EP0055840A1 - Verfahren und Einrichtung zum Verbrennen von organischen Stoffen - Google Patents

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EP0055840A1
EP0055840A1 EP81110617A EP81110617A EP0055840A1 EP 0055840 A1 EP0055840 A1 EP 0055840A1 EP 81110617 A EP81110617 A EP 81110617A EP 81110617 A EP81110617 A EP 81110617A EP 0055840 A1 EP0055840 A1 EP 0055840A1
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EP
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gasification
shaft
chamber
degassing
gas
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Heinz Mallek
Manfred Dr. Laser
Dorothee Ermisch
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Forschungszentrum Juelich GmbH
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Forschungszentrum Juelich GmbH
Kernforschungsanlage Juelich GmbH
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    • F23G2201/00—Pretreatment
    • F23G2201/40—Gasification

Definitions

  • the invention relates to a method for incinerating waste from organic substances, in which the waste from organic substances is first dried and degassed in the absence of air at temperatures rising up to about 550 ° C. and then in a continuous flow of material at temperatures up to about 850 ° C are mainly gasified, whereupon the gases formed in whole or in part and the remaining combustible solid products together with the ashes formed during the gasification are brought into a combustion chamber with fresh air supply, and a device for carrying out this method.
  • Methods and devices for burning waste from organic substances belong to the known prior art.
  • a method of the aforementioned type is known, in which the waste materials first dried, then degassed and then gasified and the pretreated gaseous and solid products are then burned. The drying, degassing, gasification and combustion processes run continuously.
  • an ember bed is formed from the exhaust gas products entering the gasification chamber.
  • air is passed into the gasification zone in sufficient quantity so that the ember bed has a volume and temperature level which is sufficient for the intended purpose.
  • the invention has for its object to provide a method and a device suitable for carrying out the method, with which it is possible to handle larger throughputs of waste materials than is possible with the known devices.
  • This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned above in that the drying, degassing and gasification of the waste materials is carried out in two procedurally separate steps, in that the waste materials are dried and degassed in a first step, and this during degassing resulting material is gasified in a second step, the substances being guided in such a way that the material flow between the first and the second process step can be interrupted for the purpose of mechanical treatment of the material resulting from the degassing and that the degassed material is gasified at the beginning of the process Gasification phase the amounts of gasifying agents such as air, steam, C0 2 , 0 2 or a mixture of these substances is added to the changes in the composition of the material during the flow of material.
  • the drying, degassing and gasification of the waste materials is carried out in two procedurally separate steps, in that the waste materials are dried and degassed in a first step, and this during degassing resulting material is gasified in a second step, the substances being guided in such a way
  • the gasification means are supplied to the substances to be gasified from the start during the gasification process in cocurrent. Through this as well as through the Separation of the drying and degassing step from the gasification step ensures that the gasification process is far more manageable than before, because the addition of gasifying agents can be controlled in a simple manner depending on the composition of the gases formed during the gasification and the solid combustible substances.
  • the gasification agent is supplied to the material to be gasified in the direction of flow of the material together with gases formed during drying and degassing.
  • the steam released during drying with the formation of water gas for the gasification of carbon, and the smoldering gases produced during the degassing of the wastes, for cracking the long-chain hydrocarbon molecules into low-molecular compounds, are conducted at the gasification temperature over the coke formed during the degassing.
  • the fuel gas developed during the gasification is removed via a gap-shaped passage, the material being held above the gap until it is gasified.
  • a preferred device for carrying out the method according to the invention is a device with a shaft furnace for carrying out the method according to claims 1 to 4 with a device for emitting heat for gasifying the material in the shaft, with a combustion chamber downstream of the shaft, wherein in the Combustion chamber opening burners as well as combustion air inlets and an extraction device for the ashes are provided at the bottom of the combustion chamber.
  • the device bearing shaft furnace is designed according to the invention in that one is provided for pretreating the waste organic materials by the action of heat with exclusion of air at temperatures up to serving to about 55 0 0 C chamber first to the shaft as a second, the effect of heat of the substances at higher temperatures serving chamber is connected, with at the upper part of the shaft in the gasification chamber leads to a feed for the gasification agent to be added to the gas to be gasified and the shaft from the combustion chamber through a constricting passage with the supply of the material to be burned regulating structure elements is separated.
  • the advantage here is that the passage is designed as an annular or longitudinal gap.
  • a shaft furnace for the disposal of waste With a combustion chamber provided in the shaft furnace, e.g. known from DE-OS 26 o4 4o9.
