DE3513485A1

DE3513485A1 - Verfahren und anlage zur herstellung von leichtbetonzuschlag aus muell und ton

Info

Publication number: DE3513485A1
Application number: DE19853513485
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dipl.-Ing. 4722 Ennigerloh Kreft
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1985-04-16
Filing date: 1985-04-16
Publication date: 1986-10-16
Also published as: DE3513485C2

Description

Verfahren und Anlage zur Herstellung von Leicht-
betonzuschlag aus Müll und Ton Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1, ferner eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.
In neuerer Zeit wurden Bemühungen unternommen, die Herstellung von Leichtbetonzuschlag (Blähton) mit der Müllverbrennung im Drehrohrofen zu koppeln.
Bei diesem Verbundverfahren werden aus Müll, Ton und Wasser Pellets hergestellt, die bei einem zur Zeit in Diskussion befindlichen Projekt unmittelbar der durch einen Drehrohrofen gebildeten Blähzone aufgegeben werden.
Ein derartiges Konzept ist jedoch mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Um einen ausreichenden Bläheffekt zu erzielen, muß der die Blähzone bildende Drehrohrofen im Gleichstrom beheizt werden. dadurch werden jedoch die feuchten Pellets beim Eintritt in die Blähzone einem so hohen Temperaturgradienten ausgesetzt, daß sie im allgemeinen bereits bei der ersten Berührung mit den heißen Gasen platzen.
Versucht man andererseits zur Vermeidung dieses Nachteiles, die feuchten Pellets zunächst zu trocknen und vorzuwärmen, ehe sie der Blähzone aufgegeben werden, so treten wegen des in die Pellets eingebundenen Mülls erhebliche Geruchsprobleme auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art so auszubilden, daß die Pellets unter Vermeidung von Geruchsproblemen schonend erhitzt werden und zugleich ein wSrnetechnisch günstiger Wirkungsgrad erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 g gelöst.
Indem die feuchten Pellets zunächst in einer Vorwärmzone mittels einer ersten Teilmenge der heißen Abgase der Blähzone getrocknet und vorgewärmt werden, ehe sie in die Blähzone gelangen, vermeidet man den oben erwähnten Temperatur schock (mit der Gefahr eines Zerplatzens der Pellets) beim Eintritt der Pellets in die Blähzone. Aufgrund dieser vorherigen Trocknung und Vorwärmung der Pellets ist es andererseits möglich, die Blähzone im Gleichstrom zu beheizen, was zu einem guten Bläheffekt führt, da die Pellets hierbei schnell aufgeheizt und in der Oberfläche verdichtet werden.
Erfindungsgemäß werden die Abgase der Vorwärmzone mittels einer zweiten Teilmenge der heißen Abgase der Blähzone auf eine Temperatur erhitzt, die zum Desodorieren der Abgase der Vorwärmzone ausreicht. Wie Versuche zeigten, zersetzen sich nämlich nahezu alle bei der Müllverbrennung entstehenden Geruchsstoffe bei einer Temperatur von etwa 8080C. Erhitzt man daher die Abgase der Vor- wärmzone mittels der zweiten Teilmenge der heißen Abgase der Blähzone auf eine Mischtemperatur von mindestens 8000C, so werden störende Geruchssrobleme vermieden. Die Mischgase können dann ohne weiteres einer wärmetechnischen Verwertung, beispielsweise einem zur Dampferzeugung dienenden Abhitzekessel, zugeführt werden.
Wie Versuche zeigten und wie noch an einem Beispiel erläutert wird, zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch einen guten wärmetechnischen Wirkungsgrad aus.
Eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht.
Die Anlage enthält eine (nicht dargestellte) Einrichtung zur Herstellung von Pellets aus Müll, Ton und Wasser, einen die Vorwärmzone bildenden Vorwärmofen 1, einen die Blähzone bildenden Drehrohrofen 2 und einen Kühler 3. Eine Gasweiche 4 dient zur Aufteilung der Abgase des Drehrohro£ens 2. Angedeutet ist ferner ein Wärmeverbraucher 5, beispielsweise ein Abhitzekessel.
Die Führung der Gase ist in voll.ausgezogenen Linien veranschaulicht, die des Gutes in gestrichelten Linien.
Die aus Müll, Ton und Wasser hergestellten feuchten Pellets werden bei 6 mit dumteperatur (z.B.
200C) im Vorwärmofen 1 aufgegeben und in diesem getrocknet und beispielsweise auf eine Temperatur von 700"C erhitzt. Sie gelangen dann (Pfeil 7) in den Drehrohrofen 2, in dem sie auf eine Temperatur von beispielsweise 1200"C erhitzt und gebläht werden. Die erhitzten Pellets gelangen dann (Pfeil 8) in den Kühler 3, den sie mit einer Temperatur von beispielsweis 100°C verlassen (Pfeil 9).
Die Beheizung des Drehrohrofens 2 erfolgt mit mragas als Primärbrennstoff (Pfeil 10). Die dem Kühler 3 zugeführte Kühlluft (Pfeil 11) verläßt als Heißluft (Pfeil 12) den Kühler 3 und dient als vorerhitzte Verbrennungsluft für die Verbrennung des Erdgases.
Die Abgase des Drehrohrofens 2 (Pfeil 13) verlassen diesen mit einer Temperatur von etwa 12000C. Eine erste Teilmenge (Pfeil 14) wird dem Vorwärmofen 1 zugeführt, der im Gegenstrom von den heißen Gasen durchströmt wird, während der Drehrohrofen 2 im Gleichstrom betrieben wird. Eine zweite Teilmenge (Pfeil 15) der heißen Abgase des Drehrohrofens 2 vereinigt sich mit den Abgasen (Pfeil 16) des Vorwärmofens 1, die eine Temperatur von etwa 3000C aufweisen. Die dem Wärmeverbraucher 5 zugeführten Mischgase (Pfeil 17) erhalten auf diese Weise beispielsweise eine Mischtemperatur von 8350C.
