EP0045766A1 - Draining device for a pyrolysis installation for waste material. - Google Patents

Draining device for a pyrolysis installation for waste material.

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EP0045766A1
EP0045766A1 EP19810900451 EP81900451A EP0045766A1 EP 0045766 A1 EP0045766 A1 EP 0045766A1 EP 19810900451 EP19810900451 EP 19810900451 EP 81900451 A EP81900451 A EP 81900451A EP 0045766 A1 EP0045766 A1 EP 0045766A1
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EP
European Patent Office
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container
discharge device
substances
discharge
solid
Prior art date
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EP19810900451
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German (de)
French (fr)
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EP0045766B1 (en
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Klaus Hillekamp
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Deutsche Kommunal Anlagen Miete GmbH
Original Assignee
Deutsche Kommunal Anlagen Miete GmbH
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Publication of EP0045766B1 publication Critical patent/EP0045766B1/en
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B33/00—Discharging devices; Coke guides
    • C10B33/12—Discharge valves

Definitions

  • the invention relates to a discharge device for a pyrolysis plant for treating waste in a heatable furnace, for discharging the treated solid sulfuric substances.
  • Pyrolysis plants generally comprise a heatable furnace, such as a rotary tube furnace, to which the waste materials to be treated are added at one end and which are decomposed into solid carbonized substances and carbonized gas during their stay in the furnace.
  • the carbonization gas is used further, while the treated solid carbonization materials are removed from the furnace via a discharge device in which the discharge tube extends into a water bath which acts as a barrier through which the carbonization gases cannot escape.
  • this wet discharge has the disadvantage that the pyrolysis residues become wet when they pass through the water bath.
  • the water from the wet residues has to be evaporated with considerable energy expenditure.
  • the fine residue particles agglomerate in a water bath, e.g. Carbon particles with ash particles. It may therefore be necessary to grind the residues, for example for screening after drying.
  • the invention has for its object to provide a discharge device of the type mentioned, which does not use water as a gas barrier and which is gas-tight even when exposed to the gas pressures occurring in pyrolysis plants, even with a certain negative pressure in the furnace.
  • the aim is to ensure that the residues are free of hydrocarbon condensates, which significantly pollute the leachate when they are deposited.
  • the solids outlet of the dust separator can also be connected to a discharge device according to the features of the main claim.
  • the locking device is formed by a rotatable screw with which the solid carbonized materials or the dust can be transported out of the container
  • the locking device can be a plunger. This is preferably arranged to move back and forth in a tube running transversely to the container, the outlet of which is arranged offset with respect to the container. This avoids that wires can cause constipation, such as with a rotating locking device.
  • the locking device is formed by a flap which is biased against the lower opening of the container. Such a locking device automatically opens the lower opening of the same at a certain filling level of the container and allows solid smoldering substances to escape.
  • the blocking device can also be controlled or regulated by the filling level of the carbonization substances in the container.
  • the device for maintaining the temperature is a heating device.
  • the device for maintaining the temperature can be an insulation of the wall of the container.
  • the container has a cooling device in the lower region.
  • the solid sulfuric substances can be cooled to an outlet temperature far below the gas condensation point and the self-ignition point, so that the solid sulfuric substances cannot glow or burn when they come into contact with air and dust-containing discharge substances cannot explode.
  • the cooling device also has the advantage that the locking device is thermally little stressed.
  • a device can also be provided for inerting the space adjoining the locking device in order to prevent dust explosions.
  • the container is preferably designed as a tubular shaft. This can widen slightly downwards in the direction of fall to prevent blockages from occurring.
  • Figure 1 shows in axial section a discharge device which is connected to the outlet of a rotary kiln.
  • Figure 2 shows another embodiment of a discharge device.
  • FIG. 3 shows a further, automatically operating discharge device.
  • the discharge device shown in FIG. 1 comprises a container 1 which is designed as a tubular shaft and which also includes a circular-cylindrical upper region 2, an adjoining frustoconical region 3 and a circular-cylindrical lower region 4 adjoining the smaller opening reduced diameter.
  • the tubular shaft is arranged vertically, and the inlet 5 above it is connected to the outlet of a rotary kiln 7 via a feed pipe 6.
  • the feed pipe 6 widens in the flow direction in order to reduce the risk of clogging.
  • a rotatable worm 8 Arranged in the interior of the circular cylindrical lower region 4 is a rotatable worm 8 comprising a plurality of turns, the shaft 9 of which is guided at its upper end in an upper bearing 10 supported on the container and at its lower end in a lower bearing 11.
  • the lower bearing is held in a slide 12 which is adjacent to the outlet 13 of the tubular shaft.
  • the upper bearing 10 can advantageously be omitted, since the screw can then evade when transporting hard materials.
  • the circular cylindrical upper region 2 of the container is surrounded by a coil 14 which is connected with its inlet 15 and outlet 16 to a heating medium circuit (not shown). Hot gas can flow through the coil, for example.
  • the upper region 2 and the pipe coil 14 are also surrounded by a housing jacket 17 which, together with the wall of the container, leaves a space which is filled with an insulating agent 18.
  • the length of this heating and insulating area should be so large that the solid carbonized substances in the relevant area of the tubular shaft are kept at a temperature at which no condensation of components capable of condensation can occur.
  • a temperature of more than 250 ° C is required
  • a cooling pipe coil 19 is attached, which is connected with its inlet 20 and outlet 21 to a coolant circuit, for example to running water.
  • a coolant circuit for example to running water.
