DE69535239T2

DE69535239T2 - Verbrennung von organischen Abfällen

Info

Publication number: DE69535239T2
Application number: DE69535239T
Authority: DE
Inventors: c/o Nagasaki Res. & Dev. Center Kenichi 5-chome Nagasaki-shi Arima; c/o Nagasaki Res. & Dev. Center Masahiro 5-chome Nagasaki-shi Soda; c/o Choryo Engineering K.K. Hisao Nagasaki-shi Yamamoto; c/o Choryo Engineering K.K. Masayasu Nagasaki-shi Sakai; c/o Nagasaki Res. & Dev. Center Hideaki 5-chome Nagasaki-shi Ohta; c/o Nagasaki Res. & Dev. Center Yuichi 5-chome Nagasaki-shi Fujioka
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2015-07-15
Also published as: DE69535239D1; ES2271943T3; EP0693539B1; EP0693539A2; EP0693539A3

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Verbrennung von organischem Abfall, wie Abfall- bzw. Altreifen oder Abfall – Kunststoffen. Genauer gesagt, bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Ruß bzw. Carbon Black unter Verwendung von Abfall bzw. Altreifen und anderen organischen Abfallstoffen, wie Abfall-Kunststoffen, als Ausgangsmaterial. Üblicherweise wurde organischer Abfall aus Alt- bzw. Abfallreifen und Abfall-Kunststoffen direkt verbrannt, um dadurch Dampf unter Einsatz eines Wärmetauschers zu erzeugen und den Dampf als Wärmequelle zu nutzen.
Wenn zum Beispiel Abfallreifen für organische Abfallstoffe eingesetzt werden, bestehen diese aus 50 – 60% flüchtigen Anteilen, 20 – 30% festem Kohlenstoff und 10 bzw. 15% anorganischen Stoffen wie beispielsweise Stahl oder Asche, wie sich dies aus Tabelle 1 ergibt. Da Abfallreifen Stahldrähte enthalten, ist es schwer sie in kleine Stücke zu zerkleinern. Folglich ist es allgemeine Praxis gewesen, die ganzen Altreifen in einem Stoker (Ofen mit automatischer Feuerrostbeschickungsanlage) oder anderem Ofen zu verbrennen, oder die Altreifen in kubische bzw. würfelförmige Stücke mit einer Kantenlänge von 10 cm zu zerkleinern und sie dann in einem Stoker oder Ofen zu verbrennen. Diese Verfahren zur Verbrennung de Altreifen bringen aber die folgenden Probleme mit sich:

(1) Wenn die Altreifen mit Hilfe von Luft verbrannt werden, zersetzen sich die darin enthaltenen flüchtigen Stoffe und brennen schnell ab. Als Folge hiervon wird örtlich eine hohe Temperatur von 1500 °C oder darüber erreicht, was dazu führt, dass der Ofen beschädigt wird. Darüber hinaus werden aus der Flamme große Mengen an Sott und Teer erzeugt, was eine Nachbehandlung erforderlich macht.
(2) Fester Kohlenstoff hat eine so niedrige Verbrennungsgeschwindigkeit, dass er zusammen mit anorganischen Stoffen einen Rückstand bildet. Dieser Rückstand ist nicht leicht zu entsorgen.

Aus diesen Gründen ist es schwierig, organische Abfallstoffe wie Altreifen zu entsorgen. Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik ist es unmöglich, wertvolle Stoffe aus solchen Abfällen zu gewinnen. Tabelle I: Zusammensetzung von Reifen
Ein Beispiel eines bekannten Ofens für die Festbettvergasung von organischen Abfallstoffen wie Altreifen und Abfall-Kunststoffen ist in 10 dargestellt. In dem Ofen 201 für die Festbettvergasung nach 10 werden die flüchtigen Inhaltsstoffe des organischen Abfalls 206, der von oben her zugeführt wird, pyrolisiert und mit Hilfe der sich entwickelnden Wärme als Folge einer Teilverbrennung des in dem eingebrachten Abfall enthaltenden festen Kohlenstoffs vergast. Dies führt zu einem Rückstand 207, der im wesentlichen aus festem Kohlenstoff besteht. Der im Rückstand 207 enthaltene feste Kohlenstoff ist teilweise verbrannt und vergast mit einem Vergasungsmittel 211, welches eine Mischung aus einem Sauerstoff enthaltenden Gas und Dampf ist und welches in einem Raum unterhalb einer perforierten Platte 204 über ein Ventil 211 zugeführt wird. Der feste Kohlenstoff dient zur Bereitstellung der für die Pyrolyse der flüchtigen Stoffe erforderlichen Wärme. Das durch die Pyrolyse und die Vergasung der flüchtigen Bestandteile erzeugte Gas und das durch die Vergasung von festem Kohlenstoff erzeugte Gas werden miteinander vermischt und als ein Gas 210 von vergastem organischen Abfallstoffen abgezogen. Die bei diesem Verfahren ablaufenden Reaktionen ergeben sich aus den nachfolgenden Gleichungen (1), (2) und (3). C + O₂ → CO + CO₂ + Q₁ (exotherm) (1)(Wärmezufuhr durch Reaktionswärme durch partielle Verbrennung und Vergasung von festem Kohlenstoff) C + H₂₀ → CO + H₂ – Q₃ (endotherm) (2)(Vergasung durch Reaktion von festem Kohlenstoff mit Dampf C_nH_m → C_n1H_m1 Q₂ (endotherm) (3)(n > n1, m > m1)
(Pyrolyse und Vergasung von flüchtigen Bestandteilen).
Wenn die Pyrolysetemperatur der flüchtigen Bestandteile hoch ist (z.B. 700 °C und darüber) werden die C-C-Bindungen weitestgehend aufgebrochen, so dass ein niedermolekulares Kohlenwasserstoffgas bestehend aus niedermolekularen Komponenten, wie Methan (CH₄), Äthan (C₂H₆) und Äthylen (C₂H₄), in hohen Anteilen erzeugt werden. Auf der anderen Seite wird, wenn die Pyrolysetemperatur niedrig ist (z.B. 500 °C – 700 °C) ein hochmolekulares Kohlenwasserstoffgas, das aromatische Verbindungen wie Benzol (C₆H₆), Toluol (C₇H₈) and Naphthalin (C₁₀H₈) enthält, erzeugt. Dieser Zustand ist in 11 schematisch dargestellt.
Wenn Gas, das durch die Vergasung von organischen Abfallstoffen erzeugt wurde, als ein Rohmaterial für die Bildung von Ruß bzw. Carbon Black eingesetzt wird, wird das in dem Vergasungsofen erzeugte Gas in einen Verbrennungsofen zur Bildung von Ruß eingeführt und in einer Atmosphäre mit niedrigem Sauerstoffgehalt zur Bildung von Ruß verbrannt. Dieses Verfahren wird ein aus niedermolekularen Komponenten bestehendes Gas hauptsächlich durch die Reaktion mit Sauerstoff verbrannt, wodurch ein Hochtemperaturfeld erzeugt wird. In diesem Hochtemperaturfeld wird ein hochmolekulares Kohlenwasserstoffgas wiederholt einer Dehydrierung und Polykondensation unterworfen und wächst dabei zur Bildung von Ruß. Das bedeutet, dass man es zur Erhöhung der Ausbeute an Ruß bevorzugt, den Gehalt an hochmolekularen Bestandteilen wie Naphthalin (C₁₀H₈) und Anthrazen (C₁₄H₁₀) in durch die Vergasung von organischen Abfallstoffen erzeugten Gas zu erhöhen. Aus diesem Grunde wird es bevorzugt, die Pyrolyse der flüchtigen Bestandteile bei einer Temperatur von 500 °C – 700 °C auszuführen.
In dem Fall, dass die Pyrolysetemperatur höher als 700 °C ist, werden die C-C-Bindungen, die in den flüchtigen Bestandteilen vorliegen, zur Erzeugung von niedrigmolekularen Wasserstoffen, wie Methan (CH₄), Äthan (C₂H₆) und Äthylen (C₂H₄) weitestgehend aufgebrochen. Wenn die Temperatur geringer als 500 °C ist, läuft die Pyrolyse nicht zufriedenstellend ab.
Üblicherweise beträgt die für die Pyrolyse und Vergasung von flüchtigen Bestandteilen bei einer Temperatur von 500 °C – 700 °C erforderliche Wärmemenge etwa 5 – 10 % der gesamten Wärmemenge, die der organische Abfallstoff enthält. Wenn der Gehalt an festen Kohlenstoff im Abfallstoff hoch ist (z.B. 20 %) erzeugt die Verbrennung von allem festen Kunststoff eine Überschussmenge an Wärme.
Folglich entstehen die folgenden Probleme, wenn es erwünscht ist, ein hochmolekulares Kohlenwasserstoffgas aus den flüchtigen Bestandteilen bei der Vergasung anorganischer Abfallstoffen zu erzeugen. Dies macht es schwierig, die Pyrolysetemperatur der flüchtigen Bestandteile so zu regeln, dass sie in einem geeigneten Bereich liegt.

