DE2728204A1 - Verfahren und vorrichtung zur pyrolyse kohlenstoffhaltiger materialien - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur pyrolyse kohlenstoffhaltiger materialienInfo
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Description
BOEHMERT & BOEHMERT
Deutsches Patentamt Zweibrückenstr.
8000 München
PATENTANWALT DK-ING. KAKL BOEHMERT (19331973)
PATENTANWALT DIPL-ING. ALBERT BOEHMERT.BREMEN
PATENTANWALT DR-ING. WALTER HOORMANN. BREMEN PATENTANWALT DIPL-PHYS DR. HEINZ GODDAR, BREMEN
PATENTANWALT DIPL-ING.EDMUND F.EITNER.MÜNCHEN
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O 153
Bremen, Feldstraße 24
23. Juni 1977
Occidental Petroleum Corporation, 10889 Wilshire Boulevard, Los Angeles, California 90024, USA
Verfahren und Vorrichtung zur Pyrolyse kohlenstoffhaltiger
Materialien
D-2800 Bremen 1
Telefon: ((M21) * 74044
709881/0923
Konten Bremen: Bremer Bank, Bremen (BLZ 29080010)100 1449
(RLZ 200 It") 20) 12fin 85-202
Hü ro München: Schlotthaucr Straße 3
D 8000 München 90 Telefon: (089) 652321
BOEHMERΓ & BOEHMEU!
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Pyrolyse kohlenstoffhaltiger Materialien.
272820A
Es ist bekannt, durch Entspannungspyrolyse kohlenstoffhaltige
Feststoffmaterialien in einem System zu pyrolysieren,
das aus einem rohrförmigen Pyrolysereaktor und einer Anzahl von Trennungszyklonen besteht, um die Feststoffe von den sich
aus der Pyrolyse ergebenden Gasen zu trennen, wobei die Gase teils nicht kondensierbar, teils kondensierbar sind.
Dieses System besitzt eine Montagegruppe n.it einem rohrförmigen Reaktor, der in der Lage ist, einen Teil der Feststoffe,
die sich aus der Pyrolyse ergeben, zu entkarbonisieren, wodurch sich eine feinkörnige Feststoffwärmequelle
für die Verwendung innerhalb des rohrförmigen Pyrolysereaktors ergibt.
Das System ist zwar sehr zweckmäßig, jedoch äußerst kompliziert, da zwei rohrförinige Reaktoren^ einer für die Pyrolyse
und der andere für die gesteuerte Verbrennung der Feststoffe, vorgesehen sein muß, um die feinkörnige Feststoffwärmequelle
bereitzustellen. Das System umfaßt außerdem eine Anzahl von Zyklonabscheidern, die mit den Reaktoren für die Feststoff/
Gasabscheidung vorgesehen sind, eine weitere Montagegruppe zur Rückgewinnung der kondensierbaren Dämpfe aus den Pyrolyseprodukten
sowie Kompressoren usw., um die nicht kondensierbaren (gebundenen) Gase als Transportgas zurück zu dem
Pyrolysereaktor zu führen.
Da die Apparatur teuer und die Kapitalinvestitionen sowie
die Betriebskosten relativ hoch sind, ist es in manchen Fällen
wirtschaftlich nicht zu vertreten, ein derartiges System zur Erzeugung von Flüssigkeiten einzusetzen. Es besteht dementsprechend
ein Bedürfnis ?.ur Schaffung eines vereinfachten Entspannungspyrolyseverfniirerw)
das wirtschaftlich ist, niedrige
Kosten verursacht und einfach zu betreiben ist, wobei es sich im besonderen für die Produktion von Flüssigkeiten aus
kondenniorbaren Pyrolysoprodu!·: ton eignen soll.
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BOEHMEHT fk LU)KIlMFf(I
AO 27?R?04
Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Vei~fahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die diesen
Anforderungen gerecht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren, bei welchem man einen Strom hoher Geschwindigkeit des zu pyrolysierenden
Materials einer feinkörnigen Feststoffwärmequelle mit einer
Temperatur oberhalb der Pyrolysentemperatur und eines im wesentlichen von Sauerstoff freien Trägergases in den tangentialen
Einlaß einer Zyklon-Reaktionstrennzone einführt, in welcher die .kohlenstoff hai ticjen Materialien durch den
Wärmeübergang von der feinkörnigen Feststoffwärmequelle in einem hinreichenden Maße pyrolysiert werden, wobei eins
Pyrolysentemperatur von mindestens etwa 315° C erreicht wird, und der pyrolytische Dampf sowohl kondensierbare als auch
nicht kondensierbare Kohlenwasserstoffe und einen Kohlenstoff enthaltenden Feststoffrückstand enthält, während
gleichseitig die feinkörnige Feststoffwärmequelle und der
Kohlenstoff enthaltende Feststoffrückstand der Pyrolyse
zentrifugal von dem Trägergas und dem pyrolytischen Dampf getrennt werden, worauf man das zentrifugal abgetrennte
Trägergas und den pyrolytischen Dampf aus einem Darnpfaualaß
an einem Ende der Zyklon-Reaktionstrennzone abzieht und zur Kondensierung der Kohlenwasserstoffe abkühlt,
während man die Mischung aus der feinkörnigen Feststoff-Wärmequelle und dem Kohlenstoff enthaltenden Feststoffrückstand
der Pyrolyse aus einer an dem dem Dampfauslaß gegenüberliegenden Ende der Zyklon-Reaktionszone angeordneten
Feststoffentnahmestelle abführt und mindestens einen
Teil dieser Mischung zur Verbrennung des darin enthaltenen Kohlenstoffs in Gegenwart freien Sauerstoffs einer Verbrennungszone
zuführt, in welcher sowohl eine feinkörnige FeststoffwärmequelIe mit der erforderlichen Temperatur
als auch ein Trägergar, zur Zuführung in die Zyklon-Reaktionstrennzone
gebildet wird.
