DE3122395A1 - Process and apparatus for separating evaporatable and/or gasifiable and/or combustible substances from recycling materials - Google Patents
Process and apparatus for separating evaporatable and/or gasifiable and/or combustible substances from recycling materialsInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Trennung verdampfbarer Method and device for separating vaporizable
und/oder vergasbarer und/oder brennbarer Substanzen von Recycling-Materialien Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Trennung verdampfbarer und/oder vergasbarer und/oder brennbarer Substanzen von Recycling-Materialien bei erhöhten Temperaturen unter Luftabschluß, hierbei sind die Substanzen bei Umgebungstemperatur fest, flüssig oder gasförmig. Bei derartigen Verfahren ergibt sich durch die Energieeinsparung und die Rückgewinnung von wertvollen, bereits einmal eingesetzten Rohstoffen (Recycling), häufig die Aufgabenstellung, Stoffe unterschiedlicher Zusammensetzung, Konsistenz und Reaktionsfähigkeit voneinander zu trennen. and / or gasifiable and / or combustible substances from recycling materials The invention initially relates to a method for separating vaporizable and / or gasifiable and / or combustible substances from recycled materials at increased Temperatures with exclusion of air, in this case the substances are at ambient temperature solid, liquid or gaseous. In such a method results from the energy saving and the recovery of valuable raw materials that have already been used (recycling), often the task, substances of different composition, consistency and responsiveness.
Diese Aufgabe gestaltet sich dann besonders schwierig, wenn die Trennung nur durch Wärmeeinwirkung durchführbar ist und wenigstens einer der Partner das Uberschreiten bestimmter Temperaturen nicht ohne nachteilige Wirkung verträgt.This task turns out to be particularly difficult when the separation can only be carried out by the action of heat and at least one of the partners can Exceeding certain temperatures is not tolerated without an adverse effect.
So scheidet in vielen Fällen ein Erhitzen und Abbrennen brennbarer Anteile in Abfallstoffen deshalb aus, weil aus Feststoffanteilen (z.B. Schwermetall) unter Einwirkung von Verbrennungstemperaturen giftige bzw. aggressive Verbindungen entstehen oder weil durch hohe Temperaturen und Luftsauerstoff ein großer Anteil der wiederzugewinnenden Stoffe oxydiert.In many cases, heating and burning off are more combustible Fractions in waste materials because of solid fractions (e.g. heavy metal) toxic or aggressive compounds under the influence of combustion temperatures arise or because a large proportion is caused by high temperatures and atmospheric oxygen of the substances to be recovered is oxidized.
Bekannt ist die Trennung problematischer Komponenten durch Pyrolyse. Bei diesem Verfahren wird der Einsatzstoff durch Fremdenergie bis zu der Temperatur erwärmt, bei der die abzutrennenden Stoffe in den gas- und /oder dampfförmigen Zustand übergehen und abgeführt werden können.The separation of problematic components by pyrolysis is known. In this process, the input material is up to the temperature by external energy heated, in which the substances to be separated in the gaseous and / or vaporous state can pass over and be discharged.
Dieser Vorgang ist immer dann unter Luftmangel durchzuführen, wenn die sich bildenden Dämpfe oder Gase brennbare (organische) Bestandteile enthalten. In diesen Fällen wird das zu behandelnde Gut in geschlossene Behälter eingebracht, die vor Beginn der Behandlung und beim Nachchargieren mit inertem Gas gespült und die dann von außen erhitzt werden. Die entstehenden Gase bzw.This process must always be carried out with a lack of air if the vapors or gases formed contain flammable (organic) components. In these cases, the material to be treated is placed in closed containers, which are flushed with inert gas before the start of treatment and when recharging which are then heated from the outside. The resulting gases or
Dämpfe werden dann über ein gegen Lufteintritte abgeschlossene Leitungssystem nach außen geführt, verbrannt bzw. kondensiert.Vapors are then passed through a system of pipes that is sealed against air ingress led to the outside, burned or condensed.
Der Nachteil dieser Anlagen besteht-in der diskontinuierlichen Arbeitsweise, die die Verarbeitung großer Materialmengen einschränkt, eine Nutzung der entstehenden Dämpfe bzw. Gase für die Beheizung industrieller Verbraucher im allgemeinen nicht zuläßt und großen apparativen Aufwand erfordert.The disadvantage of these systems is the discontinuous mode of operation, which restricts the processing of large amounts of material, a use of the resulting Vapors or gases for heating industrial consumers generally not allows and requires a large amount of equipment.
Als kontinuierlich arbeitende Anlagen sind Trocknungsgeräte bekannt, deren Gase dann, wenn brennbare Substanzen sich bilden, mit Luft extrem zu verdünnen sind, um Brand- oder Verpuffungsgefahr zu vermeiden, oder um wenigstens eine teilweise Verbrennung reaktionsfähiger Stoffe unmittelbar beim Entstehen zu ermöglichen.Drying devices are known as continuously operating systems, to dilute their gases extremely with air when flammable substances are formed to avoid the risk of fire or deflagration, or at least partially To enable reactive substances to be burned immediately as they arise.
