DE3138128C2

DE3138128C2 -

Info

Publication number: DE3138128C2
Application number: DE3138128A
Authority: DE
Inventors: Francois Ecully Fr Audibert; Pierre Caluire Fr Trambouze; Hugo Van Oytier Saint Oblas Fr Landeghem
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1980-09-29
Filing date: 1981-09-25
Publication date: 1989-07-06
Also published as: IT8124156A0; FR2490992B1; US4384151A; IT1138633B; DE3138128A1; GB2084182A; GB2084182B; FR2490992A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Umwandlung von Altreifen in flüssige und gasförmige Stoffe, durch Erhitzen in Gegenwart eines Kohlenwasserstofföls.

Die Umwandlung gebrauchter Reifen ist ein Problem geworden, weil die gebräuchlichste Entfernung das Abladen auf die Müllkippe oder in gewissen Fällen die Verbrennung an der offenen Luft ist, was beträchtliche Mengen von Kohlenstoff oder gasförmigen Verunreinigungen in die Atmosphäre freisetzt. Andere Verwendungen waren ins Auge gefaßt worden, aber sie können, einzeln für sich oder gemeinsam, die enorme Menge von weggeworfenen Reifen nicht aufnehmen. Das Problem wird auch ernster, da die Zahl der weggeworfenen Reifen in der Welt kontinuierlich zunimmt und zur Zeit mehrere Hundert Millionen Stück pro Jahr beträgt.

Eine bekannte Umwandlungstechnik ist die Pyrolyse. Diese wird bei besonders erhöhter Temperatur durchgeführt und ihre relative Komplexität erfordert die Wahl einer beträchtlichen Kapazität der Einheit, die schwer vereinbar ist mit dem begrenzten Angebot pro Gebiet aus Gründen der Kosten des Sammelns und Transportierens.

Eine andere bekannte Technik besteht darin, die Reifen in mehr oder weniger große Stücke zu zerschneiden, diese Stücke in einem schweren Öl bei einer Temperatur von ungefähr 300 bis 500°C zu erhitzen und die gebildeten Produkte zu sammeln. Das Zerschneiden der Reifen stellt allein einen beträchtlichen Teil der Kosten des Verfahrens dar, besonders wenn es sich um Reifen mit metallischen Rippen oder um Reifen großer Ausmaße handelt.

Die Behandlung ganzer Reifen nach einer Eintauchmethode erfordert die Verwendung einer beträchtlichen Menge von Öl, die etwa das 8- bis 10-fache des Gewichts der Reifen darstellt. Die Verwendung einer solchen Ölmenge bringt ernste Schwierigkeiten mit sich: Verzögerung der Inbetriebnahme der Anlage, Aufwenden von Energie um das Öl auf die Reaktionstemperatur zu bringen, insbesondere bei diskontinuierlich betriebenen Anlagen, die sich weniger leicht zur Wiedergewinnung der Wärmeenergie eignen als kontinuierliche Anlagen.

Eine andere Schwierigkeit bietet die Bildung von Schäumen in dem Apparat, in dem man die Reifen erhitzt, Schäume, die es erforderlich machen, langsam zu arbeiten, wenn man ein Verstopfen des Apparats vermeiden will. Aber dann fördert die Dauer der Behandlung bei erhöhter Temperatur zu sehr das Cracken und die Bildung von Gas zum Nachteil flüssiger Brennstoffe.

Die Verfahren und Vorrichtungen des Standes der Technik besitzen somit die Nachteile hohen Energieverbrauchs, hoher Störanfälligkeit, unzureichender Möglichkeit der Steuerung der entstehenden Produkte, hohen Aufwand zur Aufbereitung der zu behandelnden Reifen und unzureichende Durchsatzkapazität.

Demgegenüber liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur thermischen Umwandlung von Altreifen in flüssige und gasförmige Stoffe, durch Erhitzen in Gegenwart eines Kohlenwasserstofföls, zu liefern, das kostengünstiger arbeitet als die bisherigen Verfahren, geeignet ist zur dezentralen Anwendung in örtlichen Anlagen, welches weniger störanfällig und energieintensiv ist und eine Steuerung der Art des Materialausstoßes, flüssiger und/oder gasförmiger Effluente, gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß die Altreifen mit dem Öl gemäß der Rieseltechnik behandelt werden.

Besondere Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet,
daß die Umlaufrate des Öles zwischen 10 und 100 m³/h pro Tonne Altreifen ist,
daß die Umlaufrate des Öles zwischen 5 und 50 m³/h pro Tonne Altreifen ist,
daß man 1,5 bis 4 Gewichtsteile Öl (Ergänzung und Rückführung) pro Gewichtsteil Altreifen verwendet zum Aufspritzen auf die Altreifen und
daß ein Teil des gesammelten Öles nach der Berieselung der Altreifen rezyklisiert wird und ein anderer Teil als Verfahrensprodukte entnommen wird.

Weitere besondere Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet,
daß die im Laufe des Erhitzens gebildeten Dämpfe kondensiert werden und daß wenigstens ein Teil des Kondensats dem entnommenen Öl zugemischt wird,
daß die Reifen in einem Kippwagen angeordnet werden, dessen Seitenwände den Durchgang des Öls erlauben,
daß man in einem Gehäuse arbeitet, das an seinem oberen Teil und mindestens einem Teil der Seitenwände mit Spritzdüsen versehen ist und im unteren Teil ein Sammelreservoir umfaßt,
und daß Pumpvorrichtungen vorgesehen sind zum Hochpumpen der gesammelten Flüssigkeit zu den Spritzvorrichtungen,
und daß die Reifen als Ganzes zerkleinert behandelt werden.

Beansprucht wird weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Umhüllung mit abgeschrägten unteren Teil, der zu einem Sammelreservoir reicht sowie einen Rollweg zur Einführung eines Kippwagens ins Innere der Umhüllung durch Passieren eines abdichtbaren Tores umfaßt.

Besondere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind dadurch gekennzeichnet, daß der Kippwagen Seitenwände besitzt, die den Durchgang des Rieselöles erlauben, aber die Reifen zurückhalten, wobei die Wände vorzugsweise aus einem Gitter bestehen, und daß ein oder mehrere Sprührohre auf den Standort der Reifen gerichtet und im oberen Teil und/oder auf den Seiten der Umhüllung angebracht sind.

Die Erfindung schlägt somit eine Durchführungsmethode vor, die weniger teuer ist als die vorhergehenden, geeigneter zur Durchführung in örtlichen Stufen und welche die obigen Schwierigkeiten reduziert oder unterdrückt, insbesondere das Zerschneiden der Reifen, die Ansammlung von Schäumen und die Notwendigkeit der Etablierung eines großen Sammelnetzwerkes.

Gemäß dem Verfahren der Erfindung werden die Reifen in ganzem Zustand behandelt, bei einer bevorzugten Durchführungsweise der Erfindung oder im Zustand großer Stücke, mit einem schweren Öl, das auf sie rieselt, also ohne Eintauchen in ein Bad des genannten Öles.

Diese Technik hat mehrere Vorteile:

- die Investitionskosten sind reduziert durch die Möglichkeit des Weglassens des Zerschneidens,
- die Verwendung einer weniger großen Ölmenge, mit resultierendem geringerem Verbrauch an thermischer Energie,
- größere Zersetzungsgeschwindigkeit des Gummis, wobei das Rieseln den Übergang fest-flüssig verbessert,
- Unterdrückung der auf die Ansammlung von Schäumen zurückzuführenden Schwierigkeiten aufgrund des relativ geringeren Volumens der flüssigen Phase.

Die Erfindung wird erläutert durch die beigefügte Figur:

Die Anlage umfaßt eine Umhüllung 1, deren unterer Teil 2 abgeschrägt ist und zu einem Sammelreservoir 3 reicht. Ein Rollweg 4 erlaubt das Einführen eines Kippwagens 5 ins Innere der Umhüllung, durch Passieren eines dichten Tores 6. Der Kippwagen hat Seitenwände, die den Durchgang des Rieselöles erlauben aber die Reifen 7 zurückhalten, wobei diese Wände vorzugsweise aus einem Gitter bestehen.

Ein oder mehrere Sprührohre wie das Rohr 8 sind im oberen Teil und/oder auf den Seiten der Umhüllung 1 abgebracht; sie sind auf den Standort der Reifen gerichtet.

Die Funktionsweise ist die folgende:

- nachdem der Kippwagen, beladen mit Altreifen, an seinen Platz gebracht ist, schaltet man die Pumpe 9 an, die das im Sammelreservoir 3 enthaltene Öl ansaugt und es über den Erhitzer 10 zum Sprührohr 8 schickt, durch die Leitung 11. Frisches Öl kann durch Leitung 12 zugegeben werden. Das Öl wird auf die Reifen gesprüht, rieselt frei über diese letzteren, und sammelt sich im Reservoir 3, um von neuem durch die Pumpe 9 aufgenommen zu werden. Wenn die Reifen ihre Zersetzungstemperatur erreicht haben, ungefähr 350 bis 500°C, destillieren flüchtige Zersetzungsprodukte durch die Rohrleitung 19. Sie werden im Kühler 13 kondensiert und in das Gefäß 14 geschickt. Die Gase entweichen durch Rohrleitung 15 und die flüssige Phase kann durch Leitung 16 entnommen werden und/oder ganz oder teilweise durch Leitung 17 rezyklisiert werden.

Die Auflösung und/oder Zersetzung der Reifen ist begleitet von der Produktion von Öl. Man entnimmt also einen Teil des im Umlauf befindlichen Öls durch die Rohrleitung 18. Es kann vorteilhaft sein, das Öl von Rohrleitung 18 mittels eines Teiles der kondensierten Phase der Leitung 16 zu verdünnen (vorzugsweise nachdem man die Fraktion, die hauptsächlich im Benzinbereich siedet, abgezogen hat). Das entnommene Öl stellt eines der Verfahrensprodukte dar. Es kann also als Brennstoff in einem Kessel oder zu einem anderen Zweck verwendet werden. Ein Teil des Öls kann jedoch aufbewahrt werden, um dem frischen Öl bei einer folgenden Durchführung zugefügt zu werden.

Wenn die Durchführung beendet ist, zieht man den Kippwagen, der die nicht zersetzlichen Rippen der Reifen enthält, wieder zurück, und man führt von neuem eine Ladung Altreifen ein, unter Beachtung der erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen.

Zum Durchführen kann man zum Beispiel 1 bis 8 Gewichtsteile Öl pro Gewichtsteil Reifen verwenden, aber vorzugsweise 1,5 bis 5 Gewichtsteile Öl pro Gewichtsteil Reifen; dieses geringere Verhältnis stellt einen der Vorteile des Verfahrens dar, nur mit ganzen Reifen gegeben. Man kann üblicherweise 8 bis 10 Gewichtsteile Öl pro Gewichtsteil Reifen verwenden, zur Durchführung eines Eintauchbades gemäß bekannter Technik.

Man hat gefunden, daß die Umlaufrate des Öls eine merkliche Rolle im Verfahren spielt. Man bevorzugt Umlaufraten von 5 bis 100 m³/h, (vorzugsweise 10 bis 50 m³/h) pro Tonne Reifen. Geringere Umlaufraten haben Unregelmäßigkeiten in der Behandlung zur Folge und das Ablagern von Kohle in den Wärmeaustauschern, wohingegen übermäßige Umlaufraten sich bemerkbar machen durch die zunehmenden Betriebskosten und durch die schnellere Abnutzung der Anlage, ohne zusätzlichen Vorteil für die Behandlung selbst.

Das Öl kann von irgendeiner Kohlenwasserstoffart sein, vorausgesetzt, es bleibt bei der Arbeitstemperatur flüssig.

Jedes Kohlenwasserstofföl gemäß bisherigen Techniken kann geeignet sein, obgleich man Ölen den Vorzug gibt, die wenigstens 20% aromatische oder naphthenische Kohlenwasserstoffe enthalten.

Obwohl man Kippwagen bevorzugt aufgrund ihrer Eignung zur Verwendung, kann man jede verschiedene Art von Beschickung und Entladung verwenden, zum Beispiel einen Transport durch die Luft, was eine Beladung in loser Form umfaßt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht begrenzt bezüglich der Behandlung einer bestimmten Reifenart.

Die in den Ansprüchen nicht genannten Verfahrensbedingungen sind frei wählbar, wobei die Verfahrensbedingungen gewöhnlich die bei bisheriger Technik vorgeschlagenen sind.

Beispiel:

Man ordnet die ganzen, zu behandelnden Reifen an in einem von einem Kippwagen getragenen Korb und führt das ganze in einen Ofen ein. Man stellt eine inerte Atmosphäre her (Stickstoff oder Wasserdampf) und bringt ein Kohlenwasserstofföl mit aromatischem Charakter in Umlauf, das die zum Abbau der Reifen erforderliche Wärme beiträgt. Die Ölmenge ist 25 m³/h und pro Tonne Reifen. Die Temperatur ist 390°C. Man läßt die flüchtigen Produkte destillieren und kondensiert Benzin und schwere Destillate. Wenn die Durchführung beendet ist, läßt man das Umlauföl abkühlen und verdünnt es mit den kondensierten Fraktionen mit Ausnahme des Benzins.

Die Eigenschaften des erzeugten brennbaren Öls sind unten angegeben:

Claims

1. Verfahren zur thermischen Umwandlung von Altreifen in flüssige und gasförmige Stoffe, durch Erhitzen in Gegenwart eines Kohlenwasserstofföls, dadurch gekennzeichnet, daß die Altreifen mit dem Öl gemäß der Riesel- Technik behandelt werden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufrate des Öles zwischen 5 und 100 m³/h pro Tonne Altreifen ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufrate des Öles zwischen 10 und 50 m³/h pro Tonne Altreifen ist.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man 1,5 bis 4 Gewichtsteile Öl (Ergänzung und Rückführung) pro Gewichtsteil Altreifen verwendet zum Aufspritzen auf die Altreifen.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des gesammtelten Öles nach der Berieselung der Altreifen rezyklisiert wird und ein anderer Teil als Verfahrensprodukte entnommen wird.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im Laufe des Erhitzens gebildeten Dämpfe kondensiert werden und daß wenigstens ein Teil des Kondensats dem entnommenen Öl zugemischt wird.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reifen in einem Kippwagen angeordnet werden, dessen Seitenwände den Durchgang des Öls erlauben.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem Gehäuse arbeitet, das an seinem oberen Teil und mindestens einem Teil der Seitenwände mit Spritzdüsen versehen ist und im unteren Teil ein Sammelreservoir umfaßt, und daß Pumpvorrichtungen vorgesehen sind zum Hochpumpen der gesammelten Flüssigkeit zu den Spritzvorrichtungen.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reifen als Ganzes unzerkleinert behandelt werden.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Umhüllung (1) mit abgeschrägtem unteren Teil (2), der zu einem Sammelreservoir (3) reicht sowie einen Rollweg (4) zur Einführung eines Kippwagens (5) ins Innere der Umhüllung durch Passieren eines abdichtbaren Tores (6) umfaßt.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippwagen (5) Seitenwände besitzt, die den Durchgang des Rieselöles erlauben, aber die Reifen (7) zurückhalten, wobei die Wände vorzugsweise aus einem Gitter bestehen.

12. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Sprührohre, wie das Rohr (8), die auf den Standort der Reifen gerichtet sind, im oberen Teil und/oder auf den Seiten der Umhüllung (1) angebracht sind.