DE3805302A1

DE3805302A1 - PLANT FOR OPERATING A LOW-TEMPERATURE CONVERSION PROCESS

Info

Publication number: DE3805302A1
Application number: DE19883805302
Authority: DE
Inventors: Theo Stenau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-02-20
Filing date: 1988-02-20
Publication date: 1989-08-31
Also published as: EP0330070A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Durchführung eines Niedertemperatur-Konvertierungs verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspru ches.The invention relates to a system for Perform a low temperature conversion procedure according to the preamble of the main claim ches.

In der EP 52 334 B1 wird ein Verfahren zur Gewinnung von festen, flüssigen und gasförmigen Brennstoffen aus organischem Material beschrieben, bei welchem unter anderem vorgeschlagen wird, daß das trockene Ausgangsmaterial, z. B. getrockneter Klärschlamm, körnig oder als Pulver kontinuierlich, z. B. mit Hilfe einer Förderschnecke durch ein beheiztes Reak tionsrohr gefördert wird. Eine solche Anlage hat sich im Experimentierstadium bewährt und ist in der Lage, bei normalem Druck und ohne Einschaltung von Reduktions- und Oxydationsprozessen zu arbeiten.EP 52 334 B1 describes a method for extraction solid, liquid and gaseous fuels described from organic material, in which among other things, it is proposed that the dry Starting material, e.g. B. dried sewage sludge, granular or continuous as a powder, e.g. B. with Help of a screw conveyor through a heated reak tion tube is promoted. Such a facility has has proven itself in the experimental stage and is in the Position, at normal pressure and without switching on Reduction and oxidation processes to work.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses im Experimentierstadium entwickelte Verfahren großtech nisch einzusetzen und eine dafür geeignete Anlage vorzuschlagen.The invention has for its object in Experimental stage developed large-scale processes niche and a suitable system to propose.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruches gelöst.This object underlying the invention will solved by the teaching of the main claim.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteran sprüchen erläutert.Advantageous configurations are in the Unteran sayings explained.

Mit anderen Worten ausgedrückt, schlägt die Erfin dung einen Konvertierofen vor, in dem ein relativ langsam umlaufendes, wärmebeständiges Transportband angeordnet ist, auf das das Material aufgegeben wird, wobei am Ende des Transportbandes als Kohle vorliegender Feststoff gewonnen wird. Die entstehen den Gase werden durch eine Kondensationskolonne ge führt und dabei werden Öl und Wasser als Rückstand kondensiert, wobei das Öl ebenfalls als Brennstoff einsatzfähig ist oder als Fettrohstoff in der chemischen Industrie verarbeitet werden kann. Die nicht kondensierten Gase können als Brenngase zur Gewinnung der erforderlichen Prozeßenergie einge setzt werden, aber ein Teil der nicht kondensierten Gase wird in den Ofen zurückgefördert, um eine mög lichst sauerstofffreie Konvertierung zu unter stützen.In other words, the inventor strikes a conversion furnace in which a relative slow-moving, heat-resistant conveyor belt is arranged, on which the material is given up being, at the end of the conveyor belt as coal solid present is obtained. That arise the gases are passed through a condensation column leads and thereby oil and water are left behind condensed, the oil also being used as fuel is operational or as a fat raw material in the chemical industry can be processed. The uncondensed gases can be used as fuel gases Obtaining the required process energy be set, but part of the uncondensed Gases are returned to the furnace to avoid Most oxygen-free conversion to under support.