  • a combustion chamber provided in the shaft furnace
  • fresh air supplies to the combustion chamber and flue gas discharges from the combustion chamber are provided.
  • a constriction is provided at the transition from the shaft of the shaft furnace to the combustion chamber, in the immediate vicinity of which the fresh air feeds open.
  • the waste to be removed is dried, degassed, gasified and then the remaining coke residues are burned together with the fuel gas produced.
  • the shaft furnace in which gasification and combustion are carried out is preceded by a heated chamber in which the organic substances are dried and degassed.
  • exhaust gas channels are connected to the shaft, which in their course surround the outer wall of the first chamber.
  • a particularly advantageous embodiment of the device with shaft furnace according to the invention is that for the pretreatment of the waste the first chamber determined by drying and degassing is designed as a rotating drum inclined to the horizontal with a gas-tight lock system at the loading end, the other end of which opens at the upper part of the chamber forming the gasification chamber, so that the material subjected to the heat treatment after being discharged from the rotating drum got into the furnace shaft.
  • the device according to the invention with drying and Ent is a continuous process Gasification of organic waste separated from gasification and subsequent combustion. This is done in that the drying and degassing are carried out with exclusion of air in the externally heated rotary drum and the gasification with the addition of gasifying agents in the shaft furnace. By separating the drying and degassing process from the gasification and subsequent combustion process it is achieved that the processes are easier to control and in the gasification stage a fuel gas of uniform quality is generated which leads to a complete combustion of the waste material.
  • the device according to the invention in such a way that between the end of the rotary drum and the shaft which is subject to drying and degassing, the end of the shaft furnace spanning the upper part of the shaft , is provided by means of one or more gas-tight locks lockable intermediate chamber.
  • the device according to To design the invention so that the upper part of the shaft is completely or partially covered by a vibrating screen and that on the side opposite the confluence of the rotating drum in the upper part of the shaft furnace with a lower surface at the level of the vibrating screen, lockable shaft by means of a gas-tight lock is provided for discharging non-combustible goods.
  • a closure flap is provided above the ash outlet, which is arranged at a sufficient distance from the narrow point provided in the shaft of the shaft furnace.
  • the waste is fed into the rotary drum 2 via a filling sluice 1 arranged at one end of the rotary drum 2 which is inclined with respect to the horizontal.
  • the waste is dried and degassed in the rotary drum 2, which is heated to approximately 550 ° C.
  • the rotary drum 2 can be heated. This can be done either directly by arranging burners or expediently in that the flue gas line 11 connected to the combustion chamber 6 in the lower part of the shaft furnace 4 is guided in such a way that it surrounds the rotary drum 2 in its course with the line section 3 so that the The outer wall of the rotary drum 2 also forms an inner wall of the section 3 of the flue gas line 11.
  • the rotary drum 2 to the upper part of the shaft furnace 4 is connected so that the rotary drum 2 in theIndiaglall - is further funneled te Good after drying and devolatilization in the shaft of the shaft furnace.
  • the shaft of the shaft furnace 4 forms the gasification space 6a.
  • the gasification chamber 6a opens a feed line 5 for the Ver to be added gas agent.
  • the gasification chamber 6a is separated from the downstream combustion chamber 6 by one or more lock elements 7.
  • the lock elements 7 have a closed upper side with respect to the gasification chamber and are mounted on a shaft or axis which, during their movement, release gap-shaped through openings for the discharge of the solid and gaseous products from the gasification chamber 6a into the combustion chamber 6.
  • Combustion air feeds 8 open into the combustion chamber below the lock elements 7, and one or more burners 9 are also arranged on the combustion chamber 6, only one of which is shown in the drawing.
  • Smoke gases generated during combustion are discharged through an exhaust pipe 11 connected to the combustion chamber.
  • the solid components entering the combustion chamber 6 are deposited on the closure flap 1o, which forms the bottom of the combustion chamber. It is arranged at a distance from the lock elements 7 such that the combustion chamber has a sufficient volume.
  • the arrangement of a closure flap 10 in the combustion chamber 6 has the advantage that the complete further transfer of the ash formed during the combustion is facilitated in accordance with the respective amount of ash removal 12.
  • the end of the rotating drum 2, from which the filled goods are passed on after drying and degassing does not open directly into the shaft of the shaft furnace 4, but into one arranged between the rotating drum and shaft furnace , by means of locks 13 and 14 gas-tight lockable intermediate chamber 15, which overlaps the upper part of the shaft of the shaft furnace 4--.
