DE2910996A1

DE2910996A1 - Verfahren und einrichtung zur entgasung von abfaellen mit thermischer nachbehandlung der entstehenden schwelgase

Info

Publication number: DE2910996A1
Application number: DE19792910996
Authority: DE
Inventors: Peter Voelskow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-12-22
Filing date: 1979-03-21
Publication date: 1980-09-25
Also published as: DE2910996B2

Description

Verfahren und Einrichtungen zur Entgasung von Abfällen mit
thermischer Nachbehandlunq der entstehenden Schwelgase Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie Einrichtungen zur Entgasung von Abfällen mit thermischer Nachbehandlung der entstehenden Schwelgase nach Patent .... (Patentanmeldung P 28 55 510.4), bei dem in aufeinanderfolgenden optimierten Verfahrensschritten erst getrocknet, dann entgast und schließlich der "Pyrolysekoks" in vorzugsweise einer Wirbelschichtfeuerung verbrannt wird, wobei die Wirbelschichtfeuerung ggf. als Reaktor für eine Gasumwandlung bei erhöhter Temperatur benutzt werden kann.
Werden die Schwelgase direkt durch diese Wirbelschichtfeuerung hindurchgeführt, so werden sie in jedem Falle durch die Verbrennungsabgase des Pyrolysekokses "verdünnt".
Bei einer Verbrennung des Pyrolysekokses mit Luft wird das Schwelgas mindestens durch Stickstoff und Kohlendioxyd verdünnt, bei einer Verbrennung des Pyrolysekokses durch teuren Sauerstoff tritt immer noch eine Verdünnung durch Kohlendioxyd auf und die Kosten für die Sauerstofferzeugung belasten die Wirtschaftlichkeit der Anlage.
Die Aufgabe besteht in einer Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens, so, daß keine Verdünnung der Schwelgase durch Verbrennungsabgase in der Gasumwandlungsstufe mehr erfolgt.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch eine indirekte Gasumwandlung in von außen, - z.B. durch die Wirbelschichtfeuerung hindurchgeführte, - beheizte Rohre, die mit einer gasdurchlässigen Füllmasse gefüllt sind und durch die die Schwelgase ohne jeglichen Luft- oder Sauerstoffzutritt hindurchgeleitet werden.
Die Füllmasse in diesen von außen beheizten Rohren kann Kies, Splitt, Metallschrot, kleine Metallkugeln oder ein ähnliches anorganisches Schüttgut sein.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Füllmasse gleichzeitig eine katalytische Wirkung auf das Schwelgas ausübt, beispielsweise im Hinblick auf eine möglichst vollständige Aromatisierung der Kohlenwasserstoff-Verbindungen.
Eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens besteht beispielsweise aus mindestens 2 Gassammelrohren, die durch mehrere bis zahlreiche Verbindungsrohre mit der gasdurchmassigen Füllmasse miteinander verbunden sind.
Diese Verbindungsrohre zwischen den Gassammelrohren werden vorzugsweise "leicht hängend" durch die Wirbelschicht des Verbrennungsofens für den Pyrolysekoks hindurchgeführt.
Die Verbindungsrohre mit der Füllmasse zwischen den Gassammelrohren können auch etwa als hängende Halbkreise annähernd konzentrisch um eine von außen durch Verbrennungsabgase beheizte Entgasungsdrehtrommel angeordnet werden.
Die Figuren beschreiben diese Einrichtungen in rein schematischen Querschnitten.
Figur 1 zeigt den schematischen Querschnitt durch einen Wirbelschichtreaktor, Figur 2 zeigt den schematischen Querschnitt durch eine Entgasungsdrehtrommel mit außenliegendem Gaswandler für das Schwelgas.
In Figur 1 wird der Wirbelschichtofen 1 aus einem Gehäuse 2 mit einem gasdurchlässigen Boden 3 und einer Luftzuführung 4 gebildet, in dem der Pyrolysekoks 5 in einer Wirbelschicht verbrennt. Die Gas-Sammelrohre 6 für die Zu- und Ableitung des zu behandelnden Schwelgases werden durch mehrere, mit einer Füllmasse 7 gefüllte Verbindungsrohre 8 miteinander verbunden, die durch die Wirbelschicht des Pyrolysekokses 5 hindurchgeführt sind.
In Figur 2 sind die Verbindungsrohre 8 mit der Füllmasse 7 zwischen den Gas-Sammelrohren 6 etwa halbkreisförmig hängend praktisch konzentrisch außerhalb einer Entgasungsdrehtrommel 9 angeordnet, die, wie rein schematisch dargestellt, am Außenumfang von unten liegenden Brennern 10, beispielsweise Gas- oder Ölbrennern, beheizt wird.
Aus diesen, durchaus nicht für alle möglichen Ausführungsgestaltungen sprechenden Beispiele"ist ersichtlich, mit welch einfachen Mitteln die indirekte Gasumwandlung bei erhöhten Temperaturen durch die Erfindung erreicht wird. Würden die Schwelgase einfach durch von außen beheizte Rohre geführt, so müßten sehr lange Rohrschlangen verwendet werden, um einigermaßen sicher zu gewährleisten, daß die die Rohrschlangen durchströmenden Gase wirklich auf die Wandtemperatur der Rohre aufgeheizt werden.
Durch die in den Verbindungsrohren 8 liegende Füllmasse 7 wird eine sehr langsame Strömungsgeschwindigkeit durch die mit Kies, Splitt, Schrot, Kügelchen oder dergl. gefüllten Rohre erzielt, der erhöhte Strömungswiderstand wird durch eine entsprechend große Anzahl von Verbindungsrohren 8 mit der Füllmasse 7 ausgeglichen. Wenn die Füllmasse 7 insbesondere aus kleinen Metallteilchen besteht, die eine gute Wärmeleitung haben und die Temperatur der von außen beheizten Rohre annehmen, so ist eine rasche Aufheizung des langsam durch die Füllmasse hindurchströmenden Gases gewährleistet. Durch die langsame, turbulente Strömung der Gase durch die Füllmasse ist außerdem eine gewisse Behandlungszeit gewährleistet.
Soll die Behandlungszeit kürzer sein, wird eine grobkörnigere Füllmasse verwendet, muß dagegen eine längere Behandlungszeit für die Gase in Kauf genommen werden, so muß eine feinkörnigere Füllmasse verwendet werden, und es müssen entsprechend eine größere Anzahl von parallel geschalteten Verbindungsrohren 8 zwischen den Gas-Sammelrohren 6 angeordnet werden.
Durch die Wahl der Füllmasse und die Strömungsgeschwindigkeit des Schwelgases durch die von außen beheizten Rohre in Abhängigkeit von der gewählten Druckdifferenz zwischen dem Gas-Sammelrohr für die Einführung des Schwelgases und dem Gas-Sammelrohr für die Ableitung des behandelten Schwelgases kann man sich nach empirischen Versuchen leicht an die optimalen Bedingungen für die Gasumwandlung heran tasten und diese dann im laufenden Betrieb einhalten.
Eine Verkokung oder Verklebung der Füllmasse ist bei den im allgemeinen herrschenden Temperaturen zwischen 600 und 8000 C nicht zu befürchten. Allenfalls ist es möglich, daß die Füllmasse gewissermaßen als "Schüttschichtfilter" für mitgerissenen Flugstaub wirkt und daß hierdurch der Strömungswiderstand für das zu behandelnde Gas erhöht wird.
Neben der Anordnung geeigneter Staubfilter vor der Gasumwandlung könnte die Reinigung der mit kiesförmiger Füllmasse gefüllten, von außen beheizten Rohre dadurch geschehen, daß in einer Art Rückspülvorgang mit entgegengesetzter Strömungsrichtung bei der Anwendung pulsierender Druckstöße, wie bei der Abreinigung von Filtern allgemein bekannt und üblich, die Füllmasse wieder von Flugstaub befreit wird.
, - s Diese Rückspülung sollte vorzugsweise mit Schwelgas bestehen, welches in einen Sammelbehälter für unbehandeltes Schwelgas unmittelbar hinter der Entgasungsdrehtrommel oder dergl. zurückgeleitet wird.
Es könnte auch von Zeit zu Zeit die rch-Strömungsrichtung der Verbindungsrohre zwischen den Gas-Sammelrohren gewechselt werden.
Auf jeden Fall sind die durch Flugstaub möglicherweise auftretenden Probleme aus der Filtertechnik allgemein bekannt und können durch verschiedene Methoden, wie hier schon angedeutet, bewältigt werden. Diese "Flugstaubprobleme" werden jedoch bei weitem durch die erheblichen Vorteile einer einfachen und wirksamen Anlage wettgemacht, die es erlaubt, die Schwelgase ohne jegliche Gasbeimischung oder Gas-Verdünnung indirekt thermisch nachzubehandeln, so, daß auch eine gewisse Behandlungszeit bei weitgehend gleichmäßiger Behandlungstemperatur erzlelt wird.
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Claims

