DE4123406C2 - Process for the gasification of inferior solid fuels in a shaft-shaped gasification reactor - Google Patents
Process for the gasification of inferior solid fuels in a shaft-shaped gasification reactorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergasen von minderwertigen festen Brennstoffen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for gasifying inferior solid fuels according to the preamble of Claim 1.
Minderwertige Brennstoffe, wie beispielsweise nasse Braunkohle oder Steinkohle mit hohem Teergehalt, Altreifen etc. können auch ohne unerwünschte Emissionen im abgezogenen Produktgas vergast werden; insbesondere kann das Produktgas frei oder annähernd frei von den Heizwert mindernden und die weitere Verwendung einschränkenden sowie die Umwelt be lastenden Verunreinigungen sein. Für diesen Zweck ist ein schachtförmiger Vergasungsreaktor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entwickelt worden, bei dem die Besonderheit darin besteht, daß das Schüttgutbett in der Primärgaskammer zweischichtig aufgebaut ist. Eine erste Schicht des Schütt gutbettes besteht aus einem relativ hochwertigen Koks. Die zweite Schicht des Schüttgutbettes lagert als relativ dünne Schicht auf der ersten Schüttgutschicht und wird von dem minderwertigen Brennstoff gebildet. Dabei ist die zweite Schüttgutschicht mit ihrer freien Schüttungsfläche dem Pri märgasbrenner in der Primärgaskammer zugewandt. Der Primär gasbrenner wird mit einem Brennstoff, Sauerstoff oder Luft und ggf. Wasserdampf beaufschlagt und liefert die für den endothermen Vergasungsprozeß erforderliche fühlbare Wärme. Als Brennstoff werden dem Primärgasbrenner z. B. Altöle so wie ein pastöser Rückstand aus einer Papierfabrik zugeführt. Das durch die Verbrennung im Brenner entstehende Primärgas fällt mit einer Temperatur von 1500 bis 1800°C an. Bei Kon takt mit dem zu vergasenden Chargiergut (minderwertiger Brennstoff, z. B. einer Mischung aus Altreifen und Deinking schlamm) reagiert das Primärgas mit diesem Chargiergut zu Rohgas. Das Rohgas weist beim Eintritt in das zweite Schütt gutbett z. B. 1864°C auf und durchströmt anschließend das zweite Schüttgutbett aus Koks und verläßt dieses als ferti ges Produktgas am oberen Ende des Schachtvergasers. Von der Dicke des (zweiten) Schüttgutbettes, d. h. des zu vergasen den Chargiergutes (minderwertigen Brennstoffes) und von der Einstellung der Primärvergasung hängt es ab, ob das hinter dem zweiten Schüttgutbett liegende Chargiergut, z. B. der höherwertige Koks, ebenfalls vergast oder lediglich bzw. in erster Linie als Filter für das hindurchtretende Rohgas dient. Die Einstellung der Primärvergasung erfolgt entweder über das Verhältnis Sauerstoff zu Kohlenstoffträger im Bren ner, oder über die Gesamtmenge an Primärvergasungsstoffen oder - falls statt Luft reiner Sauerstoff über den Brenner eingeführt wird - über das Verhältnis Sauerstoff zu Wasser dampf (EP 01 94 252 B1).Inferior fuels such as wet Lignite or hard coal with a high tar content, old tires etc. can also be deducted without unwanted emissions Product gas are gasified; in particular, the product gas free or nearly free of the calorific value and the further use restricting as well as the environment contaminants. For this purpose is a shaft-shaped gasification reactor according to the preamble of Claim 1 has been developed in which the special feature is that the bulk bed in the primary gas chamber is built up in two layers. A first layer of the bulk Gutbettes consists of a relatively high quality coke. The second layer of the bulk bed is stored as a relatively thin layer Layer on the first bulk layer and is from the inferior fuel formed. The second is Bulk material layer with its free bed area to the Pri Märgasbrenner facing in the primary gas chamber. The primary gas burner is made with a fuel, oxygen or air and possibly water vapor and supplies the for endothermic gasification process required sensible heat. As the primary gas burner z. B. waste oils like this fed like a pasty residue from a paper mill. The primary gas generated by combustion in the burner occurs at a temperature of 1500 to 1800 ° C. At con clocks with the batch to be gasified (inferior Fuel, e.g. B. a mixture of used tires and deinking sludge) the primary gas reacts with this charge Raw gas. The raw gas shows when entering the second bulk good bed z. B. 1864 ° C and then flows through it second bed of coke and leaves it as ferti product gas at the top of the shaft gasifier. Of the Thickness of the (second) bulk bed, i.e. H. to gasify the the cargo (inferior fuel) and the Setting the primary gasification depends on whether that is behind the second bed of bulk material, e.g. B. the higher quality coke, also gasified or only or in primarily as a filter for the raw gas passing through serves. The primary gasification is either set on the ratio of oxygen to carbon carrier in the fuel ner, or over the total amount of primary gasifying substances or - if instead of air, pure oxygen via the burner is introduced - via the ratio of oxygen to water steam (EP 01 94 252 B1).
Versuche mit dem vorgenannten Schachtvergaser haben nun gezeigt, daß bei der Hochtemperaturvergasung einer Reihe minderwertiger Brennstoffe, insbesondere der Shredderleicht fraktion aus der Kraftfahrzeug-Verwertung erhebliche Proble me auftreten; insbesondere ist es in manchen Fällen und ins besondere bei der Shredderleichtfraktion aus der Kfz-Verwer tung schwierig, dieses Chargiergut so gleichmäßig in die Vergasungszone, d. h. speziell in den Primärgasraum einzu bringen, daß das Produktgas eine ausreichend gleichmäßige Qualität hat. Zur Lösung dieses Problems sind bisher nicht veröffentlichte Bemühungen unternommen worden, den minder wertigen Brennstoff zu brikettieren, um ihn dann in einer stückigen Form durch konventionelle Schleusensysteme dem Schachtvergaser aufzugeben. Die Brikettierung als solche er wies sich aber als sehr aufwendig und derzeit noch nicht ausgereift genug.Have experiments with the aforementioned shaft carburetor now shown that in the high temperature gasification of a number low-quality fuels, especially shredder light Fraction from motor vehicle recycling considerable problems me occur; in particular it is in some cases and ins especially with the shredder light fraction from the motor vehicle recycling difficult to load this charge evenly into the Gasification zone, d. H. specifically in the primary gas space bring that the product gas a sufficiently uniform Quality. To solve this problem are not yet published efforts have been made to the minor to briquette the valuable fuel and then put it in one lumpy shape due to conventional lock systems Abandon shaft carburetor. The briquetting as such he turned out to be very complex and not yet mature enough.
Auch ein anderer bisher nicht veröffentlichter Lö sungsansatz hat nicht zum Erfolg geführt. Gemäß diesem Lö sungsansatz wird der minderwertige Brennstoff gemahlen, wie es z. B. für den Einsatz der Brennstoffe in einem Flugstrom vergasungsreaktor bekannt ist. Diese Mahlung erweist sich insoweit als problematisch, als verschleißintensive Stoffe, wie Glas, Steine, Eisen und andere in dem minderwertigen Brennstoff enthalten sein können. Außerdem ist diese Vorge hensweise sehr kostenintensiv.Another previously unpublished lion approach did not lead to success. According to this Lö approach, the inferior fuel is ground, such as it z. B. for the use of fuels in entrained flow gasification reactor is known. This grinding proves itself insofar as problematic, as wear-intensive materials, like glass, stones, iron and others in the inferior Fuel can be included. In addition, this is featured Very expensive.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, bei der Vergasung minderwertiger und/oder schwierig zu handhabender Brennstoffe, insbesondere bei der Vergasung der Shredderleichtfraktion bei der Kraftfahrzeugverwertung eine möglichst gleichmäßige Produktgasqualität zu gewähr leisten.Proceeding from this, the invention has the object reasons, inferior in gasification and / or difficult fuels to be handled, especially in gasification the shredder light fraction in motor vehicle recycling to ensure the most uniform product gas quality possible Afford.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.To solve this problem, the procedure with the Features of claim 1 proposed.
