DE4241244A1

DE4241244A1 - Calcium carbide prodn. from calcium oxide and carbonaceous cpd. - derived from crushed plastics waste pyrolysed in presence of calcium oxide

Info

Publication number: DE4241244A1
Application number: DE4241244A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr Eberling
Original assignee: SKW Trostberg AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 1994-06-09

Abstract

Calcium carbide is produced by reacting calcium oxide with a carbon-contg. component in an electric arc furnace, said component being produced from crushed plastic waste which undergoes pyrolysis in the presence of granular CaO at 600-1300 deg.C in a rotary kiln. Thermoplastic waste, namely polyethylene, polypropylene and polystyrene, contg. 70-85 wt.% C is crushed to obtain particles of max. size 20 nm, pref. 1-5 mm.. Granular CaO, particle size max. 2 mm, pref. max. 1 mm, in the form of calcined lime or anhydrous calcium hydroxide is mixed with the plastic waste at a wt. ratio of 1:1-3, this mixt. being compressed prior to pyrolysis to form pellets 10-50 mm in size. Environmentally-friendly and virtually complete utilisation of waste plastic. A carbon-contg. component for calcium carbide mfr. is produced from low-cost raw materials. The exhaust gases produced by pyrolysis are high purity and may be used for power generation.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Calciumcarbid durch Umsetzung einer Kohlenstoffkomponente mit Calciumoxid im elektrischen Lichtbogenofen.The present invention relates to a method for the production of calcium carbide by implementing a Carbon component with calcium oxide in the electrical Arc furnace.

Calciumcarbid stellt eine wichtige chemische Grundchemikalie dar, die bspw. zur Herstellung von Kalkstickstoff, NCN-Derivaten, Acetylengas sowie Acetylenfolgeprodukte und in den letzten Jahrzehnten insbesondere als Entschwefelungsmittel in der Eisen- und Stahlindustrie verwendet wird.Calcium carbide represents an important chemical Basic chemical that, for example, for the production of Lime nitrogen, NCN derivatives, acetylene gas as well Acetylene derivatives and in recent Decades in particular as a desulfurization agent in the Iron and steel industry is used.

Die großtechnische Herstellung von Calciumcarbid erfolgt heute vorzugsweise in elektrischen Lichtbogenöfen, und zwar insbesondere in geschlossenen Öfen, welche mit Soederberg-Elektroden ausgestattet sind. Dieses elektrothermische Verfahren ist sehr kostenintensiv, weil für die Erzeugung der erforderlichen Reaktionstemperatur von 2000 bis 2300°C große Strommengen erforderlich sind und weil an die Reinheit und Teilchengröße der Ausgangsstoffe hohe Anforderungen gestellt werden. So werden in fast allen Produktionsanlagen die Carbidöfen mit einer Mischung aus kleinstückigem Branntkalk und Koks bzw. Anthrazit in einem Verhältnis von 60 : 40 und mit einer Teilchengröße von ca. 5 bis 40 mm eingesetzt, wodurch der Aufwand für die Herstellung der Rohstoffe, die Bevorratung und die Beschickung der Carbidöfen relativ aufwendig wird.The large-scale production of calcium carbide takes place today preferably in electric arc furnaces, and especially in closed ovens, which with Soederberg electrodes are equipped. This electrothermal process is very expensive because for the generation of the required reaction temperature Large amounts of electricity required from 2000 to 2300 ° C and because of the purity and particle size of the Starting materials have high requirements. So carbide furnaces are used in almost all production plants with a mixture of small pieces of quicklime and coke or anthracite in a ratio of 60:40 and with a particle size of approx. 5 to 40 mm, which reduces the effort for the production of raw materials, the storage and loading of the carbide furnaces becomes relatively complex.

Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, den spezifischen Energieverbrauch des Calciumcarbidprozesses zu senken bzw. auf der Rohstoffseite Kosten zu sparen. Ein bereits allgemein bekannter Lösungsweg besteht darin, für die Calciumcarbiderzeugung die Ausgangskomponenten in verdichteter Form einzusetzen. Die entsprechenden Formkörper bestehen aus den Reaktionspartnern Calciumoxid und Koks im geforderten stöchiometrischen Verhältnis und zeichnen sich durch besonders günstiges Reaktionsverhalten und einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand aus.There has been no shortage of attempts, therefore specific energy consumption of the calcium carbide process to reduce or save costs on the raw materials side. A well-known solution is to for the calcium carbide production the starting components in use compressed form. The corresponding Shaped bodies consist of the reactants calcium oxide and coke in the required stoichiometric ratio and are characterized by particularly favorable Responsiveness and a high specific electrical resistance.

Einen möglichen Weg zur Herstellung dieser Preßlinge bzw. Briketts wird in der DD-PS 1 23 185 beschrieben, wobei die Kalk-Koks-Briketts auch ohne Einsatz von Bindemitteln erzeugt werden, wenn der Kalk in Form von Löschkalk gemeinsam mit dem Koks auf hohe Feinheit gemahlen und als Mahlgut anschließend durch Hochdruckbrikettierung verpreßt wird. Nachteilig bei diesen Briketts ist der relativ hohe Feuchtegehalt von 10 bis 15%, weshalb nur geringe Mengen von diesen Briketts in den Carbidofen direkt eingesetzt werden können, sofern nicht auf eine gesonderte thermische Temperaturnachbehandlung zurückgegriffen wird. Nachteilig bei diesem Verfahren ist außerdem die relativ aufwendige und energieintensive Herstellung der entsprechenden Briketts.A possible way of producing these compacts or Briquettes are described in DD-PS 1 23 185, the Lime-coke briquettes even without the use of binders be generated when the lime in the form of hydrated lime ground together with the coke to high fineness and as Subsequently, regrind by high pressure briquetting is pressed. The disadvantage of these briquettes is that relatively high moisture content of 10 to 15%, which is why small amounts of these briquettes in the carbide furnace can be used directly, if not on one separate thermal temperature aftertreatment is used. This method is disadvantageous also the relatively complex and energy-intensive Production of the corresponding briquettes.

Ähnlich verhält es sich mit dem Verfahren entsprechend der DD-PS 1 39 948, gemäß der die Verkokung von backfähigen Steinkohlen mit Calciumoxid oder vorzugsweise Löschkalk vorgeschlagen wird. Auch hierbei beträgt der Anteil des Kalks nicht mehr als 15%, weil sich sonst die Festigkeit der entsprechenden Briketts rapide verschlechtert.The procedure is similar DD-PS 1 39 948, according to which the coking of baked hard coal with calcium oxide or preferably Quicklime is proposed. Here, too, is Share of lime not more than 15%, otherwise the The strength of the corresponding briquettes rapidly worsened.