(1) Wenn die Aufgaberate des Sauerstoffes zur Erniedrigung der Menge an festem Kohlenstoff, die der partiellen Verbrennung unterworfen wird (d.h. der Verbrennungswärme Q₁) des festen Kohlenstoffs), vermindert wird und dadurch eine niedrigere Pyrolysetemperatur erzeugt wird, entsteht ein Rückstand, der festen Kohlenstoff enthält. Es ist nicht leicht, diesen Rückstand zu entsorgen.
(2) Wenn andererseits fester Kohlenstoff mit einer ausreichend hohen Aufgaberate an Sauerstoff teilverbrannt wird, um so keinen Rückstand an festem Kohlenstoff zu belassen, wird die bei der Verbrennung entstehende Wärmemenge erhöht und lässt so die Pyrolysetemperatur steigen. Als Folge hiervon kann ein hochmolekulares kohlenwasserstoffhaltiges Gas nicht erzeugt werden.
(3) Die Reaktionstemperatur kann durch Zugabe von Dampf zum Vergasungsmittel erniedrigt werden. Wenn jedoch die Zugaberate des Dampfes zur Erhöhung der Wärmemenge (Q₃) zur Aufnahme durch die Reaktion des festen Kohlenstoffs mit Dampf erhöht wird, reagieren fester Kohlenstoff und unreagierter Dampf mit den hochmolekularen Kohlenwasserstoffen, die durch die Pyrolyse der flüchtigen Bestandteile erzeugt worden sind, was zur Bildung von niedrigmolekularen Kohlenwasserstoffen führt. CnHm1 + H2O → Cn2Hm2 + CO + H2 – Q4 (4)(n1 > n2, m1 > m2)

