DE2706039B2

DE2706039B2 - Wirbelschichtofen zum Verbrennen von Klärschlamm

Info

Publication number: DE2706039B2
Application number: DE19772706039
Authority: DE
Inventors: Dieter 6366 Woelfersheim Wolf
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1977-02-12
Filing date: 1977-02-12
Publication date: 1979-12-06
Also published as: DE2706039A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wirbelschichtofen zürn Verbrennen von wasserhaltigem Klärschlamm mit saucrstoffhaltigcn Wirbeigasen, bei dem die Wirbelschicht aus einem Material von etwa 0.5 bis 4 nun Korngröße gebildet ist.

Aus der DE-OS 23 38 432 ist ein solcher Ofen bekannt. Im bekannten Ofen wird als Wirbeibellmaterial Korund verwendet, der jedoch eine hohe Schüttdichte von etwa 1,9 g/ml hat. l'ür die Pressung der Wirbelgase ist deshalb ein relativ hoher Lnergieverbrauch nötig, darüber hinaus hai sich gezeigt, daß beim Verbrennen von salzarmem oder salzfreiem Klärschlamm große Korund-Verluste durch Abrieb entstehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde. )o einen Wirbelschichtofen der oben angegebenen Art zu schaffen, der energie- und materialsparender betreibbar ist. Erfiiidungsgemäß wird dies dadurch erreich·, daß die Wirbelschicht, das zu verbrennende Material ausgenommen, zu mindestens 80 Gew."/» aus Basalt besteht. )5

Das Wirbelbett aus Basall hat eine Schüttdichte von nur I.J bis 1.5 g/ml, die daniii erheblich niedriger als die Schüttdichte von Korund ist. Weitere Vorteile des Basalts sind sein niedriger Preis pro Tonne, der etwa um einen l'aktor 20 niedriger liegt als der Preis von Korund. Des weiteren ist der geringe Abrieb im Basall-Wirbelbett material vorteilhaft.

Bei der Verwendung von Basall, z. B. Basaltspliti, als Beltmaterial bildet sich im Wirbelschichtofen eine günstigere Temperalurverleilung als bei der Vcrwendung von Quarzsand oder Korund aus. In Wirbelschichtofen mit Quarzsand oder Korund wurden Ofenkopftemperaturen gemessen, die um ca. I50"C höher lagen als die Temperatur im Wirbelbett. Durch die Verwendung von Basalt läßt sich die Temperalurdifferenz zwischen w 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 katalytischc Wirkung dieses Materials zurückzuführen ist.

Die Verbrennungstemperaturen in der Wirbelschicht liegen im Bereich von 600 und 1100"C und vorzugsweise im Bereich von 800 bis 1000"C. Der zu verbrennende Klärschlamm besteht.jm allgemeinen zu 1 bis 50"/» aus wasserfreier Substanz. .·

Der erfindungsgeniüße:: Ofen kann sowohl für salzhaltigen als auch für salzarmen oder salzfreien Klärschlamm verwendet weiden. Auch die Verbrennung anderer Schlämme, z. B. aus der Raffinerie oder Petrochemie. ist möglich. Problematisch war bisher die Verbrennung salzhaltiger Klärschlamme mit mindestens JgN.it'1/kg Schlamm, doch kann die Verbrennung solcher Schlämme durch den erfindungsgeniäßen Ofen ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden. Auch höher salzhaltige Schlämme mit etwa 5 bis 50 g Nat'l/kg Schlamm können nun dem Wirbelschichtofen aufgegeben werden.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Wirbelschichtofens gemäß der Erfindung in schemaiischer Darstellung.

Der Wirbelschichtofen besteht im wesentlichen aus dem Ofenschaciit I,dem Wirbelrost 2. der Wirbelschicht 3 aus Basaltspliti und der Zuleitung 4 für Wirbelgase. Der Kopf des Ofens weist eine Ableitung 5 für die Abgase auf. Die zu verbrennenden Abfallstolfe, /. B. Klärschlamm, werden dem Ofen durch die Leitung h zugeführt. Für 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 die Wirbehehicht J eingeleiteten Wirbelgose einhalten genügend Sauerstoff, um in der Wirbelschicht 5 eine intensive Verbrennung zu gewährleisten.

Beispiel

Im halbtechnischen Maßslab wird in einem Wirbelschichtofen der in der Zeichnung dargestellten An mit 0,8 m¹ Rostfläche und 600 kg Basalispliti einer Körnung im Bereich von 0.5 bis J mm 500 kg/h salzhaltiger Raffinerieschlamm in einem Zeilraum von 2 Tagen verbrannt. Der Schlamm besieht zu etwa 45"/» aus Wasser und zu je etwa 2.5"/» aus l'eslstoffen und Öl. Vor der Verbrennung werden diesem .Schlamm noch Salze des Meerwassers beigemischt, so daß der Schlamm schließlich 15 g Nat'l/kg .Schlamm enthält.

Als Wirbelgas werden Vcrbrcnnuugsgasc aus 1700NmVh Luft und 100 NmVh Lrdgos 111 den Wirbelschichtofen eingeleitet; die Wirbelbettemperatur beträgt während der Verbrennung 850 C. Die Gasgeschwindigkeit der Wirbelgosr vor dem Kost liegt bei 2,6 m/s, die Gasgeschwindigkeit über der Wirbelschicht beträgt J₁O m/s, weil die Gasmcngc durch verdampftes Wasser dort größer ist.

Der Versuch kann ohne .Störungen zu Linie yefiihn werden, ein Verkleben des Wirbelbeils tritt nicht ein. Auch ein Abrieb des Wirbelbellmaierials wird nicht festgestellt.

Die Wiederholung des Versuchs mit Quarzsand als Wirbelbettmaterial anstelle von Basalt war nicht möglich, da das Wirbelbett durch Rückstände verklebte, so daß der Versuch abgebrochen werden inußie.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Wirbelschichtofen zum Verbrennen von wasserhaltigem Klärschlamm mit sauerstoffhaltigen Wirbeigasen, bei dem die Wirbelschicht aus einem Material von etwa 0,5 bis 4 mm Korngröße gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelschicht (3), das /u verbrennende Material ausgenommen, zu mindestens 80 Gew.% aus Basalt besteht.

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