  • the shaft is covered by a vibrating screen 16. This has the advantage that through the vibrating screen 16 in the shaft of the shaft furnace 4 and thus in the combustion chamber 6a, in the upper part of which the feed line 5 for the gasification agents to be added also opens, only gaseous products and such solid products pass through the mesh of the vibrating screen can fall through.
  • a tubular part 18 rotatable about its longitudinal axis in the shaft of the shaft furnace 4 with a part 19 which widens conically at the end protruding into the shaft, between the gasification chamber 6a and the combustion chamber 6 between the base of the conical one Part 19 and the adjacent wall of the furnace shaft formed a constriction formed as an annular gap.
  • the tubular part 18 is rotatable about its longitudinal axis, especially when the tubular part 18 protruding laterally into the shaft - not shown in the drawing - are arranged during the gasification, a loosening of the material to be gasified .
  • the tubular part 18 also serves to supply air to the combustion chamber.

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Abstract

Zur Verbrennung von Abfällen aus organischem Material werden die Abfälle in einem kontinuierlichen Stofffluß getrocknet, entgast, unter Zugabe eines Vergasungsmittels vergast und anschließend verbrannt. Hierfür ist eine Einrichtung mit Schachtofen vorgesehen, wobei dem Schachtofen eine erste Kammer, beispielsweise ein Drehrohrofen vorgeschaltet ist, in der die Trocknung und Entgasung bis zur Koksbildung vorgenommen wird. Im Schacht des Schachtofens, der von dem nachfolgenden Brennraum durch einen als Ring- oder Längsspalt ausgebildeten Durchlaß getrennt ist, wird der Koks vergast. Das Vergasungsmittel wird dabei in Durchlaufrichtung des Gutes im oberen Teil des Schachtes zugegeben. Die Zugabe des Vergasungsmittels wird dabei in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Gutes, insbesondere von der im Glutbett sich einstellenden Temperatur gesteuert.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbrennen von Abfällen aus organischen Stoffen, bei den die Abfälle aus organischen Stoffen zunächst unter Luftabschluß bei bis zu etwa 550°C ansteigenden Temperaturen getrocknet und entgast und im Anschluß daran im kontinuierlichen Stofffluß bei Temperaturen bis zu etwa 850°C zum überwiegenden Teil vergast werden, worauf die dabei gebildeten Gase ganz oder zum Teil und die verbleibenden brennbaren festen Produkte zusammen mit der bei der Vergasung gebildeten Asche unter Frischluftzufuhr in eine Brennkammer gebracht werden, sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Verfahren und Einrichtungen zum Verbrennen von Abfällen aus organischen Stoffen, d.h. insbesondere fester und gegebenenfalls flüssiger Abfallstoffe gehören zum bekannten Stand der Technik. So ist beispielsweise aus der DE-PS 26 o4 4o9 und aus der DE-AS 26 54 o41 ein Verfahren der vorbezeichneten Art bekannt, bei dem die Abfallstoffe zunächst getrocknet, dann entgast und anschließend vergast und die so vorbehandelten gasförmigen und festen Produkte anschließend verbrannt werden. Trocknungs-, Entgasungs-, Vergasungs- und Verbrennungsprozeß laufen dabei kontinuierlich ab. Um eine möglichst weitgehende Vergasung der Abfallstoffe zu erzielen, wird dabei aus den in die Vergasungskammer gelangenden Abgasprodukten ein Glutbett gebildet. Zu diesem Zweck wird in die Vergasungszone in hinreichender Menge Luft geleitet, damit das Glutbett ein für den vorgesehenen Zweck ausreichendes Volumen und eine ausreichende Temperaturhöhe aufweist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei der Verwendung eines solchen Schachtofens ein bestimmter Ofenquerschnitt nicht überschritten werden darf, weil es wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit der Abfälle dann nicht mehr gelingt, die.zum Trocknen, Entgasen und Vergasen notwendige Energie gleichmäßig zuzuführen. Das hat bei indirekter Wärmezuführung von den Ofenwandungen her, aber auch bei direkter Wärmezuführung durch Teilverbrennung der beim Vergasen gebildeten Gase die weitere nachteilige Folge, daß sich Reaktionskanäle ausbilden und daß Randgängigkeit auftritt. Damit wird der Prozeßablauf unkontrollierbar. Verwendet man zum Verbrennen von Abfällen einen Schachtofen der vorbezeichneten Art, so kann der Durchsatz, wenn der Prozeß einwandfrei ablaufen soll, nicht über 1 t/h gesteigert werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zur Durchführung des Verfahrens qeeignete Einrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, größere Durchsätze an Abfallstoffen zu bewältigen als dies mit den bekannten Einrichtungen möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß die Trocknunq, Entgasung und Vergasung der Abfallstoffe in zwei voneinander verfahrensmäßig getrennten Schritten durchgeführt wird, indem die Abfallstoffe in einem ersten Schritt getrocknet und entgast werden und das bei der Entgasung entstehende Gut in einem zweiten Schritt vergast wird, wobei die Stoffe derart geführt werden, daß der Stofffluß zwischen dem ersten und dem zweiten Verfahrensschritt zum Zwecke der mechanischen Behandlung des bei der Entgasung entstehenden Gutes unterbrechbar ist und daß dem entgasten Gut zu dessen Vergasung zu Beginn der Vergasungsphase den Änderungen der Zusammensetzung des Gutes während des Stoffflusses entsprechende Mengen an Vergasungsmitteln wie Luft, Dampf, C02, 02 oder eine Mischung dieser Stoffe zugegeben wird.
