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VORRICHTUNG ZUR VERSCHWELUNG
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VON INDUSTRIEMÜLL UND HERSTELLUNG VON BRENNGASEN Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Verschwelung von insbesondere industriellen Abfallstoffen unter
Luftabschluß und zur Herstellung von Brenngasen in indirekt beheizten Drehtrommeln,
ferner ein Verfahren zum Verschwelen derartiger Stoffe in der genannten Vorrichtung.
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Es ist bereits eine Gaserzeugungsanlage zur Durchführung eines Verfahrens
zum Herstellen von Brenngasen aus stückigem Haus- und Industriemüll, Altreifen,
Kunststoffabfällen oder dergleichen bekannt, bei der diese Abfallstoffe in einer
ersten Verfahrensstufe durch indirekte Beheizung unter Luftabschluß in mantelbeheizten
und mit inneren Förder- und Umwälzrippen versehenen Drehtrommeln verschwelt werden
(DT-AS 24 32 504). Beim Anfahren der Gaserzeugungsanlage wird der in eine Drehtrommel
eingetragene Müll durch einen Gas- oder ölbrenner erwärmt, da aus dem Verbrennungsprozeß
der zu erzeugenden Brenngase noch keine Abwärme zur Verfügung steht. Sobald der
Schwelvorgang in den Drehtrommeln angelaufen ist, kann eine mit Brenngas aus der
zweiten Verfahrensstufe dieser Gaserzeugungsanlage
beschickte Kolbenmaschine
oder Gasturbine in Betrieb genommen werden. Die heißen Auspuffgase der Brennkraftmaschine
werden in den Außenmantel der Drehtrommel eingeblasen.
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Es ist ferner bekannt, zur kontinuierlichen Vergasung von Kohlen und
anderem kohlenstoffhaltigem Gut diese Stoffe in einer mantelbeheizten und innere
Förderrippen aufweisenden Drehtrommel zu entgasen (DT-PS 1 15 070).
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verschwelen von
insbesondere industriellen Abfallstoffen und zum Herstellen von Brenngasen zu schaffen,
mit deren Hilfe es gelingt, in verhältnismäßig einfacher Weise Brenngase mit hohem
Heizwert herzustellen, wobei als Prozeßwärme für die Verschwelung Abfallwärme aus
einem Kühlprozeß verwendet wird.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, daß eine Mehrzahl
von Drehtrommeln innerhalb eines Rostkühlers insbesondere eines Vorschub- oder Wanderrostkühlers
und oberhalb des Kühl rostes angeordnet sind.
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Rostkühler werden zur Kühlung von aus einem Brennofen kommenden gebrannten
oder gesinterten Material beispielsweise Zementklinker, Dolomit, Erzsinter usw.
verwendet. Die Kühlung des über den Rost bewegten Feststoffbettes erfolgt durch
Kühlluft, die unter den Rost geblasen wird. Die Abgase der heißesten Zone des Kühlers
werden als Sekundärluft dem Brennofen zugeführt und die übrigen Abgase, die volumenmäßig
den größeren Anteil ausmachen, müssen, da sie staubbeladen sind, bevor sie in die
Atmosphäre
abgelassen werden, entstaubt werden.
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Diese sogenannte Kühlerabluft stellt also üblicherweise Abfallwärme
dar, die nur ausnahmsweise nutzbringend verwertet wurde, z. B. zur Erwärmung von
gasförmigen oder flüssigen Medien entsprechend DT-AS 12 20 779.
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Nach der vorliegenden Erfindung werden mehrere Drehtrommeln in den
Oberraum des Rostkühlers, und zwar in den Bereich, der sich an die sogenannte Rekuperationszone
des Kühlers, nämlich der Zone, aus der die heißesten Kühlergase dem vorgeschalteten
Brennofen als Sekundärluft zugeführt werden, anschließt quer zur Transportrichtung
des Rostkühlers, insbesondere übereinander und gegeneinander versetzt angeordnet.
Eine Hängewand trennt die Rekuperationszone des Kühlers von den folgenden Kühlerabschnitten.
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Da die Drehtrommeln im Inneren in bekannter Weise mit Förder- und
Umwälzrippen versehen sind, kann auf eine geneigte Anordnung der Trommeln verzichtet
werden.
