DE2923898A1 - Verfahren zum verbrennen von altreifen - Google Patents

Verfahren zum verbrennen von altreifen

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DE2923898A1 DE19792923898 DE2923898A DE2923898A1 DE 2923898 A1 DE2923898 A1 DE 2923898A1 DE 19792923898 DE19792923898 DE 19792923898 DE 2923898 A DE2923898 A DE 2923898A DE 2923898 A1 DE2923898 A1 DE 2923898A1
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combustion
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Wolfgang Fennemann
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Metallgesellschaft AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/12Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of plastics, e.g. rubber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
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    • F23G5/46Recuperation of heat

Description

  • Verfahren zum Verbrennen von Altreifen
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen von Altreifen.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift 26 27 056 wird in einem Verfahren zum Brennen von Zementklinkern auch die Nutzung von zerkleinerten Altreifen als Brennstoff vorgeschlagen. Die Altreifen werden zunächst verschwelt und danach die Schwelprodukte verbrannt.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird auf eine Schwelung der Altreifen verzichtet. Dem Verfahren liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbrennung der auch Stahldraht enthaltenden Altreifen mit niedrigen Investitionskosten und niedrigen Betriebskosten bei hoher spezifischer Wärmeleistung auf einfache Weise durchzuführen. Ferner soll keine oder nur eine möglichst geringe Vorzerkleinerung der Altreifen nötig sein. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Verbrennung im Wirbelschichtofen mit einem Rost bei Temperaturen zwischen 800 und 1500°C erfolgt, wobei als Wirbelgas Luft durch den Rost in den Ofen geleitet wird. Neben Luft können auch noch andere sauerstoffhaltige Gase verwendet werden, doch wird die Luft den Hauptteil der Wirbelgase ausmachen. Die Verbrennungstemperaturen werden vorzugsweise im Bereich von 900 bis 11000C liegen.
  • Das Verfahren ist völlig unabhängig von der Drahtlänge und kann störungsfrei auch bei unzerkleinerten Reifen betrieben werden. Die Verbrennungsbedingungen werden so gewählt, daß neben der optimalen Verbrennung des Gummianteils der Reifen der gesamte Reifendraht vollständig oxidiert wird. Der aus dem Reifendraht gebildete Zunder fällt in ausreichend zerkleinerter Form an, so daß er als Wirbelbettmaterial verwendet werden kann. Bisher hatte man die Verbrennung von Stahldraht enthaltenden Altreifen in grobstückiger oder unzerkleinerter Form in einem Wirbelschichtofen für nicht durchführbar gehalten, weil das Problem der Entfernung des als Verbrennungsrücikstand anfallendenReifendrahtes aus der Wirbelbettzone unlösbar schien. Auch Veröffentlichungen über Pyrolyse von Altreifen in der Wirbelschicht gehen auf die Entfernung des Stahldrahtes nicht ein.
  • Wird ein Wirbelschichtofen neu in Betrieb gesetzt, sc ist für das Wirbelbett zunächst ein Startmaterial vorzusehen. Hierfür kann jedes übliche inerte Wirbelbettmaterial verwendet werden, z.B. Quarzsand, Korund, Basalt, Eisenoxid usw.. Nach dem Start der Anlage wird sich ein Gemisch aus dem Startmaterial und dem neu gebildeten Drahtzunder bilden. Da während des Betriebs der Anlage regelmäßig überschüssiges Wirbelbettmaterial entnommen werden muß, wird allmählich das Startmaterial gegen den Drahtzunder ausgetauscht, und nach einer gewissen Zeit besteht das Wirbelbett praktisch nur noch aus Drahtzunder.
  • Für das Verfahren können Wirbelschichtöfen bekannter Bauart verwendet werden. Hingewiesen werden soll hier auf die Wirbelschichtöfen gemäß DE-OS 23 38 432 (dazu korrespondiert das US-Patent 3 921 543) und DE-PS 2 037 560 (dazu korrespondiert das US-Patent 3 736 886).
