DE4330278A1 - Pyrolyseeinrichtung für Abfall sowie Austragsrohr für deren Schweltrommel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein zentrales Austragsrohr für eine innenberohrte, um ihre Längsachse drehbare Schweltrommel für Abfall. Sie bezieht sich auch auf eine Pyrolyseeinrich­ tung mit einer um ihre Längsachse drehbaren Schweltrommel für Abfall, in deren Innenraum eine größere Anzahl von Heizrohren angeordnet ist, und mit einem Austragsrohr zum Austragen von Pyrolysereststoff und Schwelgas aus einer zentralen Ausgangs­ öffnung der Schweltrommel.

Das Austragsrohr und die Pyrolyseeinrichtung werden zur ther­ mischen Abfallentsorgung eingesetzt, insbesondere nach dem Schwel-Brenn-Verfahren.

Auf dem Gebiet der Abfallbeseitigung ist das sogenannte Schwel-Brenn-Verfahren bekannt geworden. Das Verfahren und eine danach arbeitende Anlage zur thermischen Abfallentsor­ gung sind beispielsweise in der EP-A-0 302 310 sowie in der DE-A-38 30 153 beschrieben. Die Anlage zur thermischen Ab­ fallentsorgung nach dem Schwel-Brenn-Verfahren enthält als wesentliche Komponenten eine Schwelkammer (Pyrolysereaktor) und eine Hochtemperatur-Brennkammer. Die Schwelkammer setzt den über eine Abfall-Transporteinrichtung aufgegebenen Abfall in Schwelgas und Pyrolysereststoff um. Das Schwelgas und der Pyrolysereststoff werden nach geeignet er Aufarbeitung dem Brenner der Hochtemperatur-Brennkammer zugeführt. In der Hochtemperatur-Brennkammer entsteht schmelzflüssige Schlacke, die über einen Abzug entnommen wird und die nach Abkühlung in glasartiger Form vorliegt. Das entstehende Rauchgas wird über eine Rauchgasleitung einem Kamin als Auslaß zugeführt. In diese Rauchgasleitung sind insbesondere ein Abhitzedampfer­ zeuger als Kühleinrichtung, eine Staubfilteranlage und eine Rauchgasreinigungsanlage eingebaut.

Als Schwelkammer (Pyrolysereaktor) wird in der Regel eine sich drehende, relativ lange Schweltrommel eingesetzt, die innen eine Vielzahl von parallelen Heizrohren aufweist, an denen der Abfall weitgehend unter Luftabschluß aufgeheizt wird. Die Schweltrommel dreht sich dabei um ihre Längsachse. Vorzugsweise ist die Längsachse der Schweltrommel etwas ge­ genüber der Horizontalen geneigt, so daß das feste Schwelgut sich am Ausgang der Schweltrommel ansammeln und von dort über ein Austragsrohr ausgetragen werden kann. Beim Drehen wird der Abfall durch die Heizrohre emporgehoben und fällt wieder herab. Hierdurch wird der Transport des Festguts (Staub, Brocken aus Kohlenstoff (Koks), Steine, Flaschen-, Metall-, Keramik-Teile etc.) in Richtung auf die Austragsöffnung der Schweltrommel bewerkstelligt. Ist nun an die Schweltrommel ein zentral angeordnetes Austragsrohr fest angeschlossen, so dreht sich dieses zusammen mit der Schweltrommel; es hat die­ selbe Drehgeschwindigkeit, aber einen kleineren Innendurch­ messer als die Schweltrommel. Vor dem Eingang in das Aus­ tragsrohr kann es zu einem Festgut-Stau kommen. Schwerere Teile des Festguts werden bei der Drehung der Schweltrommel nicht unbedingt und sofort in das Austragsrohr überführt und dann von diesem ausgetragen. Vielmehr ergibt sich vor dessen Eingang eine Ansammlung, und die schwereren Teile werden von den Heizrohren bei der Drehung angehoben. Es besteht nun die Gefahr, daß durch herabfallende schwere Brocken die Heizrohre im Ausgangsbereich der Schweltrommel beschädigt werden. Dies könnte zu relativ langen und kostspieligen Reparaturarbeiten führen. Daher muß ein ungehinderter Abtransport der schwere­ ren Teile - auch bei einer schräg angeordneten Schweltrommel - durch das Austragsrohr sichergestellt sein.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, ein Austragsrohr für eine innenberohrte, um ihre Längsachse drehbare Schweltrommel für Abfall anzugeben, bei dem ein ausreichender Transport des Festguts sichergestellt ist. Mit anderen Worten: Ein Stau des Festguts und eine Beschädigung der Heizrohre durch ange­ sammelte und angehobene schwere Teile sollen vermieden wer­ den. Außerdem soll eine mit einem solchen Austragsrohr ausge­ rüstete Pyrolyseeinrichtung für Abfall angegeben werden, bei der ein ungehinderter Transport von Festgut aus der Schwel­ trommel sichergestellt ist, so daß im Ausgangsbereich keine erhöhte Gefahr für die Heizrohre durch eine Unmenge herab­ stürzender schwerer Teile besteht.

