DE2707698A1

DE2707698A1 - Pyrolyse-reaktor zur umsetzung von abfall

Info

Publication number: DE2707698A1
Application number: DE19772707698
Authority: DE
Inventors: Frederick Michael Lewis
Original assignee: ANLAGEN LEASING SERVICE
Current assignee: ANLAGEN LEASING SERVICE
Priority date: 1977-02-23
Filing date: 1977-02-23
Publication date: 1978-08-24
Also published as: DE2707698B2; NL7801633A; MC1266A1; SE427468B; NO145633B; JPS53144176A; BE864190A; IL54104A0; FI61752B; NO145633C; FR2381814A1; DE2707698C3; ES467732A1; DK78978A; PT67690B; CH632295A5; IE46416B1; IE780384L; GB1576997A; AU3351578A

Description

Anw.-Akte: 413/77

PATENTANWALT

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BERND BECKER

6530 BINGEN U

HAUPTSTRASSE 10 TELEFON 06721/17511

18. Febr. 1977

PATENTANMELDUNG

Deutsche Anlagen Leasing Service GmbH, Göttelmannstr. 17, 65 Mainz

Pyrolyse-Reaktor zur Umsetzung von Abfall

Die Erfindung bezieht sich auf einen Pyrolyse-Reaktor zur Umsetzung von Abfall, der im wesentlichen aus einer über eine Brennkammer indirekt beheizten, rotierenden, zylinderförmigen Retorte, der an einem Ende eine Abfalleingabe und am anderen Ende ein Schlackenaustrag mit einer Pyrolysegasabfuhr zugeordnet ist, besteht.

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Aus der britischen Patentschrift 931 798 ist ein Pyrolyse-Reaktor mit einer der Retorte vorgeschalteten Vorheizkammer bekannt, in die ein über einen Bunker mit Abfall füllbares Speiserohr einfahrbar ist. In dem Speiserohr ist gleitbeweglich ein Kolben angeordnet, um den Abfall aus dem Speiserohr in die Vorheizkammer zu transportieren. An diesem Kolben befindet sich axial ein gesonderter, sich bis in die Retorte erstreckender Schaft, der an seinem freien Ende über Stützen mit Rollen in der Retorte gelagert ist. Der Schaft trägt mehrere drehbewegliche Arme, die zum einen bei Bewegung des Schaftes in die Retorte senkrecht zu dem Schaft stehen und zum anderen bei Bewegung des Schaftes aus der Retorte an diesem Schaft anliegen. Mittels des Schaftes und der zugehörigen Arme wird also der Abfall schubweise in die Retorte eingegeben. Eine solche schubartige Beschickung der Retorte ist insofern von Nachteil, als dadurch kein kontinuierlicher Betrieb der Retorte möglich und somit keine optimale Durchgangsleistung erzielbar ist. Darüber hinaus ist eine solche Abfall-Vorschubeinrichtung von der Konstruktion her störanfällig, weil sowohl Abfallteile in die Lagerung der Arme an dem Schaft als auch in die Gleitlagerung des Speiserohres in der Vorheizkammer eindringen.

Weiterhin ist aus der britischen Patentschrift 919 920 ein Pyrolyse-Reaktor bekannt, bei dem innerhalb der Retorte zur Transportierung des Abfalls eine Förderschnecke angeordnet ist. Die Welle der Förderschnecke ist in den stirnseitigen Deckeln der Retorte gelagert, uns sie ist an einem Ende mit einem Kettenantrieb ver-

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bunden. Der Abfall wird aus einem Bunker über ein parallel zu der Retorte liegendes Rohr mit darin befindlicher Förderschnecke und einem zwischen diesem Rohr und der Retorte angeordneten senkrechten Rohr in die Retorte eingefüllt. Da hierbei die Steigung der Förderschnecke über die gesamte Länge der Retorte gleich groß ist und das von jedem Schneckengang beförderte Abfallvolumen zum Ende der Retorte hin immer kleiner wird, ergibt sich eine nicht gleichmäßige Auslastung der Retorte, wodurch keine optimale Durchsatz-leistung derselben gegeben ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß Abfallteile sich zwischen Förderschnecke und Retorte verklemmen können, was zwangsläufig zu einer Beschädigung dieser beiden Bauteile führt.