Wie bereits angedeutet, ist die Regelung auf eine geeignete Temperatur zur Erzeugung eines Gases mit einer für die Verwendung als Rohmaterial für die Erzeugung von Ruß geeignete Zusammensetzung erforderlich. In bekannten Öfen für die Festbettvergasung ist die Aufgaberate des ganzen Vergasungsmittels üblicherweise in Abhängigkeit der Höhe der Schicht aus organischen Abfallstoff innerhalb des Ofens gesteuert und dies hat die nachfolgend aufgeführten Probleme.
Wenn die Aufgaberate von organischen Abfallstoffen variiert, wird die sich daraus ergebende Veränderung der Aufgaberate des Vergasungsmittels aufgrund der Zeitverzögerung in der Änderung der Höhe der Schicht aus organischem Abfallstoff verzögert. Dies hat zur Folge, dass das Verhältnis von Vergasungsmittel zu organischem Abfall aus dem Gleichgewicht gerät. Als weitere Folge hiervon gerät auch die Zufuhr von Wärme durch Teilverbrennung und Vergasung des festen Kunststoffs nach den beiden oben genannten Gleichungen (1) und (2) aus dem Gleichgewicht, so dass die innere Temperatur des Vergasungsofens schwanken kann. Daraus wiederum ergibt sich, dass die Pyrolysetemperatur der flüchtigen Bestandteile entsprechend der Gleichung (3) schwanken kann, und aus dem geeigneten Bereich heraus läuft. Wenn die Aufgaberate von organischen Abfallstoffen abnimmt, bedeutet dies, dass das Verhältnis von Vergasungsmittel zu organischem Abfall zeitweilig ungewollt hoch wird und dies zu einem Anstieg der Pyrolysetemperatur führt. Wenn die Aufgaberate des organischen Abfalls abnimmt, erniedrigt sich auf der anderen Seite das Verhältnis von Vergasungsmittel zu organischem Abfall zeitweilig ungewünscht stark, was zu einer Abnahme der Pyrolysetemperatur führt. Folglich schwanken die Eigenschaften des resultierenden Gases aus der Vergasung von organischem Abfallstoff und dies wiederum führt zu einer instabilen Verfahrensführung des nachfolgenden Verfahrens (wie dem Verfahren zur Erzeugung von Ruß), bei dem dieses Gas eingesetzt wird.
Auch um die Pyrolysetemperatur der flüchtigen Bestandteile niedrig zu halten, ist es erforderlich, die Teilverbrennung und Vergasungstemperatur des festen Kohlenstoffs niedrig zu halten. Da die Reaktionsgeschwindigkeit des festen Kohlenstoffs hierdurch abnimmt, wird die Dicke der Schicht aus organischem Abfallstoff hoch, was einen großen Ofen für die Festbettvergasung erfordert.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung von Ruß aus Altreifen und Abfällen mit Hilfe eines Vergasungsverfahrens ist in der europäischen Patentanmeldung EP 0 554 688 A1 beschrieben. Das gewonnene Kohlenstoffmonoxid enthaltende Synthesegase wird in einer Anlage zur Herstellung von Ruß als solches oder nach Anreicherung um 0 – 100 % mit Kohlenstoffmonoxid weiter verwendet. Das Verfahren umfasst im wesentlichen die Verbrennung und Vergasung von Abfallmaterial in einer gasförmigen Mischung von Luft (Sauerstoff) und Dampf bei einem unterstöchiometrischem Anteil von Sauerstoff zur Verbrennung und im allgemeinen sehr hohen Temperaturen von 1300 °C bis 1600 °C zur Erzeugung von CO und H₂ und von CO₂ und H₂O. Es kann ebenfalls nach Anreicherung mit CO in einen Generator für Ruß eingeleitet werden, da Gas mit niedrigem Mofekulargewicht (wie z. B. CO und CO₂) und Kohlenwasserstoffe mit niedrigem Molekulargewicht, wenn sie aus solchen organischen Abfällen erzeugt werden, für die Herstellung von Ruß nicht ausreichend wirksam sind. Das Synthesegas kann zunächst für die Herstellung von Dampf (wodurch die Temperatur erniedrigt wird) eingesetzt werden. Nach Abtrennung von Staub und H₂S und CO₂ kann es weiter durch Quenchen mit Wasser abgekühlt werden. Es wird so ein Ruß von hoher Qualität mit hoher thermischer und elektrischer Leitfähigkeit gewonnen.
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren für die Herstellung von Ruß bzw. Carbon Black aus organischen Abfallstoffen, wie Altreifen, zur Verfügung zu stellen, das eine einfache Verfahrensführung erlaubt und einen hohen Wirkungsgrad hat und das darüber hinaus in die Wandlung des organischen Abfallstoffes in eine Ressource und die Wiederverwendung als einen Ausgangsstoff für die Herstellung von wertvollem Ruß erlaubt.
Dieses Ziel der Erfindung ist mit den Verfahren erreicht, die in den beigefügten Ansprüchen 1 und 2 definiert sind.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 erfolgen die Vergasungsreaktionen durch teilweise Verbrennung und Vergasung des organischen Abfallstoffes in einer gasförmigen Mischung aus einem Sauerstoff enthaltenden Gas und Dampf mit einem äquivalenten Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff von 1 oder weniger, insbesondere von 0,1 bis 0,5, bei einer Temperatur von 500 °C bis 1000 °C. Die Reaktionen bei der Vergasung werden durch die nachfolgenden Gleichungen (5) bis (9) wiedergegeben.
Die flüchtigen Bestandteile und der feste Kohlenstoff werden durch Reaktion mit Sauerstoff teilverbrannt und die so freigesetzte Wärme bewirkt eine Pyrolyse der flüchtigen Bestandteile. Darüber hinaus werden die flüchtigen Bestandteile in niedermolekulare Verbindungen durch Reaktion mit dem Dampf überführt und wird der feste Kohlenstoff durch Reaktion mit Dampf vergast. Die Temperatur dieser teilweisen Verbrennung und Vergasung liegt vorzugsweise im Bereich von 500 °C bis 1000 °C. Wenn die Temperatur geringer als 500°C ist, laufen die Pyrolysereaktionen der flüchtigen Bestandteile entsprechend der Gleichung (3) nicht zufriedenstellend ab. Wenn sie jedoch größer als 1000°C ist, verlaufen die Reaktionen nach den Gleichungen (5) und (7) schnell ab und ein Teil der pyrolysierten flüchtigen Bestandteile (C_n1H_m1) unterliegt einer Polykondensation in der einen Mangel an Sauerstoff aufweisenden Umgebung zur Bildung von Ruß und Sott.
Außerdem gilt, dass, wenn die Verbrennung nur in Luft erfolgt, die Verbrennungstemperatur wegen eines Mangels an Dampf sehr hoch wird und ein Teil der abgebauten flüchtigen Bestandteile (C_n1H_m1) einer Polykondensation unterliegt und Teer und Sott erzeugt. CnHm + O2 → Cn1Hm1 + CO + CO2 + H2 + H2O + Q1 (5)(Teilweise Verbrennung der flüchtigen Bestandteile, exotherme Reaktion) C + O2 → CO + CO2 + Q2(6)(Teilweise Verbrennung des festen Kohlenstoffs, exotherme Reaktion) CnHm → Cn1Hm1 - Q3 (n>n1) (7)(Pyrolyse der flüchtigen Bestandteile, endotherme Reaktion) CnHm + H2O → Cn1Hm1 + CO + H2 – Q4 (n>n1) (8)(Umwandlung der flüchtigen Bestandteile in niedermolekulare Verbindungen durch Reaktion mit Dampf, endotherme Reaktion) C + H2O → CO + H2 - Q5 (9)(Vergasung des festen Kohlenstoffs durch Reaktion mit Dampf, endotherme Reaktion)
Bei den zuvor angegebenen Reaktionen können die Reaktionstemperatur und die Zusammensetzung des resultierenden brennbaren Gases durch Veränderung der Aufgaberaten von Sauerstoff und Dampf geregelt werden. 4 stellt die Abhängigkeit des Verhältnisses von zugeführtem Sauerstoff zu Kohlenstoff vom Verhältnis Dampf zu Kohlenstoff und die Reaktionseigenschaften bei der Vergasung von Altreifen bei einer Temperatur von 700 °C dar. In 4 sind die molaren Verhältnisse von O₂ (Sauerstoff) zu C (Kohlenstoff) und H₂O (Dampf) zu C (Kohlenstoff), die im organischen Abfall enthalten sind, als Ordinate bzw. Abszisse dargestellt. Aus der Darstellung von 4 ergibt sich, dass sich die Vergasungsreaktionen in fünf Bereiche mit unterschiedlichen Reaktionsmustern entsprechend den Verhältnissen von O₂ H₂O einteilen lassen.

