DE4337420A1 - Verfahren zum Verbrennen von Fangstoffen aus der Papiererzeugung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen von Fang­ stoffen aus der Papiererzeugung, wobei die Fangstoffe in einer Schicht mit Unterwind verbrannt werden.

Beim Altpapierrecycling wird der Rohstoff, d. h. die Papier­ faser geschädigt. Letztere kann etwa fünfmal wiederverwendet werden, bevor sie bricht. Die dabei entstehenden Faserstücke reichern sich im Produktionswasser an und werden über Flota­ tionsanlagen aufgefangen. Das Konzentrat besteht zum überwiegenden Teil aus Holz- und Zellstoffasern, die man als Fangstoffe bezeichnet.

Im Rahmen der bekannten Maßnahmen der eingangs genannten Art (EP-A-347 519) werden die Fangstoffe vorgetrocknet und ge­ schichtet sowie anschließend mit sogenannten Reststoffen, die hauptsächlich aus Kunststoff in Form von Klebebändern, Folien und dergleichen bestehen, überschichtet und zu einer Schlacke verbrannt, wozu in der Praxis der Unterwind überstöchiome­ trisch zugeführt wird. Verbrennt man in der beschriebenen Art und Weise die Fangstoffe allein, d. h. ohne Überschichtung mit Reststoffen, entsteht nur wenig Schlacke oder nur Schlacke, die aufgrund ihres Eluatverhaltens Einschränkungen bezüglich der Wiederverwendbarkeit unterliegt. Überwiegend wird jedoch Asche erzeugt, die im ungünstigsten Fall sogar eine Deponierung erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Rahmen des Ver­ fahrens der eingangs genannten Art Fangstoffe allein zu Schlacke zu verbrennen.

Hierzu lehrt die Erfindung, die Fangstoffe mit einem Heizwert von mindestens 4000 kJ/kg (bezogen auf 60% Trockensubstanz) in einer krümeligen Konsistenz unterstöchiometrisch zu Schlacke zu verbrennen.

Die Erfindung geht hierbei von der aus Untersuchungen gewon­ nenen Erkenntnis aus, daß die oben erwähnte alleinige Ver­ brennung von Fangstoffen zu einem maximalen Schlackeanteil deshalb nicht gelingt, weil nach einer Trocknungsphase sofort die hochflüchtigen brennbaren Bestandteile der Fangstoffe verbrennen, bevor die Verbrennung der restlichen Bestandteile beginnt. Für eine sichere Schlackenbildung ist es aber erforderlich, daß die leicht verbrennbaren (flüchtigen) und die schwerer verbrennbaren Bestandteile der Fangstoffe praktisch zur selben Zeit bei höchstmöglicher Verbrennungs­ temperatur verbrannt werden, was praktisch eine verzögerte Verbrennung der flüchtigen Bestandteile bedeutet. Erfindungs­ gemäß wird das einerseits durch den Einsatz der Fangstoffe in krümeliger bzw. körniger Struktur, die im Gegensatz zu einer faserigen Struktur eine praktisch gleichzeitige Verbrennung aller Bestandteile zur selben Zeit bewirkt, und andererseits durch die unterstöchiometrische Verbrennung erreicht. Unterstöchiometrische Verbrennung meint hierbei eine so nah wie möglich an die Stöchiometrie herangehende, jedenfalls eine maximale Verbrennungstemperatur ergebende Luftzufuhr, die je nach Einsatzmaterial durch Versuche leicht ermittelbar ist.

