DE69910698T2 - Vorrichtung zur Verhinderung von Kohlenstoffablagerungen auf festen Gegenständen - Google Patents

Vorrichtung zur Verhinderung von Kohlenstoffablagerungen auf festen Gegenständen Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Behandlung von Feststoffen und insbesondere das Gebiet der vollständigen oder teilweisen Beseitigung kohlenstoffhaltiger Abscheidungen, die sich auf Feststoffen niedergeschlagen haben.
  • Eine Oxidierung, eine Vergasung unter Luft, unter Sauerstoff, unter Wasserdampf oder auch Kohlendioxid werden zur Eliminierung der kohlenstoffhaltigen Abscheidungen in Betracht gezogen.
  • Die Gegenstände, die sich im Wirbelbett nicht behandeln lassen, sind erfindungsgemäß besonders in Betracht gezogen, wie dies weiter unten gerechtfertigt werden wird.
  • In an sich bekannter Weise (siehe Perry's Chemical Engineer's Handbook, 6th edition, 9-40 Energy utilization, conversion, and resource conservation 9-32 Basic types of mechanical stockers) lässt sich die Eliminierung kohlenstoffhaltiger Abscheidungen auf festen Gegenständen durch Oxidation und/oder Vergasung ähnlich einem Vorgang der Kohleverbrennung auf einer Wanderrost, wie in 1 gezeigt, realisieren. Die zu behandelnde Charge 1, gebunkert in einem Behälter, wird durch Schwerkraft auf einen Wanderrost 2 gegeben, der auf zwei sich drehenden Zylindern 3 gelagert ist. Die gebildete Schicht 4 ist im allgemeinen von etlichen Zentimetern Dicke. Erwärmt wird sie durch eine Heizeinrichtung 5, die an einem Strahlungsgewölbe 6 montiert ist, wobei es sich um einen Brenner handeln kann, der einen Hilfsbrennstoff wie Heizöl oder Erdgas verwenden kann. Die Luft oder das Vergasungsmittel wird unter dem Gitter 2 eingebracht, geht durch die Schicht 4 aufgrund einer oder mehrerer Kästen 7. Die Gasmengen in jedem der Kästen lassen sich individuell regeln, um am besten das thermische Profil der Schicht einzustellen und die Umwandlung der Charge zu optimieren. Die behandelten Feststoffe werden durch die Vorrichtung 8 abgezogen, während die gasförmigen Abströme aus der Behandlung über eine spezifische Leitung abgezogen werden und meist zu einem Kessel oder einem Wärmeaustauscher zur Rückgewinnung der Energie gegeben werden.
  • Dieser bekannte Vorrichtungstyp ermöglicht es, nur Gegenstände einer gewissen Abmessung (charakteristische Größe oberhalb 1 cm) wegen der Probleme einer sogenannten Röhrenbildung im Wirbelbett durch den Wanderrost und das Aufkommen von Staub zu behandeln.
  • Die Behandlungstemperaturen sind schwierig zu beherrschen wegen der festen Natur der gebildete Schicht, der Schicht, in deren Innerem die Wärmeaustauschvorgänge definitionsgemäß gering sind.
  • Schließlich bietet der Wanderrost 2 regelmäßig mechanische Probleme, Probleme bei der Verschmutzung, beim Festfressen etc.
  • Man kann von gewissen dieser Nachteile Ioskommen, wenn man sich an Systeme mit Wirbelbett hält, wie in 2 dargestellt. Nach diesem bekannten Konzept wird die zu behandelnde in einem Behälter 11 gebunkerte Charge durch Schwerkraft ins Wirbelbett 12 gegeben. Das fluidisierte Medium wird dank eines Einblasens von Luft oder von Vergasungsmittel über einen Diffusor 13 unter dem Fachmann bekannten Bedingungen erhalten. Die behandelten Feststoffe werden beispielsweise durch Überfließen mit Hilfe einer Leitung 14 abgezogen, während die gasförmigen Abströme der Vorrichtung über eine Leitung 15 gehen, um beispielsweise zu einem Wärmeaustauscher in einem Rückgewinnungskessel geleitet zu werden.