  • a level meter 22 of a known type which is designed in such a way that it only responds when the tubular shaft is filled with solid sulfuric materials up to the level of the level meter.
  • the frustoconical area 3, which forms the transition zone between the heated area and the cooled area, should of course be chosen so large that the cooled area does not affect the heated area.
  • the discharge device has the following mode of operation.
  • the solid carbonization materials flowing out of the rotary kiln 7 pass through the feed tube 6 into the tubular shaft 1 and fall at the beginning of the operation down to the screw 8, on which they remain, since the inclination of the screw is chosen so small that the carbonization materials are not can slide outwards on the screw blade.
  • the tubular shaft increasingly fills until a certain fill level 23 is reached, at which the fill level meter 22 responds.
  • the motor 24 is switched on, which drives the worm 8, so that the carbonized material is conveyed out of the tubular shaft.
  • the solid smoldering substances emerging through the outlet 13 reach the chute 12 and are discharged from there to the outside, for example for further treatment for fuel production or activated carbon production and / or to the landfill.
  • the upper region of the tubular shaft is heated by the pipe coil 14 to such a temperature, usually to at least 250 ° C., that condensable products cannot separate out, so that they also cannot escape to the outside with the solid sulfuric substances.
  • the solid carbonization materials are compressed due to the weight of the carbonization column above, so that the gas permeability is further reduced.
  • the conicity of the frustoconical region 3 must of course not be so great that it hinders the slipping through of the solid smoldering substances.
  • the fill level meter 22 switches off, so that the motor 24 driving the screw 8 is de-energized.
  • the container begins to fill up again to the fill level 23, at which the next emptying cycle is initiated.
  • the discharge device is gas-tight and that the gas-tightness is not released even if there is a negative pressure in the rotary kiln 7, since the weight of the sulfur column in the tubular shaft is able to withstand a certain pressure difference to withstand between the outlet and the inlet.
  • FIG. 2 shows another embodiment of a discharge device, in which the container 31 comprises a double-walled upper area 32 which merges into a cylindrical discharge tube 33.
  • the outlet end 34 of the rotary tube of the rotary tube furnace protrudes tightly into the double-walled area 32.
  • a conveyor pipe 35 running transversely thereto, in which a screw conveyor 36 is rotatably mounted, which is coupled to a drive motor 37.
  • the discharge pipe 33 opens at one end region of the delivery pipe 35, while an outlet 38 is provided at the other end region of the same.
  • the double-walled upper region 32 of the container 31 is flowed through by hot gas, which can be removed at a suitable point in the pyrolysis plant (not shown), so that the container is heated in this region.
  • the lower region of the discharge pipe 33 and the delivery pipe 35 are surrounded by a cooling coil 39, which cools the solid carbonization substances to a temperature below the self-ignition temperature thereof.
  • a lower fill level sensor 40 and an upper fill level sensor 41 are arranged in the upper region of the discharge pipe 33. These are designed in such a way that they respond when the solid smoldering materials reach a level sensor.
  • the fill level sensors are connected to a control circuit (not shown) for the drive motor 37, which is designed such that the upper fill level sensor 41, when it is covered by carbon dioxide, switches the drive motor on, while the lower fill level sensor 40 then switches off the drive motor 37, when it is no longer covered by smoldering substances.
  • the mode of operation of the discharge device according to FIG. 2 is similar to that of the discharge device according to FIG. 1, so that a further description is unnecessary.
  • FIG. 3 shows a further, automatically operating discharge device.
  • the container is designed similarly to that according to the embodiment according to FIG. 2, only the lower region of the container being designed as a discharge tube 44 which widens conically towards the outlet.
  • the upper region 43 is surrounded by an insulating material jacket 45 which extends downward to approximately half the length of the discharge tube 44.
  • the thermal insulation resistance of the insulating jacket 45 is dimensioned in such a way that the solid carbonization substances which are in the area of the container surrounded by the insulating jacket do not cool below 250 ° C.
  • the outlet end of the discharge tube 44 is chamfered and projects into a collecting container 46.
  • a closure flap 48 is articulated, which forms a two-armed lever, one side of which is plate-shaped and can close the outlet of the discharge tube 44 and the other end of which carries a counterweight 49, which ensures that the closure flap strives to close the lower opening of the discharge tube 44.
  • the length of the sulphurous column must of course be chosen so large that the solid sulphurous substances are not raised and loosened by the greater pressure acting on the underside of the container in order to ensure gas-tightness. This is certainly achieved if the weight of the sulfur column in the container per unit area is greater than the pressure difference between the bottom and the top of the sulfur column.
  • the residue can, for example, be discharged hot into a collecting vessel, into which water is injected in such an amount that the discharged substances remain dry, but are cooled.

Abstract

Le dispositif de vidange pour une installation de pyrolyse pour le traite un conteneur (1) dispose verticalement dans lequel la matiere carbonisee est amenee dans sa partie superieure; ce conteneur presente, dans sa partie inferieure, un mecanisme de blocage (8) empechant le glissement de la matiere carbonisee; la hauteur du conteneur est telle que la matiere carbonisee s'y trouvant forme une couche hermetique. Un dispositif permet de maintenir la temperature a une valeur egale ou superieure a 250 C a la partie superieure de la colonne de matiere carbonisee sur une longueur telle qu'au-dessus de celle-ci aucune diffusion de composants susceptibles de condensation n'a lieu. Un tel dispositif de vidange n'utilise pas l'eau comme couche hermetique, il est egalement hermetique aussi bien pour les pressions ayant lieu dans l'installation de pyrolyse que la depression ayant lieu dans le four.The emptying device for a pyrolysis installation for treating a container (1) has vertically into which the carbonized material is brought into its upper part; this container has, in its lower part, a blocking mechanism (8) preventing the sliding of the carbonized material; the height of the container is such that the charred material therein forms an airtight layer. A device makes it possible to maintain the temperature at a value equal to or greater than 250 C at the upper part of the column of carbonized material over a length such that above it no diffusion of components susceptible to condensation takes place . Such a drainage device does not use water as a hermetic layer, it is also hermetic both for the pressures taking place in the pyrolysis installation and the depression taking place in the oven.