Schließlich wird gemäß der DE-0S 32 32 644 ein Verfahren zur Herstellung von Vollmöllerformlingen für die Calciumcarbiderzeugung beschrieben, wobei die Primärrohstoffe Naturkalkstein und Kohle mit Hilfsstoffen vermischt werden, gemeinsam auf eine hohe Feinheit gemahlen werden, anschließend einer Vorverdichtung und einer Hochdruckbrikettierung unterworfen werden und schließlich die kleinstückigen Briketts schonend bis 1000°C entgast und trocken gekühlt werden. Auch dieses Verfahren ist technisch relativ aufwendig und sehr kostenintensiv, weil auch von vergleichsweise hochwertigen Rohstoffen ausgegangen werden muß.Finally, a method according to DE-0S 32 32 644 for the production of whole moldings for the Calcium carbide production described, the Primary raw materials natural limestone and coal with auxiliary materials are mixed together to a high fineness be ground, then a pre-compaction and be subjected to high pressure briquetting and finally the small briquettes gently up Degassed at 1000 ° C and cooled dry. This too Process is technically relatively complex and very costly because it is also comparatively expensive high-quality raw materials must be assumed.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Calciumcarbid durch Umsetzung einer Kohlenstoffkomponente mit Calciumoxid (CaO) im elektrischen Lichtbogenofen zu entwickeln, welches die genannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, sondern ausgehend von relativ kostengünstigen Rohstoffen und ohne großen technischen Aufwand eine Kohlenstoffkomponente bereitstellt, die problemlos bei der Herstellung von Calciumcarbid eingesetzt werden kann.The present invention was therefore the object based on a process for the production of calcium carbide by implementing a carbon component with Calcium oxide (CaO) in an electric arc furnace develop, which the disadvantages of the state not showing the technology, but starting from relative inexpensive raw materials and without great technical Effort provides a carbon component that easy in the production of calcium carbide can be used.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man als Kohlenstoffkomponente zerkleinerte Kunststoffabfälle einsetzt, die in Gegenwart von feinteiligem Calciumoxid bei Temperaturen von 600 bis 1300°C im Drehrohrofen pyrolysiert wurden. Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß sich die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagenen Ausgangsstoffe hervorragend für die großtechnische Produktion von Calciumcarbid eignen.This object was achieved in that was crushed as a carbon component Uses plastic waste in the presence of finely divided calcium oxide at temperatures from 600 to 1300 ° C were pyrolyzed in a rotary kiln. It has namely surprisingly shown that the after the proposed method Excellent raw materials for large-scale Production of calcium carbide are suitable.

Beim Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung werden zur Herstellung der Kohlenstoffkomponente zerkleinerte Kunststoffabfälle eingesetzt, die dann in Gegenwart von feinteiligem Calciumoxid im Drehrohrofen pyrolysiert wurden. Aufgrund dieser kostengünstigen Kohlenstoffkomponente wird eine wesentliche Reduzierung der Rohstoffkosten erreicht.In the method according to the present invention are used to manufacture the carbon component shredded plastic waste used, which then in Presence of finely divided calcium oxide in a rotary kiln were pyrolyzed. Because of this inexpensive Carbon component becomes a significant reduction of raw material costs reached.

Die Kunststoffabfälle werden vorzugsweise in geshredderter Form mit einer Teilchengröße von < 20 mm, insbesondere 1 bis 5 mm, verwendet. Als Kunststoffabfälle können die üblichen im Hausmüll vorkommenden Thermoplaste mit einem relativ hohen Kohlenstoffgehalt von 70 bis 85% eingesetzt werden. Vorzugsweise werden hierbei reine Kohlenwasserstoffpolymere wie z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol etc. eingesetzt. Grundsätzlich können auch andere Kunststoffe wie z. B. Polyacrylnitril, Polyamide etc. oder Mischpolymerisate wie z. B. PEP oder ABS verwendet werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch auch möglich, halogenhaltige Polymere wie z. B. Polyvinylchlorid in gewissem Umfang zu verwenden, weil die entstehenden Halogenverbindungen durch das Calciumoxid gebunden werden.The plastic waste is preferably in shredded form with a particle size of <20 mm, in particular 1 to 5 mm, used. As plastic waste can the usual thermoplastics found in household waste with a relatively high carbon content of 70 to 85% be used. Preferably, pure ones are used Hydrocarbon polymers such as B. polyethylene, Polypropylene, polystyrene etc. used. Basically can also other plastics such. B. polyacrylonitrile, Polyamides etc. or copolymers such as. B. PEP or ABS are used. As part of the present According to the invention, however, it is also possible to use halogen-containing Polymers such as B. To some extent polyvinyl chloride use because the resulting halogen compounds are bound by the calcium oxide.