  • Diese Vorrichtung ist notwendigerweise mit einem Vorheizmittel 16 ausgestattet, bei dem es sich beispielsweise um eine Verbrennungskammer für einen Hilfsbrennstoff, angeordnet im Luft- oder Vergasungsmittelkreis, handelt.
  • Im Fall, wo die in fluidisierter Umgebung erzeugte Wärme erheblich ist, kann man zu einem Abzug von Kalorien dank eines Tauchaustauschers 17 übergehen, um die Temperatur des Mediums in einem gegebenen Bereich zu halten.
  • Dieser Typ von Vorrichtung (Wirbelbett) ermöglicht es, Gegenstände kleiner Abmessung (von etlichen zehn Mikron bis etlichen Millimetern) unter genauen Temperaturregelbedingungen zu behandeln. Es stellen sich jedoch zahlreiche Nachteile ein; zunächst verhält sie sich wie ein vollkommen durchrührter Reaktor, derart, dass gewisse der festen Gegenstände sehr schnell das System nach ihrem Einführen verlassen. Sie werden also nicht korrekt behandelt.
  • Im übrigen ist die fluidisierte Umgebung stark erosiv wegen des Reibens der Gegenstände aufeinander, insbesondere was das Einführen von Luft betrifft. Die Verwendung eines solchen Systems ist somit zu vermeiden, wenn man Gegenstände behandelt, deren mechanische Festigkeit begrenzt ist.
  • Es können sich auch Probleme der Attrition ergeben, das Vorhandensein signifikanter Mengen von Staub in den gasförmigen Abströmen, Staub der eliminiert werden muss, bevor diese gasförmigen Abströme in die Atmosphäre ausgestoßen werden.
  • Im übrigen sind die Druckverluste im Gaskreis größer als im System mit Wanderrost und können in gewissen Fällen nachteilig sein. Schließlich ist die Wirbelbetttechnologie vom mechanischen Standpunkt aus gesehen im allgemeinen ziemlich komplex und daher aufwendig.
  • Im übrigen ist die französische Patentschrift FR 2 634 187 bekannt, die ein System mit vibrierendem Bett offenbart, das über einen geschlossenen Trog im wesentlichen konkaven Querschnitts verfügt.
  • Auch kennt man aus der französischen Patentanmeldung FR 2 702 392, eingereicht auf den Namen der Anmelderin, eine Vorrichtung mit vibrierendem Elevator zur Regenerierung von Absorbentien, die bei der Entschwefelung von Rauchgasen eingesetzt werden. Diese Vorrichtung ermöglicht aber nur in ungünstiger Weise „klebende" Produkte sehr feiner Granuiometrie (< 20 Mikron) zu behandeln. Dieses Dokument beschreibt je nach Bedarf verschiedene Heiz- und Kühlmittel der Vorrichtung mit Brenner oder Austauschertrog.
  • Bekannt ist auch die französische Patentanmeldung EN. 97/02658, eingereicht im Namen der Anmelderin, die einen vibrierenden Hubreaktor offenbart, der aus einem im wesentlichen zylindrischen spiralförmigen Rohr besteht, das zur Regenerierung von Reformierungskatalysatoren bestimmt ist.
  • Keine der bekannten genannten Vorrichtungen ermöglicht es, kohlenstoffhaltige Abscheidungen auf Feststoffen zu eliminieren, deren Abmessungen größer oder gleich dem Zentimeter sind.
  • Die Vorrichtung nach der Erfindung ist darauf gerichtet, von den genannten Nachteilen freizukommen und isotherme Bedingungen zur Behandlung der Gegenstände, ohne sie zu beschädigen, zu bieten.
  • Im übrigen stellt die vorliegende Erfindung eine verlässliche Lösung bei geringem Energieaufwand und einfacher Verwirklichung dar.