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BORHMERT or BORKMURT
Das Verfahren kann so durchgeführt werden, daß sich jede gewünschte Pyrolysentemperatur durch das kohlenstoffhaltige
Material erreichen läßt, wodurch die Bestimmung der Art der Pyrolyseprodukte im Hinblick auf die Art des kohlenstoffhaltigen
Materials und anderer Betriebsparameter ermöglicht wird. :
Die erreichbaren Pyrolysetemperaturen werden jedoch teilweise durch die Ausgangstemperatur der feinkörnigen Feststoff
wärmequelle bestimmt, so daß in der Praxis ein Sintern oder Verschlacken des verwendeten Wärmequellenmaterials die
höchsten erreichbaren Pyrolysetemperaturen begrenzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform lassen sich unter
Verwendung geeigneter Materialien als Hitzequelle Pyrolysetemperaturen in einem Bereich bis zu etwa 1 100° C erreichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders für die Pyrolyse von kohlenstoffhaltigen Materialien in einer solchen
Weise geeignet, daß ein wesentlicher Anteil von kondensierbaren Kohlenwasserstoffen in den Pyrolyseprodukten erzeugt
wird. Um die Produktion solcher kondensierbarer Kohlenwasserstoffe zu maximieren, werden die durch das kohlenstoffhaltige
Material erzielten Pyrolysetemperaturen vorzugsweise auf nicht mehr als 760° C beschränkt, wobei der bevorzugte
Pyrolysetemperaturbereich zwischen 480° C und 760° liegt.
Das Verfahren kann jedoch auch mit höheren Pyrolysetemperaturen betrieben werden, wenn ein höherer Anteil von gebundenen
(nicht kondensierbaren) gasförmigen Produkten erzielt werden soll.
Die Auswahl und Erzielung einer geeigneten Pyrolysetemperatur steht in Beziehung mit anderen Betriebsparametern wie
beispielsweise der Pyrolysekontaktzeit und den relativen
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BOEHMEHT & ΒΟΕΗΜ^ΓΓ
Mengen an feinkörniger Feststoffwärmequelle und kohlenstoffhaltiger
Materialien in dem genannten Strom.
In dieser Beziehung wird der Begriff "Pyrolysekontaktzeit"
eingesetzt, um die Dauer des Kontaktes zwischen der feinkörnigen Wärmequelle und dem kohlenstoffhaltigen Material
anzugeben, die von dem Zeitpunkt aus gemessen wird, wo der erste Kontakt zwischen diesen Materialien in dem in die
Zyklon-Reaktionstrennzone eintretenden Strom gebildet wird, bis zu der Zeit,zu welcher die verdampften Kohlenwasserstoff
produkte von der Wärmequelle in dieser Zone getrennt werden. Ein praktisches Maß der Kontaktzeit ist die durchschnittliche
Verweilzeit des Trägergases in dieser Zone.
In der Praxis verändert sich die Kontaktzeit in Abhängigkeit von der Partikelgröße. Wenn die anderen Faktoren konstant
sind, ist beispielsweise die Kontaktzeit zur Aufheizung der Partikel mit einer Größe von etwa 250 Mikron
auf etwa 540 C etwa 1,5 Sekunden, jedoch nur ungefähr 0,5 Sekunden für Partikel von etwa 75 Mikron Durchmesser.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform tritt der Strom
aus Feststoffen und Trägergas in den tangentialen Einlaß der Zyklon-Reaktionstrennzone mit einer Geschwindigkeit
im Bereich von 30 bis 76 m/s ein, wobei die Pyrolysekontaktzeiten in dem Bereich von 0,1 bis 3 Sekunden liegen
und vorzugsweise kurzer als etwa 1 Sekunde sind, d. h. der bevorzugte Bereich liegt zwischen 0,1 und 0,6 Sekunden.
Kurze Pyrolysekontaktzeiten helfen auch das Kracken von Primärpyrolyseprodukten zu verringern und so die Produktion
kondensierbarer Kohlenwasserstoffe zu steigern, wenn dies gewünscht ist.
Wie erwähnt, beeinflussender relative Anteil der Wärmequelle
und des kohlenstoffhaltigen Materials in dem Strom das Ver-
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BOEHMERT & BOFFM^kT
fahren und hierbei im besonderen den Wärmeübergang zwischen den Feststoffen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
liegt das Gewichtsverhältnis der feinkörnigen FeststoffwärmequelIe zu dem kohlenstoffhaltigen Material
innerhalb des Stromes in einem Bereich zwischen etwa 2 und etwa 20.
Bei dem kohlenstoffhaltigen Material kann es sich beispielsweise
um einen organischen Feststoffabfall handeln.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schreckt
man die abgezogene Mischung aus Trägergas und pyrölytischem Dampf durch Kontakt mit einem gekühlten, leichten Kohlenwasserstof
f-Härteöl in einer Kühlzone in einem hinreichenden Maße ab, um die kondensierbaren Kohlenwasserstoffe zu kondensieren
und einen Rückstandsgasstrom zu erhalten, wobei das gekühlte, leichte Kohlenwasserstoff-Härteöl im wesentlichen
mit dem kondensierten Kohlenwasserstoff unmischbar
ist, worauf man den Rückstandsgasstrom von dem leichten Kohlenwasserstoff-Härteöl und den kondensierten Kohlenwasserstoffen trennt und die kondensierten Kohlenwasserstoffe
von dem leichten Kohlenwasserstoff-Härteöl als
schwere Kohlenwasserstoff-Fraktion in einer ZykIon-Dekanter—
trennzone abscheidet und schließlich das abgeschiedene, leichte Kohlenwasserstoff-Härteöl zur Rückführung in die
Kühlzone abkühlt.
Die abgetrennte schwere Kohlenwasserstoff-Fraktion kann erhitzt
und einer Zyklon-Abscheidezone zur Abtrennung eine verdampfte, leichte Kohlenwasserstoff-Fraktion, die als
Produkt gewonnen v/ird, und einem schweren Rückstand zugeführt werden, worauf man den schweren Rückstand als ein
Teil der kohlenstoffhaltigen Beschickung der Zyklon-ReaktionsabGcheidezone
im Kreislauf zurückführt.