Darüber hinaus können weitere Kunststoffe wie z. B. Polyester, Polyurethane, Polycarbonate sowie Karton-, Papier- und andere Kohlenhydratbestandteile in bestimmten Anteilen problemlos mitverarbeitet werden.In addition, other plastics such. B. Polyester, polyurethane, polycarbonate and cardboard, Paper and other carbohydrate components in certain Proportions can be processed easily.

Diese zerkleinerten Kunststoffabfälle werden in Gegenwart von feinteiligem Calciumoxid bei Temperaturen von 600 bis 1300°C im Drehrohrofen pyrolysiert, wobei das feinteilige Calciumoxid vorzugsweise eine Teilchengröße von < 2 mm, insbesondere < 1 mm, besitzt. Die Art des eingesetzten Calciumoxids ist relativ unkritisch, doch hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, daß man das Calciumoxid entweder in Form von gebranntem Kalk oder entwässerten Kalkhydrats einsetzt.This shredded plastic waste is in the present of finely divided calcium oxide at temperatures from 600 to 1300 ° C pyrolyzed in a rotary kiln, which finely divided calcium oxide preferably a particle size of <2 mm, in particular <1 mm. The type of Calcium oxide used is relatively uncritical, however it has proven to be particularly advantageous that the calcium oxide either in the form of quicklime or dehydrated hydrated lime.

Das Mengenverhältnis von Calciumoxid zu den betreffenden Kunststoffabfällen kann in weiten Grenzen variiert werden. Es hat sich im Hinblick auf den Calciumcarbidprozeß jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, die Ausgangskomponente in einem solchen Mengenverhältnis einzusetzen, daß das Gewichtsverhältnis von Calciumoxid zu Kunststoffabfällen 1 : 1 bis 3 beträgt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden das Calciumoxid und die Kunststoffabfälle vor der Pyrolyse gemeinsam auf eine Teilchengröße von 10 bis 50 mm kompaktiert und bspw. in Form von Briketts oder Pellets in den Drehrohrofen eingebracht.The quantitative ratio of calcium oxide to those concerned Plastic waste can vary widely become. It has changed with regard to the Calcium carbide process, however, is particularly advantageous proved the starting component in such a Use ratio that the weight ratio from calcium oxide to plastic waste 1: 1 to 3 is. According to a preferred embodiment the calcium oxide and the plastic waste before Pyrolysis together to a particle size of 10 to 50 mm compacted and in the form of briquettes or Pellets placed in the rotary kiln.

Die Pyrolyse wird dann wie bereits erwähnt bei 600 bis 1300°C, vorzugsweise bei 800 bis 1100°C, im Drehrohrofen durchgeführt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das bei der Pyrolyse entstehende Gas teilverbrannt und die entstehenden Abgase mit kaltem Kalkstaub auf 500 bis 800°C abgeschreckt.The pyrolysis is then, as already mentioned, at 600 to 1300 ° C, preferably at 800 to 1100 ° C, in Rotary tube furnace carried out. According to another preferred embodiment is the pyrolysis resulting gas partially burned and the resulting exhaust gases quenched to 500 to 800 ° C with cold lime dust.

Die Teilverbrennung des Pyrolysegases kann hierbei nach mehreren Varianten erfolgen. Die einfachste Möglichkeit besteht darin, dem Drehrohrofen Luft in unterstöchiometrischer Menge im Verhältnis zu den eingesetzten Kunststoffabfällen zuzudosieren, wobei es zwangsläufig zu einer Rußbildung kommt. Alternativ hierzu kann das Pyrolysegas einem gesonderten Rußreaktor zugeführt werden, wo dann die Rußbildung mit den üblichen Reaktoren und nach bekannten Methoden vorgenommen werden kann.The partial combustion of the pyrolysis gas can after several variants. The easiest way consists of air in the rotary kiln substoichiometric amount in relation to the metered plastic waste used, it inevitably leads to soot formation. Alternatively the pyrolysis gas can be a separate soot reactor are fed, where then the soot formation with the usual Reactors and made by known methods can.