Patentansprüche 1.) Verfahren zur Entgasung von Abfällen nach Patent (Patentanmeldung P 28 55 510.4), bei dem in aufeinanderfolgenden optimierten Verfahrensschritten erst getrocknet, dann entgast und schließlich der "Pyrolysekoks" vorzugsweise in einer Wirbelschichtfeuerung verbrannt wird, wobei die Wirbelschichtfeuerung ggf. als Reaktor für eine Gasumwandlung bei erhöhter Temperatur benutzt werden kann, gekennzeichnet durch eine indirekte Gasumwandlung in von außen, - z.B. durch die Wirbelschichtfeuerung geführte, - beheizte Rohre, die mit einer gasdurchlässigen Füllmasse gefüllt sind und durch die die Schwelgase ohne jeglichen Luft- oder Sauerstoffzutritt hindurchgeleitet werden.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse Kies, Splitt, Metallschrot, kleine Metallkugeln oder ein ähnliches anorganisches Schüttgut ist.
3.) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse gleichzeitig eine katalytische Wirkung auf das Schwelgas ausübt, beispielsweise im Hinblick auf eine möglichst vollständige Aromatisierung der Kohlenwasserstoff-Verbindungen.
4.) Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen mindestens 2 Gas-Sammelrohren (6) mehrere bis zahlreiche Verbindungsrohre (8) mit der gasdurchlässigen Füllmasse (7) angeordnet sind.
5.) Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsrohre (8) vorzugsweise "leicht hängend" durch die Wirbelschicht des Verbrennungsofens (1) für den Pyrolysekoks (5) geführt werden.
6.) Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsrohre (8) vorzugsweise als hängende Halbkreise etwa konzentrisch um die von außen durch Verbrennungsabgase beheizte Entgasungsdrehtrommel (9) angeordnet sind.