DE4035164C1 - Waste residues incineration system - heats carbonisation plant using flue gases from high calorific valve waste - Google Patents

Waste residues incineration system - heats carbonisation plant using flue gases from high calorific valve waste

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DE4035164C1 DE19904035164 DE4035164A DE4035164C1 DE 4035164 C1 DE4035164 C1 DE 4035164C1 DE 19904035164 DE19904035164 DE 19904035164 DE 4035164 A DE4035164 A DE 4035164A DE 4035164 C1 DE4035164 C1 DE 4035164C1
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Abstract

The plant is for thermal tratement mineralization and utilization of waste residues, involving a high temp. combustion, esp. in a melt chambe furnace, in which the high-calorific value waste, and special waste, are combusted, and with the flue gases of which a low-temp. carbonizing plant (I), for solid waste mixts, is heated and a flue gas purificn. plant for the flue gases from the furnace which are cooled in the heat exchangers and in (I), the low-temp. coke and the carbonisation gas also being combusted int he furnace. Firstly the high temp. combustion is conducted sub-stoichiometrically in an autothermal gasification reactor (III). Secondly, the crude gas (flue gas-generator gas mixt.) of (III) is used directly, or after use as process heat, for an allothermal gasification reactor for coal, brown coal or biomaterials for carbonisation of the waste residues. ADVANTAGE - Waste materials is passed into reactor. No nitrogen oxides result in the furnace, and the solid fuels can be processed without very fine grinding.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage in Weiterentwicklung lt. Patent 39 18 259. Dabei werden unter Abfallresten heizwertarme, inertstoffreiche Reste aus Siedlungsabfällen nach weitgehender Vermeidung von Verpackungsabfall (Rücknahme desselben durch den Handel nach der dualen Abfallwirtschaft) und Verwertung z. B. von Grünabfall von Gärten und Baum- und Strauchschnitt sowie von biologischem Küchenabfall sowie von Altpapier ebenso verstanden werden wie inertstoffreiche Reste nach der Sortierung von Gewerbeabfall oder Baustellenabfall.The invention relates to a method and a system in further development according to patent 39 18 259. Here under waste residues are low calorific, inert substance-rich residues from municipal waste after largely avoiding Packaging waste (return of the same by the trade after dual waste management) and recycling z. B. of green waste of gardens and pruning of trees and shrubs as well as of biological kitchen waste and waste paper are also understood are sorted like residues rich in inert after sorting Commercial waste or construction site waste.

Auch die DE-OS 36 05 693 kommt der Erfindung nahe, von ihr soll deshalb in der nachfolgenden Beschreibung ausgegangen werden.DE-OS 36 05 693 comes close to the invention of it should therefore be assumed in the following description.

Alle drei genannten Druckschriften gehen von einer Schmelzkammerfeuerung für flüssigen Schlackenabzug aus. In den Rauchgasen dieser Feuerung enthaltene fühlbare Wärme wird teils energetisch und teils zur Beheizung einer Schwelkammer für feste Abfallstoffe oder Abfallreste genutzt. Der Schwelkoks aus der Schwelkammer wird jeweils in die Schmelzkammerfeuerung geführt. Die in Bezug genommene Druckschrift nennt als Hauptaufgabe die Beseitigung von Problemstoffen. Diese werden als flüssige Lösungsmittelreste, chlorierte Kohlenwasserstoffe, Altöl etc. in der Schmelzkammerfeuerung verbrannt. In der Schwelkammer sollen feste Problemstoffe wie ölverschmutztes Erdreich thermisch behandelt werden. Die Schwelgase sollen in die Schmelzkammer geleitet werden. Letzteres ist in jedem Falle nachteilig, weil die Schwelgase ausgesprochene Schwachgase mit niedrigem Heizwert und oft hohem Wasserdampfanteil sind, und in der Schmelzkammer die Temperatur herabsetzen können, sodaß der flüssige Schlackenabfluß beeinträchtigt wird. Die eingangs genannte Druckschrift vermeidet diesen Nachteil bereits dadurch, daß die Schwelgase erst hinter der Schmelzkammerfeuerung in einer gleichzeitig als Denox-Kammer dienenden Mischkammer mit den heißen Rauchgasen gemischt werden. All three of these publications are based on a melting chamber furnace for liquid slag removal. In the smoke gases some of the sensible heat contained in this furnace energetically and partly for heating a smoldering chamber for solid waste or waste residues used. The smoked coke the smoldering chamber becomes the melting chamber firing guided. The cited reference mentions the main task is the elimination of problematic substances. These are used as liquid solvent residues, chlorinated hydrocarbons, Waste oil etc. burned in the melting chamber furnace. In the smoldering chamber, solid problematic substances such as oil-contaminated ones Soil to be thermally treated. The smoldering gases should be fed into the melting chamber. The latter is disadvantageous in any case because the carbonization gases are emitted Low gases with a low calorific value and often a high proportion of water vapor and reduce the temperature in the melting chamber can, so that the liquid slag outflow is impaired becomes. The publication mentioned at the beginning avoids this Disadvantage already in that the carbonization gases only behind the Melting chamber firing in a Denox chamber at the same time serving mixing chamber can be mixed with the hot flue gases.  

In jedem Falle benötigt eine Schmelzkammerfeuerung eine Denox-Anlage innerhalb der Rauchgasreinigung, weil sich neben brennstoffbezogenem NOx (aus stickstoffhaltigen Verbindungen im Brennstoff) auch größere Mengen an thermisch bedingtem NOx durch die sehr hohe Feuerraumtemperatur bildet.In any case, a melting furnace requires a Denox system within the flue gas cleaning system because, in addition to fuel-related NO x (from nitrogen-containing compounds in the fuel), larger amounts of thermally induced NO x are also formed due to the very high combustion chamber temperature.

Ein weiterer Nachteil der Schmelzkammerfeuerung generell ist die Tatsache, daß feste Brennstoffe staubfein gemahlen sein müssen, wenn sie zusätzlich zu hochkalorigen flüssigen Brennstoffen, - flüssiger "Sondermüll" -, verbrannt werden sollen. Die Palette der festen Brennstoffe für eine Schmelzkammerfeuerung ist deshalb gering, neben dem Schwelkoks aus der Schwelkammer (nach Abtrennung von den Inertstoffen und Vermahlung) eignet sich noch fein gemahlener, getrockneter Klärschlamm und Holzschleifstaub oder feingemahlenes Altpapier. Die Vermahlung der festen Brennstoffe ist ein großer Aufwand an Maschinen, Energie und Verschleiß.Another disadvantage of melting chamber firing in general is the fact that solid fuels are finely ground if, in addition to high-calorie liquid fuels, - liquid "hazardous waste" - to be burned. The range of solid fuels for a melting furnace is therefore low, next to the smoldering coke from the smoldering chamber (after separation from the inert substances and grinding) finely ground, dried sewage sludge is also suitable and wood sanding dust or finely ground waste paper. The grinding The solid fuel is a huge expense Machinery, energy and wear.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb zunächst die Schaffung oder Verwendung einer bekannten Hochtemperaturfeuerung mit flüssigem, später verglastem und nicht mehr auslaugbarem Schlackenabzug, - der ja ein wesentlicher Vorteil der Schmelzkammerfeuerung ist -, die aber weder eine Denox-Anlage benötigt, weil keine Stickoxide in der Feuerung entstehen, und die feste Brennstoffe ohne staubfeine Vermahlung verarbeiten kann.The object of the invention is therefore first of all to create it or using a known high temperature firing liquid, later glazed and no longer leachable Slag removal, which is a major advantage of melting chamber firing is - which, however, does not require a Denox system, because there are no nitrogen oxides in the furnace, and process solid fuels without fine grinding can.

Eine weitere für die Energiewirtschaft bedeutsame Entwicklung soll aber auch berücksichtigt werden. Fast noch wichtiger als die schadlose und umweltfreundliche Abfallbeseitigung und möglichst weitgehende Verwertung ist die Berücksichtigung der Klimaveränderung durch CO₂ und andere Schadgase zur Rettung des Planeten Erde. Die Wasserstoff-Energiewirtschaft aus fotovoltaisch durch Wasserzerlegung mit Sonnenenergie gewonnenem Wasserstoff ist die ideale Zukunftslösung, alle Fachleute sind sich jedich darüber klar, daß 50 bis 100 Jahre vergehen können, bis diese Form der Energiewirtschaft weitgehend eingeführt ist. In der Zwischenzeit bietet sich die Gelegenheit der Einführung einer Generatorgas-Verbund-Wirtschaft mit Erdgas, wobei das Generatorgas extrem wasserstoffreich ist. Der Bereich kleiner, dezentraler Motorkraftwerke mit derartigem Brenngas und nahezu vollständiger Kraft-Wärmekopplung kann gegenüber der heutigen Stromversorgung mit Groß- Kraftwerken mit Kondensations-Dampfturbinen bis zu 50% an Primärenergie einsparen und damit den Ausstoß an CO₂ bereits vor der endgültigen Einführung einer reinen Wasserstoffwirtschaft erheblich senken. Erzeugt werden kann das Generatorgas durch Kohlevergasung mit überhitztem Wasserdampf in allothermen, also indirekt beheizten Vergasungsreaktoren.Another important development for the energy industry but should also be taken into account. Almost more important than the harmless and environmentally friendly waste disposal and recycling as far as possible is taken into account climate change through CO₂ and other harmful gases for rescue of the planet earth. The hydrogen energy industry photovoltaically obtained by water decomposition with solar energy Hydrogen is the ideal future solution, all experts everyone is aware that 50 to 100 years can pass until this form of energy management largely is introduced. In the meantime, there is an opportunity the introduction of a generator gas network economy with natural gas, the generator gas being extremely hydrogen-rich is. The area of small, decentralized motor power plants with such fuel gas and almost complete cogeneration compared to today's power supply with large  Power plants with condensation steam turbines up to 50% Saving primary energy and thus already emitting CO₂ before the final introduction of a pure hydrogen economy significantly lower. The generator gas can be generated by coal gasification with superheated steam in allothermic, i.e. indirectly heated gasification reactors.

Es ist deshalb auch vorgeschlagen worden, anstelle der Müllverbrennung den Gesamtmüll erst in bekannter Weise zu verschwelen und dann den (feingemahlenen) Schwelkoks zusammen mit Kohlenstaub in einem derartigen allothermen Gasgenerator zur Generatorgaserzeugung zu verwerten. (Buch: "Das Maren- Modell" von Gottfried Rössle, 1989.) Dieses sogenannte AGG- Verfahren = allotherme Gas-Generator-Verfahren hat aber den Nachteil, daß es die fortschreitende Vermeidung und Verwertung großer Abfallmengen nicht berücksichtigt. Bleibende Problemstoffe bzw. Sondermüll dürften aber für den Gasgenerator problematisch sein, weil z. B. Anteile von Chlor, Fluor und flüchtigen Schwermetallen zu Materialverschleiß im Generator und zur Verunreinigung des Generatorgases führen können.It has therefore also been proposed instead of incineration to smolder all the garbage in a known manner and then the (finely ground) smoldering coke together with coal dust in such an allothermic gas generator to be used for generator gas generation. (Book: "The Maren Model "by Gottfried Rössle, 1989.) This so-called AGG- Process = allothermic gas generator process has the Disadvantage that it is the progressive avoidance and recovery large amounts of waste are not taken into account. Permanent problem substances or hazardous waste for the gas generator be problematic because e.g. B. proportions of chlorine, fluorine and volatile heavy metals to material wear in the generator and can lead to contamination of the generator gas.

Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die allotherme Vergasung von Kohle, Braunkohle oder (reiner) Biomasse von der thermischen Behandlung von Abfallstoffen, auch Problemstoffen bzw. Sondermüll, exakt zu trennen und dabei trotzdem eine energetische Kombination beider Verfahren zu ermöglichen.An additional object of the invention is therefore the allothermic gasification of coal, lignite or (pure) Biomass from thermal treatment of waste materials, also problematic materials or special waste, to be separated exactly and nevertheless an energetic combination of both processes to enable.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgaben wird in den Patentansprüchen beschrieben.The achievement of these tasks is in the Claims described.

In einer unterstöchiometrisch betriebenen Feuerung entstehen keine Stickoxide. Letztendlich ist jeder autotherme Vergasungsreaktor eine unterstöchiometrische Feuerung. Legt man höchsten Wert auf einen hohen Anteil brennbarer Gase mit hohem Heizwert im Rohgas, wird so wenig wie möglich Luft für die Verbrennungszone im Reaktor zugeführt, die organische Masse wird dann durch die Hitze dieser Verbrennungszone und den "darüber" herrschenden Sauerstoffmangel weitgehend mit dem aus der Materialfeuchte entstehenden Wasserdampf vergast. Wird dagegen eine hohe Temperatur des Rohgases gewünscht, muß mehr Luft zur Oxidation von organischer Masse zugesetzt werden, die fühlbare Wärme des Rohgases steigt, der Heizwert an chemisch gebundener Energie sinkt. Diese Fahrweise kann nach der Erfindung vorteilhaft sein, wenn die fühlbare Wärme des Rohgases zunächst als Prozeßwärme für einen allothermen Gasgenerator und für eine Schwelkammer zur Rest-Abfall-Verschwelung genutzt werden soll. Solange die Teiloxidation der "Brennstoffe" im autothermen Vergasungsreaktor unterstöchiometrisch bleibt, entstehen keine Stickoxide. Sie könnten entstehen, wenn das Rohgas unmittelbar in einer Nachbrennkammer stöchiometrisch oder mit geringem Luftüberschuß verbrannt wird. Deshalb ist es Gegenstand der Erfindung, in einem autothermen Vergasungsreaktor durch reichlich Luftzusatz, - aber noch im unterstöchiometrischen Verhältnis, eine hohe Rohgastemperatur zu erzielen, die fühlbare Wärme erst zu nutzen und dann nach Entstaubung und Mischung mit dem Schwelgas, das ebenfalls einen geringen Heizwert hat, die Nochoxidation vorzunehmen. Der dann eintretende Temperaturanstieg kann natürlich durch weitere Wärmetauscher genutzt werden, die Oxidationstemperatur erreicht aber keine so hohen Werte, daß wieder Stickoxide entstehen!In a substoichiometrically operated furnace no nitrogen oxides. Ultimately, every autothermal gasification reactor a substoichiometric firing. You put it high value on a high proportion of flammable gases with high Calorific value in the raw gas, as little air as possible for the Combustion zone in the reactor fed the organic mass is then affected by the heat of this combustion zone and the "above" prevailing lack of oxygen largely with the Gasified gas vapor arising from the material moisture. If, on the other hand, a high temperature of the raw gas is desired, must more air is added to oxidize organic matter, the sensible heat of the raw gas increases, the calorific value of chemically bound energy decreases. This way of driving can  be advantageous according to the invention if the sensible heat of the raw gas initially as process heat for an allothermic Gas generator and for a smoldering chamber for residual waste carbonization should be used. As long as the partial oxidation of "Fuels" in the autothermal gasification reactor substoichiometric remains, there are no nitrogen oxides. You could arise if the raw gas is immediately in an afterburner burned stoichiometrically or with a small excess of air becomes. Therefore, it is the subject of the invention in an autothermal Gasification reactor through plenty of air addition, - but still in a substoichiometric ratio, a high raw gas temperature to achieve, to use the sensible warmth and then after dedusting and mixing with the carbonization gas that also has a low calorific value to carry out the further oxidation. The temperature rise that then occurs can of course can be used by further heat exchangers, the oxidation temperature but does not reach such high values that again Nitrogen oxides are created!

Autotherme Vergaser für Abfälle sind nicht neu. Eine Technikumsanlage wurde vor ca. 15 Jahren im Saargebiet gebaut. Der britische Chemikonzern ICI baute um diese Zeit eine Versuchsanlage mit reinem Sauerstoffbetrieb. In den USA wurde das Andco-Torrax-Verfahren entwickelt und nach einer Technikumsanlage in Übersee wurden in Europa gleich 4 großtechnische Pilotanlagen gebaut. (2× in Paris, Luxemburg und Frankfurt/M.) Die Technologie war offenbar viel zu wenig ausgereift, alle Anlagen wurden wegen Unwirtschaftlichkeit und Störungsanfälligkeit später stillgelegt und demontiert. Eine neuere Entwicklung dieser Art ist in Österreich erfolgreich durchgeführt worden. (Firmenprospekt und Druckschrift VOEST-ALPINE Hochtemperatur- Vergasungsverfahren (HTV-Verfahren).) Ein autothermer Vergasungsreaktor dieser Art wäre beispielsweise für das erfindungsgemäße Verfahren (bei entsprechender Fahrweise) geeignet. Wie weit die Koks- oder Kohle-Schüttung in diesem Reaktor mit Schwelkoks aus der Schwelkammer für Abfallreste gemischt oder ersetzt werden kann und wie weit der Vergasungsreststoff aus einem allothermen Kohlevergaser mit nur noch ca. 5% Kohlenstoff ebenfalls zugesetzt und der mineralische Rückstand eingeschmolzen werden kann, müssen weitere Versuche ergeben.Autothermal gasifiers for waste are not new. A pilot plant was built about 15 years ago in the Saar area. The British chemical group ICI built a test facility around this time with pure oxygen operation. It was in the United States Andco-Torrax process developed and after a pilot plant overseas there were 4 large-scale ones in Europe Pilot plants built. (2 × in Paris, Luxembourg and Frankfurt / M.) The technology was obviously far too little mature, everyone Plants were due to inefficiency and susceptibility to failure later shut down and dismantled. A newer development This type has been successfully carried out in Austria been. (Company brochure and VOEST-ALPINE high-temperature Gasification process (HTV process).) An autothermal Gasification reactor of this type would be, for example, for the invention Appropriate procedure (with appropriate driving style). How far the coke or coal fill in this reactor mixed with smoked coke from the smoldering chamber for waste residues or can be replaced and how far the gasification residue from an allothermal coal gasifier with only about 5% carbon also added and the mineral residue melted down further attempts must result.

Die Vorteile der Erfindung liegen in verschiedenen Bereichen: The advantages of the invention lie in different areas:  

Zunächst fällt nach der thermischen Behandlung von Abfällen, auch von Sonderabfällen oder Problemabfällen (flüssige Sonderabfälle, Klärschlamm, organischer Auto-Shredderabfall, Lackschlamm, unverwertbare Restfraktionen aus Kunststoffen, Gummi, Leder, Textilien, Teppichabfällen etc.) als Reststoff (wie beim Einsatz von Schmelzkammerfeuerungen) eine verwertbare, nicht auslaugbare Schmelzschlacke an. Demgegenüber enthält die Asche aus Rostfeuerungen oder Wirbelschichtfeuerungen noch auslaugbare Schwermetallsalze und Reste an Kohlenstoff. Gegenüber Schmelzkammerfeuerungen besteht jedoch der wesentliche Vorteil, daß, besonders bei der erfindungsgemäßen Fahrweise der Anlage, keine Stickoxide entstehen, daß aufwendige Denox-Anlagen in der Rauchgasreinigung gespart werden!First, after the thermal treatment of waste, also of hazardous waste or problem waste (liquid hazardous waste, Sewage sludge, organic car shredder waste, Paint sludge, unusable residual fractions from plastics, Rubber, leather, textiles, carpet waste etc.) as residual material (as with the use of furnace furnaces) a usable, non-leachable enamel slag. In contrast, contains the ashes from grate furnaces or fluidized bed furnaces leachable heavy metal salts and carbon residues. However, compared to smelting chamber firing significant advantage that, especially in the invention Operation of the system, no nitrogen oxides arise that Elaborate Denox systems saved in flue gas cleaning will!

Ferner genügt eine große Vorzerkleinerung des Einsatzmaterials für den Hochtemperaturvergaser, die energie- und verschleißkostenaufwendige Feinzerkleinerung wie für eine Schmelzkammerfeuerung entfällt! Je nach Wahl des Schwelapparates für die inertstoffreichen Abfallreste, Rostofen, offene Drehtrommel oder Rührwerksreaktor, wird auch für die Abfallreste keine Zerkleinerung benötigt. Unter Rührwerksreaktor werden beispielsweise Apparate verstanden, wie sie in den Patentschriften DE 37 21 006 und DE 37 31 595 beschrieben werden.A large size reduction of the feed material is also sufficient for the high-temperature carburetor, the energy and wear cost consuming Fine comminution as for a melting furnace not applicable! Depending on the choice of the smoldering apparatus for waste residues rich in inert substances, rust oven, open rotary drum or agitator reactor, none for the waste residues Crushing needed. Under agitator reactor, for example Apparatus understood as in the patents DE 37 21 006 and DE 37 31 595 are described.

Ein Vorteil gegenüber dem AGG-Verfahren zur Erzeugung von Generatorgas aus Kohle und Schwelkoks aus Abfällen besteht darin, daß bei einer Kombination der Abfallverwertung mit einem allothermen Gasgenerator für hochwertiges Generatorgas die "Abfallschiene" von der "Kohlevergasungsschiene" völlig getrennt ist, sodaß der allotherme Gasgenerator nicht durch Schadstoffe im Schwelkoks beeinträchtigt wird. Außerdem spielt es keine Rolle, wie weit der Heizwert in Abfallresten durch Vermeidung und Verwertung zurückgeht. Kalorisch werden im wesentlichen Sonderabfälle verwertet, die in einer bisherigen Müllverbrennungsanlage nicht verbrannt werden können. Durch die thermische Energie dieser Sonderabfälle werden die heizwertarmen, inertstoffreichen Abfallreste jedoch noch so weit thermisch behandelt, daß die organischen Reste darin mineralisiert werden und die inerten Reste völlig steril weiter aufgearbeitet und verwendet werden können. An advantage over the AGG process for generating Generator gas consists of coal and coke from waste in that with a combination of waste recycling with an allothermic gas generator for high quality generator gas the "waste rail" from the "coal gasification rail" completely is separated so that the allothermic gas generator is not separated Pollutants in the smoked coke is impaired. Also plays it doesn't matter how far the calorific value in waste remains through Avoidance and recovery declines. Become caloric in recycled essential hazardous waste in a previous Waste incinerator cannot be burned. By the thermal energy of this special waste becomes the low calorific value, waste residues rich in inert substances, however, so far thermally treated so that the organic residues mineralized in it and the inert residues are completely sterile can be refurbished and used.  

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Temperatur in der Oxidationszone des autothermen Vergasungsreaktors durch hochkalorige (Abfall-) Brennstoffe und durch hoch erhitzte Verbrennungsluft oder Sauerstoff so hoch gefahren, daß chlorierte Kohlenwasserstoffe, insbesondere PCDD und PCDF, in kürzester Zeit zerstört werden und daß die mineralischen Reste schmelzflüssig abfließen. Die Temperatur des Rohgases kann dabei in Abhängigkeit des unterstöchiometrischen Luft-Brennstoff- oder Sauerstoff-Brennstoff-Verhältnisses geregelt werden.According to a preferred embodiment of the invention The process is the temperature in the oxidation zone of the autothermal gasification reactor through high-calorific (waste) Fuels and from highly heated combustion air or Oxygen so high that chlorinated hydrocarbons, especially PCDD and PCDF, destroyed in no time and that the mineral residues become molten flow away. The temperature of the raw gas can be in Dependence of substoichiometric air-fuel or oxygen-fuel ratio can be regulated.

Claims (4)

1. Verfahren und Anlage zur thermischen Behandlung, Mineralisierung und Verwertung von Abfallresten, mit einer Hochtemperaturverbrennung, insbesondere in einer Schmelzkammerfeuerung, in der hochkalorige Abfälle, auch Sonderabfälle, verbrannt werden und mit deren Rauchgasen eine Schwelanlage für feste Abfallgemische beheizt wird sowie mit einer Rauchgasreinigungsanlage für die in Wärmetauschern und in der Schwelanlage abgekühlten Rauchgase der Feuerung in der auch der Schwelkoks und die Schwelgase mit verbrannt werden, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
  • a) die Hochtemperaturverbrennung geschieht unterstöchiometrisch in einem autothermen Vergasungsreaktor,
  • b) das Rohgas (Rauchgas-Generatorgas-Gemisch) des Vergasungsreaktors wird unmittelbar oder nach Nutzung als Prozeßwärme für einen allothermen Vergasungsreaktor für Kohle, Braunkohle oder Biomasse zur Verschwellung der Abfallreste genutzt,
  • c) anschließend wird das abgekühlte Rohgas des autothermen Vergasungsreaktors mit dem Schwelgas aus den Abfallresten gemischt und entstaubt,
  • d) die im entstaubten Gasgemisch enthaltenen brennbaren Anteile werden unter Luftzusatz nachverbrannt oder katalytisch oxidiert,
  • e) die oxidierten Rauchgase werden nach Nutzung der Wärme in Wärmetauschern durch Nachentstaubung, Wäsche und adsorptiver Nachreinigung behandelt,
  • f) der Schwelkoks lt. b) wird nach bekannter Trennung von den Inertanteilen mit dem Filterstaub lt. c) und e) und dem Adsorbens-Granulat der adsorptiven Nachreinigung lt. e) in den autothermen Vergasungsreaktor lt. a) geleitet.
1.Procedure and system for the thermal treatment, mineralization and recycling of waste waste, with high-temperature combustion, especially in a melting furnace, in which high-calorific waste, including hazardous waste, is burned and with the flue gases of which a smoldering system for solid waste mixtures is heated and with a flue gas cleaning system for the flue gases of the furnace, which are cooled in heat exchangers and in the smoldering system, in which the smoldering coke and the smoldering gases are also burned, characterized by the following process steps:
  • a) the high-temperature combustion takes place substoichiometrically in an autothermal gasification reactor,
  • b) the raw gas (flue gas-generator gas mixture) of the gasification reactor is used immediately or after use as process heat for an allothermic gasification reactor for coal, lignite or biomass to swell the waste residues,
  • c) the cooled raw gas of the autothermal gasification reactor is then mixed with the carbonization gas from the waste residues and dedusted,
  • d) the combustible components contained in the dedusted gas mixture are afterburned or catalytically oxidized with the addition of air,
  • e) the oxidized flue gases are treated after use of the heat in heat exchangers by post-dedusting, washing and adsorptive post-cleaning,
  • f) after the known separation of the inert parts with the filter dust according to c) and e) and the adsorbent granulate of the adsorptive post-cleaning according to e), the smoked coke according to b) is passed into the autothermal gasification reactor according to a).
2. Anlage zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch folgende Anlagenteile:
  • a) ein autothermer Hochtemperatur-Vergasungsreaktor mit Eingabeeinrichtungen für staubförmige, flüssige, hochkalorige, stückige Abfälle und Sonderabfälle, Kohle, kohlehaltigen Schwel- und Vergasungsrückstand sowie Filterstaub; ferner mit Einblasöffnungen für hocherhitzte Luft oder Sauerstoff und mit einer Abzugsvorrichtung für verglaste Schmelzschlacke und einem Abzugskanal für das Rohgas, das gasförmige Vergasungsprodukt,
  • b) wahlweise oder im Bedarfsfall ein allothermer Kohlevergasungsreaktor, dessen Wärmetauscher zur indirekten Beheizung des Reaktorraumes durch das Rohgas des autothermen (Abfall-)Vergasungsreaktors beheizt werden und für dessen Vergasungsmittel Wasserdampf ebenfalls die fühlbare Wärme des Rohgases genutzt wird und dessen Generatorgas zur Energie-Erzeugung über Gasleitungsnetze oder unter Zumischung zu Erdgas genutzt wird,
  • c) einer Schwelanlage, direkt oder indirekt beheizte Schweltrommel, Rostofen oder Rührwerksreaktor, in der heizwertarme, inertstoffreiche Abfallreste thermisch behandelt und dabei die organischen Reste verkokt bzw. verschwelt werden und deren Schwelgas sich mit dem Rohgas des autothermen (Abfall-)Vergasungsreaktor in der Schwelanlage oder dahinter mischen während der Schwelkoks nach bekannter Trennung von den Inertanteilen in den autothermen (Abfall-)Vergasungsreaktor gefördert wird,
  • d) eine Heißgasentstaubungsanlage für das Rohgas-Schwelgasgemisch,
  • e) eine Nachbrennkammer oder ein Oxidationskatalysator für die unverbrannten Reste im Rohgas-Schwelgas-Gemisch,
  • f) Wärmetauscher zur Verbrennungslufterwärmung, zur Dampf- oder Heißwassererzeugung,
  • g) eine Rauchgasreinigungsanlage zur Nachentstaubung in Gewebefiltern, zur ein- oder mehrfachen Rauchgaswäsche und zur adsorptiven Nachreinigung des Reingases in einem Schüttschichtfilter mit Aktivkohle oder adsorptiv wirksamen Braunkohlenkoks, wobei die Rauchgaswäsche ganz oder teilweise vor der Nachbrennkammer oder dem Oxidationskatalysator angeordnet sein kann.
2. Plant for performing the method according to claim 1, characterized by the following plant parts:
  • a) an autothermal high-temperature gasification reactor with input devices for dusty, liquid, high-calorific, lumpy and special wastes, coal, carbonaceous carbonization and gasification residues and filter dust; furthermore with injection openings for superheated air or oxygen and with an extraction device for glazed melting slag and an extraction channel for the raw gas, the gaseous gasification product,
  • b) optionally or if necessary, an allothermal coal gasification reactor, the heat exchangers for indirect heating of the reactor space are heated by the raw gas of the autothermal (waste) gasification reactor and for whose gasifying agent steam is also used the sensible heat of the raw gas and its generator gas for energy generation Gas pipeline networks or mixed with natural gas,
  • c) a smoldering plant, directly or indirectly heated smoldering drum, grate furnace or agitator reactor, in which low-calorific, inert substance-rich waste residues are thermally treated and thereby the organic residues are coked or carbonized and whose smoldering gas mixes with the raw gas of the autothermal (waste) gasification reactor in the smoldering plant or mix behind it while the smoked coke is conveyed into the autothermal (waste) gasification reactor after known separation from the inert components,
  • d) a hot gas dedusting system for the raw gas / smoldering gas mixture,
  • e) an afterburning chamber or an oxidation catalyst for the unburned residues in the raw gas / carbonization gas mixture,
  • f) heat exchangers for heating combustion air, for generating steam or hot water,
  • g) a flue gas cleaning system for post-dedusting in fabric filters, for single or multiple flue gas scrubbing and for adsorptive post-cleaning of the clean gas in a packed bed filter with activated carbon or adsorptive lignite coke, the flue gas scrubbing being able to be arranged entirely or partially in front of the afterburning chamber or the oxidation catalyst.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Heißgasentstauber ein Multicyclon eingesetzt wird.3. Plant according to claim 2, characterized in that as Hot gas deduster a multicyclone is used. 4. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 3 gekennzeichnet durch Eingabevorrichtungen in den Hochtemperatur-Vergasungsreaktor für Altöl, Lösungsmittelabfälle und Auto-Shredderabfall.4. Plant according to claims 1 to 3 characterized by Input devices in the high temperature gasification reactor for waste oil, solvent waste and auto shredder waste.
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DE102008009809A1 (en) * 2008-02-19 2009-08-20 Karl-Heinz Tetzlaff Method and device for using garbage for the production of synthesis gas

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