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Pyrolyseofen, bei dem die- Pyrolysegase- zur Verbrennung dem Brenner
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des -Pyrolyseof-ens- zugeführt werden und Verfahren zur- Zuführung
von-Pyrolysegas zur -Verbrennung in -einem - Brenner eines- Pyrolyseofens, in welchem
das Pyrolysegas entstanden ist Die Erfindung betrifft einen Pyrolyseofen, insbesondere
Drehrohrofen, für die Pyrolyse von Abfallstoffen nach dem Oberbegriff des Anspruchs
t sowie ein Verfahren zur Zuführung eines bei der Pyrolyse von Abfallstoffen entstandenen
Pyrolysegases zu einem Brenner, eines Pyrolyseofens nach Anspruch 17.
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Bei der Pyrolyse von Sondermüll, welche bei einer Temperatur von 650°C
bis 7500C und insbesondere zur Erzielung eines möglichst hohen Aromatengehaltes
im Pyrolysegas bei 700°C durchgeführt wird, ergibt sich im Pyrolysegas bei geringem
Wassergehalt ein hoher Gehalt an aromatischen Substanzen. Das bei der Pyrolyse entstehende
Pyrolysegas enthält neben den Permanentgasen wie Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid,
Methan, Äthan, Propan und dgl. einen hohen Gehalt'an Aromaten wie z.B.
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Benzol, Toluol und Xylol. Da die Aromaten als Rohstoff wesentlich
wertvoller sind als der in ihnen steckende Energiegehalt ist es sinnvoll, das Pyrolysegas,
nachdem es den Pyrolyseofen verlassen hat, nicht sofort zu verbrennen, sondern durch
entsprechende Abkühlung die im Pyrolysegas enthaltenen Aromaten als Rohstoff zurückzugewinnen,
wie dies beispielsweise in der älteren deutschen Patentanmeldung P 29 44 989 beschrieben
ist.
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Gegenüber Sondermüll, beispielsweise Schreddermüll, besitzt Hausmüll
einen wesentlich höheren Wassergehalt und nur einen geringen Anteil an energiereichen
Substanzen. Bei der Kondensation des Hausmüllpyrolysegases entstehen daher große
Wassermengen, die gereinigt werden müssen und nur geringe Mengen an hochwertigen
Ölen. Da die Reinigung des anfallenden
Kondenswassers sehr aufwendig
ist und die für die Öle erzielbaren Erlöse nur gering sind, ist es sinnvoller, das
Hausmüllpyrolysegas nicht zu kondensieren, sondern nach einer entsprechend vorgeschalteten
anorganischen Schad stoffreinigung und &ubabscheidung unmittelbar zur Beheizung
des Drehrohrofens sowie gegebenenfalls zur Energieerzeugung zu verbrennen. Dadurch
läßt sich der Wärmegehalt des Pyrolysegases beim Betrieb des Pyrolyseofens ausnützen.
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Aus der DE-AS 22 04 308 ist ein Drehrohrofen zur Abfallverbrennung
bekannt, bei dem die bei der TVerbrennung des Abfalls erzeugten Gase zur Nachverbrennung
in eine das Drehrohr umfassende Heizkammer des Ofens zurückgeführt werden. Bei diesem
bekannten Drehrohrofen wird jedoch die zur Verbrennung der Abfallstoffe benötigte
Wärme nicht von außen über den Drehrohrmantelin das Innere des Ofens eingeführt,
sondern durch Verbrennung der Abfallstoffe im Drehrohrofen selbst gewonnen. Der
in der DE-AS 22 04 308 vorgesehene Brenner dient lediglich -zur Nachverbrennung
der in den Abgasen noch enthaltenen organischen Bestandteile. Eine alleinige Rückführung
der Abgase ohne Verbrennung im Drehrohrofen würde für eine Verbrennung der Abfallstoffe
nicht ausreichen. Beim bekannten Drehrohrofen wird eine totale-Verbrennung der Abfallstoffe
angestrebt, während bei der Pyrolyse, d. h. bei der EnÜg'asung'bzw. der Vergasung
von Abfallstoffen ein brennbares Prozeßgas den Pyrolyseofen verläßt. Beim bekannten
Verbrennungsofen ist'der Brenner möglichst weit am Ende des Drehrohrofens plaziert,
um für die Nachverbrennung der Abgase noch eine ausreichende Verweilzeit zur Verfügung
zu haben, und auf den mittleren Mantelteil des Drehrohres gerichtet, wobei eine
Gegenstromführung vom- Abfallgut und dem in der einzigen Heizkammer vorhandenen
Heißgas erfolgt,. Bei der Pyrolyse wird jedoch eine Querstromführung von Abfallgut
und den Heißgasströmen- angestrebt, da die Querstromführung eine gezielte Zuführung
der Wärmemengen in den Bereichen, -in denen sie erfordert werden, erlaubt.