  • Die anderen Vorteile der Erfindung sind insbesondere:
    • – eine Behandlung von Feststoffen mit verschiedensten Formen, Abmessungen und Merkmalen;
    • – eine große Flexibilität gegenüber dem Kohlenstoffgehalt der behandelten Feststoffe;
    • – geringe Betriebskosten;
    • – begrenzte Investitionen;
    • – große Kompaktheit;
    • – eine große Flexibilität hinsichtlich der behandelten Menge, die um einen Faktor 10 variieren kann;
    • – eine Begrenzung des mechanischen Verschleißes der behandelten Gegenstände.
  • Der zu behandelnde Gegenstand kann gasförmigen Atmosphären unterschiedlicher Zusammensetzungen ausgesetzt werden.
  • So hat die Endung eine Vorrichtung zur Eliminierung kohlenstoffhaltiger Abscheidungen auf festen Gegenständen zum Ziel, welche über einen Eintritt für die zu behandelnden Gegenstände, eine Zone der Erhitzung dieser Gegenstände mit einer Speisung und einem Austritt für die Heizgase, eine Zone der Behandlung der Gegenstände durch Oxidation und/oder Vergasung mit einer Speisung und einem Austritt für das Vergasungsfluid und einen Austritt für die behandelten Gegenstände verfügt.
  • Erfindungsgemäß befinden sich diese Heiz- und Behandlungszonen in ein und dem gleichen Behälter und umfassen ein vibrierendes Element mit im wesentlichen flachen Boden, wobei der Behälter zum Transport der Gegenstände bestimmt ist und der Boden die Abstützung der Gegenstände, die Verteilung des Fluids über die Gegenstände und die Übertragung der Schwingungen ermöglicht; die Vorrichtung nach der Erfindung umfasst im übrigen eine Zone zur Kühlung dieser Gegenstände, die sich in diesem Behälter hinter der Behandlungszone, bezogen auf die Bewegungsrichtung der festen Gegenstände im Behälter, bezieht; schließlich ist ein Mittel zur Erhitzung außerhalb des Behälters vorgesehen.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung im übrigen eine Leitung zwischen dem Austritt für die Heizgase und dem Eintritt für die Kühlgase, ein Kompressor und ein Ventil sind an dieser Leitung vorgesehen.
  • Schließlich umfasst das Heizmittel einen einer Verbrennungskammer zugeordneten Brenner, wobei der Eintritt des Brenners mit einem Austritt der Kühlzone und der Austritt der Verbrennungskammer mit einem Eingang in die Heizzone versehen ist.
  • Nach einer Besonderheit der Erfindung umfasst die Vorrichtung im übrigen eine Umgehungsleitung für das Heizmittel (115, 116), eine Leitung, in der die Gase wandern, wenn sie nicht erwärmt werden müssen.
  • In spezifischer Weise umfasst der Eingang für das Vergasungsfluid einen Mehrpunktverteiler.
  • Im übrigen umfasst der Ausgang für das Vergasungsfluid einen Mehrpunktsammler.
  • In dieser Konfiguration umfasst der Sammler einen einzigen Ausgang, der beispielsweise mit dem Eingang eines Wärmeaustauschers oder eines Kessels verbunden ist.
  • Nach einer Besonderheit der Erfindung umfasst die Vorrichtung vorzugsweise Mittel zur Isolierung der Atmosphären zwischen der Heizzone und der Behandlungszone und zwischen der Behandlungszone und der Kühlzone.
  • Im übrigen kann die Behandlungszone mehrere Trennelemente umfassen.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das vibrierende Element mit im wesentlichen flachem Boden ein mit Rändern versehener Trog im allgemeinen spiral förmiger Gestalt, der auf seinem Innendurchmesser mit einem Vibrator, beispielsweise einem zylindrischem Schaft, versehen ist.
  • Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Trog mit im wesentlichen flachem Boden eine Plattform, die den Heiz-, Behandlungs- und Kühlzonen gemeinsam ist.