Ein erheblicher Teil des gebildeten Rußes wird dabei in die gebildeten Kalk/Pyrolysekoks-Pellets eingebunden. Das bei der Teilverbrennung der Pyrolysegase entstehende staubförmige Calciumoxid/Ruß-Gemisch wird mit dem Kalkstaub in geeigneten Einrichtungen wie Wirbelschichtreaktor, Zyklonbatterie oder im Flugstromverfahren durch Zudosieren kalten Kalkstaubs auf 500 bis 800°C abgeschreckt; das dabei gebildete Kalkstaub/Ruß-Gemisch wird über Heißgasfilter aus dem Pyrolysegas abgetrennt und kann ggf. wieder in den Drehrohrofen zurückgeführt oder direkt über die Hohlelektrode dem Calciumcarbidofen zugeführt werden. Eine weitere Alternative besteht darin, diesen Feinanteil zu brikettieren, um ihn dann als Grobmöller bei der Calciumcarbidproduktion zu verwenden.A significant part of the soot is formed in the lime / pyrolysis coke pellets formed. The resulting from the partial combustion of the pyrolysis gases dusty calcium oxide / soot mixture is with the Lime dust in suitable facilities such as Fluidized bed reactor, cyclone battery or in Entrained-current processes by adding cold lime dust Quenched 500 to 800 ° C; the thereby formed Lime dust / soot mixture is removed from the Pyrolysis gas separated and can be returned to the Rotary tube furnace returned or directly through the Hollow electrode are fed to the calcium carbide furnace. Another alternative is this fine fraction to be briquetted and then used as a coarse chunk at Use calcium carbide production.

Im Anschluß an die Pyrolyse wird das entstandene Calciumoxid/Koks-Gemisch in Inertgasatmosphäre auf 200 bis 800°C abgekühlt, wobei als Inertgas Stickstoff aus Kostengründen bevorzugt eingesetzt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Grobanteile (< 3 mm) des Calciumoxid/Koks-Gemisches noch im heißen Zustand ohne weitere Abkühlung unmittelbar dem Calciumcarbidofen zugeführt, wodurch die Energieverluste besonders niedrig gehalten werden können. Der Feinanteil (< 3 mm) des Calciumoxid/Koks-Gemisches wird entweder als Feinmöller über die Hohlelektrode in den Calciumcarbidofen eingebracht oder nach dessen Kompaktierung auf eine Teilchengröße von 3 bis 25 mm als Grobmöller verwendet.After pyrolysis, the resulting Calcium oxide / coke mixture in an inert gas atmosphere to 200 cooled to 800 ° C, using nitrogen as the inert gas Cost reasons is preferred. According to one preferred embodiment are the coarse fractions (<3 mm) of the calcium oxide / coke mixture still hot Condition without further cooling immediately to that Calcium carbide furnace fed, causing energy loss can be kept particularly low. The fine fraction (<3 mm) of the calcium oxide / coke mixture is either as Feinmöller over the hollow electrode in the Calcium carbide furnace introduced or after it Compacting to a particle size of 3 to 25 mm as Coarser used.

Die bei der Pyrolyse frei werdenden Abgase können ggf. nach einer Entstaubung (z. B. mit Hilfe von Heißgasfiltern) aufgrund ihres hohen Reinheitsgrades problemlos ggf. zusammen mit dem CO-Abgas aus dem Carbidofen einer Weiterverarbeitung zugeführt oder für die Stromerzeugung bzw. als Heizgas eingesetzt werden. Auf diese Weise ist eine praktisch vollständige und umweltfreundliche Verwertung der Kunststoffabfälle möglich, wobei außerdem eine besonders kostengünstige Kohlenstoffkomponente für den Calciumcarbidprozeß erschlossen wird. Aufgrund dieser besonderen Vorteile ist das erfindungsgemäße Verfahren hervorragend für den großtechnischen Einsatz geeignet.The exhaust gases released during the pyrolysis can possibly after dedusting (e.g. with the help of Hot gas filters) due to their high degree of purity without any problems together with the CO exhaust gas from the Carbide furnace for further processing or for power generation or used as heating gas. This way it is practically complete and environmentally friendly recycling of plastic waste possible, and also a particularly inexpensive Carbon component for the calcium carbide process is developed. Because of these special advantages the inventive method excellent for suitable for industrial use.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.The following examples are intended to illustrate the invention explain.

