DE69206777T2 - Trockendestillation-Verbrennungsanlage - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Trockendestillation-Verbrennungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Eine solche Trockendestillation-Verbrennungsanlage ist aus der US-PS 4 280 417 bekannt, bei der jedoch eine Behandlung der erzeugten Reste fehlt.
• In einer Trockendestillation-Verbrennungsanlage werden hauptsächlich hochpolymere Abfälle oder andere Abfälle, wie z. B. Holz oder Papierschnitzel (im folgenden als brennbares Material bezeichnet) getrocknet, während dieselben vergast werden, um dadurch entzündbares Gas aus den Resten abzutrennen.
• Obwohl Hochpolymerprodukte in vielen Gebieten benutzt werden, kann das Recycling oder die Lagerung von Müll daraus nicht effektiv durch eine einzelne Einrichtung oder Verbrennungsanlage ausgeführt werden, da es heutzutage schwierig ist, einen Ort zu finden, um solche Produkte endgültig zu lagern.
• Herkömmliche Verbrennungsanlagen für Hochpolymermüll verwenden im allgemeinen ein System des Vergases des Mülls, das die Schritte des Anzündens (Zündens) des brennbaren Materials, des Zuführens von Luft dazu und die Durchführung der Vergasung durch die Wärme der Vergasung umfaßt. Von diesen verwerfen einige das bei der Vergasung erzeugte Gas einfach und ebenso den Rest nach der Vergasung und andere trocknen das brennbare Material durch Destillation, um das erzeugte Gas zu nutzen und werfen den Rest fort. Einige sind mit zusätzlichen Heizgeräten ausgestattet.
• Verschiedene Mittel zum Trocknen des Mülls durch Destillation sind vorgeschlagen worden, um zu verhindern, daß Gas, das durch die Verbrennung von brennbarem Material erzeugt wird, in die Luft gelassen wird, um so die Umwelt zu verunreinigen und das Recycling der Rohstoffe unmöglich zu machen. Jedoch gab es das Problem in den herkömmlichen Destillation-Verbrennungsanlagen, daß diese nicht genügend brennbares hochkalorisches Gas erzeugen konnten, um sinnvoll arbeiten zu können, da zuviel Luft in die Verbrennungsanlage geführt wurde, um das brennbare Material zu verbrennen.
• Heizmittel wurden eingesetzt, um den Anteil des brennbaren Gases zu vergrößern, aber dies setzt zusätzlichen Treibstoff voraus, der ein ökonomisches Problem folgen läßt, so daß es wünschenswert ist, das brennbare Material durch Destillation vollständig zu trocknen unter Nutzung der Hitze, die durch die Verbrennung des brennbaren Materials erzeugt wird.
• Die Reststoffe werd durch ungenügende Verbrennung des brennbaren Materials erzeugt und enthalten eine Mischung aus Kohlenstoff, nichtorganischen Substanzen und Metallen, die viel unverbranntes Material enthalten kann, da sie aus der Verbrennungsanlage herausgenommen wurden, bevor sie vollständig verbrannt wurden und sie zu sperrig waren, um brockenweise herausgenommen zu werden. Als Ergebnis war es schwierig, einen Platz zu finden, um diese zu lagern und die nutzbaren Metalle herauszuseparieren.
• In Anbetracht der oben beschriebenen Probleme ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Trockendestillation-Verbrennungsanlage zur Erzeugung von Gas zu schaffen, die aufgrund der begrenzten Luftzuführung zum Zeitpunkt der Einführung des brennbaren Materials in diese viel brennbares Gas enthält und eine minimale Zuführung von Luft zur Verbrennung oder Trockendestillation notwendig ist, und zur Erzeugung von Rückständen, die weniger unverbranntes Material enthalten und die in Brocken herausgenommen werden können, um so die Menge der Abfallstoffe zu verringen und das Recyceln nutzbarer Metalle zu ermöglichen.
• Um die obige Aufgabe zu erreichen, wird eine Trockendestillation-Verbrennungsanlage nach Anspruch 1 vorgeschlagen.
• Wenn brennbares Material durch den Einlaß in den Zuführturm der Trockendestillation-Verbrennungsanlage geworfen wird, die nach Anspruch 1 aufgebaut ist, wird es durch die obersten Kipper gehalten und danach nach unten durch alternatives Öffnen und Schließen der nachfolgenden Kipper übertragen. Während dieses Prozesses wird Luft und Feuchtigkeit, die bei der Trockendestillation nachteilige Auswirkungen hat, aus dem brennbaren Material, das auf jedem Kipper für einige Zeit verweilt, durch die Hitze, die von den Reststoffen in dem geneigten Vielstufen-Ofen weitergeleitet wird, entfernt. Danach wird das brennbare Material in den geneigten Vielstufen-Ofen eingeworfen.