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Bei einer anderen bekannten, im Betrieb befindlichen Hausmüllpyrolyseanlage
sind längs des Drehrohrofens Heizkammern vorgesehen, in denen die gewünschten Wärmeabgaben
in den entsprechenden Zonen erzielt werden. Hierzu sind jedoch in jeder Heizkammer
Brenner vorgesehen, wodurch ein erheblicher apparativer Aufwand notwendig'ist. Darüber
hinaus besteht auch hier die Gefahr einer örtlichen Überhitzung der Drehrohrmantelteile
im Bereich der Brennerflammen. Ferner ist für jeden Brenner eine entsprechende Regeleinrichtung
erforderlich, um die gewünschte Wärmemenge an den Drehrohrofen abgeben zu können.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Pyrolyseofen und ein Verfahren
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen mit verringertem Aufwand und unter
Beseitigung der Gefahr von örtlicher Überhitzung des Ofens unter Verwendung der
Pyrolysegase eine Beheizung des Pyrolyseraumes mit örtlich unterschiedlichen Wärmeabgabezonen
mit einem einzigen Brenner erzielt wird.
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Diese Aufgabe wird vorrichtungsgemäß durch die im Kennzeichen des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale und verfahrensgemäß durch die im Kennzeichens des
Anspruchs 17 angegebenen Merkmale gelöst.
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Bei der Erfindung ist die Brennerflamme und die Strömungsrichtung
der vom Brenner gelieferten Heißgase quasi parallel zur Längs ausdehnung des Pyrolyseraumes
bzw. des Drehrohres ausgerichtet. Hierdurch wird eine örtliche Uberhitzung des Mantels
des Verbrennungsraumes bzw. des Drehrohres beim Drehrohrofen vermieden. Darüber
hinaus läßt sich bei guter Wärmeisolation'des Brennerraumes auch gewährleisten,
daß im Bereich der -Trocknungszone, die sich unmittelbar an die Beschickungsseite
anschließt, eine ausreichende Wärmeabgabe erzielt wird. Innerhalb der einzelnen
Heizkammern, die für die verschiedenen Zonen mit unterschiedlicher Wärmeabgabe vorgesehen
sind, ergibt sich eine gleichmäßige
Wärmeabgabe. Der Brenner kann
an der Austragsseite.-oder Beschickungsseite des Pyrolysereaktors angeordnet sein.
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Der Brennerraum kann rohrförmig ausgebildet sein und an den'Heizkammern
anliegend sich parallel zur Längsausdehnung des Pyrolyseraumes erstrecken, wobei
Öffnungen zu den jeweiligen Heizkammern vorgesehen sind. Auf diese Weise läßt sich
eine kompakte Anordnung erzielen, die mit einer einheitlichen wärmeisolierenden
Umhüllung umgeben sein kann, wobei die Umhüllung den Brenner, den Brennerraum, die
Heizkammern, die Ausgangsseite der Heizkammern und die Austragseite des Ofens sowie
die abgasführenden Leitungen mit gegebenenfalls Wärmetauschern, Stellventilen und
dgl. umgeben kann. Auf diese Weise lassen sich bei der Rückgewinnung der fühlbaren
Wärme des Abgases die Abgasverluste minimieren.
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In bevorzugter Weise ist die Beschickungsseite des Pyrolysereaktors,
insbesondere die Stirnwand, mit einer wärmeisolierenden Schicht versehen und beheizt,
wozu beispielsweise Abgase, Wärmeträgeröl oder Strom verwendet werden kann. Hierdurch
soll eine Abkühlung des Stirnwandbereiches unter den Säuretaupunkt, d.h. unter etwa
140 - 1800C und damit Naßkorrosion verhindert werden. Ferner kann zusätzlich zur
Wärmeisolierung zumindest in dem Bereich, in dem eine Kondensation der Kohlenwasserstoffe
im Pyrolysegas möglich ist, eine zusätzliche Beheizung vorgesehen sein, die bei
der Inbetriebnahme die Anlage auf die notwendige Temperatur aufheizt und während
des Betriebes die Abstrahlungsverluste kompensiert. Hierzu wird man bevorzugt die
pyrolyserohgasführenden Leitungen und Vorr-ichtungen beheizen und zusätzlich um
Wärmeverluste zu verhindern, isolieren.
