DE2651302B2 - Vorrichtung zur Destillationsgaserzeugung aus Abfall - Google Patents

Vorrichtung zur Destillationsgaserzeugung aus Abfall

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Destillationsgaserzeugung aus Abfall nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 30 98 458) wird der über die Schleuse in den Behälter gelangende Abfall-Koks nicht weiter behandelt, sondern anschließend ausgetragen und als Abfallprodukt beseitigt. Dies hat den Nachteil, daß die Restenergie des Abfall-Kokses nicht unmittelbar für den Eletrieb der Vorrichtung herangezogen werden kann, woraus sich eine verhältnismäßig ungünstige Energiebilanz ergibt, da als Eigengas zur Beaufschlagung des die Retorte beheizenden Brenners ausschließlich verhältnismäßig hochwertiges Destillationsgas eingesetzt werden kann, welches somit in dem für die Retortenbeheizung erforderlichen Ausmaß nicht mehr für andere Zwecke verwendet werden kann. Außerdem beireitet die Beseitigung bzw. Endlagerung des noch stark kohlenstoffhaltigen Abfall-Kokses Schwierigkeiten.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zur pyrolytischen Umsetzung von Abfall (»Aufbereitungs-Technik«, Nr. 12,1974, Seite 693, Bild 1) wird der in der Retorte pyrolytisch erzeugte Abfall-Koks ;twar möglicherweise in einem neben der Retorte angeordnete Gaserzeuger, der das für die Beheizung der dort vorgesehenen vertikalen Retorte erforderliche Generatorgas liefert, nachentgast, jedoch läßt die: bekannte Vorrichtung weder Einrichtungen zum Zwangstransport des Abfall-Kokses in den Gaserzeuger noch Regeleinrichtungen erkennen, wie sie erforderlich wären, um bei einer ausschließlichen Beheizung der Retorte mittels des im Gaserzeuger aus Abfall-Koks erzeugten Schwachgases dessen durch die zeitlich veränderliche Zusammensetzung von Abfall, insbesondere Müll, schwankenden Heizwert ausgleichen und damit die Retortentemperatur konstanthalten zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung dergestalt zu verbessern, daß die Energiebilanz durch Verwertung des Abfall-Kokses günstiger gestaltet wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches genannten Merkmale gelöst Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüch.
Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Abfall-Koks über die Schleuse unmittelbar in den Gasgenerator gelangt der in der beanspruchten Weise mit dem Brenner einerseits und mit der Steigleitung für die Destillationsgase andererseits verbunden ist gelingt ts, unter optimaler Ausnutzung der Restenergie des Abfall-Kokses die Beheizung der Retorte weitestgehend ausschließlich mittels des verhältnismäßig minderwertigen, im Gasgenerator erzeugten Generatorgases durchzuführen, dessen auf die unterschiedliche Konsistenz des der Pyrolyse unterworfenen Abfalls bzw. Mülls zurückzuführende Heizwertschwankungen indessen durch bedarfsweises Beimisehen von aus der Steigleitung entnommenem höherwertigen Destillationsgases mittels der beanspruchten
Ventilanordnung in vorteilhafter Weise ausgeglichen
werden können.
Aus der DE-OS 24 32 504 ist zwar bereits eine
Vorrichtung zum Herstellen von Brenngas aus Abfallstoffen bekannt, bei welcher der aus dem Schweler austretenden Abfall-Koks in einen nachgeschalteten Gasgenerator eingeführt wird, jedoch wird der Abfall-Koks dort mit dem in der Retorte bzw. im Schweler erzeugten Destillationsgas beaufschlagt dessen Heizwert hierdurch erhöht werden soll, ehe das Destillationsgas dann dem die Retorte beheizenden Brenner zugeführt wird. Diese Vorrichtung zeigt daher keinen Hinweis auf die erfindungswesentliche Maßnahme, den die Retorte beheizenden Brenner der gattungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise ausschließlich mit in der erfindungsgemäß vorgesehenen Weise aus dem Abfall-Koks erzeugtem Generatorgas zu speisen, dem lediglich zum Ausgleich von Heizwertschwankungen bedarfswei-