  • Insbesondere werden die verschiedenen Gasspeisungen durch perforierte längs des Bodens des Trogs angeordnete Rohre gebildet.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das flache Element gebildet durch Kästen zum Speisen mit Gas und die Unterseite des Troges kann also aus einem porösen Material oder einem perforierten Blech gebildet sein.
  • Andere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen, ohne darauf beschränkt zu sein. Diese zeigen in:
  • 3 ein Schema einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 ein Detail des Trogs gemäß der Ausführungsform der 3;
  • 5 eine Ausführungsform eines Isolierungsmittels nach der Erfindung;
  • 6 eine andere Ausführungsform der Isolierung nach der Erfindung;
  • 7 einen vereinfachten Längsschnitt der Ausführungsform der 3;
  • 8 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung und
  • 9 eine schematische Darstellung einer Variante zu B.
  • 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung. Diese Vorrichtung umfasst einen vibrierenden Trog 101, der mit der zu behandelnden Charge über eine Leitung 102 gespeist wird.
  • Der vibrierende Trog 101 befindet sich in einem geschlossenen Behälter 100 und ist in drei Zonen unterteilt, in welchen drei unterschiedliche Funktionen dank einer Zirkulation gasförmiger Fluide realisiert werden; die drei Zonen sind pneumatisch vonein ander durch Mittel 103 isoliert, die es ermöglichen, unterschiedliche Atmosphären in jeder der Zonen zu haben.
  • Die drei Zonen können global in folgender Weise definiert werden: Die Zone 101a, die Heizzone wird in absteigender Strömung durch ein heißes Gas durchströmt, das durch eine Leitung 104 zugeführt wird und in aufsteigender Strömung durch die zu behandelnde Charge.
  • Die Zone 101b, die Reaktionszone, wird mit Luft, Sauerstöff oder auch einem Vergasungsfluid durch eine Leitung 105 gespeist. Diese Speisung kann an einer einzigen Stelle oder an mehreren Stellen, wie in 3 dargestellt, erfolgen. Ausgehend von einem Verteiler 106 speist man über mit Durchsatzregelsystemen 107 ausgestattete Leitungen 110 eine Spirale, eine Halbspirale oder auch mehrere Spiralen des in Vibration versetzten Troges 101. Die aus der Behandlung stammenden gasförmigen Produkte werden in einen Kollektor 108 gegeben, dann anschließend in einen Kessel oder einen Wärmeaustauscher 109, damit sie ihre Energie abgeben und schließlich werden sie in die Atmosphäre gegebenenfalls nach einer Behandlung der Rauchgase, in der Figur nicht dargestellt, ausgestoßen.
  • Dank dieser Vorrichtung kann man einen Kreuzstrom aus Gas-Feststoff erzeugen und die Umwandlung oder das thermische Profil einstellen oder optimieren, indem man jeden der in den Leitungen 110 durchgehenden Elementargasdurchsätze adaptiert.
  • Die Zone 101c ist die Kühlzone der Feststoffcharge. Sie wird mit Kühlgas über eine Leitung 111 gespeist und wird von diesem Gas gemäß einem vertikal nach unten gehenden Strom durchströmt, während die Feststoffcharge hierin in aufsteigendem Sinne zirkuliert.
  • Wie aus 3 ersichtlich, können die Heiz- und Kühlkreise für die Feststoffcharge gekoppelt werden.
  • In diesem Fall wird ein Gas, bei dem es sich um ein relativ neutrales Fluid handeln kann, beispielsweise Verbrennungsrauchgase nahe der Stoechiometrie oder des Stickstoffs in die Kühlzone 101c dank eines Kompressors 112 geschickt, der nahe dem Ausgang der Heizzone 101a angeordnet ist. Beim Durchströmen der Kühlzone 101c erwärmt sich das Gas allmählich und tritt über eine Leitung 113 aus. Es kann dann direkt in die Heizzone der Feststoffcharge über eine Umleitung bzw. Parallelleitung 114 geschickt werden, die gestrichelt in 3 angegeben ist. Allgemeiner bevorzugt man es, das Gas zu erwärmen, indem man es in eine Verbrennungskammer 115 zu strömen veranlasst. Diese Kammer 115 kann mit einem Brenner 116 ausgestattet sein, der einen Brennstoff wie Erdgasoder jedes äquivalente Mittel verwendet.