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Die in der Heizeinrichtung entstehenden Abgase können durch einen
Wärmetauscher geleitet werden, der zur Vorerwärmung der dem Brenner zugeführten
Verbrennungsluft dient. Ferner kann eine Nachbrennkammer
vorgesehen
sein, in die ein Teil des Pyrolysegases abgezweigt wird.
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Falls beispielsweise zur Stromerzeugung überhitzter Dampf im Wärmetauscher
erzeugt werden soll, können die Nachbrennkammer und der prärmetauscher als Einheit
ausgebildet sein, wobei das abgezweigte Pyrolysegas zur Überhitzung des im Wärmetauscher
erzeugten Dampfes eingesetzt werden kann.
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Zur Zuführung des Schwelgases bzw. der -bei der Ent- oder Vergasung
der Abfallstoffe entstehenden Gase kann die Verbrennungsluft dem Brenner als Preßluft
zugeführt werden, wobei die Schwelgase im Bereich des Unterdruckes in der Brennerkammer
bzw. im Brennerraum, der aufgrund der Injektorwirkung der Preßluftzufuhr herrscht,
zugeführt wird. Hierzu- kann der Brenner als Preßluftbrenner ausgebildet sein. Auch
hierbei kann beispielsweise im Wärmetauscher die als Verbrennungsluft wirkende Preßluft
vorgewärmt werden. Es läßt sich dabei eine gute Verwirbelung des Gas-Luftgemisches
in der Brennerkammer bzw. im Brennerraum erzielen.
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Außerdem wird, wie schon erwähnt, durch die Injektorwirkung der Preßluftzuführung
die Schaffung- des für den Gastransport von der Austragsseite des Pyrolyseofens
bis zum Austritt ins Freie notwendigen Druckgefä:les, das von einem Abgasgebläse
aufrechterhalten wird, unterstützt. Wenn es möglich ist, den Vordruck des Gases
im Pyrolysereaktor so hoch zu wählen, daß ein Rückstau der Verbrennungsluft im Brenner
in die Pyrolysegas zuleitung mit Sicherheit auszuschließen ist, kann es, soweit
keine nennenswerten Druckgefälle im Ableitungsstrang der Abgase vorhanden sind,
ausreichen, die Abgase mittels der zugeführten Verbrennungsluft aus dem Pyrolysereaktor
auszutragen. Die Injektorwirkung der Verbrennungsluft führt außerdem zu einer guten
Verwirbelung des Gas-Luft-Gemisches in der Brennkammer. Für eine gute Verwirbelung
des Gas-Luft-Gemisches in einer Brennkammer ist normalerweise ein größeres Druckgefälle
erforderlich, das von einem nachgeschalteten Abgasgebläse aufzubringen ist, wobei
der Unterdruck in den Beheizungskammern durch eine ausreichend gute Abdichtung der
Beheizungskammern gegenüber dem Drehrohr sichergestellt
wird.
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Zur Aufrechterhaltung eines D*ruckgefälles innerhalb der Heizkammern
von der Eintrittsseite des Heizgases bis zur Austrittsseite ist ein Saugzuggebläse
vorgesehen, das dem.Wärmetauscher nachgeschaltet ist, so daß die als Heizmittel
dienenden Abgase auch durch den Wärmet auscher transportiert werden.
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Damit längs des Pyrolyseraumes die gewünschten Wärmemengen in den
einzelnen Heizkammern zugeführt werden, besitzen die Heizkamm ern an ihren Ausgangsseiten
Klappen, die in Abhängigkeit von der Manteltemperatur des Pyrolyseraumes gesteuert
werden.
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Die Steuerung erfolgt mit Hilfe von an den Ausgängen der Heizkammern
vorgesehenen Abgasklappen, die in Abhängigkeit von an den entsprechenden Mantelbereichen
des Drehrohres vorgesehenen Temperaturfühlern und vorgegebenen Solltemperaturen
in den einzelnen Bereichen längs des Pyrolysereaktors gesteuert sind, so, daß z.
