis etwa 10 % Wasserstoff, bis zu etwa 2 % Stickstoff und etwa 20 bis etwa 40 % Sauerstoff. Die empirische Formel, die am besten der Pyrolyseölanalyse-entspricht, ist CcHgO₂. Das spezifische Gewicht

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liegt im Bereich, von etwa 1,1 bis etwa 1,4.

Unter dem "in nicht nach.tefl.iger Weise reaktiven" Trägergas wird ein Gasstrom verstanden, der im wesentlichen keinen freien Sauerstoff enthält, wobei irgendwelche Reaktionen, die zwischen dem Gasstrom und den Pyrolyseprodukten auftreten, diese nicht beeinträchtigen. Das Gas kann jedoch mit den Pyrolyseprodukten reagieren, um ihren Wert zu steigern.

B. Gesamtverfahren

Figur 1 gibt schematisch das Gesamtverfahren zur Wiedergewinnung von wertvollen Stoffen aus festem Abfallmaterial wieder. Abfall, der in eine Abfallaufnahme und einen Klassiervorgang 100 eingeführt wird, kommt zu einer Abfallwägestation 113 und wird nach dem Wiegen zu einer Abfallagergrube 114 geschickt und/oder unmittelbar in das Verfahren mit einem Einsatzmaterial-Förderer 119 eingesetzt. Der Abfall in der Lagergrube wird schließlich zum Einsatzmaterial-Förderer 119 zum Einsatz in das Verfahren gebracht.

Vom Einsatzmaterial-Förderer 119 wird der Abfall zu einer ersten Zerschnitzelvorrichtung 121 gebracht, wo er auf eine Größe von weniger als etwa 100 bis 75 mm (4 bis 3 inch) zerkleinert wird, um seine mögliche Auftrennung durch Klassieren in überwiegend anorganische und überwiegend organische Fraktionen zu ermöglichen.

Metallisches Eisen im Abfall wird vom zerkleinerten Abfall mit einem Magnetseparator 127 abgetrennt. Das abgetrennte metallische Eisen wird danach in einem EntζinnungsVorgang 700 vom Zinn befreit, um den Wert des abgetrennten metallischen Eisens zu erhöhen.

Die Gesamtmenge oder ein Teil des von metallischem Eisen befreiten zerkleinerten Abfallmaterials winä danach durch einen Strömungstrenner 136 zu einer I/uftklassiervorrichtung

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146 geführt. Das Abfallmaterial, das nicht unmittelbar zur Luftklassiervorrichtung 146 geführt wird, wird zu einer Lagergrube 133 transportiert, um es gegebenenfalls in der Luftklassiervorrichtung 146 einzusetzen. Die Luftklassiervorrichtung 146 klassiert das im wesentlichen von metallischem Eisen befreite zerkleinerte Abfallmaterial zu einer ■überwiegend organischen Fraktion, die durch die Leitung 151 zum Vorgang 200 geführt wird, und in eine überwiegend anorganische Fraktion in der Leitung 152 für die Vorgänge 500 und 600 mit Hilfe eines durch das Abfallmaterial nach oben gerichteten Stroms eines elutrierenden Gases. Das elutrierende Gas hebt den überwiegend organischen Teil von der überwiegend organischen Fraktion ab.

Die überwiegend anorganische Fraktion der-Leitung 152 wird zu einer Trommelmühle 155 gefördert, wo die anorganische Fraktion in drei Fraktionen aufgetrennt wird. Das zu große Material wird zu dem Einsatzmaterial-Förderer 119 der ersten Zersehnitζelvorrichtung zur weiteren Zerkleinerung und zur Trommelmühle zurückgeführt.

Die Fraktion mit großen Teilchen wird·zum Vorgang 600 zur Gewinnung von Uichteisenmetallen gefördert.

Der dritte Strom, der aus der Trommelmühle austritt, enthält die kleineren anorganischen Teilchen und überwiegend Glas, z.B. etwa 60 % Glas, was mehr als 50 $ des Glases im festen Abfall ausmacht. Dieser Strom wird zum Lagerbehälter 510 zur weiteren Verarbeitung als Teil des Glasgewinnungsvorgangs 500 gefördert, der nachstehend näher erläutert vird.

Die vorwiegend organische Fraktion der Leitung 151 wird danach zu einem Trockner 204 im Pyrolysevorgang 200 geleitet. Das Material wird bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 4 Gew.-^ oder weniger mit Hilfe eines heißen Gasstroms getrocknet. Der heiße Gasstrom kann durch Sammeln eines

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Teils äes gasförmigen KohlenwasserstoffStroms 206 gebildet werden, der aus der Pyrolyse der organischen Fraktion des festen Abfalls anfällt. Ein Zyklonseparator 220 trennt die getrocknete vorwiegend organische Fraktion vom heißen Gasstrom ab. Der heiße Gasstrom wird danach in einem Nachbrenner 450 verbrannt, um das System von dem Geruch zu befreien, den der Abfall mit sich bringt. Die getrocknete vorwiegend organische Fraktion kann danach weiter in einem Siebklassierer 224 klassiert werden, wo ein großer Teil der anorganischen Bestandteile entfernt wird, um den organischen Teil der getrockneten vorwiegend organischen Fraktion weiter zu konzentrieren. Einige feine anorganische Stoffe bleiben zurück und bilden einen Teil der Asche, die für die Pyrolyse herangezogen wird.

Die konzentrierte getrocknete vorwiegend organische Fraktion wird erneut in einer zweiten Zerschnitzelungsvorrichtung 226 auf eine Teilchengröße von kleiner als etwa 5 Maschen, vorzugsweise kleiner als etwa 8 Maschen, zerschnitzelt. Der Abfall wird danach von seinem Trägergas in einem zweiten Zerschnitzelungsvorrichtung-Zyklon 229 abgetrennt und zu einem Pyrolysereaktor-Einsatzmateriallagerbehälter 231 gefördert, um ihn gegebenenfalls im Pyrolysevorgang 300 einzusetzen. Es ist eine Zuteilungsvorrichtung 233 vorgesehen, um Klumpen aus zerkleinertem organischen Material zu zerlegen, die sich durch Zusammenpressen im Behälter 231 bilden. .

Die anorganischen Bestandteile der getrockneten vorwiegend organischen Fraktion aus dem Siebklassierer 224 werden ferner in eine glasreiche Fraktion und eine glasarme Fraktion -mit einem Lufttisch 250 klassiert. Nach dem Abtrennen des leichteren Anteils der glasarmen Fraktion kann der leichtere 4nteil zur Pyrolyse herangezogen werden, während der Rest zum Auffüllen von Gruben' verwendet wird. Jedes leichte Material, das vom I-ufttisch 250 durch Luft abgehoben wird, wird im Lufttisch-Zyklon 256 abgetrennt und gleichfalls

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zum Reaktoreinsatzmaterial-Lagerbehälter 231 geführt und wird ein Teil des organischen Anteils des Pyrolyseeinsatzmaterials.

Die glasreiche Fraktion der anorganischen Bestandteile wird in einem Glasanlage-Einsatzmaterialbehälter 274 zur weiteren Verarbeitung im GlasgewinnungsVorgang 500 gelagert.

Für den Pyrolysevorgang 300 wird die getrocknete vorwiegend organische Fraktion aus dem Reaktoreinsatzmaterial-Lagerbehälter 231 entnommen und mit einem Schraubenförderer durch die Zuteilungsvorrichtung 233 geführt, die alle großen Klumpen zerbricht, die sich während-der Lagerung gebildet haben. Der zerschnitzelte Abfall wird danach von einem Trägergasstrom 304 aufgenommen. Das Trägergas ist nicht in nachteiliger Weise hinsichtlich der Pyrolyseprodukte reaktiv; zweckmäßigerweise handelt es sich um einen Teil des Gases, das bei der Pyrolyse des organischen Materials anfällt.

Die vorwiegend organsiche Fraktion wird danach zum Pyrolysereaktor 305 geführt, wo sie in Gegenwart des Trägergases und einer feinteiligen Wärmequelle pyrolysiert wird, die Kohle, Asche, die durch Entkohlen der Kohle gebildet wurde, und Mischungen daraus enthält. Die feinteilige Wärmequelle sieht die Wärmemenge vor, die für die Pyrolysereaktion benötigt wird. Torzugsweise wird die Asche, die beim Entkohlen von Kohle anfällt, als feinteilige Wärmequelle verwendet.

Der Strom 317, der aus dem Reaktor austritt, enthält Kohle, feinteilige Wärmequelle und Dämpfe mit einem Gehalt an kondensierbarem Pyrolyseöl. Die Kohle und die feinteilige Wärmequelle werden vom Dampf in den drei Reaktorzyklonen 318, 319 und 321 abgetrennt, die in Reihe geschaltet sind. Die Kohle und die feinteilige Wärmequelle, die durch den ersten Reaktorzyklon 318 und den zweiten Reaktorzyklon 319

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abgetrennt wurden, werden in einem Abstreifer 322 gesammelt, j Es werden restliche Kohlenwasserstoffe von der Kohle und dem feinteiligen Material im Abstreifer 322 durch einen nach oben gerichteten Strom eines nicht in nachteiliger Weis reaktiven fluidisierenden Abstreifgases abgezogen.

Die Kohle wird danach zumindest teilweise in Gegenwart einer Sauerstoffquelle, wie beispielsweise Heißluft, der Leitung 351 aus dem Nachbrenner 450 oxydiert. Das feinteilige Material, das aus dem Kohlebrenner 354 ausfließt, wird von seinem Trägergas in den Zyklonen 359 und 361 abgetrennt, die in Reihe geschaltet sind, und in einem Aschepuffergefäß 363 gesammelt (ash surge hopper). Mindestens ein Teil des feinteiligen Materials im Puffergefäß wird durch die Leitung 304 als feinteilige Wärmequelle zum Pyrolysereaktor 305 zurückgeführt. Das ausströmende Gas wird - nachdem mitgenommenes feinteiliges Material durch eine Geschwindigkeitsverminderung abgetrennt wurde - durch den Nachbrenner geführt, um einen Teil der Energie zum Erhitzen der Heißluft zu liefern, die in den Kohlebrenner 354 eingeführt wird. Überschüssige Asche und Kohle im Aschepuffergefäß 363 werden zum Vertrieb gesammelt.

Die feinteilige Kohle, die im dritten Reaktorzyklon 321 entfernt und in einem Feinmaterial-Schacht 331 gesammelt wird, wird gleichfalls zum Vertrieb gewonnen oder zum Auffüllen von Gruben verwendet. Irgendwelches vom Gas mitgenommenes feinteiliges Material kann im nachbrenner 450 verbrannt werden.

Das Pyrolyseöl wird vom Gae im Ölgewinnungsvorgang 400 durch Abkühlen in einer Abschreckstufe 403 abgetrennt, wonach ein Dekantieren des gewonnenen Pyrolyseöls in einem Dekanter 412 folgt. Das dekantierte Öl wird in einem oder in mehreren Öllagerbehältern_/460 zum Vertrieb als Energiequelle oder zum weiteren Raffinieren zum Entfernen von Chemikalien gesammelt.

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Restliches Öl und vvassertrop.E"en, die vom dekantierten Kohlen-ΐ-wasserstoffgas mitgerissen werden, werden in einem Trockner j 451 gewonnen. Das Gas wird danach durch einen oder durch mehrere Kompressoren 472 komprimiert und mindestens ein Teil des komprimierten Gases wird dazu verwendet, einen heißen Gasstrom einer Temperatur von etwa 260 ⁰C (500 ⁰F) vorzusehen, um die vorwiegend organische Fraktion im Trockner 204 zu trocknen; er wird durch die leitung 206 zugeführt. Mindestens ein Teil wird als Träger- und Belüftungsgas beim Pyrolysevorgang 300 verwendet. Überschüssiges Gas, das nicht für diese Zwecke verwendet wird, wird vom Nachbrenner 450 abgelassen.

Feinteiliges Material aus dem Nachbrenner 450 wird durch Filtration in einem Sackhaus 499 (baghouse) entfernt, bevor das Abgas an die Atmosphäre abgegeben wird. Das feinteilige Material, das im Sackhaus anfällt, wird zum Auffüllen von Gruben verwendet.

Gleichzeitig mit der Pyrolyse werden Glas- und Aluminiumgewinnungsvorgänge durchgeführt.

Der Glasgewinnungsvorgang 500 sieht vor, daß man zuerst eine Aufschlämmung der glasreichen Fraktion, die im Glasanlage-Einsat zmaterialbehälter 274 gewonnen wurde, in einem Aufschiämmungstank bzw. -mischer 273 herstellt und danach das Glas in einer Entfettungsstufe 517 entfettet, so daß die Glasoberfläche der Einwirkung von Flotierreagenzien ausgesetzt ist.

Das entfettete Glas wird mit der vorwiegend anorganischen glasreichen Fraktion aus dem lagerbehälter 510 der anorganischen Teilchen vereinigt. Man erhält eine Aufschlämmung einer glasreichen anorganischen Fraktion.

Der Schraubenklassierer 513 trennt durch Dichteunterschiede vorwiegend organische Materialien, die weniger dicht als

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Wasser sind, von einer dichten glasreichen anorganischen Fraktion zum weiteren Konzentrieren des Glasanteils der glasreichen anorganischen Fraktion ab. Der Strom 514, der das Material enthält, das weniger dicht als Wasser ist, wird mit einem Entwässerungssieb 581 entwässert und zum Auffüllen von Gruben verwendet. Der Abwasserstrom fließt danach zu einem magnetischen Flockenbildner 534.

Beim GlasgewinnungsVorgang wird ein Schaumflotieren angewendet. TJm Glas einer Schaumflotierung zu unterwerfen, muß das Glas eine Teilchengröße entsprechend etwa 20 bis etwa 325 Maschen aufweisen. Dazu wird die konzentrierte glasreiche anorganische Fraktion mit einer Mühle 521 zerkleinert, bis die Teilchen klein genug sind, um ein 20-Maschen-Sieb des Teilchensiebs 519 zu passieren. Alle Teilchen mit einer Teilchengröße, die kleiner als etwa 325 Maschen sind,', werden in einer zweiten Schneckengang-Klassierstufe 524 (spiral classifier stage) entfernt und zum Auffüllen von Gruben verwendet. Wasser enthaltendes restliches feinteiliges Material wird in einen Rücklaufwasser-Eindicker 591 überführt. Auf diese Weise besitzt die glasreiche anorganische Fraktion in der Leitung 526 eine Teilchengröße, die kleiner ist, als etwa 20 Maschen entspricht, und größer ist, als etwa 325 Maschen entspricht.

Zur Durchführung des Schaumflotiervorgangs wird eine ausreichende Menge eines Sammelreagenzes, vorzugsweise eines Amins, das vorwiegend Glas flotiert, zur glasreichen anorganischen Fraktion im Konditioniertank 528 zugegeben. Danach wird eine vorwiegend Glas enthaltende Fraktion durch Schaumflotieren in einer Yielzahl von Flotierzellen 541 abgetrennt, die in Reihe geschaltet sind. Es wird saures Wasser zum Glas in einem Tank 554 zugegeben, in dem gerührt wird; das Glas wird von der wässerigen Phase mit einem Filter 559 abgetrennt und als Handelsprodukt gewonnen. Der magnetische Flockenbildner 584 erhält Abwasser u.a. von den Flotierzellen 541 und dem Glasabtrennfilter 559 als auch Wasser, das Rohmaterial 514, das weniger dicht als Wasser ist, aus dem Schrauben-

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klassierer 513 mit sich führt, und Wasser aus dem Glasfilter 559. Der Hauptflüssigkeitsstrom durchläuft danach den Eindicker 591, wo ausgeflockte metallische Eisenteilchen und anderes feinteiliges Material entfernt werden. Die verbleibenden, sich absetzenden feinteiligen Materialien im Hauptflüssigkeitsstrom werden von der Flüssigkeit durch das Filter 594 abgetrennt. Das feinteilige Material wird zum Auffüllen von Gruben verwendet; klares, von Verunreinigungen freies Wasser wird im Kreislauf zurückgeführt und zum Teil verworfen.

Der Abschnitt 600 wird dazu verwendet, Aluminium und andere leitende Nichteisenmetalle von der Fraktion großer Teilchen abzutrennen, die aus der Trommelmühle 155 austritt. Das wird einfach dadurch erzielt, daß man einen Separator mit einer ersten Gruppe von Förderbändern vorsieht, die in einer Reihe angeordnet sind, um die Abfallmischung längs eines ersten Weges zu fördern, wobei jedes nachfolgende Förderband auf diesem Weg mit einer höheren Lineargeschwindigkeit als das vorhergehende Förderband betrieben wird, um die einzelnen Teilchen zu verteilen. Ein Linearmotor in Nachbarschaft zum schnellsten Förderband sieht ein wanderndes Magnetfeld vor, das die leitende Nichteisenmetall-Fraktion der Mischung auf einer Seite des Förderbandes ablenkt, wo sie zu einer zweiten Gruppe von Förderbändern geführt wird, die parallel zur ersten Gruppe angeordnet sind, sich jedoch in entgegengesetzter Richtung bewegen. Jedes nachgeordnete Band der zweiten Gruppe besitzt wiederum eine höhere Lineargeschwindigkeit als das vorhergehende Förderband der Gruppe. Ein zweiter Linearmotor in Nachbarschaft des schnellsten Förderbandes der zweiten Gruppe lenkt die leitende Metallfraktion des Materials der zweiten Gruppe von Förderbändern von der einen Seite des Förderbandes ab, wo sie gesammelt wird. Die verbleibende Fraktion wird zum Ausgangspunkt des ersten Förderbandes zur Kreislaufführung zurückgeführt. Die nichtleiten den Materialien, die aus dem System austreten, werden verworfen oder zur Pyrolyse zurückgeführt.

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Der Bereich 700 betrifft einen Vorgang zur Entzinnung von
metallischem Eisen und ist in der Technik üblich.

C. Abfallaufarbeitungs- und -klassiervorgänge

Die Fig. 2 und 3 zeigen Einzelheiten des Abfallaufnahme- und ; -klassiervorgangs 100. Ea ist ein Abfallsammellager- und -über-; führungsbereich vorgesehen, wo Kippwagen 111 oder entsprechen-! de Abfalltransporteinheiten fortlaufend eingesetzt werden, um
Abfallmaterial zur Verarbeitung abzuladen und wertvolle Stoffej wiederzugewinnen, die in ihm enthalten sind. Die Wagen werden
auf einer automatischen Wagenwaage 1 B vor und nach dem Abkip-j pen gewogen, um das Gewicht des Abfalls zu bestimmen, der in
das System eingesetzt wird. Der Abfall wird entweder in einen j Abfallagerbehälter 114 oder unmittelbar auf einen Abkippbe- J hälter-Förderer 116 gekippt, um ihn zum ersten Abfallzurichter!

