DE8334228U1 - Vorrichtung zur Verbrennung von schwer brennbarem Abfallgut - Google Patents

Description

Fritz Bürkle G*B3 3<t*226.1

77U2 St. Georgen-Langenschiltach 2.12.85

Vorrichtung zur Verbrennung von schwer brennbarem Abfallgut.

Die Neuerung betrifft Bine Vorrichtung zur Verbrennung von
schuier brennbarem Abfallgut, inabesondere von Altreifen.

In den vergangenen Jahren hat man in der Müll- und Abfallbeseitigung große Anstrengungen unternommen. Es wurden
auch mit öffentlichen Mitteln Graßverbrennungsanlagen, insbesondere zur Verwertung von Altreifen entwickelt.
Bei derartigen Anlagen müssen u. a. die Vorschriften des
Qundes-Immiösionaschutzgesetzes eingehalten werden. Die Auflagen der Umujeltbehörden wurden dabei nur mit großem Aufwand erfüllt.

Solche zur Verwertung von Altreifen bekannten Großanlagen
machen auch die Zerkleinerung der Altreifen vor deren Verwertung nötig. In bekannten Anlagen werden die Reifen nicht
verbrannt, sondern verschwelt und man gewinnt aus einer Tonne Reifen etwa MJD Liter Ül. Eine Anlage kostet z. B. 2(J Millionen DM. Aber solche teuren Großanlagen zur Altreifenbeseitigung sind nicht oder fast nicht wirtschaftlich betreibbar. (Vergl. Bericht 2/79 Umweltbundesamt, Berlin 1979).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, genannte Machteile und Mißstände zu überwinden und eine eingangs genannte Vorrichtung von Altreifen zu erhalten, welche relativ billig in der Investition, wirtschaftlich vorteilhaft betreibbar und umweltfreundlich ist, d. h. den gesetzlichen Vorschriften gerecht wird.

Die Aufgabe wird mit den Mitteln des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung ermöglicht außerdem kompakte und¹ kleine, örtlich in Entstehungsnähe des Abfallgutes errichtbare, also
nicht standortkritische Anlagen zur Durchführung des Verfahrens mit Gestehungspreisen von nur einem kleinen Bruchteil
der Anschaffungspreise bekannter Anlagen ( u. U. von weniger

ti . *

Eine Weiterbildung der Erfindung ermöglicht, daß die Altreifen in unverändertem Zustand, also ohne Vorbehandlung, d. h. ' vor allem ohne Zerkleinerung, verwertet werden können und das an Ort und Stelle, d. h. uia die Altreifen anfallen. Reifenhendeleunternehmen, Autoreparaturwerkstätten, Taxiunter*« nehmen usw. auch private Haushalte können dureh die Erfindung ihren Altreifenbeetand kaefceneparand und ohne Enttorgungeprobleme in Hei2§nergie verwandeln*

Die Unter&nsprUche betreffen Weiterbildungen der eingange genannten Vorrichtung*

Oae Verfahren, für daa eine gattungsgemöBe Vorrichtung bemerkt wird, wird zunächst im Zusammenhang mit Hilfe elnee Funktianeachemaa ( Fig. 1 ) erläutert« Dabei sieht Man in Fig* 1 die Verfahrenezonen A bi§ N räumlich distanziert in ihrer zeitlichen Abfolge.

Ein AuafUhrungsbeiepiel für eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrene, im folgenden kurz Reaktor genannt, wird im folgenden anhand der Figuren 2 bia 5 beschrieben. Dabei zeigt! Fig. 2 einen ebenen Schnitt durch die Darstellung der Fig. 3 linka von deren Mittellinie M und in Richtung der Pfeile II - II, wobei in Fig. 2 das Abfallgut die Räume a bia j für die Verfahrensschritte im Uhrzeigersinn durchwandert, während

Fig. 3 die Ansicht in Richtung des Pfeiles III der Fig. 2 zeigt. Fig. I» zeigt eine Variante zu Fig. 2 und weitere Einzelheiten. Fig. 5 vergrößert Schnitt wie Fig. 2, aber in Gegenrichtung ( Pfeile V-V).

Fig. 1 erläutert mittels schematischer Skizze das erfindungsgemäße Verbrennungsverfahren. Das noch unveränderte Abfallgut z. la. Altreifen, kommt nach einer ersten Wegstrecke A-B₁ auch dort durch sein Eigengewicht in den Änfangsbereich einer O»yda*» tianszöne O, der unter Öfänrtgaszufuhr Z^ steht» sadaß dort eine relativ hohe Temperatur erreicht wird, die aber im Bereich dieser Brenngaszufuhr noch weiter in Idanderungsrichtuno. ansteigt.

i-N - .

