DE2725650C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von flüchtige Bestandteile enthaltenden schüttfähigen Feststoffen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von flüchtige Bestandteile enthaltenden schüttfähigen Feststoffen

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DE2725650C3 DE2725650A DE2725650A DE2725650C3 DE 2725650 C3 DE2725650 C3 DE 2725650C3 DE 2725650 A DE2725650 A DE 2725650A DE 2725650 A DE2725650 A DE 2725650A DE 2725650 C3 DE2725650 C3 DE 2725650C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von flüchtige Bestandteile enthaltenden schüttfähigen Feststoffen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Hauptanspruches. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 2.
Bei einer bekannten Vorrichtung mit einem geneigt angeordneten, von außen beheizten Behälter mit darin untergebrachtem schneckenartigen Förderer wird das zu trocknende Material am tiefer liegenden Ende des Behälters aufgegeben und am höher liegenden Ende in einen Querförderer abgegeben (US-PS 18 27 199). Das Material wird erhitzt, während es durch den Behälter wandert, so daß flüchtige Bestandteile oder Feuchtigkeit in Form von Dampf abgeschieden werden, der den Behälter am Auslaßende durch einen gesonderten Auslaß verläßt.
Wenn der durch Erhitzen der Feststoffe erzeugte Dampf relativ leicht ist, ist es üblich, ein leichtes Verdrängergas wie Stickstoff zum Abführen des Dampfes zu benutzen. Dies läßt sich bei vielen Stoffen problemlos durchführen, jedoch haben sich Schwierigkeiten beim Aufbereiten von Altreifen, Abfallgummi und dergleichen Materialien ergeben, aus denen durch thermische Zersetzung Kohlenstoff gewonnen werden soll, weil an ihm Schweröle mit hohem Molekularge-■-, wicht absorbiert sind und wegen des großen Unterschiedes der spezifischen Gewichte des Verdrängergases wie Stickstoff und des bei der thermischen Zersetzung entwickelten Dampfes das Verdrängergas in einer Schicht getrennt über dem Dampf strömen und daher
in den Dampf nicht schnell genug von den Feststoffen abführen kann, so daß sogar die Gefahr besteht, daß ein Teil des Dampfes wieder kondensiert und die verdampften Bestandteile sich am bereits getrockneten Feststoffmaterial ansetzen. Somit läßt sich nur eine unvollkom-
Ii mene Trocknung erreicnen. Dieses Problem läßt sich .tuch nicht durch eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit des Verdrängergases beheben, weil eine zu starke Gasströmung feinkörnige oder pulverige Bestandteile der zu trocknenden Feststoffe aufwirbeln würd;·, so daß der Gasstrom auch Feststoffe mitnimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beim Erhitzen von durch einen Behandlungsraum hindurchgeförderten, flüchtige Bestandteile enthaltenden schüttfähigen Feststoffen freigesetzten flüchtigen Stoffe so aus dem Behandlungsraum abzuführen, daß sie sich nicht mehr auf den Feststoffen niederschlagen können.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Hauptanspruches gelöst.
jo Dadurch, daß das Verdrängergas am höher liegenden Ende des Behandlungsraumes in diesen eingedüst wird und Verdrängergas zusammen mit den verdampften flüchtigen Stoffen am tiefer liegenden Eingangsende des Behandlungsraumes abgezogen werden, werden selbst
Γι verhältnismäßig schwere Dämpfe mit einem verhältnismäßig leichten Verdrängergas wie Stickstoff wirkungsvoll und vollständig abgeführt, so daß sich bereits freigesetzte flüchtige Stoffe nicht mehr an den bereits getrockneten Feststoffen niederschlagen können.
Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 2 geiöst, d. h. mit einer Vorrichtung, welche so ausgebildet ist, daß das Verdrängergas in Gegenrichtung zur Förderrichtiing des für die Feststoffe vorgesehenen Förderers strömt
4-, und dabei die freigesetzten flüchtigen Stoffe zum Aufgabeende des ßehälters mitnimmt, wo sie abgeführt werden. Die getrockneten Feststoffe werden hingegen am Zufuhrende Für das Verdrängergas aus dem Behälter abgeführt.
-,o Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 3 bis 5.
Die Erfindung ist insbesondere zum Trocknen von kohlenstoffhaltigen Materialien, an denen Kohlenwasserstoffe wie Öle haften, die durch thermische Zersetzung freigesetzt werden sollen, geeignet und insbesondere zum Abscheiden von Ölen von Altgummi wie Altreifen. Sie läßt sich aber auch verwenden, um öle von Kunststoffabfällen, Teersand, Ölschiefer und dergleichen zu trennen, da auch in diesem Falle ein
ho Niederschlagen und erneutes Ansetzen von freigesetzten Öldämpfen an den behandelten Feststoffen oder an der Wandung des für die Behandlung verwendeten Behälters vermieden werden soll. Weitere praktische Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind die
(,<; thermische Zersetzung von städtischem Müll oder die Trockenentgasung von Kohle.