121 zu transportieren. Hegenwasser und andere Flüssigkeiten
werden aus dem Bereich unterhalb des Abkippbehälter -Förderers 116 mit einer Sumpfpumpe 117 abgepumpt und gegebenenfalls ver-i worfen. Der Abfall im Lagerbehälter 114 wird zum Abkippbehäl- ■ ter-Förderer 116 mit einerAbfalltransportiervorrichtung ge- j fördert, beispielsweise mit einem über den Wagen angeordneten' Bagger 118 (overhead bucket loader). Der Abkippbehälter-Förderer 116 transportiert das Abfallmaterial zum ersten Abfall- _; zurichter-Einsatzmaterial-Förderer 119» der den Abfall in den j ersten AbfallZurichter 121 wirft.

Bei dem ersten Abfallzurichter 121 kann es sich um einen ringförmigen Mahl stein bzw. ein derartiges Mahlwerk, eine Reibemühle, Schlagmühle oder Hammermühle handeln. Hammermühlen werden bevorzugt. Der Abfallzurichter zerkleinert den Abfall unabhängig von seinem Äußeren auf eine Größe, die zum Klassieren in vorwiegend organische und anorganische Fraktionen geeignet
ist. Ss werden etwa 80 % und mehr des Einsatzmaterials des
ersten Abfallzurichters auf eine Größe von etwa 100 bis etwa
75 rom (4· bis 3 inch) oder weniger zerkleinert.

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; - 25 -

Da dieser Abfal!zurichtungsVorgang Wärme erzeugt, kann Wasser in den Abfallzurichter gesprüht werden, um zu verhindern, daß sich organisches Material im Abfall entzündet. Zusätzlich wird Luft durch den AbfallZurichter mit einem Abkühlgebläse 122 geblasen, um den Abfall abzukühlen. Diese Luft und etwas leichtes, feinteiliges Material, das beim Abfallzurichtungsvorgang anfiel, werden vom Absauggebläse 124 abgesaugt und zum Sackhaus 499 (Fig· 1) geblasen, wo die Teilchen von der Luft abfiltriert werden, bevor die Luft an die Atmosphäre abgelassen ■ wird.

Der zerkleinerte Abfall wird vom ersten AbfallZurichter 121 mit Transportförderern 125 auf einen Magnetabtrennungs-Ein- ; satzmaterial-Förderer 126 gefördert. Der Magnetseparator 127 trennt eine vorwiegend magnetische Fraktion, die beispiels-

weise aus zerkleinerten Zinndosen besteht, vom Abfall ab. Die : magnetische Fraktion wird zu einem Förderer 128 abgezweigt, der die magnetische Fraktion zu einem Aufnahmebehälter 129 ^; fördert, in dem feine organische Teilchen durch die Saugwirkung eines Unterdruckgebläses 130 abgezogen werden. Die feinen ' organischen Teilchen werden in Strömungsrichtung vor dem ^; Gebläse in einem Reinigungszyklon 13I abgetrennt und über eineü Rotaryhahn 132 zum Luftklassierer 14-6 gefördert. Das Unter- ! druckgebläse 130 fördert zum Sackhaus 499. ^Di© magnetische ■ ι Fraktion fällt durch den Boden des Aufnahmebehälters 129. der ' magnetischen Fraktion in Abkippbehälter 133·

Der zerkleinerte von metallischem Eisen befreite Abfall wird vom Einsatzmaterial-Förderer 125 der Magnetabtrennung auf einet

ι Überführungsförderer 134 geworfen, der den Abfall zum Material+ flußteiler 136 trägt, der die Gesamtmenge oder einen Teil des zugerichteten Abfalls oder überhaupt keinen zugerichteten Ab- ί fall zu einem Einsatzmaterial-Förderer 137 zur Lagerung in einem Lagerbehälter 138 für zerkleinerten Abfall leitet. Der j Rest des zerkleinerten Abfalls wird vom Einsatzmaterial-Förderer 135 des Luftklassierers zum Luftklassierer 146 gebracht«

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Der Abfall, der im Lagerbehälter 138 für den zerkleinerten Abfall lagert, wird von einem darüber angeordneten Kran 139 (overhead bucket crane) oder einer entsprechenden Vorrichtung zum Einsatzmaterial-Förderer 137 des Behälters für zerkleinerten Abfall gefördert, der in umgekehrter Richtung zum Transport zum Einsatzmaterial-Förderer für den Luftklassierer arbeitet. Der Einsatzmaterial-Förderer des Luftklassierers bringt den zerkleinerten Abfall zum Luftklassierer.

Im Luftklassierer 146 findet eine Abtrennung der zerkleinerten organischen Fraktion von der anorganischen Fraktion statt. Vorzugsweise findet die Abtrennung durch Anlegen eines Unterdrucks in Richtung auf den Auslaß des Klassierers statt, wobei;

die Saugwirkung durch ein Sauggebläse 148 hervorgerufen wird, das Luft durch den Klassierer saugt, um den größten Teil des '· feuchten organischen Materials im wesentlichen von der Gesamt-i menge des anorganischen Materials abzutrennen. Im Klassierer 14-6 ist ein Zickzack-Weg für die Teilchen und den Luftstrom vorgesehen. Der Zweck besteht darin, den Teilchen eine abbremsende/beschleunigende Taumel- bzw. Wirbelbewegung mit vielen verschiedenen Lagen zur nach oben strömenden Luft und zur nach; unten gerichteten Schwerkraft zu verleihen. Das führt zu einem! Elutrieren des organischen Einsatzmaterials, das in den Klassierer eingesetzt ist, zum Transport über die Leitung 151 zum Trockeinsatzmateri al zyklon 202, der in JPig. 4 gezeigt ist. Die Förderluft in der Leitung 151 wird zum Luftklassierer (Ansaugstelle; air classifier suction) über die Leitung 192 aus dem Trockeneinsatzmatrerialzyklon 202 zurückgeführt, wodurcjh ein geschlossener Kreislauf gebildet wird. _;

Alternativ kann die Abtrennung dadurch erfolgen, daß man ein. positives Gebläse (nicht dargestellt) verwendet und einen nachi oben gerichteten Luftstrom durch den Zickzack-Klassierer 146 bläst.

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Die vorwiegend anorganische Fraktion vom Boden des Luftklassierers wird auf einem Entleerungsförderer 153 des Luftklassierers gesammelt und zu einem Trommelmühlen-Separator 155 gebracht.

Die Trommelmühle 155 trennt die vorwiegend anorganische Fraktion in drei getrennte Fraktionen auf Basis der Teilchengröße auf: Eine Fraktion mit übergroßen bzw. sehr großen Teilchen, eine Fraktion mit großen Teilchen und eine Fraktion mit kleinen Teilchen. Die Fraktion mit übergroßen Teilchen, z.B. mit Teilchen größer als etwa 75 bis etwa 100 mm (3 bis 4 inch) wird über den Trommelmühlenförderer 161 für übergroße Teilchen zum Abfallagerungsbehälter 114 zum ersten Abfallzurichter 121 im Kreislauf zurückgeführt, um die Teilchen weiter zu zerkleinern. Die Fraktion mit großen Teilchen, beispielsweise im Bereich von 1,27 cm bis etwa 75 bis 100 mm (0,5 bis 3 oder 4 inch), die einen verhältnismäßig hohen Prozentsatz von Aluminium enthält, wird in den Nichteisenmetalle-Gewinnungsvorgang übergeführt (Fig.. 11 bis 14), in dem anfallende Nichteisenmetalle, hauptsächlich Aluminium, zum Vertrieb abgetrennt werden. Die Fraktion mit kleinen Teilchen von z.B. 1,27 cm (0,5 inch) oder weniger wird zum Lagerbehälter 518 gefördert;(Fig. 8), um im Glasgewinnungsvorgang 500 weiterverarbeitet zu werden, der nachstehend beschrieben wird.

D. Herstellung von Pyrolyseeinsatzmaterial

Fig. 4 zeigt die Stufen des Vorgangs 200 für die Herstellung von organischem Einsatzmaterial. Die vorwiegend .organische ' Fraktion, die von ihrer Transportluft im Trocknereinsatzmaterialzyklon 202 abgetrennt worden ist, ist für eine Pyrolyse ungeeignet, da sie feucht ist und typischerweise einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 30 % aufweist und die Teilchen für eine wirksame Pyrolyse zu groß sind. Um die vorwiegend organische Fraktion für die Pyrolyse herzustellen, wird ihr Feuch- j tigkeitsgehalt herabgesetzt, wobei etwas restliches anorganisches Material abgetrennt werden kannj die verbleibenden Te£- '

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chen werden weiter zerkleinert.

Zuerst wird die vorwiegend organische Fraktion über den Rotary*- hahn 203 zum Trockner 204 gebracht, wo das feuchte organische Material getrocknet wird, indem man es auf eine Temperatur von. etwa 120 ⁰C (250 ⁰F) mit einem heißen Gasstrom erhitzt, der durch das Material fließt.

Bei dem Trockner handelt es sich typischerweise um einen Rotary-Trommeltrockner, jedoch kann irgendeine der verschiedene^. Ausbildungen gewählt werden, die in der Technik üblich sind, j Der heiße Gasstrom wird in der Verbrennungskammer 205 des j Trockners 204· durch Verbrennung eines Gasstromes 206 erzeugt, j

der einen Teil des Kohlenwasserstoffgases enthält, das in j Folge der Pyrolyse des organischen Abfalls gebildet wurde. i Zusätzlich werden Naturgas als auch Heizöl aus dem Lagertank j 4-35 für abgekühltes öl (Fig. 6) verbrannt, wenn weitere Wärme-· mengen erforderlich sind. Der Sauerstoff für die Verbrennung j wird durch Luft, die durch ein Trockner-Verbrennungs-Gebläse 209 eingeblasen wird₅ und einen Luftstrom 211 zum Auffrischen ί zugeführt. Der heiße Gasstrom besitzt eine Temperatur von etwa_; 205 bis etwa 315 ⁰C (400 bis 600 ⁰F) und vorzugsweise etwa 260 ⁰C (500 ⁰F).

Steine und Metall (tramp metal) im Trockner werden in einer I · Falleitung 218 (drop leg) gesammelt und in einen Behälter 219 '' für das Metall zum Auffüllen von Gruben überführt.

Die trockene vorwiegend organische Fraktion des aus dem Trock-j ner austretenden Materials 217 wird vom trocknenden Gas im \ Zykbn 220 abgetrennt. Die trocknenden Gase werden zu einem ' Tocknerabsauggebläse 221 abgelassen, das einen Teil des Gases . zum Trockner zurückbläst und einen anderen Teil des Gases zum j Nachbrenner 450 bläst.

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Die trockene vorwiegend organische Fraktion im Zyklon wird danach über den Rotaryhahn 222 und den Förderer 223 zum Siebhaus 224 gefördert, um die größeren organischen Teilchen von allen restlichen gewinnbaren anorganischen Bestandteilen abzutrennen, beispielsweise von Glas, die einer KlassLerung im ersten Luftklassierer 114 entgangen sind, wodurch man den or- ■ ganischen Teil der vorwiegend organischen Fraktion konzentriert. Da die Dichte der anorganischen Teilchen typischerweise größer als die Dichte der organischen Teilchen ist, ist das anorganische Material, das im Luftklassierer 146 nach oben geführt wird, in der Regel kleiner als das organische Material, das nach oben geführt wird. Daher fallen vorwiegend anorgani- '. sehe Teilchen durch das Sieb. ;

Die konzentrierte organische Fraktion wird weiter in einem *

oder in mehreren zweiten AbfallZurichtern 226 auf eine Größe entsprechend etwa 5 Maschen., vorzugsweise kleiner als 8 Maschen, zerkleinert, um eine optimale Pyrolyse im Pyrolysereaktor 305 zu gewährleisten (Fig. 5)· Eine kleine Teilchengröße ist wichtig, da kleine Materialien eine große Oberfläche im Vergleich zu ihrer Masse besitzen und einer vollständigen Pyrolyse in kurzer Zeit unterliegen. Es wird ein inertes oder nicht in nachteiliger Weise reaktives Gas sum Transport des Abfalls durch den zweiten AbfallZurichter verwendet. Der zwei-_: te AbfallZurichter kann mit Wasser oder Gas gekühlt werden, falls es erforderlich ist.

Die zerkleinerte, konzentrierte vorwiegend organische Fraktion wird danach durch ein zweites Abfallzurichtungs-Gebläse 228 j zum Zyklon 229 geblasen, von dem der Abfall in den Reaktor- ' einsatzmateriallagerbehälter 231 fällt. Ein Teil des Gasstromes 232 aus dem Zyklon 229 für zerkleinerten Abfall wird dazu verwendet, daß inerte Gas beim Transportieren des Abfalls durch den zweiten Abfallmaterialzurichter 226 zu unterstützen; der Rest des Gases kehrt zum Siebhaus 224 zurück. r

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Das restliche anorganische Material, das durch das Sieh des Sie'öhauses 224 fällt, gelangt zum Rotaryhahn 24-1, der die Teilchen zum Lufttisch 250 fördert. Dieser Strom 24-9 zum Lufttisch 250 enthält typischerweise etwa 25 Gew.-% Glas auf Feststoffbasis. Der Lufttisch dient dazu, das Glas von anderem anorganischen Material abzutrennen. Ein typischer Lufttisch, der auch als Schwerkraftseparator bezeichnet wird, weist eine perforierte Plattform mit einer Reihe von Rifflungen auf, die in Längsrichtung verlaufen. Die Plattform kann in einer oder in zwei Ebenen geneigt sein.

Beim Betrieb wird das restliche anorganische Material am höchsten Punkt der Plattform aufgegeben; die Plattform wird in zwei Richtungen in Schwingungen versetzt. In einer Richtung beschleunigt der Vibrator stark, in der anderen Richtung beschleunigt der Vibrator weniger. Es können verschiedene Formen von Lufttischen verwendet werden, die in der Technik bekannt sind.

Es wird Luft durch die Perforationen.des Lufttisches 250 mit einem Lufttischgebläse 252 geblasen, um das anorganische Material leicht anzuheben. Das leichte feinteilige organische Material, das von der Luft vom Litfttischgebläse 252 mitgenommen wird, wird vom Luftstrom im Zyklonseparator 256 abgetrennt und über den Rotaryhahn 257 zum Reaktoreinsatzmateria] lagerbehälter 251 zum Einsatz in den Pyrolysereaktor geführt. Das Gebläse 251 zieht die Luft aus dem Lufttischzyklon 256 und bläst sie in den Nachbrenner 4-50.

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Das schwerere Material folgt im allgemeinen den Rifflungen über die Länge des Lufttisches und fällt am einen Ende in der Behälter 264 und wird verworfen. Dieses Abfallmaterial wird zum Auffüllen von Gruben verwendet.

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Das leichtere Material überspringt im allgemeinen die Rifflungen und fällt an der anderen Seite des Tisches entgegengesetzt zum schwereren Material herab. Der Strom 265 des leichteren Materials, das typischerweise über etwa 40 % Glas enthält, wird von dem Förderer 272 zum lagerbehälter 274 zum Einsatz in den (Jas gew inn ungs Vorgang 500 angehoben, bei dem die Hauptmenge des Glases gewonnen wird. Um diese glasreiehe Fraktion zum Glasgewinnungsvorgang zu fördern, wird es mit einer Wäge-Aufgabevorrichtung 276 zum Schlämmtank 278 gefördert, in den Wasser zugegeben wird, wodurch eine glasreiehe Aufschlämmung anorganischer Bestandteile gebildet wird. Die Aufschlämmung wird fortlaufend mit einem Tankmischer 279 gemischt. Diese Aufschlämmung wird danach mit der Pumpe 230 zum Glasgewinnungsvorgang 500 über die Leitung 283 gefördert.

Material, das auf den Lufttisch aufgegeben und nicht gleich in die schwere und die leichte Fraktion klassiert wurde, wird zum Teil zum Lufttisch 250 mit dem Förderwerk 253 zurückgeführt; der Rest wird zum Auffüllen von Gruben entnommen .

E. Pyrolyse

Fig. 5 zeigt im Detail den Pyrolysevorgang 300. Bei diesem Vorgang wird das organische feste Einsatzmaterial in die Form von Kohle, Kohlenwasserstoffgasen und Pyrolyseölen übergeführt.

Nach Fig. 5 wird die zerkleinerte, konzentrierte, getrocknete vorwiegend organische Fraktion im Reaktorlagerbehälter 231 in einer gewünschten Rate durch die Schneckenaufgabeyorrichtung 301 zur Dosiervorrichtung (nicht dargestellt) in der Leitung 303, die alle agglomerierten Teilchen zerlegt, die während der Lagerung gebildet wurden, und über den Rotaryhahn 302 in die Reaktoreinsatzmaterial-.Transportleitung 303 gefördert. Das feinteilige Einsatzma-

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terial wird von einem Trägergasstrom 304 in den Pyrolysereaktor über den Hahn 307 gefördert. Das Trägergas ist nicht in nachteiliger Weise bezüglich der Pyrolyseprodukte reaktiv. Gas aus der Leitung 308 fördert den Transport von fluidisiertem organischen Material, wenn es zum Reaktor 305 gefördert wird. Vorzugsweise ist das gesamte Gas, das im Pyrolysevorgang verwendet wird, ein Teil der Gase, die bei der Pyrolysereaktion 305 erzeugt und beim Ölgewinnungsvorgang gewonnen wurden. Es können auch andere nicht in nachteiliger Weise reaktive Gase verwendet werden.

Gleichzeitig mit der Einführung von organischem festen Abfall in den Pyrolysereaktor 305 kann auch eine feinteilige Wärmequelle mit einem Trägergas durch das senkrechte Steigrohr 309 eingeleitet werden. Bei der feinteiligen Wärmequelle handelt es sich um ein Material, das Wärme an den organischen festen Abfall abgeben kann, um seine Pyrolyse zu Gasen, Pyrolyseölen und Kohle zu bewirken. Die bevorzugte Wärmequelle ist Kohle, wobei die Asche aus der Entkohlung von Kohle eine besonders bevorzugte Wärmequelle ist, da sie relativ abriebfrei ist und eine hohe Schüttdichte besitzt, wodurch die Höhe des Wirbelbettschenkels bzw. des Standrohres 382 (fluidized leg, standpipe) wesentlich im Hinblick auf einen kontinuierlichen Betrieb ohne Rückfluß bei den angewendeten DruckunterscMeden vermindert wird.