Schließlich ist aus der amerikanischen Patentschrift 3 780 697 ein Pyrolyse-Reaktor bekannt, dessen rotier bare Retorte von der Abfalleingabe zum Schlackenaustrag hin geneigt angeordnet ist. Der Abfall wird durch ein zentrisch innerhalb der Retorte liegendes Speiserohr mit Förderschnecke zu der Abfalleingabe bewegt, von der aus er durch die Rotation der Retorte und deren Schräglage unter entsprechender Umsetzung und Volumenminderung zum Schlackenaustrag gelangt. Auch in diesem Falle liegt keine maximale Ausnutzung der Retorte vor, weil eben aufgrund der Volumenminderung des Abfalls über die gesamte Länge der Retorte kein gleichmäßiger Füllgrat derselben vorliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Pyrolyse-Reaktor der eingangsgenannten Art konstruktiv möglichst einfach zu gestalten, einen gleichmäßigen Füllgrat der Retorte über ihre gesamte Länge sicherzustellen und eine Beschädigung der Retorte durch eingeklemm-

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te Abfallteile auszuschließen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Retorte mit einem Innengewinde versehen ist, dessen Steigung von der Abfalleingabe zum Schlackenaustrag hin abnimmt. Hierbei kann zweckmäßigerweise das Innengewinde der Retorte in mehrere Abschnitte unterschiedlicher Steigung unterteilt sein. Des weiteren ist es möglich, das Innengewinde mehrgängig auszubilden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Erzielung eines einwandfreien Transportes des Abfalls durch die Retorte das Profil des Innengewindes rechteck-, trapez-, sägen- oder rundförmig ausgeführt.

Der mit der Erfindung erzielte wesentliche Vorteil besteht darin, daß durch die gewindeartige Ausbildung der Innenseite der Retorte mit abnehmender Steigung in Richtung des Abfalldurchganges über die gesamte Länge der Retorte ein gleichmäßiger Füllgrat erzielt wird, d.h. die Abfallmenge ist in jedem Querschnitt der Retorte gleich groß. Die durch die Pyrolyse auftretende Volumenminderung des Abfalls wird also durch den zum Schlackenaustrag hin immer schneller werdenden Transport desselben ausgeglichen, wodurch eine optimale Ausnutzung und damit Durchsatzleistung der Retorte gewährleistet ist. Außerdem wird der Abfall selbst durch die Rotation der Retorte ständig aufgelockert, wobei immer wieder neue Oberflächen des Abfalls der Hitzeeinwirkung ausgesetzt werden. Das Verhältnis zwischen Abfall-Einfüllgeschwindigkeit und Retortengröße ist zweckmäßigerweise so zu wählen, daß die Retorte nie mit mehr als ca. 15% ihres VoIu-

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mens gefüllt ist. Diese Beschränkung der Abfall-Einfüllmenge verhindert das Zusammenballen oder Hängenbleiben des Abfalls während des Durchganges durch die Retorte. Die gewindeartige Innenfläche der Retorte steuert dabei die Durchlaufzeit der festen Abfallstoffe. Diese genaue Kontrolle der Durchlaufzeit hat zur Folge, daß die ausgeschiedenen festen Stoffe völlig frei von organischer Verschmutzung sind.

Der Pyrolyse-Reaktor nach der Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Pyrolyse-Reaktors gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Retorte des Pyrolyse-Reaktors nach Fig. 1 im vergrößerten Maßstab und in schematischer Darstellung,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Retorte nach Fig. 2 und

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt der Retorte nach Fig. 2.

Der Pyrolyse-Reaktor 1 enthält eine zylinderförmige Retorte 2 aus wärmeleitendem Material, die von der Abfalleingabe 3 zum Schlacken-

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austrag 4 mit Pyrolyse-Gasabfuhr 5 hin geneigt angeordnet ist. Die Retorte 2 ist in Lagern 6 außerhalb einer Brennkammer 7 drehbar abgestützt. Innerhalb der Retorte 1 befindet sich die Pyrolysezoneß. Die Außenfläche der Retorte 2 und die Innenfläche der Brennkammer 7 umgrenzen gemeinsam die Erhitzungszone 9.