Description

Austragvorrichtung für eine Pyrolyseanlage Discharge device for a pyrolysis plant
Die Erfindung betrifft eine Austragvorrichtung für eine Pyrolyseanlage zum Behandeln von Abfallstpffen in einem beheizbaren Ofen, zum Austragen der behandelten festen Schwelstoffe.The invention relates to a discharge device for a pyrolysis plant for treating waste in a heatable furnace, for discharging the treated solid sulfuric substances.
Pyrolyseanlagen umfassen im allgemeinen einen beheizbaren Ofen, etwa einen Drehrohrofen, dem die zu behandelnden Abfallstoffe an einem Ende zugegeben werden und die während ihrer Verweilzeit in dem Ofen in feste Schwelstoffe und in Schwelgas zersetzt werden. Das Schwelgas wird weiterverwendet, während die behandelten festen Schwelstoffe über eine Austragvorrichtung aus dem Ofen entfernt werden, bei der das Austragrohr in ein Wasserbad reicht, das als Sperre wirkt, durch das die Schwelgase nicht austreten können. Dieser Naßaustrag hat jedoch den Nachteil, daß die Rückstände der Pyrolyse beim Durchgang durch das Wasserbad naß werden. Für eine trockene Weiterbehandlung, z .B. zur Luftsichtung, Brennstoffherstellung oder Aktivkohleerzeugung, muß das Wasser aus den naßen Rückständen mit erheblichem Energieaufwand verdampft werden. Zudem agglomerieren die feinen Rückstandsteilchen im Wasserbad, z.B. Kohlenstoffteilchen mit Ascheteilchen. Es kann daher notwendig werden, etwa für die Sichtung nach der Trocknung, die Rückstände zu mahlen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Austragvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche ohne Verwendung von Wasser als Gassperre auskommt und welche auch bei Beaufschlagung mit den in Pyrolyseanlagen vorkommenden Gasdrücken gasdicht ist, und zwar auch bei einem gewissen Unterdruck in dem Öfen. Außerdem soll erreicht werden, daß die Rückstände frei von Kohlenwasserstoff-Kondensaten sind, die bei einer Ablagerung das Sickerwasser erheblich belasten.Pyrolysis plants generally comprise a heatable furnace, such as a rotary tube furnace, to which the waste materials to be treated are added at one end and which are decomposed into solid carbonized substances and carbonized gas during their stay in the furnace. The carbonization gas is used further, while the treated solid carbonization materials are removed from the furnace via a discharge device in which the discharge tube extends into a water bath which acts as a barrier through which the carbonization gases cannot escape. However, this wet discharge has the disadvantage that the pyrolysis residues become wet when they pass through the water bath. For a dry further treatment, e.g. for air classification, fuel production or activated carbon production, the water from the wet residues has to be evaporated with considerable energy expenditure. In addition, the fine residue particles agglomerate in a water bath, e.g. Carbon particles with ash particles. It may therefore be necessary to grind the residues, for example for screening after drying. The invention has for its object to provide a discharge device of the type mentioned, which does not use water as a gas barrier and which is gas-tight even when exposed to the gas pressures occurring in pyrolysis plants, even with a certain negative pressure in the furnace. In addition, the aim is to ensure that the residues are free of hydrocarbon condensates, which significantly pollute the leachate when they are deposited.
Die Lösung dieser Aufgabe, ist gegeben durch einen aufrecht angeordneten Behälter, dem die festen Schwelstoffe an der Oberseite zugeleitet werden und der an seiner Unterseite eine das Durch rutschen der festen Schwelstoffe verhindernde Sperrvorrichtung aufweist, durch eine solche Höhe des Behälters, daß die in diesem befindlichen Schwelstoffe eine gasdichte Schicht bilden, und durch eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer Temperatur von >.250°C im oberen Bereich der Schwelstoffsäule in einer Länge, über die praktisch keine Diffusion der kondensationsfähigen Bestandteile mehr auftreten kann. Durch diese Maßnahmen wird verhindert, daß in den ausgetragenen festen Schwelstoffen Kondensationen und Verbackungen auftreten. Die festen Schwelstoffe lassen sich daher trocken austragen. Eine Verstopfung der Austragvorrichtung und eine Belastung der Schwelstoffe mit höhere Kohlenwasserstoffen wie Teer usw. erfolgt daher nicht.The solution to this problem is given by an upright container, to which the solid sulfuric substances are fed at the top and the bottom through which has slipping of the solid carbonization preventing device, by such a height of the container that the carbonization therein forms a gas-tight layer, and by a device for maintaining a temperature of> .250 ° C in the upper region of the carbonization column in a length over which practically no more diffusion of the condensable components can occur. These measures prevent condensation and caking from occurring in the discharged solid sulfuric substances. The solid smoldering substances can therefore be discharged dry. The discharge device is therefore not clogged and the hydrocarbons are not exposed to higher hydrocarbons such as tar, etc.