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r & ßÜEHM£s>.T
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Pyrolyse kohlenstoffhaltigen
Materials in der Anwesenheit einer feinkörnigen Feststoffwärmequelle besitzt einen Zyklon-Reaktorabscheider
mit einem tangentialen Einlaß für einen Strom aus kohlenstoffhaltigem
Material und einer feinkörnigen Feststoffwärmequelle, eine an einem Ende vorgesehene Abgasleitung
zum Abzug der verdampften Pyrolyseprodukte sowie einen am
gegenüberliegenden Ende vorgesehenen Feststoffauslaß zur
Abführung der feinkörnigen Feststoffwärmequelle und den
Feststoffbestandteilen der Pyrolyseprodukte. Sie besitzt weiterhin ein vertikales Standrohr, das mit dem Feststoffauslaß
des Zyklon-Reaktorabscheiders in Verbindung steht, eine an das Standrohr angeschlossene Steigleitung, die
eine Verbindung zu einem Brennraum bildet, dessen Querschnitt wesentlich größer als der Querschnitt der Steigleitung
ist, eine Leitung zwischen dem Brennraum und dem tangentialen Einlaß des Zyklon-Reaktorabscheiders, ein
Steuersystem für die Übergangsmenge von dem Standrohr zu der Steigleitung, einer Anordnung zur Zuführung eines
freien Sauerstoff enthaltenden Gases zur Steigleitung als Fördergas und zum Brennraum als Verbrennungsgas sowie
eine an die Abgasleitung angeschlossene Anordnung zur Abkühlung und Kondensation eines Teils des von dem Zyklon-Reaktorabscheider
abgetrennten Hochtemperaturdampfes, wobei innerhalb der Kühlanordnung eine Abschreckflüssigkeit
zur Kondensierung der Dämpfe zuführbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Kohlenwasserstoffwerten aus der Pyrolyse kohlenstoffhaltiger Materialien, wie
organischen Feststoffabfällen, ist eine innerhalb der Abgasleitung
des Pyrolysereaktors angeordnete Abschreckvorrichtung zur Kondensation eines Teils des aus dem Pyrolysereaktor
abgeschiedenen Hochtemperaturdampfes vorgesehen, wobei innerhalb der Abschreckvorrichtung eine im wesentlichen
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BOEHMERT & BOEFiMcRT
mit den kondensierten Dämpfen nicht mischbare Kühlflüssigkeit zuführbar ist, sowie ein Zyklon-Dekanter, der an die
Abschreckvorrichtung angeschlossen ist, wobei der Zyklon-Oekanter in der Lage ist, das Gas von den Flüssigkeiten
und die Flüssigkeiten in eine unmischbare Kühlflüssigkeit und ein flüssiges Rückstandskondensat abzutrennen.
Bei dieser Vorrichtung ist die Abschreckanordnung vorzugsweise als Venturimixer ausgebildet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Pyrolyse von kohlenwasserstoffhai tigern Material,
wie es in organischem Feststoffabfall enthalten ist,
in der Anwesenheit einer feinkörnigen Feststoffwärmequelle besitzt einen Hochtemperaturzyklonabscheidereaktor mit einem
tangentialen Beschickungseinlaß für. einen Strom kohlenstoffhaltigen Materials und einer feinkörnigen Feststoffwärmequelle,
eine Dampfabzugsleitung an einem Ende zum Abzug der verdampften Pyrolyseprodukte sowie einen Feststoffauslaß
am gegenüberliegenden Ende zur Abführung der feinkörnigen Feststoffwärmequelle und der Pyrolysefeststoffprodukte. Sie
besitzt außerdem eine Abschreckvorrichtung, die an die Dampfabzugsleitung
angeschlossen ist, um einen Teil der Hochtemperaturdämpfe, die aus dem Zyklon-Abscheidereaktor abgezogen
sind, zu kondensieren, wobei die Abschreckvorrichtung eine Anordnung zur Zuführung einer Kühlflüssigkeit aufweist,
die im wesentlichen mit den kondensierten Dämpfen unmischbar ist, für die Kondensation der Dämpfe sowie einen Zyklon-Dekanter,
der an die Abschreckvorrichtung angeschlossen ist und in der Lage ist, das Gas von den Flüssigkeiten und die
Flüssigkeiten in die unmischbare Kühlflüssigkeit und ein
flüssiges Pyrolysekonzentrat abzutrennen, wobei der Zyklon-Dekanter getrennte Ausgänge für die unmischbare Kühlflüssigkeit
und das flüssige Pyrolysekondensat aufweist. Weiterhin besitzt die Vorrichtung ein vertikales Standrohr, das an
den Feststoffausgang des Zyklon-Abscheidereaktors angeschlos-
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sen ist, eine Steigleitung, die zur Aufnahme von Feststoffen an das Standrohr und die Brennkammer angeschlossen
ist, die einen Querschnitt besitzt, der wesentlich größer als der Querschnitt der Steigleitung ist, eine an die Brennkammer
angeschlossene Leitung, die mit dem tangentialen Beschickungseinlaß des Zyklon-Abscheidereaktors in Verbindung
steht, eine Steueranordnung für den Massenübergang der Feststoffe von dem Standrohr in die Steigleitung sowie eine Anordnung
zur Zuführung eines Stromes eines freien Sauerstoff enthaltenden Gases in die Steigleitung als Transportgas
und in die Brennkammer als Brenngas.
In ähnlicher Weise besitzt eine bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Wiedergewinnung kondensierbarer
pyrolytischer Dämpfe,die von der Pyrolyse eines Kohlenstoff enthaltenden Materials herrühren, eine Abschreckvorrichtung,
die an die Dampfabzugsleitung des Pyrolysereaktors
zur Kondensation eines Teils des den Pyrolysereaktor verlassenden, pyrolytisehen Dampf hoher Temperatur angeschlossen
ist, wobei die Abschreckvorrichtung eine Anordnung zur Zuführung einer im wesentlichen mit dem kondensierbaren
Teil der pyrolytischen Dämpfe unmischbaren Kühlflüssigkeit
aufweist. Sie besitzt weiterhin einen an die Abschreckvorrichtung angeschlossenen Zyklon-Dekanter, der in der Lage
ist, Gas von Flüssigkeiten und die Flüssigkeiten in die unmischbare Kühlflüssigkeit und ein aus den pyrolytischen
Dämpfen gebildetes Kondensat abzutrennen, wobei der Zyklon-Dekanter eine Anordnung zur Entfernung der Kühlflüssigkeit
aus seinem mittleren Bereich besitzt, während eine hiervon getrennte Vorrichtung zum Abzug des aus den pyrolytischen
Dämpfen gebildeten Kondensats vorgesehen ist. Schließlich weist die Vorrichtung eine Anordnung zur Abkühlung der
von dem Zyklon-Separator abgezogenen Kühlflüssigkeit und deren Überführung zur Abschreckvorrichtung auf.