Derartige Geräte arbeiten mit großen Abgasmengen. Die Abgase haben eine niedrige Temperatur und sind zündunfähig. Sie müssen vor dem Ausblasen in die Atmosphäre auf Temperaturen über 8000 erhitzt und dabei thermisch gereinigt werden. Der Nachteil dieser Anlagen ist der für die thermische Abgasreinigung erforderliche Aufwand an Fremdenergie.Such devices work with large amounts of exhaust gas. Have the exhaust have a low temperature and are incapable of ignition. You have to go into the Atmosphere to temperatures above 8000 heated and thereby thermally getting cleaned. The disadvantage of these systems is that for thermal exhaust gas cleaning required expenditure of external energy.
Kontinuierliche Verfahren und Anlagen mit ähnlicher Aufgabenstellung sind weiterhin bekannt in der chemischen Industrie oder z.B. zur blgewinnung aus Sänden und Schiefer. Diese Anlagen sind jedoch außerordentlich aufwendig und nur für sehr große Materialdurchsätze geeignet. Sie stellen außerdem im allgemeinen enge Anforderungen an die Beschaffenheit des Einzelgutes.Continuous processes and systems with similar tasks are also known in the chemical industry or e.g. for extracting blood from Sands and slates. However, these systems are extremely complex and only suitable for very large material throughputs. They also pose in general tight requirements for the quality of the individual goods.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Verfahren der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß beliebige Stoff-und Materialströme zu verarbeiten sind. Es soll kontinuierlich arbeiten und auf unterschiedliche Stoffe angewendet werden, die in den durch Pyrolyse freigesetzten Stoffen enthaltene Energie soll im Prozeß selber genutzt werden, dabei soll die Sicherheit des Betriebes gegenüber Brände oder Verpuffungen ohne Luftzumischung gewährleistet sein. Schließlich sollen die Abgasmengen auch noch gering sein.The object of the present invention is therefore to provide the method of the above named type so that any substance and material flows can be processed are. It should work continuously and be applied to different substances the energy contained in the substances released by pyrolysis can be used in the process itself, with the security of the company in relation to it Fires or deflagrations can be guaranteed without the addition of air. After all, supposed to the exhaust gas quantities can also be low.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Recycling-Materialien eine direkt beheizte Reaktorkammer kontinuierlich durchlaufen, die mit einer zweiten Kammer verbunden ist, in der durch Brennerflammen und/oder Verbrennung der verdampften und/oder vergasten Substanzen inerte Gase erzeugt werden, wobei durch eine Regelung des Strömungswiderstandes in der Abgasleitung aus der zweiten Kammer die Drücke in beiden Kammern so eingestellt werden, daß in der Reaktorkammer ein ueberdruck gegenüber der Atmosphäre besteht und sich in der zweiten Kammer ein solcher Druck bildet, der bei einem Absinken des Druckes in der Reaktorkammer zu einem Über strömen der Gase aus der zweiten Kammer in die Reaktorkammer führt.This is achieved according to the invention in that the recycling materials continuously pass through a directly heated reactor chamber, which is connected to a second Chamber is connected in which by burner flames and / or combustion of the vaporized and / or gasified substances inert gases are generated, whereby by a control of the flow resistance in the exhaust line from the second chamber, the pressures be set in both chambers so that an overpressure in the reactor chamber with respect to the atmosphere and there is such a pressure in the second chamber forms, when the pressure in the reactor chamber drops leads to an overflow of the gases from the second chamber into the reactor chamber.
Durch dieses Verfahren wird erreicht, daß die Recycling-Materialien einfach und kostensparend von den Verunreinigungssubstanzen gereinigt werden, indem sie durch inerte, erwärmte Gase in ihren gasförmigen Zustand überführt und von den Recycling-Materialien losgelöst werden. Durch die Schaffung eines Überdruckes an inerten Gasen in der Reaktorkammer ist darüberhinaus gewährleistet, daß kein Sauerstoff in die Reaktorkammer gelangen kann, wodurch Verbrennungen oder Verpuffungen auftreten können.This process ensures that the recycled materials can be cleaned of contaminants easily and cost-effectively by they are converted into their gaseous state by inert, heated gases and by the Recycled materials are detached. By creating an overpressure inert gases in the reactor chamber is also guaranteed that no oxygen can get into the reactor chamber, causing burns or deflagrations can.
Schließlich bietet die Verwendung von aufgeheiztem, inerten Gas zur Trennung der Verunreinigungssubstanzen die Möglichkeit ohne einen großen Abgasanfall große Mengen von Recycling-Material zu reinigen.Finally, the use of heated, inert gas offers Separation of the pollutants is possible without a large amount of exhaust gas to clean large amounts of recycled material.
Vorteilhafterweise werden die Reaktorgase durch Umwälzung wiederholt und in Form einer gerichteten Strömung über das Behandlungsgut geführt und mit gas- oder dampfförmigen Substanzen angereichert, da auf diese Weise die Recycling-Materialien in einfacher Weise von den Verunreinigungen getrennt werden, wobei trotzdem nur eine geringe Menge an Abgas anfällt.The reactor gases are advantageously repeated by circulation and in the form of a directed flow over the material to be treated and with gas or vaporous substances enriched, as in this way the recycled materials can be separated from the impurities in a simple manner, although only a small amount of exhaust gas is produced.