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Erfindungsgemäß sind die Abfalzugabe zur Drehtrommel, der Abzug der
Schwelrückstände und der Schwelgase (Brenngase), die Übergabeschurren von Drehtrommel
zu Drehtrommel sowie die Lagerung und der Antrieb der Drehtrommeln außerhalb des
Rostkühlers angeordnet. Somit sind diese Teile leicht zugänglich und vor thermischer
Beanspruchung geschützt. Die Abfallzugabe- und Schwelrückstand-Abzugsvorrichtungen
sind als Schleusen ausgebildet, damit der Luftabschluß für den Schwelprozeß gewährleistet
wird. Die Drehtrommeln werden zweckmäßigerweise
wie bekannt über
einen Antrieb und Tragrollen in Drehbewegung versetzt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weisen die Drehtrommeln
am Außenmantel oberflächenvergrößernde Vorsprünge auf, die einer Verbesserung der
Wärmeaufnahme dienen.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als Wärme für den Schwelprozeß
die Strahlungs- und Konvektionswärme aus dem zu kühlenden Feststoffbett und den
Abgasen des Rostkühlers verwendet. Auf diese Weise kann Abfallwärme des Kühlprozesses
nutzbringend als Prozeßwärme für die Verschwelung eingesetzt werden. Die Verwertung
dieser Abfallwärme bringt aber noch einen weiteren Vorteil mit sich. Durch Strahlung
und Konvektion wird soviel Wärme aus dem auf dem Rost zu kühlenden Feststoffbett
herausgeholt, so daß die für den weiteren Kühlweg unterhalb des Kühl rostes aufzugebende
Kühlluftmenge im Vergleich zu Rostkühlern ohne derartige Prozeßabwärmeverwertung
beträchtlich reduziert werden kann.
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Damit wird auch die Menge und Temperatur der Kühlerabluft geringer,
womit der Aufwand für die Entstaubung wesentlich vermindert wird.
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Darüber hinaus kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch das
bei Rostkühlern bekannte Umluftverfahren, das auch als Duotherm-Verfahren bezeichnet
wird, angewendet werden. Dabei werden Kühlerabgase entstaubt und erneut als Kühlluft
unter dem mittleren Abschnitt des Kühlrostes zugeführt. Auf diese Weise kann die
Temperatur der sogenannten Kühlermittelluft erhöht und letztlich die Menge der aus
dem Rostkühler austretenden Kühlerabluft reduziert werden. Die Erhöhung der Mittellufttemperatur
kommt im vorliegenden Fall vorteilhaft dem Schwelprozeß zugute.
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Die Schwelgase, die in den Drehtrommeln entweder im Gegenstrom zum
Feststoff oder auch im Gleichstrom mit dem Feststoff geführt werden, können als
Brennstoff verwendet werden und insbesondere über isolierte Leitungen mit einem
Ventilator einem dem Rostkühler vorgeschalteten Drehrohrofen als Brenngase zugeführt
werden.
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Wie bf!reits oben beschrieben, dient als Einsatzgut für dir Verschwelung
und das Herstellen von Brenngasen insbesondere Industrieabfall. Es handelt sich
dabei selbstverständlich um energiereiche industrielle Abfälle. Außerdem kann auch
Hausmüll verwendet werden, soweit dieser durch energiereiche Abfallstoffe angereichert
wurde. Die Abfallstoffe werden zweckmäßigerweise vorzerkleinert, bevor sie den Drehtrommeln
aufgegeben werden. Eine Vorzerkleinerung auf beispielsweise unter 100 mm kann mit
einer Hammermühle durchgeführt werden.
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Die Schwelrückstände aus den Drehtrommeln können beispielsweise, soweit
nicht eine Verwertung mittels Pyrolyse vorgesehen ist, zur Auffüllung von Steinbrüchen
verwendet werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich auch für die indirekte
Trocknung von Schlämmen, Kohle, Kalkstein, Schlacken und ähnlichen Stoffen. Es versteht
sich von selbst, daß bei Verwendung der Drehtrommeln für Trocknungszwecke gegebenenfalls
erforderliche Zusatzeinrichtungen, z. B. für die Abführung der entstehenden Brüden,
zugeordnet werden müssen.