Die erfindungsgemäße Anlage arbeitet deshalb kosten günstig, da durch das aufzugebende Material und durch das abzugebende Material gleichzeitig der Sau erstoffabschluß des Konvertierofens herbeigeführt wird. Hierzu wird das aufzugebende und zu konvertie rende Material im Bereich der Materialaufgabe ver dichtet und schließt dadurch diesen Zugang zum Inneren des Konvertierofens gasdicht ab und eben falls erfolgt der Austrag des gewonnenen Feststof fes, d.h. der Kohle, sauerstoffdicht durch eine För derschnecke aus einem entsprechenden Sammelbunker am Ende des Transportbandes.The system according to the invention therefore works cost cheap because of the material to be abandoned and due to the material to be delivered to the sow material conversion of the conversion furnace becomes. For this purpose, the to be abandoned and converted material in the field of material feed seals and thereby closes this access to the Gas-tight inside and out of the converting furnace if the solids obtained are discharged fes, i.e. the coal, oxygen-tight by a coal derschnecke from a corresponding collection bunker on End of the conveyor belt.

Die Beheizung des Ofens kann über eine zentrale Heizung oder über einzelne Brenner erfolgen. Hierbei kann auch die gewonnene Kohle eingesetzt werden, die noch mit einem Wärmeanteil von etwa 300° bis 350° anfällt. Es ist jedoch auch eine elektrische Behei zung des Ofens denkbar, ebenso wie eine Warmluft beheizung.The furnace can be heated via a central Heating or via individual burners. Here the coal obtained can also be used still with a heat content of about 300 ° to 350 ° arises. However, it is also an electric heater heating of the furnace is conceivable, as is warm air heating.

Innerhalb des Ofens können mehrere Transportbänder angeordnet sein, um so eine gute Konvertierung zu erreichen, insbesondere um eine gute Trocknung des Gutes durchzuführen.Several conveyor belts can be placed inside the furnace be arranged so as to make a good conversion achieve, especially to dry the To do good.

Es ist aber auch möglich, im Bereich des Material eingabetrichters eine Vortrocknungsanlage für das aufzugebende Gut anzuordnen. Das zu konvertierende Gut wird in einer relativ dünnen Schicht von etwa 8 cm auf das Transportband aufgegeben und durch den Ofen gefördert, wobei die mittlere Temperatur im Ofen 250-380°C beträgt.But it is also possible in the area of the material input hopper a pre-drying system for the order to be surrendered. The one to be converted It gets good in a relatively thin layer of about 8 cm on the conveyor belt and through the Furnace promoted, the average temperature in the Oven is 250-380 ° C.

Die gewonnene Kohle brennt vollständig aus und die ggf. enthaltenen Schadstoffe sind fest und sicher in der Asche gebunden. Die Kohle weist einen Brennwert auf, der mit dem Brennwert von Briketts vergleichbar ist.The coal won burns out completely and that any pollutants contained are solid and safe in the ashes bound. The coal has a calorific value comparable to the calorific value of briquettes is.

Werden die Transportbänder übereinander angeordnet und wird die Beheizung der Transportbänder im Raum zwischen Ober- und Untertrum vorgenommen, ist es möglich, den Ofen anstatt langgestreckt auch ver tikal ausgerichtet aufzubauen. Hierbei ist es dann besonders vorteilhaft, daß einzelne Teile der Wände abgelöst werden können, so daß Reparaturarbeiten in den verschiedenen Höhen bezüglich der einzelnen Transportbänder leicht durchgeführt werden können.The conveyor belts are arranged one above the other and will be heating the conveyor belts in the room made between the upper and lower run, it is possible to ver instead of elongated the oven build up in a technically oriented way. Here it is particularly advantageous that individual parts of the walls can be replaced, so that repair work in the different heights of each Conveyor belts can be carried out easily.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfol gend anhand der Zeichnung erläutert.An embodiment of the invention will follow explained using the drawing.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Konvertierofen be zeichnet, der bei dem dargestellten Ausführungsbei spiel aus einem isolierenden Ofenmantel 8 besteht, in dem entsprechende Öffnungen für die Durchführung von Inspektionen usw. vorgesehen sind, die aus Über sichtlichkeitsgründen in der Zeichnung nicht darge stellt sind.In the drawing, 1 is a conversion furnace, which, in the embodiment shown, consists of an insulating furnace jacket 8 , in which corresponding openings are provided for carrying out inspections, etc., which are not shown in the drawing for reasons of clarity.