•»5 se hochwertiges Destillationsgas zugesetzt wird. Ähnliches gilt für eine in der AT-PS 10 625 beschriebene Vorrichtung, bei der die in einem der rotierenden Retorte nachgeschalteten Gasgenerator erzeugten Generatorgase unmittelbar anschließend verbrannt, nicht aber in geregelter Weise, wie dies erfindungsgemäß vorgesehen ist, zur optimierten Beheizung der Retorte verwendet werden. Bei einer aus der DE-PS I 15 070 bekannten Vorrichtung wird in Wassergaserzeugern aus dem in einer Retorte gebildeten Koks Wassergas erzeugt, welches dort jedoch direkt zur Entgasung der aufgegebenen Produkte in der Retorte eingesetzt wird. Auch bei einer aus der DE-PS 6 72 721 bekannten Vorrichtung durchströmt das in einem Vergasungsreaktor erzeugte Gas die Retorte selbst und
so wird dort zur Verkokung eingesetzt. Aus der Veröffentlichung von Dr. H. Winkler, »Handbuch für Gaswerke, Kokereien, Schwelereien und Teerdestillationen«, 1950, Seite 115, war es schließlich zwar bereits bekannt, Koksöfen mit Generatorgas, Mischgas bzw. Startgas zu beheizen, jedoch zeigt auch diese Druckschrift keinen Hinweis auf die erfindungsgemäße Maßnahme, die Retorte möglichst weitgehend und ausschließlich mittels Generatorgas zu beheizen, dem zum Ausgleich von
Heizschwankungen in geregelter Weise Destillationsgas beigemischt wird. EHe erfindungsgemäße vorgesehene Maßnahme, dem Gasgenerator sowohl Dampf als auch Luft zuzuleiten, war als solche natürlich bereits bekannt, wie sich aus der Veröffentlichung von W. Gumz, »Kurzes Handbuch der Brennstoff- und Feuerungstechnik«, 1962, Seiten 256—258, ergibt
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert Dabei zeigt die einzige Figur ein Ausfuhrungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt
Wie die Zeichnung erkennen läßt, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung A bei dem dort gezeigten Ausführungsbeispiel einen Pyrolysereaktor R mit einer länglichen zylindrischen Retorte 1 aus wärmeleitendem Material, die geneigt angeordnet ist, und eine höher als eine Ausgabeöffnung 2 liegende Eingabeöffnung 3 besitzt, auf. Die Retorte 1 ist in Lagern 4 außerhalb einer die Retorte umgehende Feuerkammer 5 drehbar gelagert Innerhalb der Retorte 1 ist eine Pyrolysezone B gebildet Die Außenfläche der Retorte 1 und die Innenfläche der Innenkammer 5 begrenzen gemeinsam eine Erhitzungszone C.
In der Nähe der Eingabeöffnung 3 ist an der Retorte 1 ein Zahnkranz 6 befestigt, in den ein Getriebe 7 eingreift, welches von einem Antriebsmotor 8 angetrieben wird. Die Eingabeöffnung 3 der Retorte 1 steht mit einem Abfallbunker 9 in Verbindung, innerhalb dessen eine Förderschnecke angeordnet ist Die mit einem Antriebsmotor 11 verbundene Förderschnecke 10 fördert Abfall 12 aus dem Bunker 9 in der gewünschten Menge in den oberen Teil der Pyrolysezone B. Der Feuerkammer 5 ist ein Brenner 13 zugeordnet, der die Erhitzungszone C beaufschlagt Der Brenner 13 hat einen ersten Brennstoffeinlaß 14 mit einem zugehörigen Ventil 15 und einen zweiten Brennstoffeinlaß, nämlich den Heizgaseinluß 16, mit einem zugehörigen Ventil 17. Ein Lufteinlaß 18 des Brenners 13 ist an einen ersten Auslaß 19 eines Gebläses 20 angeschlossen. Ein zweiter Auslaß 22 des von einem Antriebsmotor 21 angetriebenen Gebläse 20 steht mit einem Ventil 23 in Verbindung.
Die heißen Rauchgase können von der Erhitzungszone 10 durch eine öffnung 24 der Feuerkammer 5 aufwärts durch einen Rauchgasabzug 25 strömen, der zu einem Dampferzeuger 26 fahrt Durch eine Leitung 27 strömt Wasser in den Dampferzeuger 26, welches dort durch Wärmeaustausch in Dampf umgesetzt wird. Der Dampf strömt zu einer Leitung 28, die sich in eine erste Leitung 29 mit einem Ventil 30 und eine zweite Leitung 31 mit einem Ventil 32 aufteilt Die heißen Rauchgase entweichen aus dem Dampferzeuger 26 in einen Kamin 33 und treten aus diesem in die umgebende Atmosphäre aus.
