DE2910996B2

DE2910996B2 - Einrichtungen zur Entgasung von Abfällen

Info

Publication number: DE2910996B2
Application number: DE19792910996
Authority: DE
Inventors: Peter 5439 Bretthausen Voelskow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-12-22
Filing date: 1979-03-21
Publication date: 1981-04-09
Also published as: DE2910996A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entgasung von Abfallen, bei der die Restverbrennung des »Pyrolysekokies« in einer Wirbelschichtfeuerung erfolgt nach Patentanmeldung P 28 55 510.4-24, durch deren Feuerung Rohre geführt sind, wobei dem in aufeinanderfolgenden optimierten Verfahrensschritten erst getrocknet dann entgast und schließlich der »Pyrolysekoks« in einer Wirbelschichtfeuerung ggf. als Reaktor für eine Gasumwandlung bei erhöhter Temperatur benutzt wird.

Werden die Schwelgase direkt durch diese Wirbelschichtfeuerung hindurchgeführt, so werden sie in jedem Falle durch die Verbrennungsabgase des Pyrolsekokses »verdünnt«. Bei einer Verbrennung des Pyrolysekokses mit Luft wird das"chwelgas mindestens durch Stickstoff und Kohlendioxyd verdünnt, bei der Verbrennung des Pyrolysekokses ö Tch 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 der bekannten Verfahren, so, daß keine Verdünnung der Schwelgase durch Verbrennungsabgase in der Gasumwandlungsstufe mehr erfolgt

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durci» 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. Diese Füllmasse in den von außen beheizten Rohren kann Kies, Splitt, MetaHschrot, kleine Metallkugeln oder ein anderes anorganisches Schüttgut sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Füllmasse gleichzeitig eine katalytische Wirkung auf das Schwelgas ausübt, beispielsweise im Hinblik auf eine möglichst vollständige Aromatisierung der Kohlenwasserstoff-Verbindungen.

Der Vorteil der Erfindung ist vor allem in dem wesentlich verbesserten Wärmeübergang auf das zu behandelnde Schwelgas durch die Füllmasse in den Rohren zu sehen.

Bei bekannten Einrichtungen zur thermischen Zersetzung oder Umwandlung von Stoffen in von außen beheizten Rohren, die beispielsweise durch eine Wirbelschichtfeuerung geführt werden, müssen sehr lange Rohrschlangen verwendet werden, wenn ein ausreichender Wärmeübergang insbesondere auf ein gasförmiges Behandlungsgut erzielt werden soll.

Purch die Füllmasse wird das die von außen beheizten Rohre durchströmende Gas in der Strömungsgeschwindigkeit stark verzögert und dabei verwirbelt, während die vorzugsweise wärmeleitende Füllmasse gleichzeitig zu einer Vervielfachung der Wärmeübertragungsflächen auf das Gas beiträgt

Selbstverständlich ist es ein doppelter Vorteil, wenn die Füllmasse gleichzeitig eine katalytische Wirkung auf das thermisch umzuwandelnde Gas ausübt,

ίο Die Beheizung der mit einer Füllmasse gefüllten und von dem zu behandelnden Gas durchströmten Rohre muß nicht unbedingt durch eine Wirbelschichtfeuerung geschehen, sie kann auch von außen durch heiße Gase beaufschlagt werden, beispielsweise durch die Heizgase für die Entgasungsdreh trommel zur Ausübung des Verfahrens gemäß Stammpatent (Stammpatentanmelciung).

Die Figuren beschreiben diese Einrichtungen in rein schematischen Querschnitten.

F i g. 1 zeigt den schematischen Querschnitt durch einen Wirbelschichtreaktor.

Fig.2 zeigt den schematischen Querschnitt durch eine Entgasungsdrehtrommel mit auBeniiegendem Gaswandler für das Schwelgas.

In F i g. 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 Fig.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 fur alle möglichen Ausführungsgestaltungen sprechenden Beispiele ist ersichtlich, mit welch einfachen Mitteln die indirekte Gasumwandiung bei erhöhten Temperaturen durch die

<5 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 od. dgl. 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 Füllmas-

se 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 Schwelgase? und dem Gas-Sammelrohr für die Ableitung des behandelten Schwelgases kann man sich nach -mpirischen Versuchen leicht an die optimalen Bedingungen für- die Gasumwandlung herantasten und diese dann im laufenden Betrieb einhalten.

Eine Verkokung oder Verklebung der Füllmasse ist bei den im allgemeinen herrschenden Temperaturen i> zwischen 600 und 800⁰C 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 kiesförtriger Füllmasse gefüllten, von außen beheizten Rohre dadurch geschehen, da3 in einer Art Rückspülvorgang mit entgegengesetzter Strömungsrichtung bei der Anwendung pulsierender Druckstöße, wie bei der Abreinigunp von Filtern allgemein bekannt und übliclr, die Füllmasse wieder von Flugstaub befreit wird.

Diese Rückspülung sollte vorzugsweise mit Schwelgas bestehen, welches in einen Sammelbehälter für unbehandeltes Schwelgas unmittelbar hinter der Entgasungsdrehtrommel od. dgl. zurückgeleitet wird.

Es könnte auch von Zeit zu Zeit die Strömungsrichtung der Verbindungsrohre zwischen den Gas-Sammelrohren gewechselt werden.

Auf jeden Fall sind die durch Flugstaub möglicherweise auftretenden Probleme aus der Fiitenechnik 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-Verdünnun? indirekt thermisch nachzubehamleln, so, daß auch eine gewisse Behandlungszr':. bei weitgehend gleichmäßiger Behandiungsternperatur erhielt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1, Einrichtung zur Entgasung von Abfällen bei der die Restverbrennung des Pyrolysekokses in einer Wirbelschichtfeuerung erfolgt nach Patentanmeldung P 28 55 5)0,4-24, durch deren Feuerung Rohre geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Rohre mit einer gasdurchlässigen Füllmasse, z. B, Kies, Splitt, MetaHschrot, kleinen Metallkugeln oder anderen anorganischen Schüttgütern gefüllt und von Schwelgasen durchströmt sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse eine katalytische Wirkung auf das Schwelgas ausübt