• Wenn die brennbaren Materialien in den geneigten Vielstufen-Ofen eingebracht werden, werden sie durch Destillation in der obersten Kammer erster Stufe getrocknet und das dabei erzeugte Gas wird durch die Auspuffleitung abgeführt. Dann werden die getrockneten brennbaren Materialien an die Kammer mittlerer Stufe durch Schieber weitergegeben und darin verbrannt. Die Hitze und das Inert-Gas, das durch die Verbrennung erzeugt wird, werden an die Kammer erster Stufe zur Trockendestillation weitergeleitet.
• In der Kammer erster Stufe rühren die Schieber die verbrennbaren Materialien, um diese so gleichmäßig dem Inert-Gas auszusetzen. In der Kammer mittlerer Stufe schieben die Schieber die verbrennbaren Materialien, um sie so gleichförmig mit Luft zu vermischen zum Zweck der vollständigen Verbrennung und zur Verstärkung der Erzeugung von Inert-Gas, das sich zur Trockendestillation eignet.
• Die durch die Verbrennung erzeugten Reststoffe werden durch den Auslaß an die Kammer letzter Stufe durch Schieber weitergegeben, wo sie geschmolzen werden. Wenn beide Einlässe geschlossen sind, und Luft gleichförmig mit den Reststoffen durch Verrühren derselben durch Schieber vermischt ist, wird der Reststoff durch die verbleibende Wärme verbrannt und durch Wärme, die durch die Verbrennung erzeugt wird, geschmolzen, so daß das ausströmende Gas durch den Rauchabzug abgeführt wird.
• Der geschmolzene Reststoff wird im geschmolzenen Zustand oder nach Erstarren aus dem Auslaß abgegeben, wobei schwerlich unverbranntes Material verbleibt. Es wird als Masse mit einer kleinen Menge von Kohlenstoff, nichtorganischen Substanzen, Metallen usw.. wiedergewonnen.
• Da jede Stufenkammer einen geneigten Ofenboden hat, auf dem die Schieber arbeiten, werden brennbare Materialien und Rückstände somit effektiverweise aufgerührt.
• Figur 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
• Eine Trockendestillation-Verbrennungsanlage nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden bezugnehmend auf eine einzige Zeichnung beschrieben.
• Die Trockendestillations-Verbrennungsanlage umfaßt einen Zuführturm T für verbrennbares Material, einen geneigten Vielstufen-Ofen F, der darunter angeordnet ist und eine Reststoff-Abkühlkammer C, die unterhalb des geneigten Vielstufen-Ofens F angeordnet ist.
• Der Zuführturm T ist aus einem Hauptteil 2 in Schornsteinform und einem Zuführkasten 4 gebildet, der am oberen Ende des Körpers 2 angeordnet ist. Der Zuführkasten 4 umfaßt einen Einlaß 1, aus dem brennbare Materialien ausgeworfen werden, einen Zuführförderer 6 zum Fördern der brennbaren Materialien und Übertragen diese an das Hauptteil 2, das Hauptteil 2 wird mit drei Kippern 3, 3, 3 ausgestattet, die in einem Intervall von drei Stunden aufeinanderfolgend vom oberen Ende bis zum Boden geöffnet werden, zum Beispiel in absteigender Reihenfolge, um so die brennbaren Materialien jeweils weiterzuleiten. Dementsprechend wird Luft entzogen und der Feuchtigkeitsanteil wird aus den brennbaren Materialien während der Zeit, in der die brennbaren Materialien in den Räumen zwischen den Kippern 3, 3, 3 verbleiben, verdampft, aufgrund der Wärme, die durch den Vielstufen-Ofen F weitergeleitet wird, so daß die brennbaren Materialien, aus denen der Feuchtigkeitsanteil verdampft ist, an den geneigten Vielstufen-Ofen weitergegeben werden.
• Der geneigte Vielstufen-Ofen F wird aus einer ersten Kammer 5 bestehen, einer mittleren Kammer 7 und einer Kammer 9 letzter Stufe, von oben nach unten gesehen, wobei diese Kammern allmählich in absteigender Reihenfolge nach vorne geneigt sind und die jeweils nach vorne unten geneigten Ofenböden 5a, 7a und 9a besitzen. Diese Kammern besitzen zusätzlich Schieber 5b, 7b und 9b an den rückwärtigen Wänden dieser zum Ausharken oder Aufrühren der brennbaren Materialien oder der Reststoffe entlang der geneigten Ofenböden 5a, 7a und 9a.
• Die Kammer 5 erster Stufe besitzt eine Öffnung an ihrer Oberseite, durch die die brennbaren Materialien aus dem Zuführturm T herabfallen und auf dem Ofenboden 5a verbleiben. Während ihres Ruhens auf dem Ofenboden 5a werden die brennbaren Materialien destilliert. Brennbares Gas, das durch die Trockendestillation erzeugt wird, wird an andere Einrichtungen, wie Dampferzeuger, Schmelzöfen usw. zugeführt oder an Destillationsgeräte über eine Auspuff-Leitung 15, die an dem oberen Ende der Kammer 5 erster Stufe angesetzt ist. Brennbare Materialien, die durch die Trockendestillation in sich zusammenfallen, fallen in die Kammer 7 mittlerer Stufe oder werden durch den Schieber 5b ausgeharkt, um so in die Kammer 7 mittlerer Stufe zugeführt zu werden, wo sie verbrannt werden.