Die erstgenannte Aufgabe wird bei einem zentralen Austrags­ rohr erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an seinem Eingang eine Hubschaufel angeordnet ist. Diese Hubschaufel ist bevor­ zugt gemeinsam mit der Schweltrommel um die Längsachse dreh­ bar. Die Hubschaufel wird also durch die Drehung der Schwel­ trommel automatisch betätigt und kippt dabei die sich im Aus­ gangsbereich ansammelnden schweren Teile in die Eingangsöff­ nung des Austragsrohrs.

Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Pyrolyseeinrichtung mit einer um ihre Längsachse drehba­ ren Schweltrommel für Abfall, in deren Innenraum eine größere Anzahl von Heizrohren angeordnet ist, wobei die Heizrohre je­ weils mit dem einen Ende an einer ersten Endplatte und mit dem anderen Ende an einer zweiten Endplatte befestigt sind, wobei die erste Endplatte eine zentrale Eingangsöffnung für den Abfall aufweist, und mit einem Austragsrohr zum Austragen von Pyrolysereststoff und Schwelgas aus einer zentralen Aus­ gangsöffnung der Schweltrommel, wobei das Austragsrohr an der zweiten Endplatte befestigt und um seine Längsachse drehbar ist, und wobei am Eingang des Austragsrohrs eine Hubschaufel zum Befördern des Pyrolysereststoffs in Richtung auf die zen­ trale Ausgangsöffnung vorgesehen ist.

Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ge­ kennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von fünf Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schwelanlage mit Schwelkammer für Abfall, die im Rahmen des Schwel-Brenn-Verfahrens eingesetzt werden kann, in einer prinzipiellen Schnittdarstellung;

Fig. 2 in vergrößert er Darstellung einen Schnitt durch die Schweltrommel mit eingebauter Hubschaufel am Austragsrohr im Blick entlang der Richtung II-II von Fig. 1 auf die aus­ gangsseitige Endplatte;

Fig. 3 einen Schnitt durch den Bereich der ausgangsseitigen Endplatte mit Blickrichtung III-III von Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig. 3 mit einer modifi­ zierten Hubschaufel; und

Fig. 5 einen weiteren Schnitt entsprechend Fig. 3 mit einer wiederum modifizierten Hubschaufel.

Nach Fig. 1 wird fester Abfall A über eine Zufuhr- oder Auf­ gabeeinrichtung 2 und eine Schnecke 4, die von einem Motor 6 angetrieben wird und in einem Aufgaberohr 7 angeordnet ist, zentral in einen Pyrolysereaktor oder eine Schwelkammer 8 eingebracht. Die Schwelkammer 8 ist im Ausführungsbeispiel eine um ihre Längsachse 10 (durch weiter unten erläuterte mo­ torische Antriebsmittel 24, 26) drehbare und beheizbare Schwel- oder Pyrolysetrommel, die eine Länge von 15 bis 30 m besitzen kann, die bei 300 bis 600°C arbeitet, die weitge­ hend unter Sauerstoffabschluß betrieben wird und die neben flüchtigem Schwelgas s einen weitgehend festen Pyrolyserest­ stoff f erzeugt. Es handelt sich dabei um eine innenberohrte Schweltrommel 8 mit einer Vielzahl (zum Beispiel fünfzig bis zweihundert) von parallel zueinander ausgerichteten Heizroh­ ren 12, von denen in Fig. 1 nur zwei gezeigt sind, die im Innenraum 13 angeordnet sind. Am rechten heißen Ende ist ein Einlaß für Heizgas h in Form einer ruhenden, abgedichte­ ten Heizgas-Einlaßkammer 14 vorgesehen, und am linken "kalten" Ende ist ein Auslaß für das Heizgas h in Form einer ruhenden, abgedichteten Heizgas-Auslaßkammer 16 vorgesehen. Die Längsachse 10 der Schwelkammer 8 ist bevorzugt gegenüber der Horizontalen geneigt, so daß der Auslaß am rechts gelege­ nen "heißen" Ende tiefer liegt als der links gezeigte Einlaß für den Abfall A. Am "heißen" Ende können sich daher schwere­ re Teile des Pyrolysereststoffs f ansammeln, bevor sie ausge­ tragen werden.