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Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sollen nachfolgend
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt im einzelnen:
Fig. 1 ein vereinfachtes Fließbild des Entspannungspyrolysesystems
nach der Erfindung mit einem Wiedergewinnungssystem für einen weiten Anwendungsbereich,
wobei das verwendete Abschrecköl ein Teil des Pyrolyseproduktöls ist, das unmischbar
mit anderen Teilen der Pyrolyseproduktöls ist und
Fig. 2 ein vereinfachtes Fließbild des Einsatzes eines
Entspannungspyrolysesystems in Verbindung mit einem Wiedergewinnungssystem zur Rückgewinnung der
Kohlenwasserstoffe, die in der Pyrolyse der
organischen Fraktion von Feststoffabfall erzeugt
v/erden, wobei das verwendete Abschrecköl von außen zugoührt v/ird und mit dem Pyrolyseproduktöl
unmischbar ist.
Die kohlenstoffhaltigen Materialien, die gemäß der vorliegenden
Erfindung pyrolysiert werden können, schließen solche Feststoffe ein, wie agglomerierte Kohlen, nicht-agglomerierte
Kohlen, Teersande, ölschiefer, die organischen Bestandteile von Feststoffabfällen und ähnliches, aber auch flüssige
Kohlenwasserstoffe wie Schieferöle, Teersandöle und Kohlenwasserstoffe,
die sich aus der Raffination und Pyrolyse sowie anderen Verfahren ergeben. Die Kohlenwasserstoffe
sollten dem Reaktor allein oder mit Hilfe eines Trägergases zuführbar sein. Für Feststoffe liegt die ideale Größe unterhalb
1 COO Mikron und bezüglich agglomerierter Kohlen unterhalb etwa 250 Mikron.
Obwohl manchs Teere zusammen i.iit normalerweise nicht konden-
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KOEHMERT & BOFIT\P.JxT
sierbaren Kohlenwasserstoffen vorliegen, erhält man wesentliche
Mengen von kondensierbaren Kohlenwasserstoffen, wenn
man derartige Materialien bei Temperaturen im Bereich von 315 bis 760° C pyrolysiert, wobei die Kohlenwasserstoffe
in einem Bereich von C5 bis zu solchen mit einem Siedeendpunkt
von etwa 510° C liegen. Diese Kohlenv/asserstoffe können durch Raffination oder andere Behandlung zu Brennstoffen,
wie Benzin, Dieselöl und ähnlichem verarbeitet werden. Im Falle der Pyrolyse von Feststoffabfallen sind
die Kohlenv/asserstoffe stark mit Sauerstoff angereichert,
wie dies noch erläutert wird. Um ihre Bildung durch Herabsetzung eines kontinuierlichen Krackens im Anschluß an die
erste Pyrolyse zu verstärken, ist eine kurze Pyrolysekontaktzeit erforderlich.
Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, v/ird ein kohlenstoffhaltiges
Material allein oder mit einem geeigneten Trägergas in den tangentialen Einlaß 10 eines Zyklon-Reaktorabscheiders
12 eingeführt. Gleichzeitig wird eine feinkörnige Wärmequelle mit der oben erläuterten Teilchengröße
in einem Brennraum 14 gebildet»und zwar in einer dünnen Phase mit einem im wesentlichen freien, sauerstofffreien
Verbrennungsgas.
Mit dem Begriff "im v/esentlichen freien, sauerstoffreien
Verbrennungsgas" ist ein Gasstrom gemeint, der entweder keinen freien Sauerstoff aufweist, oder einen solchen Sauerstoffgehalt
besitzt, der geringer als für die Einleitung einer spontanen Kohleverbrennung erforderlich ist. Der
Abstrom aus dem Brennraum 14 tritt in eine Leitung 16 ein zur Zusammenführung mit dem kohlenstoffhaltigen Beschickungsmaterial in dem tangentialen Einlaß 10.
Das Trägergas für das kohlenstoffhaltige Beschickungsmaterial, wenn ein solches verwendet wird, ist ein Gar>,
welches nicht nachteilig in Bezug auf die Pyrolyseprodukte
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BOIiHMERT & BOEhME-Rl
reagiert. Der Begriff "nicht nachteilig reagiert" wird auf ein Trägergas angewendet, das im wesentlichen frei von
freiem Sauerstoff ist, jedoch Bestandteile enthalten kann, die mit den Pyrolyseprodukten reagieren und deren Wert
erhöhen können. Zu .vermeiden sind Bestandteile, die die Pyrolyseprodukte nachteilig beeinflussen. Das richtige
Gas kann beispielsweise ein Teil des Abgases aus dem Brennraum 14, Abgase aus dem Verfahren, oder ein getrenntes Gas
wie Stickstoff sein, wenn es erwünscht ist, um die olefinischen Materialien, die durch die Pyrolyse gebildet werden,
zu sättigen, wobei das Trägergas auch Wasserstoff enthalten oder sein kann.
Das kohlenstoffhaltige Beschickungsmaterial und die feinkörnige
Feststoffwärmequelle, bei welcher es sich normalerweise um eine Mischung von Holzkohle und Asche handeln kann,
treten in den Zyklon-Reaktorabscheider 12 mit einer hohen Geschwindigkeit ein, die normalerweise bei etwa 30 bis
etwa 75 m/s liegt.
Dementsprechend werden das kohlenstoffhaltige Material
und die feinkörnige Wärmequelle rasch in dem tangentialen Einlaß 10 des Zyklon-Reaktorabscheiders vermischt, wobei
in dem letzteren im wesentlichen augenblicklich der Wärmeübergang eintritt. Dementsprechend vollzieht sich die
Pyrolysereaktion sowohl in dem Einlaß 10 als auch in dem Zyklon-Reaktorabscheider 12. Die Verdampfung der Kohlenwasserstoffmoleküle
aus der kohlenstoffhaltigen Beschickung tritt gleichzeitig mit Krack-Reaktionen ein. Der Zyklon-Reaktorabscheider
12 wird für die Pyrolyse bei der gewünschten Temperatur gehalten, die von der Menge und Temperatur
der feinkörnigen Wärmequelle, die für die Pyrolyse eingesetzt wird, abhängt. Die Menge der kondensierbaren
Kohlenwasserstoffprodukte verändert sich sowohl mit der
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BOEHMIvKT & ΒΟΕΜΜΓίίϊΤ
Pyrolysetemperatur als auch mit der Kontaktzeit, wobei
die größte Menge derartiger Kohlenwasserstoffe bei niedrigen
Pyrolysetemperaturen und niedrigen effektiven Pyrolysekon— taktseiten gebildet wird.