  • Die Vergasunqsmittel werden dabei den zu vergasenden Stoffen von Anfang an während des Vergasungsvorgangs im Gleichstrom zugeführt. Dadurch sowie durch die Trennung von Trocknungs- und Entgasungsschritt vom Vergasungsschritt wird erreicht, daß der Vergasungsvorgang weitaus beherrschbarer ist als bislang, weil die Zugabe an Vergasungsmitteln in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der bei der Vergasung entstehenden Gase und der festen brennbaren Stoffe auf einfache Weise steuerbar ist.
  • Sehr vorteilhaft ist es, das Verfahren gemäß der Erfindung so durchzuführen, daß das Vergasungsmittel dem zu vergasenden Gut in Durchlaufrichtung des Gutes zusammen mit bei der Trocknung und Entgasung gebildeten Gasen zugeführt wird. Dadurch wird der beim Trocknen freiwerdende Dampf unter Bildung von Wassergas zur Vergasung von Kohlenstoff und die beim Entgasen der Abfälle anfallenden Schwelgase zum Aufcracken der langkettigen Kohlenwasserstoffmoleküle in niedermolekulare Verbindungen bei der Vergasungstemperatur über den beim Entgasen gebildeten Koks geleitet. Auf diese Weise gelingt es, Abfallstoffe zu einem nicht unbedeutenden Teil in hochwertiges Brenngas umzusetzen, was zu einer Erhöhung der Effektivität der Verbrennung der Abfallstoffe führt. Dabei ist ferner sehr von Vorteil, daß das bei der Vergasung entwickelte Brenngas über einen spaltförmigen Durchlaß entnommen wird, wobei das Gut oberhalb des Spaltes bis zu seiner Vergasung gehalten wird.
  • Zweckmäßig ist es, das Verfahren gemäß der Erfindung so durchzuführen, daß mit den Abfällen aus organischen Stoffen verbundene, nicht brennbare Bestandteile, wie Metallkörper, nach der Entgasung aus dem Stofffluß der weiterzubehandelnden Stoffe abgezogen werden. Auch dadurch werden die Vorgänge während der Vergasung besser beherrscht.
  • Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist eine Einrichtung mit Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 mit einer Einrichtung zur Abgabe von Wärme zum Vergasen des im Schacht befindlichen Materials, mit einem dem Schacht nachgeschalteten Verbrennungsraum, wobei in den Verbrennungsraum mündende Brenner sowie Verbrennungsluftzuführungen und am Boden des Verbrennungsraumes eine Abzugsvorrichtung für die Asche vorgesehen sind.
  • Die Einrichtung mit Schachtofen ist gemäß der Erfindung dadurch ausgestaltet, daß eine erste, zur Vorbehandlung der Abfälle aus organischen Stoffen durch Wärmeeinwirkung unter Luftabschluß bei Temperaturen bis zu etwa 550 0C dienende Kammer vorgesehen ist, der der Schacht als zweite, der Wärmeeinwirkung der Stoffe bei höheren Temperaturen dienende Kammer nachgeschaltet ist, wobei am oberen Teil des Schachtes in den Vergasungsraum eine Zuführung für die dem zu vergasenden Gut zuzugegebenden Vergasungsmittel mündet und der Schacht von dem Verbrennungsraum durch einen den Querschnitt verengenden Durchlaß mit die Zuführung des zu verbrennenden Gutes regelnden Bauelementen abgetrennt ist. Von Vorteil ist dabei, daß der Durchlaß als Ring- oder Längsspalt ausgebildet ist.