example 1

Kalk (CaO) der Körnung < 2 mm wurde mit geshreddertem Kunststoffrecyclingmaterial der Stückgröße < 5 mm (Zusammensetzung 70 Gew.-% Polyethylen, 20 Gew.-% Polypropylen, 6 Gew.-% Polystyrol, 3,5 Gew.-% sonstige Kunststoffe mit 0,5 Gew.-% PVC-Resten) in einem Mengenverhältnis von 1 : 2,5 Gewichtsteilen einem Drehofen bei 1100 °C aufgegeben. Zugleich wird vorgeheizte Luft eingeblasen, die eine im Verhältnis zur zudosierten Kunststoffmenge unterstöchiometrische Sauerstoffmenge enthält, um die Pyrolysekoksmenge zu optimieren und die Temperatur im Drehofen zu halten.Lime (CaO) with a grain size of <2 mm was shredded Plastic recycling material of piece size <5 mm (Composition 70% by weight polyethylene, 20% by weight Polypropylene, 6% by weight polystyrene, 3.5% by weight other Plastics with 0.5 wt .-% PVC residues) in one Quantity ratio of 1: 2.5 parts by weight one Rotary oven abandoned at 1100 ° C. At the same time preheated air blown in proportion to the amount of plastic added is substoichiometric Contains amount of oxygen to increase the amount of pyrolysis coke optimize and maintain the temperature in the rotary kiln.

Nach einer durchschnittlichen Verweilzeit von 1,5 Stunden verließ ein Kalk/Pyrolysekoks-Gemisch den Ofen, das auf 200°C abgekühlt und abgesiebt wurde. Der Grobanteil mit einem CaO-Gehalt von 64,5 Gew.-% und einem C-Gehalt von 35,5 Gew.-% wurde einem geschlossenen Carbidofen als Carbidmöller aufgegeben. Die heißen Pyrolysegase wurden mit Hilfe einer Zyklonbatterie im Gegenstrom mit Kalkstaub auf 600°C abgekühlt, das Feinmaterial gemeinsam mit dem Feinanteil als Feinmöller des Drehofens durch die Hohlelektrode des Carbidofens dosiert. Das produzierte Calciumcarbid hatte einen CaC₂-Gehalt von 79,8% und einen Cl-Gehalt von < 0,3%.After an average residence time of 1.5 hours, a lime / pyrolysis coke mixture left the oven, which was cooled to 200 ° C. and sieved. The coarse fraction with a CaO content of 64.5% by weight and a C content of 35.5% by weight was added to a closed carbide furnace as a carbide oiler. The hot pyrolysis gases were cooled with a cyclone battery in counterflow with lime dust to 600 ° C. The calcium carbide produced had a CaC ₂ content of 79.8% and a Cl content of <0.3%.

Die heißen Pyrolysegase wurden zusammen mit dem CO-Gas des Carbidofens nach Entstaubung durch Keramikfilteranlagen über eine Kesselanlage zur Stromerzeugung verbrannt; die nicht mehr nachgereinigten Abgase der Dampfkesselanlage unterschritten im SO₂-, NO_x- und Staubgehalt weit die zulässigen Grenzwerte; organische Chlorverbindungen waren nicht nachweisbar. The hot pyrolysis gases were burned together with the CO gas from the carbide furnace after dedusting by ceramic filter systems via a boiler system to generate electricity; the exhaust gases of the steam boiler system, which are no longer cleaned, fell far below the permissible limit values in SO ₂ , NO _x and dust content; organic chlorine compounds were not detectable.