  • Es ist zweckmäßig, die Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsluft, bezogen auf die Querschnittsfläche des Ofens in Höhe des Rostes und einen leeren Ofen, bei der Durchschnittste:nteatur im Wirbelbett auf 3 bis 8 m/s und vorzugsweise im Bereich von 4 bis 5 m/s zu halten, Wegen der hohen Schüttdichte des gebildeten Wirbelbettes aus Drahtzunder von 2,5 bis 3 kg/l und zum Erzeugen ausreichender Kräfte zum Zerkleinern des Reifendrahts ist die Mindestgeschwindigkeit von 3 m/s erforderlich Die Verbrennungstemperatur muß mindestens 8000 C betragen. Für einen vollseändigen und schnellen Ausbrand sind Temperaturen von Minestens 900°C zu wählen; sehr gute Ergebnisse werden bei Temperaturen in der Nähe von 10000C erzielt. Höhere Temperaturen von 1100 bis 15000C sind pDnzipiell möglich.
  • Zum Einstellen einer geforderten Verbrennungstemperatur von beispielsweise 1000°G ist ungefähr ein Luftfaktor von 2 bis 2,2 nötig, d. h. es werden im Wirbelbett 1000°C erreicht, wenn Luft mit einer solchen Menge Altreifen zusammengebracht wird, daß ca. Qe e Hälfte des Luftsauerstoffs verbraucht wird. Je nach Zusarmerisetzung des zu verbrennenden Materials und dessen Gehalt an Stahldraht liegt der spezifische Luftbedarf bei 8,5 bis 9s5 X,m3/Rg Altreifen. Bei einem Luftfaktor von 2 bis 2,2 und einer Verbrennung bei 1000°C werden ca. 18 bis 20 Nm3 Luft pro kg Altreifen verwendet. Wegen der Volumenzunahme durch die VerDrennung entstehen dabei 19 bis 21 Nm3 Rauchgas. Es ist ersichtlich, daß durch Senken der spezifischen Verbrennungsluftenge die Wärmenutzung gesteigert werden kann. Bei einem Luftfaktor von z.B. 1,4 fallen dann nur noch etwa 13 Nm3 Rauchgas an, das dann allerdings eine höhere Temperatur von etwa 15000 C hat.
  • Die Verringerung der Rauchgasmenge hat neben der besseren Wärmenutzung noch weitere erhebliche Vorteile. Es wird nämlich die gesamte Verbrennungsanlage im Verhältnis der verminderten Gasvme-e kleiner, da deren Abmessungen überwiegend direkt von der durchgesetzten Gasmenge abhängen. Ferner wird der Energieverbrauch geringer, da z.B. weniger Strom für das Wirbelluftgebläse benötigt wird.
  • Bei Luftfaktoren kleiner 2 werden Verbrennungstemperaturen weit über 10000C erzielt, was aus verschiedenen Gründen aber nicht immer erwünscht ist. Höhere Temperaturen stellen nämlich höhere Anforderungen an die Werkstoffe des Ofens und der Rauchgasfübrungsanlagen, hinzu kommt eine Zunahme der NO -Bildung und damit der Schadstoffe im Abgas. Durch Einbau von Kühlregistern (z.B. Dampfschlangen) in das Wirbelbett und entsprechende Abfuhr von Wärme kann der Wirbelschichtofen mit relativ niedrigem Luftfaktor und nicht zu hoher Temperatur betrieben werden.
  • Dabei können erhebliche lfärmeumsätze auf kleiner Ofenfläche erzielt werden.
  • Bei einem Luftfaktor von 1,5, einem theoretischen Luftbedarf von 9 Nm3/kg Altreifen, einem Heizwert der Altreifen von 32 ooo KJ/kg und einer Verbrennungstemperatur von 1000°C lassen sich folgende Ergebnisse erzielen:
    V = 3 14 15 568
    W = 5,5 7,3 9,i 10,914,6
    V ist die Geschwindigkeit der Verbrennungsluft, bezogen auf die Querschnittsfläche des Ofens in Höhe des Rostes und leeren Ofen bei Verbrnnungstemperatur in Meter pro Sekunde und W ist der Wärmeumsatz pro Quadratmeter Rostfläche des Wirbelschichtofens in Millionen KJ pro Stunde.