Während die Retorte 1 sich dreht, bewegt sich der Abfall 12 in der Pyrolysezone B aufgrund der Schwerkraft in Längsrichtung und wird infolge der in der Pyrolysezone B herrschenden Temperaturen, etwa 760° C, in Abfall-Koks 12a, brennbares Destillationsgas 12b und komplexe organische Flüssigkeiten 12cin öliger Form umgesetzt
Die Ausgabeöffnung 2 Retorte 1 ist unter Abdichtung drehbar mit einem zylindrischen Stutzen 34 verbunden, der zu einer Kammer 35 mit einer Steigleitung 36 und einer Falleitung 37 führt Die Falleitung 37 geht zu einem geschlossenen Gasgenerator 39, in den der Abfall-Koks 12a aufgrund der Schwerkraft herabfällt und dort «in aus heißem Abfall-Koks bestehendes Bett bildet. Im oberen Innenbereich des Gasgenerators 39 ist eine AbschluBvorrichtung in Form eines frei drehbaren Sternrades angebracht die es ermöglicht, daß der Abfall-Koks 12a unter Luftabschluß in dsn Gasgenerator 39 fällt Das Sternrad 40 verhindert somit ein Vermischen des Generatorgases aus dem Gasgenerator 39 mit dem Destillationsgas 126 und den organischen Flüssigkeiten 12c aus der Pyrolysezone B. In seinem unteren Bereich ist der Gasgenerator mit einem Dampfeinlaß 41 und einem Lufteinlaß 42 versehen. Wenn Dampf und Luft gleichzeitig dem Gasgenerator 39 zugeführt werden und das Bett aus Abfall-Koks von unten nach oben durchströmen, wird Generatorgas erzeugt, welches aus dem Gasgenerator 39 durch eine mit einem Ventil 43 versehene Generatorgasleitung 44 entweichen kann. Das Ventil 43 ist durch eine Heizgasleitung 45 mit dem Ventil 17 verbunden. In der Steigleitung 36 befindet sich ein Kontrollventil 48. Das Ventil 30 ist durch eine Leitung 49 mit dem Dampfeinlaß 41 des Gasgenerators 39 verbunden.
Das Ventil 15 steht fiber eine Leitung 50 mit einer unabhängigen, nicht dargestellten Brennstoffquelle in Verbindung. Der Brenner 13, der mit Brennstoff betrieben wird, der ihm durch den ersten Brennstoffeinlaß 14 zugeführt wird, erhöht eingangs die Temperatur der Pyrolysezone B auf einen Wert, bei welche der Abfall 12 unter Destillationsgaserzeugung pyrolysiert wird, wobei der Abfall die Retorte 1 in Längsrichtung durchläuft, die dabei von dem Antriebsmotor 8 langsam gedreht wird. Hierbei ist das Ventil 46 geschlossen, während die Ventile 48 und 17 geöffnet sind, so daß also das Destillationsgas, welches durch Umsetzen des Abfalls 12 erzeugt worden ist, zum zweiten Brennstoffeinlaß 16 des Brenners 13 strömen kann. Dann schließt das Ventil 15, da Brennstoff aus einer unabhängigen Brennstoffquelle dem ersten Brennstoffeinlaß 14 nicht länger zugeführt werden muß. Im Dampferzeuger 26 wird nun Dampf erzeugt Das Ventil 30 wird geöffnet, wodurch dieser Dampf zum Dampfeinlaß 41 am Gasgenerator 39 strömen kann. Anschließend wird das Ventil 23 geöffnet, so daß Druckluft durch die Leitung 51 zu ödem Lufteinlaß 42 am Gasgenerator 39 strömen kann.
Der Dampf und die Luft, die in den Gasgenerator 39 einströmen, reagieren mit dem darin befindlichen Bett aus heißem Abfall-Koks und bilden ein Generatorgas, welches aus einer Mischung von Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Kohlendioxid besteht Dann wird das Ventil 43 geöffnet, wodurch das Generatorgas als Heizgas durch die Heizgasleitung 45 zum zweiten Brennstoffeinlaß 16 am Brenner 13 strömen kann. Dem Generatorgas wird bedarfsweise über die beschriebene Ventilanordnung zum Ausgleich von Heizölschwankungen Destillationsgas zugeführt, so daß also insgesamt das Generatorgas und die Destillationsgase genügend Energie liefern, um die Pyrolyse-Reaktion in der '* Pyrolysezone B selbständig zu unterhalten. Im übrigen weist der Gasgenerator 39 unten eine Austragvorrichtung 52 in Form eines Ablaßventiles zum Abziehen der Asche aus dem Gasgenerator auf.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Destillationsgaserzeugung aus Abfall, mit einer rotierenden Retorte, einer diese umgebenden Feuerkammer und einem in dieser angeordneten, mit Eigengas beaufschlagten Brenner mit Gebläse, wobei die Retorte an einer (Austrag-) Kammer mit einer Steigleitung für die Destillationsgase und einer Falleitung für den Abfall-Koks angeschlossen ist, die über eine Schleuse in einen Behälter einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuse (40) an einen Gusgenerator (39) angeschlossen ist, der unten einen Dampf- (4t) und einen Lufteinlaß (42) sowie oben eine Generatorgasleitung (44) aufweist, und daß die über ein Ventil (17) zum Brenner führende Heizgasleitung (45) über ein Ventil (48) mit tier Steigleitung (36) verbunden ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfeinlaß des Gasgenerators (39) fiber eine Dampfleitung (49,29) mit einem in den Rauchgasabzug (25) der Feuerkammer (5) eingebauten Dampferzeuger (26) in Verbindung steht
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufteinlaß (42) des Gasgenerators über ein Ventil (23) mit dem Brennergebläse (20) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Gasgenerator (39) eine Überschußgasleitung angeschlossen ist.
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