• Die Kammer 7 mittlerer Stufe, die als Verbrennungskammer dient, hat eine nach unten geneigte Luftzufuhr an der rückwärtigen Wand und ein Gatter 19 zwischen der Kammer 9 und sich. Die Kammer 7 mittlerer Stufe besitzt zusätzlich eine Zündeinrichtung 17 zum Zünden der brennbaren Materialien am Beginn des Betriebs der Trockendestillation-Verbrennungsanlage.
• In der Kammer 7 mittlerer Stufe werden die brennbaren Materialien durch die Schieber 7b aufgerührt, um mit Luft vermischt zu werden, so daß sie vollständig verbrennen und Inert-Gase erzeugen, die zur Kammer 5 erster Stufe aufsteigen zusammen mit der erzeugten Wärme, die durch die vollständige Verbrennung der Kammer 7 mittlerer Stufe erzeugt wird. Als Ergebnis wird die Trockendestillation sowohl durch die Inert-Gase als auch durch die Wärme durchgeführt, um dadurch ein konzentriertes brennbares Gas aus den brennbaren Materialien zu erzeugen, die aus dem Zuführturm T eingeführt werden, das wenig Luft und Feuchtigkeit enthält.
• In Anbetracht der Tatsache, daß die völlig verbrannten Reststoffe gegen den Auslaß 19 durch den Aushark- Vorgang des Schiebers 7b gedrückt werden und dort verbleiben, wird der Auslaß 19 manchmal dazu geöffnet, die Reststoffe durch den Schieber 7b in die Kammer 9 letzter Stufe auszuharken, um die Reststoffe darin zu schmelzen.
• Die Wärme, die durch die Verbrennung der unverbrannten Materialien erzeugt wird, die in den Reststoffen verbleiben, wird zum Schmelzen der Reststoffe in der Kammer 9 letzter Stufe benutzt. Zu diesem Zweck wird eine nach unten geneigte Luftzuführung 9c an der rückseitigen Wand der Kammer 9 letzter Stufe geschaffen, und eine Tür 21 wird an dem Auslaß 13 vorgesehen. Beide Türen 19 und 21 werden während der Verbrennung des Reststoffes zum Schmelzen geschlossen. Eine Rauchabführung 22, die durch einen Kipper justierbar ist, wird an einem Seitenabschnitt der Kammer 9 letzter Stufe zur Abführung des Verbrennungsgases geschaffen.
• In der Kammer 9 letzter Stufe werden die Reststoffe aufgerührt und mit Luft durch den Schieber 9b vermischt, so daß unverbrannte Materialien fast vollständig verbrannt werden und Schlackenstoffe durch die bei der Verbrennung erzeugte Wärme geschmolzen werden. Die geschmolzenen Reststoffe können in die Abkühlkammer C herabgetropft werden oder können durch den Schieber 9b durch die geöffnete Tür 21 nach dem Erstarren übertragen werden.
• Die Abkühlkammer C ist wassergekühlt und enthält eine hermetisch abgedichtete Kammer 26, die auf einem Wassertank 24 gebildet ist. Obwohl die Abkühlkammer C nicht immer hermetisch abgedichtet ist, sondern luftgekühlt sein kann, erzeugen solche hermetisch abgedichteten Kammern Emulsionsplacken.
• Die vorliegende Erfindung hat die folgenden herausragenden Wirkungen:
• 1) In Anbetracht der Tatsache, daß Luft und Feuchtigkeit, die die Trockendestillation stören können, aus den verbrennbaren Materialien in dem Zuführturm entfernt werden und die brennbaren Materialien völlig in der Kammer mittlerer Stufe mit einer geringen Menge von Luft verbrannt werden, um so nun Inert-Gase zur Bewirkung der Trockendestillation zu produzieren, die an die Kammer erster Stufe zugeführt werden, wird verbrennbares hochdichtes und hochkalorisches Gas in der Kammer erster Stufe durch Trockendestillation erzeugt, das keine Luft enthält und mittels einer Auslaßleitung aufgefangen wird, so daß der Müll als Gas oder als destilliertes Öl hieraus recycelt werden kann.
• 2) Die Reststoffe, die durch eine vollständige Verbrennung in der Kammer mittlerer Stufe erzeugt werden, werden an eine Kammer letzter Stufe geführt, wo sie geschmolzen werden und zu Blöcken mit einer geringen Menge an Kohlenstoff, nichtorganischen Substanzen, Metall usw. verfestigt werden, die kaum verbleibende unverbrannte Materialien enthält. Als Ergebnis kann ein Lagerplatz leicht gefunden werden, da das Material nicht sperrig ist und jeder Bestandteils des Mülls separat zum Recyceln dieses wiedergewonnen werden kann, um so den hiermit verbundenen Wert zu vermehren.
• 3> Da der Ofen eine Form besitzt, die sich im wesentlichen vertikal erstreckt, benötigt er keinen großen Platz, obwohl das brennbare Gas effektiv durch Trockendestillation erzeugt werden kann und die Reststoffe in einer Form, die zur Lagerung oder zum Recyceln geeignet ist, gewonnen werden können, so daß der Platz zum Lagern des Mülls leicht erhalten werden kann.