In der Zeichnung sind Aiisfiihrungsbeispicle von crfindungsgemaßen Vorrichtungen zum Trocknen von
flüchtige Bestandteile enthaltenden sehüufähijjL-n IVmstoffcn schemalisch dargestellt, und zwar zeigt
Fig. I einen Längsschnitt durch einen drehbar gelagerten zylindrischen Behälter mil darin untergebrachtem Förderer, wobei an diesen Behälter ange- ■-, schlossene Bauteile angedeutet sind,
Fig.2 einen Längsschnitt einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung mit feststehendem Behälter und darin drehbar gelagerter Förderschnecke.
Fig. 3 einrr. Längsschnitt nach einer anderen in abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung mit einem für Vibrationsförderung ausgelegten Behälter und
Fig. 4 einen Längsschnitt nach einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung mit drehbar gelager- ι -> tem Behälter und darin drehbar gelagerter Förderschnecke, wobei angeschlossene Einrichtungen angedeutet sind.
Der in Fig. 1 gezeigte Drehförderer dient zum Trocknen von flüchtige Bestandteile enthaltender 2» Kohle. Ein zylindrischer Behälter 1 mit darin befestigter bandförmiger Förderwende! 2 ist auf Rollen 12 drehbar abgestützt und kann von einem nicht dargestellten Antrieb um seine Längsachse gedreht werden. Der Behälter 1 durchsetzt einen Heizofen 3, der als r> Außenbeheizung für den Behälter dient. Eine Haube 4 am Eingangsende und eine Haube 5 am Ausgangsende des Behälters 1 sorgen für einen luftdichten Verschluß des Behälters gegenüber der Umgebung. Die Haube 4 weist eine Auslaßöffnung 7 auf, durch die Gas und Dampf abgeführt werden kann, während die Haube 5 mit einer Auslaßöffnung 8 für Feststoffe versehen ist, die mittels einer drehbaren Schleuse gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Zum Zuführen von zu behandelndem Material in den Behälter 1 ist ein Schneckenförderer 6 vorgesehen, der eine Aufgabeöffnung hat, die mittels einer drehbaren Schleuse gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Die gesamte Vorrichtung ist unter einem Winkel θ gegenüber der Horizontalen geneigt, wobei das Abgabeende höher als das Aufgab«.ende liegt.
Vom Schneckenförderer 6 in den Behälter 1 eingegebenes Material wie nasse Kohle wird aufgrund der Drehbewegungen des Behälters 1 von der in ihm befindlichen Förderwendel 2 unter heftiger Bewegung 4-, in Richtung zum Auslaßende gefördert. Dort gelangt die Kohle in die Haube 6 und verläßt ditse durch die in der Auslal3öffnung 8 vorgesehene drehbare Schleuse. Innerhalb des Behälters 1 wird die Kohle auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt, bei der an die Kohle <-,o gebundene Öle verdampfen und somit von der Kohle abgetrennt werden. Durch eine in die Haube 5 mündende Injektionsöffnung 11 wird inertes Gas wie Stickstoff (N2) eingeblasen, welches die im Behälter 1 entwickelten schwereren Öldämpfe unler Ausnutzung der Schwerkraft nach unten in Richtung zur Haube 4 drückt, durch deren Auslaßöffnung 7 das Verdi ängergas und die von demselben mitgenommenen öldämpfe die Vorrichtung verlassen.
Wenn die Menge des zugeführten Verdrängergases to so eingestellt wird, daß es die Vorrichtung bis zu einem gewissen Pegel, der durch die horizontale Linie A-A angedeutet ist, füllt, können die aus der geförderten Kohle 9 freigesetzten öldämpfe nicht zum Auslaßende des Behälters I und insbesondere nicht in die Haube 5 <,-> strömen, sondern nur zur Auslaßöffnung 7, so daß die Öldämpfe wirkungsvoll von der Kohle getrennt werden. Das Verdrängergas so'.'.'.z nur in einer solchen Menge zugeführt werden, dali die von der Kohle 9 Ireigetei/icn Öldämpfe nicht über die horizontale Ebene 10 aufsteigen können. Auf diese Weise IaUt r.ich die Men^e des zuzuführenden Verdrängergases in vorteilhafter Weise begrenzen. Es erzeugt auch keine Turbulenzen im Behälter I, so daß die schüttfähige Kohle auch nicht aufgewirbelt werden kann und dementsprechend auch keine Feststoffpartikel von den abströmenden Öldämpfen und gegebenenfalls dem abströmenden Verdränger gas mitgerissen werden. Vielmehr wird eine vollständige Trennung zwischen Dampfund Feststoffen erreicht.