Im Anfangsbereich C der Zone Z₁ wird der Führungsquerschnitt für das Abfallgut in einer Dimension verengt ( nur einer ) und in ihrem Endbereich D ist die blanderungsrichtung schon das erste Mal umgelenkt. Die Umlenkungen betragen alle etwa 90 Grad, wobei jedoch auch eine stärkere Abweichung von diesem Winkel keinen wesentlichen Unterschied ausmacht. Die Umlenkungen sind außer für die Kompaktheit des Reaktors ( hierfür ist besonders die Gleichsinnigkeit der Umlenkungen wichtig ) auch deshalb von Bedeutung, weil die Schwerkraft je nach bianderungsrichtung in, gegen oder quer zu ihr steht.

Das zunächst feste Gut schmilzt schon im Bereich C, sodaß es sich der Verengung anzupassen vermag. Durch die Umlenkung und die Verengung wird das Abfallgut quasi abgebremst, sodaß die Verweilzeit in diesem Hochtemperaturbereich der Gaszufuhrzone Z₁ am Anfang verlängert wird, was einer weitgehenden Verbrennung dienlich ist.

Danach verläßt das Abfallgut, im wesentlichen gasförmig, jedoch mit Schwebstoffen noch angereichert, den Z₁ - Bereich um, unter waagrechter Fortführung in der Abstandszons E weiter geführt, abzukühlen, wobei ein Teil der Schwebstoffe nach unten ausfällt. Hier auch wird der Idärmeentzug durch Ulärmetauachelemente T ( z.B. T- an der Oberseite ) nutzbringend unterstützt. Vor allem geschieht dies aber allseitig im Z₁ - Bereich, wo der Idärmegewinn wegen der viel höheren Temperatur als im Z₂ - Bereich größer ist, obwohl auch im Z- - Bereich mit anschließendem Verbrennungsfilterbereich G ( jedoch auch noch außerdem in der Trockenfilterzone ) Wärmetauscherelemente T ( z.B. T Z₂) vorteilhaft anwendbar sind.

Das nun überwiegend gasförmige Abfallgut wird am Ende dieser Abstandsstrecke E nach einer erneuten Umlenkung gegen die Richtung der Schwerkraft, In der Zone Z₂ nochmals mit Gas-Luft und/oder Sauerstoff vermischt. Nach der Zone Z₂, in einem Bereich G, oder schon 4a, ihrem Bereieh ( F und G ) wird aina erste Filterung des gasförmigen Abfallgutee vorgenommen. Dabei kann eine Verbrennung in der Filterzone zusatzlich geschehen, sodaß man oiesen Bereich Q als "Verbrennungefilterzone" bezeichnen könnte. Es versteht eich, daß in der Praxis die zweite Gaszufuhr Z₂ von der Filterzone Q u. U. schwer unterscheidbsr 1st, wenn in der letzteren

auch schon Uerhrennung geschieht. Ja in der Praxis kann gerade eine "einfache" Filterzone, ohne seperaten Oxydationsabschnitt, mit glühfähiger Masse großer Reaktionsfläche bestückt und mit Brenngasgemisch bespült, als Ausführungsvariante vorteilhaft sein.

Die Verfahrensansprüche beschreiben auch noch andere Ausgestaltungsvarianten eindeutig. Dabei dienen die Mehrfachabwinkelungen in den Filterzonen erhöhter Kompaktheit der zugehörigen Anlage. (Uergl. Ansprüche 13 und 15 als Alternativen). So zeigt Fig. 1 in ausgezogenen, gestrichelten und punktierten Linien drei Varianten Alpha, Beta, Gamma der Trockenfilterbereiche I, J, K und des Naßfilterbereichs N. Eine Abuiinkelung zusätzlich in die 3. Dimension, senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1, ist gerade im Falle Alpha oder Beta für kleine Verlustwärme vorteilhaft.

Die Bespülung in den BrenngaszQnen Z₁, Z₂ geschieht also mit 3-^enngas uie z.B. Wasserstoff oder Erdgas und Sauerstoff und kann sich auch auf Luft,evtl. mit Sauerstoffanreicherung - gegebenenfalls unter Druck mittels Gebläse oder Luftturbine besonders in der ersten Brenngaszufuhr Z₁ zugeführt - beschränken.. Die Zusammensetzung der Gaszufuhr kann auch abgasqualitätsmäßig - und / oder temperatur - gesteuert werden, oder auch zeitlich begrenzt sein ( V/ergl. Anspruch 18 ) .

In Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Abfallgut im Bereich der ersten Brenngaszufuhr Z₁ bis vorzugsweise 1200° C, stationär jedoch mindestens bei 1000° C, und im Bereich der zweiten Gaszufuhr Z_g vorzugsweise bis zu BOO C, mindestens stationär aber bei 600° C oxydiert.

Verfahrensabfolgen, üJanderungsrichtungen sind Fig. 1 auch unmittelbar zu entnehmen, ebenso den Fig. 2 und folgenden, wobei insbesondere die Maßproportionen der Fig. 2 bis 5, also auch die darin dargestellte Anordnung der Reaktorelemente in ihrer räumlichen Zuordnung erfindungswesentlieh sein können, auch was die Abmessungen betrifft.

Die Fig. 2 zeigt nun den Reaktor als parallel zur Zeichenebene mehrfach, hier z. B. stets im Uhrzeigersinn abgewinkelten .Kanal. Die Verfahrenezonen A - 2, K sind im Sinne von Raumbereichen a..j eingetragen.

(I litt «II

ff · · ·

In dieser alphabetischen Reihenfolge durchwandert das Abfallgut den gleichsinnig mehrfach abgewinkelten Kanal mit seinen Kanalabschnitten a - k, der uiie eine ebene, ihrem Zentrum sich nähernde Spirale angeordnet ist und. somit eine raumkompakte Anordnung mit wenig Außenfläche für abstrahlende Uerlustuärme ergibt, welch letztere durch einen Wassermantel mit Uärmekonvektion zusätzlich reduziert wird, wie im folgenden noch näher beschrieben ist.

Die Austrittsrichtung für das Abfallgut - " gas " verläuft senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2 bez. parallel zu derjenigen der Fig. 3. Die Kanalwandabschnitte, z. B. d, sind zugehörig zur Uerfahrenszone jeweils, z. B. D, int Innern mit dem Index i, außen mit dem Index a versehen.

Im Unterschied zu den bekannten Brandrostkesseln, wo die Luftzufuhr von unten über den Rast erfolgt und die Verbrennung über dem Rast geschieht, ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, den Reaktor am Anfang des Kanals als einen rostlosen, d. h. als einen Unterbrandkessel auszubilden mit insgesamt mindestens einer sich länglich in hlanderungsrichtung erstreckenden Oxydationszone und anschließenden Filterzonen, Abhitzeräumen mit entsprechenden üJärmetauscherflächen. In der Praxis des Betriebs können bei Segimdefakto auch zuel Oxydationszonen bestehen, nämlich jeweils im Bereich der Brenngaszufuhr Z,., Z₂ insbesondere wenn die Temperatur noch nicht sehr hoch ist. Die zwei Oxydationszonen können also sozusagen ineinander übergehen. Im stationären Betrieb, wenn die Temperaturen voll erreicht Bind, wird dies im allgemeinen der Fall sein. Die Flamme wird dann praktisch VDn der ersten Brenngaszufuhr Z₁ bis in den Bereich der zweiten Brenngaszufuhr Z„ hinein durchgehend sein.

Das Abfallgut, vor allem Reifen, werden in einem als Anfangeteil des Kanals z. B. baukastenartig aufgesetzten senkrechten Einfüllschscht a eingelegt. Dieser hat zweckmäßig eine Tiefe r von z.B. 0,5 m und eine Breite ρ von mindestens dem Durchmesser eines Autoreifens, also praktisch etwa 1 m. Uerden kleinen/ί Reifen verbrannt, sollte die Tiefe r nur D,3 bis 0,k m sein, damit sich die Reifen im Einfüllschacht nicht gegenseitig verklemmen. Die lüMnde des Einfüllschachtes a sind zwar allseitig im allgemeinen ohne Wassermantel, jedoch ist allseitig im Kanalabschnitt

a eine Schutzwand s mit Luftabstand über Distanzelemente rundherum als Uerbrennungsschutz vorgesehen, ujie die Fig. 2 bei den Wänden a . und a zeigt.

Außer dem Einfüllschacht a nimmt der übrige Teil des Reaktors dann etwa die Gestalt eines Würfels von ca. 1 m Seitenlänge an. Der Einfüllschacht a ist mit einem Schuienkdeckel 11 luftdicht abschließbar. Unmittelbar unter diesem greift eine vorzugsbieise mit Geblüse betriebene, steuerbare Gasschleuse mit ihrem Rohr 7 an. Das Rohr 7 führt in den Bereich der ersten Brenngaszufuhr 2. und saugt ( evtl. mit Gebläse-Unterstützung) aufsteigende Gase im Kanalabschnitt a unterhalb des Deckels ab und drückt sie in den Abschnitt d.