Der Pyrolysereaktor 305 wird in Abhängigkeit von der Temperatur und der Art der feinteiligen Wärmequelle bei einer Temperatur von etwa 315 ⁰C (600 ⁰P) bis zur Eintrittstemperatur der feinteiligen Wärmequelle betrieben. Die Reaktortemperatur wird im wesentlichen durch die feinteilige Wärmequelle aufrechterhalten. Die Pyrolyse läuft in erster linie mit einer Verflüssigung unterhalb etwa 760 ⁰C (1400 ⁰F) und einer Vergasung bei Temperaturen oberhalb 760 ⁰G (1400 ⁰F) ab. Wenn Kohle die Wärmequelle ist, liegt die Reaktortemperatur im Bereich von etwa 315 bis etwa 1100 ⁰C (600 bis 2000⁰F). Wenn Asche allein oder zum Teil

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die Wärmequelle ist, wird der obere Temperaturgrenzwert durch die Schmelztemperatur der Asche vorgegeben, die typischerweise im Bereich von etwa 775 bis 790 ⁰C (1425 bis H50 ⁰P) liegt. Wenn also Asche, die bevorzugte Wärmequelle, verwendet wird, ist eine Betriebstemperatur im Bereich von 315 bis 760 ⁰C (600 bis 14-00 ⁰P) erforderlich. Die bevorzugten Pyrolysetemperaturen liegen zwischen etwa 430 bis etwa 735 ⁰C (900 bis 1350 ⁰P). Erforderlichenfalls kann die Pyrolysetemperatur durch die Zugabe von Wasser geregelt werden, das mit dem organischen Einsatzmaterial zugegeben wird.

Im Pyrolysereaktor 305 läuft der Wärmeübergang in erster Linie nach einem Pest/Pest-Strahlungsmechanismus ab, wobei eine gewisse Pest/Gas/Pest-Konvektion und ein gewisser Übergang durch Wärmeleitung stattfinden. Im allgemeinen beträgt die Einsatztemperatur des organischen festen Abfalls etwa 38 ⁰C (100 ⁰P). Das bevorzugte Trägergas für den organischen festen Abfall und die feinteilige Wärmequelle ist das Gas, das bei der Pyrolyse des organischen festen Abfalls anfällt.

Die Pyrolyse tritt bei einer gewissen Temperatur zwischen der Temperatur der feinteiligen Wärmequelle, die in den Pyrolysereaktor 305 eingeführt wird, und der Temperatur des Einsatzmaterials ein. Pur eine maximale Ausnutzung der feinteiligen Wärmequelle sollte sich die Temperatur des Trägergases für die feinteilige Wärmequelle der der feinteiligen Wärmequelle annähern.

Das Gas, das zum Transport des feinteiligen Einsatzmaterials verwendet wird, wird zum Teil durch mehrere ausgerichtete Düsen 312 eingeleitet, die sich von der Trägergasleitung 510bLsindie· Krümmung 334 unterhalb des Schieberventils 333 des Standrohres 332 erstrecken. Düsen 313 ragen in den Gasstrom längs der Winkelsteigleitung 345 um die transportierten Teilchen zur senkrechten Steigleitung 309 zu fördern. An diesem Punkt wird ein zweites Transportgas durch

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die Düse 314 zugegeben, das die letzte Förderkraft vorsieht, um die festen Teilchen bei hohen Strömungsraten zum Pyrolysereaktor 305 anzuheben.

Der nominelle Betriebsdruck des Pyrolysereaktors 305 beträgt etwa 570 bis 620 mmHg (11 bis 12 psig). Die Yerweilzeit während der Pyrolyse beträgt im allgemeinen weniger als 10 see, vorzugsweise 0,1 bis 2 see undinsbesondere etwa 0,2 bis 1 see. Das Gewichtsverhältηis der feinteiligen Wärmequelle zum organischen festen Abfall variiert in Abhängigkeit von der Temperatur der feinteiligen Wärmequelle und der Temperatur, die im Pyrolysereaktor 305 gewünscht wird. Im allgemeinen werden etwa 2 bis etwa 20, vorzugsweise etwa 4 bis etwa 6 Gewichtsteile der feinteiligen Wärmequelle je Gewichtsteil des zerkleinerten organischen festen Abfalls in den Pyrolysereaktor 305 eingesetzt. Um eine innige Mischung zu erzielen, sind eine turbulente Strömung des feinteiligen Einsatzmaterials und seines Transportgases erforderlich. Die Reynolds-StrSmungsIndexzahl überschreitet daher 2000, wobei Reynolds-Zahlen oberhalb 100 000 oft angewendet werden.

Die Feststoffe in dem aus dem Reaktor austretenden Strom 317 werden vom Dampf in den drei Reaktorzyklonen 318, und 321 abgetrennt, die in Reihe geschaltet sind. Der erste Zyklonseparator 313 wird in erster Linie zum Abtrennen von gröberen Teilchen vom Gasstrom verwendet. Der zweite Zykionseparator 319 wird zum Abtrennen der feineren Teilchen vom Gasstrom verwendet. Die/meiste Kohle und praktisch alle Asche werden vom Gas im ersten und zweiten Zyklon abgetrennt Die Teilchen des ersten Zyklons 318 und des zweiten Zyklons 319 fallen in den verjüngten Abschnitt 320 des Abstreifers 322, der eine bevorzugte Temperatur im Bereich von etwa 480 bis etwa 595 ⁰O (900 bis 1100 ⁰F) aufweist.

Der Abstreifer 322 dient sowohl als Abstreifer als auch als Kohleschacht, in dem Kohle angehäuft wird. Das Abstreifgas, das durch die leitung 343 über das Regelventil 344

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bei etwa 260 ⁰C (500 ⁰P) eingeleitet wird, kühlt die Teilchen ab und entfernt alle Kohlenwasserstoffe von den Teilchen, die nicht von den Teilchen im ersten und zweiten Zyklon entfernt wurden. Das Abstreifgas und die abgestreiften Kohlenwasserstoffe werden mit dem austretenden Strom 317 des Pyrolysereaktors 305 in Strömungsrichtung vor den Zyklonen über die Leitung 326 vereinigt.Die meisten Teilchen, die vom Abstreifgas mitgenommen werden, verlieren im oberen ausgedehnten Bereich des Abstreifers 322 an Geschwindigkeit und fallen in die fluidisierte Masse der Teilchen im verengten Bereich 320 zurück.

Um zu verhindern, daß irgendwelches'Abstreifgas unmittelbar in die Zyklone eintritt, weisen der erste und der zweite Zyklon lange Tauchschenkel 327 bzw. 323 auf, die bis zum Peststoffspiegel oder unter den Peststoffspiegel im Abstreifer 322 reichen. Zusätzlich weist jeder Tauchschenkel an seinem Ende ein Klappenventil auf, um einen Eückstrom von Gas zu verhindern. Auch kann ein Schutzgasstrom 329 (trickle gas stream) angewendet werden, der den Tauchschenkel 327 des zweiten Reaktorzyklons abdichtet.

Die feinsten Teilchen im Abfluß des Reaktors werden im dritten Reaktorzyklon 321 abgetrennt und fallen in den Schacht 331 für feines Material. In diesem Schacht für feines Material werden die Teilchen mit abkühlendem Wasser auf eine Temperatur von etwa 130 ⁰C (350 ⁰P) abgeschreckt. Bei diesen Teilchen handelt es sich fast ausschließlich um Kohle. Die Kohle wird mit einem Gasstrom im Schacht 331 der feinen Teilchen fluidisiert, um ein leichtes Abziehen der feint eil igen- Kohle als Produkt zu ermöglichen. Das fluidisierende Gas wird zum Nachbrenner 450 geschickt, wo es verbrannt wird, bevor es an die Atmosphäre abgegeben wird. Das dampfartige Abgas 332 des dritten Reaktorzyklons, das Gas, Öl und Wasserdampf enthält, wird einem Ölabtrennvorgang 400 zugeführt, der nachstehend beschrieben wird.

Die Kohle und die feinteilige Wärmequelle sammeln sich in ' 709809/0326

der Zone 320 des Abstreifers 322, wobei eine vorgegebene Höhe als Teil des Wirbelbettschenkels 34-2 durch die Rate des Feststoffabzugs eingehalten wird. Bei Teilchen der Z_one 320 handelt es sich um eine Mischung aus Wärmequelle und Kohle der Pyrolyse. Wenn die Pyrolysewärmequelle nur Kohle ist, handelt es sich im wesentlichen um feinteilige Kohle. Das Standrohr der Fluidisiervorrichtung 342 reicht in die Zone 320 des Abstreifers 322 und dient dazu, Teilchen einer mittleren Zusammensetzung und/oder Teilchengröße zu sammeln, wie nachstehend beschrieben wird.

Wenn Kohle allein zugegen ist, besteht eine Neigung, daß die größeren Kohleteilchen zur Basis und die feineren Teilchen nach oben wandern, wobei die Teilchen einen Mittelwert der Teilchen im Schenkel 320 besitzen, die sich in der Mitte befinden. So repräsentieren die Teilchen, die in das Standrohr 342 eintreten, die durchschnittliche Teilchengröße der Teilchen der Zone 320.

Wenn der Schenkel 320 gebildete Kohle und eine andere hochdichte Wärmequelle enthält,beispielsweise Asche, besteht die Neigung, daß die schwereren Ascheteilchen zur Basis und die leichteren Kohleteilchen nach oben wandern« Durch "Vermischen mit dem Belüftungsgas spiegeln die Teilchen an der Sammelstelle die Durchschnittszusammensetzung der Kohle und der Asche wider, die in den Torratsbehälter 322 eintreten.

Wenn man das Standrohr 342 nicht in den Abstreifer 322 reichen läßt, würde die Neigung bestehen, daß das in das Standrohr 342 eintretende Material nur große Teilchen (wenn Kohle die Wärmequelle ist) oder schwerere Teilchen enthält (wenn eine dichte Wärmequelle beim Pyrolysevorgang verwendet wird). Die Sammelstelle ist (wie dargestellt) abgeschirmt, um Schlacke abzuhalten.

Es sind ein Schenkel 320, eine Sammelleitung 342a und eine damit verbundene Transportleitung 345a vorgesehen, um der

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Möglichkeit Rechnung zu tragen, daß die gebildete Kohle fein ist und mit der feinteiligen Wärmequelle nicht gut fluidisiert. Wenn Asche die Wärmequelle ist, kann das au einem Brennstoffmangel im Kohlebrenner 354 führen. Durch Öffnen des Ventils 345b wird leichte Kohle mit den schwereren Teilchen vereinigt, die in den Kohlebrenner 354 eintreten, um den verfügbaren Brennstoff zu ergänzen.

Das Standrohr 342 regelt in Verbindung mit dem Schieberventil 343 die Rate der Zufuhr von Teilchen aus dem Abstreifer 320 zum Kohlebrenner 354. Die Teilchen, die vom Schieberventil 343 freigegeben werden, werden von einem nicht in nachteiliger Weise reaktiven Trägergas um die Krümmung 344 und längs der gewinkelten Steigleitung 345 zur senkrechten Steigleitung 346 transportiert, wo sie mit einem transportierenden Trägergas oder luft zum Einsatz in den Kohlebrenner 354 vereinigt werden. Der Wirbelbettschenkel 342 dient als Druckpuffer, der durch seine Höhe einen Basisdruck am Ventil 343 vorsieht, der größer als der Betriebsdruck des Kohlebrenners 354 ist. Am Ventil 343 ist ein Druck erwünscht, der etwa 1,5 bis 3 mal so groß wie der Betriebsdruck des Kohlebrenners ist, um den leitungsverlusten Rechnung zu tragen. Der typische Betriebsdruck des Kohlebrenners beträgt 520 mmHg (10 psig). Das gleiche gilt für den Druck am Ventil 383 des Wirbelbettschenkels bzw. Standrohres 382. Der Pyrolysereaktor 305 arbeitet für diesen Fall üblicherweise bei einem Druck von etwa 620 mmHg (12 psig).

Die Winkelsteigleitung 345 für kalte Asche sieht eine Dichtung zwischen der kohlenwasserstoffreichen Pyrolysereaktorseite und der sauerstoffreichen Kohleerhitzerseite der Pyrolyseeinheit vor. In der senkrechten Steigleitung 346 für kalte Asche liegt eine geringere Dichte des feinteiligen Materials als im Standrohr 342 für kalte Asche vor, so daß eine anhebende Wirkung auf die zirkulierenden festen Teilchen ausgeübt wird. Diese anhebende Wirkung tritt auf, da das Transportgas 348 in die Krümmung 344, die Winkelsteigleitung 345 und die senkrechte Steigleitung 346 einge-

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leitet wird. Zusätzlich können atmosphärische luft und ein Heißluftstrom niedriger Dichte in der leitung 359 als Transportgas in der senkrechten Steigleitung für die kalte Asche verwendet werden. Die heiße Luft, die eine Temperatur von etwa 260 ⁰C (500 ⁰F) aufweist, dient zur Verminderung der Dichte des Stroms in der senkrechten Steigleitung 34-6, wodurch der fluidisierende Feststofftransport (fluo-solids transport) der zirkulierenden Asche und der Kohle als feinteil ige Materialien bewirkt wird. Die Heißluft wird dadurch geliefert, daß atmosphärische Luft mit dem Gebläse 352 durch den nachbrenner 450 geblasen wird. Zusätzlich fluidisiert der Gasstrom 353 die Teilchen in der senkrechten Steigleitung 34-6. Andererseits wird nur ein Fluidisiergasstrom 349 für die Teilchen im Standrohr 342 angewendet.

Im Kohlebrenner 354 werden die Teilchen, die zur Pyrolyse herangezogen werden, durch teilweise oder vollständige Oxydation auf die Temperatur gebracht, die zur Einführung in den Pyrolysereaktor erforderlich ist.

Sobald die Asche und die Kohlemischung in den Kohlebrenner bzw. Kohleerhitzer 354 eintreten, treten säuerstoffhaltige heiße Verbrennungsluft aus dem Nachbrenner 450 und Naturgas und/oder zerstäubtes Öl hinzu, falls es erforderlich ist. Die Oxydation der Kohle beginnt sofort. Die Verweilzeit der Feststoffe im Kohlebrenner 354 beträgt etwa 0,1 bis etwa 0,6 see. Die Kohle wird oxydiert und im Kohlebrenner von der Eintrittstemperatur auf eine Temperatur im Bereich von etwa 705 bis etwa 9^5 ⁰C (1300 bis 1700 ⁰F) in Abhängigkeit davon, ob eine teilweise oder vollständige Oxydation eintritt, und in Abhängigkeit von der Sintertemperatur der Asche erhitzt, wenn Asche gebildet werden soll.

Wenn Asche als Wärmequelle verwendet werden soll, muß der Kohlebrenner 354 bei einer Temperatur unterhalb der Sintertemperatur der gebildeten Asche als Folge der oxydativen Entkohlung der Kohle gehalten werden. In diesem Fall beträgt

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die Verbrennung im Kohlebrenner 354 etwa 30 bis etwa 100 #, so daß Asche gebildet wird, die zumindest zu 90 # kohlenstofffrei ist. Es wird genügend luft eingeleitet, um dieses Ergebnis zu erzielen. Um die Yerbrennungstemperatur zu regeln, wird ein Wasserstrom 356 zusammen mit genügend luft zum Zerstäuben des Wassers eingeleitet. Das Wasser wird verdampft, um die Wärme der Yerbrennung gleichmäßig aufzunehmen. Wenn Asche als Wärmequelle verwendet wird, wird der Kohlebrenner bei einer Temperatur von etwa 735 C bis etwa 760 ⁰C (1350 bis 1400 ⁰P) gehalten. Der Wasserbedarf wird mit einem temperaturgesteuerten Yentil 357 gedeckt und geregelt .

Der Strom 353, der aus dem Kohlebrenner austritt, enthält feinteiliges Material und Gas. Das feinteilige Material wird vom Gas im ersten Kohlebrennerzyklon 359 und im zweiten Kohlebrennerzyklon 361 abgetrennt, die in Reihe geschaltet sind. Die Temperatur des Abgasstromes 362 aus dem zweiten Kohlebrennerzyklon wird bei etwa 735 ⁰C (1350 ⁰P). mit einem Kühlwasserstrom 363 gehalten, dessen Rate durch ein temperaturgeregeltes Yentil 364 gesteuert wird. Das Abgas passiert eine Drosselkammer 336 (orif.ice chamber) und wird danach im nachbrenner 450 verbrannt, wo die lärme des Abgases zum Aufheizen des Heißluftstromes 351 verwendet wird, der zur Umsetzung im Kohlebrenner 354 herangezogen wird.

Alle feinen Teilchen werden im Zyklon 361a entfernt, bevor das Gas in den Nachbrenner 450 eingeleitet wird.

Die heißen Teilchen, die von dem aus dem Kohlebrenner austretenden Strom 356 abgetrennt werden, fallen in einen Aschevorratsbehälter 363, um gegebenenfalls in den Pyrolysereaktor 305 als Kreislaufstrom heißer Asche eingesetzt zu werden. Der Aschevorratsbehälter 363 dient zwei Zwecken. Zuerst wird gewährleistet, daß die gesamte Kohle, die im Pyrolysereaktor 305 gebildet wurde, vollständig zu Asche verbrannt, wird. Wenn die Kohleverbrennung im Pyrolysereakto:

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nicht 100 % beträgt, wird Luft in die leitung 374 in den Aschevorratsbehälter 368 zum vollständigen Verbrennen eingeleitet. Da diese weitere Verbrennung der Kohle exotherm ist, wird ein zerstäubter abschreckender Wasserstrom 376 zugegeben, um die Temperatur der Asche im AseheVorratsbehälter beim gewünschten Wert zu halten. Wenn die Kohle vollständig zu Asche im Kohleerhitzer 341 verbrannt ist, ist eine Luftzufuhr nicht erforderlich; die Ascheteilchen können agglomerieren. Daher wird ein Fluid isiergasstrom 377 in den Aschevorratsbehälter eingeleitet, um eine leichte Entfernung der Asche aus dem Vorratsbehälter zu ermöglichen und die heißen Ascheteilchen am Agglomerieren zu hindern.