Bei einer Austragvorrichtung für eine Pyrolyseanlage mit einem Staubabscheider für den in dem Schwelgas enthaltenen Staub kann der Feststoffausgang des Staubabscheiders ebenfalls an eine Austragvorrichtung nach den Merkmalen des Hauptanspruchs angeschlossen sein.In a discharge device for a pyrolysis plant with a dust separator for the dust contained in the carbonization gas, the solids outlet of the dust separator can also be connected to a discharge device according to the features of the main claim.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Sperrvorrichtung durch eine drehbare Schnecke gebildet, mit der sich die festen Schwelstoffe bzw. der Staub aus dem Behälter herausbefördern lassenAccording to a special embodiment, the locking device is formed by a rotatable screw with which the solid carbonized materials or the dust can be transported out of the container
Alternativ kann die Sperrvorrichtung ein Stößel sein. Dieser ist vorzugsweise in einem quer zu dem Behälter verlaufenden Rohr hinund hergehend bewegbar angeordnet, dessen Auslaßgegenüber dem Behälter versetzt angeordnet ist. Dadurch wird vermieden, daß Drähite zu einer Verstopfung führen können, wie etwa bei einer rotierenden Sperrvorrichtung.Alternatively, the locking device can be a plunger. This is preferably arranged to move back and forth in a tube running transversely to the container, the outlet of which is arranged offset with respect to the container. This avoids that wires can cause constipation, such as with a rotating locking device.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Sperrvorrichtung durch eine an der unteren Öffnung des Behälters unter Vorspannung anliegende Klappe gebildet. Eine derartige Sperrvorrichtung öffnet bei einer bestimmten Füllhöhe des Behälters selbsttätig die untere Öffnung desselben und läßt feste Schwelstoffe austreten.According to another embodiment, the locking device is formed by a flap which is biased against the lower opening of the container. Such a locking device automatically opens the lower opening of the same at a certain filling level of the container and allows solid smoldering substances to escape.
Die Sperrvorrichtung kann auch von der Füllhöhe der Schwelstoffe in dem Behälter gesteuert oder geregelt sein. Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Vorrichtung zum Aufrechterhalten der Temperatur eine Heizvorrichtung. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung zum Aufrechterhalten der Temperatur eine Isolierung der Wandung des Behälters sein.The blocking device can also be controlled or regulated by the filling level of the carbonization substances in the container. According to a particular embodiment, the device for maintaining the temperature is a heating device. Alternatively or additionally, the device for maintaining the temperature can be an insulation of the wall of the container.
Eine wesentliche Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß der Behälterim unteren Bereich eine Kühlvorrichtung aufweist. Dadurch lassen sich die festen Schwelstoffe auf eine Austrittstemperatur weit unterhalb des Gaskondensationspunktes und des Selbstentzündungspunktes abkühlen, so daß die festen Schwelstoffe bei Berührung mit Luft nicht zu glimmen oder zu brennen anfangen können und staubhaltige Austragstoffe nicht explodieren können. Die Kühlvorrichtung hat ferner den Vorteil, daß die Sperrvorrichtung thermisch wenig belastet wird.An essential embodiment can be seen in the fact that the container has a cooling device in the lower region. As a result, the solid sulfuric substances can be cooled to an outlet temperature far below the gas condensation point and the self-ignition point, so that the solid sulfuric substances cannot glow or burn when they come into contact with air and dust-containing discharge substances cannot explode. The cooling device also has the advantage that the locking device is thermally little stressed.
Es kann jedoch auch eine Einrichtung vorgesehen sein zum Inertisieren des an die Sperrvorrichtung, anschließenden Raumes, um Staubexplosionen zu verhindern.However, a device can also be provided for inerting the space adjoining the locking device in order to prevent dust explosions.
Der Behälter ist vorzugsweise als rohrförmiger Schacht ausgebildet. Dieser kann sich in Fallrichtung leicht konisch nach unten erweitern, um zu vermeiden, daß Verstopfungen auftreten können.The container is preferably designed as a tubular shaft. This can widen slightly downwards in the direction of fall to prevent blockages from occurring.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.The invention is described below with reference to schematic drawings of several embodiments.
Figur 1 zeigt im Axialschnitt eine Austragvorrichtung, die an den Auslaß eines Drehrohrofens angeschlossen ist.Figure 1 shows in axial section a discharge device which is connected to the outlet of a rotary kiln.
Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Austragvorrichtung.Figure 2 shows another embodiment of a discharge device.
Figur 3 zeigt eine weitere, selbsttätig arbeitende Austragvorrichtung.FIG. 3 shows a further, automatically operating discharge device.
Die in Figur 1 dargestellte Austragvorrichtung umfaßt einen Behälter 1, der als rohrförmiger Schacht ausgebildet ist und der aus einem kreiszylindrischen oberen Bereich2, einem daran anschließenden kegelstumpffδrmigen Bereich 3 und einem an die kleinere Öffnung desselben anschließenden kreiszylindrischen unteren Bereich 4 mit verringertem Durchmesser besteht. Die Konizität darf jedoch nicht so groß sein, daß es zu einer Verstopfung in diesem Bereich kommt. Der rohrförmige Schacht ist vertikal angeordnet, und der oben liegende Einlaß 5 desselben ist über ein Zuführungsrohr 6 mit dem Auslaß eines Drehrohrofens 7 verbunden. Das Zuführungsrohr 6 erweitert sich in Durchflußrichtung, um eine Verstopfungsgefahr zu verringern.The discharge device shown in FIG. 1 comprises a container 1 which is designed as a tubular shaft and which also includes a circular-cylindrical upper region 2, an adjoining frustoconical region 3 and a circular-cylindrical lower region 4 adjoining the smaller opening reduced diameter. However, the taper must not be so great as to cause blockage in this area. The tubular shaft is arranged vertically, and the inlet 5 above it is connected to the outlet of a rotary kiln 7 via a feed pipe 6. The feed pipe 6 widens in the flow direction in order to reduce the risk of clogging.