Innerhalb des isolierenden Ofenmantels ist ein Innenofen 9 vorgesehen, der allseits von heißen Brenngasen umströmt wird, wobei der zwischen dem Ofenmantel 8 und dem Innenofen 9 bestehende Raum über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Kamin anlage an die Außenatmosphäre angeschlossen ist.Inside the insulating furnace jacket, an inner furnace 9 is provided, which is surrounded by hot fuel gases on all sides, the space between the furnace shell 8 and the inner furnace 9 being connected to the outside atmosphere via a fireplace system, not shown in the drawing.

Innerhalb des Innenofens 9 ist ein umlaufend ange triebenes Transportband 2 vorgesehen, das über die ganze Länge des Innenofens 9 reicht und eine Mate rialaufgabe 5 aufweist sowie eine Feststoffmaterial abgabe 6. Weiterhin schließt an den Innenofen 9 eine Gasabzugsleitung 7 an, die zu einem Gas- und Flüs sigkeitskondensator 3 führt. Die hier gewonnene Flüssigkeit, nämlich Öl und Wasser, sammelt sich in einem entsprechenden Sammelbehälter 18. Hier kann dann das Öl vom Wasser getrennt werden und das Öl entweder zur Gewinnung der Prozeßenergie herangezo gen werden oder einem anderen Einsatzzweck zugeführt werden. Weiterhin schließt sich an den Gas- und Flüssigkeitskondensator 3 eine Gaspumpe 19 an, die das Gas seinem Verwendungszweck zuführt, wobei an die eigentliche Gasleitung 20 eine Bypassleitung 4 anschließt, die eine Rückführung nicht kondensierten Restgases in das Innere des Innenofens 9 ermöglicht.Within the inner furnace 9 , a circumferentially driven conveyor belt 2 is provided, which extends over the entire length of the inner furnace 9 and a Mate rialaufgabe 5 and a solid material delivery 6th Furthermore, a gas exhaust line 7 connects to the inner furnace 9 , which leads to a gas and liquid condenser 3 . The liquid obtained here, namely oil and water, collects in a corresponding collecting container 18 . Here the oil can then be separated from the water and the oil can either be used to obtain the process energy or be used for another purpose. Furthermore, the gas and liquid condenser 3 is followed by a gas pump 19 , which supplies the gas to its intended use, a bypass line 4 connecting to the actual gas line 20, which enables non-condensed residual gas to be returned to the interior of the inner furnace 9 .

Im Bereich der Materialaufgabe 5 ist ein Material eingabetrichter 11 dargestellt, der das Material einem Aufgaberohr 21 zuführt, in dem bei dem darge stellten Ausführungsbeispiel ein kolbenartiger Ma terialschieber 12 angeordnet ist, der über einen Exzenter 22 angetrieben wird. Durch den Material schieber 12 wird das aufgegebene Gut zu einem Ma terialpfropfen 14 verdichtet, der gleichzeitig einen gasdichten Abschluß der Materialaufgabe 5 gegenüber der Außenatmosphäre gewährleistet.In the area of the material feed 5 , a material input funnel 11 is shown, which feeds the material to a feed tube 21 , in which, in the embodiment shown, a piston-like material slide 12 is arranged, which is driven by an eccentric 22 . Through the material slide 12 , the material is compressed to a Ma material plug 14 , which at the same time ensures a gas-tight closure of the material task 5 against the outside atmosphere.

Die Verdichtung des Materials kann an Stelle mit einem Materialschieber 12 auch durch eine Schnecke vorgenommen werden.The compression of the material can also be carried out by a screw instead of a material pusher 12 .