Günstigerweise werden bei einem Verfahren, daß auf die Verdampfung oder Vergasung von brennbaren Stoffen angewendet wird, die Reaktorgase durch Umwälzung so weit mit verdampften oder vergasten, brennbaren Substanzen angereichert, daß sie in der zweiten Kammer unter Luftzufuhr und nach Zündung durch eine Zündquelle ausbrennen und dabei die in der zweiten Kammer geforderten Temperaturen erreichen, ohne daß zusätzlich Brennstoff in die zweite Kammer einzuführen ist. Durch die Verbrennung der von der Reaktorkammer kommenden zündfähigen Abgase in der zweiten Kammer ist es möglich, mit diesen Abgasen eine kontrollierte Verbrennung durchzuführen, ohne befürchten zu müßen, daß die zündfähigen Abgase plötzlich verpuffen oder explodieren.Advantageously, in a method that is based on evaporation or gasification of combustibles is applied, the reactor gases by recirculation so far enriched with vaporized or gasified, flammable substances that them in the second chamber with a supply of air and after ignition by an ignition source burn out while doing the required in the second chamber Temperatures achieve without additional fuel has to be introduced into the second chamber. By burning the flammable exhaust gases coming from the reactor chamber in In the second chamber it is possible to carry out a controlled combustion with these exhaust gases to carry out without having to fear that the ignitable exhaust gases suddenly evaporate or explode.
Darüberhinaus kann durch die zündfähigen Abfase Brennstoff eingespart werden.In addition, the ignitable chamfer can save fuel will.
Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Verbindungsleitung zwischen der Reaktorkammer und der zweiten Kammer und/oder in der Abgasleitung hinter der zweiten Kammer fest einstellbare Druckwiderstände und ein Abgasventilator vorgesehen, um so in einfacher Weise den Gasdurchsatz regulieren zu können. Hierzu ist es besonders zweckmäßig, wenn in der Abgasleitung hinter der zweiten Kammer mindestens ein Frischluftstutzen mit einer Regelklappe zur Veränderung des Strömungswiderstandes im Stutzen angebracht ist, da auf diese Weise ein kontinuierlicher Abgasanfall trotz unterschiedlicher Abgasmenge in der Reaktorkammer gewährleistet wird. Bei dieser Anordnung ist es weiter von Vorteil, wenn bei Einsatz mehrerer Frischluftstutzen mit Regelklappen mindestens zwei Klappen von zwei verschiedenen Regelgrößen beeinflußt werden, wobei eine der Regelgrößen der Reaktordruck und die andeieder Abgasmengenstrom hinter der zweiten Kammer ist, da ein solches Verfahren günstig zu steuern ist.In a particular embodiment of the invention are in Connection line between the reactor chamber and the second chamber and / or in the exhaust pipe behind the second chamber, fixed adjustable pressure resistances and an exhaust fan is provided in order to regulate the gas flow rate in a simple manner to be able to. For this purpose, it is particularly useful if in the exhaust pipe behind the second chamber at least one fresh air connection with a control flap for changing of the flow resistance in the nozzle is attached, as in this way a continuous Exhaust gas accumulation guaranteed despite different amounts of exhaust gas in the reactor chamber will. With this arrangement, it is also advantageous if several are used Fresh air connection with control flaps at least two flaps of two different ones Controlled variables are influenced, one of the controlled variables being the reactor pressure and the ande is the amount of exhaust gas flow downstream of the second chamber, as such a process is cheap to control.
Zusammengefaßt ist zu dem erfindungsgemäßen Verfahren zu sagen, daß bei diesen die inerten Abgase eines Brenners als Beheizungseinrichtung mit verdampften oder vergasten Bestandteilen des Behandlungsgutes (Pyrolysegas) in einem Kreislauf geführt werden.In summary, it can be said of the method according to the invention that in these, the inert exhaust gases from a burner as a heating device are also evaporated or gasify constituents of the material to be treated (pyrolysis gas) in a circuit be guided.
Sie umströmen das Behandlungsgut mehrfach und reichern sich dabei mit Gasen und Dämpfen aus dem Gut an. Der Zutritt von Luftsauerstoff wird dabei durch Abdichtung und geringen Überdruck verhindert. Die aus dem Prozeß abzuführende Abgasmenge ist somit gering, das Abgas besteht aus inertem Rauchgas und abgedampften Stoffen in relativ hoher Konzentration.They flow around the item to be treated several times and accumulate in the process with gases and vapors from the estate. The access of atmospheric oxygen is thereby prevented by sealing and low overpressure. The one to be withdrawn from the process The amount of exhaust gas is therefore small, the exhaust gas consists of inert and vaporized flue gas Substances in relatively high concentration.
Dieses Gas wird einer Nachverbrennungskammer zugeführt und hier auf die erforderlichen Temperaturen durch Ausbrennung unter Luftzufuhr erhitzt. Der Gehalt an brennbaren Stoffen kann durch Steigerung des Materialdurchlaufes und Intensivierung der Umwälzung so gesteigert werden, daß der Brennstoffgehalt im Abgas zur Zündung und Erhitzung auch bei geringem Anteil von verdampfbaren#Stoffen im Einsatzgut ausreicht. Bei unzureichendem oder schwankendem Brennstoffgehalt wird eine Zusatzheizung erforderlich.This gas is fed to an afterburning chamber and here on heated to the required temperatures by burning out with a supply of air. Of the The content of flammable substances can be increased by increasing the material flow and intensification the circulation can be increased so that the fuel content in the exhaust gas for ignition and heating is sufficient even with a low proportion of vaporizable substances in the charge. If the fuel content is insufficient or fluctuates, additional heating is required.