Alles Gas bzw. alle Luft im Aschevorratsbehälter wird zu dem aus dem Kohleerhitzer austretenden Strom 358 über die Leitung 373 geführt. Um Gas oder Luft im Aschevorratsbehälter 361 daran zu hindern, daß sie direkt in die Basis der Zyklone eindringen, sind sowohl der erste als auch der zweite Kohlebrennerzyklon mit langen Tauchschenkeln 379 bzw. 380 versehen, die bis zum Aschespiegel im Aschevorratsbehälter reichen. Wenn sich zu viele feine Teilchen im Kreislaufsystem anreichern, wird d,er vom Brenner aus gesehen zweite Zyklon 361 verschlossen, indem man eine kleine Gasmenge 381 in die Basis des Zyklons einführt. Dadurch wird der Tauchschenkel 380 des zweiten Zyklons verschlossen und ferner feinteiliges Material aus dem System geblasen.

Die andere Funktion des Aschevorratsbehälters 368 besteht darin, eine Pufferkapazität (surge capacity) für die zirkulierenden festen Teilchen vorzusehen, bevor sie zum Pyrolysereaktor zurückgeführt werden.

Heiße feste Teilchen vom Boden des Aschevorratsbehälters 363 werden zum Pyrolysereaktor 305 über das Standrohr für heiße Asche, das Schieberventil 383 für heiße Asche, die Krümmung 384 für heiße Asche, diegswiaatoÄte" Steigleitung 385 für heiße Asche und die senkrechte Steigleitung 309 für heiße Asche geführt. Es wird Gas zum Transport und

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Fluidisieren der zirkulierenden festen Asche verwendet. Das Schieberventil 333 für heiße Asche reguliert den Durchfluß der heißen Asche und schließt sofort, wenn irgendein Rückstrom heißer Asche auftritt. Mit diesem Verschließen wird eine mögliche Explosion infolge des Mischens des Sauerstoffs im Kohleerhitzer 354 und des Kohlenwasserstoffein-•satzmaterials für den Pyrolysereaktor 305 verhindert.

Hergestellte Rohasche (net product ash) wird vom Aschevorratsbehälter 363 abgezogen und zu einer Elutriervorrichtung und Abschrecktrommel 338 transportiert. Die heiße gebildete Asche, die sich bei einer Temperatur von etwa 735 ⁰C (1350 ⁰F) im Aschevorratsbehälter befindet, wird auf etwa 130 ⁰G (350 ⁰F) in der Abschrecktrommel mit Kühlwasser aus der Leitung 339 abgekühlt. Die elutrierende Punktion der Elutriervorrichtung und der Abschrecktrommel wird nachstehend beschrieben. Die Asche in der Abschrecktrommel wird mit dem Gasstrom 390 fluidisiert, falls es erforderlich ist. Das zuvor in der Elutriervorrichtung und im Abschrecktank abgeschreckte feste Produkt kann in ein Auftereitungsabkühlgefäß 391 (trim cooler vessel) zum Abziehen als Produkt gegeben werden, in das zusätzliches Abkühlwasser und Fluidisiergas eingeleitet werden, und unmittelbar als Produkt abgezogen und/oder zum Reservoir 395 geleitet werden, wie es das Verfahren verlangt. Gas mit mitgeführten Teilchen fließt von der Elutriervorrichtung und der Abschrecktrommel 383 zum Aschevorratsbehälter 368 über die Verbindungsleitung 392. Es wird Gas vom Aufbereitungsabkühlgefäß 391 zum Nachbrenner 450 geschickt. Die gelagerte Asche im Aschelagertank 395 wird zum Starten verwendet. Im Aschevorratstank 395 wird mit luft fluidisiert und in der Aschevorratsübertragungsleitung 394 wird mit Gas fluidisiert.

Die Dichte der zirkulierenden Asche im Standrohr 309 der heißen Asche beträgt etwa 880 bis etwa 1040, kg/nr (55 bis 65 pounds per cubic foot). Diese Dichte ist größer als die Dichte von etwa 560 bis etwa 720 kg/m⁵ (35 bis 45 pounds per cubic foot) im Standrohr 342 für kalte Asche; daraus

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resultiert eine Antriebskraft, die die Zirkulation der Ascheteilchen bewirkt. Dieser Dichteunterschied folgt aus der Gegenwart von Kohle und feinem Material mit relativ .geringer Dichte in der kalten Asche.

Die Dichte und die Teilchengrößenverteilung der heißen Asche aus dem Vorratsbehälter für heiße Asche werden auf zwei verschiedene Weisen eingestellt. Wenn einerseits die Teilchen· zu viel feines Material enthalten, wird die Dichte der Asche herabgesetzt und weniger Asche zum Einsatz in die Pyrolysereaktion abgezogen. Das bewirkt, daß das Niveau des Betts im Aschevorratsbehälter ansteigt, wodurch das Niveau der Asche im Tauchschenkel 330 des zweiten Kohleerhitzerzyklons 361 ansteigt; es bewirkt, daß die Zyklone feine Teilchen mit dem Abgasstrom 362 zum Nachbrenner abgeben. Dadurch wird die Dichte der Teilchen im Aschevorratsbehälter erhöht.

Wenn zweitens die zirkulierenden Teilchen zu wenig feines Material aufweisen, wodurch die Dichte der zirkulierenden Teilchen zu groß wird, werden der Elutrierabschnitt der Elutriervorrichtung und die Abschrecktrommel 388 verwendet. Es wird Gas durch die Leitung 396 zum Elutrieren der feinen Teilchen und zum Zurückführen zum Aschevorratsbehälter über die Verbindungsleitung 392 geleitet. Auf diese Weise werden in erster linie grobe Ascheteilchen als gebildete Asche vom Aschevorratsbehälter abgezogen, wodurch die Dichte der zirkulierenden Ascheteilchen herabgesetzt wird.

Es wurde also ein System beschrieben, in dem organisches Material eingesetzt und unter Bildung von Kohle, Asche, Kohlenwasserstoffgasen, Öl und Wasser pyrolysiert wird. Die Pyrolyse findet in Gegenwart eines inerten Gases und heißer zirkulierender Teilchen statt, wobei die zirkulierenden Teilchen durch die Pyrolysereaktion gebildet werden. Die zirkulierenden Teilchen werden durch die Verbrennung von gebildeter Kohle zu Asche, die Verbrennung mindestens

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eines Teils des gebildeten Kohlenwasserstoffgases und erforderlichenfalls die Verbrennung von Heizölen in Gegenwart von Luft erneut erhitzt. Überschüssige Asche, die durch die Pyrolysereaktion gebildet wurde, wird abgeschreckt und als Produktstrom abgezogen. Das gebildete Kohlenwasserstoffgas wird in einem ölgewinnungsvorgang 400 behandelt, wie im folgenden beschrieben wird.

F. Gewinnung von Pyrolyseöl

Die Figuren 6 und 7 erläutern die Stufen des Pyrolyseöl-Gewinnungsvorgangs. Nach Fig. 5 wird der Gasstrom 332 aus dem dritten Reaktorzyklon 321 mit einem zirkulierenden Abschreckölstrom 404 einer Temperatur von etwa 510 bis etwa SO ⁰G (950 bis etwa 175 ⁰F) in einer Ab sehr e eleven tür ivorrichtung 403 abgekühlt. Das Abschrecköl wird bei einer Temperatur von etwa 50 ⁰C (120 ⁰F) mit dem Wärmeaustauscher 422 gehalten, der Kühlwasser verwendet. Die Strömungsrate des Abschrecköls zur Ventur!vorrichtung wird durch ein Temperaturregulierventil 423 gesteuert. Der abgekühlte Gasstrom wird weiter durch die Zugabe von etwa 2 Gew.-Teilen des dekantierten Abschreckölstroms 403 je Gewichtsteil gebildetes Gas abgekühlt.

Das abgekühlte Gas tritt danach in einen Öldekanter 412 ein, der einen Tauchschenkel 413 zum Sammeln des gebildeten Öls aufweist. Es wird ein Strom 416 des gebildeten Öls vom Tauchrohr, . abgezogen und durch die Pumpe 418 durch den Kühler 419 für das gebildete öl, wodurch die Temperatur des gebildeten Öls von etwa 80 ⁰C (175 ⁰F) auf etwa 60 ⁰C (140 ⁰F) herabgesetzt wird, und danach in einen oder mehrere Lagertanks 460 für das gebildete öl gepumpt.

Das gebildete Öl in den Öllagertanks 460 wird durch die Pumpe 463 gefördert, so daß es zum Vertrieb verladen werden ' kann. Ferner wird das gebildete Öl durch die Nachbrennerheizölpumpe 465 gefördert, um Brennstoff für den Nachbren-

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ner 4-50 vorzusehen.

Die gebildeten Pyrolyseöle, die ihrer Katur nach in Abhängigkeit Ton der Zusammensetzung des verarbeiteten Abfallmaterials und der angewendeten Pyrolysebedingungen variieren, sind einzigartig. Sie können als eine oxydierte komplexe organische Flüssigkeit gekennzeichnet werden, die typischerweise zu bis zu 40 $ und in einigen Fällen bis zu 35 io in Wasser, Säuren oder Basen löslich ist. Die Löslichkeit in polaren organischen Lösungsmitteln, wie Glycerin, ist begrenzt. Die Pyrolyseöle sind relativ unlöslich in nicht-polaren organischen Lösungsmitteln, beispielsweise Dieselöl, Tetrachlorkohlenstoff, Pentan, Decan, Benzol, Toluol und Hexan. Die Pyrolyseöle können jedoch successiv mit verschiedenen Heizölen, wie Öl Wr. 6, gemischt und vermischt werden. Die Verbrennungsflammenstabilität (combustion flame stability) ist beim Verbrennen der Mischung etwa dieselbe wie beim Verbrennen von Heizöl allein.

Ein typisches Beispiel für eine Elementaranalyse des Pyrolyseöls ist diejenige, die bei der Pyrolyse von Abfallmaterial mit etwa 70 % Gellulosebestandteilen erhalten wird: Etwa 40 bis etwa 60 % Kohlenstoff, etwa 5 bis etwa 10 % Wasserstoff, bis zu etwa 2 $> Stickstoff und etwa 20 bis etwa 40 $> Sauerstoff. Die empirische Formel, die am besten der Pyrolyseölanalyse entspricht, ist C₅H₃O₂. Die spezifischen Gewichte liegen im Bereich von etwa 1,1 bis etwa 1,4.

Das Abschrecköl und das Dekanteröl, die zum Abkühlen des Gases verwendet werden, werden vom Dekanter 412 mit der Abschreckölpumpe 421 abgezogen und an zwei Stellen im Ölgewinnungsvorgang verwendet. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird ein Teil des Abschrecköls durch den Abschreckölkühler 422 auf eine Temperatur von etwa 50 ⁰G (120 ⁰F) abgekühlt; er dient danach zum Abschrecken, des Gasstromes 332 in der Abschreckventurivorrichtung 403. Der Rest des Abschrecköls wird zum weiteren Abkühlen des Gasstromes in

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einer zweiten Ventur!Vorrichtung 432 verwendet, wie nachstehend beschrieben wird, alles überschüssige Abschrecköl wird zum Abschrecköllagertank 435 über die Leitung 438 geschickt. Alles restliche kondensierbare Pyrolyseöl im austretenden Gasstrom 431 des Defcanters wird durch weiteres Abkühlen des Gases in der zweiten Venturivorrichtung 432 •auf eine Temperatur von etwa 70 ⁰C (160 ⁰P) mit einem Teil des Abschrecköls aus der Abschreckölpumpe 421 kondensiert. Dieses Abschrecköl wird auf eine Temperatur von etwa 50 C (120 ⁰P) durch den entfeuchtenden Abschreckölkühler 434 gekühlt. Der Fluß dieses Abschreckölstromes 433 wird durch das Temperaturregelventil 436 geregelt.

Nach dieser zweiten Abkühlstufe werden Öltröpfchen vom anfallenden Gas im Entfeuchtertopf 451 abgetrennt. Öl, das aus dem Entfeuchter 451 entfernt wird, wird durch die Entfeuchter-Absehreckölpumpe 457 durch die Leitung 403 gepumpt, um den Gasstrom aus der Abschreckventurivorrichtung 403 abzukühlen, wie vorstehend beschrieben wurde. Figur 7 zeigt die S+ufen, die zur Aufarbeitung des anfallenden Gasstromes 453 aus dem Entfeuchter 451 vorgesehen werden, so daß es zum Herstellungsvorgang, 200 für zerkleinertes Abfalleinsatzmaterial und zum PyrοIyseVorgang 300 für Transport-, Belüftungs- und Trockoungszwecke zurückgeführt werden kann.

Zuerst werden Wasser und anorganische Verunreinigungen im Gaswäscher 463 entfernt. Der zirkulierende Wasserstrom 466, der durch die Waschwasserpumpe 467 durch den Waschwasserkühler 468 zum Wäscher und danach zurück zur Pumpe gepumpt wird, wäscht Wasser und anorganische Verunreinigungen aus dem Gas heraus. Zusätzlich dient der Wäscher dazu, die Gastemperatur von etwa 70 auf etwa 55 C (160 bzw. 130 ⁰P) herabzusetzen. Der Waschwasserkühler 468 setzt die Temperatur des zirkulierenden Wassers herab, das infolge der Berührung mit dem heißen Gas aufgeheizt wird. Der Gehalt an Verunreinigungen im zirkulierenden Wasser wird bei einem niedrigen Wert gehalten, indem man frisch

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aufbereitetes Wasser zugibt und saures Wasser 469 abzieht. Die Strömungsrate des sauren Wassers wird vom Niveauregelventil 470 geregelt, das den Flussigkeitsspiegel im Wäscher 463 registriert. Es wird ein öliger Abwasserstrom 464 vom Wäscher zu einem Sammelbehälter abgezogen.

Der gewaschene Gasstrom 471 besitzt eine Temperatur von etwa 55 ⁰C (130 ⁰F) und einen Druck von etwa 52 mmHg (1 psig). Ein Teil des Gases wird auf etwa 95 ⁰C (200 ⁰P) erhitzt und auf einen Druck von etwa 1550 mraHg (30 psig) mit einem Niederdruckkompressor 472 gebracht. Der Rest des Gases wird auf etwa 95 ⁰C (200 ⁰P) erhitzt und auf einen Druck von etwa 3100 mmHg (60 psig) mit einem Hochdruckkompressor 482 gebracht .

Der ITiederdruckkompressor weist ein zirkulierendes Abdicht-' wassersystem auf, bei dem ein Abdichtwasserstrom 473 mit der Wasserpumpe 474 durch den Abdichtwasserkühler 475 zum ITiederdruckkompressor 472 gepumpt wird. Das Niederdruckgas wird vom Wasser im Separatorbehälter 476 getrennt. In gleicher Weise weist der Hochdruckkompressor ein zirkulierendes Abdichtwassersystem mit der Pumpe 434 dem Hochdruck-Abdichtwasserkühler 485 und dem Separatorbehälter 480 auf.

Das Niederdruckgas wird zum Pyrolysevorgang 300 geschickt, wo es für Transport- und Belüftungszwecke verwendet wird. Es wird auch zum Vorgang i200 zur Herstellung von zerkleinertem Abfalleinsatzmaterial geschickt, w© es zur Belüftung, zum Transport und zum Trocknen des organischen Einsatzmaterials verwendet wii*d. Überschüssiges Niederdruckgas wird im Nachbrenner verbrannt.

Das Hochdruckgas wird zum Pyrolysevorgang 300 zurückgeführt, wo es für Belüftungs- und Transportzwecke und insbesondere zum Transport von zerkleinertem organischen Einsatzmaterial für den PyrolysBreaktor verwendet wird.

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G. G-lasgewinnung

Die Figuren S "bis 10 zeigen die Stufen des Glasgewinnungsvorgangs 500. Mach Fig. 8 wird der Glasstrom 501 aus der Trommelmühle 155 durch das Förderwerk 503 zum Einsatzmateriallagerbehälter 510 der Glasanlage gefördert. Der EinsatzmateriaiLlagerbehälter der Glasanlage weist einen beweglichen Boden auf, so daß das Glas unter Schwingungen zur Wägedosiervorrichtung 511 gelangt, die die Rate des Glaseinsatz-» materials für die Glasanlage regelt. "Von der Wägedosiervorrichtung wird das Glas durch das Förderwerk 512 zum Schneckenklassierer 513 angehoben. Auf das Glasanlage-Einsatzmaterial im Schneckenklassierer 513 trifft der Glasanlage-Einsatzmaterialaufschlämmungsstrom der Leitung aus dem Aufschlämmungstank 278 des Herstellungsvorgangs 200 für organisches Einsatzmaterial. Bevor der Strom zum Schneckenklassierer durch die Pumpe 516 gepumpt wird, wird er in der Entfettungsstufe 517 mit Rücklaufwasser und luft gereinigt und entfettet.

Die leichteren organischen Teilchen, die zum Schneckenklassierer 513 gelangen, werden am Boden des Klassierers durch einen Rücklaufwasserstrom herausgewaschen und in·; der Leitung 514 zum Sieb 581 gebracht, das die Teilchen aussiebt, die danach zum Auffüllen von Gruben verwendet werden.

Mit Rücklaufwasser wird der Hauptglasstrom 518 vom ersten Schneckenklassierer 513 zum Vibriersiebseparator 519 gewaschen. Im Separator werden alle Teilchen entfernt, deren Größe kleinen als 20 Maschen · ~v.i*t; große Teilchen, die entfernt werden, werden gemahlen, und Teilchen, die größer als etwa 6 mm (1/4 inch) sind, werden zum Auffüllen von Gruben verworfen. Dieses Vibriersieb arbeitet in Verbindung mit der Stabmühle 521. Der Zweck dieser Kombination besteht darin, die Teilchengröße des Glases auf eine Größe herabzusetzen, die zum Reinigen des Glases durch Schaum-

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flotieren geeignet ist. So tritt Glas, das größer ist, als etwa 20 Maschen·entspricht, in die Stabmühle ein, in der es weiter zerkleinert wird und von der es in den Stabmühlen-Rücklauftank 522 fällt. Aus diesem Tank wird ein Glasaufschlämmungsstrom mit der Pumpe 523 zum Vibriersieb zurückgeführt; solche Teilchen, die auf eine Größe zerkleinert werden, die kleiner als etwa 20 Maschen ... .". ' ~ ist, werden zu einem zweiten Schneckenklassierer 524 gebracht. Es wird Rücklaufwasser zum Stabmühlen-Entladungstank 522 zugegeben, um eine angemessene Versorgung mit Wasser im Kreislauf zum Vibriersieb zu gewährleisten.

Es können andere Zerkleinerungsvorrichtungen als Stabmühlen verwendet werden, beispielsweise Drehmühlen, Kegelbrecher, Hammermühlen, Desintegratoren und Walzenmühlen. Stabmühlen werden bevorzugt, da sie besonders gut zerreibbare oder spröde Materialien unter Einschluß von großen Glasteilchen zu kleinen Bruchstücken zerbrechen, die den nachfolgenden Siebvorgang durchlaufen, während duktilere Materialien zum Abtrennen durch Sieben abgeflacht bzw. breitgedrückt werden.