Durch die Erfindung wird eine Reihe bedeutsamer Vor teile erreicht. Hierzu zählen u. a.The invention provides a number of significant advantages parts reached. These include a.
- - Bei dem thermischen Vorbehandlungsschritt des minderwerti gen Brennstoffes fallen die Gasfraktion und die Festfrak tion, insbesondere dann, wenn es sich bei dem minderwerti gen Brennstoff um eine Shredderleichtfraktion handelt, in einem Mengenverhältnis an brenn- bzw. vergasbaren Mate rial an wie es zum Betrieb eines Hochtemperaturvergasungs reaktors der im Patentanspruch 1 angegebenen Art erforder lich ist (etwa 60% Gasfraktion und etwa 40% Festfrak tion) ein Zufeuern anderer Brennstoffe im Primärgasbren ner ist daher so gut wie nicht erforderlich;- In the thermal pre-treatment step of inferior The gas fraction and the solid fraction fall towards fuel tion, especially if the inferior value fuel is a light shredder fraction, in a quantity ratio of combustible or gasifiable mate rial on how to operate a high temperature gasification reactor of the type specified in claim 1 required (about 60% gas fraction and about 40% solid fraction tion) adding other fuels in the primary gas burner ner is therefore hardly necessary;
- - die Festfraktion aus der thermischen Vorbehandlung hat Ei genschaften wie etwa ein Hüttenkoks; deshalb kann auf den Einsatz von Hüttenkoks ganz verzichtet werden, so daß die Sekundärfraktion im Vergasungsreaktor (festes Chargiergut) nur noch aus der Festfraktion des thermisch behandelten minderwertigen festen Brennstoffes besteht; der Schacht vergaser benötigt also nicht mehr zwei unterschiedliche Chargiergüter und kann mithin einfacher aufgebaut sein, wie etwa in der DE 29 20 922 C3 oder in der EP 01 43 106 B1 beschrieben;- The solid fraction from the thermal pretreatment has egg properties such as smelting coke; therefore can on Use of metallurgical coke can be dispensed with entirely, so that the Secondary fraction in the gasification reactor (solid charge) only from the solid fraction of the thermally treated inferior solid fuel; the shaft carburetor no longer needs two different ones Cargo and can therefore be constructed more simply, such as in DE 29 20 922 C3 or in EP 01 43 106 B1 described;
- - bei der erfindungsgemäßen Vergasung minderwertiger Brenn stoffe fallen Umweltgifte wie Dioxine und Stickoxide nicht an, da die Dioxine bei der unter unterstöchiometrischen Bedingungen durchgeführten Vergasung nicht existieren können und, falls sie im Brennstoff des Primärgasbrenners vorhanden sind, bei den hohen Verbrennungstemperaturen zerstört werden; Stickoxide aus der Primärgasverbrennung werden unter den Vergasungsbedingungen reduziert; außerdem weisen etwa anfallende Metalloxide einen im Vergleich zu anderen Verwertungsverfahren minderwertiger Brennstoffe geringeren Oxidationsgrad auf und sind somit weniger toxisch;- Inferior combustion in the gasification according to the invention Environmental toxins such as dioxins and nitrogen oxides do not fall because the dioxins in the sub-stoichiometric Conditions performed gasification do not exist can and if they are in the fuel of the primary gas burner are present at the high combustion temperatures be destroyed; Nitrogen oxides from primary gas combustion are reduced under the gasification conditions; also metal oxides, for example, have one in comparison other recovery methods of inferior fuels lower degree of oxidation and are therefore less toxic;
- - in dem minderwertigen Brennstoff enthaltene Ballaststoffe, wie z. B. Metalle können nach dem thermischen Vorbehand lungsschritt aus der Festfraktion durch einen üblichen Trennschritt abgeschieden werden, bevor die Festfraktion dem Vergasungsreaktor als Chargiergut aufgegeben wird;- fiber contained in the low-quality fuel, such as B. metals can be after the thermal pretreatment step from the solid fraction by a conventional Separation step to be separated before the solid fraction the gasification reactor is abandoned as a charge;
- - der Eintrag des festen Chargiergutes in den Vergasungs reaktor wird wesentlich vereinfacht.- The entry of the solid cargo in the gasification reactor is significantly simplified.