Im Innern des kreiszylindrischen unteren Bereichs 4 ist eine drehbare, mehrere Windungen umfassende Schnecke 8 angeordnet, deren Welle 9 an ihrem oben liegenden Ende in einem an dem Behälter abgestützten oberen Lager 10 und an ihrem unteren Ende in einem unteren Lager 11 geführt ist. Das untere Lager ist in einer Rutsche 12 gehalten, die an den Auslaß 13 des rohrfδrmigen Schachtes angrenzt. Das obere Lager 10 kann vorteilhaft weggelassen sein, da dann die Schnecke beim Transportieren von Hartstoffen ausweichen kann.Arranged in the interior of the circular cylindrical lower region 4 is a rotatable worm 8 comprising a plurality of turns, the shaft 9 of which is guided at its upper end in an upper bearing 10 supported on the container and at its lower end in a lower bearing 11. The lower bearing is held in a slide 12 which is adjacent to the outlet 13 of the tubular shaft. The upper bearing 10 can advantageously be omitted, since the screw can then evade when transporting hard materials.
Der kreiszylindrische obere Bereich 2 des Behälters ist von einer Rohrschlange 14 umgeben, die mit ihrem Einlaß 15 und Auslaß 16 an einen Heizmittelkreislauf angeschlossen ist (nicht dargestellt). Die Rohrschlange kann beispielsweise von Heißgas durchströmt werden. Der obere Bereich 2 und die Rohrschlange 14 sind ferner von einem Gehäusemantel 17 umgeben, der zusammen mit der Wand des Behälters einen Raum freiläßt, wel-cher mit einem Isoliermittel 18 gefüllt ist. Die Länge dieses Heiz- und Isolierbereichs sollte so groß sein, daß die festen Schwelstoffe in dem betreffenden Bereich des rohrförmigen Schachtes auf einer Temperatur gehalten werden, bei der noch keine Kondensation kondensationsfähiger Bestandteile auftreten kann. In den meisten Fällen ist hierfür eine Temperatur von mehr als 250°C erforderlich Um den kreiszylindrischen unteren Bereich 4 ist eine Kühlrohrschlange 19 angebracht, die mit ihrem Einlaß 20 und Auslaß 21 an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen ist, etwa an Fließwasser. Dadurch werden die festen Schwelstoffe bis auf eine Temperatur abgekühlt, die unterhalb der Selbstentzündungstemperatur derselben liegt.The circular cylindrical upper region 2 of the container is surrounded by a coil 14 which is connected with its inlet 15 and outlet 16 to a heating medium circuit (not shown). Hot gas can flow through the coil, for example. The upper region 2 and the pipe coil 14 are also surrounded by a housing jacket 17 which, together with the wall of the container, leaves a space which is filled with an insulating agent 18. The length of this heating and insulating area should be so large that the solid carbonized substances in the relevant area of the tubular shaft are kept at a temperature at which no condensation of components capable of condensation can occur. In most cases, a temperature of more than 250 ° C is required Around the circular cylindrical lower region 4, a cooling pipe coil 19 is attached, which is connected with its inlet 20 and outlet 21 to a coolant circuit, for example to running water. As a result, the solid carbonization substances are cooled down to a temperature which is below the self-ignition temperature thereof.
An der Wand des kegelstumpfförmigen Bereichs 3 sitzt ein Füllstandsmesser 22 bekannter Bauart, der so ausgebildet ist, daß er nur dann anspricht, wenn der rohrförmige Schacht bis zur Höhe des Füllstandsmessers mit festen Schwelstoffen gefüllt ist.On the wall of the truncated cone-shaped area 3 sits a level meter 22 of a known type, which is designed in such a way that it only responds when the tubular shaft is filled with solid sulfuric materials up to the level of the level meter.
Der kegelstumpfförmige Bereich 3, der die Übergangszone zwischen dem beheizten Bereich und dem gekühlten Bereich bildet, sollte natürlich so groß gewählt sein, daß der gekühlte Bereich nicht auf den beheizten Bereich zurückwirkt.The frustoconical area 3, which forms the transition zone between the heated area and the cooled area, should of course be chosen so large that the cooled area does not affect the heated area.
Die Austragvorrichtung hat folgende Wirkungsweise.The discharge device has the following mode of operation.