Der zweite Schneckenklassierer 524 dient dazu, Teilchen abzutrennen, die für ein befriedigendes Schaumflotieren zu klein sind. Es wird Rücklaufwasser im zweiten Schneckenklassierer verwendet, um Teilchen ■-- -klein«a^·. als etwa 325 Maschen in den Rücklaufwasserstrom 539 zu waschen, der zum Rücklaufwassereindicker 591 fließt, der in Figur 10 dargestellt ist. So weist der Strom 526, der oben aus dem Schneckenklassierer austritt, eine Teilchengröße im Bereich entsprechend etwa 20 bis etwa 325 Maschen auf, eine Größenverteilung, die für ein Schaumflotieren optimal ist. Dieser Strom wird mit Wasser in einen mit Rührer versehenen Kondition iertank 528 gewaschen.

Es wird eine ausreichende Menge Sammelreagenz mit oder ohne Schäummittel und/oder Streckmittel zum Konditioniertank 528 zugegeben. Wach Figur 9 wird, das Schäummittel aus dem

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Lagertank 529 mit einer Dosierpumpe 531'gepumpt. Das Sammelreagenz wird zusammen mit Wasser mit dem Tauchbrenner 533 auf etwa 33 ⁰C (100 ⁰F) in dem mit Rührer versehenen Tank 534 erhitzt. Die Rate, mit der das Sammelreagenz zum Kondition iertank 528 strömt, wird durch die Dosierpumpe 536 geregelt.

Bei einem vorteilhaften Sammelreagenz kann es sich typischer weise um ein Amin oder um eine Mischung von Aminen handeln, die aus Kostengründen unter Verwendung üblicher Kohlenwasserstoffe gestreckt sein können, beispielsweise von Kerosin, Mineralöl oder Heizöl. Ein typisches Schäummittel ist ein Material, wie Pineöl, Methylisobutylcarbinol und Methylglycoläther, die allgemein in der Technik bekannt sind.

Die Amin-Flotierreagenzien, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind nicht sehr kritisch; sie werden im allgemeinen durch die Umsetzung eines niedermolekularen Amins mit einem gerad- oder verzweigtkettigen Alken; einer gesättigten oder ungesättigten oder mit Hydroxylgruppen versehenen Fettsäure; oder einem Kohlenwasserstoff erhalten, der zusätzlich sekundäre oder tertiäre Aminogruppen enthält.

Als Beispiele für Amine, die als selektive Flotierreagenzien zur Abtrennung von feinteiligem Glas aus einer zerkleinerten Masse anorganischen Materials verwendet werden können, können Taigaminacetat (tallowamine acetate), IT-Hexadecylaminacetat, If-Octadecylaminacetat, Laurylaminacetat, primäre Amine, die sich von Kakaofettsäuren, Talgfettsäuren, Sojafettsäuren, Riziniusfettsäuren und Oleylaminacetat ableiten, Dihydroabietylamin, primäre Talgaminhydrochloride, Baumwollsamenölaminhydrochloride, N-Oleyl-1,3-propylendiamin H-Tallöl-1,3-propylendiamin und N-TaIgöl-1,3-propylendiamin angeführt werden.

Als weitere Amine, die als Flotierreagenzien gemäß der Erfindung verwendet werden können, können die Kondensationsprodukte von Tallöl und Diäthylentriamin, Dikokosamin, die

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Reaktionsprodukte von Tallöl und Dimethylamin, Propylamin (dimethylamine propyl amine), Trikokosamin und Trilaurylamin beispielhaft angeführt werden.

Der gereinigte Glasstrom aus den Säuberungsflotierzellen fließt in einen mit Rührer versehenen Tank 554, wo der Schaum gebrochen wird und das Glas mit saurem Wasser aus dem Schwefelsäuretank 556 gewaschen wird, das mit der Pumpe 557 gepumpt wird.

Die GIasaufschlämmung wird danach mit einer Zentrifugalpumpe 553 zu einem mit luft bewegten und mit Wasser gewaschenen Vakuumfilter 559 für das anfallende Glas gefördert. In diesem Filter wird das Glas vom Wasserstrom abgetrennt. Das gereinigte Glas gelangt in den Ladebehälter 561, von wo aus es vertrieben werden kann. Das Wasser aus dem Vakuumfilter tritt in einen Filtratauffangbehälter 562 ein, in dem alle Luft im Schaum weggesaugt und mit der Vakuumpumpe 563 zur Atmosphäre abgegeben wird; das Wasser wird mit der Pumpe 564 zum Kreislaufwassereindicker 591 gefördert.

Die vorwiegend Glas enthaltende Fraktion wird mit dom Kondition iermittel durch die Pumpe 533 zu einer Reihe von Schaumflotierzellen 541 gefördert. Es wird Luft in die Zellen mit dem Gebläse 543 geblasen, um Schaum ;zu .erzeugen.

Die Glasaufschlämmung gelangt in die vorbearbeitungszellen A bis F und fließt danach zu den Reinigungszellen P und Q und zu den Nachreinigui/gszellen R und S. Die im wesentlichen glasfreien Teilchen in den Vorbearbeitungszellen sinken zum Boden und gelangen in die Hachschäumzellen A¹ und B¹. Alles restliche Glas in den ffachschäumzellen wird nach ■oben flotiert und wird in der Leitung 551 zu den Vorbearbeitungszellen geführt. Überschüssiges Wasser und nicht flotierende Teilchen fließen vom Boden der Nachschäumzellen durch die Leitung 552 zum Kreislaufwassereindicker 591. Die nicht flotierte Fraktion aus den Reinigungsflotier-

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zellen P und Q wird mit der Schaumflotier-Förderzellenpumpe 522 zu den Vorbearbeitungsflotierzellen A "bis F transportiert

Die Verwertung des Abwasser- und des Kreislaufwasserstroms 589 sind in Figur 10 dargestellt. Der Abwasserstrom aus dem ersten Schneckenklassierer 513 wird mit dem Abwasserstrom 589 vereinigt, nachdem die Teilchen im Abwasser mit dem Sieb 531 abgetrennt wurden und in den Ladebehälter 582 gefallen sind. Es wird ein Ausflockungsmittel zu Gebrauchswasser in dem mit Rührer versehenen Tank 583 gegeben und mit der Dosierpumpe 584 zur Tenturivorrichtung 586 gepumpt, wo zusätzliches Wasser zugegeben wird. Das Ausflockungsmittel und das Gebrauchswasser werden danach mit dem Kreislaufwasserstrom 589 vereinigt.

Der Kreislaufwasserstrom 539 fließt mit dem Ausflockungsmittel durch einen Magnetausflocker 584, der die Eisenteilchen zum Ausflocken bringt. Die ausgeflockten Teilchen und andere schwere Teilchen setzen sich am Boden des Rücklauf wassereindickers 591 ab. Es wird klares Wasser oben aus dem Eindicker entnommen und mit der Kreislaufwasserpumpe 592 in das Verfahren zurückgeführt, um dort verwendet zu werden, wo Kreislaufwasser erforderlich ist, wie vorstehend beschrieben wurde, wodurch ein geschlossener Wasserkreislauf gebildet wird. Alles überschüssige Wasser wird in das Abwassersystem der Anlage eingeleitet (plant sanitary sewer system)«

Die Böden im Eindicker 591 können einen hohen Prozentsatz an Teilchen enthalten. Die Böden werden durch die Pumpe 593 des Filters 594 abgepumpt; Schlamm wird abfiltriert und in Ladebehältern 595 zum Auffüllen von Gruben gesammelt. Das Filter 594 wird mit Wasser gewaschen. Der Wasserstrom aus dem Schlammfilter 594 gelangt in den Aufnahmetank 596, von wo aus es mit der Pumpe 597 zum Kreislaufwassereindicker £91 als Vorrat und zur Wiederverwendung gepumpt wird. Alles Gas oder alle Luft im Kreislaufwasser im Aufnahmebehälter 596 wird durch die Vakuumpumpe 598 entfernt.

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Wasser, das in das Pumpenabwassersystem gelangt, beispielsweise Abwasser (spillage), gelangt in einen Wassersammelbehälter 599, in dem sich die Hauptmenge des feinteiligen Materials am Boden absetzt. Es wird relativ klares Wasser vom Sammelbehälter zum Entwässerungssieb 581 und zum Eindicker zum weiteren Reinigen und zur Verwendung im Kreislaufwassersystem gepumpt. Die Teilchen, die sich am Boden des Sammelbehälters abgesetzt haben, werden mit einem Vakuumwagen entfernt (vacuum truck; nicht dargestellt).

H. Gewinnung von Nichteisenmetallen

Die Figuren 11 bis 14 erläutern Einzelheiten des Vorgangs 600 zur Gewinnung von Uichteisenmetallen.

In den Figuren 11 bis 14- ist im Detail ein Fördersystem mit einem Förderband 602 zur Aufgabe dargestellt. Das Förderband ist vorzugsweise aus einem schweren Gewebe oder einem gummierten Cordmaterial hergestellt. Die Fraktion großer Teilchen aus der Trommelmühle 155 wird von dem Aufnahme-Förderer 602 mit einer Lineargeschwindigkeit gefördert, die von der Durchsatzrate des Systems bestimmt wird, beispielsweise 45 bis 60 m/min (150 bis 200 feet/min).

Die Teilchen werden zum ersten Förderer einer Gruppe von Bandförderern gebracht, die in Reihe angeordnet und mit 604, 606 bzw. 60S bezeichnet sind. Diese Förderer weisen jeweils die Form eines endlosen Bandes auf, wobei jedes nachfolgende Band der Gruppe mit einer höheren Lineargeschwindigkeit als das vorhergehende Band betrieben wird. Beispielsweise kann die Lineargeschwindigkeit des Förderers 604 60 m/min (200 fpm), die Lineargeschwindigkeit des For-derers 606 120 m/min (400 fpm) und die Lineargeschwindigkeit des Förderers 608 180 m/min betragen (600 fpm). Wenn ein Teilchen von einem Förderband zum nächsten gelangt, entfernt es sich von den folgenden Teilchen. Die Wirkung des Transports der zerkleinerten Materialmischung (mixture

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of weight materials) durch die Gruppe von Förderern besteht daher darin, die Mischung längs der ersten Förderstrecke 610 zu verteilen. Diese Verteilung bzw. Verdünnung der Teilchen verbessert den Abtrennungswirkungsgrad beträchtlich, der vom Linearmotorseparator erzielt wird.

Es sind ein oder mehrere Linearmotorseparatoreinheiten unmittelbar unterhalb des am schnellsten laufenden Förderbandes 603 angeordnet, wie man bei 612 erkennen kann. Der linearmotor ähnelt dem Stator eines üblichen Induktionsmotors, wobei sich jedoch der Stator in einer Ebene erstreck Derartige Linearmotoren sind in der Technik bekannt, wie man "linear-Motion Electrical Machines" von E. R. Laithwaite, Proceedings of the IEE, Bd. 53, Nr. 4, Seiten 531 bis 542, April 197O^ entnehmen kann. Die Linearmotoren sind unmittelbar unter dem oberen Bandabschnitt des Endlosbandförderers angeordnet, um ein sich bewegendes Magnetkraftfeld zu liefern, das sich in Querrichtung zur Bewegungsrichtung der Teilchen erstreckt. Das Band oberhalb der Linearmotore ist im wesentlichen nicht leitend und nicht magnetisch. Das wandernde Magnetkraftfeld wirkt auf die leitenden feinteiligen Nichteisenmetalle ein und ruft eine quergerichtete Kraft hervor, die die leitenden Teilchen nach links bewegt, wie man in Figur 11 sehen kann. Auf diese Weise werden die leitenden Nichteisenmetallteilchen von einer Seite des Förderbandes 608 abgezogen, während die zurückbleibende nicht-leitende im wesentlichen organische Fraktion der Mischung längs der gleichen Strecke vom Förderband 610 transportiert wird, wo sie an einen Ausstoßförderer 614 abgegeben wird, der das verworfene Material zum Auffüllen von Gruben oder zur Pyrolyse weitertransportiert.

Die leitende Nichteisenmetallfraktion, die vom Förderer durch die Linearmotoren abgelenkt wird, gelangt durch die Rutsche 613 zu einem liftartigen Förderer 616, der die Teilchen in Querrichtung zur Bewegungsrichtung des Förderers 603 transportiert. Das Hebewerk 616 hebt die Nicht-

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eisenmetallteilchen an und legt sie auf einer zweiten Gruppe von ausgerichteten endlosen Bandförderern 618 und 620 ab, die parallel verlaufen, sich jedoch in entgegengesetzter ■Richtung zur ersten Gruppe von Förderern 604, 606 und 608 bewegen. Die Förderer 618 und 620 werden gleichfalls mit zunehmend größeren Lineargeschwindigkeiten betrieben, wobei das Förderband 618 beispielsweise bei einer Lineargeschwindigkeit von 60 m/min (200 fpm) und das Förderband 620 bei einer Lineargeschwindigkeit von 120 m/min (400 fpm) arbeitet. Ein zweites Paar von Linearmotoren 622 ist neben dem Ende des zweiten schnellen Förderers 620 angeordnet, um Nichteisenmetallteilchen vom Förderer 620 über die Rutsche 621 in den Ladebehälter 624 oder ein anderes geeignetes Sammel- und Lagerelement abzulenken.

Alle zurückbleibenden nicht-leitenden Materialien werden am Ende des Förderers 620 auf das Hebewerk 626 abgegeben, das die Materialien zum Aufgabe-Förderer 602 zur Kreislaufführung zurückbringt.

Bei einer typischen Durchführung führt die Verarbeitung der Nichteisenmetallfraktion zu einem Ablauf von etwa 80 % Metallen von der ersten Transportstrecke 610 und 96 % Metallen von der zweiten Transportstrecke 628.

Für Leerzeiten kann eine Abfangförderstrecke (nicht dargestellt) senkrecht zum Band 602 vorgesehen werden, die nach einem Ablenkmechanismus arbeitet, der das Einsatzmaterial zu einem Lagerbehälter öder Zerkleinerer bringt, der in den Leerzeiten betrieben wird.

Die Figur 15 erläutert den Pyrolysereaktor 305 näher. Der Reaktor weist drei besondere Abschnitte auf, einen unteren Zufuhrabschnitt 10, einen mittleren oder Venturiabschnitt 11 und einen oberen oder Auslaßabschnitt 12- Der untere Abschnitt 10 umfaßt ein Paar Einleitungsrohre 13 und der obere Abschnitt umfaßt ein Auslaßrohr 15-

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Der untere Abschnitt wird von einem äußeren Metallrohr 16 gebildet, das in einem oberen Plansch 17 endet. Der Einlaßrohrabschnitt 13 weist ein axial ausgerichtetes äußeres Metallrohr 13 auf, das in einem unteren Plansch 19 zum Verbinden der Pyrolysekammer mit dem Wirbelbettschenkel 309 endet. Ein zweiter Zufuhrrohrabschnitt 20 stößt y-förmig auf den Zufuhrrohrabschnitt 13 und endet in einem Kupplungsflansch zum Verbinden der Kammer mit dem Schenkel 309. Der EinlÄßabschnitt 10 ist mit einer Innenauskleidung aus einem feuerfesten Material oder einem anderen geeigneten hitzebeständigen Material ausgebildet, das allgemein mit 22 bezeichnet wird. Die Innenauskleidung 22 verläuft konzentrisch zum Rohrabschnitt, der die Außenmetallwandungen bildet, wobei der ringförmige Zwischenraum mit einem geeigneten Hochtemperatur-Isoliermaterial ausgefüllt ist, das mit 23 bezeichnet ist.

Der Zwischenabschnitt 12 weist in entsprechender Weise ein äußeres Metallrohr 24 auf, das an seinem unteren Ende mit einem Kupplungsflansch 25 und an seinem oberen Ende mit einem Kupplungsflansch 26 endet. Es wird ein Venturi-artiger Durchlaß mit reduziertem Durchmesser durch den Zwischenabschnitt durch ein inneres Metallrohrelement gebildet, das durch den Absehaitt 27 mit reduziertem Durchmesser gebildet wird, von dessen beiden Seiten verjüngte Metallkegelstumpfabschnitte 23 und 29 ausgehen. Der zylindrische Abschnitt 27 und die beiden konischen Abschnitte 23 und werden von einem geeigneten hitzebeständigen Material gebildet, beispielsweise Inconel. Der ringförmige Zwischenraum zwischen dem äußeren Metallrohr 24 und dem inneren Venturi-artigen Element -ist mit einem geeigneten feuerfesten Hochtemperaturisoliermaterial ausgefüllt.

Der obere Abschnitt 12 umfaßt in entsprechender Weise ein äußeres Metallrohr 30 mit einem unteren Kupplungsflansch 31. Das Außenrohr 30 weist einen sich nach außen verbreiternden Abschnitt und einen oberen Abschnitt mit größerem Durchmesser auf, mit dem ein A_uslaßrohr 32 T-artig verbunden

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ist. Las Auslaßrohr 32 endet in einem Außenflansch. Die innere feuerfeste Auskleidung 33 bildet eine längliche zylindrische Kammer, deren oberes Ende mit dem Auslaßrohr 32 verbunden ist. Der Kopf der Kammer ist mit einer entfernbaren Verschlußkappe 34· versehen. Der ringförmige Raum zwischen der äußeren Metallwandung und der inneren feuerfesten Wandung ist mit einem geeigneten Isolationsmaterial ausgefüllt.

Der untere Abschnitt der Pyroljcsekammer oberhalb der Zufuhrrohre weist vorzugsweise den gleichen Innendurchmesser wie die Kammer im oberen Abschnitt 12 auf. Dieser Durchmesser reduziert sich durch die konischen Abschnitte 28 und 29 bis zum reduzierten Durchmesser des Abschnitts 27. Der Innendurchmesser des Abschnitts 27 beträgt vorzugsweise das 0,6- bis O,8-fache des Innendurchmessers des oberen und unteren Abschnitts der Pyrolysekammer. Ferner ist der Zwischenabschnitt mit seinem Venturi-artigen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser im wesentlichen näher zu den Zufuhrrohren als zum Austrittsrohr 32 angeordnet.