Der Kanal ist im Bereich C, dem Anfang der Oxydationszone D, in Uanderungsrichtung kontinuierlich im Querschnitt eindimensional verengt, weil dort das Abfallgut schon so einschmilzt, daß es sein Gewicht auch hier uteitertransportiert und zwar auch noch nach der unmittelbar anschließenden 90° - Umlenkung ( erste Abwinkelung ) des Reaktors ( Kanalbereich d ). Diese Verengung und Umlenkung dient dazu, das unter Umständen schon recht flüssige Gut an einer zu schnellen Durchwanderung zu hindern, denn dort muB die Vergasung praktisch insbesondere nach der Umlenkung, schon vor sich gegangen sein. Diese weitgehende Verbrennung in der Zone Z. findet bei etwa 1000° C durch intensive Bespülung mit Brenngas statt, indem mindestens auf der Innenseite c . , d , dieser Umlenkung in lüanderungsrichtung verteilte Belüftungsdüsen 2 vorgesehen sind, welche zusätzlich senkrecht in die Tiefe des Gerätes, d. h. senkrecht zu den Ebenen äquidistant verteilt vorgesehen sind. Damit die Reaktorteile die Temperaturen in der Zone Z₁ über die Betriebslebensdauer standfest aushalten, sind gegenüber den Gasdüsen 2 auf der genannten Innenseite im Bereich des Idsndteils c , feuerfeste blandteile 13 so vorgesehen, daß die tdand c als Kanalverengung in halber H"he der gegenüberliegenden Wand c . beginnt und als ebene, feuerfeste Fläche mit einem Winkel Epsilon von ca. 60° Grad den Kanal bis ?ura Abschnitt d verengend begrenzt, der eich außen in eine Schamottauflage 1U am Boden d fortsetzt. Die Auflage 1¹» erstreckt sich bis 2ur Öffnung 1Q zur Mitte der Seitenlange des Cubue und er htit z. B. als Schamottplatte eine Dicke von etwa

-11 -

?,S em, mährend im lüandbe.reieh β _fl eine dem gegenüber etark reduzierte Schemottauflage*von Z - 3 om einreichend iet. Die stei-Is, fauerfeete liJand 13 kann ebenfalla in Sehamott auegeführt werden. Durch die im Kanalbereioh e seitlich engeordnete Aeohetüre 10 können Schrott C z.B« komprimierte OrehtgerUste von Reifen ) und Asche u. U. euch während der Mei2zeit entfernt werden. Dee Abetendeetüek e naoh tier ereten Abwinkelung eretreökt eieh parallel zum Boden dee Reaktors und eetzt eich in eine zweite, eleieheinnige Abuiinkelung neeh oben zu einer zweiten ßaezufuhrzone Z₂ fort ( Kanelabeohnitt f ). Die dortige ßaezufuhrvorriühtung 3 eretreokt eich in die Tiefe dea ßerötee ebenfalle und vereorgt den Bereich dieser zweiten ßeazufuhrzone Z₂ u. U. auch noeh im Bereich einer ereten sieh anaehlieäenden Fliteretreeka, wenigetene am Eingang dieeee ereten Filterbereiohee g, mit Brenngae, dae eich mit dem Abfallgut vermischt.

Diese erste Filteretreeke g wird mit porösen, glühföüigen Maeeen großer chemischer Reaktionsfläche beschickt, sodaß man sie als Verbrennungsfilterstreeke bezeichnen kann.

Der senkrechte, offene Kanal a, b ist vor der ereten stetigen Verengung bei c, vorteilhafterweise ein Einfüllschecht von in ülanderungsriehtung im Kanalabachnitt a, b gleichem Übergangsquerschnitt·

Vor είπΐΓΐίΐ in Abschnitt g für die erste Filterstrecke wird der Kanalquerschnitt von f für das Verbrennungsgut auch noch einmal verengt ( u. U. in ein oder zwei Schritten ). Trotz konstruktiv bedingter Ausnahmen gibt es insgesamt eine Tendenz, den Querschnitt in tdanderungsrichtung zunehmend zu verengen. Das ermöglicht jedoch trotzdem eine Vergrößerung des Kaftalumfangs auch in einem späteren Kanalabschnitt z. B. durch FlaCftprOfilieruftg (etwa im Bereich i, j, k ).