  • Die Untersuchung des Einflusses der Vorzerkleinerung der Altreifen auf die Verbrennung der Altreifen ergab überraschende Ergebnisse. Dem Fachmann ist bekannt, daß ein Brennstoff nur bei bester Verteilung und Vermischung mit der Verbrennungsluft wirtschaftlich, d.h. bei geringem Luftüberschuß, und vollständig, d.h. ohne Ruß und unverbrannte Kohlenwasserstoffe im Abgas, verbrannt werden kann. Betrachtet man z.B. die Verbrennung von Heizöl, so ist bekannt, daß diese nur durch feinste Zerstäubung des Öls und beste Vermischung des Ölnebels mit der Luft wirtschaftlich erfolgen kann. Es ist in der Praxis undenkbar, einen Ofen mit Heizöl so zu beheizen, daß das Öl in bestimmten Zeitabständen portionsweisevon z.B. jeweils 1 kg zugegeben wird.
  • Aufbauend auf diesem Wissen ist es naheliegend, Altreifen vor der Verbrennung sehr fein zu zerkleinern und dieses Reifengranulat wie bei einer Kohlenstaubfeuerung zu verbrennen.
  • Eine solche Vorzerkleinerung ist aber aus Kostengründen sehr mnerl:,unscht und beeinflußt die Wirtschaftlichkeit eines Altreifen-Verbrennungsverfahrens erheblich.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Altreifen der Verbrenmung grobstückig zugegeben. Durch die hohe Dichte des Wirbelbettes aus Drahtzunder und die große Turbulenz der Wirbelschicht infolge der hohen Wirbelgasgeschwindigkeit werden selbst große Reifenstücke schwimmend in der Wirbelschicht gehalten. Die Reifenstücke werden selbst bei einseitiger Zugabe gleichmäßig über die gesamte Wirbelschicht-Oberfläche verteilt, wobei sie relativ langsam abbrennen.
  • Ein exp1osionar-iges Abbrennen der Reifen tritt nicht auf, weil die Wirbelgeschwindigkeit ziemlich hoch ist, wodurch ein guter liärmeaustausch und -ausgleich im Ofen erreicnt wird. Vorteilhaft wirkt sich in dieser Hinsicht auch das Wirbelbett aus dem verzunderten Reifendraht aus, welches eine hohe Wärmekapazität besitzt. Bei einem der Verbrennung aufgegebenen Reifen oder Reifenstück entgasen zunächst die flüchtigen Bestandteile. Diese Bestandteile werden wegen der guten Nischbarkeit mit der Wirbelluft schnell und vollständig verbrannt. Der zurückbleibende entgaste Reifen, der noch etwa die Hälfte des ursprünglichen Gewichts bei fast unverändertem Volumen besitzt, besteht überwiegend aus Ruß, Stahl und Zinkoxid (ZnO). Durch die Gewichtsreduktion wird er noch besser von der Wirbelschicht bewegt und dabei infolge stark verminderter Festigkeit zerkleinert und über die Wirbelschicht verteilt. Hierdurch wird eine gute Vermischung und ein schneller Ausbrand erreicht, obwohl für das Abbrennen von Ruß im allgemeinen sehr hohe Temperaturen von mindestens 1200 0C erforderlich sind.
  • Der Schwefel des verbrannten Reifens entweicht als S02 und das ZnO als feiner Staub mit dem Rauchgas. Der zurückbleibende Stahldraht verbrennt ebenfalls. Der dabei entstehende Zunder ist spröde, so daß er durch die Kräfte des Wirbelbettes in wirbelfähige Stücke zerschlagen wird.
  • Je größer die Rostfläche des Ofens und die Verweilzeit der Rauchgase im Wirbelschichtofen ist, desto größer können die der Verbrennung aufgegebenen Reifenstücke sein. Unter Verweilzeit des Rauchgases ist die Zeit zu verstehen, die sich aus dem zur Verfügung stehenden Ofenraum oberhalb des Wirbelbettes, dividiert durch die Gesamtmenge der pro Zeiteinheit entstehenden Rauchgase errechnet. Die Wirbelbettoberfläche kann hierbei vereinfachend 1 m über dem Rost angenommen werden. Zum Ofenraum zählen hierbei auch noch nachgeschaltete Anlagen, sofern dort noch Verbrennung im Rauchgas erfolgt, so z.B. Ableitungen und Heißzyklone. Es wurde gefunden, daß die Verweilzeit des Rauchgases im Wirbelschichtofen 2 bis 6 s und vorzugsweise 3 bis 5 s betragen soll.