Claims (2)

1. Trockendestillation-Verbrennungsanlage mit einem Vielstufen-Ofen (F), wobei wenigstens eine Stufenkammer Mittel zum Einführen von Luft in sie hinein besitzt,

wobei die Verbrennungsanlage Kippermittel (3, 3, 3) umfaßt, die zur Zuführung des brennbaren Materials an den Ofen (F) öffnend betätigt werden können,

gekennzeichnet durch

- einen Zuführturm (T) , der aus einem Zuführkasten (4) und einem Hauptteil (2) besteht,

- wobei der Zuführkasten (4) aus einem Einlaß (1) und einem Förderer (6) besteht,

- der Hauptteil (2) aus einer Mehrzahl von Kippern (3, 3, 3) besteht, wobei jeder Kipper eine Öffnung besitzt, durch die die brennbaren Materialien eingeworfen werden und auf ihnen gelagert werden,

- wobei der Vielstufen-Ofen (F) geneigt ist und mit dem Zuführturm (T) zu einer Einheit zusammengefaßt wird, wobei der geneigte Zuführofen (F) aus einer Kammer (5) erster Stufe besteht, die hauptsächlich als Trocken-Verbrennkammer dient, einer Kammer (7) mittlerer Stufe, die hauptsächlich als Brenn-Kammer dient und einer Kammer (9), die als Kammer zum Schmelzen von Reststoffen dient, wobei die Kammern sich in ihrer Neigung in absteigender Reihenfolge vermindern, und

-eine erste Tür (19) zwischen der Kammer (9) letzter Stufe und der Kammer (7) mittlerer Stufe geschaffen ist und eine zweite Tür (21) an einem Auslaß (13) einer Kammer (9) letzter Stufe vorgesehen ist, wobei jede Kammer (5, 7, 9) einen Ofenboden (5a, 7a, 9a) besitzt, der proportional zur Neigung jeder Kammer geneigt ist und Schieber (5b, 7b, 9b), die zum Ausharken unverbrannter Materialien oder Reststoffe entlang der geneigten Öfen vorgesehen sind, wobei die Kammer (5) erster Stufe eine Auslaßleitung (15) besitzt, die an einem oberen Ende dieser befestigt ist zum Ablassen eines Verbrennungs- Gases, wobei die Kammer (7) mittlerer Stufe einen Lufteinlaß (7c) für den Einlaß von Luft in sie hinein besitzt, und die Kammer (9) letzter Stufe einen Lufteinsatz (9c) und eine Rauchabführung (22) zum Ablaß des Verbrennungsgases besitzt.

2. Trockendestillations-Verbrennungsanlage nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine Abkühlkammer die unterhalb des geneigten Vielstufen-Ofens (F) vorgesehen ist.