Example 2

Kalk (CaO) mit einer Körnung von < 1 mm wurde gemeinsam mit geshreddertem Kunststoffrecyclingmüll der Stückgröße unter 7 mm [Zusammensetzung 65 Gew.-% Polyethylen, 25 Gew.-% Polypropylen, 5 Gew.-% Polystyrol, 5 Gew.-% Restbestandteilen (andere Kunststoffe, davon 0,3 Gew.-% PVC, Karton, Füllstoffe, Pigmente)] im Gewichtsverhältnis von 1 : 2,7 in einen Drehofen eindosiert, dessen Temperatur durch indirekte Beheizung und zusätzlich durch einen am Ofenkopf befindlichen Brenner auf 750°C gehalten wurde. Der Brenner wurde mit entstaubtem 500°C heißem Pyrolysegas und auf 850°C vorgeheizter Luft bei 1500°C betrieben; die Sauerstoffmenge war in Bezug auf die aufgegebene Pyrolysegasmenge unterstöchiometrisch, so daß 45% des im Pyrolysegas enthaltenen Kohlenwasserstoff- Kohlenstoffs zu Ruß umgewandelt wurden; ein erheblicher Anteil des pyrolisierten Kunststoffs pelletierte im Drehofen bei einer durchschnittlichen Verweilzeit von 2 Stunden im Drehrohr zu Kalk/Kohlenstoff-Granulat, das einen Teil des mit dem Brenner erzeugten Rußes eingebunden enthielt. Dem den Drehofen verlassenden heißen Pyrolysegas wurde kalter Kalkstaub im Flugstromverfahren zudosiert, so daß die Temperatur auf 500°C abgesenkt wurde, das im Pyrolysegas enthaltene Kalk/Ruß-Staubgemisch wurde über ein Keramikfaserfilter entfernt und der für die Beheizung des Drehofens notwendige Anteil an Pyrolysegas zurückgeführt.Lime (CaO) with a grain size of <1 mm was common with shredded piece of plastic recycling waste less than 7 mm [composition 65% by weight polyethylene, 25 % By weight polypropylene, 5% by weight polystyrene, 5% by weight Residual components (other plastics, thereof 0.3% by weight PVC, cardboard, fillers, pigments)] in weight ratio of 1: 2.7 metered into a rotary kiln, the Temperature through indirect heating and additionally through a burner on the furnace head to 750 ° C was held. The burner was dusted at 500 ° C hot pyrolysis gas and air preheated to 850 ° C Operated at 1500 ° C; the amount of oxygen was related to the amount of pyrolysis gas given is sub-stoichiometric, see above that 45% of the hydrocarbon contained in the pyrolysis gas Carbon was converted to soot; a significant one Portion of the pyrolyzed plastic pelletized in Rotary kiln with an average residence time of 2 Hours in the rotary tube to lime / carbon granules, the part of the soot produced by the burner included included. The one leaving the rotary kiln hot pyrolysis gas became cold lime dust in the Entrained current method, so that the temperature on 500 ° C was lowered, that contained in the pyrolysis gas Lime / soot dust mixture was over a ceramic fiber filter removed and that for heating the rotary kiln necessary proportion of pyrolysis gas returned.

Das den Drehofen verlassende Kalk/Pyrolysekoks-Gemisch wurde bei 3 mm abgesiebt, der Feinanteil wurde in einer Brikettpresse zu Briketts mit 5 × 25 mm Stückgröße verpreßt. Grobanteil und Briketts mit einem Kalkanteil von 65 Gew.-% und einem Kohlenstoffgehalt von 35 Gew.-% wurden mit einer Temperatur von 100°C als Grobmöller in einen Carbidofen dosiert. The lime / pyrolysis coke mixture leaving the rotary kiln was sieved at 3 mm, the fine fraction was in a Briquette press for briquettes with a size of 5 × 25 mm pressed. Coarse portion and briquettes with a lime portion of 65% by weight and a carbon content of 35% by weight were with a temperature of 100 ° C as coarser in dosed a carbide furnace.

