DE2821825A1

DE2821825A1 - Pyrolyse-reaktor zur umsetzung von abfall

Info

Publication number: DE2821825A1
Application number: DE19782821825
Authority: DE
Inventors: Frederick Michael Lewis
Original assignee: ANLAGEN LEASING SERVICE
Current assignee: ANLAGEN LEASING SERVICE
Priority date: 1978-02-14
Filing date: 1978-05-19
Publication date: 1979-08-16
Also published as: DE2821825C3; DE2821825B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Pyrolyse-Reaktor zur Umsetzung
von Abfall, der im wesentlichen aus einer von außen beheizten, rotierenden länglichen Retorte, der an einem Ende eine Abfalleingabe und am anderen Ende ein Austrag für pyrolyslerte Rückstände sowie Pyrolysegas zugeordnet ist, besteht, nach Patent ...............
(Patentanmeldung P 27 07 698.8).
Nach der Lehre des Hauptpatentes ist die Retorte mit einem inneren, schraubenförmigen Streifen mit einer mitttgen Bohrung versehen, dessen Steigung im Bereich des Austrages für die pyrolyslerten Rückstände kleiner als im Bereich der Abfalleingabe tst. Der grundsätzliche Vorteil des Pyrolyse-Reaktors nach dem Hauptpatent besteht darin, daß durch die Anordnung des schraubenförmigen Streifens an der Innenseite der Retorte ein gleichmäßiger Durchgang des festen Materials durch die Retorte erreicht wird, wobei durch die Abnahme der Steigung des Streifens in Durchflußrichtung ein gleicher Füllgrad der Retorte über ihre gesamte Länge sichergestellt ist. Die durch die Pyrolyse auftretende Volumenminderung des Abfalls wird durch die Abnahme der Steigung des schraubenförmigen Streifens ausgeglichen, so daß im wesentlichen das gleiche Volumen an festem Material gleichzeitig in jeder Volumen einheit der Retorte vorhanden ist, wodurch eine optimale Ausnutzung der Retorte gewährleistet ist. Hierbei ist die längliche Retorte zylindrisch ausgeführt, wodurch die zentrale Öffnung des schraubenförmigen Streifens über die gesamte Länge der Retorte ungleichmässig ist, was zu einer ungleichmäßigen Strömung der während der Pyrolysierung des Abfalls erzeugten Gase führt. Darüber hinaus ist das Volumen einer derartigen zylindrischen Retorte aufgrund der Volumenminderung des Abfalls während der Pyrolyse im Bereich des Austrages nicht optimal genutzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Pyrolyse-Reaktor der eingangsgenannten Art zum einen eine gleichmäßige Strömung des erzeugten Gases und zum anderen einen gleichmässigen Füllgrad der Retorte über ihre gesamte Länge zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Retorte als abgestumpfter Kegel, der sich in Durchflußrichtung des Materials durch die Retorte verjüngt, ausgebildet ist. Eine andere Lösung der dem Anmeldungsgegenstand zugrundeliegenden Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Retorte von der Abfalleingabe aus aus einem zylindrischen Abschnitt und einem sich daran anschließenden Abschnitt in Form eines abgestumpften Kegels, der sich zum Austrag hin verjüngt, besteht. Hierdurch wird sowohl eine gleichmäßgere Gasströmung innerhalb der Retorte als auch eine bessere Ausnutzung derselben durch den gleichmäßigen Füllgrad erreicht.
Der schraubenförmige Streifen innerhalb der Retorte kann die Form einer fortlaufenden Schnecke besitzen, deren Steigung allmählich in Durchflußrichtung des Materials durch die Retorte abnimmt. Allerdings kann es zur Vereinfachung der Konstruktion der Retorte zweckmäßig sein, die Schnecke in zwei oder mehrere unabhängige Abschnitte zu unterteilen, wobei jeder Abschnitt eine unterschiedliche Steigung hat, und zwar ist die Steigung in dem zweiten Abschnitt und den folgenden Abschnitten kleiner als die Steigung in dem vorhergehenden Abschnitt bei Betrachtung in Durchflußrichtung des Materials durch die Retorte. Der schraubenförmige Streifen ist entweder als einfache Schnecke oder als zusammengesetzte Schnecke mit mehreren unabhängigen Windungen um dieselbe Achse ausgeführt.
Es ist nicht erforderlich, die Retorte über ihre gesamte Länge mit einem inneren, schraubenförmigen Streifen zu versehen. Vielmehr ist es auch möglich entweder am vorderen oder am hinteren Ende oder an beiden Enden die Retorte mit einem Abschnitt oder mit mehreren Abschnitten auszurüsten, die keine Schnecke enthalten.
Die Retorte ist entweder horizontal oder leicht geneigt angeordnet.
In dem Falle, in welchem sich der schraubenförmige Streifen nicht über die gesamte Länge der Retorte erstreckt, ist es notwendig, die Retorte in einer geneigten Stellung anzuordnen, um den Austrag des pyrolysierten Rückstandes am tieferen Ende der Retorte zu ermöglichen.
In der nachfolgenden Beschreibung wird anhand von zwei Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, die Erfindung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 eine Einzeldarstellung der Pyrolyse-Retorte nach Fig. 1 Lm Schnitt und Fig. 3 eine Alternativausführung der Pyrolyse-Retorte nach Fig. 2.
Der Pyrolyse-Reaktor 1 enthält eine Retorte 2 aus wärmeleitendem Material, die In einer leicht geneigten Lage innerhalb der Brennkammer T angeordnet Ist und mit einer Abfalleingabe 3, einem Austrag 4 für pyrolysierte Rückstände und einer Austrittszone 5, in der das aufgrund der Pyrolyse-Reaktion erzeugte Gas von dem pyrolysierten Rückstand getrennt wird, versehen ist. Die Retorte 2 Ist in Lagern s außerhalb der Brennkammer 7 drehbar abgestützt. Innerhalb der Retorte 2 befindet sich die Pyrolysezone 8. Die Außenflache der Retorte 2 und die Innenfläche der Brennkammer 7 begrenzen gemetnsam die Erhitzungszone 9. Die Retorte 2 Ist mit einem Zahnkranz 10 versehen, der über ein Getriebe 11 mit einem zugeordneten Antriebsmotor 12 antreibbar Lst. Zur Einzührung des Abfall-Materials 14 in die Retorte 2 dient ein Bunker 13, dem eine durch einen Motor antreibbare Förderschnecke zugeordnet Ist. MIttels dieser Förderschnecke kann die gewünschte Abfall-Einfüllmenge von dem Bunker 13 in die Retorte 2 gesteuert werden Der der Brennkammer zugeordnete Brenner 15 besitzt einen erstfZn BreSnnstoffeZinlaß 16 mit einem zugehörigen Ventil 17 für übliches Brenngas von einer externen Quelle und einen zweiten Brennstoffeinlaß 18 für Pyrolysegas. Des weiteren steht der Brenner 15 mit einem über einen Antriebsmotor 19 angetriebenen Gebilde 20 In Verbindung. Die heißen Verbrennungsgase strömen aus der Erhitzungszone 9 über einen Abgaskanal 21 ab.
Die Austrittszone 5 mündet in zwei Leitungen. Die Leitung 22, die sich von der Austrittszone 5 aus abwärts erstreckt, dient der Entladung des pyrolysierten Rückstandes aus der Retorte 2. Die Leitung 23, die sich von der Austrittszone 5 aus aufwärts erstreckt, dient der Entladung des erzeugten Pyrolysegases aus der Retorte 2.
Von dieser Leitung 23 führt eine seitliche Leitung 24 zu dem Brennstoffeinlaß 18 des Brenners 15.
Um einen kontrollierbaren Durchgang des Abfallmaterials 14 durch die Retorte 2 zu erreichen, ist auf der Innenseite der Retorte 2 ein schraubenförmiger Streifen 25 angeordnet, wobei die Steigung des Streifens kontinuierlich oder in Stufen von der Abfalleingabe 3 bis zum Austrag 4 für die Entladung des pyrolysierten Rückstandes abnimmt.
Die Retorte 2 ist nach den Fig. 1 und 2 als abgestumpfter Kegel 26, der sich in Durchflußrichtung des Materials durch die Retorte 2 verjüngt, ausgebildet. Der innenliegende schraubenförmige Streifen 25 weist hierbei eine allmählich abnehmende Steigung von der Abfalleingabe 3 zum Austrag 4 hin auf. Die Steigung P1 im Bereich der Abfalleingabe 3 ist viel größer als die Steigung P im Bereich des Austrages 4 für den pyrolysierten Rückstand. Gleichzeitig nimmt auch die Breite 27 des schraubenförmigen Streifens 25 in Durchflußrichtung des Materials durch die Retorte 2 von d1 am Eintritt bis zu d am Austritt ab. Die zentrale Öffnung 28, die die bei der n Pyrolyse-Reaktion entstehenden Gase zum Austrag 4 führt, verringert sich aufgrund der Verjüngung des abgestumpften Kegels 26 entsprechend von b1 am Eintritt bis zu b am Austritt nicht nennensn wert. Die in Fig. 3 dargestellte Retorte 2 besteht von der Abfalleingabe 3 her aus einem zylindrischen Abschnitt 29, der mit einem schraubenförmigen Streifen 30 mit allmählich abnehmender Steigung versehen ist, und einem Abschnitt 31 in Form eines abgestumpften Kegels, der zum Austrag 4 hin verjüngt ist. Der schraubenförmige Streifen 30 besitzt im wesentlichen dieselbe Geometrie wie der schraubenförmige Streifen 25 innerhalb der Retorte 2 nach Fig. 2. Um den Durchgang des Materials durch den verjüngten Abschnitt 31 sicherzustellen, ist es natürlich notwendig, daß die Retorte in einer geneigten Position innerhalb der Brennkammer angeordnet ist.