Die aus dem Drehrohrofen 7 herausfließenden festen Schwelstoffe gelangen durch das Zuführungsrohr 6 in den rohrförmigen Schacht 1 und fallen zu Beginn des Betriebes bis auf die Schnecke 8, auf der sie liegen bleiben, da die Neigung der Schnecke so klein gewählt ist, daß die Schwelstoffe nicht auf dem Schneckenblatt nach außen rutschen können. Im Laufe des weiteren Betriebes füllt sich der rohrförmige Schacht zunehmend, bis eine gewisse Füllstandshöhe 23 erreicht ist, bei der der Füllstandsmesser 22 anspricht. Dadurch wird der Motor 24 eingeschaltet, der die Schnecke 8 antreibt, so daß diese Schwelstoffe aus dem rohrförmigen Schacht herausfördert. Die durch den Auslaß 13 austretenden festen Schwelstoffe gelangen auf die Rutsche 12 und werden von dort ins Freie ausgetragen, etwa zur Weiterbehandlung für eine Brennstoffherstellung oder Aktivkohleherstellung und/ oder zur Deponie. Der obere Bereich des rohrförmigen Schachtes ist durch die Rohrschlange 14 bis auf eine solche Temperatur erhitzt, gewöhnlich auf mindestens 250ºC, daß kondensationsfähige Produkte sich nicht abscheiden können, so daß sie auch nicht mit den festen Schwelstoffen nach außen gelangen.The solid carbonization materials flowing out of the rotary kiln 7 pass through the feed tube 6 into the tubular shaft 1 and fall at the beginning of the operation down to the screw 8, on which they remain, since the inclination of the screw is chosen so small that the carbonization materials are not can slide outwards on the screw blade. In the course of further operation, the tubular shaft increasingly fills until a certain fill level 23 is reached, at which the fill level meter 22 responds. As a result, the motor 24 is switched on, which drives the worm 8, so that the carbonized material is conveyed out of the tubular shaft. The solid smoldering substances emerging through the outlet 13 reach the chute 12 and are discharged from there to the outside, for example for further treatment for fuel production or activated carbon production and / or to the landfill. The upper region of the tubular shaft is heated by the pipe coil 14 to such a temperature, usually to at least 250 ° C., that condensable products cannot separate out, so that they also cannot escape to the outside with the solid sulfuric substances.
In dem kegelstumpfförmigen Bereich 3 werden die festen Schwelstoffe auf Grund des Gewichtes der darüberliegenden Schwelstoffsäule komprimiert, so daß die Gasdurchlässigkeit weiter verringert wird. Die Konizität des kegelstumpfförmigen Bereichs 3 darf natürlich nicht so groß sein, daß sie das Durchrutschen der festen Schwelstoffe behindert.In the truncated cone-shaped area 3, the solid carbonization materials are compressed due to the weight of the carbonization column above, so that the gas permeability is further reduced. The conicity of the frustoconical region 3 must of course not be so great that it hinders the slipping through of the solid smoldering substances.
Sobald die Schnecke 8 einen Teil des Inhalts aus dem rohrförmigen Schacht herausgefördert hat und der Füllstand bis auf den unteren Füllpegel 25 abgesunken ist, schaltet der Füllstandsmesser 22 ab, so daß der die Schnecke 8 antreibende Motor 24 stromlos wird. Der Behälter beginnt sich wieder bis auf die Füllstandshöhe 23 zu füllen, bei der der nächste Entleerungszyklus eingeleitet wird.As soon as the screw 8 has conveyed some of the contents out of the tubular shaft and the fill level has dropped to the lower fill level 25, the fill level meter 22 switches off, so that the motor 24 driving the screw 8 is de-energized. The container begins to fill up again to the fill level 23, at which the next emptying cycle is initiated.
Durch passende Wahl der Füllstandshöhe läßt sich erreichen, daß die Austragvorrichtung gasdicht ist und daß die Gasdichtigkeit auch dann nicht aufgehoben wird, wenn in dem Drehrohrofen 7 ein Unterdrück herrscht, da das Gewicht der Schwelstoffsäule in dem rohrförmigen Schacht in der Lage ist, einer bestimmten Druckdifferenz zwischen dem Auslaß und dem Einlaß standzuhalten.By a suitable choice of the level, it can be achieved that the discharge device is gas-tight and that the gas-tightness is not released even if there is a negative pressure in the rotary kiln 7, since the weight of the sulfur column in the tubular shaft is able to withstand a certain pressure difference to withstand between the outlet and the inlet.
Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Austragvorrichtung, bei der der Behälter 31 einen doppelwandigen oberen Bereich 32 umfaßt, der in ein zylindrisches Austragrohr 33 übergeht. Das Auslaßende 34 des Drehrohres des Drehrohrofens ragt dichtsitzend in den doppelwandigen Bereich 32 hinein. An das untere Ende des Austragrohres 33 grenzt ein quer dazu verlaufendes Förderrohr 35 an, in dem eine Förderschnecke 36 drehbar gelagert ist, welche mit einem Antriebsmotor 37 gekuppelt ist.FIG. 2 shows another embodiment of a discharge device, in which the container 31 comprises a double-walled upper area 32 which merges into a cylindrical discharge tube 33. The outlet end 34 of the rotary tube of the rotary tube furnace protrudes tightly into the double-walled area 32. At the lower end of the discharge pipe 33 is adjacent a conveyor pipe 35 running transversely thereto, in which a screw conveyor 36 is rotatably mounted, which is coupled to a drive motor 37.
Das Austragrohr 33 mündet an einem Endbereich des Förderrohres 35, während an dem anderen Endbereich desselben ein Auslaß 38 vorgesehen ist.The discharge pipe 33 opens at one end region of the delivery pipe 35, while an outlet 38 is provided at the other end region of the same.
Der doppelwandige obere Bereich 32 des Behälters 31 wird von heißem Gas durchströmt, welches an einer geeigneten Stelle der Pyrolyseanlage entnommen werden kann (nicht dargestellt), so daß der Behälter in diesem Bereich geheizt ist.The double-walled upper region 32 of the container 31 is flowed through by hot gas, which can be removed at a suitable point in the pyrolysis plant (not shown), so that the container is heated in this region.