Der Pyrolysetrommel 8 ist ausgangs- oder austragsseitig über ein sich mitdrehendes zentrales Austragsrohr 17 eine Aus­ tragsvorrichtung 18 nachgeschaltet, die mit einem Schwelgas- Abzugsstutzen 20 für den Abgang des Schwelgases s und mit ei­ nem Pyrolysereststoffausgang 22 für die Abgabe des festen Py­ rolysereststoffes f versehen ist. Eine an den Schwelgas-Ab­ zugsstutzen 22 angeschlossene Schwelgasleitung kann mit dem Brenner einer Hochtemperatur-Brennkammer verbunden sein. Die Drehbewegung der Schweltrommel 8 um die Längsachse 10 wird durch ein Getriebe 24 bewirkt, zu dem auch ein Motor 26 ge­ hört. Die Antriebsmittel 24, 26 arbeiten zum Beispiel auf ei­ nen Zahnkranz, der am Umfang der Schweltrommel 8 befestigt ist.

Aus Fig. 1 wird deutlich, daß die Heizrohre 12 jeweils mit dem einen (ersten) Ende an einer ersten Endplatte 28 und mit dem anderen (zweiten) Ende an einer zweiten Endplatte 30 be­ festigt sind. Die Befestigung an den Endplatten 28, 30 ist so getroffen, daß sich eine leichte Austauschbarkeit der Heiz­ rohre 12 ergibt. Das Ende der Heizrohre 12 ragt jeweils durch eine Öffnung aus dem Innenraum 13 nach links in die Auslaß­ kammer 16 bzw. nach rechts in die Einlaßkammer 14 hinein. Die Achse der Heizrohre 12 ist dabei jeweils senkrecht zur Ober­ fläche der Endplatten 28, 30 ausgerichtet. Bei der gezeigten Konstruktion ist beachtet worden, daß die einzelnen Heizrohre 12 thermisch und mechanisch hoch beansprucht sind, und daß sich die Endplatten 28, 30, die auch als Rohrplatten oder Trommelrohrböden bezeichnet werden könnten, um die Längsachse 10 der Schweltrommel 8 mitdrehen. Die erste Endplatte 28 weist eine zentrale Eingangsöffnung 28z für den Abfall A auf. Durch diese Öffnung 28z ist mit Hilfe einer (nicht näher be­ zeichneten) Ringdichtung das Aufgaberohr 7 in den Innenraum 13 hineingeführt. Die zweite Endplatte 30 weist eine zentrale Ausgangsöffnung 30z auf, an der axial das Austragsrohr 17 be­ festigt ist. Die Ausgangsöffnung 30z ist somit nahe der Ein­ gangsöffnung 17z für das Austragsrohr 17 gelegen.

Von Bedeutung ist nun, daß im Bereich des Eingangs 30z des zentralen Austragsrohrs 17 eine Hubschaufel 33 vorgesehen ist; diese nimmt bei Drehung der Schweltrommel 8 den sich am Boden sammelnden Pyrolysereststoff f mit, hebt ihn an und leitet ihn dem Eingang 30z zu. Ein wiederholtes Herabfallen von den Heizrohren 12 wird dadurch vermieden. Die Konstruk­ tion ist noch einmal in vergrößert er Darstellung in den Figu­ ren 2 und 3 gezeigt.

Aus Fig. 2 und 3 geht zunächst hervor, daß die Heizrohre 12 am Umfang der Schweltrommel 8 und in etwa radialen Reihen (davon sind acht gezeigt) angeordnet sind, und daß das Aus­ tragsrohr 17 mit Hilfe einer Schweißnaht 35 an der zentralen Austragsöffnung 30z, und zwar koaxial zur Schweltrommel 8, befestigt ist. Die Hubschaufel 33 ist mit Hilfe einer Schweißnaht 37 an der Innenseite der ausgangsseitigen End­ platte 30 festgemacht. Die Hubschaufel 33 umfaßt eine Rinne 39, die sich vom zentral gelegenen Eingang 17z bis etwa zur inneren Mantelfläche der Schweltrommel 8 erstreckt. Die Rinne 39 ist bezüglich der Dreh- und Längsachse 10 der Schweltrom­ mel 8 in Drehrichtung, die durch einen Pfeil 41 markiert ist, gekrümmt. Die Hubschaufel 33 umfaßt im Bereich des Eingangs 17z auch eine Auffangschale 43. Diese entleert das bei Dre­ hung die Rinne 39 hinuntergleitende Schwelgut in die Ein­ gangsöffnung 17z des Austragsrohrs 17, so daß es in Richtung auf die Austragseinrichtung 18 weiterbefördert wird. Beim Hinuntergleiten sind die Enden der Heizrohre 12 vor herabfal­ lenden Brocken geschützt.