  • Die Verwendung eines Schachtofens zur Beseitigung von Abfällen Mit einem im Schachtofen vorgesehenen Brennraum ist z.B. aus der DE-OS 26 o4 4o9 bekannt. Bei diesem bekannten Schachtofen sind Frischluftzuführungen zu der Brennkammer sowie Rauchgasabführungen aus dem Brennraum vorgesehen. Ferner ist an dem Übergang des Schachtes des Schachtofens zur Brennkammer eine Engstelle vorgesehen, in deren unmittelbarer Nachbarschaft die Frischluftzuführungen münden. In diesem bekannten Schachtofen werden die zu beseitigenden Abfälle getrocknet, entgast, vergast und sodann die noch verbleibenden Koksreste zusammen mit dem entstandenem Brenngas verbrannt.
  • Demgegenüber wird bei der Einrichtung gemäß der Erfindung dem Schachtofen, in dem Vergasung und Verbrennung durchgeführt werden, eine beheizte Kammer vorgeschaltet, in der die organischen Stoffe getrocknet und entgast werden.
  • Eine zweckmäßige Weiterausgestaltung der Einrichtung mit Schachtofen besteht darin, daß an den Schacht Abgaskanäle angeschlossen sind, die in ihrem Verlauf die Außenwandung der ersten Kammer umgeben.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Einrichtung mit Schachtofen gemäß der Erfindung besteht darin, daß die zur Vorbehandlung der Abfälle durch Trocknen und Entgasen bestimmte erste Kammer als gegenüber der Waagerechten geneigt liegende Drehtrommel mit einem gasdichten Schleusensystem an Beschickungsende ausgebildet ist, deren anderes Ende an dem oberen Teil des die Vergasungskammer bildenden Schachtes mündet, so daß das der Wärmebehandlung unterworfene Gut nach dem Ausschleusen aus der Drehtrommel in den Ofenschacht gelangt.
  • Aus der Zeitschrift "Müll und Abfall" 1977, Seiten 293 bis 300, ist die Verwendung einer Drehtrommel aus Stahl zur Pyrolyse von organischen Abfallstoffen bekannt (vergleiche insbesondere Tabelle 2 sowie linke Spalte von Seite 296). Diese Drehtrommel wird indirekt mit der Auspuffwärme eines Gasmotors oder den Abgasen eines Gas- oder Ölbrenners beheizt. An beiden Seiten der Drehtrommel sind gasdichte Schleusensysteme vorgesehen; sie ermöglichen eine kontinuierliche Beschickung und einen fortlaufenden Schlacken- und Rußaustrag. Dabei vorgesehene Rohreinbaüten dienen neben dem Wärmeeintrag zugleich der Stoffumwälzung und dem Stofftransport. Eine Verbrennung der verbleibenden festen Stoffe und eines Teils der entstehenden Gase ist nicht vorgesehen- Daher ist diese Vorrichtung auch nur in begrenztem Umfang verwendbar.
  • Demgegenüber ist bei der Einrichtung gemäß der Erfindung bei kontinuierlich ablaufendem Verfahren Trocknung und Entgasung der organischen Abfallstoffe von der Vergasung und der daran anschließenden Verbrennung getrennt. Das geschieht dadurch, daß die Trocknung und Entgasung unter Luftabschluß in der von außen beheizten Drehtrommel und die Vergasung unter Zugabe von Vergasungsmitteln im Schachtofen erfolgen. Durch die Trennung des Trocknungs--und Entgasungsvorgangs von dem Vergasungs- und anschließendem Verbrennungsvorgang wird erreicht, daß die Vorgänge leichter aussteuerbar sind und in der Vergasungsstufe ein seiner Qualität nach gleichmäßiges Brenngas erzeugt wird, das zu einer vollständigen Verbrennung des Abfallstoffs führt.
  • Es hat sich gezeigt, daß die Verbrennungskapazität durch die erfindungsgemäße Einrichtung erhöht wird. Wurde bei einer Einrichtung gemäß der Erfindung ein Schachtofen gleicher Größe wie bislang verwendet, so führte dies zu einer Steigerung der Verarbeitungskapazität um das 5-fache. Das ergibt sich daraus, daß die wesentliche Volumenverminderung in der Drehtrommel stattfindet. Vorteilhaft ist ferner, daß dem Schachtofen überwiegend Koks zugeführt wird, wodurch eine Schüttung erreicht wird, die gegenüber normalem Müll sehr viel gasdurchlässiger ist, so daß die im Gleichstrom am Eingang des Schachtofens zugegebenen Vergasungsmittel bei der im Schacht stattfindenden Vergasung mit der Folge voll zur Wirkung kommen, daß der Vergasungsvorgang weitaus gleichmäßiger und vollständiger abläuft, als dies bei den bisher bekannten Vorrichtungen der Fall war.