Der untere Bereich des Austragrohres 33 und das Förderrohr 35 sind von einer Kühlschlange 39 umgeben, die die festen Schwelstoffe auf eine Temperatur unterhalb der Selbstentzündungstemperatur derselben abkühlt.The lower region of the discharge pipe 33 and the delivery pipe 35 are surrounded by a cooling coil 39, which cools the solid carbonization substances to a temperature below the self-ignition temperature thereof.
Im oberen Bereich des Austragrohres 33 sind ein unterer Füllstandssensor 40 und ein oberer Füllstandssensor 41 angeordnet. Diese sind so ausgebildet, daß sie ansprechen, wenn die festen Schwelstoffe bis an einen Füllstandssensor heranreichen.A lower fill level sensor 40 and an upper fill level sensor 41 are arranged in the upper region of the discharge pipe 33. These are designed in such a way that they respond when the solid smoldering materials reach a level sensor.
Die Füllstandssensoren sind mit einer Steuerschaltung (nicht dargestellt) für den Antriebsmotor 37 verbunden, die so ausgebildet ist, daß der obere Füllstandssensor 41, wenn er von Schwelstoffen bedeckt wird, den Antriebsmotor einschaltet, während der untere Füllstandssensor 40 jedesmal dann den Antriebsmotor 37 ausschaltet, wenn er von Schwelstoffen nicht mehr bedeckt ist.The fill level sensors are connected to a control circuit (not shown) for the drive motor 37, which is designed such that the upper fill level sensor 41, when it is covered by carbon dioxide, switches the drive motor on, while the lower fill level sensor 40 then switches off the drive motor 37, when it is no longer covered by smoldering substances.
Derartige Pegelsteuerungen sind an sich bekannt und bilden keinen Teil der Erfindung.Such level controls are known per se and do not form one Part of the invention.
Die Wirkungsweise der Austragvorrichtung nach Figur 2 ist derjenigen der Austragvorrichtung nach Figur 1 ähnlich, so daß sich eine weitere Beschreibung erübrigt.The mode of operation of the discharge device according to FIG. 2 is similar to that of the discharge device according to FIG. 1, so that a further description is unnecessary.
Figur 3 zeigt eine weitere, selbsttätig arbeitende Austragvorrichtung. Der Behälter ist ähnlich gestaltet wie derjenige gemäß der Ausführungsform nach Figur 2, wobei lediglich der untere Bereich des Behälters als konisch sich zum Auslaß hin erweiterndes Austragrohr 44 ausgebildet ist. Der obere Bereich 43 ist mit einem Isolierstoffmantel 45 umgeben, der sich nach unten bis etwa über die halbe Länge des Austragrohres 44 erstreckt. Der Wärmedämmwiderstand des Isolierstoffmantels 45 ist so bemessen, daß sich die festen Schwelstoffe, die sich in dem vom Isolierstoffmantel umgebenen Bereich des Behälters befinden, nicht unter 250ºC abkühlen.FIG. 3 shows a further, automatically operating discharge device. The container is designed similarly to that according to the embodiment according to FIG. 2, only the lower region of the container being designed as a discharge tube 44 which widens conically towards the outlet. The upper region 43 is surrounded by an insulating material jacket 45 which extends downward to approximately half the length of the discharge tube 44. The thermal insulation resistance of the insulating jacket 45 is dimensioned in such a way that the solid carbonization substances which are in the area of the container surrounded by the insulating jacket do not cool below 250 ° C.
Das Auslaßende des Austragrohres 44 ist angeschrägt und ragt in einen Sammelbehälter 46 hinein. An ein am Austragrohr 44 befestigtes Scharnier 47 ist eine Verschlußklappe 48 angelenkt, welche einen zweiarmigen Hebel bildet, dessen eine Seite plattenförmig ausgebildet ist und den Auslaß des Austragrohres 44 verschließen kann und dessen anderes Ende ein Gegengewicht 49 trägt, welches dafür sorgt, daß die Verschlußklappe bestrebt ist, die untere Öffnung des Austragrohres 44 zu verschließen.The outlet end of the discharge tube 44 is chamfered and projects into a collecting container 46. On a hinge 47 attached to the discharge tube 44, a closure flap 48 is articulated, which forms a two-armed lever, one side of which is plate-shaped and can close the outlet of the discharge tube 44 and the other end of which carries a counterweight 49, which ensures that the closure flap strives to close the lower opening of the discharge tube 44.
Wenn beim Betrieb der Austragvorrichtung die festen Schwelstoffe eine bestimmte Füllstandshöhe erreicht haben, ist der auf die Verschlußklappe ausgeübte Druck so groß, daß das Gegengewicht 49 die Öffnung des Austragrohres nicht mehr verschlossen halten kann und daß daher feste Schwelstoffe aus der Öffnung austreten, bis die Verschlußklappe der Feststoffsäule in dem Behälter wieder das Gleichgewicht halten kann. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache, wenig störanfällige Regelung der Füllstandshöhe.If, during operation of the discharge device, the solid carbonization materials have reached a certain fill level, the pressure exerted on the closure flap is so great that the counterweight 49 can no longer keep the opening of the discharge tube closed and that solid carbonization materials therefore emerge from the opening until the closure flap the solid column in the container can keep the balance again. This way a simple, less prone to failure control of the level.