Während das erfindungsgemäße Verfahren die Vergasung minder wertiger Brennstoffe in einem Schachtvergaser der im Patent anspruch 1 genannten Art ohne große Handlings-Probleme beim Chargieren der Festfraktion in einer Weise ermöglicht, die eine relativ gleichmäßige Produktgasqualität sicherstellt, führen die Verfahrensschritte gemäß Patentanspruch auch dann zu vorteilhaften Ergebnissen, wenn statt des Schachtverga sers ein an sich bekannter Flugstromvergaser verwendet wird, sofern die aus der thermischen Vorbehandlung des minderwer tigen Brennstoffes stammende Festfraktion auf die für den Flugstromvergaser verträgliche Körnungsbandbreite zerklei nert wird. Bei dieser alternativen Lösung werden im wesent lichen die gleichen bzw. entsprechenden Vorteile erreicht, wie sie vorangehend beschrieben wurden.While the process according to the invention reduces the gasification valuable fuels in a shaft carburetor which in the patent Claim 1 mentioned type without major handling problems with Batching the solid fraction in a way that allows ensures a relatively uniform product gas quality, then carry out the method steps according to claim to advantageous results if instead of the shaft mining a known entrained flow gasifier is used, provided that from the thermal pretreatment of the minor solid fuel to the for the Shredded entrained-flow gasifier compatible grain size range is noted. In this alternative solution are essentially achieved the same or corresponding advantages, as described above.
Hinsichtlich der dem Primärgasbrenner zuzuführenden Gasfraktion aus der thermischen Vorbehandlung des minderwer tigen Brennstoffes versteht es sich, daß diese auch feste Bestandteile in Form feinkörnigen, insbesondere staubförmi gen Materials aufweisen kann.With regard to those to be fed to the primary gas burner Gas fraction from the thermal pretreatment of the inferior term fuel, it is understood that these are also solid Components in the form of fine-grained, especially dust-like can have gene material.
Die thermische Vorbehandlung unter Zufuhr von Wärme und im wesentlichen unter Vermeidung eines Verbrennens von Bestandteilen des Brennstoffes unter Trennung in eine Gas- und eine Festfraktion kann auf die verschiedenste Weise er folgen. Hierfür sind sogenannte Pyrolyseanlagen allgemein bekannt; wegen des Bekanntseins ihres Aufbaus und ihrer Ver fahrensbedingungen brauchen diese hier im einzelnen nicht näher erläutert zu werden. Typische Beispiele für erfin dungsgemäß einsetzbare Pyrolyseanlagen und weitere minder wertige Brennstoffe sind z. B. die Pyrolyse von Abfallholz im Wirbelschichtreaktor oder die Pyrolyse von chemischen Produktionsrückständen im Drehrohrreaktor.Thermal pretreatment with the addition of heat and essentially avoiding burning of Ingredients of the fuel separated into a gas and a solid fraction can be used in many different ways consequences. So-called pyrolysis plants are general for this known; because of the knowledge of their structure and their ver driving conditions do not need them here in detail to be explained in more detail. Typical examples of inventions Pyrolysis plants which can be used in accordance with the invention and other minors valuable fuels are e.g. B. the pyrolysis of waste wood in a fluidized bed reactor or the pyrolysis of chemical Production residues in the rotary tube reactor.