Im Bereich der Abfalleingabe 3 ist an der Retorte 2 ein Zahnkranz 10 befestigt, der über ein Getriebe 11 mit einem Antriebsmotor 12 verbunden ist. Die Abfalleingabe 3 besteht aus einem Bunker 13 für den Abfall 14, wobei in dem Bunker 13 eine über einen Motor antreibbare Förderschnecke angeordnet ist. Mit Hilfe dieser Förderschnecke wird der Abfall 14 aus dem Bunker 13 in den oberen Teil der Retorte 2 in der gewünschten Menge befördert. Der der Brennkammer 7 zugeordnete Brenner 15 besitzt einen ersten Brennstoffeinlaß 16 mit einem zugehörigen Ventil 17 für üblichen Brennstoff und einen zweiten Brennstoffeinlaß 18 für Pyrolysegas. Des weiteren steht der Brenner 15 mit einem über einen Antriebsmotor 19 angetriebenen Gebläse 20 in Verbindung. Die heißen Verbrennungsgase strömen aus der Erhitzungszone 9 über einen Abgaskanal 21 ab. Der Schlackenaustrag 4 mündet in eine nach unten-verlaufende Leitung 22 und die Pyrolysegasabfuhr 5 in eine zu dieser Leitung 22 koaxial nach obenverlaufende Leitung 23. Von dieser Leitung 23 führt eine Leitung 24 zu dem Brennstoffeinlaß Um einen kontrollierbaren Durchgang des Abfalls 14 durch die Retorte zu erreichen, ist die Innenseite der Retorte 2 mit einem Innengewinde versehen, wobei die Steigung 26 des Innengewindes 25 von der Abfalleingabe 3 zum Schlackenaustrag 4 hin abnimmt. Das Innengewinde 25 ist zweckmäßigerweise aus verfahrenstechnischen Gründen in drei Abschnitte 27, 28 29 unterteilt, deren Steigung 26 in jedem Abschnitt gleich

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groß ist, jedoch von Abschnitt zu Abschnitt in Durchflußrichtung 30 des Abfalls abnimmt. Das im Querschnitt rechteckförmige Profil 31 des Innengewindes 25 ist ebenfalls in jedem Abschnitt 27, 28, 29 gleich hoch, jedoch ist die Höhe des Profils im Abschnitt 28 kleiner als im Abschnitt 27 und im Abschnitt 29 entspricht sie der Höhe des Profils im Abschnitt 28.

Das Innengewinde 25 ist als Blechspirale 32 mit zentrischer Bohrung 33 an der Innenwand 34 der Retorte 2 angeschweißt. Hierbei ist jeder Gewindegang des Innengewindes 25 an seinem äußeren Ende über zwei gegenüberliegende Schweißnähte mit der Innenwand 34 der Retorte 2 verbunden.

Während der Rotation der Retorte 2 bewegt sich der Abfall 14 in der Pyrolysezone 8 aufgrund der geneigten Anordnung und der gewindeartigen Ausbildung kontrolliert in Längsrichtung durch die Retorte, wobei sich an jeder Stelle der Retorte immer eine gleiche Volumenmenge an Abfall befindet.

-Patentansprüche-

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Claims

Anw.-Akte:

413/77 18.2.1977

PATENTANSPRÜCHE

(i . ) Pyrolyse-Reaktor zur Umsetzung von Abfall, der im wesentlichen aus einer über eine Brennkammer indirekt beheizten, rotierenden, zylinderförmigen Retorte, der an einem Ende eine Abfalleingabe und am anderen Ende ein Schlackenaustrag mit einer Pyrolysegasabfuhr zugeordnet ist, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Retorte (2) mit einem Innengewinde (25) versehen ist, dessen Steigung (26) von der Abfalleingabe (3) zum Schlackenaustrag (4) hin abnimmt.
2. Pyrolyse-Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde (25) der Retorte (2) in mehrere Abschnitte (27, 28, 29) unterschiedlicher Steigung (26) unterteilt ist.
3. Pyrolyse-Reaktor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (31) der einzelnen Abschnitte (27, 28, 29) des Innengewindes (25) in Durchflußrichtung (30) des Abfalls (14) durch die Retorte (2) mit abnehmender Höhe ausgebildet sind.

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4. Pyrolyse-Reaktor nach den Ansprüchen 1 -3, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde (25) mehrgängig ausgebildet ist.
5. Pyrolyse-Reaktor nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (31) des Innengewindes (25) rechteck-, trapez-, sägen- oder rundförmig ausgeführt ist.
6. Pyrolyse-Reaktor nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde (25) als Blechspirale (32) mit zentrischer Bohrung (33) an der Innenwand (34) der Retorte angeschweißt ist.
7. Pyrolyse-Reaktor nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gewindegang des Innengewindes (25) an seinem äußeren Ende über zwei gegenüberliegende Schweißnähte (35) mit der Innenwand (34) der Retorte (2) verbunden ist.

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