  • Wenn das Heiz- und Kühlgas der Feststoffcharge aus Rauchgasen gebildet ist, kann man einen direkten Kontakt zwischen diesem Gas und den aus dem Brenner 116 kommenden Rauchgasen vorsehen. Im entgegengesetzten Fall müssen zwei unabhängige Kreise vorgesehen sein.
  • Das aus der Verbrennungskammer 115 austretende heiße Gas wird zur Heizzone der Feststoffcharge über eine Leitung 104 geleitet. Am Austritt aus der Heizzone 101a können die Gase in einen Wärmeaustauscher und/oder einen Kondensator- in der Figur nicht dargestellt – geschickt werden, bevor sie vom Kompressor 112 wieder aufgenommen werden. Arbeitet die Vorrichtung mit Rauchgasen, so ist es offensichtlich notwendig, dass der Druck konstant gehalten wird, was durch ein partielles Abziehen der Gase über eine äußere Leitung 117 geschehen kann.
  • Die behandelten Feststoffe treten aus dem Behälter 100 über eine Leitung 118 aus und werden zu einer beliebigen Speicherung oder zu einer komplementären in der Figur nicht dargestellten Behandlung geschickt.
  • Die Regelung der Temperatur oder des thermischen Profils in der Reaktionszone 101b kann durch Einstellung der Durchsätze der reaktiven Gase erfolgen, diese Lösung bietet aber den Nachteil, dass das Problem der Regelung der Temperatur mit dem der Umwandlung verknüpft wird.
  • Eine bevorzugte Alternative besteht darin, in den Trog 101 der Reaktionszone 101b ganz oder zum Teil Rohre zu tauchen, in denen man bevorzugt ein gasförmiges Fluid zirkulieren lässt, um das Abführen der Wärme zu regeln und über einen ziemlich breiten Bereich variieren zu lassen.
  • 4 ist eine Darstellung einer möglichen Vorrichtung mit einem auf einem Träger 121 montierten Trog 120 sowie Rohren 122, die in die Schicht der zu behandelnden Feststoffe eintauchen.
  • In dieser besonderen Konfiguration ist es auch möglich, dass ein Teil der in Höhe des Austauschers 109 gewonnenen Energie zur Vorwärmung der Verbrennungsluft des Brenners 116 dient, um den Verbrauch an Brennstoff zu minimieren: diese Verbindung ist jedoch in 3 nicht dargestellt.
  • Die Mittel zur Isolierung der Atmosphären zwischen den Zonen 101a, 101b und 101c können Vorrichtungen sein, wie sie in 5 dargestellt sind. In dieser Figur erkennt man, wie ein Trog 130 ein Feststoffbett 131 trägt. Die Isolierung der Atmosphären erfolgt dank einer Sperrplatte 132 (Wehrplatte), die den gesamten Gasdurchgangsquerschnitt einnimmt und leicht in das Feststoffbett eintaucht. Gegebenenfalls kann die Platte 132 frei drehbar auf dem oberen Trog gelagert sein.
  • 6 ist ein anderes mögliches Isoliermittel. Nach dieser Ausführungsform realisiert man in dem Trog 140 eine Diskontinuität 141, die, zugeordnet zu einer kurz dahinter angeordneten festen Platte 142, den Aufbau einer Ansammlung von Festoffen 144 gestattet.