Um die erforderliche Pyrolysetemperatur durch Wärmeaustausch
zu erzielen, liegt die Temperatur der feinkörnigen Feststoffwärmequelle im allgemeinen ursprünglich etwa 38 bis 260 C
über der durch das kohlenstoffhaltige Material zu erzielenden
Pyrolysetemperatur. Das Gewichtsverhältnis der feinkörnigen Wärmequelle zu der kohlenstoffhaltigen Beschickung liegt
im Bereich von 2 bis etwa 20. Normalerweise beträgt der Feststoffgehalt in dem Reaktorabscheider 12 etwa 0,1 bis
etwa 10 Vol. %.
In dem Zyklon-Reaktorabscheider 12 trennen Zentrifugalkräfte
die feinkörnige Feststoffwärmequelle und den Kohle enthaltenden Pyrolyserückstand, z. B. Teer aus dem Ab- und/oder Trägergas
und auch von den verdampften Pyrolyseprodukten. Die abgetrennten Gase strömen in einem Wirbelstrom durch eine Abgasleitung
18, während die Feststoffe spiralenförmig entlang der Wände des Reaktorabscheiders 12 einem Aufnahmebehälter
42 zugeführt werden. Die Feststoff/Gastrennung beendet unmittelbar
die Pyrolyse und vermindert das Kracken von verdampften Kohlenwasserstoffen in dem Zyklon-Reaktorabscheider
12.
Die Gase, die die Leitung 18 verlassen, sind eine Mischung der Träger- und/oder Abgase, die in die Pyrolysereaktionszone
12 eintreten und der verdampften Pyrolyseprodukte. Die verdampften Pyrolyseprodukte umfassen die normalerweise
nicht kondensierbaren Kohlenwasserstoffe mit einem Gehalt von bis zu 4 Kohlenstoffatomen, bei welchen es sich um gesättigte
oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe handeln kann, wie auch die kondensierbaren Kohlenwasserstoffe, und zwar
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BOLiHMERT & ßOEHMKRT
normalerweise Kohlenwasserstoffe mit mehr als fünf Kohlenstoff
atome im Molekül. Die Kohlenwasserstoffe können gesättigt
oder ungesättigt sein. Die anwesende Menge von gesättigten Kohlenwasserstoffen nimmt ab, wenn freier Wasserstoff
als Teil der Beschickung anwesend ist, oder bei der Reaktion durch eine Wassergaswechselreaktion als Ergebnis
eingeführten Dampfes in die Zyklon-Reaktionsabscheidezone gebildet wird.
Trägergas tritt zusammen mit den die Abgasleitung 18 durchströmenden Dampf in einen Venturi-Mischer 20 ein, wo
sie mit einer Abschreckflüssigkeit in Kontakt gebracht werden, um die Gastemperatur zumindest unter die Pyrolysen-
und Kracktemperaturen herabzusetzen, um weitere Krackreaktionen zu verhindern. Vorzugsweise setzt die Abschreckflüssigkeit
die Gastemperatur unter den Taupunkt der kondensierbaren Kohlenwasserstoffe herab. Ein Teil der durch
den Pyrolysevorgang gebildeten, kondensierten schwer/äen
Kohlenwasserstoffe kann als Abschreckflüssigkeit eingesetzt
und dem Venturi-Mischer 20 über eine Leitung 24 zugeführt werden. Es können auch unmischbare Abschrecköle eingesetzt
werden, die in diesem Fall von den Produkten getrennt und zu dem Venturi-Mischer 20 zurückgeführt werden.
Betrachtet man die Pyrolyse von kohlenstoffhaltigen Materia-"
lien wie Kohle unter Bezugnahme auf Fig. 1, so kann der Abstrom aus der Kühlzone, bei welchem es sich normalerweise
um eine Mischung aus Gas und Flüssigkeiten handelt, einem Fraktionierturm 22 zugeführt werden, der mit einem Überdruckventil
4O ausgerüstet ist. Innerhalb des Fraktionierturmes 22 werden das Trägergas, das Abgas und die leichteren
Kohlenwasserstoffe von dem mittleren Kohlenwasserstoffdestillat
getrennt, welche wiederum von den schweren Kohlenwasserstoffen
abgeschieden werden. Normalerweise tritt die gasförmige Fraktion, die etwa C, und niedere Kohlenwasserstoffe
sowie Abgas ßathält»* taPR ^eS Kopf des Turmes 22 durch
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BOEHMERT & ßOEHME'iT
die Leitung 26 aus. Die Fraktion von etwa C^ bis zu den
Kohlenwasserstoffen mit einem Siedeendpunkt von etwa 510 C,
die Benzin, Dieselöl und Heizöl darstellen, wird als Mitteldestillat-Kohlenwasserstoff
produkt in einer Leitung 28 getrennt abgeführt. Ein Teil kann gekühlt und als Rückfluß
im Kreislauf geführt werden.
Der schwere Kohlenwasserstoffrückstand tritt am Fuß des Turmes
22 aus und wird gekühlt. Ein Teil wird dem Turm über eine Leitung 17 wieder zugeführt, während ein anderer Teil
als Abschrecköl durch die Leitung 24 geführt wird. Schließlich wird ein weiterer Teil dem Zyklon-Reaktorabscheideeinlaß 10 über eine Leitung 15 im Kreislauf zugeführt,
während der Rest als schweres Ölprodukt über die Leitung 19 abgezogen wird.
Im Gegensatz zu den Kohlenwasserstoffprodukten, die man durch
die Pyrolyse von Kohlen erhält, ergibt die Pyrolyse der organischen Fraktion von Feststoffabfällen nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren eine kondensierbare Flüssigkeit, die stark mit Sauerstoff angereichert ist und wenig gebundenen
Schwefel enthält. Sie ist bis zu 85 % und üblicherweise bis zu 40 % in Wasser, Säuren und Basen löslich. Mit der typischen
empirischen Formel von etwa C1-HoOp ist sie relativ unmischbar
in einer Anzahl von nichtpolaren organischen Lösungsmitteln wie Dieselöl, Pentan, Dekan, Dodekan, Benzol, Hexan,
Toluol und ähnlichem, die als leichtes Kohlenwasserstoffabschrecköl
in dem Venturi-Mischer 20 eingesetzt werden können. Die spezifische Dichte liegt über 1,O und normalerweise
in einem Bereich von 1,1 bis 1,4. Wenn dementsprechend dieses oder ein ähnliches kohlenstoffhaltiges Material pyrolysiert
werden soll, verwendet man bevorzugt das Rückgewinnungssystem, das in Fig. 2 dargestellt ist.