  • Ein sehr beachtlicher weiterer Vorteil ergibt sich hinsichtlich der bei der Herstellung der Einrichtung gemäß der Erfindung zu verwendenden Materialien. Durch die Trennung der Trocknungs- und Fntgasungszone von der Vergasungszone und der Verbrennungszone werden zwei unterschiedliche Temperaturbereiche geschaffen. In der Trocknungs- und Entgasungszone, d.h. in der Drehtrommel herrschen Temperaturen bis max. 55o°C. Die Temperaturen in der Vergasunaszone liegen bei etwa 85o°C. Demnach brauchen nur die Vergasungszone und die sich daran anschließende Verbrennungszone aus temperaturbestän- digen Materialien zu bestehen. Für die Drehtrommel genügen weniger temperaturbeständige Materialien.
  • Um einen möglichst einfachen Übergang zwischen Drehtrommel und Schachtofen sicherzustellen, ist es zweckmäßig, die Einrichtung gemäß der Erfindung so auszugestalten, daß zwischen dem zum Weiterschleusen des der Trocknung und der Entgasung unterworfenen Gutes bestimmten Ende der Drehtrommel und dem Schacht eine den oberen Teil des Schachtofens übergreifende, mittels einer oder mehrerer gasdichter Schleusen nach außen abschließbare Zwischenkammer vorgesehen ist.
  • Um zu erreichen, daß mit den organischen Abfallstoffen verbundene Bestandteile, wie Metallkörper oder dergleichen nach der Entgasung aus dem Stofffluß der weiter zu behandelnden Stoffe abgezogen werden, sie also nicht in unkontrollierter Weise in die Vergasungszone eingeschleust werden, ist es vorteilhaft, die Einrichtung gemäß der Erfindung so auszugestalten, daß der obere Teil des Schachtes ganz oder teilweise durch ein Rüttelsieb abgedeckt ist und daß auf der der Einmündung der Drehtrommel in den oberen Teil des Schachtofens gegenüberliegenden Seite ein mit seiner unteren Fläche in Höhe des Rüttelsiebes einmündender,mittels gasdichter Schleuse abschließbarer Schacht zum Ausschleusen nicht brennbaren Gutes vorgesehen ist.
  • Damit ein Raum mit ausreichendem Volumen zur Verfügung steht, ist oberhalb des Ascheaustags eine Verschlußklappe vorgesehen, die mit hinreichendem Abstand zu der im Schacht des Schachtofens vorgesehenen Engstelle angeordnet ist.
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Einrichtung gemäß der Erfindung schematisch wiedergegeben. Es zeigen:
    • Fig. 1 den Aufbau der Einrichtung zum Verbrennen von Abfällen aus organischen Stoffen im Schnitt
    • Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der Einrichtung.
  • Wie aus der Zeichnung hervorgeht, werden die Abfälle über eine an einem Ende der gegenüber der Waagerechten geneigt liegenden Drehtrommel 2 angeordneten Befüllschleuse 1 in die Drehtrommel 2 eingegeben. Die Abfälle werden in der Drehtrommel 2 , - die auf etwa 550°C aufgeheizt wird, getrocknet und entgast. Zu diesem Zweck ist die Drehtrommel 2 beheizbar. Das kann entweder direkt durch Anordnung von Brennern oder zweckmäßig dadurch geschehen, daß die an den Brennraum 6 im unteren Teil des Schachtofens 4 angeschlossene Rauchgasleitung 11 so geführt wird, daß sie in ihrem Verlauf mit .der Leitungsstrecke 3 die Drehtrommel 2 so umgibt, daß die Außenwandung der Drehtrommel 2 zugleich eine Innenwandung der Strecke 3 der Rauchgasleitung 11 bildet. Mit ihrem anderen Ende ist die Drehtrommel 2 mit dem oberen Teil des Schachtofens 4 so verbunden, daß das in die Drehtrommel 2 eingefüll- te Gut nach dem Trocknen und der Entgasung in den Schacht des Schachtofens 4 weitergeschleust wird. Der Schacht des Schachtofens 4 bildet den Vergasungsraum 6a. In den oberen Teil des Vergasungsraums 6a mündet eine Zuleitung 5 für die zuzugebenden Vergasungsmittel ein. Der Vergasungsraum 6a ist, wie