  • Natürlich können diese Isoliermittel auch zur Ausstattung der Reaktionszone 101b vorgesehen sein, wenn man die Qualität des Kreuzstroms Luft-Feststoff verbessern will.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht es so, ein vibrierendes Bett aus Feststoffen zu erhalten, wodurch es möglich wird, eine Umgebung nahe der Wirbelbettumgebung zu schaffen. Somit sind die Material- und Wärmeaustauschvorgänge in Mitten dieser Umgebung intensiv und erleichtern somit den Gas-Feststoff-Kontakt sowie die genaue Regelung der Temperatur. Dies bedeutet somit einen klaren Vorteil bezogen auf sämtliche Systeme, die mit festem oder beweglichem Bett arbeiten.
  • Darüber hinaus ist es dank der Erfindung möglich, fast vollkommene Kolbenströmungsbedingungen, was die feste Phase angeht, zu erhalten. Aus diesem Grunde liegen für ein gegebenes Reaktionsvolumen die Umwandlungsgrade höher als die, die man mit einem vollkommenen Mischer, wie einem klassischen Wirbelbett, erreichen kann.
  • Im übrigen schafft die Vorrichtung nach der Erfindung wenig Attrition und man kann somit Gegenstände mit einer begrenzten mechanischen Festigkeit behandeln.
  • Die Skala der behandelten Gegenstände ist breit, da diese charakteristische Abmessungen haben, die von etlichen zehn Mikron bis zu mehreren Zentimetern gehen können.
  • Im übrigen ist es erfindungsgemäß möglich, unterschiedliche Gasqualitäten an jeder Stelle der Feststoffströmung einzuführen oder abzuziehen.
  • 7 erläutert ein mögliches Konstruktionsbeispiel der Vorrichtung gemäß der in 3 schematisierten Ausführungsform der Erfindung.
  • Diese Vorrichtung umfasst einen zylindrischen im wesentlichen vertikalen Schaft 201, wenn notwendig und in an sich bekannter Weise durch Verstrebungen 202 versteift. Der zentrale Schaft 201 ist auf einem Sockel montiert oder aufgehängt und gegen die Umgebung durch Mittel vom Typ „silent blocs" isoliert. Ein oder mehrere Unwuchtmotoren (nicht dargestellt) sind am zentralen Schaft befestigt. Der vibrierende Trog 101, der über einen flachen Boden und Ränder verfügt, ist an Stützen 204 fixiert, die selbst am Schaft 201 über Fixierungen 205 fixiert sind. Der Trog 101 ist gemäß einer der Ausführungsformen aus Elementen in Viertelkreis- oder Halbkreisform gebildet, die aneinander in Höhe der Stützen oder Träger 204 befestigt sind. Gewisse dieser Trogelemente können mit Wärmeaustauscherrohren (in 7 nicht dargestellt, jedoch in 4 sichtbar) ausgestattet sein, die über Sammler verbunden sind, wobei diese Sammler in Verbindung mit der äußeren Umgebung, bevorzugt über am zylindrischen Schaft 201 befestigte Anzapfungen in Verbindung gesetzt werden.
  • In anderen Fällen können die Trogelemente ausgestattet sein mit Gittern für die Verteilung oder Diffusion der Gase über das in Bewegung befindliche Feststoffbett, ohne dass man darum einen vollständigen Fluidisierungszustand erreichen würde, was stark den Strömungsverlauf stören würde.
  • Die Zufuhr oder die Abfuhr von Gas in oder aus der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann vermittels Lanzenmitteln 206 erfolgen, die am zylindrischen Schaft über Anzapfungen 207 fixiert sind. Ausgehend von diesen Anzapfungen geht man dann in nachgiebiger Verbindung vom zylindrischen Schaft 201 nach außen.
  • Die Isolierung des Trogs 101 gegenüber der äußeren Umgebung kann durch Bleche 208 in Viertelkreis- oder Halbkreisform sichergestellt sein, die an äußeren Stützen 209 fixiert sind, die selbst an den Trägern 204 fixiert werden.