(1) Bereich ohne Verbrennung: In diesem Bereich kann die Verbrennung aufgrund eines Mangels von O₂ nicht aufrechterhalten werden.
(2) Bereich, in dem fester Kohlenstoff verbleibt: Es liegt mehr O₂ als im Bereich (1) vor und die Verbrennung wird aufrechterhalten. O₂ ist jedoch immer noch nicht ausreichend und Dampf ist knapp, so dass ein Teil des Kohlenstoffs unverbrannt verbleibt.
(3) Bereich pyrolytischen Gases: H₂O liegt im größerem Maße im Vergleich zum Bereich (2) vor und kein Kohlenstoff verbleibt unverbrannt. Es sind jedoch die Kohlenwasserstoffe noch nicht in niedermolekulare Verbindungen umgewandelt worden.
(4) Bereich reinen Gases: Dies ist ein Bereich, in dem mehr H₂O als im Bereich (3) vorliegt. Kohlenwasserstoffe sind in niedermolekulare Verbindungen wie CO, H₂ und CH₄ umgewandelt worden.
(5) Bereich des Kokens: Dies ist ein Bereich, in dem O₂ im Vergleich zu den Bereichen (3) und (4) in erhöhtem Maße vorliegt. Die Verbrennungstemperatur ist örtlich erhöht und Kohlenwasserstoffe werden schnell pyrolysiert und unterliegen einer wechselseitigen Polykondensation (Koken) zur Bildung von Teer und Sott.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es erforderlich, große Mengen an hochmolekularen Kohlenwasserstoffen zum Zwecke der Erzielung einer hohen Ausbeute an Ruß zu erzeugen. Die bevorzugten Bedingungen zur Erzielung dieses Zwecks (d.h. ein äquivalentes Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff von 0,3 – 0,5 und ein äquivalentes Verhältnis zu Dampf von etwa 2 – 3 in diesem Beispiel) sind in 4 durch den schraffierten Bereich wiedergegeben.
Die Pyrolysereaktion, die bei der Pyrolyse und Vergasung von organischem Abfall bei einer Temperatur von 500 °C oder darüber in einer sauerstofffreien Umgebung gemäß Anspruch 2 erfolgt, ist durch die nachfolgende Gleichung (10) beschrieben.
Die für die Pyrolyse geeignete Temperatur beträgt 500 °C oder mehr und liegt vorzugsweise im Bereich von 500 °C bis 900 °C. Wenn die Temperatur niedriger als 500 °C ist, ist der Verlauf der Pyrolyse nicht zufriedenstellend, während wenn sie höher als 900 °C ist, das gebildete Gas aus niedermolekularen Bestandteilen bestehen wird, was zu einer verminderten Ausbeute an Ruß führt. CnHm → Cn1Hm1 - Q6 (n>n1) (10)(Pyrolyse der flüchtigen Bestandteile, endotherme Reaktion)
Beim Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wird das auf die oben beschriebene Weise erzeugte brennbare Gas (d.h. entweder durch teilweises Verbrennen und Vergasen von organischem Abfall in einer gasförmigen Mischung aus einem Sauerstoff enthaltenden Gas und Dampf mit einem äquivalenten Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff von 1 oder weniger oder durch Pyrolyse und Vergasung von organischem Abfall bei einer Temperatur von 500 °C oder darüber in einer sauerstofffreien Umgebung) in einer sauerstoff-defizitären Umgebung mit weniger als einer stöchiometrischen Menge von für die Verbrennung erforderlichem Sauerstoff verbrannt. Da jegliche grobe Teilchen, die in brennbarem Gas enthalten sind, die Qualität des Rußes mindern können, wird es vorgezogen, diese mit Hilfe eines Zyklonabscheiders oder dergleichen abzuscheiden.
Die in dieser Stufe ablaufenden Reaktionen sind durch die nachfolgenden Gleichungen (11) bis (14) wiedergegeben. Das brennbare Gas wird teilweise verbrannt, um eine Hochtemperaturfeld von 1000 °C oder darüber zu erzeugen. In diesem Hochtemperaturfeld werden Kohlenwasserstoffe aufgrund des Mangels an Sauerstoff dehydriert und dann wechselseitig polykondensiert. Folglich werden, wie dies in 5 dargestellt ist, Kohlenwasserstoffe in aromatische Verbindungen und dann in makromolekulare aromatische Verbindungen umgewandelt, welche in Form von Tröpfchen kondensieren und schließlich Teilchen aus Ruß bilden.
Während dieses Verfahrens kann die Geschwindigkeit der Dehydrierungsreaktion der Kohlenwasserstoffe durch Aufrechterhaltung einer Temperatur von 1000 °C, vorzugsweise 1000 °C bis 2000 °C, gesteigert werden. Als Folge hiervon wird die Diffusion des Sauerstoffs unzureichend und das Verhältnis von wechselseitig polykondensierten Kohlenwasserstoffen erhöht, was zu einer erhöhten Ausbeute von Ruß führt. Im Falle der Verbrennung unter den Bedingungen von nicht auseichendem Sauerstoff übersteigt die Temperatur selten 2000 °C.
Auf der anderen Seite wird, wenn die Temperatur niedrig ist, der Anteil der Kohlenwasserstoffe, die mit diffundierendem Sauerstoff reagieren, erhöht, was zu einer verminderten Ausbeute von Ruß führt. Darüber hinaus verläuft die Reaktion zum Dehydrieren nicht befriedigend, so dass Ruß von hoher Qualität nicht erzielt werden kann. CO + 02 → CO2 + Q7 (11) H2 + O2 → H2O + Q8 (12) Cn1Hm1 + O2 → CO + CO2 + H2 + H2O + Q9 (13)(Teilweise Verbrennung der brennbaren Gase, exotherme Reaktion) Cn1Hm1 → C + H2 - Q10 (14)(Bildung von Ruß durch die Dehydrierung und Polykondensation der Kohlenwasserstoffe)
Im Anschluss hieran werden die Reaktionen zur Umwandlung der Kohlenwasserstoffe in Ruß durch Quenchen des sich ergebenden Gases des teilweisen Verbrennens mit einer Temperatur von 1000 °C oder darüber auf eine Temperatur von 700 °C oder darunter, vorzugsweise 200 °C bis 700 °C, in einer inerten Atmosphäre augenblicklich gestoppt. Wenn das Gas der teilweisen Verbrennung langsam abgekühlt wird, wird bei den verschiedenen Temperaturen im Verlaufe des Abkühlens ein Kohlenstoff mit unterschiedlichen Eigenschaften erzeugt, so dass kein Ruß mit einheitlichen Eigenschaften erzielt werden kann. Als Mittel zum Quenchen wird der Einsatz von Wasser oder einem inerten Gas wie Stickstoff bevorzugt, das ebenfalls als ein Mittel zur Aufrechterhaltung der teilweisen Verbrennung in einer inerten Atmosphäre dient. Die Teilchengröße, der Wasserstoffgehalt und andere Eigenschaften des Rußes können durch Steuerung des Zeitpunkts des Quenchens geregelt werden. Der bevorzugte Bereich der Teilchengröße des Rußes liegt im Bereich von 20 – 100 nm und der bevorzugte Gehalt an Wasserstoff hiervon liegt im Bereich von etwa 0,3 bis 0,5 %. Wenn die Temperatur des Quenchens geringer als 200 °C ist, wird der Taupunkt von jeglichem im Gas der teilweisen Verbrennung vorliegendem SO_x erreicht, so dass die Ausscheidung des Rußes erschwert ist.
Anschließend kann der Ruß durch Abscheiden und Auffangen aus dem den Ruß enthaltenden Reaktionsgas gewonnen werden.
Der auf die oben beschriebene Weise erzeugte Ruß hat eine geringe Teilchengröße und eine geringe Schüttdichte (0,1 g/cm³ oder weniger). Bei Bedarf kann die Schüttdichte durch Gra nulieren des Rußes mit einem Nassgranulator oder dergleichen und anschließendem Trocknen erhöht werden.
Die Erfindung macht es möglich, wertvollen Ruß aus organischen Abfällen wie beispielsweise Altreifen, die bisher als Wärmequelle zum Zwecke der Gewinnung von bei der Verbrennung entstehenden Wärme verbrannt wurden, zu erzeugen. Obwohl Altreifen, Abfallreifen und dergleichen den Nachteil haben, dass sie aufwändige Verfahrensschritte zu ihrer Entsorgung erfordern, erleichtern die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Entsorgung solcher organischen Abfallstoffe. Anlagen für die Ausführung der Erfindung ermöglichen es den oben beschriebenen Verfahren wirkungsvoll ausgeführt zu werden.