Die Fig. U zeigt eine weitere Variante der Erfindung. Zunächst entspricht der gestrichelt umrahmte Teil U)₁ dem entsprechenden Teil der Fig. 2, vollständig die Verengungswände M2 und M3 ( entsprechend c . und c ) beginnen auf gleicher Höhe, der_ MinimalabstanS¹b⁹ei der ersten Umlenkung beträgt etwa 30 cm. über der feuerfesten Auflage *1* ist die Kanalhöhe UJ cm. Im Bereich der ersten Umlenkung werden die Gasdüsen 415 in den angedeuteten

- Al -

Richtungen effektiv. Die Entfernungsstrecke e ist hier nun je-Joch etuias anders ausgestaltet, indem am Boden eine Art Höcker *417, den Querschnitt verengt, quasi den Kana^umlen^, verlängert und gleichzeitig seine Oberfläche vergrößert, ehe in einer ziiteiten Gaszufuhr /416 im Bereich der dortigen Umlenkung ( zweiten Umlenkung ) abermals Gas van der Innenwand der begrenzenden Umlenkung zugegeben uiird, mährend außen gegenüber ein feuerfester Keil Ma vorgesehen ist. Alle feuerfesten Wände können Schamott oder Keramik vorteilhaft ausgeführt werden.

Nach dem Abschnitt f kommt mieder eine erste Filterzone g. Im Anschluß an diese wird die Filterung ähnlich wie gemäß Flg. 2 und 3 vorgenommen. Auch die übrigen Elemente, die hier im einzelnen nicht besonders beschrieben sind« sind ωie in Fig. 2 gezeigt und können im Falle der Fig. U vorteilhaft angewendet werden. Natürlich kann bei einer Konzeption gemäß Fig. k der Cubus zu einem Quader "entarten".

Ein solcher ".Reaktorquader" hat aber immer noch, selbst wenn er die Form eines Backsteins annimmt ( abgesehen vom Einfüllschacht a ), eine vorteilhafte, kompakte Raumkonzeption. Der offene, rostlose, senkrechte Schacht, indem das Gut durch Eigengewicht wandert, eine Brenngasbespülung anschließend mit einer Hemmvorrichtung, damit das erhitzte, geschmolzene Gut nicht zu schnell wandert, ( im Falle der Fig. 2 oder k, vorteilhaftervüleise als Kanalverengung und Umlenkung ausgestaltet ', , wobei im Falle der Umlenkung die Brenngasbespülung von der Innenseite der Abuiinkelung her geschieht ) , bildet somit das wesentliche Element der vorliegenden Erfindung.

Die Doppelwandstruktur zur Idasserauf.nahme für den litärme tausch er ist besonders am Anfang' des Dxydätiansbereichs 0 allseitig um den Kanal notwendig und sehr nützlich. Die Wände oberhalb der

f oder Distanzstrecke e, der zweiten Gasspülzane Z₂ und der folgenden Kanalstrecken sind ebenfalls von dieser doppelten Struktur, vor allem soweit in der Nähe höhere Temperaturen vorhanden sind,was im allgemeinen im Inneren des Reaktorcubus der Fall ist, und zwar auch noch auf den letzten Kanalabschnitten j, k, der Trokkenfilterung und zwar deshalb, weil diese aus konstruktiven Gründen zur Z,. - Zone benachbart sind.

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Sa sind war allem im Bereich der ersten und der zweiten Gasspülzona ( Z₁ und I , Kanalabschnitte c, d, f ) und im Bereich der Trockenfilterzone i, j, die Kanalwände doppelt zur Aufnahme von Wasser ausgebildet; z.B. bilden die beiden üJande b. und i_

X B

quasi einen Teil dieses Doppeluiandsysterne, wobei hier jedoch auBerordentlieh vorteilhaft durch dieses konstruktive Konzept erreicht wird, daß der Wasserkanal u - ν - ω des genannten Doppeluandsystems der Zone der ersten Brenngaszufuhr Z. her» uiohl vom Kanalabschnitt e, als auch von d her eine starke Wärmezufuhr erhält, sodaß im senkrechten Ulasserkanalabschnitt v/w das relativ stark erhitzte Wasser uiie unter einer Pumpwirkung hochgetrieben wird, sodaB die HeiBwasserabführung * des ülärmetauschsystems W bzwTTim Bereich dieses oberen Endes der Abschnitte ν/ω des lüasserkanals vorgesehen uierden sollte, in welch letzteren die Nachführung von Kaltwasser aus dem großen

untere«waagrechte "Reservoir" LJ über die auch schon stark "beheizte" Strecke u geschieht, wobei der Querschnitt des Kanals auf dem Abschnitt U bewußt wesentlich größer als auf den Abschnittin ν und w ist. (siehe Fig. 5).