  • Der Vorteil einer solchen Konstruktion besteht darin, dass man mit Trögen von flachem Boden arbeiten kann, während die bekannten Systeme eher Rohre runden oder ovalen Querschnitts verwenden. Das Interesse an dem Trog mit flachem Boden besteht darin, eine gleichförmigere Feststoffschicht, einen besseren Kontakt zwischen der Gasphase und der festen Phase zu erhalten und man mit erheblichen Feststoffdurchsätzen arbeiten kann, man Kühlmittel direkt im Feststoffbett einsetzen kann und die Vorgänge der Extrapolation vereinfachen kann, da die Schicht eine im wesentlichen konstante Dicke an jeder Stelle des Systems hat. Im übrigen ist ein Trog von flachem Boden kompakter als die Systeme mit Rohren bei identischer Kapazität.
  • Die gerade beschriebene Ausführungsform bietet auch die Möglichkeit eines einfachen Zugangs an jeden Ort des Systems. Montage und Demontage sind einfach und man kann leicht Reinigungsvorgänge, wenn notwendig, durchführen.
  • 8 betrifft eine Ausführungsform der Erfindung, die sich von der der 7 unterscheidet, insofern, als der Trog 101 vollständig flach ist. Er ist bevorzugt gegen die Horizontale geneigt.
  • Der Boden des Trogs besteht aus Gaszuführungskästen 302, das Gas wird durch Zuführungen 303 zugeführt, die sich unterhalb der Kästen 302 befinden. Die Oberseite 301 der Kästen 302 in Kontakt mit dem Feststoffbett 304 wird aus einem porösen Material (Metallfritte oder Keramik...) oder aus perforiertem Blech realisiert, um den Durchgang des Gases zu ermöglichen und dabei den Feststoff abzustützen und auf ihn die Vibrationen zu übertragen.
  • Innere Umlenkbleche 306 können hinzugefügt sein, um den Gasstrom oberhalb des Feststoffbettes zu regeln. Die Elemente 306 haben im übrigen die Funktion, dass die verschiedenen Zonen (Heiz- 101 a, Behandlungs- 101 b und Kühl- 101 c Zonen) gegeneinander zu isolieren.
  • Im übrigen sind Gasextraktions- oder Abführungssysteme in Form von Ausgängen 307 oberhalb des Feststoffbettes angeordnet.
  • 9 erläutert eine Architektur benachbart der der B. Der Unterschied liegt darin, dass die Zuführungskästen 302 durch perforierte am Boden des Trogs 101 angeordnete Rohre 308 ersetzt sind und dass sie es ermöglichen, leicht das Gas direkt in das Feststoffbett 304 zu führen.
  • Jeder Zone 101, 101b, 101c sind ein oder mehrere perforierte Rohre 308 zugeordnet, die das geeignete (Heiz-, Behandlungs- oder Kühl-)fluid in das Feststoffbett leiten.
  • Zusätzliche innere Umlenkbleche 306 können im übrigen in der Behandlungszone selbst 101 b vorgesehen sein.
  • Allgemein kann die Vorrichtung nach der Erfindung verwendet werden, um Polymerüberzüge auf metallischen Objekten zu beseitigen. Diese Überzüge stellen oft nur etliche Massenprozente der Gegenstände dar und deren Beseitigung unter moderierten thermischen Bedingungen, d.h. bei Temperaturen unterhalb 500–600°C, ermöglicht es, ihre mechanischen Charakteristiken beizubehalten und erleichtert ihre Rezyklierung.
  • Eine andere mögliche Anwendung der vorliegenden Erfindung betrifft Gegenstände, die mit Polymeren überzogen und/oder mit Polymeren vermischt sind oder organische Produkte, die einen ersten thermischen Abbau durch Pyrolyse bereits erfahren haben. Es bleiben also Koksabscheidungen, die eliminiert werden müssen, auch hier unter moderaten Temperaturbedingungen, um nicht die zu rezyklierenden Materialien verändern zu müssen.
