DE2821825C3

DE2821825C3 - Pyrolyse-Reaktor zur Umsetzung von Abfall

Info

Publication number: DE2821825C3
Application number: DE19782821825
Authority: DE
Inventors: Frederick Michael Mountain-View Calif. Lewis
Original assignee: Deutsche Anlagen-Leasing Service 6500 Mainz De GmbH
Current assignee: Deutsche Anlagen-Leasing Service 6500 Mainz De GmbH
Priority date: 1978-02-14
Filing date: 1978-05-19
Publication date: 1981-07-09
Also published as: DE2821825B2; DE2821825A1

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 anderen Ende ein Austrag für pyrolysiertes Material und Pyrolysegas zugeordnet ist, bestimmt, wobei die Retorte mit einem !innengewinde versehen ist, dessen Steigung im Bereich des Au. ,Tages kleiner als im Bereich der Abfalleingabe ist, nach Patent 27 07 698.

Aus der GB 1246 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 einer 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 Verschwelungs* zone von 350" bis 450° C längs des Drehrohres verschiebt.

Ferner ist aus der US-PS 28 13 822 eine Vorrichtung zum Ausglühen von Petrolkoks, Kehle und ähnliehen 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 des Hauptpaientes ist die Steigung des Innengewindes der Retorte im Bereich des Austrages kleiner als im Bereich der Abfalleingabe. Der grundsätzliche Vorteil des Pyrolyse-Reaktors nach dem Hauptpatent besteht darin, daß. über die

ίο gesamte Länge der Retorte ein gleichmäßiger Fdllgrad 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 werdenden Transport desselben ausgeglichen, wodurch ?ine 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 gesarme 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 des Hauptpatentes wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Retorte als abgestumpften Kegel, der sich

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

)5 und einem sich daran anschließenden Abschnitt in Form eines abgestumpften Kegels, der sich bis zum Austrag hin verjüngt, besteht Hierdurch wird s wohl eine gleichmäßige Gasströmung innerhalb der Retorte als auch eine bessere Ausnutzung derselben durch den 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 Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig.2 eine Einzeldarstellung der Pyrolyse-Retorte nach F i g. 1 im Schnitt und

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

w 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 S, 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 Außenfläche der Retorte 2 utid die Innenfläche der Brennkammer 7 begrenzen gemeinsam die Erhitzungszone 9. Die Retorte 2 ist mit einem Zahnkranz 10 versehen, der über ein Getriebe Il mit einem zugeordneten Antriebsmotor 12 antreibbar ist. Zur

f>'> Einführung des Abfall-Materials 14 in die Retorte 2 dient ein Bunker 13, dem eine durch einen Motor antreibbare Fördersch' ecke zugeordnet ist. Mittels dieser Förderschnecke ;inn clic gewünschte AbfallEin-

üllmenge von dem Bunker 13 in die Retorte 2 gesteuert werden. Der der Brennkammer zugeordnete Brenner 15 jesitzt einen ersten BrennstoffeinlaQ 16 mit einem Eugehörigen Ventil 17 für übliches Brenngas von einer ixternen Quelle und einen zweiten Brennsioffeinlaß 18 ^rür Pyrolysegas. Des weiteren steht der Brenner 15 mit :inem über einen Antriebsmotor 19 angetriebenen Gebläse 20 in Verbindung. Die heiBen Verbrennungsgase strömen aus der Erhh7ungszone 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 au« aufwärts erstreckt, dient der Entladung des erzeugten Pyrolysegases aus der Retorte Z Von dieser Leitung 23 führt eine seitliche Leitung 24 zu dem BrennstoffeinlaQ 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 pyrofysierten 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 AbfalleingaLe 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 von di am Eintritt bis zu d„ 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 £>i am Eintritt bis zu b„ am Austritt nicht 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 Streifen 30 besitzt im wesentlichen dieselbe Geometrie wie _·£τ 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J. 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 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 Patent 27 07 698, dadurch gekennzeichnet, daß die Retorte (2) als abgestumpfter Kegel (26), 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 die Retorte (2) von der Abfalleingabe (3) her aus einem zylindrischen Abschnitt (29) und einem sich daran anschließenden Abschnitt (31) in Form eines abgestumpften Kegels, der sich bis zum Austrag (4) hin verjüngt, besteht