Bei den vorstehend genannten Temperaturwerten sind folgende Daten zugrundegelegt: Aus dem Drehrohrofen 2 austretende Gasmenge 4,14 Nm3/kg Fertiggut Dem Vorwärmofen 1 zugeführte erste Teilmenge 1,31 Nm3/kg Fertiggut Zweite Teilmenge der Abgase des Drehrohrofens 2,83 Nm3/kg Fertiggut Abgasmenge des Vorwärmofens 1,93 Nm3/kg Fertiggut Dem Wärmeverbraucher zugeführte Mischgasmenge 4,76 Nm3/kg Fertiggut Für das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich damit beispielsweise folgende Wärmebilanz aufstellen: kcal/kg Fertiggut Wärmeeinnahmen: Müll 1458 Erdgas 735 Summe 2193 Wärmeausgaben: Q theor.
(für Tonzersetzung) 76 Q t O 204 Q Strahlung und 248 Konvektion Q Kühlverluste 120 Q Staub 15 Q Abgasverluste 4,76 0,39 815 1530 Summe 2193 Der Wärmeverbrauch (pro kg Fertiggut) ist außerordentlich niedrig. twa 66Õ der für di Blähtonerzeugung erforderlichen Wärmeenergie kann atlas der Müllverbrennung gedeckt werden.
Für den Wärmeverbraucher 5 (beispielsweise einen Dampferzeuger) bleibt hierbei noch ein Energieangebot von 1530 kcal/kg Fertiggut. Wird bei einem Verbundprozeß einmal mehr Dampf benötigt, als der vorgeschaltete Prozeß (Blähtonerzeugung mit Müllverbrennung)Abgasenergie liefert, so kann diese Zusatzenergie durch Erdgaszufeuerung mit einem guten Wirkungsgrad erzeugt werden.
In dem oben angenommenen Beispicls£ali kanlu der Vorwärmofen (Drehrohrofen) beispielsweise lichte Abmessungen von 1,8 0 x 18 m erhalten, der die Blähzone bildende Drehrohrofen Abmessungen von 2,4 0 x 12 m und die den Kühler bildende Kühltrommel Abmessungen von 1,4 x 14 m.
In dem angenommenen Beispielsfall entstehen 3,8 . 106 kcal/h Abgaswärme, die für die Dampferzeugung genutzt werden können.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So kann - je nach Verhältnissen -eine unterschiedlich hohe Vorwärmung der Pellets in der Vorwärmzone angebracht sein. Im allgemeinen werden die Pellets in der Vorwärmzone zweckmäßig auf eine Temperatur zwischen 500 und 9000C, vorzugsweise zwischen 650 und 7500C, vor- gewärmt.
Die Aufteilung der heißen Abgase der Blähzone auf die erste und zweite Teilmenge erfolgt so, daß durch Mischung der Abgase der Vorwärmzone mit der zweiten Teilmenge der Abgase der Blähzone eine Mischtemperatur entsteht, die mindestens 8000C beträgt.
Als Vorwärmofen für die Trocknung und Vorwärmung der feuchten Pellets kommen die verschiedensten Aggregate in Betracht, insbesondere Drehrohröfen, Wanderrostvorwärmer und Schachtöfen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Leichtbetonzuschlag aus Müll und Ton, wobei a) aus Müll, Ton und Wasser Pellets hergestellt b) und diese Pellets in einer Blähzone mittels Heißgasen erhitzt werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: c) die feuchten Pellets werden zunächst in einer Vorwärmzone mittels einer ersten Teilmenge der heißen Abgase der Blähzone getrocknet und vorgewärmt, ehe sie der Blähzone zugeführt werden; d) die Abgase der Vorwärmzone werden mittels einer zweiten Teilmenge der heißen Abgase der Blähzone auf eine zum Desodorieren der Abgase der Vorwärmzone ausreichende Temperatur erhitzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung und Vorwärmung der Pellets in der Vorwärmzone mittels der heißen Abgase der Blähzone im Cegenstrom erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung der Pellets in der Blähzone mittels Heißgasen im Gleichstrom erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung der Blähzone mittels Erdgas, sohle oder 51 erfolgt, wobei als Verbrennungsluft Abluft einer zur Kühlung der erhitzten Pellets dienenden Kühlzone verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets in der Vorwärmzone auf eine Temperatur zwischen 500 und 900°C, vorzugsweise zwischen 650 und 750°C, vorgewärmt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Teilmenge der Abgase der Blähzone so bemessen werden, daß durch Mischung der Abgase der Vorwärmzone mit der zweiten Teilmenge der Abgase der Blähzone eine Mischtemperatur von mindestens 800QC entsteht.
7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend a) eine Einrichtung zur Herstellung von Pellets aus Müll, Ton und Wasser, b) einen die Blähzone bildenden Drehrohrofen (2), c) einen dem Drehrohrofen nachgeschaltete. Fühler (3), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: d) zur Trocknung und Vorwärmung der feuchten Pellets ist ein dem Drehrohrofen (2) vcrgeschalteter Vorwärmofen (1) voraesehen; e) es ist eine Gasweiche (4) vorgesehen, über die eine erste Teilmenge der Abgase des Drehrohrofens (2) dem Vorwärmofen (1) und eine zweite Teilmenge einer Mischstelle zugeführt wird, an der diese zweite Teilmenge mit den Abgasen des Vorwärmofens (1) gemischt wird.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärmofen (1) durch einen Drehrohrofen, einen Wanderrostvorwärmer oder einen Schachtofen gebildet wird.