  • Ein präzises Beispiel ist das der elektrischen Kabel aus Kupfer oder Aluminium, bei denen man die Polymerhülle durch Thennolyse beseitigt hat. Um die Materialien direkt als Wertstoffe gewinnen zu können, ist es notwendig, die kohlenstoffhaltigen Abscheidungen zu beseitigen, indem man die Oxidation der Metalle vermeidet; die vorliegende Erfindung ist hierzu bestmöglichst geeignet.

Claims (13)

  1. Vorrichtung zur Beseitigung kohlenstoffhaltiger Abscheidungen auf festen Gegenständen umfassend: einen Eingang (102) für die zu behandelnden Gegenstände, eine Zone zum Heizen (101a) dieser Gegenstände mit einer Zuführung (104) und einem Ausgang für die Heizgase, einer Zone (101b) zur Behandlung dieser Gegenstände durch Oxidation und/oder Vergasung mit einer Zuführung (105) und einem Austritt (108) für das Vergasungsfluid und einen Ausgang (118) für die behandelten Gegenstände, dadurch gekenn-zeichnet, dass diese Heizzonen (101a) und Behandlungszonen (101b) in ein und dem gleichen Gefäß (100) untergebracht sind und ein vibrierendes Element mit im wesentlichem flachen Boden (101), der zum Transport der Gegenstände bestimmtist, umfassen, wobei dieser Boden die Abstützung der Gegenstände, die Verteilung des Fluids über diese Gegenstände und die Übertragung der Schwingungen ermöglicht und dass es im übrigen eine Kühlzone (101c) für diese Feststoffe, angeordnet in diesem Gefäß (100) hinter der Behandlungszone (101b), bezogen auf die Bewegungsrichtung dieser Feststoffe in diesem Gefäß (100), umfasst; und wobei ein Heizmittel (115, 116) außerhalb des Gefäßes (100) vorgesehen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie im übrigen eine Leitung (111) zwischen dem Austritt für die Heizgase und dem Eintritt für die Kühlgase umfasst, wobei ein Kompressor (112) und ein Ventil an der Leitung vorgesehen sind.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmittel einen Brenner (116) zugeordnet zu einer Brennkammer (115) umfasst, wobei der Eintritt des Brenners mit einem Ausgang der Kühlzone (101c) und der Ausgang der Brennkammer (115) mit einem Eintritt in die Heizzone (101a) verbunden ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie im übrigen eine Umführungsleitung (114) des Heizmittels (115, 116) umfasst, wobei in dieser Leitung die Gase strömen, wenn sie nicht erwärmt werden müssen.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintritt (105) für das Vergasungsfluid einen Mehrpunktverteiler (106) umfasst.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang für das Vergasungsfluid einen Mehrpunktsammler (108) umfasst.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Sammler (108) einen einzigen Ausgang umfasst, der mit dem Eingang eines Wärmeaustauschers (109) oder eines Kessels verbunden ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie im übrigen Mittel (106) zur Isolierung der Atmosphären zwischen der Heizzone (101a) und der Behandlungszone (101b) und zwischen der Behandlungszone (101b) und der Kühlzone (101c) umfasst.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Behandlungszone (101a) mehrere Trennelemente umfasst.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vibrierende Element mit im wesentlichen flachem Boden (101) ein mit Rändern versehener Trog von im wesentlichen spiralförmiger Gestalt ist, der an seinem Innendurchmesser mit einem Vibrator, beispielsweise einem zylindrischen Schaft (201), befestigt ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das vibrierende Element mit flachem Boden (101) im wesentlichen eine Plattform ist, die den Heiz-, Behandlungs- und Kühlzonen gemeinsam ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Gaszuführungen gebildet sind durch perforierte Rohre (308), die auf dem flachen Boden des Trogs (101) angeordnet sind.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das flache Element gebildet ist durch Gaszuführungskästen (302) und dass die Unterseite des Trogs aus einem porösen Material oder einem perforierten Blech gebildet ist.
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