Um den Eintritt von Luft in den Prozeß und damit unkontrollierte Flammenbildung, Übertemperaturen und die Gefahr von Verpuffungen zu vermeiden, wird die vom Einsatzgut durchlaufene Kammer unter einem leichten Überdruck gehalten. Dieser Überdruck entsteht durch die in die Kammer eintretenden Brennerabgase und die sich dort bildenden gas- und dampfförmigen Produkte, sowie durch die Volumenzunahme bei der Verbrennung in der Nachbrennkammer.To prevent air from entering the process and thus uncontrolled flame formation, To avoid excess temperatures and the risk of deflagration, the feedstock through chamber kept under a slight overpressure. This overpressure arises due to the burner exhaust gases entering the chamber and the gas- and vaporous products, as well as by the increase in volume during combustion in the afterburning chamber.
Dieser Überdruck wird über eine Druckmeßsonde und eine Regelklappe in der Abgasleitung hinter der Nachverbrennungskammer, die den Gasaustrittsquerschnitt verkleinert oder vergrößert, unabhängig von der Menge der angefallenen Gase geregelt.This overpressure is measured by a pressure measuring probe and a control valve in the exhaust pipe behind the post-combustion chamber, which is the gas outlet cross-section reduced or enlarged, regardless of the amount of gases produced.
Auf natürliche Weise baut sich im Reaktor ein Druck auf, der.A pressure builds up naturally in the reactor, the.
über dem Druck in der Nachbrennkammer liegt, da nur so das Reaktorgas in die Nachverbrennungskammer strömt. Der Druck in der Nachverbrennungskammer wird durch die Regelung geringfügig über dem Umgebungs- (atmosphärischen) Druck gehalten.is above the pressure in the afterburning chamber, as this is the only way to reduce the reactor gas flows into the post-combustion chamber. The pressure in the post-combustion chamber becomes kept slightly above ambient (atmospheric) pressure by the control.
Die gewählte Zusammenschaltung von Reaktor und Nachverbrennungskammer bietet mit der Druckregelung den Vorteil des kontinuierlichen Betriebes unter Vermeidung der Gefahr des Luftzutrittes und direkten Zündung oder Verpuffung im Reaktor, auch bei schwankender oder ausbleibender Gas- und Dampfbildung oder bei eventuell durch Defekte plötzlich auftretende Druckverluste im Reaktor. Bei absinkendem Druck im Reaktor, beispielsweise durch eine Undichtigkeit, strömen aufgrund des Überdruckes in der Nachverbrennungskammer ausgebrannte, inerte Gase aus der Nachverbrennungskammer in den Reaktor ein und verhindern dabei jeden Lufteintritt. Die Nachverbrennungskammer übernimmt somit die Funktion eines Schutzgas bildenden Inertisierungsgerätes.The selected interconnection of reactor and post-combustion chamber With the pressure control, offers the advantage of continuous operation with avoidance the risk of air ingress and direct ignition or deflagration in the reactor, too in the event of fluctuating or absent gas and vapor formation or in the event of possibly through Defective sudden pressure drop in the reactor. When the pressure in the Reactor, for example through a leak, flow due to the overpressure Inert gases burnt out in the post-combustion chamber from the post-combustion chamber into the reactor and prevent any entry of air. The post-combustion chamber thus takes over the function of an inerting device that forms protective gas.
Nach einer Weiterbildung des Verfahrens kann zur Vermeidung hoher Drücke in Reaktor und Nachverbrennungskammer ein Ventilator hinter der Nachverbrennungskammer vorgesehen werden, der die Abgase absaugt. In diesem Fall kann die auch dann erforderliche Druckregelung durch Drehzahländerung des Ventilators durch Änderung der Schaufelstellung, durch eine Regelklappe oder aber auch dadurch geschehen, daß in der Leitung vor dem Ventilator, d.h. in einem Bereich, indem sich durch die Ventilatorwirkung ein Unterdruck einstellt, eine öffnung vorgesehen wird, die durch eine vom Druck im Reaktor gesteuerte Klappe verschlossen ist, und die eine Verbindung zur Umgebungsluft darstellt.After a further development of the method can help avoid high Press a fan in the reactor and post-combustion chamber behind the post-combustion chamber be provided, which sucks off the exhaust gases. In this case, it can also be required Pressure control by changing the speed of the fan by changing the blade position, by a control flap or by the fact that in the line before the ventilator, i.e. in an area in which the ventilator effects a Adjusts negative pressure, an opening is provided through one of the pressure in the The reactor-controlled flap is closed, and the connection to the ambient air represents.
Die letzte der genannten Möglichkeiten bietet besondere Vorteile.The last of the options mentioned offers particular advantages.
Bei absinkendem Druck im System öffnet die Regelklappe, so daß vom Ventilator Frischluft mitangesaugt werden kann. Entsprechend der Frischluftmischung sinkt die aus dem System abgenommene Abgasmenge so weit, daß der durch Gasbildung in Reaktor und Nachverbrennungskammer entstehende Überdruck gehalten werden kann.When the pressure in the system drops, the control flap opens, so that from Fan fresh air can also be sucked in. According to the fresh air mixture the amount of exhaust gas removed from the system drops so far that the gas formation can be maintained in the reactor and post-combustion chamber overpressure.