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel beschriebenen, erfindungs gemäß zu verwendenden Bauteile bzw. Verfahrensschritte un terliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption bzw. ihren Verfahrensbedingungen keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem je weiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien unein geschränkt Anwendung finden können.The aforementioned and the claimed and in the The following embodiment described, fiction according to the components or process steps to be used lie in their size, shape, material selection and technical conception and its process conditions no special exceptions, so that in each known application criteria disagree can find limited application.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Ge genstandes des Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, anhand der - bei spielhaft - eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert wird.Further details, features and advantages of the Ge object of the invention emerge from the following Description of the associated drawing, using the - at playful - a preferred embodiment of the invention The procedure is explained.
Der in dem Grundfließbild detailliert wiedergegebene Schachtvergaser 100 ist aus der DE 29 20 922 C3 bekannt. Ein Druckbehälter 1, der eine Außenisolierung 33 aufweist, bil det den Schachtvergaser 100. Der Druckbehälter 1 hat einen vertikalen oberen Abschnitt und einen seitlich abgewinkelten unteren Abschnitt. In dem oberen Abschnitt des Druckbehäl ters 1 wird das feste Chargiergut über eine Schleuse 4 auf gegeben, welche nach jedem Takt mit einem inerten Gas, z. B. Dampf, durch eine Leitung 5 gespült wird. Das stückige feste Chargiergut gelangt in einen in dem Druckbehälter 1 aufge nommenen Korb 3 aus Kühlwasserleitungen und bildet in diesem eine Schüttung 11 mit einem eine obere freie Oberfläche 12 aufweisenden Schüttkegel. Die Leitungen des Korbes 3 werden über einen unteren Ringverteiler 31 versorgt, zu welchem Fallrohre 30, die in dem Zwischenraum zwischen dem Korb 3 und dem Druckbehälter 1 liegen, von einem oberen Ringver teiler 29 führen, an welchem eine Kühlwasserzuführleitung 7 angeschlossen ist.The shaft gasifier 100 reproduced in detail in the basic flow diagram is known from DE 29 20 922 C3. A pressure vessel 1 , which has an outer insulation 33 , bil det the shaft carburetor 100th The pressure vessel 1 has a vertical upper section and a laterally angled lower section. In the upper section of the pressure vessel 1 , the solid charge is placed on a lock 4 , which after each cycle with an inert gas, for. B. steam is flushed through a line 5 . The lumpy, solid charge arrives in a basket 3 taken from the cooling water pipes in the pressure vessel 1 and forms a bed 11 with an upper free surface 12 having a cone. The lines of the basket 3 are supplied via a lower ring distributor 31 , to which downpipes 30 , which are in the space between the basket 3 and the pressure vessel 1 , lead from an upper ring distributor 29 , to which a cooling water supply line 7 is connected.
Der Korb 3 hat im unteren Drittel einen einwärts wei senden Vorsprung 20, welcher die obere Begrenzung einer darunter liegenden Primärgaskammer 21 bildet. Aufgrund der so in dem Korb 3 vorliegenden Verengung (Durchtritt) ent steht zwangsläufig am unteren Ende der Schüttung 11 eine schräg liegende böschungsartige freie Schüttungsfläche 13, welche die Primärgaskammer 21 auf dieser Seite begrenzt.The basket 3 has an inward white projection 20 in the lower third, which forms the upper limit of an underlying primary gas chamber 21 . Due to the narrowing (passage) present in the basket 3, there is inevitably ent at the lower end of the bed 11 an inclined embankment-like free bed surface 13 which delimits the primary gas chamber 21 on this side.