1 zeigt ein Blockschaltbild einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer Anlage für die vorliegende Erfindung;
2 ist ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Anlage für die Erfindung;
3 ist ein Blockschaltbild einer dritten bevorzugten Ausführungsform einer Anlage für die Erfindung;
4 ist eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen den Anteilen zugeführten Sauerstoffs und Dampf zum Kohlenstoff und die Reaktionscharakteristiken bei der Vergasung von Altreifen bei einer Temperatur von 700 °C zeigt;
5 ist eine schematische Darstellung des Mechanismuses der Bildung von Ruß;
6 ist eine schematische Ansicht einer einfachen Testvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung;
7 ist eine schematische Darstellung eines ersten exemplarischen Herstellungsverfahrens für Ruß gemäß der Erfindung;
8 ist eine schematische Darstellung eines zweiten exemplarischen Herstellungsverfahrens für Ruß nach der Erfindung;
9 ist eine schematische Darstellung eines dritten exemplarischen Herstellungsverfahrens für Ruß nach der Erfindung;
10 ist eine schematische Wiedergabe eines Ausführungsbeispiels eines bekannten Ofens für die Vergasung von organischen Abfallstoffen, und
11 ist ein Schaubild, das schematisch die Abhängigkeit zwischen der Pyrolysetemperatur von organischem Abfallstoff und der Zusammensetzung des auf diese Weise erzeugten Gases zeigt.
Bei der Ausführungsform nach 1 ist ein Vergasungs- und Verbrennungsofen 4 gebildet aus der Vereinigung eines Vergasungsabschnitts 6, der eine Anlage zur Vergasung darstellt, einem Verbrennungsabschnitt 7, der als Verbrennungsofen arbeitet, und eines Quench abschnitts 9, der eine Vorrichtung zum Quenchen darstellt. Wenn organischer Abfall wie Altreifen in den Ofen 4 zur Vergasung und zur Verbrennung aufgegeben wird, wird er teilweise verbrannt und vergast unter der Bedingung, dass das äquivalente Verhältnis von Sauerstoff 1 oder weniger im Vergasungsabschnitt 6 beträgt, in den ein Sauerstoff enthaltendes Gas 16, wie beispielsweise Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Sauerstoff, und Dampf 17 aufgegeben wird.
Im darauf folgenden Verbrennungsabschnitt 7, in den das Sauerstoff enthaltende Gas 18, wie beispielsweise Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Sauerstoff eingegeben wird, ist das brennbare Gas, das im Vergasungsabschnitt 6 erzeugt wurde, teilweise bei einer Temperatur von 1000 °C oder darüber in einer an Sauerstoff armen Umgebung, die weniger als die stöchiometrische Menge an Sauerstoff enthält, verbrannt. Das durch die teilweise Verbrennung erzeugte Gas hat eine Temperatur von 1000 °C oder darüber und wird im Quenchabschnitt 9 durch Zugabe von Wasser oder Stickstoff 19 zum Stoppen der Reaktionen gequencht.
Das auf diese Weise erzeugte, Ruß enthaltende Verbrennungsgas 10, wird anschließend in einen Sammler, wie ein Schlauchfilter 11, aufgegeben, in dem Ruß 12 abgeschieden wird. Der abgeschiedene Ruß 12 wird auf geeignete Weise granuliert und getrocknet, um so das Endprodukt zu erhalten.
Auf der anderen Seite wird das abgezogene Verbrennungsgas 13, aus dem der Ruß abgeschieden worden ist, Verfahrensstufen zur Reinigung von Verschmutzungen unterworfen, wie einer Entschwefelung, einer Entstickung und einer Staubabscheidung, und zwar in einer Anlage 14 zur Behandlung des Abgases, und wir dann als gereinigtes Abgas 15 in die Atmosphäre abgegeben.
Bei der Ausführungsform nach 2 dient ein unabhängiger Vergasungsofen 2 als Einrichtung zur Vergasung vorgesehen. Das Verbrennungsgas 5, das durch Ablauf der gleichen Reaktion wie im Vergasungsabschnitt 6 nach 1 gewonnen wurde, wird in einem Verbrennungsofen 8, der mit einem Quenchabschnitt 9 versehen ist, aufgegeben, worin es teilverbrannt und anschließend gequencht wird. Die Weiterbehandlung nach dem Quenchabschnitt 9 ist die gleiche wie bei der Ausführungsform nach 1.
Bei der Ausführungsform nach 3 ist ein Pyrolyseofen 3 anstelle des Vergasungsofens 2, der bei der Ausführungsform nach 2 eingesetzt wird, verwendet. Der organische Abfallstoff 1 wird auf diese Weise und bei einer Temperatur von 500 °C oder darüber in einer sauerstofffreien Umgebung zur Gewinnung eines brennbaren Gases (oder pyrolytischen Gases) 5 pyrolysiert und vergast. Der weitere Verfahrensablauf nach dem Verbrennungsofen 8 ist der gleiche wie bei der Ausführungsform nach 2.
Bei den Ausführungsformen nach den 1 – 3 sind der Vergasungsofen 2, der Pyrolyseofen 3 und der Vergasungs- und Verbrennungsofen 4 mit Vorrichtungen zur Abtrennung von Asche (oder pyrolytischen Rückständen) versehen. Wenn es erforderlich ist, kann vor dem Einlass in den Verbrennungsofen eine Vorrichtung zur Staubabscheidung aus dem brennbaren Gas vorgesehen werden, das durch Vergasung oder Pyrolyse gewonnen wurde.
Schließlich sind verbrennbare Anteile immer noch im Abgas 13 der Verbrennung vorhanden, aus dem der Ruß 12 abgeschieden worden ist. Wenn es für erforderlich erachtet wird, kann daher Abgas 13 der Verbrennung in einen Dampferzeuger eingeleitet werden, in dem es zur Erzeugung von Dampf zum Zwecke der Wärmewiedergewinnung verbrannt wird. Dieser Dampf kann bei der Vergasung von organischem Abfallstoff eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
6 stellt eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer einfachen oder Basisversuchsanlage für die Erzeugung von Ruß aus organischen Abfällen dar. Diese Anlage besteht aus einer Haupttestvorrichtung 20 mit einem Vergasungsabschnitt 6, einem Verbrennungsabschnitt 7 und einem Quenchabschnitt 9 sowie einem Abscheider 11. Beim Betrieb dieser Anlage wird zunächst organischer Abfall 1 auf einen Feuerrost 21 im Vergasungsabschnitt 6 aufgelegt und vergast (1) durch Zugabe von der Unterseite des Feuerrostes 21 her eines Vergasungsmittels 22 bestehend aus einer Mischung von Luft, Sauerstoff und Dampf in beliebigen Anteilen und wird auf eine gewünschte Temperatur von mehr als 700 °C vorgeheizt oder (2) durch Zugabe von der Unterseite des Feuerrostes 21 eines Vergasungsmittels 22 umfassend gasförmigen Stickstoff oder dergleichen und auf eine Temperatur von 500 ° C oder mehr vorerhitzt.
Im Verbrennungsabschnitt 7 wird das auf diese Weise gewonnene brennbare Gas 5 in einer sauerstoffarmen Umgebung durch Zugabe durch eine Düse 23 eines Brenngases 24 umfassend eine Mischung aus Luft und Sauerstoff in jedem beliebigen Verhältnis verbrannt. Dann wird das resultierende Brenngas in einem Quenchabschnitt 9 durch Zugabe von Stickstoffgas 26 über eine Düse 25 gequencht. Das den Ruß enthaltende, so erzeugte Verbrennungsgas wird in einem Abscheider 11, z. B. ein Schlauchfilter, eingeleitet, in dem der Ruß abgeschie den und aufgefangen wird. Die Zusammensetzung und Temperatur des Vergasungsmittels 22 und des Brenngases 24 können entsprechend den Eigenschaften des organischen Abfalls 1 geregelt werden.
Die Verfahren zur Erzeugung von Ruß in der zuvor beschriebenen Anlage unter Verwendung von Altreifen als organischem Abfallstoff werden im Einzelnen nachfolgend erläutert.
Vergasungsabschnitt