Bei einem Unterdruck im Austragsystem muß die Länge der Schwelstoffsäule natürlich so groß gewählt sein, daß die festen Schwelstoffe durch den an der Unterseite des Behälters angreifenden größeren Druck nicht angehoben und gelockert wird, um die Gasdichtigkeit zu gewährleisten. Dies wird mit Sicherheit erreicht, wenn das Gewicht der Schwelstoffsäule in dem Behälter pro Flächeneinheit größer ist als die Druckdifferenz zwischen der Unterseite und der Oberseite der Schwelstoffsäule.In the case of a negative pressure in the discharge system, the length of the sulphurous column must of course be chosen so large that the solid sulphurous substances are not raised and loosened by the greater pressure acting on the underside of the container in order to ensure gas-tightness. This is certainly achieved if the weight of the sulfur column in the container per unit area is greater than the pressure difference between the bottom and the top of the sulfur column.
Zum Inertisieren kann der Rückstand beispielsweise heiß in ein Sammelgefäß ausgetragen werden, in das Wasser eingedüst wird in einer Menge, daß die ausgetragenen Stoffe zwar nach wie vor trocken bleiben, jedoch abgekühlt werden. For inerting, the residue can, for example, be discharged hot into a collecting vessel, into which water is injected in such an amount that the discharged substances remain dry, but are cooled.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s r u c h e
Austragvorrichtung für eine Pyrolyseanlage zum Behandeln von Abfallstoffen in einem beheizbaren Ofen zum Austragen der behandelten festen Schwelstoffe, g e k e n n z e i c h n e t durch einen aufrecht angeordneten Behälter, dem die festen Schwelstoffe an der Oberseite zugeleitet werden und der an seiner Unterseite eine das Durchrutschen der festen Schwelstoffe verhindernde Sperrvorrichtung aufweist, durch eine solche Höhe des Behälters, daß die in diesem befindlichen Schwelstoffe eine gasdichte Schicht bilden, und durch eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer Temperatur von ≥ 250ºC im oberen Bereich de Schwelstoffsäule in einer Länge, über die praktisch keine Diffusion der kondensationsfähigen Bestandteile mehr auftreten kann.Discharge device for a pyrolysis plant for treating waste materials in a heatable furnace for discharging the treated solid sulfuric substances, characterized by an upright container to which the solid sulfuric substances are fed at the top and which has a blocking device on the underside preventing the solid sulfuric substances from slipping through, by such a height of the container that the sulfurized substances in it form a gas-tight layer and by a device for maintaining a temperature of ≥ 250 ° C in the upper region of the sulfuric acid column in a length over which practically no diffusion of the condensable components can occur.
Austragvorrichtung nach Anspruch 1 für eine Pyrolyseanlage mit einem Staubabscheider für den in dem Schwelgas enthaltenen Staub, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Feststoffausgang des Staubabscheiders ebenfalls an einen Behälter geführt ist, dem der abgeschiedene Staub an der Oberseite zugeleitet wird und der an seiner Unterseite eine Sperrvorrichtung aufweist.Discharge device according to claim 1 for a pyrolysis system with a dust separator for the dust contained in the carbonization gas, characterized in that the solids outlet of the dust separator is also guided to a container to which the separated dust is fed at the top and which has a blocking device on its underside .
Austragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sperrvorrichtung eine drehbare Schnecke (8) bildet.Discharge device according to claim 1 or 2, characterized in that the blocking device forms a rotatable screw (8).
.Austragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sperrvorrichtung ein Stößel (36) ist..Discharge device according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the locking device is a plunger (36).
Austragvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Stößel (36) in einem quer zu dem Behälter verlaufendem Rohr (35) hin- und hergehend bewegbar angeordnet ist, dessen Auslaß (38) gegenüber dem Behälter versetzt angeordnet ist.Discharge device according to claim 4, characterized in that the plunger (36) is arranged to move back and forth in a tube (35) extending transversely to the container, the outlet (38) of which is arranged offset with respect to the container.
Austragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sperrvorrichtung eine gegen die untere Öffnung des Behälters unter Vorspannung anliegende Klappe (48) bildet.Discharge device according to claim 1 or 2, characterized in that the blocking device forms a flap (48) which bears against the lower opening of the container under prestress.
Austragvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sperrvorrichtung von der Füllhöhe der Schwelstoffe in dem Behälter gesteuert oder geregelt wird.Discharge device according to claims 1 to 6, characterized in that the blocking device is controlled or regulated by the filling level of the carbonization substances in the container.
Austragvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vorrichtung zum Aufrechterhalten der Temperatur eine HeizVorrichtung ist.Discharge device according to claims 1 to 7, characterized in that the device for maintaining the temperature is a heating device.
Austragvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vorrichtung zum Aufrechterhalten der Temperatur eine Isolierung der Wandung des Behälters ist.Discharge device according to claim 8, characterized in that the device for maintaining the temperature is an insulation of the wall of the container.
Austragvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Behälter im unteren Bereich eine Kühlvorrichtung (19) aufweist.Discharge device according to claims 1 to 9, characterized in that the container has a cooling device (19) in the lower region.
Austragvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Einrichtung vorgesehen ist zum Inertisieren des an die Sperrvorrichtung anschliessenden Raumes.Discharge device according to claims 1 to 9, characterized in that a device is provided is for inerting the space adjoining the locking device.
Austragvorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Behälter einen rohrförmigen Schacht (44) bildet.Discharge device according to claims 1 to 11, characterized in that the container forms a tubular shaft (44).
Austragvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n nz e i c hn e t , daß der rohrförmige Schacht sich in Fallrichtung leicht konisch nach unten erweitert. Discharge device according to claim 12, characterized in that the tubular shaft widens slightly conically downwards in the direction of fall.
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