Wird Klärschlamm verarbeitet, kann sowohl auf Schieber wie auch auf Schnecke verzichtet werden, da der Klärschlamm selbst einen gasundurchlässigen Pfropfen in dem Aufgaberohr 21 schafft.If sewage sludge is processed, it is possible to dispense with both slides and screws, since the sewage sludge itself creates a gas-impermeable plug in the feed pipe 21 .

Die dosierte Austragung des hier verdichteten Gutes kann über eine entsprechende Fördereinrichtung 15 erfolgen. Das so dosierte zu konvertierende Gut wird in einer Schichtdicke von etwa 8 cm auf das Transportband 2 aufgegeben und durch den Innenofen 9 gefördert. Am Ende des Transportbandes ist das Gut in einerseits Gas, andererseits Feststoff umge wandelt, wobei dieser Feststoff als Kohle vorliegt und in einen Feststoffbunker 16 abgegeben wird. Der Feststoffbunker 16 ist mit einer Förderschnecke 17 ausgerüstet, die beispielsweise über den Antrieb 23 angetrieben wird. Die Beheizung des Innenofens er folgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über eine zentrale Brennerheizung 10, deren Heiß gase über die einzelnen Zuleitungen 24 in den Raum zwischen dem isolierenden Ofenmantel 8 und dem Innenofen 9 geführt werden. Anstelle dieser zentra len Brennerheizung können auch Einzelbrenner vorge sehen werden, die nicht nur im unteren Bereich des Ofens angeordnet sein können, sondern auch an den Stirnseiten des Ofens.The metered discharge of the material compacted here can take place via a corresponding conveying device 15 . The material to be converted dosed in this way is applied to the conveyor belt 2 in a layer thickness of approximately 8 cm and conveyed through the inner furnace 9 . At the end of the conveyor belt, the material is converted into gas on the one hand and solid on the other hand, this solid being present as coal and being released into a solid bunker 16 . The solids hopper 16 is equipped with a screw conveyor 17 which is driven, for example, by the drive 23 . The heating of the inner furnace follows in the illustrated embodiment via a central burner heater 10 , the hot gases of which are guided via the individual feed lines 24 into the space between the insulating furnace jacket 8 and the inner furnace 9 . Instead of this central burner heater, individual burners can also be seen, which can be arranged not only in the lower region of the furnace, but also on the front sides of the furnace.

In der Zeichnung nicht dargestellt ist die Möglich keit, mehrere Transportbänder 2 übereinander inner halb des Konvertierofens 1 anzuordnen.Not shown in the drawing is the possibility of arranging several conveyor belts 2 one above the other within the converting furnace 1 .

Weiterhin sind die erforderlichen Filteranlagen innerhalb der Gasabzugsleitung 7 aus Übersichtlich keitsgründen in der Zeichnung nicht dargestellt.Furthermore, the required filter systems within the gas exhaust line 7 are not shown in the drawing for reasons of clarity.

Die Anordnung mehrerer Transportbänder innerhalb des Konvertierofens 1 hat den Vorteil, daß ein gegensei tiges Erhitzen und stufenweises Aufheizen erfolgt, insbesondere dann, wenn die einzelnen Transportbän der das von ihnen abgegebene Gut stufenförmig auf das darunterliegende oder darüberliegende Transport band abgeben.The arrangement of several conveyor belts within the converting furnace 1 has the advantage that a mutual heating and gradual heating takes place, especially when the individual conveyor belts give off the material they dispense in a stepwise manner onto the underlying or overlying conveyor belt.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage erfolgt eine Rück führung des nicht kondensierten Restgases in das Innere des Ofens 1 durch die Bypassleitung 4, wobei an die Gasleitung 20 eine Überschußableitungsleitung anschließt. Im wesentlichen wird der Hauptteil der Gase zurückgeführt, um so eine möglichst sauerstoff freie Konvertierung innerhalb des Ofens 1 zu ermöglichen.In the system according to the invention, the uncondensed residual gas is fed back into the interior of the furnace 1 through the bypass line 4 , an excess discharge line connecting to the gas line 20 . In essence, the main part of the gases is recycled in order to enable a conversion within the furnace 1 that is as free of oxygen as possible.