B. bei einem größeren prärmebedarf in der Eingangs zone des Pyrolyseraumes (Trocknungszone)
durch Offnung der Abgasklappen in der dort vorgesehenen Heizkammer eine solche Menge
an Heißgas über das Drehrohr geführt wird, daß die dem dort vorgesehenen Temperaturfühler
vorgegebene Solltemperatur erreicht wird. Entsprechend wird im Auslaufbereich des
Drehrohrofens, aufgrund des geringeren vTärmebedarfes für die Ausgarung der Schwelstoffe,
die vorgegebene Manteltemperatur bereits bei Abgabe einer geringeren Wärmemenge
erreicht, so daß die in der dortigen Heizkammer vorgesehene Abgasklappe so weit
zugefahren wird, daß die vorgegebene Temperatur nicht überschritten wird.
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Durch die Installation des dem Wärmetaus.cher- nachgeschalteten Saugzuggebläses
wird noch der im vorstehenden schon erwähnte Vorteil unterstützt, daß für den Transport
des Pyrolysegases von der Austragsseite des Ofens zum Brenner hin ein zusätzliches
Gebläse, insbesondere auf
der Rohgasseite, bei einer nachgeschalteten
Schadstoffreinigung des Pyrolysegases entfallen kann. Ein Druckerhöhungsgebläse
auf der Rohgasseite ist insbesondere wegen der hohen Gastemperaturen von 5000 -
7000 C, mit denen das Pyrolysegas den Ofen verläßt, und wegen des in kühleren Gebläs
etotzonen stattfindenden Kondens atausfalles störanfällig.
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Insbesondere auch in Zusammenwirkung mit dem Unterdruck, der durch
die Injektorwirkung der Preßluft im Brenner herbeigeführt wird, läßt sich das notwendige
Druckgefälle von der Austrittsseite des Ofens bis zum Brenner hin auch bei zwischengeschalteter
Schadgasreinigung des Pyrolysegases verringern. Durch die Injektorwirkung der Preßluft
des Brenners werden auBerde'm die Dichtungsprobleme bei der Abdichtung des Drehrohres
gegenüber den Heizkammern erleichtert.
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Die Vorteile der Erfindung sind geringere Wärmeverluste wegen der
unmittelbaren Zuführung der Heißgase zu den Heizkammern sowie eine wesentliche Vereinfachung
des meß- und -regeltechnischen Aufwandes für die Brennerregelung. Zudem ist die
Installation eines einzelnen gröberen Brenners weniger aufwendig als die Installation
mehrerer kleinerer Brenner.
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Gegenüber einer externen Brennkammer, bei der die Heißgase über sehr
aufwendige Leitungen an die einzelnen Heizkammern des Drehrohrofens herangeführt
werden müssen (teuere'Konstruktionsmaterialien), ist die unmittelbare Anbringung
der Brennkammer an die Heizkammer wesentlich einfacher.
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Die Temperatur der Abgase in der Brennkammerkann durch Wahl eines
nahezu stöchiometrischen Verbrennungsverhältnisses bei den Anwendungsfällen so hoch
wie möglich gewählt werden, bei denen der thermische Wirkungsgrad für die Wärmeübertragung
am günstigsten ist. Gegebenenfalls kann der Brenner jedoch auch so ausgebildet sein,
daß er eine mehrstufige, insbesondere zweistufige Verbrennung durchführt, wenn es
z. B. erforderlich ist, zunächst nur einen oder mehrere bestimmte Anteile des Pyrolysegases
zu
verbrennen und den Rest nachzuverbrennen. Unter Pyrolyse wird sowohl die Entgasung
als auch die Vergasung der Ab-Abfallstoffe verstanden.
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Die beiliegenden Figuren dienen zur-weiteren Erläuterung der Erfindung.
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Es zeigen: Fig. 1 ein Flußbild des Verfahrensablaufes bei der Hausmüllpyrolyse;
Fig. 2 in schematischer und teilweise schnittbildlicher Darstellung eine Anordnung,
mit der sich die Erfindung durchführen läßt, wobei aus Darstellungsgründen die Abgasleitung
und die Brennkammer in einer anderen Ebene dargestellt sind und Fig. 3 einen Querschnitt
durch eine kastenförmige Anordnung von Drehrohrofen und Brennerraum.
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Bei dem in der Fig. 1 im Flußbild dargestellten Verfahren zur Hausmüllpyrolyse
wird der Hausmüll in einen Pyrolysereaktor, der beispielsweise als Drehrohrofen
3 ausgebildet ist, eingebracht. Der Pyrolyserückstand wird als Schwelkoks ausgetragen.
