DE2821825B2 - Pyrolyse-Reaktor zur Umsetzung von Abfall - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Pyrolyse-Reaktor zur Umsetzung von Abfall, der im wesentlichen aus einer über eine Brennkammer indirekt beheizten, rotierenden Retorte, der an einem Ende eine Abfalleingabe und am atuieren Ende ein Austrag für pyrolysiertes Material und Pyrolyse^as zu^ --ordnet ist, bestimmt, wobei die Retorte mit einem Innengewinde versehen ist, dessen Steigung im Bereich des A.. ttrages kleiner als im Bereich der Abfalleingabe ist, nach Patentanmeldung P 27 07 698.8-24.

Aus der GB 12 46 992 ist ein Drehrohrofen für die kontinuierliche Verkokung von Kohle ohne eine Berührung mit den Heizgasen bekannt. Der geneigt angeordnete Drehrohrofen besteht aus zwei konzentrisch angeordneten Mänteln, zwischen denen ein Kanal für den Heizgasstrom verläuft. Die Mäntel sind mit eir er Vertiefung versehen, um die Kohle an dieser Stelle für längere Zeit auf einer bestimmten Temperatur zu halten. Diese Vertiefung ist durch den Einsatz eines konischen Zwischenstückes in den inneren Mantel gebildet, d. h. der Innendurchmesser dieses Mantels verringert sich in Durchflußrichtung der Kohle über die Länge des konischen Zwischenstückes und geht dann bis zum Austragsende mit gleichem Durchmesser weiter. Eine solche konische Erweiterung des Mantels dient der Verlängerung der Verweilzeit des auszuschwelenden Gutes in einem bestimmten Bereich des Drehrohres, was bei dem verwendeten homogenen Schwelgut sinnvoll ist, jedoch bei Verwendung von Abfall keinen Vorteil erbringt, da je nach der Zusammensetzung des Abfalls sich die Verschwelungszone von 350° bis 450⁰C längs des Drehrohres verschiebt.

Ferner ist aus der US-PS 28 13822 eine Vorrichtung zum Ausglühen von Petrolkoks, Kohle und ähnlichen Substanzen, die flüchtige brennbare Bestandteile enthalten, bekannt. Hierzu wird ein Drehrohrofen verwendet, dessen Durchmesser allmählich oder abschnittsweise von dem unteren Entladungsende zu dem oberen Füllende steigt. Durch die Konizität dieses Drehrohrofens soll die Gasgeschwindigkeit konstant gehalten werden, was möglich ist, da es sich hier zum einen um ein homogenes Schwelgut handelt und zum anderen der Gas- und Materialstrom im Gegenstrom zueinander laufen.

Nach der Lehre der Hauptpatentanmeldung ist die Steigung des Innengewindes der Retorte im Bereich des Austrages kleiner als im Bereich der Abfalleingabe. Der grundsätzliche Vorteil des Pyrolyse-Reaktors nach der Hauptpatentanmeldung besteht darin, daß über die

ίο gesamte Länge der Retorte ein gleichmäßiger Füllgrad 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 Austrag hin immer langsamer

ι j werdenden Transport desselben ausgeglichen, wodurch eine optimale Ausnutzung und damit Durchsatzleistung der Retorte gewährleistet ist Hierbei ist die Retorte zylindrisch ausgeführt, wodurch die zentrale öffnung des Innengewindes der Retorte 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 vollständig genutzt

In Weiterbildung des Gegenstandes der Hauptpatentanmeldung wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Retorte als abgestumpften Kegel, der sich in

jo Durchflußrichtung des Materials durch die Retorte verjüngt auszubilden. Eine andere, vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Hauptpatentanmeldung besteht erfindungsgemäß darin, daß die Retorte von der Abfalleingabe her aus einem zylindrischen Abschnitt

i^r> und einem sich daran anschließenden Abschnitt in Form eines abgestumpften Kegels, der sich bis zum Austrag hin verjüngt, besteht. Hierdurch wird sowohl eine gleichmäßige Gasströmung innerhalb der Retorte als auch eine bessere Ausnutzung derselben durch den

■to gleichmäßigen Füllgrad erreicht.

In der nachfolgenden Beschreibung wird anhand von zwei Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, die Erfindung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrich-

-*'> tung gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung,

Fig.2 eine Einzeldarstellung der Pyrolyse-Retorte nach F i g. I im Schnitt und

F i g. 3 eine Alternativausführung der Pyrolyse-Retorte nach F i g. 2.

Der Pyrolyse-Reaktor 1 enthält eine Retorte 2 aus wärmeleitendem Material, die in einer leicht geneigten Lage innerhalb der Brennkammer 7 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 6 außerhalb der Brennkammer 7 drehbar abgestützt. Innerhalb der Retorte 2 befindet sich die Pyrolysezone 8. Die

M) Außenfläche der Retorte 2 und die Innenfläche der Brennkammer 7 begrenzen gemeinsam die Erhitzungszone 9. Die Retorte 2 ist mit einem Zahnkranz 10 versehen, der über ein Getriebe H mit einem zugeordneten Antriebsmotor 12 antreibbar ist. Zur

h"> Einführung 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 Abfa!l-Ein-

füllmenge von dem Bunker 13 in die Retorte 2 gesteuert werden. Der der Brennkammer zugeordnete Brenner 15 besitzt einen ersten Brennstoffeinlaß 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 Gebläse 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 F i g. 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 P\

im Bereich der Abfalleingabe 3 ist viel größer als die Steigung P_n 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

tu von d\ am Eintritt bis zu d_n am Austritt ab. Die zentrale öffnung 28, die die bei der Pyrolyse-Reaktion entstehenden Gase zum Austrag 4 führt, verringert sich aufgrund der Verjüngung des abgestumpften Kegels 26 entsprechend b\ am Eintritt bis zu b„ am Austritt nicht

is nennenswert 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 Streift-i 30 besitzt im wesentlichen dieselbe Geometrie wie lie^· schraubenförmige Streifen 25 innerhalb der Retorte 2 nach F i g. 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

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   U Pyrolyse-Reaktor zur Umsetzung von Abfall, der im wesentlichen aus einer Ober eine Brennkammer indirekt beheizten, rotierenden Retorte, der an einem Ende eine Abfalleingabe und am anderen Ende ein Austrag für pyrolysiertes Material und Pyrolysegas zugeordnet ist, besteht, wobei die Retorte mit einem Innengewinde versehen ist, dessen Steigung im Bereich des Austrages kleiner als im Bereich der Abfalleingabe ist, nach Patentanmeldung P 27 07 698,8-24, dadurch gekennzeichnet, daß die Retorte (2) als abgestumpfter Kegel (26), der sich in Durchflußrichtung des Materials durch die Retorte (2) verjüngt, ausgebildet ist
2. 2. Pyrolyse-Reaktor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Retorte (2) von der Abfalleingabe (3) her aus einem zylindrischen Abschnitt (29) und einem sich daran anschlieBeaden Abschnitt (31) in Form eines abgestumpften Kegels, der sich bis zum Austrag (4) hin verjüngt, besteht