DE2706039A1

DE2706039A1 - Schlammverbrennung

Info

Publication number: DE2706039A1
Application number: DE19772706039
Authority: DE
Inventors: Dieter Wolf
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1977-02-12
Filing date: 1977-02-12
Publication date: 1978-08-17
Also published as: DE2706039B2

Description

Schlammve rbrennung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen wasserhaltiger Abfallstoffe, insbesondere Klärschlamm, in einem Wirbelschichtofen mit sauerstoffhaltigen Wirbelgasen.
Aus der DT-OS 23 38 432 und dem dazu korrespondierenden US-Patent 3 921 543 ist ein solches Verfahren bekannt. Im bekannten Verfahren wird als Wirbelbettmaterial Korund verwendet, der jedoch eine hohe Schüttdichte von etwa 1,9 g/ml hat.
Für die Pressung der Wirbelgase ist deshalb ein relativ hoher Energieverbrauch nötig, darüber hinaus hat sich gezeigt, daß beim Verbrennen von salzarmem oder salzfreiem Klärschlamm große Korund-Verluste durch Abrieb entstehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Verfahren zu verbessern und kostengünstiger zu arbeiten. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß beim Verfahren der eingangs genannten Art die Wirbelschicht überwiegend aus Basalt von etwa 0,5 bis 4 mm Korngröße besteht. Als Wirbelbettmaterial kann Basaltsplitt verwendet werden.
Das Wirbelbett aus Basalt hat eine Schüttdichte von nur 1,3 bis 1,5 g/mlb die damit erheblich niedriger als die Schüttdichte von Korund ist. Weitere Vorteile des Basalts sind sein niedriger Preis pro Tonne der etwa um einen Faktor 20 niedriger liegt als der Preis von Korund. Des weiteren ist der geringe abrieb im Basalt-Wirbelbettmaterial vorteilhaft.
ei der Verwindung von Basalt als Bettmaterial bildet sich im iiirbelschichtofen eine günstigere Temperaturverteilung als bei der Verwendung von Quarzsand oder Korund aus. In Wirbelschichtoen mit Quarzsand oder Korund wurden Ofenkopftemperaturen gemessen, die um ca. 1500C höher lagen als die Temperatur im Wlrbelbett. Durch die Verwendung von Basalt läßt sich die Temperaturdifferenz zwischen Ofenkopf und Wirbelbett erheblich verringern, was auf eine bessere Verbrennung in der Wirbelschicht schließen läßt. Es ist deshalb anzunehmen, daß die bessere Verbrennung im Basalt-Wirbelbett auf eine katalytische wirkung dieses Materials zurückzuführen ist.
Es ist zweckmäßig, daß die Wirbelschicht, das zu verbrennende material ausgenommen, zu mindestens 80 Gew.% aus Basalt besteht.
Die Verbrennungstemperaturen in der Wirbelschicht liegen im 3ereich von 600 bis 11000C und vorzugsweise im Bereich von 800 bis 10000C. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl für s21zhaltigen als auch für salzarmen oder salzfreien Klärschlamm verwendet werden. Auch die Verbrennung anderer Schlämme, z.B.
aus der Raffinerie oder Petrochemie, ist möglich. Problematisch war bisher die Verbrennung salzhaltiger Klärschlämme mit mindestern 3 g IaCl/kg Schlamm, doch kann die Verbrennung solcher c'-mme durch das erfindungsgemäße Verfahren ohne Schwierigkeiten durchgelührt werden. Auch höher salzhaltige Schlämme mit ewe 5 bis 50 g NaCl/kg Schlamm können nun dem Wirbelschichtofen aufgegeben werden.
Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen Wirbelschichtofen in schematischer Darstellung.
Der Wirbelschichtofen besteht im wesentlichen aus dem Ofenschacht 1, dem Wirbeirost 2, der Wirbelschicht 3 aus Basaltsplitt und der Zuleitung 4 für Wirbelgase. Der Kopf des Ofens weist eine Ableitung 5 für die Abgase auf. Die zu verbrennenden Abfallstoffe, z.B. Klärschlamm, werden dem Ofen durch die Leitung 6 zugeführt. Fur das Einspeisen von zusätzlichem Brennstoff ist mindestens eine Lanze 7 vorhanden. Die Wirbelgase kommen aus einer Brennkammer 8, welcher durch die Leitung 9 Brennstoff und durch die Leitung 10 Luft zugeführt wird. Die durch den Rost 2 in das Wirbelbett 3 eingeleiteten Wirbelgase enthalten genügend Sauerstoff, um im Wirbelbett 3 eine intensive Verbrennung zu gewährleisten.
Weitere Einzelheiten der Ausgestaltung eines Wirbelofens und seines Betriebs sind durch die DT-OS 23 38 432 und das dazu korrespondierende US-Patent 3 921 543 bereits bekannt.
Beisiel: Im halbtechnischen Maßstab wird in einem Wirbelschichtofen der in der Zeichnung dargestellten Art mit O,8'm2 Rostfläche und 600 kg Basaltsplitt einer Körnung im Bereich von 0,5 bis 3 mm 500 kg/h salzhaltiger Raffinerieschlamm in einem Zeitraum von 2 Tagen verbrannt. Der Schlamm besteht zu etwa 95 X aus Wasser und zu je etwa 2,5 % aus Feststoffen und Öl. Vor der Verbrennung werden diesem Schlamm noch Salze des Meerwassers beigemischt, so daß der Schlamm schließlich 15 g NaCl/kg Schlamm enthält.
Als Wirbelgas werden Verbrennungsgase aus 1700 Nm3th laift und 100 Nm3/h Brdgas in den Wirbelschichtofen eingeleitet; die Wirbelbetttemperatur beträgt während der Verbrennung 8500C.
Die Gasgeschwindigkeit der Wirbelgase vor dem Rost liegt bei 2,6 m/s, die Gasgeschwindigkeit Uber der Wirbelschicht beträgt 3,0 m/s, weil die Gasmenge durch verdampttes Wasser dort größer ist, Der Versuch kann ohne Störungen zuLSnde geführt werden, ein Verkleben des Wirbelbetts tritt nicht ein. Auch ein Abrieb des Wirbelbettmaterials wird nicht festgestellt, Die Wiederholung des Versuchs mit Quarzsand als Wirbelbettmaterial anstelle von Basalt war nicht möglich, da das Virbelbett durch Rückstände verklebte, so daß der Versuch abgebrochen werden mußte.
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Claims

Patentansprüche X Verfahren zum Verbrennen wasserhaltiger Abfallstoffe, insbesondere Klärschlamm, in einem Wirbelschichtofen mit sauerstoffhaltigen Wirbelgasen, dadurch gekennzeichnet. daß die Wirbelschicht überwiegend aus Basalt von etwa 0,5 bis 4 mm Korngröße besteht.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß die Wirbelschicht, das zu verbrennende Material ausgenommen, zu mindestens 80 Ges.% aus Basalt besteht.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wirbelschichtofen salzhaltiger Klärschlamm mit mindestens 3 g NaCl/kg Schlamm, vorzugsweise mit 5 bis 50 g NaCl/kg Schlamm, aufgegeben wird.
4) Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch zekennzeichnet. daß die dem Wirbelschichtofen aufgegebenen Abfallstoffe zu 1 bis 50 ,6 aus wasserfreier Substanz bestehen.
5) Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch zekennzeichnet. daß die Temperatur in der Wirbelschicht im Bereich von 600 bis 11000C, vorzugsweise im Bereich von 800 bis 10000C, liegt.