Durch die Luftzumischung bleibt die vom Ventilator geförderte Gasmenge annähernd konstant. Darüberhinaus ergibt sich eine aus sicherheitstechnischen Gründen eventuell geforderte zweite, von der ersten unabhängig wirkende Regelmöglichkeit, um den zur Vermeidung von Lufteintritten erforderlichen Überdruck im Reaktor aufrecht zu erhalten. Dazu ist in Strömungsrichtung hinter der Luftzumischklappe eine kontinuierliche Mengenmessung, beispielsweise mit einer Meßblende, vorgesehen. Das Signal der Meßblende wirkt auf einen zweiten Frischluftstutzen mit Regelklappen in der Abgasleitung vor dem Ventilator.By adding air, the amount of gas delivered by the fan remains almost constant. In addition, there is one for safety reasons any required second control option that works independently of the first, to maintain the overpressure in the reactor required to avoid air ingress to obtain. For this purpose, there is a continuous flow in the direction of flow behind the air mixing flap Quantity measurement, for example with a measuring orifice, is provided. The signal from the orifice plate acts on a second fresh air connection with control flaps in the exhaust pipe the fan.
Bei einem Druckrückgang im Reaktor, gleich aus welchem Grunde (Undichtigkeit oder verminderte Gasbildung) strömt eine geringere Gasmenge von der Nachbrennkammer auf den Ventilator zu, da die Intensität der Strömung vom Druckunterschied zwischen Reaktorraum und Ventilatoransaugrohr bestimmt wird. Die geringere Gasmenge verändert das Signal des Durchflußmeßgerätes, das daraufhin ein öffnen der zugehörigen Luftzumischklappe bewirkt. Die nun einströmende Mischluftmenge wird durch Durchflußmeßgerät und Klappe so geregelt, daß insgesamt die ursprüngliche Gasmenge den Ventilator und die Meßstrecke durchströmt. Die Luftzumischung führt zu einer geringeren Abgasnahme aus dem System Reaktor-Nachverbrennungskammer, so daß hier auch bei geringerer Gasbildung oder Undichtigkeiten die erforderlichen Überdrücke gehalten und Lufteintritte ausgeschlossen werden.In the event of a pressure drop in the reactor, for whatever reason (leakage or reduced gas formation), a smaller amount of gas flows from the afterburning chamber towards the fan because the intensity of the flow depends on the pressure difference between Reactor space and ventilator intake pipe is determined. The lower amount of gas changed the signal of the flow meter, which then opens the associated air proportioning flap causes. The amount of mixed air now flowing in is measured by the flow meter and flap regulated so that the total of the original amount of gas passes through the fan and the measuring section flows through. The admixture of air leads to less exhaust gas being taken out of the system Reactor post-combustion chamber, so that here even with less gas formation or Leaks kept the required overpressures and air ingress excluded will.
Der verfahrenswesentliche Überdruck im System kann somit bei Verwendung eines Abgasventilators sowohl durch direkte Druckmessung als auch durch Volumenstrommessung im Abgas bei einer geregelten Luftzumischung eingestellt werden. Beide Regelmöglichkeiten können sowohl allein als auch zusammmen unabhängig voneinander oder zusammenwirkend eingesetzt werden.The overpressure in the system, which is essential to the process, can thus be reduced when using of an exhaust fan both by direct pressure measurement and by volume flow measurement can be set in the exhaust gas with a regulated air admixture. Both control options can be used alone or together, independently of each other or cooperatively can be used.
Bei gleichzeitiger Verwendung beider Regelungen ist eine Kopplung zweckmäßig, bei der beispielsweise zunächst die von der direkten Druckmessung im System angesteuerte Luftbeimischklappe den Überdruck im System regelt. Die zweite Regelung über die Volumenstrommessung greift dann ein, wenn die erste außer Funktion ist oder aus anderen Gründen nicht imstande ist, den Druck aufrecht zu erhalten. Hierbei wirkt die zweite Regelung als zusätzliche Sicherheitseinrichtung. Sie kann bei Eingriff Störmeldung geben oder Sicherheitsabschaltung veranlassen.If both controls are used at the same time, there is a coupling expedient, in which, for example, the first of the direct pressure measurement in System controlled air mixing flap regulates the overpressure in the system. The second Regulation via the volume flow measurement intervenes when the first one is out of order is unable or otherwise unable to maintain pressure. The second control acts as an additional safety device. she can In the event of intervention, issue a fault message or initiate a safety shutdown.
Das beschriebene Verfahren eignet sich auch für die rückstandslose Verdampfung oder Vergasung von Stoffen ohne festbleibende Bestandteile, zusätzliche auch für die Wärmebehandlung von stückigem Gut und Schüttstoffen in inerter Atmosphäre, beispielsweise für Sintervorgange oder für die Wärmebehandlung von Metallteilen.The method described is also suitable for the residue-free Evaporation or gasification of substances without solid constituents, additional also for the heat treatment of lumpy goods and bulk materials in an inert atmosphere, for example for sintering processes or for the heat treatment of metal parts.