Beim Betrieb wird fester organischer Abfall in das Zufuhrrohr 14 eingeleitet. Die organischen Teilchen werden mit einer ausreichenden Menge des anfallenden Gases oder mit einem anderen nicht oxydierenden Gas gemischt, um die Teilchen zu fluidisieren und sie nach oben durch die Pyrolysekammer zu führen. Es wird feint eil ig e..-Wärmeq.uelle aus der Verbrennung der Kohle zur Pyrolysekammer durch das Zufuhrrohr 13 zugeführt. Wenn die inerten Teilchen und die Einsatzmaterialteilchen in der unteren Kammer zusammentreffen, werden sie durch den Venturi-Abschnitt beschleunigt Die Reynolds-Zahl des Stroms durch den Venturi-Abschnitt ist im wesentlichen doppelt so groß wie für den Rest der Pyrolysekammer, was zu einer starken Bewegung führt und dementsprechend zu einem viel sorgfältigeren und innigeren Mischen der sehr heißen inerten Teilchen und der organischen Einsatzmaterialteilchen. Die Geschwindigkeit der Strömung liefert eine Reynolds-Zahl von 50 000 in der Kammer und

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von 100 000 in den verjüngten Abschnitten, wobei die Strömungsrate deutlich oberhalb der kritischen Eeynolds-Zahl für eine laminare Strömung liegt. Infolgedessen wird die Temperatur der organischen Einsatzmaterialteilchen in der Pyrolysekammer durch Wärmeübertragung von den Ascheteilchen rasch auf eine Temperatur oberhalb 425 ⁰G (900 ⁰F) erhöht, bei der eine Zersetzung des organischen Materials zu Gas, Öl und Kohleprodukten stattfindet. Das Gas als auch die Ölprodukte liegen in der Dampfphase am Auslaß der Pyrolysekammer vor.

Durch die Ausbildung des Venturi-Zwischenabschnitts wird die Wärmeübertragung zwischen den heißen inerten Teilchen und den organischen Einsatzmaterialteilchen stark vergrößert, wodurch die Gesamtlänge der Pyrolysekammer wesentlich herabgesetzt werden kann als auch die Verweilzeit der Teilchen in der Pyrolyaekammer reduziert werden kann. Z.B. kann eine Pyrolysekammer einer Länge von 3,7 m (12 feet) zwischen ffem Einlaß und dem Auslaß mit einer Verweilzeit von 0,2 see betrieben werden. Auf diese Weise wird eine relativ kompakte Großvolumen-Flash-Pyrolyseeinheit vorgesehen, die den Wärmeübergang zwischen zwei festen Bestandteilen ausnutzt.

Figur 16 erläutert Einzelheiten der Steuerung der Teilchengröße der Wärmequelle. Mach dieser Figur ist der Kohlebrenner 10 durch die leitung 358 mit dem Einlaß des Zyklonteilchenseparators 359 verbunden. Der Separator 359 weist einen Fluidauslaß, der «mit dem Einlaß des Zyklonteilchenseparators 361 verbunden ist, und einen Teilchenauslaß auf, der durch den Tauchschenkel 379 mit dem Inneren des Aschepufferbehälters 368 verbunden ist (ash surge hopper)» der als Teilchenlagerbehälter dient. Der Separator 361 weist einen Fluidauslaß, der mit einem Sehacht verbunden ist, und einen Teilchenauslaß auf, der mit dem Tauchschenkel 380 in das Innere des Pufferbehälters 368 verbunden ist. Dem Fluidum, das in den Einlaß jedes Separators 359 und 361 eintritt, wird eine abgewinkelte Bewegung mitgeteilt, um die Teilchen durch Zentrifugalkraft abzutrennen; das Fluidum mit einem

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Anteil an feinem Material, das vom Fluidum mitgenommen wird, tritt aus dem jeweiligen Pluidauslaß aus, wobei die Teilchen ohne diesen Anteil an feinem Material den Teilchenauslaß zum Pufferbehälter 363 über den entsprechenden Tauchschenkel passieren. Der Separator 359 entfernt die gröberen Teilchen aus dem Fluidum und der Separator 361 entfernt die feineren Teilchen aus dem Fluidum.

Es wird ein Belüftungsgas aus einer Quelle, die mit "AG" bezeichnet ist, in den Boden des Pufferbehälters 363 eingeleitet, um die darin vorliegenden Teilchen in einem dichten fluidisierten Zustand zu halten. Das Belüftungsgas kann luft, wenn eine Verbrennung im Pufferbehälter 368 gewünscht ist, oder ein inertes Gas sein, das aus der Pyrolyse resultiert, wenn keine Verbrennung gewünscht wird. Ferner wird ein Wassernebel, der durch Vermischen von B_elüftungsgas mit Wasser aus einer Quelle, die mit "HpO" bezeichnet ist, in den Boden des Pufferbehälters 368 zum Abschrecken eingeleitet, falls es gewünscht wird. Das Bett der fluidisierten Teilchen reicht vom Boden des Pufferbehälters 368 bis zum Spiegel 35, d.h. etwa bis zum unteren Ende der Tauchschenkel 379 und 380. Das Klappenventil 36 und das Klappenventil 37 sind am unteren Ende der Tauchschenkei 379_und 380 angebracht. Die Klappenventile 36 und 37» die durch Federn zur geschlossenen Stellung gespannt werden, werden üblicherweise durch die geringe vorliegende Druckdifferenz offengehalten und geschlossen, wenn diese Druckdifferenz unter einen vorgegebenen Wert ansteigt, um einen Rückfluß durch die Tauchschenkel 379 und 380 vom Pufferbehälter 368 zu den Separatoren 359 und 361 zu verhindern. Der Pufferbehälter 368 weist einen Auslaß in der ITähe seines unteren Endes, vorzugsweise am unteren Ende auf. Das Standrohr 382 erstreckt sich vom Auslaß des Pafferbehälters 368 nach unten.

Das untere Ende des Standrohres 382 ist mit dem Pyrolysereaktor 305 verbunden, der die fluidisierten Teilchen aufnimmt, die vom Auslaß des Pufferbehälters 363 zum Pyrolysereaktor 308 fließen, wobei dieser Fluß durch die Einstellung

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des Schieberventils 383 am unteren Ende' des Standrohres 332 geregelt wird. Die heißen fluidisierten Teilchen, die vom Pufferbehälter 368 angeliefert werden, übertragen Wärme auf das zerkleinerte feste organische Abfallmaterial im Pyrolysereaktor 305. Leitung 358, Separatoren 359 und 361, Pufferbehälter 368 und Standrohr 382 sind sämtlich mit einem feuerfesten Material ausgekleidet, um den hohen Temperaturen der fluidisierten Teilchen zu widerstehen und diese Temperaturen zu halten.

Außerordentlich feine Teilchen, die in den Pufferbehälter 368gelangen, werden im Pufferbehälter 368 durch das Belüftungsgas nach oben angehoben, von wo aus sie durch die Rückführleitung 378 zur Leitung 358'geführt werden, um mit dem Abgas die Separatoren 359 und 361 zum Schacht zu passieren.

Das Abzugssieb 38 ist in den fluidisierten Teilchen zwischen dem Spiegel 35 und dem Auslaß aus dem Pufferbehälter 368 vorgesehen. Die Abzugsleitung 39 verbindet die Abzugsstelle 38 mit der Kühltrommel 388, in der ein niedrigerer" Druck als im Bett der fluidisierten Teilchen im Pufferbehälter 368 herrscht. Die fluidisierten Teilchen werden kontinuierlich vom Bett im Pufferbehälter 368 über den Abzugspunkt 38 und die Leitung 39 mit einer Rate abgezogen, die durch die Einstellung des Ventils 4-0 geregelt wird. Die abgezogenen Teilchen werden aus dem Pyrolyseverfahren entfernt.

Es wird ein Belüftungsgas in den Boden der Kühltrommel 388 eingeleitet, um die Teilchen weiter zu fluidisieren. Ferner wird ein Wassernebel in den Boden der Kühltrommel 383 eingeleitet, um die heißen Ascheteilchen abzukühlen. Der Auslaß am Boden der Kühltrommel 388 ist durch eine Leitung mit dem Kopf des Aufbereitungskühlers 391 verbunden. Die Rate der Strömung der fluidisierten Teilchen zum Aufbereitungskühler 391 wird durch die Einstellung des Yentils 41 geregelt. Es wird Belüftungsgas in den Boden des Aufbereitungskühlers 391 zum Fluidisieren der darin enthal-

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tenen Teilchen eingeleitet. Ein Gebläse 42 verbindet den Kopf des Aufbereitungskühlers 391 mit einem Schacht. Ferner wird ein Wassernebel in den Boden des Aufbereitungskühlers 391 eingeleitet, um die Ascheteilchen weiter auf etwa Umgebungstemperatur abzukühlen. Die abgekühlten Teilchen gelangen vom Boden des Aufbereitungskühlers 391 als angefallene Asche durch eine Leitung zu einem Fahrzeug, mit dem sie entfernt werden. Die Rate der Entfernung der Teilchen aus dem Aufbereitungskühler wird durch die Einstellung eines eingesetzten Ventils geregelt.

Die Größe der Teilchen, die den Rohrbrenner 354 verlassen, wird dadurch überwacht, daß man periodisch Teilchen in der Leitung 353 oder im Pufferbehälter 368 sammelt. Wenn diese Teilchen zu viel feines Material enthalten, wird der Anteil an feinem Material, das vom Ifluidum mitgenommen wird, das aus dem Pluidauslaß der Separatoren 359 und 361 in den Schacht austritt, durch eine von zwei Maßnahmen erhöht, um die Durchschnittsteilchengröße im Pufferbehälter 368 zu erhöhen. Die erste Maßnahme besteht darin, daß man das Ventil 42 öffnet, und Belüftungsgas oben in den Tauchschenkel 380 mit einer Strömungsrate einleitet, daß die abgewinkelte Bewegung des Fluidums d.urch den Separator 361 unterbrochen wird und dadurch waaiger feineTeilchen vom Fluidum durch Zentrifugalkraft abgetrennt werden. Die zweite Maßnahme besteht darin, daß man den Spiegel 35 erhöht, indem man das Ventil 40 leicht schließt. Das bewirkt, daß das Niveau der fluidisierten Teilchen in den Tauchschenkeln 379 und 380, das höher als das Niveau 35 ist, in den Tauchschenkeln ansteigt. Dementsprechend wird die abgewinkelte Bewegung des Fluidums, das durch die Separatoren 359 und 361 fließt, unterbrochen undwaösivmig feineTeilchen vom Fluidum durch Zentrifugalkraft abgetrennt. Wenn die Teilchen, die den Kohlebrenner 354 verlassen, zu wenig fänes Material enthalten, wird das Ventil 40 weiter geöffnet, um die Strömungsrate der fluidisierten Teilchen zu erhöhen, die durch die Leitung 39 abgezogen werden; das Ventil 42 wird geöffnet, um ein elutrierendes Gas in die Abkühltrommel 388 einzuleiten. Das elutrierende

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Gas hebt das feine Material, das durch die Leitung 39 abgezogen wird, nach oben durch die Rückführleitung 342 zum Kopf des Pufferbehälters 363 an. Auf diese Weise wird etwas abgezogenes feines Material zum Pufferbehälter 368 zurückgeführt, um den Anteil (net percentage) an feinem Material herabzusetzen, das aus dem'Pufferbehälter 368 durch die Leitung 39 abgezogen wird, d.h. den Anteil an feinem Material, das aus dem Verfahren entfernt wird, und um die durchschnittliche Teilchengröße im Behälter 363 zu erhöhen.

Beispiel

Es wurde organischer fester Abfall nach einer Behandlung von öffentlichem festen Abfall zur Entfernung der organischen Bestandteile getrocknet und auf eine Teilchengröße kleiner als 3 Maschen zerkleinert. Der organische feste Abfall mit der Zusammensetzung, die in Tabelle 2 angeführt ist, wurde mit einer Rate von 4305,3 kg (9491,4 pounds)/h in einen Pyrolysereaktor eingesetzt, wobei als Trägergas ein anfallendes Gas der Zusammensetzung der Tabelle 3 verwendet wurde.

Tabelle 2

Bestandteil Gew.-0

organisches Material 92,29

Metalle 0,33

Glas 1,69

anorganisches Material 1,40

andere Feststoffe 0,62

Wasser 3,62

Tabelle 3

Trägergas-Zusammensetzung VoI.-?

H₂S 0,31

N₂^ 0,36

"-■70 980 9/"0 328

■- £63590

COp	32,42
co	31,13
H2	10,54
CH4	5,13
G2H4	2,56
C2H6	0,38
η "3	0,88
H2O	15,28
insgesamt	100,00

Durchschnittsmolekulargewicht 28,43.

Das Trägergas besaß eine Temperatur von 260 ⁰C (500 ⁰P) und das Gewichtsverhältηis von organischem festen Abfall zum Trägergas betrug 2,0. Die nominelle Feststofftemperatur betrug 33 ⁰C (100 ⁰F). Der Einlaßdruck betrug 672 mmHg (13 psig).

Gleichzeitig wurden 22 603 kg (49 831 pounds)/h Asche, die durch Entkohlen von Kohle gebildet worden war, zusammen mit etwa 213 kg (430 pounds)/h des Trägergases transportiert, das im Pyrolysereaktor eingesetzt wurde. Die Aschentemperatur betrug etwa 730 ⁰C (1350 ⁰F). Die einzusetzende Asche wurde im Pufferbehälter bei einer Schüttdichte von 960 kg/m⁵ gehalten (60 lbs/cu ft). Die Schüttdichte im Standrohr des Pufferbehälters betrug 1040 kg/m³ (65 lbs/cu ft). Die Schüttdichte wurde auf 960 kg/m⁵ (60 lbs/cu ft) in der gewinkelten Steigleitung und auf 237 kg/m³ (14,8 lbs/ cu ft) in der senkrechten Steigleitung reduziert. Der Druck am Ventil im senkrechten Standrohr betrug 1215 mmHg (23,5 psig).

Die Durchschnittstemperatür im Pyrolysereaktor betrug 510 ⁰G (950 ⁰F). Der Betriebsdruck betrug 543 mmHg (10,5 psig). Die Durchschnittsverweilzeit des organischen festen Abfalls und der Asche betrugen 0,6 see.

Fach der Pyrolyse setzte sich der Materialstrom aus dem

Pyrolysereaktor aus 5344 kg (12 833,6 pounds)/h Gas unter Einschluß von 1660 kg (3659 pounds)/h Pyrolyseöl, 793,56 kg (1760,5 pounds)/h Wasser, 829,36 kg (1829,5 pounds) Kohle und des gesamten Ascheeinsatzmaterials für den Pyrolysereaktor zusammen. Das Abgas wurde zu einem ersten Produktzyklon, der 23 188 kg (51 120 pounds)/h Peststoffe vom Gasstrom abtrennte, und einem zweiten Zyklon geleitet, der 122 kg (269 pounds)/h Feststoffe vom Gasstrom abtrennte. Der Rest des Gasstroms gelangte zu einem Feinmaterialzyklon, der 94 kg (207 pounds)/h sehr feine Kohle als Produkt aus dem Gasstrom abtrennte. Nach dem Abschrecken des Pyrolyseöls wurde der Restgasstrom mit einer Rate von 6087 kg (13 419 pounds)/h als Heizgas und als Gas für das Verfahren verwendet Der Überschuß wurde an die Atmosphäre abgelassen. Die Zusammensetzung des Pyrolyseöls und der Kohle ist in Tabelle 4 wiedergegeben.

Tabelle 4

Zusammensetzung der trockenen Kohle und des trockenen Pyrolyseprodukts (Gew.-%)

Kohle Öl

Kohlenstoff Wasserstoff Stickstoff Schwefel Chlor Asche Sauerstoff

Die physikalischen Eigenschaften und die Teilchengrößenverteilung der Asche und des Kohleeinsatzmaterials für die ProduktZyklone sind in Tabelle 5 wiedergegeben.

43,3	57,0
3,3	7,7
1,1	1,1
0,2	0,2
0,3	0,2
33,0	0,2
13,3	33,6

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Tabelle 5

Asche angefallene Kohle (Yirgin Char)

Zusammensetzung (Gew.-^) Teilchendichte kg/m5 (lbs/ft5)	96,5 2400	(150,0)	3,5 1792	(112,0
Dichte des G-rundmaterials (Skeletal density) kg/αΤ (lbs/ft')	2400	(150,0)	2400	(150,0
Schüttdichte nach dem Setzen (Settled bulk-density) kg/m' (lbs/ft°)	928	(53)	200	(12,5)
Größenverteilung (Gew.-$)
O 10 yum	1,2		34,0
10 20 "	7,3		24,0
20 40 "	13,0		19,0
40 80 "	16,0		10,0
30 120 "	13,0		4,0
120 160 "	13,0		2,0
160 200 "	10,0		1,5
200 400 "	15,0		2,5
400 600 "	2,5		1,2
600 1000 "	2,0		1,1
1000 2000 "	1,5		0,7
2000 +	0,0		0,0

Yon den Teilchen fallen 99,96 $ als Asche/Kohle-Mischung und der Rest als feines Kohleprodukt an.

Von der Mischung aus Asche und Kohle, die im Ascheabstreifer gesammelt wird, werden Feststoffe mit einer Rate von 23 310 kg (51 388 pounds)/h entfernt und in den Kohlebrenner eingesetzt. Die Feststoffdichte im Ascheabstreifer beträgt 800 kg/m⁵ (50 Ibs/cu ft). Die Feststoffdichte im verbindenden Standrohr beträgt 880 kg/m (55'Ibs/cu ft) und wird auf 800 kg/m⁵ (50 Ibs/cu ft) in der winkelförmigen Steigleitung und auf 256 kg/m⁵ (16 Ibs/cu ft) durch Ver-

~7W8U9/U32b

dünnen mit Luft in der senkrechten Steigleitung herabgesetzt\ die mit dem Kohlebrenner verbunden ist. Der statische Druck ' am Ventil im Standrohr des Abstreifers beträgt 1138 mmHg j (22 psig). Der nominelle Betriebsdruck des Kohlebrenners 100 beträgt 431 mmHg (9,3 psig).