(1) Altreifen, die in würfelförmige Stücke von 1 cm kantenlänge zerkleinert worden sind, werden auf einen Feuerrost 21 mit einer Zufuhrrate von 5 kg je Stunde aufgegeben. Ferner wird ein Vergasungsmittel 22, das eine 1:1 Mischung aus Luft und Dampf ist, und auf 700 °C vorerhitzt wurde, mit einer Aufgaberate von 50 Normliter je Minute zugeführt. Auf diese Weise werden die ganzen Altreifen mit Ausnahme des enthaltenen Stahls und der Asche vergast.
(2) Altreifen, die in würfelförmige Stücke von 1 cm kantenlänge zerkleinert worden sind, werden auf einen Feuerrost 21 mit einer Aufgaberate von 5 kg je Stunde aufgegeben. Ferner wird Stickstoffgas das auf 700°C vorerhitzt ist, mit einer Aufgaberate von 50 Normliter je Minute zugeführt. Auf diese Weise werden die flüchtigen Bestandteile des Altgummis und des Öls pyrolysiet und vergast.

Verbrennungsabschnitt
Das brennbare Gas 5, das nach den zuvor angegebenen Schritten (1) oder (2) erhalten wurde, wird bei einer Temperatur von 1000°C oder mehr mit Hilfe eines Brenngases 24 umfassend eine 1:1 Mischung aus Luft und Sauerstoff, die über oberhalb des Feuerrostes angeordnete Düsen 23 mit einer Aufgaberate von 10 Normliter je Minute zugegeben werden, verbrannt.
Quenchabschnitt
Das Verbrennungsgas aus dem Verbrennungsabschnitt wird auf 700°C oder weniger durch Düsen 25 erfolgende Zugabe von Stickstoffgas mit einer Aufgaberate von 50 Normliter je Minute gequencht. Auf diese Weise wird ein Ruß enthaltendes Brenngas erhalten.
Abscheider
Das so gewonnene, Ruß enthaltende Verbrennungsgas wird in einen Abscheider (oder ein Schlauchfilter) aufgegeben, in dem Ruß abgeschieden und aufgefangen wird. Die Ausbeute an Ruß beträgt etwa 1 kg je Stunde.
Beispiel 2
7 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Anwendung des Verfahrens in industriellem Maßstab unter Verwendung der Anlage nach 1. Das Verfahren wird wie nachfolgend beschrieben betrieben:

1. Altreifen werden als organischer Abfallstoff 1 eingesetzt und in würfelförmige Stücke mit einer Kantenlänge von etwa 10 cm zerkleinert und dann in einen Ofen 4 für die Vergasung und Verbrennung aufgegeben.
2. Im Vergasungsabschnitt des Ofens 4 für die Vergasung und Verbrennung, in den Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft 16' und Dampf 17 aufgegeben werden, wird ein Teil des organischen Abfallstoffs (Altreifen) 1 zur Freisetzung von Wärme verbrannt, wodurch die innere Temperatur auf 700°C oder mehr erhöht wird.
3. Ein brennbares Gas 5 enthaltend CO, H₂, CH₄, und höhermolekulare Wasserstoffverbindungen wie beispielsweise Teer werden aus dem organischen Abfallstoff (Altreifen) 1 erzeugt. Der verbleibende Rest wird als anorganische Asche 27 abgezogen.
4. Im Verbrennungsabschnitt 7, in den Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft 18' aufgegeben wird, wird das brennbare Gas 5, das im Vergasungsabschnitt 6 erzeugt wurde, bei einer Temperatur von 1500 °C in einer sauerstoffarmen Umgebung bzw. Atmosphäre, die weniger als die stöchiometrische Menge von Sauerstoff enthält, zur Bildung von Ruß 12, teilweise verbrannt.
5. Im Quenchabschnitt 9 wird das Ruß 12 enthaltende brennbare Gas durch Zugabe von Wasser 19' zum Unterbrechen der Reaktionen auf 500°C gequencht.
6. Das auf diese Weise erzeugte Ruß enthaltende Verbrennungsgas 10 wird in einen Schlauchfilter 28 eingeleitet, in welchem der Ruß 12 abgeschieden wird. Der Ruß 12 wird anschließend auf geeignete Weise granuliert und getrocknet, um so das Endprodukt zu gewinnen.
7. Da die brennbaren Komponenten im Abgas 13 der Verbrennung, aus dem Ruß abgeschieden worden ist, verbleiben, wird dieses Abgas 13 der Verbrennung zur Gewinnung von Dampf 30 in einem Dampferzeuger 29 verbrannt.
8. Ein Teil des Dampfes 30 wird als Teil des in den Vergasungsabschnitt 6 aufgegebenen Dampfs 17 verwendet, während der verbleibende Rest als Wärmequelle verwendet wird.
9. Das Abgas 13 der Verbrennung, dessen brennbare Bestandteile im Dampfkessel 29 verbrannt worden sind, wird bei Bedarf in einer Behandlungseinrichtung 14 zur Reinigung des Abgases behandelt. Das sich so ergebende verschmutzungsfreie Abgas wird in die Atmosphäre abgegeben.

Beispiel 3
8 ist eine schematische Ansicht eines die Anlage nach 2 verwendenden beispielhaften Verfahrens in industriellem Maßstab. Bei diesem Verfahren ist ein Zyklonabscheider 31 zwischen einem Vergasungsofen 2 und einem mit einem Quenchabschnitt 9 versehenen Verbrennungsofen 8 vorgesehen, um grobe Teilchen aus dem brennbaren Gas abzuscheiden. Dieses Verfahren wird gemäß der nachfolgenden Beschreibung betrieben.

1. Altreifen werden als Stoff 1 in würfelförmige Stücke von etwa 10 cm Kantenlänge zerkleinert und in den Vergasungsofen 2 aufgegeben.
2. Im Vergasungsofen 2, in den Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft 16' und Dampf 17 aufgegeben werden, wird ein Teil des organischen Abfallstoffs, (Altreifen) 1 zur Gewinnung von Wärme verbrannt, wodurch die innere Temperatur dabei auf 700°C oder darüber ansteigt.
3. Ein brennbares Gas 5 enthaltend CO, H₂, CH₄, aromatische Verbindungen wie beispielsweise Benzol und Toluol, und höhermolekulare Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Teer werden aus dem organischen Abfallstoff (Altreifen) 1 erzeugt. Der verbleibende Rest wird als anorganische Asche 27 abgezogen.
4. Aus dem brennbaren Gas 5 wird mit Hilfe eines Zyklonabscheiders 31 Staub abgeschieden. Anschließend wird in dem Verbrennungsofen 8, dem Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft 18' zugeführt wird, brennbares Gas 5 bei einer Temperatur von 1500 °C in einer sauerstoffarmen Umgebung mit weniger als der stöchiometrischen Menge an Sauerstoff, vorzugsweise bei einem Verhältnis von 0,1 – 0,5 von Sauerstoff zu Kohlenstoff, zur Gewinnung von Ruß 12 teilweise verbrannt. Wenn das Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff kleiner als 0,1 ist, kann das brennbare Gas 5 nicht verbrannt werden, während dann, wenn es größer als 0,5 ist, die Ausbeute an Ruß vermindert ist.
5. In seinem Quenchabschnitt 9 wird das Ruß enthaltende Verbrennungsgas durch Zugabe von Wasser 19' zur Unterbrechung der Reaktion auf 500 °C gequencht.
6. Das auf diese Weise erzeugte Ruß enthaltende Verbrennungsgas 10 wird zu einem Schlauchfilter 28 gefördert, in dem der Ruß 12 abgeschieden wird. Dieser Ruß 12 wird auf geeignete Weise granuliert und getrocknet, um so ein Endprodukt zu gewinnen.
7. Da verbrennbare Bestandteile in dem Abgas 13 der Verbrennung, aus dem Ruß 12 abgeschieden worden ist, verbleiben, wird dieses Abgas 13 der Verbrennung in einem Dampferzeuger 29 zur Gewinnung von Dampf 30 verbrannt.
8. Ein Teil des Dampfes 30 wird als ein Teil des Dampfes 17 verwendet, der in den Vergasungsabschnitt 6 aufgegeben wird, während der verbleibende Rest als eine Wärmequelle eingesetzt wird.
9. Das Abgas 13 der Verbrennung, dessen brennbare Bestandteile im Dampferzeuger 29 verbrannt worden sind, werden bei Bedarf in einer Behandlungsvorrichtung 14 zur Reinigung des Abgases behandelt. Das sich ergebende verunreinigungsfreie Abgas wird in die Atmosphäre abgegeben.