Bei stark schwankendem Gehalt des Aufgabegutes an vergas- oder verdampfbaren Anteilen ist es wirtschaftlich, die Luftzufuhr zur Nachverbrennungskammer dem vom Gehalt an verbrennbaren, im Reaktorabgas bestimmten Bedarf anzupassen. Dazu ist eine Meßsonde geeigent, die in der Abgasleitung zwischen der Nachverbrennungskammer angeordnet ist und den Sauerstoffgehalt der Abgase bestimmt.In the case of a strongly fluctuating content of gasifiable or vaporizable material in the feed Proportions, it is economical to supply the air to the post-combustion chamber from the Adjust content of combustible, specific needs in the reactor exhaust. Is to a measuring probe suitable, which is in the exhaust pipe between the afterburning chamber is arranged and determines the oxygen content of the exhaust gases.
Sie steuert eine Regeleinrichtung im Luftzuführungssystem zur Nachverbrennungskammer, so daß der Sauerstoffgehalt im Abgas konstant bleibt. Diese Regeleung gewährleistet, daß die verbrennlichen Anteile im Reaktorgas mit Sicherheit ausreichend Luftsauerstoff für den Ausbrand erhalten.It controls a control device in the air supply system Post-combustion chamber, so that the oxygen content in the exhaust gas remains constant. This regulation ensures that the combustible components in the reactor gas are sure to have sufficient atmospheric oxygen received for the burnout.
Die vorliegende Erfindung betrifft aber auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei eine solche Vorrichtung die Aufgabe lösen soll, in einfacher Weise eine Trennung von verdampf- oder vergasbaren Verunreinigungen von Recycling-Materialien durchzuführen. Die Vorrichtung soll in einfacher Weise die kontinuierliche Zu- und Abführung der Recycling-Materialien gewährleisten. Schließlich soll die Vorrichtung so aufgebaut sein, daß keine unkontrollierten Zündungen oder Verpuffungen von entgasten Stoffen entstehen.The present invention also relates to a device for Implementation of the method, whereby such a device is intended to solve the problem a simple separation of evaporable or gasifiable impurities of recycled materials. The device is designed to be simple ensure the continuous supply and removal of recycling materials. In the end the device should be constructed so that no uncontrolled ignitions or Deflagration of degassed substances occurs.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Reaktor aus einer Drehtrommel besteht, die mit einem mit dem Außenmantel fest verbundenen und umlaufenden Kernrohr zur Rückführung der Gase, einem mit dem Trommelmantel fest verbundenen Endgehäuse, einem Umwälzventilator und einer durch Federdruck in Achsrichtung gegen eine ringförmige Dichtfläche am Trommelkopf angepreßten Stirnplatte ausgerüstet ist, wobei sich der Antrieb des Umwälzventilators außen am Endgehäuse abstützt und mit der Trommel umläuft. Durch die umlaufende Trommel kann in einfacher Weise das Recycling-Material durch die Vorrichtung durchgeführt werden, wobei über das Kernrohr in Verbindung mit dem Umwälzventilator sowie der Drehtrommel eine gute Durchmengung des Recycling-Materials stattfindet, bei der die gas- oder dampfförmigen, an dem Recycling-Material sitzenden Substanzen in den Gasstrom überführt werden können. Darüberhinaus bietet die Anlage durch die Abdichtungen die Gewähr, daß kein Sauerstoff in die Reaktorkammer gelangen kann.This is achieved according to the invention in that the reactor consists of a There is a rotating drum, which is connected to the outer jacket with a rotating drum Core tube for the return of the gases, one firmly connected to the drum shell Back housing, a circulation fan and one by spring pressure in the axial direction equipped with an annular sealing surface on the drum head pressed-on end plate is, wherein the drive of the circulation fan is supported on the outside of the end housing and rotates with the drum. The rotating drum can easily do this Recycled material can be passed through the device, taking over the core tube In connection with the circulation fan and the rotating drum, good mixing of the recycling material takes place, in which the gaseous or vaporous, at which Recycled material sedentary substances can be transferred into the gas flow. In addition, thanks to the seals, the system guarantees that no oxygen can get into the reactor chamber.
Besonders günstig ist es, wenn das Endgehäuse eine Schleuse aufweist, in der das gereinigte Recycling-Material ohne Eindringen von Sauerstoff in den Reaktorraum entfernbar ist, da hierdurch in einfacher Weise der kontinuierliche Betrieb der Vorrichtung gewährleistet ist.It is particularly favorable if the end housing has a sluice, in which the cleaned recycled material without the ingress of oxygen into the reactor room can be removed, as this enables the continuous operation of the Device is guaranteed.
Günstigerweise weist der Reaktor zum Transport des Recycling-Materials Förderschaufeln auf, da diese gewährleisten, daß das Recycling-Material durch die Reaktortrommel gefördert wird, wobei darüberhinaus eine gute Durchmengung des Recycling-Materials gegeben ist, wodurch diese einfach von den Verunreinigungen befreit werden können.The reactor favorably points to the transport of the recycling material Conveyor blades on, as these ensure that the recycled material through the Reactor drum is promoted, in addition, a good mixing of the recycling material is given, whereby these can easily be freed from the impurities.