Die Entkohlung der Kohle durch Oxydation im Kohlebrenner wird bei einer durchschnittlichen Brennertemperatur von 730 ⁰C (1350 ⁰F) betrieben. Die Kohle wird im Überschuß gegenüber der Menge eingesetzt, die für eine vollständige Entkohlung erforderlich ist* Um die Brennertemperatur einzuhalten, wird Wasser als Nebel in den Brenner mit einer R_ate von 1317 kg/h (2904 lbs/h) eingeführt. Die .resultierende Asche und die G-ase werden zu einem ersten Brennerzyklon, der Asche mit einer Rate von-22 641 kg (49 914 pounds)/h abtrennt, und danach zu einem zweiten Brennerzyklon geleitet, der Asche mit einer Rate von 139 kg (306 poundsVh aufnimmt. Die Asche sammelt sich in dem Vorratsbehälter, der mit den Zyklonen verbunden ist, in denen die Aschente ilchengrößenverte llung der Tabelle 5 eingehalten wird. Ein Restgasstrom mit 54,4 kg (120 pounds)/h feinem Material wird zu einem Sammler für das feine Material geführt. Die Asche, die im Aschelagerbehälter gesammelt wird, wird mit j einer Gewinnungsrate (product net recovery rate) von 38 kg (84- pounds)/h abgezogen. Das Abgas aus dem Kohlebrenner wird dazu verwendet, die Luft vorzuheizen, die für die Verbrennung erforderlich ist. In diesem Fall wird die Luft auf eine Temperatur von 3^3 ⁰C (650 ⁰F) durch indirekten Wärmeaustausch mit dem Abgas erhitzt, wonach das Abgas an die Atmosphäre abgegeben wird. Beim Betrieb beträgt die nominelle Verweilzeit im Pyrolysereaktor 0,3 see und im Kohlebrenner 0,6 see. Die durchschnittliche Verweilzeit der Feststoffe im Ascheabstreifer beträgt 3 min und im Aschepufferbehälter 5,5 min.

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Claims (1)

1. -G6-

   PATENTANSPRÜCHE

   2835920

   1. Kreislaufverfahren für die Pyrolyse von organischem, festen Abfall, dadurch gekennzeichnet, daß man kontinuierlich feinteiligen organischen festen Abfall mit einer maximalen Teilchengröße von weniger als 25 mm (1 inch) pyrolysiert, indem man den feinteiligen organischen festen Abfall und eine feinteilige Wärmequelle mit einem Trägergas, das gegenüber den Produkten der Pyrolyse nicht in nachteiliger Weise reaktiv ist, vereinigt und durch eine Flash-Pyrolysezone unter turbulenten Strömungsbedingungen ausreichend lange leitet und den organischen festen Abfall zu Kohle, Pyrolyse-' ölen und Gasen pyrolysiert, wobei man diese Flash-Pyrolysezone bei einem Betriebsdruck von mehr als Atmosphärendruck und bei einer Betriebstemperatur von 315 °G (600 ⁰F) bis \ zur Einleitungstemperatur der feinteiligen Wärmequelle in die Pyrolysezone hält; eine fluidisierte Mischung aus Träger*· gas, feinteiliger Wärmequelle, Kohle, Pyrolyseölen und Gas von der Flash-Pyrolysezone abzieht; die feinteilige Wärme- : quelle und die Kohle von der fluidisierten Mischung abtrennt! und die abgetrennte feinteilige Wärmequelle und die Kohle in einer ersten Teilchensammeizone sammelt, wobei man die ■ Teilchen in einem dichten fluidisierten Zustand hält; von ! der ersten Teilchensammeizone eine dichte fluidisierte Mischung der feinteiligen Wärmequelle und der Kohle durch einen ersten senkrecht angeordneten Fluidisierschenkel abzieht, : der mit einer ersten Feststofftransportleitung verbunden ist^ die mit einem Kohlebrennier verbunden ist, wobei die Teilchen; in dem ersten Fluidisierschenkel an der Basis einen stati- j sehen Druck vorsehen, der größer als der Betriebsdruck des ί Kohlebrenners mit fluidisierten Feststoffen ist; die abge- ι zogene feinteilige Mischung durch die erste Feststofftrans- \ portleitung zum Kohlebrenner transportiert; mindestens einen! Teil der Kohle im Fluidisierkohlebrenner entkohlt und die feinteilige Wärmequelle bei einer Temperatur herstellt, die zumindest zum Einsatz in die Pyrolysezone ausreicht; die ge-| bildete feinteilige Wärmeauelle_aus dem Kohlebrenner für die ι

   /USo

   ■' . - 67 -

   fluidisierten .Feststoffe entfernt und einen Teil der gebildeten feinteiligen Wärmequelle in einer zweiten Teilchensammelzone sammelt; und von der zweiten Teilchensammeizone feinteilige Wärmequelle zu einem zweiten senkrecht angeordneten Fluidisierschenkel abzieht, der mit einer zweiten .Feststofftransportleitung verbunden ist, die mit der Flash-Pyrolysezone verbunden ist, und die Pyrolysezone beibehält, unter Fluidisierbedingungen die abgezogene feinteilige Wärmequelle zur Flashpyrolysezone transportiert, wobei die Höhe der feinteiligen statischen Quelle im zweiten Fluidisierschenkel ausreicht, um einen statischen Druck an der Basis des zweiten Fluidisierschenkeis beizubehalten, der größer als der Betriebsdruck in der Flash-Pyfolysezone ist.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einem Druck an der Basis des ersten Fluidisierschenkels arbeitet, der größer als der Druck des Kchlebrenners für die fluidisierten Feststoffe ist, und bei einem Druck an der Basis des zweiten Fluidisierschenkels arbeitet, der größer als der Druck der Flash-Pyrolysezone ist.

   3. Mehrstufiges Verfahren insbesondere nach Anspruch Λ oder

   2 zur Gewinnung von wertvollen Stoffen, die in festen Abfallmaterialien enthalten sind, unter Einschluß von organischen Bestandteilen, metallischem Eisen, Nichteisenmetallen und GIa dadurch gekennzeichnet, daß man zuerst das feste Abfallmaterial zerkleinert; metallisches Eisen von dem zuerst zerkleine ten Abfallmaterial magnetisch abtrennt und ein im wesentliche eisenfreies zerkleinertes festes Abfallmaterial zurückläßt; das im wesentlichen eisenfreie zerkleinerte feste Abfallmaterial zu einer vorwiegend organischen Fraktion und einer vorwiegend anorganischen Fraktion mit einem elutrierenden Strom eines Gases klassiert, der nach oben durch das vorwiegend eis freie zerkleinerte feste Abfallmaterial gerichtet ist; auf Grund von Teilchengrößenunterschieden die vorwiegend anorgani sehe Fraktion in eine erste glasreiche anorganische Fraktion und eine Nichteisenmetall-Fraktion auftrennt; die erste glasr

   7 09 8097 03 2 6

   - feg -

   anorganische Fraktion, weiter zerkleinert und von der zerkleinerten ersten glasreichen anorganischen Fraktion Teilchen im Größenbereich entsprechend etwa 20 bis 325 Maschen abtrennt; die Teilchen der glasreichen Fraktion mit einer Teilchengröße entsprechend etwa 20 bis etwa 325 Maschen einem Schaumflotieren in Gegenwart einer ausreichenden Menge eines Flotiermittels für Glas unterwirft und einen Schaum; bildet, der vorwiegend Glas und einen anorganischen Rest ent*- hält; das Glas vom Schaum gewinnt; die vorwiegend organische Fraktion trocknet und die getrocknete Fraktion zerkleinert^ j und die zerkleinerte getrocknete vorwiegend organische Frak-j tion einer Flash-Pyrolyse unterwirft, indem man die organische Fraktion, eine feinteilige WärmequäQe und ein Trägergas,, das bezüglich der Pyrolyseprodukte nicht in nachteiliger ■ Weise reaktiv ist, vereinigt und die resultierende Mischung ί unter turbulenten Strömungsbedingungen durch eine Flash- ^: Pyrolysezone führt, die man bei einer Temperatur im Bereich von 315 bis 1100 °0 (600 bis 2000 ⁰F) durch die Strömung der; feinteiligen Wärmequelle hält, und einen Pyrolyseproduktstrom mit einem Gehalt an Kohle, feinteiliger Wärmequelle, > Gasen und kondensierbaren Pyrolyseölen erzeugt; eine Mischung aus Kohle und derfexnteiligen Wärmequelle abtrennt und einen restlichen Pyrolyseproduktstrom bildet; die Pyrolyseöle aus · dem resultierenden Pyrolyseproduktstrom kondensiert; und die Mischung aus Kohle und feinteiliger Wärmequelle mindestens ^! einer Teiloxydation in Gegenwart einer Sauerstoffquelle in einem Kohlebrenner unterwirft und durch Entkohlen mindestens eines Teils der Kohle die feinteilige Wärmequelle zum Einsät^ in die Pyrolysezone bildet.

   4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß ί man die erste glasreiche Fraktion einer Klassierung unterwirft und organische Bestandteile auf Basis der Dichteunter-; schiede vor einer weiteren Zerkleinerung der' ersten glas- : reichen Fraktion entfernt. ■

   70 S^OS-ZO 3 26

   5· Verfahren nach Anspruch 3 oder M-, dadurch gekennzeichnet, daß man vor der weiteren Zerkleinerung die getrocknete vorwiegend organische Fraktion einer Klassierung unterwirft und das organische Material der vorwiegend organischen Fraktion zu einem Strom konzentriert und eine zweite vorwiegend anorganische Fraktion bildet; die zweite vorwiegend anorganische Fraktion zu einem glasarmen anorganischen Rest und einer zweiten glasreichen Fraktion weiterklassiert, indem man die zweite vorwiegend anorganische Fraktion der kombinierten Einwirkung einer Schwingung und eines nach oben gerichteten Stroms eines Gases unterwirft und die zweite glasreiche Fraktion von der zweiten vorwiegend anorganischen Fraktion abhebt; die zweite gasreiche Fraktion entfettet und die entfettete zweite glasreiche Fraktion mit der ersten glasreichen Fraktion vereinigt.

   6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die vorwiegend Nichteisenmetalle enthaltende Fraktion einer ersten Förderstrecke zuführt und. ihre Geschwindigkeit stufenweise erhöht und die feinteilige Nichteisenmetall-Fraktion auf der ersten Förderstrecke ausbreitet; die ausgebreitete vorwiegend Nichteisenmetalle enthaltende Fraktion einem wandernden Magnetfeld unterwirft und die Nichteisenmetalle abzieht und konzentriert und einen organischen Eest abtrennt und mit der ersten, vorwiegend organischen Fraktion vereinigt; und die abgetrenn·- ten Nichteisenmetalle einer zweiten Förderstrecke zuführt und die zugeführten Nichteisenmetalle auf der zweiten Förderstrecke ausbreitet, indem man stufenweise die Geschwin- ! digkeit (line velocity) erhöht und die ausgebreitete Nicht- j eisenmetall-Fraktion einem zweiten wandernden Magnetfeld ' unterwirft und die Nichteisenmetalle selektiv entfernt und weiter konzentriert. ;

   7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als feinteilige Wärmequelle feinteilige anorganische Asche verwendet, die durch Ent-

   9Έ0970Τ2«

   kohlen vor. Kohle unterhalb der Schmelztemperatur der Asche erhalten wird , wobei man die Pyrolysezone bei einer Temperatur von 315 bis 925 ⁰C (600 bis 17ΟΟ ⁰F) h-ält.

   6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß man mindestens 80 % der Kohle im Eohlebrenner entkohlt.

   9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pyrolysezone bei einer Temperatur von 480 bis 735 ⁰C (900 bis 1350 ⁰F) hält.

   10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Trägergas das Gas verwen det, das durch Pyrolyse von festem organischen Abfall gebildet wurde. \

   11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als feinteilige Wärmequelle vorwiegend Kohle verwendet und die Pyrolysezone bei einer Temperatur im Bereich von 315 bis 1095 ⁰C (600 bis 2000 ⁰P) hält.

   12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine feinteilige Wärmequelle mit einer Teilchengröße im Bereich von 10 bis 1000 um ver- ■ wendet.

   13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß \ man eine feinteilige Wärmequelle mit einer Teilchengröße ■ von nicht kleiner als 20 um verwendet.

   14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- j durch gekennzeichnet, daß man ein Gewientsrerhältnis der j feinteiligen Wärmequelle zum organischen festen Abfalleinsatzmaterial für die Pyrolysezone im Bereich, von 2 : 1 bis , 20 : 1 anwendet. i

   7 0 9 BtTSrHT 3 2 fr ^J

   15· Verfahren nach. Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gewichtsverhältnis der feinteiligen Wärmequelle zum organischen festen Abfalleinsatzmaterial für die Pyrolysezone im Bereich von 4 : 1 bis 6 : 1 anwendet. ,

   16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verweilzeit der Teilchen , in der Pyrolysezone von 0,1 bis etwa 2 see anwendet.

   17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verweilzeit der Teilchen in der Pyrolysezone von nicht mehr als ca. 1 see anwendet.

   18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- ' durch gekennzeichnet, daß man ein feinteiliges festes orga- . nisches Abfallmate rial in die Pyrolysezone mit einer Teil- ■ chengröße kleiner als etwa 5 Maschen einsetzt.

   19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ^: man ein feinteiliges festes organisches Abfallmaterial in j die Pyrolysezone mit einer Teilchengröße kleiner als etwa 8 Maschen einsetzt.

   20. Mehrstufiges Verfahren zur Pyrolyse von organischem festen Abfallmaterial insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem festen Abfall feine Teilchen erzeugt, die resultierenden Teilchen mit den Teilchen einer feinteiligen Hochtemperatur-! Wärmequelle in einem nicht in nachteiliger Weise reaktiven i Fluidisiergasstrom unter turbulenten Strömungsbedingungen ^; in einer Pyrolysezone mischt und die fluidisierte Mischung während des Durchleitens durch die Pyrolysezone beschleunigt, indem man sie durch einen Bereich mit reduziertem Querschnitt leitet. ·

   709 8-0 9/€3 26

   21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einer fluidisierten Mischung aus Gas und Teilchen mit einer Reynolds-Strömungsindexzahl bis zu 50 000 arbeitet, die in dem Bereich mit reduziertem Querschnitt auf 100 000 erhöht wird.

   22. Verfahren insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Einstellen der Größe der fluidisierten Teilchen der Wärmequelle, die aus dem Auslaß der Vorrichtung austreten, die einen Pyrolysereaktor versorgt und einen ; Teilchenvorratsbehälter, der eine Öffnung in der Nähe seines' Bodens aufweist, die den Auslaß bildet, und einen Zyklonteilchenseparator aufweist, der einen Einlaß oberhalb des Vor- ■ ratsbehälters zur Aufnahme von Fluidum und mitgenommenen ι Teilchen unter Einschluß von feinem Material, einen Fluid- ; auslaß und einen Teilchenauslaß aufweist, der mit dem Lagerbehälter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Fluidum und mitgenommene Teilchen unter Einschluß von feinem Material tangential in den Einlaß des Teilchenseparators ι einführt und dem Fluidum und den Teilchen eine winkelförmige Bewegung verleiht (angular motion) und Teilchen vom Flui-' dum und einen ersten Anteil von feinem Materi al im Fluidum durch Zentrifugalkraft abtrennt, wobei man das Fluxdum mit dem ersten Anteil des feinen Materials zum Fluidauslaß flie-^ Ben läßt und die Teilchen ohne den mitgenommenen ersten Anteil des feinen Materials den Teilchenauslaß zum Vorratsbehälter passieren läßt; die Teilchen im Vorratsbehälter zu einem bestimmten Niveau oberhalb des Auslasses fluidisiert; ' fluidisierte Teilchen unter Einschluß eines zweiten Anteils j von feinem Material durch eine Leitung entfernt, die in die ' fluidisierten Teilchen bis zu einem Punkt im Vorratsbehälter zwischen dem jeweiligen Spiegel und dem Auslaß reicht; die winkelförmige Bewegung des Fluidums im Separator unterbricht und den Anteil an feinem Material im Fluidum erhöht, das zum j Fluidauslaß fließt, wenn die Menge des fe±sn Materials in den vom Ifluidum mitgenommenen Teilchen, die in den Einlaß des

   70980-9/0328

   Teilchenseparators eingeleitet werden, über den gewünschten Wert steigt; und einen Teil des zweiten Anteils des feinen Materials zurückführt, das durch die Leitung zum Lagerbehälter abgezogen wird, wenn die Menge des feinen Materials in den vom Fluidum mitgenommenen Teilchen, die in den Einlaß des Teilchenseparators eingeführt werden, unter einen gewünschten Wert fällt.

   23·' "Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Unterbrechungsstufe Gas mit niedriger Strömungsrate in den Zyklonteilchenseparator einleitet.

   24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Unterbrechungsstufe den jeweiligen Spiegel der flui— disierten Teilchen im Lagerbehälter bis zum Teilchenauslaß des Zyklonteilchenseparators erhöht.

   25· Verfahren insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Kegulieren der &röße der Teilchen der fluidisierten Wärmequelle, die den Auslaß einer Vorrichtung verlassen, die einen Pyrolysereaktor versorgt und einen Teilchenvorratsbehälter, der eine Öffnung in der Nähe seines Bodens aufweist, die den Auslaß bildet und einen Zyklonteiichenseparator aufweist, der einen Einlaß, der oberhalb des Vorratsbehälters zur Aufnahme von Fluidum und mitgenommenen Teilchen unter Einschluß von feinem Material liegt, einen STuidauslaß und einen Teilchenauslaß aufweist, der mit dem Vorratsbehälter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, . daß man das Fluidum und die mitgenommenen Teilchen unter Einschluß des feinen Materials tangential in den Einlaß des Teilchenseparators einführt und dem Fluidum und den Teilchen eine winkelförmige Bewegung verleiht und Teilchen vom Fluidum und einen ersten Anteil von feinem Material im Fluidum durch Zentrifugalkraft abtrennt, wobei man das Fluidum mit dem ersten Anteil des feinen Materials zum Fluidauslaß , fließen läßt und die Teilchen ohne den mitgenommenen ersten ^: Anteil des feinen Materials durch den Teilchenauslaß zum

   709 8Ό9ΤΌ32*

   Vorratsbehälter führt; die Teilchen im Vorratsbehälter bis zu einem bestimmten Niveau oberhalb des Auslasses fluidisiert; ■fluidisierte Teilchen unter Einschluß des zweiten Anteils des feinen Materials durch eine Leitung entfernt, die in die fluidisierten Teilchen bis zu einem Punkt im Vorratsbehälter zwischen dem jeweiligen Spiegel und dem Auslaß reicht; die winkelförmige Bewegung des Fluidums im Separator dazu ausnutzt, den ersten Anteil des feinen Materials im Fluidum herabzusetzen, das zum Fluidauslaß fließt, wenn die Menge des feinen Materials in den vom Fluidum mitgenommenen Teilchen, die in den Einlaß des Teilchenseparators eingeführt werden, unter den gewünschten Wert fällt; und einen Teil des zweiten Anteils des feinen Materials zurückführt, das durch die Leitung zum Vorratsbehälter abgezogen wird, wenn die Menge des feinen Materials in den vom Fluidum mitgenommenen Teilchen, die in den Einlaß des Teilchenseparators eingeführt werden, unter den. gewünschten Wert fällt.