Bei dem Sys te-: gemäß Fig. 2 tritt der Abstrom aus dem Venturi-
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BOEHMERT & BOEHMERT
Mischer 20 in einen Zyklon-Dekanter 23 mit einer hohen Geschwindigkeit
und tangential zu dessen konischer Wand ein. Die Geschwindigkeiten können geringer, gleich oder größer
als die Eingangsgeschwindigkeit in den Zyklon-Reaktorabscheider
12 in Abhängigkeit von der Leitungsgröße sein.
In dem Zyklon-Dekanter 23 bewirken die Zentrifugalkräfte
eine Dreiwege-Trennung. Die gebundenen Gase werden durch eine Kopfleitung 24 zur Wiedergewinnung oder Verbrennung in
einem Abgasbrenner 27 abgeführt, dessen Abstrom zur Atmosphäre
abgegeben werden oder zur Trocknung der Kohlenwasserstoffbeschikkung
eingesetzt werden kann, während er erforderlichenfalls auch als Trägergas für die kohlenstoffhaltige Beschickung
eingesetzt werden kann.
Das leichte Kohlenwasserstoffabschreckol wird normalerweise
von außerhalb des Verfahrens zugeführt und ist unmischbar mit dem Produktöl. Es wird von einer Mitteldüse 29 des
Zyklon-Dekanters 23 abgezogen, in einem Wärmetauscher 30 gekühlt und über die Leitung 24 dem Venturi-Mischer 20 wieder
zugeführt.
Aufgrund der anwesenden Zentrifugalkräfte und der Unmischbarkeit
zwischen dem Produktöl und dem Abschrecköl laufen jedoch die schwereren Kohlenwasserstofföle entlang der
Innenwandung des Zyklon-Dekanters 23 und umgehen dabei die Abzugsdüse 29, worauf sie durch die Schwerkraft zum
Fuß des Zyklon-Dekanters absinken. Die schwereren öle werden mittels einer Pumpe 34 über eine Heizvorrichtung 35 einem
Zentrifugalseparator 36 zugeführt, der eine Abtrennung des erhitzten schweren Ölproduktes von einem Schlamm durchführt,
der die feinen Bestandteile enthält, die der Rückgewinnung in dem Zyklon-Reaktorabscheider 12 entgehen. Die leichten
Kohlenwasserstoffe sind die C5-KOhIenwasserstoffe bis zu
solchen mit einem Endsiedepunkt von etwa 510° C. Der Schlamm-
HOIiHMERT &
strom wird über eine Leitung 38 dem Einlaß 10 zur weiteren Pyrolyse wiederzugeführt.
Am Kopf des Zyklondekanters 23 ist normalerweise ein großes Sicherheits-l'b^rdruckventil 40 vorgesehen, das einem plötzlichen
hohen Druckaufbau in dem Reaktorsystem Rechnung trägt, aufgrund der Möqlichkeit des Eindringens von Luft in den
Brennraum 14, wodurch die Einleitung einer Verbrennung in dem Pyrolysereaktor 12 verursacht werden kann.
Die feinkörnige Feststoffwärmequelle und der Kohlenstoff
enthaltende Feststoffrückstand aus der Pyrolyse, die sich
in dem Behälter 42 sammeln, werden in das Standrohr 46 überführt. Das Feststoffniveau in dem Standrohr 46 wird über
einen Ventilschieber 48 durch ein Niveausteuersystem 49 gesteuert. Über den Ventilschieber 48 wird ein Teil der Feststoffe,
d. h. eine Mischung aus Feststoffen, feinkörnigem Material, Kohlenstoff enthaltendem Rückstand aus der Pyrolyse
und verbrauchtem Feststoff der Wärmequelle durch die Zuführung heißer Luft in eine schräg angeordnete Steigleitung
50 geführt, wo die Verbrennung eingeleitet wird. Die Menge zugeführter Luft liegt jedoch unterhalb der
stöchiometrischen Menge.
Die Feststoffdichte in der schrägen Steigleitung 50 wird
normalerweise niedrig gehalten, d. h. sie liegt im allgemeinen in einem Bereich von 160 bis 240 kg/m . Dieser
Dichtebereich wird zweckmäßigerweise als magere Phase bezeichnet. Der teilweise verbrannte kohlenstoffhaltige Feststoff
rückstand aus der Pyrolyse und die sich ergebende Asche werden einem ausgedehnten Brennraum 14 mit dünner Phase zugeführt,
der einen Querschnitt besitzt, der wesentlich größer ist als der Querschnitt der beschickenden Steigleitung.
Um den Umfang des konischen Fußes herum wird Luft zugeführt, die die Feststoffdichte innerhalb des Brennraumes auf ein
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relativ niedriges Niveau von 80 bis 128 kg/m herabsetzt. Die Verbrennung in dem Brennraum 14 wird durchgeführtj um
die Temperatur zu erreichen, die die in den Zyklon-Reaktorabscheider
12 einzuführenden Feststoffe besitzen müssen. Die eingeführte Luftmenge wird durch einen Sauerstoffdetektor
52 gesteuert und überwacht, so daß die Verbrennung an der Ausgangsleitung 16 abgeschlossen ist, wobei der Sauerstoff
vollständig, oder im wesentlichen vollständig verbraucht ist.
Der Sauerstoffdetektor 52 ermittelt auch einen Wechsel der
Betriebsbedingungen. Wenn beispielsweise eine große Sauerstoffmenge,d.
h. beispielsweise 0,5 bis 1 Vol. % ermittelt wird, wird die Zufuhr von Verbrennungsluft unmittelbar unterbrocher
und der Ventilschieber 48 geschlossen. Hierdurch wird eine weitere Zufuhr von Sauerstoff und der Rückstrom
von Feststoffpartikeln verhindert. Der Sauerstoffdetektor
52 vermeidet zusammen mit dem Sicherheitsventil 40 das Entstehen von explosiven Bedingungen, wenn eine Abweichung von
den normalen Betriebsbedingungen erfolgt.
Der Teil der nicht im Kreislauf geführten Feststoffe wird als Produkt von dem Fuß 54 des Standrohres 46 über ein Ventil
56 abgezogen.
Die neuartigen Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung führen zu einer Anzahl von Vorteilen.