  • Das maximale Durchschnittsgewicht der der Verbrennung aufgegebenen Altreifenstücke ist von der Verweilzeit des Rauchgases im Wirbelschichtofen und von der Fläche des Rostes abhängig. Es wurde gefunden, daß im Bereich einer Verweilzeit von 2 bis 5 s das maximale Durchschnittsgewicht der Altreifenstücke nach folgender Formal errechnet werden kann: x = A . 10 (t -5) x ist die maximale Stückgröße der Altreifen in Kilogramm, A die Rostfläche des Ofens in Quadratmeter und t die Verweilzeit des Rauchgases in Sekunden. Diese Formel ist nur für eine Verweilzeit von höchstens 5 s verwendbar. Längere Verweilzeiten des Rauchgases als 5 s sind grundsätzlich möglich, ergeben aber keinen Vorteil für den Einsatz größerer Altreifen-Stücke.
  • Bei einer Verweilzeit von 5 s und einem Ofen mit 5 m2 Rostfläche errechnet sich so eine maximale Stückgröße der Altreifen von 5 kg. Wird die Verweilzeit auf 4 s verringert, so sinkt im gleichen Ofen die maximal zulässige Stückgröße auf 0,5 kg. Mit kleineren Reifenstücken als dem Wert x kann natürlichtets gearbeitet werden.
  • Stündlich und pro m2 Rostfläche wird im Wirbelschichtofen aus der Verbrennung der Altreifen eine Energie von 5 bis 14 Millionen KJ, vorzugsweise 7 bis 11 Millionen KJ, freigesetzt.
  • Altreifen enthalten wechselnde Mengen an Schwefel und Zinkoxid, üblicherweise jeweils etwa 2 bis 4 Gew.%. Das Abgas der Verbrennung enthält deshalb S02 und ZnO-Staub. Nach Abkühlen des Abgases, z.B. in einem Dampfkessel, wird aus diesen 3estandteilen un-ter gleichzeitiger Reaktion mit dem m Rauchgas enthaltenen Sauerstoff mindestens teilweise ZnSO4 gebildet.
  • Wird das Rauchgas wie üblich einer Naßwäsche unterzogen, so löst sich dieses ZnSO4 im Waschwasser auf und gestaltet die Beseitigung des Abwassers problematisch. Auch bei einer trokkenen Gasreinigung ist die Bildung von ZnS04 unerwünscht, da es wasserlöslich ist und der abgeschiedene Staub nicht deponiert werden kann.
  • Bezogen auf das ZnO ist das S02 meistens im Überschuß vorhanden, so daß das Abgas die nicht als ZnSO4 gebundene Menge an S02 als weitere unerwünschte Komponente enthält. Es wurde außerdem beobachtet, daß beim Auftreffen der ZnO-Teilchen auf heiße Flächen bei Temperaturen von mindestens 8000C, z.B. in einer Grobentstaubung der Rauchgase vor Eintritt in einen Dampfkessel, harte Ansätze gebildet werden. Es wurde gefunden, daß durch Zusatz von basischen Stoffen, die sich bei den hohen Temperaturen mit dem S02 verbinden, diese Ansatzbildungen vermieden werden können. Solche basischen Stoffe sind z.B. CaO, CaCO3, MgO und Dolomit. Die basischen Stoffe werden mit einer Korngröße von höchstens 6 mm in die Verbrennung gegeben, und zwar vorzugsweise in einer Menge vom 1- bis 3-fachen, vorzugsweise 1,5- bis 2-facnen der stöchiometrisch erforderlichen Menge zum Binden des in den Altreifen enthaltenen Schwefels.
  • Durch die auf diese Weise praktisch vollständige Entfernung des S02 unter Bildung von z.B. CaSO4 fällt das Zink ausschließlich als ZnO an. Durch Vermischen dieses Zinkoxids mit dem basischen Stoff bzw. dessen Reaktionsprodukt mit SO2 wird außerdem die Klebeeigenschaft des ZnO wirksam unterdrückt und auch bei '10000C wurden keinerlei Ansätze beobachtet.
  • Zun Reinigen der Abgase der Verbrennung ist der Einsatz eines bekannten Naßwäschers vorteilhaft. Durch die Naßwäsche wird die Verbindung des SO2 mit dem basischen Stoff vervollständigt.