Beispiel 4
9 stellt schematisch das Beispiel eines industriellen Verfahrens dar, das die Anlage nach 3 einsetzt. Bei diesem Verfahren wird ein Pyrolyseofen 3 als Vorrichtung zur Vergasung eingesetzt.

1. Altreifen werden als organischer Abfallstoff 1 eingesetzt und in würfelförmige Stücke mit einer Kantenlänge von etwa 10 cm zerkleinert und anschließend in einem Pyrolyseofen 3 mit Hilfe einer Doppelschleuse aufgegeben.
2. Innerhalb des Pyrolyseofens 3, der eine Temperatur von 600 °C hat, werden Altreifen während sie durch einen Stoker 33 wandern, pyrolysiert. Der Rückstand wird mit Hilfe einer Doppelschleuse 34 abgezogen.
3. Ein Teil des entstehenden brennbaren Gases (pyrolytisches Gas) 5, das zum großen Teil aus leichten Ölen wie Benzol, Toluol, Xylol und Styrol besteht, wird mit Luft 36 vermischt und mit Hilfe von Brennern zum Zwecke des Erhitzens des Pyrolyseofens 3 verbrannt.
4. Das verbleibende brennbare Gas (pyrolytisches Gas) 5 wird in einen Verbrennungsofen 8 eingeleitet, dem Luft 18'' zugeführt wird, und bei einer Temperatur von 1000 °C bis 1500 °C in einer sauerstoffarmen Atmosphäre, die weniger als die stöchiometrische Menge von Sauerstoff enthält, vorzugsweise mit einem Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff von 0,1 – 0,5, zur Bildung von Ruß 12 teilweise verbrannt. Wenn das Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff kleiner als 0,1 ist, kann das brennbare Gas 5 nicht verbrannt werden, während dann, wenn es größer als 0,5 ist, der größte Teil des brennbaren Gases 5 verbrannt wird, was zu einer Abnahme der Ausbeute an erzeugtem Ruß führt.
5. In seinem Quenchabschnitt 9 wird das Ruß 12 enthaltende Verbrennungsgas durch Zugabe von Wasser zur Unterbrechung der Reaktionen auf 500 °C gequencht.
6. Das so gewonnene Ruß enthaltende Verbrennungsgas 10 wird einem Schlauchfilter 28 zugeführt, in dem Ruß 12 abgeschieden wird. Der Ruß 12 wird auf geeignete Weise granuliert und getrocknet, um so das Endprodukt zu gewinnen.
7. Das Abgas 13 der Verbrennung, aus dem der Ruß 12 abgeschieden worden ist, wird bei Bedarf in einer Behandlungsvorrichtung 14 zur Reinigung des Abgases behandelt. Das sich ergebende von Verunreinigungen freie Abgas wird in die Atmosphäre abgegeben.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Ruß bzw. Carbon Black aus organischem Abfall wie Abfallreifen und Abfall-Kunststoffen, das die nachfolgenden Schritte umfasst: Teilverbrennen und Vergasung des organischen Abfalls in einer Gasmischung aus Sauerstoff enthaltendem Gas und Dampf mit einem äquivalenten Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff von 1 oder weniger, insbesondere von 0,1 bis 0,5, bei einer Temperatur von 500 bis 1000°C; Teilverbrennen des sich ergebenden brennbaren Gases bei einer Temperatur von 1000°C oder mehr in einer sauerstoff-defizitären Umgebung, die weniger als die stöchiometrische Menge von für die Verbrennung erforderlichem Sauerstoff enthält, vorzugsweise bei einem Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff von 0,1 bis 0,5, um dadurch jegliche Kohlenwasserstoffe zu dehydrieren und gegenseitig zu poly-kondensieren und Ruß zu bilden; Quenchen des resultierenden teilverbrannten Gases mit einer Temperatur von 1000°C oder darüber auf eine Temperatur von 700 bis 200°C in einer inerten Atmosphäre, und Abscheiden und Auffangen des Rußes aus dem den Ruß enthaltenden Reaktionsgas.
Verfahren zur Herstellung von Ruß bzw. Carbon Black aus organischem Abfall wie Abfallreifen und Abfall-Kunststoffen, das die nachfolgenden Schritte umfasst: Pyrolisieren und Vergasen des organischen Abfalls bei einer Temperatur von 500°C oder mehr, insbesondere bei einer Temperatur von 500 bis 900°C, in einer sauerstoff-freien Atmosphäre; Teilverbrennen des resultierenden brennbaren Gases bei einer Temperatur von 1000°C oder darüber in einer sauerstoff-defizitären Umgebung, die weniger als die stöchiometrische Menge an für die Verbrennung erforderlichen Sauerstoff enthält, vorzugsweise bei einem Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff von 0,1 bis 0,5, um dadurch jegliche Kohlenwasserstoffe zu dehydrieren und gegenseitig zu poly-kondensieren und Ruß zu bilden; Quenchen des sich ergebenden teilweise verbrannten Gases mit einer Temperatur von 1000°C oder darüber auf eine Temperatur von 700 bis 200°C in einer inerten Atmosphäre, und Abscheiden und Auffangen des Rußes aus dem den Ruß enthaltenden Reaktionsgas.