Claims

1. Plant for the extraction of solid, liquid and gaseous fuels from organic material, such as fresh sludge, sewage sludge or digested sludge from plants for wastewater treatment or organic constituents of domestic or industrial waste in granular or powdery form with a continuously operating conveying device which supplies the starting material with exclusion of air through a region of elevated temperature at a speed of 5 to 30 ° C per minute to a conversion temperature of 200 to 400 ° C, gas and liquid separators that condense the escaping gases and vapors during heating and condensers that convey the conveying away isolated resulting gases, liquids and solid conversion residue, characterized by a Konvertierofen (1), a pre-arrange in the Konvertierofen (1) th, rotationally driven conveyor belt (2), a gas-tight material feed (5) at one end of Konvertierofens (1) and the conveyor belt ( 2 ), a gas-tight solid material discharge ( 6 ) at the other end of the converting furnace ( 1 ) and the conveyor belt ( 2 ), a gas exhaust line ( 7 ) from inside the converting furnace ( 1 ) to the gas and liquid condenser ( 3 ) and a by-pass line ( 4 ) for returning residual gas to the inside of the conversion furnace ( 1 ).

2. Plant according to claim 1, characterized in that the conversion furnace ( 1 ) is heated by the burner and consists of an insulating furnace jacket ( 8 ), wherein an inner furnace ( 9 ) is arranged within the furnace, which receives the conveyor belt ( 2 ) and which is swept around by the heating gases.

3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that a central burner heater ( 10 ) is provided and the heating gases in the space between the insulating furnace jacket ( 8 ) and the inner furnace ( 9 ) who performed the.

4. Plant according to claim 1 and 2, characterized in that a plurality of individual burners in the insulating furnace jacket ( 8 ) are arranged and open into the space between the insulating furnace jacket ( 8 ) and the inner furnace ( 9 ).

5. Plant according to claim 1, characterized in that the conveyor belt ( 2 ) arranged inside the conversion furnace ( 1 ) is electrically heated.

6. Plant according to claim 1, characterized in that the conversion furnace ( 1 ) is operated with hot heating gases.

7. Plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that the heating device is arranged in the space between the upper run and the lower run of the conveyor belt ( 2 ).

8. Plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that within the converting furnace ( 1 ) a plurality of conveyor belts are arranged one above the other and the material to be converted from the material rialstieg ( 5 ) for solid material discharge ( 6 ) gradually from one to the other conveyor belt is handed over.

9. Plant according to one or more of the preceding claims, in particular according to claim 7, characterized in that within the converting furnace several transport belts are arranged one above the other and independently of each other the converted material in the area of solid material delivery ( 6 ) to the solid bunker ( 16 ) submit.

10. Plant according to one or more of the preceding claims, characterized by a material input funnel ( 11 ), a below the material input funnel ( 11 ) arranged, back and forth driven NEN slide valve ( 12 ) within the material input funnel ( 11 ) to the material As a task ( 5 ) leading conveyor tube produces a plug of material ( 14 ).

11. Installation according to one or more of the preceding claims 1 to 9, characterized by a material input hopper (11), a below the material input hopper (11) arranged rotationally driven auger within the rialeingabetrichter from Mate (11) for material feed (5) leading conveyor pipe grafting a material.

12. Plant at least according to claim 10 or 11, characterized in that at the end of the Mate rialpfropfens ( 14 ) a metering device ( 15 ) for transferring the compressed material to the conveyor belt ( 2 ) is provided.

13. Plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that the through-converted solid material from the conveyor belt ( 2 ) in the field of solid material discharge ( 6 ) is discharged into a solid bunker ( 16 ) which is equipped with a discharge screw conveyor ( 17 ) is.

14. Plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that the material input hopper ( 11 ) is preceded by a predrying.