Ein Hauptvorteil liegt darin, daß der Zyklon-Reaktorabscheider, in welchem die Pyrolyse unter endothermischen Bedingungen
eintritt, und der Brenner 14,in welchem Wärme durch eine
exotherme Oxydation erzeugt wird, in einem System vereinigt v/erden. Die Kohleverbrennung wird in einer dünnen Phase mit
hoher Geschwindigkeit durchgeführt. Infolge des integrierten
Systems ist die Gesamtgröße der Anlage gering, verglichen mit
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bestehenden Pyrolyseanlagen. Eine Größenverminderung von
etwa 80 % kann realisiert v/erden, während die Höhe um 50 % herabsetzbar ist. Anstelle eines Vielschleifen-Feststoffumlaufbetriebes,wie
dieser herkömmlich üblich war, wird hier im wesentlichen nur ein Einschleifen-Feststoffumlaufsystem
eingesetzt.
Es wurde bereits erwähnt, daß Dampf in die Zyklon-Reaktionabscheidezone
beispielsweise als Teil des Beschickungsstromas eingeführt werden kann, um mit der in .' den Beschickungsmaterialien enthaltenen Kohlebestandteilen, oder den primären
Pyrolyseprodukten zu reagieren und durch eine Wasser/
Gaswechselreaktion Wasserstoff zur Hydrierung bestimmter
primärer Pyrolyseprodukte zu erzeugen, um ihre Stabilisierung zu erreichen.
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Claims (17)
1. Verfahren zur Pyrolyse kohlenstoffhaltiger Materialien,
dadurch gekennzeichnet, daß man einen Strom hoher Geschwindigkeit des zu pyrolysierenden Materials einer
feinkörnicjen feststoffv/ärmequelIe mit einer Temperatur
oberhalb der Pyrolysentemperatur und eines im wesentlichen von Sauerstoff freien Trägergases in den tangentialen
Einlaß einer Zyklon-Reaktionstrennzone einführt, in welcher die kohlenstoffhaltigen Materialien durch den
Wärmeübergang von der feinkörnigen Feststoffwärmequelle
in einem hinreichenden Maße pyrolysiert werden, wobei eine Pyrolysentemperatur von mindestens etwa 315 C erreicht
wird, und der pyrolytische Dampf sowohl kondensierbare als auch nicht kondensierbare Kohlenwasserstoffe
und einen Kohlenstoff aufweisenden Feststoffrückstand
enthält, während gleichzeitig die feinkör ,ige Feststof fwärmequelIe und der kohlenstoffenthaltende Feststof
frückstand der Pyrolyse zentrifugal von dem Trägergas
und dem pyrolytischeri Dampf getrennt werden, worauf man das zentrifugal abgetrennte Trägergas und den
pyrolytischen Dampf aus einem Dampfauslaß an einem Ende der Zyklon-Reaktionstrennzone abzieht und zur Kondensierung
der Kohlenwasserstoffe abkühlt, v/ährend man die Mischung aus der feinkörnigen Feststoffwärmequelle und
dem kohlenstoffen thaitendem Feststoffrückstand der
Pyrolyse aus einer an dem dem Dampfauslaß gegenüberliegenden Ende der Zyklon-Reaktionszone angeordneten Feststof
fentnahmesteile abführt und mindestens einen Teil
dieser Mischung zur Verbrennung des darin enthaltenden Kohlenstoffs in Gegenwart freien Sauerstoffs einer Verbrennungszono
zuführt, in welcher sowohl eine fein— körnige Feststorfwärmequelle mit der erforderlichen
Temperatur aln auch ein Trägergas zur Zuführung in die
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Zyklon-Reaktionstrennzone gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das kohlenstoffhaltige Material erzielte
Pyrolysentemperatur bis etwa 1 100° C reicht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolysentemperatur bis etwa 760° C reicht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolysentemperatur mindestens etwa 480° C beträgt.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom eine Geschwindigkeit
im Bereich von 30 bis 76 m/s in dem tangentialen Einlaß zu der Zyklon-Reaktionstrennzone besitzt.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der feinkörnigen
Feststoffwärmequelle zu dem kohlenstoffhaltigen
Material im Bereich von etwa 2 bis etwa 20 liegt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolyse während einer Kontaktzeit
in der Zone von etwa 0,1 bis 3 Sekunden durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Pyrolyse in einer Kontaktzeit von weniger als einer Sekunde durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem kohlenstoffenthaltenden
Material um organischen Feststoffabfall handelt.
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10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die abgezogene Mischung
aus Trägergas und pyrolytischem Dampf durch·Kontakt mit einem gekühlten, leichten Kohlenwasserstoff-Abschr»cköl
in einer Kühlzone in einem hinreichenden Maße abschreckt, um die kondensierbaren Kohlenwasserstoffe zu kondensieren
und einen Rückstandsgasstrom zu erhalten, wobei das gekühlte, leichte Kohlenwasserstoff-Abschrecköl im wesentlichen
mit den kondensierten Kohlenwasserstoffen unmischbar
ist, worauf man den Rückstandsgasstrom von dem leichten Kohlenwasserstoff-Abschrecköl und den kondensierten
Kohlenwasserstoff trennt und die kondensierten Kohlenwasserstoffe von dem leichten Kohlenwasserstoff-Abschrecköl
als schwere Kohlenwasserstoff-Fraktion in einer Zyklon-Dekantertrennzone abscheidet und schließlich
das abgeschiedene leichte Kohlenwasserstoff-Abschrecköl
zur Rückführung in die Kühlzone abkühlt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die abgetrennte, schwere Kohlenwasserstoff-Fraktion erhitzt und einer Zyklon-Trennzone zugeführt wird, in
welcher eine verdampfte, leichte Kohlenwasserstoff-Fraktion, welche als Produkt gewonnen wird, und einen
schweren Rückstand aufgespalten wird, worauf man den schweren Rückstand der Zyklon-Reaktionstrennzone als
Teil des kohlenstoffhaltigen EÜschickungsmaterials zuführt.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche unter Anwesenheit einer feinkörnigen
Feststoffwärmequelle, gekennzeichnet durch einen Zyklon-Reaktorabscheider (12) mit einem tangentialen Einlaß
(1O) für einen Strom aus kohlenstoffhaltigem Material
und einer feinkörnigen Feststoffwärmequelle, einer an
einem Ende vorgesehenen Abgasleitung (18) zum Abzug der
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BOHiIMURI' & ΒΟΗΗΜΙ'Ι'.Γ
verdampften Pyrolyseprodukte sowie einem am gegenüberliegenden
Ende vorgesehenen Feststoffauslaß zur Abführung der feinkörnigen Feststoffwärmequelle und
den Feststoffbestandteilen der Pyrolyseprodukte, ein vertikales Standrohr (46), das mit dem Feststoffauslaß
des Zyklon-Reaktorabscheiders (12) in Verbindung steht, eine an das Standrohr (46) angeschlossene
Steigleitung (50), die eine Verbindung zu einem Brennraum (14) bildet, dessen Querschnitt wesentlich größer
als der Querschnitt der Steigleitung (50) ist, eine Leitung (16) zwischen dem Brennraum (14) und dem
tangentialen Einlaß (10) des Zyklon-Reaktorabscheiders (12), ein Steuersystem (49) für die Massenübergangsmenge
von dem Standrohr (46) zu der Steigleitung (50), eine Anordnung zur Zuführung eines freien Sauerstoff
enthaltenden Gases zur Steigleitung (50) als Fördergas und zum Brennraum (14) als Verbrennungsgas sowie
eine an die Abgasleitung (18) angeschlossene Anordnung zur Abkühlung und Kondensation eines Teils des von dem
Zyklon-Reaktorabscheider (12) abgetrennten Hochtemper<a-
turdampfes, wobei innerhalb der Kühlanordnung eine
Abschreckflüssigkeit zur Kondensierung der Dämpfe zuführbar
ist.
13. Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Kohlenwasserstoffwerten aus der Pyrolyse kohlenstoffhaltiger Materialien,
wie organischen Feststoffabfällen, gekennzeichnet durch
eine innerhalb der Abgasleitung (18) des Pyrolysereaktors angeordneten Abschreckvorrichtung zur Kondensation eines
Teils des aus dem Pyrolysereaktor abgeschiedenen Hochtemperaturdampfes,
wobei innerhalb der Abschreckvorrichtung eine im wesentlichen mit den kondensierten
Dämpfen nicht mischbare Kühlflüssigkeit zuführbar ist,
sowie einen an die Abschreckvorrichtung angeschlossenen Zyklon-Dekanter, mittels welchem das Gas von den Flüssig-
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BOEHMERT & BOZHMKKT
keiten und die Flüssigkeiten in die unmischbare Abschreckflüssigkeit
und ein flüssiges Rückstandskondensat abtrennbar sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschreckvorrichtung ein Venturi-Mischer (20)
ist.
15. Vorrichtung zur Pyrolyse kohlenstoffhaltiger Materialien,
v/ie sie in organischen Feststoff abfällen enthalten sind,
in der Anwesenheit einer feinkörnigen Feststoffwärmequelle,
gekennzeichnet durch einen Hochtemperatur-Zyklon-Reaktorabscheider
(12) mit einem tangentialen Beschickungseinlaß (10) für einen Strom kohlenstoffhaltigen Materials
und eine feinkörnige Feststoffwärmequelle, einer an einem
Ende vorgesehenen Abgasleitung (18) zum Abzug der verdampften Pyrolyseprodukte v/ie einem am gegenüberliegenden
Ende vorgesehenen Feststoffauslaß zur Abführung der feinkörnigen Feststoffwärmequelle und den Feststoffbestandteilen
der Pyrolyseprodukte, eine innerhalb der Abgasleitung (18) des Pyrolysereaktors angeordnete Abschreckvorrichtung
zur Kondensation eines Teils des aus dem Zyklon-Abscheidereaktor abgeschiedenen Hochtemperaturdampf
es, wobei innerhalb der Abschreckvorrichtung eine im v/esentlichen mit den kondensierten Dämpfen nicht
mischbare Kühlflüssigkeit zur Kondensation der Dämpfe
zuführbar ist, ein an die Abschreckvorrichtung angeschlossener Zyklon-Dekanter,mittels welchem das Gas von
den Flüssigkeiten und die Flüssigkeiten in eine unmischbare Abschreckflüssigkeit und ein flüssiges Pyrolysekondensat
abscheidbar sind, wobei der Zyklon-Dekanter getrennte Ausgänge für die unmischbare Abschreckflüssigkeit
und das flüssige Pyrolysenkondensat besitzt, ein vertikales Standrohr (46), das mit dem Feststoffauslaß
des Zyklon-Reaktorabscheiders (12) in Verbindung steht,
eine an das Standrohr (46) angeschlossene Steigleitung
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BOEHMHRT & EÜEiiivIEPT
(50), die eine Verbindung zu einem Brennraum (14) bildet, dessen Querschnitt wesentlich größer als
der Querschnitt der Steigleitung (50) ist, eine Leitung (16) zv/ischen dem Brennraum (14) und dem
tangentialen Einlaß (10) des Zyklon-Reaktorabscheiders (12), ein Steuersystem (49) für die Massenübergangsmenge
von dem Standrohr (46) zu der Steigleitung (50) sowie eine Anordnung zur Zuführung eines freien
Sauerstoff enthaltenden Gases zur Steigleitung (50) als Fördergas und zum Brennraum (14) als Verbrennungsgas.
16. Vorrichtung zur Rückgewinnung kondensierbarer pyro— lytischer Dämpfe aus der Pyrolyse kohlenstoffhaltigen
Materials, gekennzeichnet durch eine innerhalb der Abgasleitung (18) des Pyrolysereaktors angeordnete Abschreckvorrichtung
zur Kondensation eines Teils des aus dem Pyrolysereaktor abgeschiedenen Hochtemperaturdampfes,
wobei innerhalb der Abschreckvorrichtung eine im wesentlichen mit dem kondensierbaren Teil der
pyrolytischen Dämpfe nicht mischbare Kühlflüssigkeit
zuführbar ist, einen an die Abschreckvorrichtung angeschlossenen Zyklon-Dekanter, mittels welchem das Gas
von den Flüssigkeiten und die Flüssigkeiten in eine unmischbare Abschreckflüssigkeit und ein aus den pyrolytischen
Dämpfen gebildetes Kondensat trennbar sind, wobei aus dem mittleren Bereich des Zyklon-Dekanters
die Abschreckflüssigkeit abziehbar ist, v/ährend eine
getrennte Anordnung zum Abzug des aus den pyrolytischen Dämpfen gebildeten Kondensats vorgesehen ist, sowie
eine Vorrichtung zur Kühlung der aus dem Zyklonseparator abgezogenem Abschreckflüssigkeit und deren Überführung
zur Abschreckvorrichtung.
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17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschreckvorrichtung ein
Venturi-Mischer (20) ist.
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Cited By (1)
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