bile der Fig. 2 zu entnehmen, ist zum Zwecke der Wärmeenergiegewinnung zwischen der Uerbrennungsfilterstrecke g und der Trokkenfilterstrecke i, j ein größerer Wasserbehälter^ vorgesehen, dessen Wasser die Wände der betreffenden Filterstrecken unmittelbar berührt und/oder mit den doppelbödigen Kanalwandteilen kornmuni ziert, wobei in diesem Wasserbehälter Wärmetauscherelemente UJT für hygienische Wasserabführung und/oder Zu- und Ablaufmöglich keiten für Heizwasser vorgesehen sind.( z.B. χ ) bile Fig. 2 weiter zu entnehmen, ist am Ende der Verbrennungsfilterstrecke ( Abschnitt g ) unter erneuter Umlenkung und Quer-Schnittsverminderung eine wiederum waagrecht sich erstreckende Kanalführung h zur Beruhigung der Abfallgasströmung vorgesehen. An diese schließt sich dann die trockene Filterung mit Abschnitt i beginnend an und setzt sich vorzugsweise in einem zweiten Abschnitt j derselben fort, wobei eine 1B0° - Umlenkung ( i/j ) stattfindet und senkrecht zur Fallrichtung geschieht der Austritt aus der Trockenfilterzone.
In jedem Fall aber soll senkrecht zur Durchströmungsrichturvg im

Trockenfiltergebiet am Ende derselben ein Austrittsquerschnitt 33 vorgesehen sein, der zu einer Neßfiltervorriehtung 35 bis 39 führt. ( Flg. 3 ) Im Bereich der Trockenfilterzone ( Kanalabschnitte i, j ) kann Eisanhydroxyd zur Bindung von SchuSfaloxyd en Teilen im verbrennungsprodukt vorgesehen werden. In einer Auagestaltungsvarlante kann aueh die Troekanfiltarzene im Känalabachnitt i waagrecht beginnen, in dem der Kanal in cf#r üJaagrechten eich abwinkelt ( U, Abiuinkelung h/i aleo senkrecht zur 2alchenebane der Figur 2 ) wonaeh - in nicht daroaBtelltsruieiM - in einem 2. Abschnitt j derselben, eine Durchabrömung in Fallrichtung stattfindet und unter erneuter Ablenkung senk" recht 2u dieser der Austritt aua der Endfilter20ne_t vorzugaweiae im 3. Abschnitt der Trackenfiltorzone geschieht« Die Naßfiltervorrichtung uieiet eine Umlenkuand 35 auf, die verstellbar ist und den Kanal begrenzt. Diese Umlenkuiand ( vorzugs weise U - fürmige ) Umlenkuand 35 ist in der Hühe und Tiefe ( vergl. die Positionen 3'» oder 36 ) verstellbar, bis zum Anschlag an die bland 3Θ des Gasabzugs ω ο der maximale Querschnitt für das abziehende Gas geboten uird, jedoeh keine MaBfilterung stattfindet. Von der Position 36 an wird die Naßfilterung mit tieferer Position der üland intensiver.

Bei stationärem Öetrieb ( d.h. optimaler Verbrennung ) ist die FJaBfilterung, die vor allem in der Anheizphase nötig ist, im allgemeinen nicht erforderlich.

Die Gasschleuse 7 vom Einfüllschacht a wird einige Minuten vor dem Nachfüllen des Einfüllschachtes mit Altreifen geöffnet. SSmtliche Zuführungen von Luft oder Gas in die Brenngaszonen Ζ_Λ und Z„ müssen aber vorher unterbrochen werden, damit die vor handenen Schwelgase im Einfüllsehacht a in die Brenngaszone Z^ gesaugt und zur Werbrennung gebracht werden.

Danach kann der Deckel 11 des Einfüllschachtes a problemlos geöffnet und der Einfüllschacht mit Altreifen erneut gefüllt werden ohne lastigen Gasaustritt.

Nach dem erneuten Schließen des Einfüllschachtdackels 11 kann der Reaktor weiterbetrieben werden, ohne daß er von neuem gezündet werden muß, da die Glut der Abfallstoffe zur AnschluB-verbrennung, bezw. AnschluBzündung ausreicht-

- f5" -

In und nach der zweiten Brenngaszone ( Kanalabschnitte d, f/g ) müssen zwangsläufig Rauch und Abgase aus der ersten Zone Z. bei hohen Temperaturen über einen Abschnitt großer Reaktionsfläche C in Fig. k z.B. kk ) z.B. als Schlackenfüllung in Abschnitt g ausgebildet, strömen, die auch Koks, Holzkohle oder andere Stein kohlearten beinhalten kann.

Die Füllung ist auswechselbar angeordnet und enthält zur Nachverbrennung also u. U. auch aktive brennbare oder glühfähige Massen. Dieser sog. "Flächenbrenner" (*»; Uk") uird vor allem in der Anheizzeit in Tätigkeit gesetzt mit dem brennbaren Gas der Zone Z-. Diese zweite Zone Z- kann ebenso wie die erste Zone Z₁ mit Schamott und/oder Keramik oder teilweise Schamott und teilweise Keramik oder auch teilweise mit oder ganz aus Edelstahl gebaut werden.

Die Temperatur uird in der Trockenfilterzone I ( Kanalabschnitte i» Jf ^k ) abgesenkt und an die vorhandenen lüärmetauscherflachen abgegeben, wobei gleichzeitig ein blärmetauschsystem bit gespeist uird. Diese Temperaturabsenkung unterstützt die Filteruirkung. An den Reaktorkubus angebaut, als Zwischenteil zum Kamin vorteil hafterueise, ist die NaBfilteranlage vorgesehen in der die Schad stoffe mittels blasser ( und vorher noch durch Eisenhydroxyd ) gebunden werden, somit die Schwefel- und Staubrückstände aus der Abluft entfernt sind.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist folgende Steuergeräte 2ur Überwachung ihrer Funktionen auf.
Thermometer für die Bereiche Z₁, Z_g, k, i. Hygrometer für i, j.
Flammenwächter fü Z..
Schwefeldioxydmeter für k.
Kohlenmonoxydmeter für k.

Sie erfordert keinen kontinuierlichen Dauerbetrieb, die Heizkoeten uierden draetiech gesenkt. Lästige Reifenberge werden "entsorgt".

Die Leistungen eines erfindungsgemBßen Kubuareaktors von 1 m³ liegen bei 39.000 UE, entsprechend kS KU. Es sei darauf hingewiesen, daß natürlich auch größere oder auch kleinere Anlagen nach diesem System gebaut werden können.

t *

Wie in Fig. 5 dargestellt und in Fig. 3 angedeutet, ist am Ende des Kanalabschnitts g mit der V/erbrennungsfilterzone eine Art Sicharheits-Druckventil vorgesehen, damit bei abrupter Verbrennung Druckspitzen nicht in die Kanalabschnitte h, i, j, k, hineinujirken.

Zu diesem Zweck wird eine mit Gewicht belastete Abdichtklappe 5G am Ende des Kanalabschnitts g vorgesehen, die sich in einen Zwischenkanal druckentlastend öffnet, der in den Raum naeh dem Kanalabschnitt k führt, oder die Klappe 50 öffnet sich, wie in Fig. 3 angedeutet, unmittelbar(vorzugsuieise in gleicher Höhe wie die Austrittsöffnung 33 nach dem Abschnitt k ) selbst in den Raum unter der Umlenkwand 35.

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Claims (1)

1. Fritz Bürkle, 77Ί2 St. Georgen-LgngensEtiiltach· ·· ·*·

   B 83 3k 228.1

   2.12.85

   Ansprüche ₍

   -!^^Vorrichtung zur Verbrennung von schwer brennbarem AbfallguV* insbesondere von Altreifen mit mindestens einer sich in UJanderungsrichtung räumlich erstreckenden Gxydationszone,"dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung zum Durchwandern des Abfallgutes ein auf dem überwiegenden Teil seiner Länge in parallelen Ebenen sich erstreckender, mehrfach jeweils um wenigstens angenähert 90 C abgewinkelter Kanal ist ( Kanalabschnitte a bis j ).

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß sie vor und im Bereich der ersten Abwinkelung ( c/d ) als offener senkrechter Kanal ausgebildet ist der auf der Innenseite ( ei, di ) der ersten Abbinkelung vorzugsweise eine erste Brenngaszufuhr ( Z₁ , 2, kK ) aufweist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der ΚβπβΙ nach der ersten Abwinkelung als Abstandsstrecke ( e ) parallel zum Boden der Anlage erstreckt und anschließend über eine zweite Abwinkelung ( e/f ) zu einer Filterzone < g ) erstreckt, welche vorzugsweise davor eine zweite Brenngaszufuhr ( Z₂, 3, U16 ) aufweist.

   it» Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3 ι dadurch, gekennzeichnet, daß mindestens die Tendenz der ersten drei Abwinkelungen ( c/ d, e/f, g/h ) gleich ist ( z.B. im Uhrzeigersinn ).

   5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalabschnitt ( c ) im Bereich der Anfangszone der ersten * Brenngaszufuhr, eine in Uanderungsrichtung stetige Querschnitts· Verengung aufweist.

   S. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal wenigstens am Anfang ( Abschnitte a, b ) eine Breite van mindestens dem Durchmesser eines Autoreifens, vorzugsweise etwa 1 m aufweist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 ader 5 , dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Querschnittsverengung ( Abschnitt c ) und auch noch nach derselben ( Abschnitt d ) unmittelbar anschließend, bei gleichzeitiger 90-Grad-Umlenkung (erste Abwinkelung C c/d ) , die bland des Kanals mindestens auf der Innenseite ( c, , d. ) dieser Umlenkung in ülanderungsrichtung verteilte Gasdüsen C 2,1(15 ) aufweist, welche zusätzlich senkrecht in die Tiefe des Gerätes, d. h. senkrecht zu den parallelen Ebenen verteilt sind.

   S. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber den Gasdüsen { 2,415 ) auf der inneren Seite, im Bereich der ersten Zone der Brenngaszufuhr ( Z₁) , eine vorzugsweise steile, feuerfeste Idand ( 13; 413 ) den Kanal verengend begrenzt, der sich in einer feuerfesten Auflage ( 1*»; ) am Boden fortsetzt.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Kanalabachnitt ( f ) der zweiten Brenngaszufuhr ( Z„ ) eine in die Tiefe dee Gerätes sich erstreckende Gas/Luftzuführung ( 3; 416 ) angeordnet ist.

   10. Vorrichtung nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der zweiten Brenngaszufuhr C Kanelabschnitt f ) und / oder der anschließenden ersten Filte/zone ( sog. Verbrennungefilterstrecke ß oder KenaJ.abschnitt q ) poröse, glühfähige Masse angeordnet ist*

   11. Vorrichtung nach Anspruch 3, 10, dadurch gekennzeichnet, daß ,am Ende der Verbrennungsfilterstrecke < g ) unter erneuter Umlenkung ( g/h ) und Querechnitteverminderung line wiederum waagrecht sich erstreckende lilegstrecke ( h ) für die Strömung vorgesehen ist, wonach vorzugsweise unter «ihrfachir Umlenkung

   des Kanals dieser die anschließende Trockenfilterzone bildet.

   12. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Oxydationszone ( d.h. der ersten und zweiten Brenngaszonen ) und im Bereich der Trockenfilterzone doppelwendige Kenaluiandtelle zur Aufnahme von Wasser eines Wörmetauaohersystems ( T ) vorgesehen sind.

   13. Vorrichtung naeh Anspruch S 11, 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten Filterstreeke Cg) und der Trocken» fllteretrebke ( i, J, k ) ein größerer Wasserbehälter ( W ) vorgesehen ist, dessen Wasser die Wände der betreffenden Filterstrecken unmittelbar berührt und/oder mit deren doppe!*· wandigen Kanalwandteilen kommuniziert, wobei in diesem Wasserbehälter mindestens ein Wär*meteusehereystem ( liit ) vorgesehen ist.

   . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2,5» oder s dadurch gekennzeichnet, daß der offene Kanal vor der Querschnittsverengung und am Anfang derselben als Einfüll-BChaeht ( a ) mit dort praktisch unverändertem Querschnittspro f Ll ausgebildet ist.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 14 , dadurch gekennzeichnet, daß der Einfüllschacht ( a ) mit einem Klappdeckel ( 11 ) verschließbar ist, welcher durch eine, vorzugsweise zusätzlich mittels Gebläse betriebene Gasschleuse über eine Rohrleitung ( 7 ), die mit dem Kanalbereich nach der ersten Gaszufuhr ( Z₁ ) verbunden ist, betätigt wird.

   16. Vorrichtung nach einem der vorhergehender» Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine solche Kleinanlage einen Cubus von einem Meter Seitenlänge etwa entspricht, der einen aufgesetzten Einfüllschacht ( a ) von 0,3 bis Q_fk Meter mal einem Meter Seitenabmessung aufweist.

   17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

   gekennzeichnet, daß eine Öffnung (1Q) zur Entnahme auefallenden Hartgutes unmittelbar im Bereich ader nach der ersten Gaszufuhrzone (Z.) vorgesehen ist*

   16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Bankrecht zur Durchstrümunga-Richtufig, im Bereich dee Endes ( k ) der Trockenfilterzone, ein Austrittequerschnitt ( 33 ) vorgesehen ist, der durch eine Umlenkuiand ( 35 ) begrenzbar ist, die in üJanderungsriehtung vorzugsueiee bis zu einer Umlenkkante ( 39 ) nach unten geschlossen iet und wenigstens mit dieser in ein Naßbad ( 37 ) eingetaucht, und biobei nach dem tiefsten Punkt der tüand ( z.B. 36 ),d. i. die Umlenkkente ( 39 ), in Auatrittarichtung die Umlenkuand ( 35 ) selbst ader eine mit ihr verbundene Gaa-Leitbiend durchlöchert ist.

   19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die bland bis zur Umlenkkante in der Höhe verstellbar angeordnet ist. ( Positionen 3*t, 36 )