Empfehlenswerterweise ist der zweiten Kammer eine Wärmewiedergewinnungsvorrichtung und/oder Entstaubungsvorrichtung nachgeschaltet, damit diese nur einen geringen Energieverbrauch aufweist und darüberhinaus saubere Abgase erzeugt.It is advisable to have a heat recovery device in the second chamber and / or dedusting device connected downstream, so that these only a small Has energy consumption and also generates clean exhaust gases.
Der Ablauf des Verfahrens und die erfindungsgemäße Ausbildung wird im folgenden in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt. Das zu behandelnde Recycling-Material wird über eine Materialaufgabe 1, einem Förderer 2, über einen Bunker 3 kontinuierlich einem Dosierförderer 4 zugeführt. Es gelangt von hier aus in den Reaktor, der als Drehtrommel 6 mit Abdichtungen am Einlauf und einer Materialschleuse am Auslauf 8, sowie einer Beheizungseinrichtung 5, einem Umwälzventilator 9 und einem mit dem Außenmantel fest verbundenen Innenrohr 7 besteht. Der Abgasaustritt befindet sich zusammen mit der Beheizungseinrichtung und der Materialzuführung in der feststehenden, gegen die Umlauftrommel abgedichteten Stirnplatte 22.The sequence of the method and the training according to the invention is Shown below in an embodiment in the drawing. That to be treated Recycled material is via a material feed 1, a conveyor 2, via a Bunker 3 is continuously fed to a metering conveyor 4. It comes from here into the reactor, which acts as a rotating drum 6 with seals at the inlet and a material lock at the outlet 8, as well as a heating device 5, a circulation fan 9 and an inner tube 7 firmly connected to the outer jacket. The exhaust outlet is located together with the heating device and the material feed in the stationary end plate 22 sealed against the rotating drum.
Das zu behandelnde Recycling-Material durchläuft die Trommel 7 kontinuierlich und verläßt sie über eine Materialschleuse, beispielsweise einer Klappe, die bei jedem Umlauf einmal geöffnet wird.The recycling material to be treated passes through the drum 7 continuously and leaves it via a material lock, for example a flap, which is at is opened once every cycle.
Der einschließlich Antrieb mit der Trommel umlaufende Umwälzventilator 9 zieht durch das Kernrohr 7 frische Brennerabgase und rückströmende Abgase an. Er drückt das Gasgemisch dann im Ringspalt zwischen Trommelmantel und Kernrohr an dem sich bewegenden, zu behandelnden Recycling-Material vorbei. Das Gas umspült durch die Umwälzung das Gut mehrfach und reichert sich dabei mit abgedampften bzw. vergasten, eventuell brennbaren Substanzen an.The circulating fan including the drive with the drum 9 attracts fresh burner exhaust gases and backflowing exhaust gases through the core tube 7. It then presses the gas mixture into the annular gap between the drum shell and the core tube the moving recycled material to be treated. The gas washes around through the agitation, the good several times and enriches itself with evaporated resp. gasified, possibly combustible substances.
Ein Teilstrom der Umwälzgase wird abgezweigt und der Nachverbrennungskammer 11 zugeführt. In der Nachverbrennungskammer tritt zusätzlich über einen Ventilator 10 Luft ein, um so eine kontrollierte Verbrennung der brennbaren Anteile zu ermöglichen.A partial flow of the circulating gases is diverted to the post-combustion chamber 11 supplied. In the post-combustion chamber there is also a fan 10 air in order to enable a controlled combustion of the combustible parts.
Die Verbrennungsluftmenge wird geregelt über eine Sauerstoff-Meßsonde 19 und eine Regelklappe 20.The amount of combustion air is regulated by an oxygen measuring probe 19 and a regulating flap 20.
Die Zündung des Gasgemisches oder die Erhitzung der Abgase auf die erforderlichen Temperaturen für den Fall, daß brennbare Substanzen im Gas nicht enthalten sind, erfolgt über einen oder mehrere Stützbrenner.The ignition of the gas mixture or the heating of the exhaust gases to the required temperatures in the event that flammable substances in the gas are not are included, takes place via one or more auxiliary burners.
Die ausgebrannten Gase werden dann von einem Ventilator 13 angesaugt. In der Verbindungsleitung zwischen Nachbrennkammer und Ventilator können zusätzlich Wärmeaustauscher 12 zur Vorwärmung von Verbrennungsluft oder ähnlichem oder Entstaubungsvorrichtungen 14 angeordnet sein.The burnt-out gases are then sucked in by a fan 13. In the connection line between the afterburning chamber and the fan, you can also Heat exchanger 12 for preheating combustion air or the like or dedusting devices 14 be arranged.
Im Abgasleitungssystem ist wenigstens eine Regelklappe 21 vorgesehen, die bei normal arbeitender Anlage eine Voreinstellung der Druckverhältnisse (überdruck in der Trommel, evtl.At least one control flap 21 is provided in the exhaust pipe system, the presetting of the pressure ratios (overpressure in the drum, possibly
auch in der Nachverbrennungskammer) ermöglicht.also in the post-combustion chamber).
Der Druck in der Trommel wird über eine Meßsonde 15 gemessen.The pressure in the drum is measured by a measuring probe 15.