Claims

Pyrolyse-Reaktor zur Umsetzung von Abfall PATENTANSPRÜCHE 1. Pyrolyse-Reaktor zum Umsetzung von Abfall, der im wesentltchen aus einer von außen beheizten, rotierenden länglichen Retorte, der an einem Ende eine Abfalleingabe und am anderen Ende ein Austrag 1tür pyrolysierte Rückstände sowie Pyrolysegas zugeordnet ist, besteht, wobei die Retorte mit einem inneren, schraubenförmigen Streifen mit einer mitttgen Bohrung versehen ist, dessen Steigung im Bereich des Austrages ftfr die pyrolysierten Rückstände kleiner als Im Bereich der Abfalleingabe ist, nach Patent ............ (Patentanmeldung P e7 07 698.8), dadurch gekennzeichnet, daß die Retorte (2)alsabgestumpfter Kegel (2B), der sich In Durchflußrichtung des Materials durch die Retorte (2) verjüngt, ausgebildet ist.

2. Pyrolyse-Reaktor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß dte Retorte (2)von derAbw falleingabe (3) her aus einem zylindrischen Abschnitt (2Sk) und einem sich daran anschließenden Abschnitt (31) in Form eines abgestumpften Kegels, der sich zum Austrag (4) hin verjüngt, besteht.

3. Pyrolyse-Reaktor nach Anspruch loder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung des Streifens (25, 30) innerhalb der Retorte (2) allmählich in Durchflußrichtung des Materials durch die Retorte (2) abnimmt.

4. Pyrolyse-Reaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (25, 30) Innerhalb der Retorte (2) In mehrere Bereiche mit verschiedenen Steigungen unterteilt ist, und daß die Steigung in dem zweiten Bereich und den folgenden Bereichen kleiner als die Steigung des vorhergehenden Bereiches ist und zwar in Durchflußrichtung des Materials durch die Retorte.

5. Pyrolyse-Reaktor nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die BreIte (27) des schrautenförmigen Streifens (25, 30) mit der Verringerung der Steigung In Durchflußrichtung des Materials durch die Retorte (2) abnimmt.

8. Pyroly2be-Rr3aktor nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekenhzeichnet, daß der Streifen (25, 30) als zusammengesetzte Schnecke mit mehreren unabhängigen Windungen um dieselbe Achse ausgeführt ist.