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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Rostkühler mit erfindungsgemäßen
Drehtrommeln und Fig. 2 einen Querschnitt durch den Kühler, vereinfacht dargestellt
mit nur zwei Drehtrommeln.
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Aus einem nicht dargestellten Brennofen fällt das heiße Gut beispielsweise
Zementklinker in den Kühlereinlaufschacht 2 eines Rostkühlers, der sich innerhalb
eines Gehäuses 3 erstreckt. Der Kühlrost ist durch eine schwach geneigte Linie 1
gekennzeichnet.
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Unterhalb des Kühlrostes befinden sich die Luftkammern 4, 5 und 6,
in die Kühlluft von (nicht dargestellten) Ventilatoren eingeblasen wird. Am Ende
des Kühl rostes bei 7 erfolgt der Abwurf des gekühlten Gutes. Dem Kühlrost ist in
bekannter Weise ein(nicht dargestellter) Brecher nachgeschaltet.
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Innerhalb des Rostkühler-Gehäuses 3 und oberhalb des Kühlrostes 1
sind quer zur Transportrichtung des Kühlrostes Drehtrommeln 8 (im Ausführungsbeispiel
4 Drehtrommeln) übereinander und gegeneinander versetzt angeordnet. Der (nicht dargestellte)
Antrieb der Drehtrommeln befindet sich außerhalb des Rostkühlers. Die Lagerung 9
der Drehtrommeln ist in Figur 2 angedeutet.
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Die Zugabe des Abfalls erfolgt über eine als Schleuse ausgebildete
Zufuhreinrichtung 10, die oberhalb des Einlaufes der obersten Drehtrommel angeordnet
ist. Die Abzugseinrichtung 11 für die Schwelrückstände befindet sich unterhalb des
Auslaufs der untersten Drehtrommel und ist ebenfalls als Schleuse ausgeführt, damit
innerhalb der Drehtrommeln Luftabschluß gewährleistet wird. Pfeile deuten die Richtung
von Zu- und Auslauf an.
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Zwischen den einzelnen Drehtrommel-Enden befinden sich Ubergabeschurren
12, die die Verbindung von Trommel zu Trommel herstellen. Diese Ubergabeschurren
befinden sich außerhalb des Gehäuses 3 des Rostkühlers.
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Im Inneren der Drehtrommeln sind Förder- und Umwälzrippen vorgesehen,
die mit 13 bezeichnet sind. Die Drehtrommeln können daher horizontal, wie aus Figur
2 ersichtlich, gelagert sein.
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Der Mantel jeder Drehtrommel weist außen Vorsprünge in Gestalt von
Rippen 14 auf, die die Oberfläche der Drehtrommeln vergrößern und somit den Wärmeübergang
verbessern.
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Als Wärme für den Schwelprozeß dienen die Strahlungs-und Konvektionswärme
aus dem zu kühlenden Feststoffbett auf dem Kühlrost 1 und den Abgasen des Rostkühlers,
d. h. der durch Wärmeaufnahme erhitzten Kühlluft, die über die Luftkammern 5 und
6 unterhalb des Kühlrostes 1 zugeführt wird.
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Durch den Pfeil 15 ist der Weg der heißesten Abgase des Rostkühlers
angedeutet. Diese Abgase (oberhalb der Luftkammer 4) gehen als Sekundärluft in den
dem Rostkühler vorgeschalteten Brennofen.
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Eine Hängewand 16 sorgt für eine Trennung des Kühleroberraumes in
einer Rekuperationszone und den Bereich, in dem die Wärmeverwendung zum Zwecke der
indirekten Verschwelung in den Drehtrommeln stattfindet.
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Durch die Linienführung 19 ist ein bekanntes Umluftverfahren (Duotherm-Luftführung)
angedeutet. Hier wird das erhitzte Kühlgas über einen Staubfilter aus dem Kühler
abgezogen und über Ventilatoren erneut als Kühlluft in die Luftkammer 5 unter den
Kühlrost geblasen.
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Der Stutzen 17 deutet den Abzug der Schwelgase aus der obersten Drehtrommel
an. Der Pfeil 18 zeigt in Richtung eines dem Rostkühler vorgeschalteten Brennofens
beispielsweise eines (nicht dargestellten) Drehrohrofens, in welchem die Schwelgase
als Brennstoff Verwendung finden können.
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