  • SO2-Reste im Abgas werden so aus dem Gas entfernt und an die ebenfalls im Waschwasser vorhandenen basischen Stoffe gebunden. Sollte sich dabei in geringer Menge auch ZnS04 bilden, das sich im Waschwasser auflöst, wird es durch den basischen Stoff praktisch vollständig in unlösliches ZnO überführt und ausgefällt.
  • Versuche, bei denen gebrannter Kalk mit einer Korngröße von höchstens 3 mm zusammen mit den Altreifen in den Wirbelschichtofen gegeben wurden, verliefen sehr erfolgreich.
  • Das heiße Rauchgas wurde nach einer indirekten Abkühlung in einem Wärmeaustauscher auf ca. 6000C naß gewaschen und dabei auf den Wassertaupunkt von ca. 80°C abgekühlt. Schon bei einer Zugabe des Kalks in einer Menge vom 1,5-fachen der stöchiometrisch erforderlichen Menge zum Abbinden des Schwefeld war das Abgas praktisch frei von S02 und das Abwasser praktisch frei von gelöstem Zink. In diesem Fall enthielten die Altreifen 3 Ges.% Schwefel und 2,9 Gew. ZnO, der CaO-Zuschlag betrug 8 Gew.% des Altreifen-Verbrennungsgutes.
  • Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Korngröße des basischen Stoffs nicht, wie allgemein angenommen, sehr klein gehalten werden muß. Es muß nur gefordert werden, daß der basische Stoff bei der eingestellten Wirbelgasgeschwindigkeit im Ofen mitwirbelt, so daß auch relativ grobkörniges Material bis etwa 6 mm Korngröße verwendet werden kann. Es wurde gefunden, daß bei Verwendung solcher relativ grobkörniger basischer Stoffe störende Ansätze nicht entstehen. Wegen der hohen Geschwindigkeit des Abgases transportiert es auch noch relativ grobkörniges basisches Material, welches wegen seiner geringen Oberfläche nicht klebt, sondern auch das Kleben des ZnO wirksam verhindert. Durch das hohe Gewicht und die große Härte des Eisenoxid-Twrirbelbettes, verbunden mit der turbulenten Wirbelschicht bei hoher Gasgeschwindigkeit, erfolgt die Zerkleinerung des basischen Stoffs auch während der Verbrennung. Es hat sich also gezeigt, daß entgegen der allgemeinen Lehre, we ?-- zur trockenen Entfernung von SO2 aus Rauchgasen möglichst reinpulverige basische Stoffe vors;;nreibt, auch grobkörniges Material in relativ geringer Menge t- -eits sehr gute Ergebnisse bringt.
  • weben der alleinigen Verbrennung der Altreifen können diese auch zur direkten Beheizung von endothermen Prozessen in der Wirbelschicht eingesetzt werden.
  • Beispielsweise kann bei der Verbrennung von Klärschlamm, dessen Heizwert für eine selbstgängige Verbrennung bei 9000C nicht ausreicht, das als Zusatzbrennstoff üblicherweise verwendete Erdgas problemlos vollständig durch Altreifen ersetzt werden. Neben der Einsparung von Erdgas ergibt sich hierbei gleichzeitig eine umweltfreundliche Beseitigung der Altreifen Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung der Altreifen als Brennstoff bei der thermischen Spaltung von salzsauren, Fe-Chlorid enthaltenden Lösungen, wie etwa verbrauchte Beizlösungen oder Extraktionslösungen aus der Enteisenung von Ilmenit zum Gewinnen von Rutil. Hierbei entsteht sowohl durch die Eisenchloridspaltung als auch aus dem Reifendraht Eisenoxid.
  • B e i s p i e l : Es wurde in einem Wirbelschichtofen gearbeitet, welcher üblicherweise zum Abrösten von Pyrit zum Zwecke der Schwefelsäureproduktion eingesetzt wird. Der Rost hatte einen Durchmesser 2 von 3 m und eine Fläche von 7 m2. Der Ofen hatte einen unteren zylindrischen Teil von 3 m Höhe (gemessen ab Rost) und 3 m Durchmesser. Daran schloß sich nach oben eine konische Erweiterung von 3 m Höhe und einem größten Durchmesser von 5,3 m an. Auf dieser Erweiterung befand sich ein zylindrisches Oberteil des Ofens von 5,3 m Durchmesser und einer Höhe von 5 rn.