Das über die Filteranlage des Drehofens abgetrennte Kalk-/Ruß-Staubgemisch wurde dem Carbidofen durch die Hohlelektrode zugeführt.The one separated by the filter system of the rotary kiln Lime / soot dust mixture was the carbide furnace by the Hollow electrode supplied.

Der spezifische Strombedarf zur Carbiderzeugung lag bei 3,0 MWh pro t Carbid. Der CaC₂-Gehalt des produzierten Carbids betrug 80,4%, der Chloridgehalt < 0,2%.The specific electricity requirement for carbide production was 3.0 MWh per t carbide. The CaC ₂ content of the carbide produced was 80.4%, the chloride content <0.2%.

Das bei 400°C durch Keramikfaserfilter entstaubte CO-Gas des Carbidofens wurde zusammen mit dem nicht für den Drehofen benötigten entstaubten Pyrolysegas in einer Brennkammer verbrannt und die erzeugte Wärme über Abhitzekessel und Dampfturbinen verstromt. Der erzeugte Strom wurde für die Carbidherstellung verwendet.The CO gas dusted at 400 ° C by ceramic fiber filters of the carbide furnace was not together with that for the Rotary kilns needed dedusted pyrolysis gas in one Combustion chamber burned and the heat generated over Waste heat boilers and steam turbines turned into electricity. The generated one Electricity was used for carbide production.

Im Abgas der Verbrennungsanlagen konnten organische Chlorverbindungen nicht nachgewiesen werden; die Grenzwerte für SO₂ und NO_x wurden weit unterschritten.Organic chlorine compounds could not be detected in the waste gas from the incineration plants; the limit values for SO ₂ and NO _x were far below.

Claims

1. A process for the preparation of calcium carbide by reacting a carbon component with calcium oxide in an electric arc furnace, characterized in that crushed plastic waste is used as the carbon component, which has been pyrolyzed in the presence of finely divided calcium oxide at temperatures of 600 to 1300 ° C in a rotary kiln.

2. The method according to claim 1, characterized in that the finely divided calcium oxide has a particle size of <2 mm, preferably <1 mm.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized characterized in that one burned as calcium oxide Lime and / or dehydrated hydrated lime are used.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized characterized that the crushed Plastic waste a particle size of <20 mm, preferably 1 to 5 mm.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized characterized in that the plastic waste Have a carbon content of 70 to 85%.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized characterized that one as plastic waste Thermoplastics selected from the group polyethylene, Polypropylene or polystyrene is used.

7. The method according to claims 1 to 6, characterized characterized in that the calcium oxide and Plastic waste in a weight ratio of 1: 1 to 3.

8. The method according to claim 7, characterized in that that the calcium oxide and plastic waste before Pyrolysis together to a particle size of 10 to 50 mm can be compacted.

9. The method according to claims 1 to 8, characterized characterized in that the pyrolysis gases are preferred partially burned in a soot reactor, the resulting Exhaust gases with cold lime dust at 500 to 800 ° C deterred and the dusty calcium oxide / soot If necessary, feed the mixture back into the rotary kiln.

10. The method according to claims 1 to 9, characterized characterized in that the calcium oxide / coke mixture after pyrolysis in an inert gas atmosphere to 200 to 800 ° C cools and the still hot products in the Introduces carbide furnace.

11. The method according to claims 1 to 10, characterized characterized in that the finely divided Calcium oxide / coke mixture to a particle size of Compacted from 3 to 25 mm.

12. The method according to claims 1 to 11, characterized characterized in that the pyrolysis resulting exhaust gases after dedusting for electricity generation begins.