Druckänderungen werden von einer Regelklappe 16 in einem mit der Außen luft in Verbindung stehenden Rohrstutzen in der Abgasleitung durch Änderung der Klappenstellung ausgeglichen. Die Klappe öffnet bei sinkendem Trommeldruck; sie gestattet damit eine verstärkte Luftansaugung. Die Abgasabsaugung wird dadurch vermindert.Pressure changes are controlled by a control valve 16 in one with the outside air connecting pipe socket in the exhaust pipe by changing the Flap position balanced. The flap opens when the drum pressure drops; she thus allows increased air intake. The exhaust gas extraction is thereby reduced.
Eine zusätzliche Druckregelung, die als Sicherheitseinrichtung zur vorher beschriebenen geschaltet werden kann, besteht aus der in diesem Fall hinter dem Ventilator gezeichneten' Durchflußmeßeinrichtung 17 und einer Regelklappe 18, die ebenfalls in einem Außenluftstutzen der Abgasleitung angebracht ist. Auch diese Klappe öffnet fallendem Druck und damit abnehmenden Abgasvolumenstrom, der dann bei geöffneter Klappe durch angesaugte Frischluft ergänzt wird.An additional pressure control, which is used as a safety device previously described consists of the in this case behind the fan drawn 'flow measuring device 17 and a control flap 18, which is also attached to an outside air socket in the exhaust pipe. These too Flap opens with falling pressure and thus decreasing exhaust gas volume flow, which then is supplemented with fresh air drawn in when the flap is open.
Es sei hier noch nachgetragen, daß das in der Reaktorkammer befindliche Gasgemisch frei von Sauerstoff ist. Bei einem Anfahren der Einrichtung wird, bevor das Recycling-Material eingeführt wird, durch die Beheizungseinrichtung in der Reaktorkammer ein inertes, nicht brennbares Gas erzeugt. Sollte durch einen Zwischenfall ein Ausfall der Anlage stattfinden, so kann über die zweite Brennkammer 11 inertes Gas in die Reaktorkammer geführt werden, um so das Eindringen von Luft zu verhindern.It should be added here that what is in the reactor chamber Gas mixture is free of oxygen. When starting up the facility is before the recycling material is introduced through the heating device in the reactor chamber an inert, non-flammable gas is generated. Should a failure occur due to an incident the system take place, so can inert gas through the second combustion chamber 11 in the Reactor chamber are guided in order to prevent the ingress of air.
Wie bereits erwähnt, ist in der Zeichnung nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung dargestellt. Diese ist nicht darauf beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und Verbesserungen möglich. So kann beispielsweise die drehbare Trommel Fördervorrichtungen aufweisen, um so das Recycling-Material besser durch die Trommel führen zu können.As mentioned earlier, there is only one example in the drawing Realization of the invention shown. This is not limited to that, rather Many changes and improvements are still possible. For example the rotatable drum have conveyors so as to collect the recycled material to be able to guide them better through the drum.
Bezugszeichenliste 1 Material aufgabe 2 Förderer 3 Bunker 4 Dosierförderer 5 Beheizungseinrichtung 6 Drehtrommel 7 Innenrohr 8 Auslauf 9 Umwälzventilator 10 Ventilator 11 Nachverbrennungskammer 12 Rekuperator 13 Ventilator 14 Entstaubungsvorrichtung 15 Meßsonde 16 Regelklappe 17 Durchflußmeßeinrichtung 18 Regelklappe 19 Sauerstoff-Meßsonde 20 Regelklappe 21 Regelklappe 22 Stirnplatte LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 material task 2 conveyor 3 bunker 4 metering conveyor 5 Heating device 6 Rotary drum 7 Inner pipe 8 Outlet 9 Circulation fan 10 Fan 11 post-combustion chamber 12 recuperator 13 fan 14 dedusting device 15 Measuring probe 16 Control flap 17 Flow measuring device 18 Control flap 19 Oxygen measuring probe 20 Control flap 21 Control flap 22 Front plate
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813122395 DE3122395A1 (en) | 1981-06-05 | 1981-06-05 | Process and apparatus for separating evaporatable and/or gasifiable and/or combustible substances from recycling materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813122395 DE3122395A1 (en) | 1981-06-05 | 1981-06-05 | Process and apparatus for separating evaporatable and/or gasifiable and/or combustible substances from recycling materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3122395A1 true DE3122395A1 (en) | 1983-01-05 |
Family
ID=6134028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813122395 Withdrawn DE3122395A1 (en) | 1981-06-05 | 1981-06-05 | Process and apparatus for separating evaporatable and/or gasifiable and/or combustible substances from recycling materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3122395A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0155022A1 (en) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Ecotechniek B.V. | Process and apparatus for cleansing soil polluted with toxic substances |
| EP0170862A1 (en) * | 1984-07-26 | 1986-02-12 | Ruhrkohle Aktiengesellschaft | Process and plant for rendering industrially used plots of land with contaminated soil reusable |
| DE3503069A1 (en) * | 1985-01-30 | 1986-07-31 | Environment Protection Engineers Ltd., Southfield, Mich. | Indirectly heated rotating-drum reactor, the use thereof and pyrolysis process |
| WO1990000700A1 (en) * | 1988-07-15 | 1990-01-25 | Asea Brown Boveri Aktiengesellschaft | Process for depolluting an appliance |
| EP0360052A1 (en) * | 1988-09-05 | 1990-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Pyrolysis reactor for the thermal disposal of waste |
-
1981
- 1981-06-05 DE DE19813122395 patent/DE3122395A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |