DE3419870A1 - Process for thermally degassing organic materials and arrangement for carrying out the process - Google Patents

Process for thermally degassing organic materials and arrangement for carrying out the process

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Abstract

A process for thermally degassing organic materials using a tunnel oven operated in an open sequence takes place in three successive process sections. To this end, the tunnel oven comprises a raw materials airlock, a degassing reactor and a product airlock. The raw materials airlock serves for preheating the material in the first inert process step, whereas in the second process step subsequent thereto elevated heating for the degassing reaction takes place in the degassing reactor. The third process step in the product airlock provides for a cooling of the degassed material.

Description

Verfahren zur thermischen Entgasung organischer Ma-Process for thermal degassing of organic matter

terialien sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Entgasung organischer Materialien, insbesondere zur Entgasung von Altfilmmaterial. Außerdem befaßt sich die Erfindung mit einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.materials and arrangement for carrying out the method The invention relates to a method for thermal degassing of organic materials, in particular for degassing old film material. The invention is also concerned with one Order to carry out the procedure.

Es besteht schon seit langem ein erhebliches Interesse an der thermischen Entgasung von organischem Material, insbesondere auch solches, das ganz oder teilweise aus Kohlenwasserstoff-Verbindungen besteht.There has long been considerable interest in thermal Degassing of organic material, in particular that wholly or partially consists of hydrocarbon compounds.

Durch die Erfindung sollen die bekannten Verfahren und Anordnungen verbessert werden, was durch die Merkmale des Anspruchs 1 erfolgt.The invention is intended to provide the known methods and arrangements be improved, which is done by the features of claim 1.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend erläutert. Als verfahrenstechnische Einrichtung wird ein direkt und indirekt beheizter Rohrreaktor vorgesehen, der in drei verfahrenstechnische Abschnitte aufgeteilt ist.With reference to the drawing, the invention will be described below explained. A directly and indirectly heated one is used as the process equipment Provided tubular reactor, which is divided into three procedural sections.

Diese Abschnitte sind im einzelnen: eine Rohstoffschleuse 1 (Input) , ein Entgasungsreaktor 2 und eine Produktschleuse 3 (Output).These sections are in detail: A raw material lock 1 (input) , a degassing reactor 2 and a product lock 3 (output).

Für den Materialtransport sind Wagen 4 vorgesehen, die innerhalb der Anlage auf Schienen geführt werden. Der Antrieb erfolgt z.B. über von außen motorisch angetriebene Zahnräder und Zahnstangen an den Materialwagen 4.Carriages 4 are provided for the transport of materials, which are within the System can be guided on rails. The drive takes place e.g. via an external motor driven gears and racks on the material carriage 4.

Die äußeren Verschlüsse der Schleusen 1,3 und die Unterteilung in drei verfahrenstechnische Abschnitte werden durch Verschlußelemente 5,6,7 und 8 gewährleistet, die z.B. als Schieber ausgebildet sind, und die im geöffneten Zustand den vollen Querschnitt des Rohrreaktors freigeben.The outer closures of the locks 1,3 and the subdivision into three procedural sections are made up of closure elements 5,6,7 and 8 guaranteed, which are designed as a slide, for example, and which are in the open state release the full cross-section of the tubular reactor.

Der Rohrreaktor wird mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Feuerungsanlage betrieben, welche sowohl die aus der Reaktion entstehenden Gase aufnimmt und verbrennt als auch das Heizgas für die direkte und indirekte Beheizung der Anlage erzeugt.The tubular reactor is not shown in the drawing with a Firing system operated, which both the gases resulting from the reaction absorbs and burns as well as the heating gas for direct and indirect heating generated by the system.

Der verfahrenstechnische Ablauf läßt sich wie folgt beschreiben: nach dem öffnen des äußeren Schiebers 5 der Rohstoffschleuse 1 und dem Einschub des Materialwagens 4 in die Rohstoff schleuse 1 erfolgt die Inertisierung der Schleusenatmosphäre und eine Aufheizung durch Rauchgas (02-Gehalt kleiner als 3 t) über eine Rohrleitung 9 in einem Temperaturbereich von etwa 300 -500 OC.The procedural sequence can be described as follows: after the opening of the outer slide 5 of the raw material lock 1 and the insertion of the material trolley 4 in the raw material lock 1, the inertization takes place the lock atmosphere and heating by flue gas (O2 content less than 3 t) via a pipeline 9 in a temperature range of about 300-500 OC.

Der Gasstrom aus der Produktschleuse 1 wird über eine Rohrleitung 10 der Feuerungsanlage zugeführt. Gleichzeitig erfolgt die indirekte Aufheizung der Rohstoffschleuse 1 über eine Rohrleitung 11 und den Heizmantel 12 im Temperaturbereich von etwa 500 - 700 OC.The gas flow from the product lock 1 is via a pipeline 10 fed to the furnace. Indirect heating takes place at the same time the raw material lock 1 via a pipe 11 and the heating jacket 12 in the temperature range from about 500 - 700 OC.

Das zur Mantelbeheizung bei dem Heizmantel 12 eingesetzte Rauchgas wird über eine Rohrleitung 13 zu einem nicht dargestellten Abgaskamin geleitet.The flue gas used for heating the jacket in the heating jacket 12 is passed via a pipe 13 to an exhaust gas chimney, not shown.

Parallel zum Betrieb der beiden Schleusen 1 und 3 wird der Reaktor 2 durch die Rohrleitungen 14 und 15 durch Rauchgaszuführung im Temperaturbereich zwischen 300 und 500 OC inertisiert.In parallel to the operation of the two locks 1 and 3, the reactor 2 through the pipes 14 and 15 by supplying flue gas in the temperature range inerted between 300 and 500 OC.

Das durch die Rohrleitungen 14 und 15 zugeführte Rauchgas dient gleichzeitig zur Erzeugung eines Sperrgasschleiers mit dem verfahrenstechnischen Ziel, hohe Temperaturen von den Verschluß elementen 6 und 7 zwischen dem Reaktor 2 und den Schleusen 1 und 3 fern zu halten und gleichzeitig die Kondensatbildung aus dem entstehenden Prozessgas in diesen Bereich zu verhindern.The flue gas supplied through the pipes 14 and 15 serves at the same time to generate a barrier gas curtain with the procedural aim of achieving high temperatures of the closure elements 6 and 7 between the reactor 2 and the locks 1 and 3 to keep away and at the same time the formation of condensation from the resulting Process gas to prevent in this area.

Das für Sperrgasschleier und die Inertisierung des Reaktors 2 eingesetzte Gas wird gemeinsam mit dem entstehenden Prozessgas über die Rohrleitung 16 der Feuerungsanlage zugeführt.The one used for sealing gas curtains and the inerting of reactor 2 Gas is released together with the resulting process gas via the pipeline 16 of the combustion system fed.

Die indirekte Beheizung des Reaktors 2 übernehmen Heizgasströme, die über die Rohrleitungen 17 und 18 in den hier in zwei Abschnitte aufgeteilten Heizmantel 19 eingeleitet werden.The indirect heating of the reactor 2 take over heating gas flows that Via the pipes 17 and 18 in the heating jacket, which is divided into two sections here 19 can be initiated.

Die zur indirekten Beheizung eingesetzten Abgasströme erreichen über die Rohrleitungen 20 und 21 den Abgaskamin.The exhaust gas flows used for indirect heating reach over the pipes 20 and 21 the exhaust chimney.

Unter der Vorraussetzung, daß etwa in der Mitte der Reaktionsstrecke - also in der Mitte des Reaktors 2 -eine Entgasungstemperatur von 5000 C ansteht und in der Rohstoffschleuse 1 mindestens die Temperatur des für die Erzeugung des Sperrgasschleier eingesetzten Rauchgases erreicht ist, wird das Verschlußelement 6 zwischen der Rohstoffschleuse 1 und dem Reaktor 2 geöffnet und der Wagen aus der Rostoffscleusc 1 in den Reaktor 2 eingeschoben.Provided that it is roughly in the middle of the reaction path - So in the middle of the reactor 2 - a degassing temperature of 5000 C is present and in the raw material lock 1 at least the temperature of the for the production of the Barrage gas used smoke gas is reached, the closure element 6 opened between the raw material lock 1 and the reactor 2 and the car out of the Rostoffscleusc 1 pushed into reactor 2.

Nach dem Einschieben des Materialwagens 4 aus der Rohstoffschleuse 1 in den Reaktor 2 und nach dem Schließen des diese beiden Abschnitte trennenden Verschluß elementes 6 wird die Rohstoff schleuse 1 nach Abschalten der Inertisierung und Beheizung über den Heizmantel mit Raumluft über die Rohrleitung 27 gekühlt. Die Warmluft erreicht über die Rohrleitung 13 den Abgaskamin.After the material trolley 4 has been pushed in from the raw material sluice 1 in the reactor 2 and after the closing of the separating these two sections Closure element 6 is the raw material lock 1 after switching off the inerting and heating via the heating jacket with room air cooled via the pipe 27. The hot air reaches the exhaust gas chimney via the pipe 13.

Wenn eine Rohstoffschleusen-Temperatur von etwa 800 C erreicht ist, wird das äußere Verschluß element 5 geöffnet und ein neuer Materialwagen 4 eingeschoben.When a raw material lock temperature of around 800 C is reached, the outer closure element 5 is opened and a new material carriage 4 is inserted.

Zur Aufnahme der Materialwagen 4,in denen die Entgasung des eingefüllten Materials abgeschlossen ist, wird die Produktschleuse 3 in der gleichen Weise, wie voranstehend bei der Rohstoff schleuse 1 beschrieben, über die Rohrleitung 22 inertisiert und auf die Sperrgastemperatur indirekt über den Heizmantel durch die Rohrleitung 24 aufgeheizt. Das Heizgas erreicht durch die Rohrleitung 25 den Abgaskamin, und das zur Inertisierung eingesetzte Gas wird über die Rohrleitung 23 der Feuerungsanlage zugeführt.To accommodate the material carriage 4, in which the degassing of the filled Material is completed, the product lock 3 is in the same way as described above for the raw material sluice 1, rendered inert via the pipeline 22 and to the sealing gas temperature indirectly via the heating jacket through the pipeline 24 heated. The heating gas reaches the exhaust gas chimney through the pipe 25, and the gas used for inerting is via the pipeline 23 of the furnace fed.

Wenn die Sperrgastemperatur erreicht ist, wird das Verschluß element 7 zwischen dem Reaktor 2 und der Produktschleuse 3 geöffnet und der Materialwagen 4 in die Produktschleuse 3 eingeschoben.When the sealing gas temperature is reached, the closure element 7 open between the reactor 2 and the product lock 3 and the material trolley 4 in the Product lock 3 pushed in.

Nach dem Schließen des Verschlußelementes 7 wird die Inertisierung und Beheizung der Produktschleuse 3 beendet und der Heizmantel 31 mit Raumluft zur Kühlung über die Rohrleitung 28 beaufschlagt. Die Warmluft erreicht den Abgaskamin über die Rohrleitung 25.After closing the closure element 7, the inertization and the product lock 3 is heated and the heating jacket 31 is supplied with room air Cooling is applied via the pipeline 28. The warm air reaches the exhaust chimney via the pipeline 25.

Nach Erreichen einer Produktschleusen-Temperatur von etwa 500 C wird das äußere Verschlußelement 8 der Produktschleuse 3 geöffnet und der Materialwagen 4 herausgeschoben.After a product lock temperature of about 500 C is reached the outer closure element 8 of the product lock 3 is opened and the material carriage 4 pushed out.

Bei Störfällen kann der Reaktor 2 mit Raumluft über die Rohleitung 29 und 30 und den Heizmantel 19 gekühlt werden. Die Warmluft gelangt über die Rohrleitungen 20 und 21 in den Abgaskamin.In the event of malfunctions, the reactor 2 can be supplied with room air via the pipeline 29 and 30 and the heating jacket 19 are cooled. The warm air comes through the pipes 20 and 21 in the exhaust chimney.

Die schon angesprochenen Schienen für die Führung der Materialwagen 4 sind im Bereich der Schleusen-Verschlußelemente 6 und 7 natürlich unterbrochen. Damit die Materialwagen 4 bei der Uberwindung dieser Unterbrechung nicht kippen können, besitzt jeder Materialwagen 4 in zweckmäßiger Weise vier Achsen.The already mentioned rails for guiding the material trolleys 4 are of course interrupted in the area of the lock closure elements 6 and 7. So that the material carriage 4 does not tip over when overcoming this interruption can, each material carriage 4 has four axles in an expedient manner.

Claims (7)

Patentansprüche 9 Verfahren zur thermischen Entgasung organischer Materialien, insbesondere zur Entgasung von Altfilmmaterial, gekennzeichnet durch die folgenden drei Verfahrensstufen: a) eine erste inerte Verfahrensstufe zur Vor-Aufheizung des Materials auf eine erste Temperatur, b) eine sich daran anschließende zweite Verfahrensstufe mit einer erhöhten Aufheizung auf eine zweite Temperatur für die Entgasungs-Reaktion, und c) eine sich daran anschließende dritte inerte Verfahrensstufe mit einer Abkühlung auf eine dritte Temperatur, die vorzugsweise gleich der ersten Temperatur ist. Claims 9 method for thermal degassing of organic Materials, in particular for degassing old film material, characterized by the following three process stages: a) a first inert process stage for preheating of the material to a first temperature, b) a subsequent second temperature Process stage with increased heating to a second temperature for the Degassing reaction, and c) a subsequent third inert process stage with cooling to a third temperature, which is preferably equal to the first temperature is. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein im offenen Prozess betriebener Durchlaufofen mit einer Rohstoffkammer (1) für die erste Verfahrensstufe, einem Reaktorraum (2) für die zweite Verfahrensstufe und einer Produktkammer (3) für die dritte Verfahrensstufe für das entgaste Material verwendet wird, und daß der Durchlaufofen mit gasdichten Verschlußelementen (5;8) abgeschlossen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that one in the open Process-operated continuous furnace with a raw material chamber (1) for the first process stage, a reactor space (2) for the second process stage and a product chamber (3) is used for the third process stage for the degassed material, and that the continuous furnace is closed with gas-tight closure elements (5; 8). 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in dem Reaktorraum (2) des Durchlaufofens vorzugsweise durch im wesentlichen indirekte Beheizung in sauerstoffarmer Atmosphäre auf eine Temperatur von bis zu etwa 500 OC aufgeheizt wird, daß an beiden Seiten des Reaktorraumes Sperrgasschleier vorgesehen werden, um eine Kondensatbildung und unzulässig hohe Temperaturen im Bereich der beiden Seiten bzw. Ubergangsstellen des Reaktorraumes (2) zu den benachbarten Kammern zu vermeiden, und daß das bei der Reaktion erzeugte Pyrolysegas kontinuierlich abgeführt und in einer Feuerungsanlage verbrannt wird, deren Verbrennungsgase zur Beheizung des Durchlaufofens und zur Inertiesierung und zur Erzeugung der Sperrgasschleier ausgenutzt werden.3. The method according to claim 2, characterized in that the material in the reactor space (2) of the continuous furnace preferably by essentially indirect Heating in a low-oxygen atmosphere to a temperature of up to around 500 OC is heated so that sealing gas curtains are provided on both sides of the reactor chamber to prevent condensation and impermissibly high temperatures in the area of the both sides or transition points of the reactor space (2) to the adjacent chambers to avoid, and that the pyrolysis gas generated in the reaction is continuously discharged and is burned in a furnace, the combustion gases of which are used for heating of the continuous furnace and for inerting and to generate the Barrier gas curtain can be exploited. 4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 - 3, gekennzeichnet durch einen Durchlaufofen mit a) einer die Rohstoffkammer bildenden Rohstoffschleuse (1), b) einem den Reaktionsraum bildenden Entgasungsreaktor (2) c) einer die Produktkammer bildenden Produktschleuse (3).4. Arrangement for carrying out the method according to one or more of the preceding claims 1 - 3, characterized by a continuous furnace with a) a raw material lock (1) forming the raw material chamber, b) a reaction chamber forming degassing reactor (2) c) a product lock forming the product chamber (3). 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohstoffschleuse (1) und die Produktschleuse (3) außer an ihren äußeren Enden auch an ihren dem Entgasungsreaktor (2) zugewandten Enden gasdichte Verschlußelemente (6;7) besitzen.5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the raw material lock (1) and the product lock (3) not only at their outer ends but also at their degassing reactor (2) facing ends have gas-tight closure elements (6; 7). 6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Durchlaufofen im Bereich der Verschluß elemente unterbrochene Führungsschienen vorgesehen sind, auf denen Transportwagen (4) führbar und bewegbar sind.6. Arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that in the continuous furnace in the area of the closure elements interrupted guide rails intended are on which the trolley (4) can be guided and moved are. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportwagen (4) vierachsig ausgebildet sind.7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the trolley (4) are four-axis.
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