Unten steht die Schüttung 11 auf einer am unteren Teil des Korbes 3 ebenfalls von Kühlmittelleitungen gebildeten Schlackenwanne 22 auf. Im unteren Bereich, also unterhalb des Vorsprungs 20, ist die Innenseite des Korbes 3 ein schließlich der Schlackenwanne 20 mit einer feuerfesten Stampfmasse 32 versehen. Die die untere freie Schüttungs fläche 13 der Schüttung 11 bildende Böschung hat einen Ab stand von einem an der der Schüttung 11 abgewandten Ecke der Schlackenwanne 22 ausgebildeten Überlaufwehr 16.At the bottom, the bed 11 stands on a slag pan 22 also formed by coolant lines on the lower part of the basket 3 . In the lower area, ie below the projection 20 , the inside of the basket 3 is finally provided with a slag pan 20 with a refractory ramming compound 32 . The lower free fill surface 13 of the bed 11 forming embankment has a stand from an overflow weir 16 formed on the corner of the slag tray 22 facing away from the bed 11 .
Zwischen der unteren freien Schüttungsfläche 13 und dem Überlaufwehr 16 kann sich beim Betrieb des Schachtverga sers 100 die flüssige Schlacke mit einer freien Oberfläche in einem von der Schlackenwanne 22 aufgenommenen Schlacken bad 14 sammeln. Der äußere Teil der Primärgaskammer 21 wird von der Feuerfestmasse 32 des Korbes 3 begrenzt.Between the lower free surface of bed 13 and the overflow weir 16 of the Schachtverga sers 100 can be the liquid slag having a free surface in an image captured by the slag pan slag 22 collect bath 14 during operation. The outer part of the primary gas chamber 21 is delimited by the refractory mass 32 of the basket 3 .
Dem Überlaufwehr 16 unmittelbar gegenüberliegend ist in der Wandung des Druckbehälters 1 ein Primärgasbrenner 2 angeordnet, dem die Gasfraktion aus der thermischen Vorbe handlung des minderwertigen Brennstoffes, Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltendes Gas und ggf. Dampf zugeführt werden. Der vom Primärgasbrenner 2 gebildete Primärgasstrahl 15 ist schräg nach unten in Richtung auf die untere freie Schüt tungsfläche 13 und die freie Oberfläche des Schlackenbades 14 gerichtet. Auf diese Weise wird eine intensive Vergasung an der unteren freien Schüttungsfläche 13 und auch der auf dem Schlackenbad 14 aufschwimmenden Kohlenstoff enthaltenden Bestandteile erreicht und eine Verstopfung des Überlaufwehrs 16 verhindert, denn der Primärgasstrahl 15 ist dem zu dem Überlaufwehr 16 hinfließenden Schlackestrom entgegengerich tet.The overflow weir 16 directly opposite a primary gas burner 2 is arranged in the wall of the pressure vessel 1 , to which the gas fraction from the thermal pre-treatment of the inferior fuel, oxygen or oxygen-containing gas and possibly steam are supplied. The primary gas jet 15 formed by the primary gas burner 2 is directed obliquely downward in the direction of the lower free filling surface 13 and the free surface of the slag bath 14 . In this way, intensive gasification is achieved on the lower free bed surface 13 and also the carbon-containing constituents floating on the slag bath 14 and clogging of the overflow weir 16 is prevented because the primary gas jet 15 counteracts the slag flow flowing to the overflow weir 16 .
Wegen der übrigen Einzelheiten wird auf die DE 29 20 922 C3 bezug genommen. Die erfindungsgemäß als eine der möglichen Alternativen ebenfalls einsetzbare Anordnung (Schachtvergaser) für zwei Chargiergüter ist im einzelnen in der EP 01 94 252 B1 beschrieben. Auf diese beiden Druck schriften wird voll inhaltlich bezug genommen, wobei zu be merken ist, daß in der DE 29 20 922 C3 die Schüttung 11 aus einem relativ hochwertigen Brennstoff besteht, während der dort beschriebene Schachtvergaser im Falle der vorliegenden Erfindung für die Festfraktion des thermisch behandelten minderwertigen Brennstoffes verwendet wird.For the remaining details, reference is made to DE 29 20 922 C3. The arrangement (shaft carburetor) for two charging goods which can also be used according to the invention as one of the possible alternatives is described in detail in EP 01 94 252 B1. On these two publications, full reference is made to content, it should be noted that in DE 29 20 922 C3 the bed 11 consists of a relatively high-quality fuel, while the shaft gasifier described there in the case of the present invention for the solid fraction of the thermal treated inferior fuel is used.
Wie das Grundfließbild im übrigen zeigt, wird der als "Abfall" bezeichnete minderwertige Brennstoff zunächst einer mit "Pyrolyse" bezeichneten Anlage für die thermische Vorbe handlung zugeführt. Diese erfolgt unter Zufuhr von Wärme und im wesentlichen unter Vermeidung des Verbrennens von Be standteilen des Einsatzstoffes (minderwertigen Brennstof fes) wobei die Verfahrensführung in an sich bekannter Weise so erfolgt, daß eine Gas- und eine Feststoffreaktion ent stehen, die voneinander getrennt werden und in dem Grund fließbild einerseits als "Pyrolysegas" (Gasfraktion) und andererseits als "Pyrolysekoks und Wertstoffe" (Festfrak tion) bezeichnet sind. Hierbei versteht es sich, daß eine etwa anfallende Flüssigfraktion Bestandteil der "Festfrak tion" und/oder "Gasfraktion" sein kann. Bei dieser thermi schen Vorbehandlung werden z. B. folgende Verfahrensbedin gungen eingestellt: Temperaturen ca. 40-550°C sowie ein Entgasungsdruck von ca. 1-10 m bar.As the basic flow diagram shows, the as "Waste" initially referred to inferior fuel plant called "pyrolysis" for thermal preparation action taken. This is done with the addition of heat and essentially avoiding the burning of Be components of the input material (low-quality fuel fes) the procedure being carried out in a manner known per se so that a gas and a solid reaction ent stand that are separated from each other and in the reason flow diagram on the one hand as "pyrolysis gas" (gas fraction) and on the other hand as "pyrolysis coke and recyclables" (Festfrak tion) are designated. It is understood that a any liquid fraction that forms part of the "Festfrak tion "and / or" gas fraction ". With this thermi pretreatment z. B. the following procedural conditions conditions set: Temperatures approx. 40-550 ° C and a degassing pressure of approx. 1-10 m bar.
In einem Trennapparat, wie einem Windsichter, einem Sieb oder sonstigem kann die "Festfraktion" in ihre Bestand teile "Pyrolysekoks" und "Wertstoffe" getrennt werden. Der "Pyrolysekoks" wird sodann über die Schleuse 4 dem Schacht vergaser 100 aufgegeben.In a separator, such as an air classifier, a sieve or other, the "solid fraction" can be separated into its components "pyrolysis coke" and "recyclables". The "pyrolysis coke" is then added to the shaft carburetor 100 via the lock 4 .
Das in der thermischen Vorbehandlung anfallende "Pyrolysegas" (Gasfraktion) wird dem Primärgasbrenner 2 auf gegeben.The resulting in the thermal pretreatment "pyrolysis gas" (gas fraction) is given to the primary gas burner 2 .
Während die in dem Schachtvergaser 100 anfallende Schlacke bei der Austragsschleuse 26 ausgetragen wird, fällt das Produktgas nach Durchströmen der Schüttung 11 am Gasaus laß 6 an und wird von dort nach weiterer Reinigung von gasförmigen und festen Verunreinigungen (H2S, HCL, Staub) einem mit BHKW bezeichneten Blockheizkraftwerk als gasförmiger Brennstoff für Arbeitsmaschinen z. B. Gasmotore oder Gasturbinen be nutzt, wobei bei der in dem Blockheizkraftwerk stattfinden den Verbrennung des Produktgases ein Rauchgas anfällt, das üblicher Weise über einen Kamin in die Atmosphäre abgegeben wird. Die Beheizung der Pyrolysetrommel kann sowohl direkt durch Verfeuerung von Pyrolysegas oder indirekt durch Ent nahme von Rauchgas aus dem BHKW durchgeführt werden.While the slag accumulating in the shaft gasifier 100 is discharged at the discharge lock 26 , the product gas is obtained after flowing through the bed 11 at the gas outlet 6 and becomes one from there after further cleaning of gaseous and solid impurities (H 2 S, HCL, dust) with CHP designated CHP as a gaseous fuel for machines such. B. gas engines or gas turbines be used, with which take place in the combined heat and power unit combustion of the product gas, a flue gas, which is usually released into the atmosphere via a fireplace. The pyrolysis drum can be heated either directly by burning pyrolysis gas or indirectly by removing flue gas from the CHP.
BezugszeichenlisteReference list
1 Druckbehälter
2 Primärgasbrenner
3 Korb
4 Schleuse
5 Inertgasspülleitung
6 Gasauslaß
7 Kühlwasserzuführleitung
8 Kühlwasserabführleitung
9 Förderschnecke
10 Förderschnecke
11 Schüttung
12 Oberfläche
13 Schüttungsfläche
14 Schlackenbad
15 Primärgasstrahl
16 Überlaufwehr
17 Schlackenstrom
18 Druckwasserstrahl
19 Wasserbad
20 Vorsprung
21 Primärgaskammer
22 Schlackenwanne
23 Wasserstrahllanze
24 Dampfdurchtrittsöffnung
25 Dampfablaß
26 Austragsschleuse
27 Kondenswasserablaß
28 Ringsammler
29 Ringverteiler
30 Fallrohre
31 Ringverteiler
32 feuerfeste Masse
33 Außenisolierung
100 Schachtvergaser 1 pressure vessel
2 primary gas burners
3 basket
4 lock
5 inert gas purge line
6 gas outlet
7 Cooling water supply line
8 cooling water discharge line
9 screw conveyor
10 screw conveyor
11 fill
12 surface
13 fill area
14 slag bath
15 primary gas jet
16 overflow weir
17 slag stream
18 pressurized water jet
19 water bath
20 head start
21 primary gas chamber
22 slag pan
23 water jet lance
24 steam passage opening
25 steam outlet
26 discharge lock
27 condensate drain
28 ring collectors
29 ring distributor
30 downpipes
31 ring distributor
32 refractory mass
33 External insulation
100 shaft carburettors
Claims (2)
- a) der minderwertige Brennstoff zunächst durch eine thermische Vorbehandlung unter Zufuhr von Wärme und im wesentlichen unter Vermeidung eines Verbrennens von Bestandteilen des Brennstoffes in eine Gas- und eine Festfraktion getrennt wird,
- b) die Festfraktion als das feste zu vergasende Chargier gut der Wanderschicht des Schachtvergasers aufgegeben wird und
- c) die Gasfraktion dem Primärgasbrenner als dem (endo thermen) Vergasungsprozeß zur Einbringung der Verga sungswärme zuzuführender Brennstoff unter Ausbildung eines Flugstromes in der Primärgaskammer zugeführt wird.
- a) the inferior fuel is first separated into a gas and a solid fraction by thermal pretreatment with the addition of heat and essentially avoiding the burning of constituents of the fuel,
- b) the solid fraction is given as the solid charge to be gasified to the traveling layer of the shaft gasifier and
- c) the gas fraction is fed to the primary gas burner as the (endothermic) gasification process for introducing the heat of the gas to be supplied with formation of an entrained flow in the primary gas chamber.
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