In Fig. 4 ist gezeigt, daß die Rinne 39 mit einem Rand 39r versehen sein kann, der das Herabfallen von ergriffenen Schwelgutbrocken noch weiter verhindert.

In Fig. 5 ist gezeigt, daß die Hubschaufel 33 einen sich parallel zur Endplatte 30 der Schweltrommel 8 erstreckenden Kanal 45 und einen sich daran im Bereich des Eingangs 17z an­ schließenden Abweiser 47 umfassen kann. Der Abweiser 47 ist so konzipiert, daß er das vom Kanal 45 zugeführte Festgut f in Richtung auf den Eingang 17z befördert.

Die Hubschaufel 33 am Austragsrohr 17 bewirkt, daß sich in­ folge der Drehung ein ungehinderter Transport einstellt, so daß sich der Pyrolysereststoff r am Eingang 17z zum Austrags­ rohr 17 nicht staut und das schwere Schwelgut nicht wieder­ holt auf die Heizrohre 12 herabfällt. Die Anbringung der Hub­ schaufel 33 ist eine vergleichsweise preiswerte Maßnahme; außerdem ist der Platzbedarf dafür gering.

Claims (8)

1. Zentrales Austragsrohr (17) für eine in ihrem Innenraum (13) mit Heizrohren (12) ausgestattete, um ihre Längsachse (10) drehbare Schweltrommel (8) für Abfall (A), dadurch gekennzeichnet, daß an seinem Eingang (17z) eine Hubschaufel (33) angeordnet ist, die vorzugsweise ge­ meinsam mit der Schweltrommel (8) um die Längsachse (10) drehbar ist.

2. Austragsrohr (17) nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hubschaufel (33) auf der Innenseite der ausgangsseitigen Endplatte (30) der Schwel­ trommel (8) verschweißt ist.

3. Austragsrohr (17) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubschaufel (33) eine Rinne (39) umfaßt, die sich vom zentral gelegenen Eingang (17z) bis etwa zur Mantelfläche der Schweltrommel (8) er­ streckt.

4. Austragsrohr (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (39) bezüglich der Drehachse (10) der Schweltrommel (8) ge­ krümmt ist.

5. Austragsrohr (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub­ schaufel (33) eine Auffangschale (43) umfaßt, die bei Drehung der Schweltrommel (8) in den Eingang (17z) entleerbar ist.

6. Austragsrohr (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub­ schaufel (33) einen sich parallel zur Endplatte (30) der Schweltrommel (8) erstreckenden Kanal (45) und einen sich daran im Bereich des Eingangs (17z) anschließenden Abweiser (47) umfaßt, wobei der Abweiser (47) das vom Kanal (45) zuge­ führte Festgut (f) in Richtung auf den Eingang (17z) beför­ dert (Fig. 5).

7. Pyrolyseeinrichtung mit einer um ihre Längsachse (10) drehbaren Schweltrommel (8) für Abfall (A), in deren Innen­ raum (13) eine größere Anzahl von Heizrohren (12) angeordnet ist, wobei die Heizrohre (12) jeweils mit dem einen Ende an einer ersten Endplatte (28) und mit dem anderen Ende an einer zweiten Endplatte (30) befestigt sind, wobei die erste End­ platte (28) eine zentrale Eingangsöffnung (28z) für den Ab­ fall (A) aufweist, und mit einem Austragsrohr (17) zum Aus­ tragen von Pyrolysereststoff (f) und Schwelgas (s) aus einer zentralen Ausgangsöffnung (30z) der Schweltrommel (8), wobei das Austragsrohr (17) an der zweiten Endplatte (30) befestigt und um seine Längsachse drehbar ist, und wobei am Eingang (17z) des Austragsrohrs (17) eine Hubschaufel (33) zum Beför­ dern des Pyrolysereststoffs (f) in Richtung auf die zentrale Ausgangsöffnung (30z) vorgesehen ist.

8. Pyrolyseeinrichtung nach Anspruch 7, gekenn­ zeichnet durch ein Austragsrohr (17) nach einem der Ansprüche 2 bis 6.