Eine gewisse Menge Öldampf wird trotzdem von der Förderwendel 2 mitgenommen, jedoch ist diese Menge im Vergleich zur transportierten Masse der Feststoffe vernachlässigbar klein. Wenn die Feststoffe jedoch vollständig getrocknet werden sollen, kann ein Mitführen von ölddampf mit den Feststoffen dadurch verhindert werden, daß man Löcher cder Ausschnitte in der Förderwendel 2 vorsieht.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 ist in einem zylindrischen Behälter 21 eine Förderschnecke 22 gelagert, die von einem nicht dargestellten Antrieb gedreht wird. Der Behälter 21 durchsetzt einen Heizofen 23. Wiederum liegt das Auslaßende des Behälters 21 höher als das Einlaßende. Zu trocknende Kohle wird durch eine Abgabeöffnung 24 mit eingebauter Schleuse zugeführt und von der Förderschnecke 22 zum Austrittsende gefördert, an welchem sie den Behälter 21 durch eine Auslaßöffnung 25 mil eingebauter Schleuse verläßt. Von der schütifähigen Kohle im Behälter 21 freigesetzte Öldämpfe verlassen den Behälter 21 aufgrund des Schwerkrafteinflusses durch eine Auslaßöffnung 26, während Verdrängergas durch eine Injektionsöffnung 27 eingeblasen wird, die sich am Auslaßende des Behälters 21 und damit etwa an seiner höchsten Stelle befindet.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der Behälter 31 als Vibrationsförderer ausgebildet und durchsetzt einen Heizofen 32. Zu behandelnde schüttfähige Kohle wird durch eine am tiefsten Ende des Behälters 31 befindliche Einlaßöffnung 33 mit eingebauter Schleuse aufgegeben und durch Vibration zur eine Schleuse enthaltenden Auslaßöffnung 34 gefördert. Dabei freigesetzte Öldämpfe werden durch eine Auslaßöffnung 35 abgelassen, wobei Verdrängergas durch eine Injektionsöffnung 36 eingeblasen wi/d. Die Öldämpfe strömen aufgrund von Schwerkrafteinfluß zur an der tiefsten Stelle des Behälters 31 befindlichen Auslaßöffnung 35.
Die in Fig.4 dargestellte Vorrichtung wird zum thermischen Zersetzen und zum Trocknen von granuliertem Abfallgummi verwendet. Ein drehbarer zylindrischer Behälter 41 wird von einem nicht dargestellten Antrieb von vorgegebener Drehzahl gedreht. Im Behälter 41 ist eine Förderschnecke 42 angeordnet, welche von einem Antrieb 49 mit einer Drehzahl angetrieben wird, die sich von der Drehzahl des Behälters 41 unterscheidet. Die übrigen Teile der Vorrichtung entsprechen denen der Vorrichtung aus Fig. 1.
Mit Hilfe eines Schneckenförderers 46 in den drehbaren Behälter 41 eingegebenes Abfallgummi wird von der Förderschnecke 42 zum höh :r liegenden Auslaßende des Behälters 41 gefördert. Dabei findet aufgrund der vom Heizofen 43 entwickelten Wärme eine thermische Zersetzung des Abfallgummis in Schweröl, Schwergas und Kohlenstoff statt. Schweröl und Schwergas strömen zum tiefer liegenden Einlaßen-
dc ilcs licliiillcrs 41 und verlassen denselben durch eine Aiislaßoffnung 47. die sieh um linieren E'tidc einer diis Finlaßende des Behälters 41 abdichtenden Haube 44 befindci. Die Förderschnecke 42 fördert den vom Schweröl und Schwergas befreiten Kohlenstoff (lest stoff) /um Auslaßcndc des Behälters 41. durch das die feststoffe in eine dieses linde des Behälters 41 abdichtende Haube 45 gelangen, aus der sie durch eine Austrittsöffnung 48 die Vorrichtung verlassen, welche mil einer Schleuse versehen ist. welche die Vorrichtung nach außen abdichtet. Das freigesetzte Schweröl und Schwergas wird von einem nicht kondensierbaren Verdrängergas zur Auslaßöffnung 47 gedrückt, weiches von einem Kühlturm 51 durch eine Öffnung 50 eingeblascn wird.
Da sich die Förderschnecke 42 mil anderer Drehzahl wie der Behälter 41 dreht, wird der durch thermische Zersetzung erzeugte Kohlenstoff mit hohem Wirkungsgrad getrocknet, ohne sich an der Innenwand des Behälters 41 anzusetzen. Die Trennung zwischen flüchtigen Stoffen und Feststoffen erfolgt wie bei den vorstehend beschriebenen Alisführungsbeispielen.