Die krümelige bzw. körnige Struktur der Fangstoffe wird vor­ zugsweise durch mechanische Kompaktierung und/oder Beigabe von Ballungsadditiven, d. h. eine Zusammenballung der Fasern bewirkenden Additiven erreicht. In diesem Zusammenhang ist darauf zu achten, daß alle nachfolgenden Manipulationen keine Zerlegung in fusselige Bestandteile mehr ergeben. Der angege­ bene Mindestheizwert von 4000 kJ/kg ermöglicht eine selbst­ gängige Verbrennung der Fangstoffe, gegebenenfalls sind die Fangstoffe vor der Verbrennung entsprechend vorzutrocknen. Die vorerwähnte Strukturerhaltung des Fangstoffes muß auch während des Trocknungsvorganges gewährleistet werden. So dürfen keine Trocknungssysteme eingesetzt werden, die eine Kornzersetzung zur Folge haben, sondern das Gut sollte gegebenenfalls ohne mechanische Einwirkung getrocknet und dann möglichst direkt dem Verbrennungsrost zugeführt werden. Zum Erhalt der für maximale Verbrennungstemperatur erforder­ lichen unterstöchiometrischen Unterwindzufuhr empfiehlt es sich, oberhalb der verbrennenden Schicht den Sauerstoff-, Kohlendioxid- und Kohlenmonoxidgehalt zu messen und in Abhängigkeit von den gemessenen Gehalten die Unterwindzufuhr einzustellen; hierbei ist es besonders günstig, wenn die Messung der Gehalte und Einstellung der Unterwindzufuhr in in Schichtbewegungsrichtung aufeinanderfolgenden Zonen unabhän­ gig voneinander vorgenommen werden. Zweckmäßigerweise wird man die Verbrennung der Schicht auf einem von einem Aufgabe­ ende zu einem Abgabeende hin geneigten Schwingrost durchfüh­ ren. Hierbei ist es empfehlenswert, die Fangstoffe mit Hilfe zwischengeschalteter Schwingroststufen, die vorzugsweise eine Höhe von 15 bis 20 cm aufweisen sollten, einem Umwälzeffekt zu unterwerfen, der eine Verkürzung der Verbrennungszone besorgt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels erläutert:
Fangstoffe aus der Papiererzeugung werden durch mechanische Kompaktierung in eine krümelige Struktur versetzt. Nach einer anschließenden Vortrocknung, bei der die körnige Struktur erhalten bleibt, beträgt der Heizwert 5000 kJ/kg. Diese Fangstoffe werden auf einen schräggestellten Schwingrost aufgegeben, der eine Breite von 3,2 m und eine Länge von etwa 6 in besitzt. Außerdem weist der Schwingrost im Abstand von ca. 1,5 in je eine Stufe von etwa 20 cm Höhe auf. Auf dem Schwingrost bilden die Fangstoffe eine Schicht von ca. 30 cm Höhe. Die Unterwindzufuhr wird so eingestellt, daß sich bei leichter Unterstöchiometrie eine maximale Verbrennungs­ temperatur einstellt. Bei einer Verweilzeit von etwa 40 Minuten bildet sich am Ende des Schwingrostes einwandfreie angesinterte Schlacke.

Claims (7)

1. Verfahren zum Verbrennen von Fangstoffen aus der Papier­ erzeugung, wobei die Fangstoffe in einer Schicht mit Unterwind verbrannt werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fangstoffe mit einem Heizwert von mindestens 4000 kJ/kg in einer krümeligen Konsistenz unterstöchiometrisch zu Schlacke verbrannt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangstoffe vor dem Verbrennen mechanisch kompaktiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Fangstoffen vor dem Verbrennen Ballungsadditive bei­ gegeben werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der verbrennenden Schicht der Sauerstoff-, Kohlendioxid- und Kohlenmonoxidgehalt gemessen und in Abhängigkeit von den gemessenen Gehalten die Unter­ windzufuhr eingestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Gehalte und Einstellung der Unterwindzufuhr in in Schichtbewegungsrichtung aufeinanderfolgenden Zonen unabhängig voneinander vorgenommen werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verbrennung der Schicht auf einem geneigten Schwingrost durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangstoffe mit Hilfe zwischengeschalteter Schwingroststufen umgewälzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingroststufen eine Höhe von 15 bis 20 cm aufweisen.