   26. Verfahren insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Regeln der Größe der Teilchen der fluidisierten Wärmequelle, die den Auslaß einer Vorrichtung verHßt, die einen Pyrolysereaktor versorgt und einen Teilchenvorratsbehälter, der eine öffnung in der Nähe seines Bodens aufweist, die den Auslaß "bildet, und einen Zyklonteilchenseparator aufweist, der einen Einlaß oberhalb des Vorratsbehälters zur Aufnahme von Fluidum und migfenommenen Teilchen : unter Einschluß von feinem Material, einen Fluidauslaß und einen Teilchenauslaß aufweist, der mit dem Vorratsbehälter verbunden ist, dadurch/gekennzeichnet, daß man das Fluidum und mitgenommene Teilchen unter Einschluß von feinem Material tangential in den Einlaß eines Teilchenseparators einleitet und dem Fluidum und den Teilchen eine winkelförmige Bewegung verleiht und Teilchen vom Fluidum und einen ersten Anteil von feinem Material im Fluidum durch Zentrifugalkraft abtrennt, wobei man das Fluidum mit dem ersten Anteil des feinen Materials zum Fluidauslaß fließen läßt und die Teilchen ohne den mitgenommenen ersten Anteil des feinen Materi-.

   7 OBiTO 3 ftn 2 G " ~

   als durch den Teilehenausiaß zum Vorratsbehälter fließen läßt; die Teilchen im Vorrats"behälter bis zu einem bestimmten Niveau oberhalb des Auslasses fluidisiert; fluidisierte Teilchen unter Einschluß des zweiten Anteils des feinen Materials durch eine Leitung entfernt, die in die fluidisierten Teilchen bis zu einem Punkt im Vorratsbehälter zwischen dem jeweiligen Spiegel und dem Auslaß reicht; und einen Teil des zweiten Anteils des feien Materials zurückführt, das durch die Leitung zum Vorratsbehälter abgezogen wird, wenn die Menge des feien Materials in den vom Fluidum mitgenommenen Teilchen, die durch den Einlaß des Teilchenseparators eingeführt werden, unter den gewünschten.Wert fällt.

   27· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur Gewinnung von wertvollen Stoffen in festen Abfallmaterialien unter Einschluß von organischen Bestandteilen, metallischem Eisen, Nichteisenmetallen und Glas, gekennzeichnet durch eine Kombination aus einem ersten Zerkleinerungsmittel zum Reduzieren der Größe des festen Abfallmaterials auf eine Teilchengröße, die an die Auftrennung in eine vorwiegend organische Fraktion und eine vorwiegend anorganische Fraktion angepaßt ist, aus einem Magnetabtrennmittel, das auf das erste Zerkleinerungsmittel folgt, zur Abtrennung von metallischem Eisen aus dem aus dem ersten Zerkleinerungsmittel austretenden Material; aus einem ersten Luftklassiermittel zum Auftrennen des aus dem Magnettrennmittel austretenden Materials durch Gasstromelutrieren in eine vorwiegend organische Fraktion und eine vorwiegend anorganische Fraktion; aus einem Siebklassiermittel zum Auftrennen der vorwiegend anorganischen Fraktion in eine erste •glasreiche Fraktion und eine Nichteisenmetall-Fraktion; aus einem Siebklassiermittel zum Auftrennen der ersten glasreichen Fraktion in ein glasreiches anorganisches Konzentrat und einen organischen Rest; aus einem Mittel zum Zerkleinern des glasreichen anorganischen Konzentrats auf eine Teilchengröße von kleiner als etwa 20 Maschen; aus einem Siebklassierfmit'tel zum Isolieren von Teilchen einer Teilchengröße im Be-

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   reich entsprechend etwa 20 bis 3?5 Naschen aus dem zerkleinerten glasreichen anorganischen Konzentrat; aus eineK Mittel zum Flotieren von Glas aus den isolierten Teilchen aus dem glasreichen anorganischen Konzentrat; aus einem Mittel zum weitgehenden Trocknen der vorwiegend organischen Fraktion; aus einem zweiten Zerkleinerungsmittel zum Reduzieren der Teilchengröße der getrockneten vorwiegend organischen Fraktion auf eine Teilchengröße von weniger als etwa 5 Maschen; und aus einem Mittel zur Flash-Pyrolyse der ■ getrockneten feinteiligen organischen Fraktion unter Bildung von Kohle, Pyrolyseölen und Gasen. _;

   28. Vorrichtung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch ein \ Mittel, das auf das Mittel zum weitgehenden Trocknen der vorwiegend organischen Fraktion folgt, zum weiteren Klassieren der getrockneten vorwiegend organischen Fraktion in eine konzentrierte organische Fraktion und eine zweite vorwiegend

   anorganische Fraktion; ein Mittel zum Auftrennen der zweiten! vorwiegend anorganischen Fraktion in einen glasarmen anorganischen Rest und eine zweite glasreiche anorganische Fraktion, wobei das Mittel das Klassieren durch Vibration und einen Gastransport der eingesetzten zweiten vorwiegend anorganischen Fraktion erzielt; ein Mittel zur Aufnahme und Entfettung der anfallenden zweiten glasreichen anorganischen Fraktion; und ein Mittel zum Vereinigen der anfallenden zweiten glasreichen anorganischen Fraktion mit der ersten glasreichen anorganischen Fraktion.

   29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, gekennzeichnet durch ein Mittel zum Transport der Nichteisenmetall-Fraktion^ zu einer ersten Gruppe von Förderbändern, die in Reihe ange-' ordnet sind und die Mischung eine erste Strecke lang for- \ dern, wobei jedes nachgeordnete Förderband längs der Streckemit einer höheren Lineargeschwindigkeit als das vorgeordnete Förderband läuft, wodurch die Mischung beschleunigt und ausgebreitet wird; mindestens einen Linearmotor neben dem schnellsten Förderband der ersten Gruppe von Förderbändern, j. der ein wanderndes Magnetfeld erzeugt, das senkrecht zu dieser Strecke verläuft, und die leitenden Nichteisenmetalle in

   709TB097032S

   der Mischung an einer Seite des Förderbandes ablenkt; eine
   zweite Gruppe von Förderbändern, wobei jedes nachgeordnete
   Band mit einer höheren Lineargeschwindigkeit als der vorgeordnete Förderer der Gruppe läuft, ein Mittel zum Überführen der leitenden Nichteisenmetalle, die von der einen Seite der ersten Förderbandsgruppe durch den Linearmotor abgelenkt
   wurden, zum langsamsten Förderband der zweiten Gruppe und
   mindestens einen zweiten Linearmotor in Nachbarschaft des
   schnellsten Förderbandes der zweiten Gruppe von Förderbändern, der eine konzentrierte leitende Nichteisenmetall-Fraktion auf der zweiten Förderbandgruppe von einer Seite
   des schnellsten Förderbandes ablenkt.

   50, Vorrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden . Ansprüche zum Pyrolysieren von organischem festen Abfall, ί gekennzeichnet durch einen Pyrolysereaktor mit einem Einlaß '· zur Aufnahme von feinteiligem organischen "festen Abfall und einen Einlaß zur Aufnahme einer feinteiligen Wärmequelle,
   ein Mittel zum Transportieren von feinteiligem organischen
   festen Abfall und einer feinteiligen Wärmequelle durch den
   Pyrolysereaktor unter turbulenten Strömungsbedingungen für
   eine Zeitspanne, die zum Pyrolysieren des organischen festen Abfalls zu Kohle, Pyrolyseölen und Gasen ausreicht, wobei
   der Pyrolysereaktor einen Einlaß mit einem vorgegebenen Druck aufweist; ein Mittel zum Abtrennen der feinteiligen Wärmequelle und der Kohle von den Pyrolyseölen und vom Gas; einen, ersten Sammelbehälter, der einen Auslaß oberhalb ssiner Basis und unterhalb (intermediate) des durchschnittlichen Niveaus der feinteiligen Wärmequelle und der Kohle aufweist, die in ^! dem Behälter gesammelt werden; ein Mittel zum Ablegen der j abgetrennten feinteiligen Wärmequelle und der Kohle im ersten Sammelbehälter; einen Kohlebrenner mit einem Einlaß zur Auf-: nähme von Kohle und feinteiliger Wärmequelle aus dem ersten | Sammelbehälter; eine erste Transportleitung, die den Auslaß ; des ersten Sammelbehälters mit dem Einlaß des Kohlebrenners ver-I bindet; ein Mittel zum Einführen eines Transportgases in die]

   erste Transportleitung zum Transportieren der abgetrennten
   feinteiligen Wärmequelle und der Kohle aus dem ersten Sammelbehälter zum Kohlebrenner; ein Mittel zum Durchleiten der abgetrennten feinteiligen Wärmequelle und der Kohle durch
   den Kohlebrenner in Gegenwart von Sauerstoff für eine Zeitspanne, die zur Bildung der feinteiligen Wärmequelle ausreicht, die durch den Pyrolysereaktor geleitet wird, wobei
   der Kohlebrenner einen Einlaß mit einem vorgegebenen Druck ^; aufweist; einen zweiten Sammelbehälter mit einem Auslaß _: an seiner Basis; ein Mittel zum Ablagern mindestens eines ι Teils der gebildeten feinteiligen Wärmequelle im zweiten ' Sammelbehälter; eine zweite Transportleitung, die den Auslaß des zweiten Sammelbehälters mit dem Einlaß des Pyrolysereaktors verbindet; ein Mittel zum Einführen eines nicht in j nachteiliger Weise reaktiven Transportgases in die zweite j Transportleitung zum Transportieren der feinteiligen Wärme- : quelle vom zweiten Sammelbehälter zum Pyrolysereaktor; ein i erstes Mittel zur Einstellung eines höheren Drucks am Auslaß des ersten Sammelbehälters als der vorgegebene Druck am
   Einlaß des Kohlebrenners, um einen Rückfluß durch die verbindende (flansportleitung zu verhindern; und ein zweites Mit-: tel zur Einstellung eines höheren Drucks am Auslaß des zwei-; ten Sammelbehälters als der Druck am Einlaß des Pyrolysereaktors, um einen Rückfluß durch die verbindende Transport-; leitung zu verhindern. '■

   31. Vorrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch Ein- | lasse zum Pyrolysereaktor und Kohlebrenner, die wesentlich j höher als die Auslässe /der Sammelbehälter angeordnet sind, j mit denen sie verbunden sind, wobei die zu jedem führenden
   Transportleitungen ein senkrechtes Standrohr aufweisen, das
   sich von den kommunizierenden Auslassen jedes Sammelbehäl- j ters nach unten erstreckt, eine gewinkelte Steigleitung mit j einem tiefliegenden und einem hochliegenden Ende, eine Krümmung, die den Boden des senkrechten Standrohres mit dem un- j teren Ende der gewinkelten Steigleitung verbindet, und eine
   senkrechte Steigleitung, deren unteres Ende mit dem oberen
   Ende der gewinkelten Steigleitung und deren oberes Ende mit

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   dem korrespondierenden Einlaß des Konlebrenners oder Pyrolyserear; cors verbunden ist, wobei das Mittel zum Einleiten eines Transportgases in jede Leitung viele erste Düsen aufweist, die über die korrespondierende gewinkelte Steigleitung verteilt und auf ihr oberes Ende gerichtet sind, wobei das Transportgas die ersten Düsen zur gewinkelten Steigleitung passiert, um die durchlaufenden Teilchen anzuheben, und eine zweite Düse, die am unteren Ende der senkrechten Steigleitung angeordnet ist, wobei das Transportgas die zweite Düse passiert, um die Teilchen durch die senkrechte Steigleitung zu dem Einlaß anzuheben, mit dem die korrespondierende Transportleitung verbunden ist, und ferner ein einstellbares Schieberventil am unteren Ende jedes Standrohres, um den Teilehenfluß vom Auslaß des korrespondierenden Sammelbehälters zu regeln.

   32. Vorrichtung nach Anspruch 30 oder ~y\, gekennzeichnet durch ein Mittel zum Einführen eines Wassernebels in den Kohlebrenner.

   33- Vorrichtung· nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Mittel zum Einführen von Luft in den zweiten Sammelbehälter, um die gebildete feinteilige Wärmequelle weiter zu verbrennen.

   Vorrichtung nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch ein Mittel zum Einführen eines Wassernebels in den zweiten Sammelbehälter zum Regeln der Temperatur.

   35· Vorrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Pyrolysereaktor zum Zersetzen von festem ..organischen Abfallmaterial durch Erhitzen mit durch Gas fluidisierten heißen festen Teilchen wobei der Pyrolysereaktor eine rohrförmige Kammer mit einem oberen, einem mittleren und einem unteren Abschnitt, ein erstes Einlaßrohr, das mit dem unteren Abschnitt der Kammer zur Zuführung von mit Gas fluidisierten heißen festen Teilchen leitend verbunden ist, ein zweites Einlaßrohr, das mit

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   j dem unteren ^brchnitt der Kammer zur Zufuhr der Teilchen des festen Abfailuatenals leitend verbunden ist, und ein Äuslaßrohr am oberen Abschnitt der Kammer aufweist, wobei

   • der mittlere Abschnitt einen kleineren Durchmesser als der | Durchmesser des oberen und des unteren Abschnitts zum Er- ι höhen der Geschwindigkeit der Teilchenströmung in bezug auf die Teilchengeschwindigkeit im oberen und im unteren Abschnitt besitzt, um das Mischen der Teilchen zu fördern, die vom unteren Abschnitt in den oberen Abschnitt gelangen.

   ■ 36· Vorrichtung nach Anspruch 351 dadurch gekennzeichnet,

   j daß das erste und das zweite Einlaßrohr unter Bildung einer ' gemeinsamen Öffnung in den unteren Abschnitt zusammenlaufen.

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   37. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandungen der Kammer auf jeder Sei- ! te des mittleren Abschnitts konisch verjüngt sind.

   ! 38· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 his 37» dadurch \ gekennzeichnet, daß der Durchmesser des mittleren Abschnitts)

   j das 0,6- bis 0,8-fache des Durchmessers des oberen und des 1 j unteren Abschnitts beträgt.

   39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Einlaßrohr axial mit der Kammer ausgerichtet ist.

   40. Vorrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung von fluidisierten festen Teilchen als feinteilige Wärmequelle in einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Mittel zur Erzeugung einer Quelle für ein Eluidum und mitgenommene Teilchen unter Einschluß von feinem Material, einen Teilchenvorratsbehälter, der einen Auslaß in der Nähe seines Bodens aufweist, mindestens einen Teilchenseparator, der einen Einlaß, der oberhalb des Vorratsbehälters angeordnet ist und mit der Quelle verbunden ist, einen Fluidauslaß,

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   ! einen Tei ' cheiiauriaß, der mit dem Vorratsbehälter verbunden j ist, und ein Mittel zum Abtrennen von Teilchen aus dem PluiduE aufweist, das am Einlaß anlangt, so daß das Fluidum

   mit einem ersten Anteil von feinem Material zum Fluidauslaß ι

   j fließt und die Teilchen ohne den ersten Anteil des feinen j Materials den Teilchenauslaß zum Vorratsbehälter passieren; ein Mittel zum Fluidisieren von Teilchen mit einem zweiten

   Anteil des feineji Materials aus dem Vorratsbehälter an einem Punkt zwischen dem jeweiligen Niveau und dem Auslaß; ein Aufnahmee1ement, das mit dem Auslaß des Vorratsbehälters verbunden ist, um fluidisierte Teilchen ohne den ersten und den zweiten Anteil des feinen Materials aufzunehmen, das aus dem Auslaß des Vorratsbehälters fließt; und ein Kittel, um mindestens einen Anteil des feinen Materials zu verändern

   41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel sum Verändern ein Mittel zum Erhöhen des ersten Anteils umfaßt.

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   ! 42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß es si'ch bei jedem Teilchenseparator um einen Zyklonteilchenseparator handelt, der dem Fluidum eine winkelförmige Bewegung verleiht, das am Einlaß anlangt, um Teilchen durch Zentrifugalkraft abzutrennen, wobei das

   ί Mittel zum Erhöhen 'ein Mittel zum Unterbrechen der winkel·-

   ! förmigen Bewegung aufweist., die dem Fluidum verliehen wurde, das am Einlaß anlangte.

   43· Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Unterbrechen ein Mittel zum Einleiten eines Gases mit niedriger Strömungsrate in den Zyklonteilchenseparator umfaßt.

   44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Verändern zusätzlich Mittel zum Herabsetzen des zweiten Anteils umfaßt, wobei zum Vorratsbehälter ein Teil des feinen Materials zurückgeht—wird-y-dag—dagch- s fefce-1—eeee-

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   45. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Unterbrechen ein Mittel zum Erhöhen des jeweiligen Fiveaus der fluidisierten Teilchen im Vorratsbehälter zum Teilchenauslaß des Zyklonteilchenseparators umfaßt.

   46. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Verändern zusätzlich ein Mittel zum Vermindern des zweiten Anteils umfaßt, wobei zum Vorratsbehäl- j ter ein Ten des feinen Materials zurückgeführt wird, das durch das Mittel zum Entfernen entfernt wurde.

   47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilchenauslaß einen Tauchschenkel, der sich nach unten in den Vorratsbehälter bis zu einem Punkt in Nachbarschaft zum jeweiligen. Niveau erstreckt, und ein Klappenventil am Ende des Tauchschenkels aufweist, das zum Verhindern eines Rückflusses aus dem Vorratsbehälter durch den Tauchschenkel zum Teilchenseparator verschlossen werden kann.

   48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Entfernen eine Trommel mit niedrigerem Druck als die fluidisierten Teilchen im Vorratsbehälter und eine Abzugsleitung aufweist, die von ^iner Stelle zwischen dem jeweiligen Niveau und dem Auslaß des Vorratsbehälters zur Trommel verläuft, und daß das Mittel zum Vermindern eine Rückführleitung aus der Trommel an einer Stelle oberhalb der Abzugsleitung zum Vorratsbe-* hälter oberhalb des jeweiligen Niveaus der fluidisierten Teilchen und ein Mittel zum Einführen eines elutrierenden Gases in die Trommel an einer Stelle unterhalb der Abzugsleitung aufweist, um feines Material, das in die Trommel eintritt, von der Abzugsleitung zur Rückführleitung zum Vorratsbehälter anzuheben.

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   49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 48, gekenn- ■ zeichnet durch ein Mittel zum Einführen eines Waosernebels in die fluidisierten Teilchen in der Trommel zum Abschrecken^

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