aus Fig.1 hervorgeht, von dem nachgeschalteten Verbrennungsraum 6 durch ein oder mehrere Schleusenelemente 7 getrennt. Die Schleusenelemente 7 weisen gegenüber dem Vergasungsraum eine geschlossene Oberseite auf und sind auf einer Welle oder Achse gelagert, die bei ihrer Bewegung spaltförmiae Durchgangsöffnungen für das Ausschleusen der festen und gasförmigen Produkte aus dem Vergasungsraum 6a in den Verbrennungsraum 6 freigeben. Unterhalb der Schleusenelemente 7 münden Verbrennungsluftzuführungen 8 in den Brennraum, außerdem sind am Brennraum 6 ein oder mehrere Brenner 9 angeordnet, von denen in der Zeichnung nur einer dargestellt ist. Bei der Verbrennung entstehende Rauchgase werden durch eine am Brennraum angeschlossene Abgasleitung 11 abgeleitet. Die in den Brennraum 6 gelangenden festen Bestandteile lagern sich auf der Verschlußklappe 1o ab, die den Boden der Brennkammer bildet. Sie ist gegenüber den Schleusenelementen 7 in einem solchen Abstand angeordnet, daß die Brennkammer ein ausreichendes Volumen aufweist. Die Anordnung einer Verschlußklappe 10 im Brennraum 6 hat den Vorteil, daß dadurch die restlose Weiterschleusung der bei der Verbrennung gebildeten Asche entsprechend dem jeweiligen Anfall zur Ascheaustragung 12 erleichtert wird.
  • Bei dem in Fig. 2 dargestellen Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäß der Erfindung mündet das Ende der Drehtrommel 2, aus dem das eingefüllte Gut nach dem Trocknen und Entgasen weitergeschleust wird, nicht direkt in den Schacht des Schachtofens 4, sondern in eine zwischen Drehtrommel und Schachtofen angeordnete , mittels Schleusen 13 und 14 gasdicht verschließbare Zwischenkammer 15, die den oberen Teil des Schachtes des Schachtofens 4-- übergreift. Dabei ist der Schacht durch ein Rüttelsieb 16 abgedeckt. Das hat den Vorteil, daß durch das Rüttelsieb 16 in den Schacht des Schachtofens 4 und somit in den Verbrennungsraum 6a, in dessen oberen Teil auch die Zuleitung 5 für die zuzugebenden Vergasungsmittel einmündet, nur gasförmige Produkte und solche festen Produkte gelangen, die durch die Maschen des Rüttelsiebes hindurchfallen können. Das ist im wesentlichen das bei der Entgasung anfallende verkokte Material. Die übrigen nicht brennbaren Abfallbestandteile, wie beispielsweise Metallkörper, gelangen über das Rüttelsieb 16 in einen an die Zwischenkammer 15 angeschlossenen und mittels der Schleuse 13 gasdicht verschlossenen Schacht 17 und können von dort abgezogen werden. Zur Bindung von Schadstoffen, die bei der Wärmeentwicklung von den Abfällen gebildet werden können, werden erforderlichenfalls Zuschlagstoffe bei dieser Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung durch die an der Zwischenkammer 15 vorgesehenen Schleuse 13 zugegeben.
  • Bei dem in Fig.2 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel wird durch Anordnung eines um seine Längsachse drehbaren rohrförmig ausgebildeten Teiles 18 im Schacht des Schachtofens 4 mit einem an dem in den Schacht hineinragenden Ende sich kegelförmig erweiternden Teil 19 zwischen Vergasungsraum 6a und Brennraum 6 zwischen der Basis des kegelförmigen Teils 19 und der benachbarten Wandung des Ofenschachtes eine als Ringspalt ausgebildete Engstelle gebildet. Dadurch, daß das rohrförmig ausgebildete Teil 18 um seine Längsachse drehbar ist, wird insbesondere dann, wenn an dem rohrförmigen Teil 18 seitlich in den Schacht hineinragende - in der Zeichung nicht dargestellte Rührarme - angeordnet sind, während der Vergasung eine Auflockerung des zu vergasenden Gutes erzielt. Das rohrförmige Teil 18 dient gleichzeitig der Luftzuführung in den Brennraum.