  • Das Volumen des gesamten Ofens, gemessen ab 1 m oberhalb des Rostes, betrug demnach ca. 168 m3. U Bereich des Wirbelbettes waren zur. Abführung überschüssiger Verbrennungswärme Kühlregister eingebaut, welche der Dampferzeugung dienten.
  • Ca. 8 m über dem Rost befand sich ein mit Klappen gegen die Atmosphäre abgeschlossener seitlich angebrachter Aufgabestutzen, dessen Abmessungen für die Zugabe unzerkleinerter PKW-Reifen ausreichten.
  • Über eine Abgasleitung war der Ofen mit einem Heißzyklon verbunden, wo eine Grobentstaubung des Rauchgases erfolgte.
  • Hierdurch stand weiterer Ausbrennraum von ca. 20 m3 zur Verfügung. Nach dem Zyklon war ein Abhitzekessel angeordnet, wo durch Abkühlen der Rauchgase auf 380°C Dampf erzeugt wurde.
  • In einem nachgeschalteten Venturiwscher wurde das Rauchgas mit Wasser gewaschen, wobei eine Abkühlung auf ca. 800C erfolgte. Ein hinter dem Venturiwäscher angeordneter Abgasventilator beförderte das Rauchgas ins Freie. Seine Leistung wurde so eingestellt, daß sich im Ofenoberteil ein Unterdruck von ca. 2 mbar einstellte.
  • Über einen seitlichen Stutzen in einer Höhe von ca. 7 m über dem Rost wurde in kontinuierlichem Strom mit Hilfe einer Dosierschnecke körniger gebrannter Kalk (Korngröße zu 5 mm) dem Wirbelschichtofen zudosiert. Über eine Drehzahlregelung wurde das Verhältnis der Kalkmenge zur Altreifenmenge konstant gehalten. Der Ofen wurde mit einer Füllung von 6,6 m3 Quarzsand (Körnung 2 - 5 mm) angefahren. Unter Einbeziehen des Volumens der Kühlregister ergab sich somit eine Höhe des Wirbelbettmaterials im Ruhezustand von ca. 1 m. Der Rost wurde mit 28500 Nm3/h Luft mit Umgebungstemperatur angeströmt.
  • Das Aufheizen des Ofens erfolgte mit durch Heizöl befeuerten Antahrbrennern und wurde nach Überschreiten der Zündtemperatur des Heizöls durch Inbetriebnahme zusätzlicher, ins Wirbelbett reichender, Öllanzen unterstützt.
  • Nach Erreichen von ca. 800°C im Wirbelbett wurde mit der Zugabe von unzerkleinerten Altreifen begonnen. Entsprechend der allmählichen Steigerung der Altreifenzugabe wurde die Zusatzbefeuerung durch Anfahrbrenner und Öllanzen immer weiter gedrosselt, bis schließlich die gesamte Beheizung des Ofens mit Altreifen erfolgte.
  • Durch Ansammeln des Reifenzunders im Wirbelbett nahm dessen Menge zu. Zur Konstanthaltung der Wirbelbettmenge wurde deshalb kontinuierlich Wirbelbettmaterial aus dem Ofen abgelassen. Hierdurch ergab sich ein Austausch des Startmaterials Quarzsand durch Stahldraht-Zunder. Die Messung der Wirbelbetthöhe erfolgte indirekt über dessen Druckverlust.
