DE8809195U1

DE8809195U1 - Vorrichtung zum Pyrolysieren von organischem Material

Info

Publication number: DE8809195U1
Application number: DE8809195U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-07-18
Filing date: 1988-07-18
Publication date: 1989-11-16

Description

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O 1 Sieeens Aktiengesellschaft

Vorrichtung zum Pyrolysleren von organischen Material 5

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zu* Pyrolysieren vor. organische* Material gemäß de* Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei der Entgasung von organische* Material unter Ausschluß von Sauerstoff «ittels Schwelreaktor ist es bekannt, das Schwelgut in eine außenbeheizte Trommel einzubringen, durch die das Schwel· gut durchgeleitet und dabei entgast wird. Die Förderung des Schwelgutes durch die Trommel wird durch Drehbewegung und leichte Neigung der Trommel bewirkt. Durch diese Förderweise 1st eine erhebliche Staubbildung gegeben, die auch fCbr die nachfolgenden Prozesse nachteilig ist. Der Wärmeübergang auf das Schwelgut und der Wärmeeintrag bis in die Mitte des Schwelgutberges ist hierbei nicnt optimal gelöst.

Der Erfindung lieg«: die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art den Schwelreaktor für Betriebstemperaturen über 450* dahingehend weiterzubilden, daß der thermodynamisch^ Wirkungsgrad verbessert wird, wobei im Schwelapparat die Staubbildung minimiert wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen angegebenen Merkmale gelöst.

Ein besonderer Vorteil ist, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Schwelgut kontinuierlich oder auch diskontinuierlich je nach Erfordernis durch den Schwelreaktor geschoben wird. Dadurch ist eine Durchsatzregelung exakt einstellbar. Dadurch, daß der Schwelapparat ein feststehendes Gehäuse aufweist, ergibt sich eine besondeis einfache Ausbildung. Die Isolatlonsmögllch-

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* ^kelt Qegen Energieverluste nach außen wird wesentlich verbessert. Durch den quasi scheibenweisen Eintrag der Wärme in das Schwelgut werden die thermodynamischen Eigenschaften des Schwel reaktors gunstig beeinflußt. Da durch den schiebenden Durchsatz eine turbolente Bewegung des Schwelgutes unterbleibt, wird die Staubbildung erheblich gemindert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung naher erläutert. IO

Der Schwelreaktor 1 stellt das wesentliche Gerät fur den Pyro-Il lysevorgang in der Vorrichtung la dat. Er besteht aus einem % feststehenden rohrförmigen Gehäuse 2, um das eine W&rreisolie- ! O rung 3 angeordnet ist. Axial in dem Gehäuse 2 ist eine wendel- : 15 föraige Pyrolyseschnecke 7 angeordnet, deren Achskörper &thgr; und &mgr; Schneckenflügel 9 hohl ausgebildet sind. Die Lage des Schwel-"*:■. apparates 1 kann senkrecht, waagerecht oder auch schräg sein. ! Durch eine erste öffnung 10 an dem hinteren Ende des hohlen ; Achskörpers 8 wird ein Heizgas in die Pyrolyseschnecke 7 ein-• 20 geleitet, das an einer zweiten öffnung 11 an dem vorderen Ende wieder aus dem Achskörper 8 austritt. Die Scheckenflügel und der Achskörper 8 sind also durch das heiße Heizgas beheizt. In die Hohlräume sind nicht näher dargestellte Strömungskerpe? ein gebaut, die für eine Verwirbelung des Heizgases und damit fur eine bessere Wärmeübertragung sorgen.

Der Pyrolysevorgang findet vorzugsweise bei Temperaturen von - 600* C unter Ausschluß von Sauerstoff statt. Der Schwelreaktor und insbesondere die Pyrolyseschnecke 7 sind für diesen Temoeraturbereich bemessen.

Der Achskörper 8 weist einen Artiifcb 12 auf, so daß mittels der sich dadurch drehenden Pyrolyseschnecke ? ein Schwelgut 13 durch den Schwelreaktor 1 vorangeschoben werden kann. Der Schwelreaktor 1 weist an seinem vorderen Ende eint dritte öffnung 4 für die Zufuhr von Schweigut auf. Hier wird das zu entgasende or-

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C 1 ganische Material in den Schwelreaktor 1 eingebracht. Je nach F Auslegung der Pyrolyseschnecke 7 und nach technischen Erfor- V derniseen ist eine teilweise oder auch ganze Befüllung möglich. ii Die angetriebene Pyrolyseschnecke 7 befördert nun das Schwelgut &bgr; 13 von dem kühleren Ende des Schwelreaktors 1 zu dem heißeren Ende. Durch die wendeiförmige Ausbildung des Gerätes wird ein quasi scheibenweiser Eintrag der Wärme in das Schwelgut 13 erzielt. Durch die große Oberfläche der Schneckenflügel 9 wird der Wärmeübergang auf das Schwelgut 13 wesentlich verbessert. An dem hinteren Ende des Schwelreaktors 1 befindet sich an der unteren Seite eine vierte öffnung 5 für den Austrag von Schwelkoks. Das unter Luft- und Sauerstoffausschluß erhitzte Schwelgut 13, das durch die Pyrolyseschnecke 7 vorangeschoben wird, verläßt den Schwelreaktor 1 als Schwelkoks 14. An der oberen Seite des rohrförmigen Gehäuses 2 sind öffnungen 15 für den Schwelgasaustritt vorgesehen. Diese sind mit einer fünften öffnung 6 verbunden. Eine erste Rohrleitung 16 verbindet diese öffnung mit einer Entstaubungseinrichtung 17, in dem das Schwelgas entstaubt wird. Diese Entstaubungseinrichtung 17 kann insbesondere als Zyklonentstauber ausgebildet sein. Durch den ruhigen Schwelgutdurchsatz ist die Staubbildung im Schwelreaktor 1 erheblich vermindert. Der Aufwand für die zusätzliche Entstaubung in der Entstaubungseinrichtung 17 ist daher wesentlich verringert. Das aus der Entstaubungsvorrichtung 17 kommende entstaubte Schwelgas wird einem Gaswandler 18, dessen Brennerkopf 19 über eine zweite Rohrleitung 20 mit dem Ausgang der Entstaubungseinrichtung 17 verbunden ist, zugeführt. Der Gaswandler 18 weist weiterhin einen ersten Anschlußstutzen 21 für Koks auf, sowie eine Möglichkeit, auch wahlweise Schwelkoks über eine dritte Rohrleitung 22, die an einen zweiten Anschlußstutzen angeschlossen ist, aus den Schwelreaktor 1 dem Koks beizumischen. Über eine vierte Rohrleitung 23 wird an einem dritten Anschlußstutzen 24 das Spaltgas aus dem Gaswandler 18 entnommen und zur Beheizung der Pyrolyse schnecke 7 zugeführt. Der Gaswandler 18 weist weiterhin noch Anschlußstutzen 25, 26 für den Austrag von Asche und Koks auf. über eine Rohrleitung 27 kann der Schwelkoks auch anderen Ver-

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fahren oder auch einer Ablagerung zugeführt werden. Dies 1st von besonderem Vorteil, wenn dem Schwelreaktor 1 ein Schwelgut zugeführt wird, der keinen für den Gaswandler 16 verwertbaren Koks bildet. In diesem Fall erfolgt die Befüllung des Gaswandlers 18 C'Jer eine separate Kokszuführung 28. Wird Jedoch ein relativ homogener Brennstoff, z.B. Steinkohle, Braunkohle oder Holz eingesetzt, so kann der in dem Schwelreaktor 1 entstandene Koks direkt in den Gaswandler 1&THgr; eingebracht werden. Ist zuviel Koks im Gaswandler 18 enthalten, so kann dieser über den Anschlußstutzen 25 abgeleitet werden.

Die Vorschubgeschwindigkeit der Pyrolyseschnecke 7 kann je nach Schwelgut und technischen Erfordernissen vorgegeben werden. Dadurch kann eine unterschiedliche Verweildauer von unterschiedliehen Schwelgutsorten in dem Schwelreaktor 1 erreicht werden, damit eine gleichbleibende Schwelkoksqualität am Ausgang des Schwelreaktors 1 vorhanden ist.

Das Gerät eignet sich auch besonders zum Entgasen bzw. pyroliesieren von Kunststoff/Metall-Gemischen, wie sie z.B. als Abfall produkt in der Kabelindustrie oder auch bei Kraftfahrzeugschrott auftreten. Bei einer Verarbeitung von solchen Brennstoffen in herkömmlichen Schwelreaktoren nach Art einer Trommel kommt es oft zu Knäuelbildung der Metallanteile. Dadurch wird der Schwelreaktor verstopft. Durch Einsatz der Pyrolyseschnecke 7 ist die ses nicht mehr der Fall. Dabei ist es besonders günstig, wenn der Schwelreaktor 1 mit mehreren ineinander greifenden selbstreinigenden Schnecken ausgestattet ist. Hierdurch können auftretende Knäuelbiidungen nach Art einer Schere zerschnitten werden. Eine Verstopfungsgefahr des Schwelapparatas ist nicht gegeber..

1 Schutzanspruch 1 FIG

Claims

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Schutzanspruch

Vorrichtung (la) zum Pyrolysieren von organischem Material,insbesondere Hüll oder Biomasse, bestehend aus: a) einen Schwelreaktor (1), der folgende Öffnungen aufweist:

- eine erste öffnung (10) für die Zufuhr von Spaltgas,

- eine zweite öffnung (11) für den Austritt von Spaltgas,

- eine dritte öffnung (A) für die Zufuhr von Brennstoff,

- eine vierte öffnung (5) für den Austrag von Schwelkoks, - eine fünfte öffnung (6) für den Austritt von Schwelgas;

b) eine über eine erste Rohrleitung (16) an die zweite öffnung

angeschlossene Entstaubungseinrichtung (17); , c) einen Gaswandler (18), dessen Brennerkopf (19) über eine zweite Rohrleitung (20) mit einem Ausgang der Entstaubungseinrichtung (17) verbunden ist, der folgende Anschlußstutzen aufweist:

- einen ersten Anschlußstutzen (21) für die Kokszufuhr,

- eine Rohrleitung (22) für die Schwelkokszufuhr, der über eine mit der vierten öffnung (5) des Schwelreaktors (1) verbunden ist,

- einen dritten Anschlußstutzen für den Austritt von heißem Spaltgas, der über eine vierte Rohrleitung (23) mit der ersten öffnung (10) des Schwelreaktors (1) verbunden ist,

- einen vierten Anschlußstutzen (26) für den Austrag von Asche,

( ) - einen fünften Anschlußstutzen (25) für den Austrag von Koks;

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und

ch ge(1) folgende

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d) einen Antrieb für den Schwelreaktor, dadur kennzeichnet , daß der Schwelreaktor Ausgestaltungen aufweist:

- ein feststehendes lohrformiges waagerecht angeordnetes Gehäuse C2)|

- einer um das Gehäuse (2) fest angeordneten Wärmeisolierung (3);

- die dritte öffnung (4) ist an den vorderen Ende, die vierte öffnung (5) an den hinteren Ende und die fünfte öffnung (6) an der Oberseite des Gehäuses (2) angeordnet,

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I ) 1 - es ist mindestens eine axial in dem Gehäuse (2) angeordnete I und an deren Enden gelagerte wendeiförmige Pyrolyseschnecke § (7) vorgesehen, deren Achskörper (8) und Schneckenflügel (9) :' hohl ausgebildet sind,

If₁ 5 - die zweite Öffnung (11) ist an dem vorderen Ende und die erste Öffnung (10) an dem hinteren Ende des Gehäuses (2) am hohlen Achskörper (8) angeordnet,
und

- der Antrieb (12) für den Schwelreaktor (1) ist am Achskörper 10 (8) angeordnet.