Claims (11)

1. Verfahren zum Verbrennen von Abfällen aus organischen Stoffen, bei dem die Abfälle aus organischen Stoffen im kontinuierlichen Stofffluß zunächst unter Luftabschluß bei bis zu etwa 55o°C ansteigenden Temperaturen getrocknet und entgast, und im Anschluß daran bei Temperaturen bis zu etwa 850°C zum überwiegenden Teil vergast werden, worauf die dabei gebildeten Gase ganz oder zum Teil und die verbleibenden brennbaren, festen Produkte zusammen mit der bei der Vergasung gebildeten Asche unter Frischluftzufuhr in eine Brennkammer gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung, Entgasung und Vergasung der Abfallstoffe in zwei voneinander verfahrensmäßig getrennten Schritten durchgeführt wird, indem die Abfallstoffe in einem ersten Schritt getrocknet und entgast werden und das bei der Entgasung entstehende Gut in einem zweiten Schritt vergast wird, wobei die Stoffe derart geführt werden, daß der Stofffluß zwischen dem ersten und dem zweiten Verfahrensschritt zum Zwecke der mechanischen Behandlung des bei der Entgasung entstehenden Gutes unterbrechbar ist und daß dem entgasten Gut zu dessen Vergasung zu Beginn der Vergasungsphase den Änderungen der Zusammensetzung des Gutes während des Stoffflusses entsprechende Mengen an Vergasungsmitteln wie Luft, Dampf, CO2, O2 oder eine Mischung dieser Stoffe zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergasungsmittel dem zu vergasenden Gut in Durchlaufrichtung des Gutes zusammen mit bei der Trocknung und Entgasung gebildeten Gasen zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Vergasung entwickelte Brenngas über einen spaltförmigen Durchlaß entnommen wird, wobei das Gut oberhalb des Spaltes bis zu seiner Vergasung gehalten wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Abfällen aus organischen Stoffen verbundene, nicht brennbare Bestandteile wie Metallkörper nach der Entgasung aus dem Stofffluß der weiter zu behandelnden Stoffe abgezogen werden.
5. Einrichtung mit Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 mit einer Einrichtung zur Abgabe von Wärme zum Vergasen des im Schacht befindlichen Materials, mit einem dem Schacht nachgeschalteten Verbrennungsraum, wobei in den Varbrennungsraum mündende Brenner sowie Verbrennungsluftzuführungen und am Boden des Verbrennungsraumes eine Abzugsvorrichtung für die Asche vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste zur Vorbehandlung der Abfälle aus organischen Stoffen durch Wärmeeinwirkung unter Luftabfluß bei Temperaturen bis zu etwa 55o C dienende Kammer (2) vorgesehen ist, der der Schacht als zweite, der Wärmeeinwirkung der Stoffe bei höheren Temperaturen dienende Kammer (6a) nachgeschaltet ist, wobei am oberen Teil des Schachtes in den Vergasungsraum (6a) eine Zuführung (5) für die dem zu vergasenden Gut zuzugebenden Vergasungsmittel mündet und der Schacht von dem Verbrennungsraum durch einen den Querschnitt verengenden Durchlaß mit die Zuführung des zu verbrennenden Gutes regelnden Bauelementen abgetrennt ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß als Ring- oder Längsspalt ausgebildet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schacht Abgaskanäle angeschlossen sind, die in ihrem Verlauf die Außenwand der ersten Kammer umgeben.
8. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Vorbehandlung der Abfälle durch Trocknen und Entgasen bestimmte erste Kammer als gegenüber der Waagerechten geneigt liegende Drehtrommel (2) mit einem gas- . dichten Schleusensystem (1) am Beschickungsende ausgebildet ist, deren anderes Ende an dem oberen Teil des die Vergasungskammer (6a) bildenden Schachtes mündet, so daß das der Wärmebehandlung unterworfene Gut nach dem Ausschleusen aus der Drehtrommel (2) in den Ofenschacht gelangt.
9. Einrichtung nach Anspruch 8 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ende der Drehtrommel (2) und dem Schacht (4) eine den oberen Teil des Schachtes übergreifende, mittels einer oder mehrerer gasdichter Schleusen (13, 14) nach außen abschließende Zwischenwand (15) vorgesehen ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des Schachtes (4) ganz oder zum Teil durch ein Rüttelsieb (16) abgedeckt ist und daß auf der der Einmündung der Drehtrommel (2) in den oberen Teil des Schachtes (4) gegenüberliegenden Seite ein mit seiner unteren Fläche in Höhe des Rüttelsiebes (16) einmündender, mittels gasdichter Schleuse (14) abschließbarer Schacht (17) zum Ausschleusen nicht brennbaren Gutes vorgesehen ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Ascheaustrages (12) eine Verschlußklappe (10) vorgesehen ist.
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