  • Nach vollständigem Ausschleusen des Quarzsandes wurde das Austragsorgan für den Drahtzunder so eingestellt, daß der Druckverlust des Wirbelbettes konstant bleibt. Im Beharrungszustand der Anlage wurden folgende Werte ermittelt und errechnet: 0 Wirbelluft-Temperatur unter Rost ca. 25 C Wirbelbett-Temperatur ca. 1000°C Ofenkopf-Temperatur ca. 1050°C Rauchgas-Temperatur nach Abhitzekessel ca. 3800C Rauchgas-Temperatur nach Venturiwäscher ca. 800C Wirbelluft-Menge 28500 Nm3/h Wirbelgasgeschwindigkeit ca. 5,3 m/s Altreifenzugabe (ca. 300 Stück unzerkleinert) 2000 lg/h freigesetzte Verbreinungswärme 6 (pro m Rostfläche) ca. 9.10 KJ/h CaO-Zugabe 140 kg/h Entnahme von Altreifenzunder aus dem Wirbelbett etwa 235 kg/h Zn-Gehalt des Altreifenzunders aus dem Wirbelbett weniger als 0,01 % vom Zyklon abgeschiedener Staub etwa 190 kg/h durchschnittliche Zusammensetzung des Zyklonstaubes Fe2O3 25 O/o CIS04 57 % CaO 15 % ZnO 3 % Zn-Gehalt des filtrierten Waschwassers 0,2 - 1 mg/l Messungen im Abgas nach Naßwäscher (Werte bezogen auf trockenes Abgas): NOx 50 - 100 vpm C02 10 - 11 Vol.% 02 7 - 9 Vol.% Staub 40 - 60 mg/Nm3 SO? 20 - 80 vpm CO 10 - 40 vpm Der produzierte Dampf, ca. 12 - 13 t/h (45O0C/45 bar), wurde wiederverwendet.
  • Die aus dem Wirbelbett entnommene Zundermenge entsprach ca. 80 % des mit den Altreifen eingebrachten Stahldrahtes.
  • Das staubfreie Zundergranulat bestand aus zylinderförmigen Teilchen mit Abmessungen in folgenden Bereichen: Durchmesser : 0,25 - 2, 5 mm Länge : 1 - 10 mm Das Granulat hatte eine Schüttdichte von 2,6 - 2,8 kg/l.
  • Wenn im Unterschied zu oben genanntem Betrieb eine Gasgeschwindigkeit von weniger als 3 m/s eingestellt wird, so fällt der Zunder als nicht wirbelfähiges verhaktes Drahtnägel an, welches nach kurzer Zeit den Wirbelschichtbetrieb zum Erliegen bringt.

Claims (9)

  1. Patentansprüche S Verfahren zur Verbrennung von Altreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung im Wirbelschichtofen mit einem Rost bei Temperaturen zwischen 800 und 15000C erfolgt, wobei als Wirbelgas Luft durch den Rost in den Ofen geleitet wird.
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungstemperatur vorzugsweise im Bereich von 900 bis 11000C liegt.
  3. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsluft, bezogen auf die Rostfläche und einen leeren Ofen, bei der Durchschnittstemperatur im Wirbelbett 3 bis 8 m/s und vorzugsweise 4 bis 6 m/s beträgt.
  4. 4) Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit des Rauchgases im Wirbelschichtofen 2 bis 6s und vorzugsweise 3 bis 5 s beträgt.
  5. 5) Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß stündlich und pro m2 Rostfläche im Wirbelschichtofen aus der Verbrennung der Altreifen eine Energie von 5 bis 14 Millionen KJ, vorzugsweise 7 bis 11 Millionen KJ, freigesetzt wird.
  6. 6) Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das maximale Durchschnittsgewicht x (in kg) der der Verbrennung aufgegebenen Altreifenstücke nach der Formel x = A . 10(t -5) bestimmt wird, wobei A die Rostfläche des Ofens in m2 und t die Verweilzeit des Rauchgases in Sekunden bedeuten.
  7. 7) Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Altreifen zusammen mit einem basischen Stoff mit einer Korngröße von höchstens 6 mm verbrannt werden, der in einer Menge vom 1- bis 3-fachen, vorzugsweise 1,5- bis 2-fachen der stöchiometrisch erforderlichen Menge zum Binden des in den Altreifen enthaltenen Schwefels zugegeben wird.
  8. 8) Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme der bei der Verbrennung entstehenden Rauchgases teilweise zur Dampferzeugung genutzt wird.
  9. 9) Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Verbrennung der Altreifen frei werdende Wärme direkt zum Beheizen endothermer Wirbelschichtprozesse verwendet wird.
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DE10119003A1 (de) * 2001-04-06 2002-10-10 Romuald Chrusciel Verfahren zur energetischen Verwertung von Altreifen und anderen Gummiabfällen
DE19608095B4 (de) * 1995-03-15 2007-08-02 Volkswagen Ag Verfahren zur Verbrennung von Altreifen

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