Das nachfolgende Beispiel vergleicht das Trocknen von kohlenstoffhaltigem Material in herkömmlichen Drehofen mit dem Trocknen in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Beispiel
/uersl wurde granuliertes Altreifenmalcriiil in einer Menge von 100 kg/Stunde in einen herkömmlichen Drehofen aufgegeben und bei einer Temperatur von 120 K thermisch zersel/t. wobei das Material 8.4% flüchtige Stoffe aufwies. Der durch die Zersetzung gewonnene Kohlenstoff wurde in einer Menge von 100 kg/Stunde in einen geneigt angeordneten Drehofen aufgegeben, dessen Finlaßende höher als das 'Nuslaßende lag, und in diesen Drehofen bei einer Temperatur um .S20 K getrocknet.
Zum Vergleich wurde in gleicher Weise gewonnener Kohlenstoff in einer Menge von 100 kg/Stunde in eine erfindimgsgemäße Vorrichtung aufgegeben und in dieser bei einer Temperatur von 820 K getrocknet. Dann wurden die Mengen flüchtiger Stoffe analysiert, die im in den beiden Vorrichtungen getrockneten Kohlenstoff enthalten waren. Die f.rgebnissc sind in Tabelle I aufgeführt, wobei zu erkennen ist. daß in herkömmlicher Weise getrockneter Kohlenstoff ein Restbestand von flüchtigen Stoffen von 2.25%. in einer erfindungsgcinäßen Vorrichtung getrockneter Kohlenstoff einen Restgchalt von flüchtigen Stoffen von 1.5% eiithiel'.
Tabelle 1
Erwärmungstemperatur
Drehzahl des Drehofens
Zugegebene Menge von Kohlenstoffmaterial Gehalt an flüchtigen Stoffen im getrockneten Material
Benzolfarbveränderung
Herkömmlicher
Drehofen
820K
5 U /mi n
100 kg/Stunde
2.25 Gew.-%
1.4-21.8%
Erfindungigemäßc
Vorrichtung
820K
5 U/min
100 kg/Stunde
1,5 Gew.-%
90.4-98.5%
aus aer i aDeue ist ersicniiicn. aau mit aer trimming eine wesentliche Verbesserung der Trocknung von Feststoffen, welche flüchtige Stoffe enthalten, zu erzielen ist, wobei auch die Benzol-Farbverändcrung von erfindungsgemäß getrocknetem Kohlenstoff bedeutend verbessert wurde. Daher ist nach der F.rfindung erzeugter Koniensioti ais uummiversiarKungsiiuuenai geeignet, welches eine hohe benzolgefärbte Transparenz haben muß. so daß Altreifen und Abfallgummi in vorteilhafter Weise durch Rückgewinnung nutzbar gemacht werden können.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Trocknen von flüchtige Bestandteile enthaltenden schütlfähigen Feststoffen, bei dem die Feststoffe mittels eines Förderers von unten nach oben durch einen geneigten Behandlungsraum gefördert und dabei zum Freisetzen der flüchtigen Stoffe erhitzt werden und bei dem die freigesetzten flüchtigen Stoffe getrennt von den Feststoffen aus dem Behandlungsraum abgeführt werden, d a durch gekennzeichnet, daß am oben liegenden Austrittsende des Behandlungsraumes ein leichteres Gas als die verdampften flüchtigen Stoffe in den Behandlungsraum eingedüst und zusammen mit den verdampften flüchtigen Stoffen am Eingangsende des Behandlungsraumes aus diesem abgezogen wird.
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem geneigt angeordneten, von außen beheizten Behälter mit darin untergebrachtem Förderer, dessen Materialeinlaß tiefer als dessen Materialauslaß liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1; 21; 31; 41) am Einlaßende mit einem Auslaß (7; 26; 35; 47) für entgegengesetzt zur Förderrichtung durch des Förderers (2; 22; 42) den Behälter strömende gasförmige oder dampfförmige Materialien versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Auslaßöffnung (8; 25; 34; 48) als auch die Einlaßöffnung (24; 33) des Behälters (1; 21; 31; 41; mit einem schleusenartigen Verschluß versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Avislaßende des Behälters (1; 21; 31; 41) ein Einlaß (11; 1.■; 36; 50) für unter Druck zugeführtes Verdrängungsgas vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Einlaß (11; 27; 36; 50) für Verdrängungsgas ein Gasversorgungssystem, welches das Verdrängungsgas im Kreislauf führt, angeschlossen ist.
DE2725650A 1976-06-08 1977-06-07 Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von flüchtige Bestandteile enthaltenden schüttfähigen Feststoffen Expired DE2725650C3 (de)

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