Das Pyrolyserohgas verläßt mit einer Temperatur von 3000 - 8000 C bzw. 2500 - 7500
C den Reaktor und wird einem Absorber zugeführt, in welchem eine Reinigung von anorganischen
Schadstoffen einstufig oder mehrstufig mit anschließender Staubabtrennung durchgeführt
wird. Das gereinigte Pyrolysegas kann direkt dem Brenner des Pyrolysereaktors zur
Verbrennung zusammen mit vorgewärmter Verbrennungsluft zugeführt werden.
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Überschüssiges Pyrolysegas kann einer Nachbrennkammer, die mit einem
Wärmetauscher zu einer Einheit 25 verbunden ist, zugeführt werden. Hier kann sowohl
die Vorerwärmung der Verbrennungsluft für den Brenner des
Pyrolysereaktors
3 als auch die Erzeugung überhitzten Dumpfes für die Dampferzeugung, insbesondere
im Zusammenhang mit der Strom gewinnung, erfolgen. Dem Wärmetauscher in der Einheit
25 werden neben dem Abgas der Heizeinrichtung des Pyrolysereaktors 3 auch die Abgase
der Nachbrennkammer in der Einheit 25 zugeführt. Diese Abgase werden mit Hilfe eines
Saugzuggebloises 23 ins Freie befördert. Außerdem dient das Snugaul:Reblse zur Verwirbelung
der im Brenner 4 zugeführten Gas-Luftströme.
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In den Fig. 2 und 3 ist im einzelnen ein Drehrohrofen 3 dargestellt,
der zur Durchführung der Pyrolyse der Abfallstoffe geeignet ist. Natürlich kann
auch ein Pyrolysereaktor bzw. eine Ent- oder Vergasungsvorrichtung verwendet werden,
bei der der Pyrolyseraum durch eine andere Vorrichtung, beispielsweise stationäre
Vorrichtung, gebildet wird. Anstelle der Zylinderform kann der Pyrolyseraum auch
eine konische Form besitzen.
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In den Fig. 2 und 3 besitzt der Drehrohrofen 3 ein Drehrohr 6, das
den Pyrolyseraum 5 bildet. Das Drehrohr 6 wird von Heizkammern 7, 8, 9, 10, die
nebeneinander in Längsrichtung des Drehrohres 6 angeordnet sind, umfaßt, wie das
insbesondere aus der Fig. 2 zu ersehen ist. Die Heizknmmern 7, 8, 9, 10 besitzen
jeweils eine Einlaßseite für das Heißgas, welche beim dargestellten Ausführungsbeispiel
durch die Öffnungen 16, 17, 18, l9 gebildet wird. An der Austrittsseite 20 besitzen
die Heizkammern 7, 8, 9, 10 Klappen 12, 13, 14, 15, die, wie noch näher erläutert
wird, durch die Manteltemperaturen TI 1, TI 2, TI 3, TI 4 des Drehrohres 6 mit Hilfe
von nicht näher dargestellten Temperaturmeßeinrichtungen, z. B. Infrarotmeßeinrichtungen,
gesteuert werden. Die Heißgase werden von einem Brenner 4 erzeugt, der an der Beschickungsseite
2 des Drehrohrofens 3 vorgesehen ist. Es ist jedoch auch möglich, den Brenner an
der Austragsseite vorzusehen. Der Brenner 4 mündet in einen Brennerraum 11, der
sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zur Längsausdehnung des Pyrolyseraumes
5 bzw. zum Mantel des Drehrohres 6 erstreckt. Über die Öffnungen
16,
17, 18, 19 können die Heizgase in die Heizkammern 7, 8, 9, 10 eintreten und das
Drehrohr 6 umspülen und dabei die zur Aufheizung des Gutes im Pyrolyseraum 5 in
den einzelnen Zonen notwendigen Wärmemengen abgeben. Das Heißgas verläßt als Abgas
die Heizkammern durch Kanäle 26, 27, .28 und 29, in denen die Klappen 12, 13, 14
und 15 angeordnet sind, und gelangt in die als Kanal ausgebildete Ausgangsseite
20. Die als Kanal ausgebildete Ausgangsseite 20 und der gemeinsame Brennerraum 11,
in welchem das Heißgas den einzelnen Heizkammern 7, 8, 9, 10 zugeführt wird, verlaufen
beim dargestellten Ausführungsbeispiel quasi parallel zueinander und erstrecken
sich in Längsrichtung des Drehrohres 6 und können, wie in Figur 3 dargestellt, eine
im Querschnitt kastenförmige Anordnung bilden, bei der der Drehrohrmantel von den
Heißgasen vollständig umspült ist.
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Der Müll wird über einen Füllbehälter 30 in einen Zuführungskanal
32 eingebracht und mit Hilfe eines Beschickungstößels 31 in den Pyrolyseraum 5 eingebracht.
Dort gelangt der Müll im Bereich der Heizkammern 9 und 10 in eine Trockenzone und
anschließend im Bereich der Heizkammer 8 in eine Schwelzone. Daran schließt sich
im Bereich der Heizkammer 7 eine'Ausgarzone an. Die Zuordnung der Trocknungs-, Schwel-
und Ausgarzonen zu'den Heizkammern 10 - 7 wird wesentlich durch die im Mü11 enthaltene
Feuchtigkeit beeinflußt. Das Drehrohr 6 besitzt eine leicht geneigte Achse, deren
Neir gung veränderbar ist, so daß der Müll zu einer Austragsseite 21 im Ofen gelangt
und in einer Austragseinrichtung 33, die eine Schnecke 34, einen Stößel oder ein
anderes Austragsorgan aufweisen kann, als Rückstand ausgetragen wird. Die Abdichtung
kann über eine aus Schwelkoks gebildete Austragssäule erfolgen, wie es z. B. in
der älteren P 30 05 205 beschrieben ist.
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An der Austragsseite 21 wird auch das aus der Ver- oder Entgasung
der Abfallstoffe resultierende Pyrolyserohgas entnommen und über eine anorganische
Schadstoffreinigungseinrichtung und Staubabscheidung 35 geführt. Das gereinigte
Pyrolysegas wird dann zum Brenner 4 über eine Pyrolysereingasleitung 44 weitergeleitet.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist noch die Nachbrennkammer
24 dargestellt, in die das überschüssige Pyrolysegas zusammen mit der entsprechenden
Verbrennungsluft, die auch über den Wärmeaustauscher 22 vorgewärmt werden kann,
eingebracht wird. Die Abgase dieser Nachbrennkammer werden zusammen mit den Abgasen
aus dem Drehrohrofen 3 dem Wärmctauscher 22 zugeführt. Der Transport der Abgase
aus dem Drehrohrofen 3 als auch aus der Nachbrennkammer 24 durch den Wärmetauscher
22 erfolgt mit Hilfe des Saugzuggebläses 23. Wie in der Figur 1 dargestellt, können
der Wärmetauscher 22 und die Nachbrennkammer 24 zu einer Einheit verbunden sein.
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Im Brennerraum 11 ist eine Druckmeßeinrichtung PI 1 vorgesehen. Mit
Hilfe dieser Druckmeßeinrichtung kann die Gesamtmenge an Heißgasen eingestellt werden,
die zur Beheizung des Pyrolyseraumes 5 im Drehrohr 6 benötigt wird. Durch diese
Druckmeßeinrichtung Pl 1 werden Ventile 36 für die Verbrennungsluft und 37 für das
Pyrolysegas über eine Verbundregelung 43 angesteuert.
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Im Brennerraum 11 ist zusätzlich zur Druckmeßeinrichtung PI 1 noch
eine Meßeinrichtung 42 zur Bestimmung des Sauerstoffwertes des Abgases vorhanden.
Diese Meßeinrichtung 42 wirkt auf eine Drossel 45, welche in der Pyrolysereingasleitung
44 vor dem Ventil 37 angeordnet ist. Hierdurch kann erreicht werden, daß bei einem
Anstieg des Pyrolysegasheizwertes, der zu einem Abfallen des Sauerstoffgehaltes
im Abgas führt bzw. umgekehrt, durch Änderung des Pyrolysegasvordruckes die Pyrolysegasmenge
zur eingestellten Luftmenge so geregelt wird, daß ein vorgegebener Sauerstoffwert
im Abgas bzw. ein vorgegebenes stöchiometrisches Verhältnis von Pyrolysegas zur
Verbrennungsluft eingehalten wird.
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Anstelle des Sauerstoffwertes kann als Steuergröße für die Drossel
45 auch der Heizwert des Pyrolysegases direkt genommen werden.
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Da je nach Energiebedarf unterschiedliche Heißgasmengen im Brenner
4 erzeugt werden, wird der vom Sauggebläse 23 erzeugte Unterdruck durch eine Druckmeßeinrichtung
PI 2 in Verbindung mit einer vor dem.Saugzuggebläse 23 angeordneten Drossel 38 so
geregelt, daß immer ein ausreichendes Druckgefäile zum Abziehen der Abgase aus dem
Drehrohrofen 3 und gegebenenfalls aus der Nachbrennkammer 24 besteht. Die überschüssige
Gasmenge wird über eine Verbundregelung von Ventilen 39 und 40 in einem vorgegebenen
Gas-Luft-Verhältnis zusammengeführt, wobei,wie beim Brenner 4,durch Änderung des
Gas-Vordruckes in Abhängigkeit vom O2-Wert des Abgases durch die Meßeinrichtung
46 die Schwankungen des Pyrolysegas-Heizwertes kompensiert werden können. Die Überschußgasmenge
wird durch die Druckmessung Pol 3 erfaßt, die auf die Verbundregelung der Ventile
39 und 40 wirkt.
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Zur Steuerung der dem Drehrohrofen zuzuführenden Wärmemengen in den
einzelnen Zonen, d. h. in den einzelnen Heizkammern 7 - 10, wird die Wandung des
Drehrohres 6 mit berührungslos arbeitenden, nicht näher dargestellten Temp eraturm
eßeinrichtung en, z. B. Infrarotmeßeinrichtung en, abgetastet und die Temperaturen
TI 1, TI 2, TI 3, TI 4 ermittelt. In Abhängigkeit der Temperaturmessung durch diese
Temperaturmeßeinrichtungen können die zugeordneten Klappen 12, 13, 14, 15 in den
Auslaßkanälen 26, 27, 28 und 29 entsprechend gesteuert werden, so daß in den einzelnen
Bereichen die dem Gut im Pyrolyseraum 5 zuzuführenden W;årmemengen über die Drosselwirkung
der Klappen in den einzelnen Heizkammern gesteuert werden können.
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Durch die Erfindung wird ein kompakter Gesamtaufbau gewährleistet.
Wärmeverluste können dabei dadurch vermieden werden, daß sowohl der Brenner 4, der
Brennerraum 11, die Heizkammern 7, 8, 9, 10, die Austragseite 21 des Drehrohrofens
3 und die Abgasleitungen 41 von einer wärmeisolierenden Umhüllung 49 umgeben sind.
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Wie die Figur 2 zeigt, ist die Eintragseite des Drehrohrofens,insbesondere
die Stirnwand des Drehrohrofens 3, ebenfalls mit der wärmeisolierenden Schicht 49
zu versehen. Ferner wird die Beschickungsseite in bevorzugter Weise mit Abgasen,
Wärmeträgeröl oder Strom oder sonstwie beheizt, um eine Abkühlung des Stirnwandbereiches
unter den Säuretaupunkt (140 -1800 C) zu verhindern (Naßkorrosion). Ferner ist es
von Vorteil, zusätzlich zur wärmeisolierenden Schicht 39 zumindest in dem Bereich,
in dem eine Kondensation der - Kohlenwasserstoffe im Pyrolysegas möglich erscheint,
eine zusätzliche Beheizung vorzusehen, die bei der Inbetriebnahme die Anlage auf
die notwendige Temperatur aufheizt und während des Betriebes die Abstrahlungsverluste
kompensiert. Insbesondere die das Pyrolyserohgas führende Leitung 47und Vorrichtungen
werden beheizt und zusätzlich wärmeisoliert.
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In der Figur 3 sind rechteckige Quers chnitte für das Gehäuse des
Drehrohrofens und für den Abgaskanal 20 und den Brennerraum 11 dargestellt. Natürlich
können anstelle dieser rechteckigen Querschnitte auch kreisförmige oder ovale Querschnitte
verwendet werden.
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Die Erfindung-kann nicht nur bei der Verbrennung von Pyrolysegas,
das bei der Haus müllverbrennung gewonnen wird, zum Einsatz kommen, sondern auch
bei der Verbrennung von in die Heizeinrichtung des Pyrolsereaktors zurückgeführten
gereinigten Pyrolysegas, das bei der Sondermüllpyrolyse, wie sie beispielsweise
in der älteren deutschen Patentanmeldung P 29 44. 989 dargestellt ist, verwendet
werden.
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