NL2015089A

NL2015089A - Rotary kiln and insufflator before.

Info

Publication number: NL2015089A
Application number: NL2015089A
Authority: NL
Inventors: Brueck Gernot
Original assignee: Fuenix Ecogy B V
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2016-04-04
Also published as: NL2015089B1; DE102014109579A1

Description

Korte aanduiding: Draaitrommeloven alsmede inblaasinrichting daarvoorBrief indication: Rotary drum oven and blower device therefor

De uitvinding heeft betrekking op een draaitrommeloven, omvattende ten minste een indirect verwarmbare ovenbehuizing, die draaibaar om een langsas van de oven gehouden is en met een vaststaande ovendeksel aan een uiteinde sluitbaar is, waarbij door een in de vaststaande ovendeksel voorziene doortreedopening een intreedinrichting voor voor te bereiden vaste stoffen loopt, alsmede een aan een tegenover de intreedinrichting gelegen uiteinde gelegen uittreedinrichting. Verder heeft de uitvinding betrekking op een inblaasinrichting voor toepassing in een draaitrommeloven alsmede een werkwijze voor homogene verwarming, in het bijzonder verdamping van, in het bijzonder deeltjeshoudend materiaal in een draaitrommeloven.The invention relates to a rotary drum oven, comprising at least one indirectly heatable oven housing, which is rotatably held about a longitudinal axis of the oven and can be closed at one end by means of a fixed oven lid, an entrance opening provided for in the fixed oven lid solids to be prepared, as well as an exit device located at an end opposite the entry device. The invention furthermore relates to a blower device for use in a rotary drum furnace as well as a method for homogeneous heating, in particular evaporation of, in particular, particulate material in a rotary drum furnace.

Bij de tot nu toe bekende draaitrommelovens wordt materiaal door middel van een in de vaststaande ovendeksel van de draaitrommeloven aanwezige doortreedopening geleid. Het materiaaltransport komt tot stand door middel van een toevoerworm, waarbij de toevoerworm en de doortreedopening thermisch niet van elkaar geïsoleerd zijn. Op basis hiervan verwarmt de toevoerworm door de in de oven tot stand gebrachte infraroodstraling (IR-straling). IR-straling is warmtestraling en wordt door de verwarming van de draaitrommeloven tot stand gebracht. In de verwarmde toevoerworm wordt op overeenkomstige wijze de temperatuur van het aan de oven toe te voeren materiaal eveneens verhoogd. Bij materialen die biogene massa's omvatten, is deze verwarming meestal niet kritiek, aangezien deze materialen bij dergelijke in de toevoerworm tot stand gebrachte temperaturen niet van aggregatietoestand veranderen. Draaitrommelovens worden ook voor de verwarming, in het bijzonder verdamping van kunststoffen, in het bijzonder van thermoplasten, gebruikt. Veel thermoplasten hebben smelttemperaturen die reeds binnen een toevoerworm in de draaitrommeloven bereikt worden, zodat dergelijke materialen in de toevoerworm smelten en een massa met een verhoogde viscositeit verkrijgen. Massa’s met hoge viscositeiten zijn traagvloeiend en kunnen de toevoerworm of zich hieraan aansluitende uittreedopeningen verkleven. Dit heeft tot gevolg dat de massa een blokkade in de toevoerworm vormt en de hoeveelheid van het aan de oven toegevoerde materiaal verkleint. Een verder nadeel bij de bewerking van stroperige massa’s is daarin gelegen dat deze met een relatief kleine snelheid getransporteerd worden. Verder kleeft een stroperige massa en wel zodanig dat ze moeilijk portioneerbaar is. In het algemeen komt een effectieve verwarming van een massa tot stand door een homogene, dat wil zeggen overal gelijke, verwarming. Praktisch zijn hierbij in deze samenhang in hoofdzaak massa’s met een zo groot mogelijk totaaloppervlak. Als totaaloppervlak van een massa wordt de som van alle in de massa gehouden (deeltjes-)oppervlakken beschouwd. Bij een massa met een relatief klein totaaloppervlak worden deelgebieden van de massa verwarmd, zodat de totale tijd voor de verwarming van de massa op een gewenste temperatuur groter wordt. Verder kan de verwarming van massa’s met een kleiner totaaloppervlak tot hoge temperatuurschommelingen binnen in de massa leiden. Voor de verwerking is het vaak echter gewenst dat de materialen een homogene temperatuurverdeling omvatten, zodat uit deze materialen producten op betrouwbare wijze met een gelijkblijvende goedheid vervaardigbaar zijn.In the rotary kilns known hitherto, material is guided by means of a passage opening present in the fixed oven cover of the rotary kiln oven. The material transport is effected by means of a supply worm, the supply worm and the passage opening being thermally insulated from each other. On this basis, the supply worm heats by the infrared radiation (IR radiation) produced in the oven. IR radiation is heat radiation and is produced by heating the rotary kiln. In the heated feed worm, the temperature of the material to be supplied to the furnace is likewise raised. For materials comprising biogenic masses, this heating is usually not critical, since these materials do not change their state of aggregation at such temperatures created in the feed worm. Rotary kilns are also used for heating, in particular evaporation of plastics, in particular of thermoplastics. Many thermoplastics have melting temperatures that are already reached within a feedworm in the rotary drum oven, so that such materials melt in the feedworm and obtain a mass with an increased viscosity. Masses with high viscosities are slow-flowing and can stick to the supply worm or adjoining outlet openings. This has the consequence that the mass forms a blockage in the feed worm and reduces the amount of material supplied to the furnace. A further disadvantage in the processing of viscous masses is that they are transported at a relatively small speed. Furthermore, a syrupy mass adheres in such a way that it is difficult to portion. In general, effective heating of a mass is achieved by a homogeneous, that is to say, the same everywhere. In this context, it is practically practical to use masses with the largest possible total surface area. The total surface area of a mass is considered to be the sum of all (particle) surfaces contained in the mass. With a mass with a relatively small total surface area, partial areas of the mass are heated, so that the total time for heating the mass to a desired temperature becomes larger. Furthermore, the heating of masses with a smaller total area can lead to high temperature fluctuations inside the mass. For processing, however, it is often desirable that the materials comprise a homogeneous temperature distribution, so that products can be reliably manufactured from these materials with a constant goodness.

Een verder nadeel bij de verwarming van materialen met een naar verhouding laag smeltpunt is, dat bij de verwarming van vloeibare materialen een relatief klein ovenwandoppervlak werkzaam is.A further drawback in the heating of materials with a relatively low melting point is that a relatively small furnace wall area is active in the heating of liquid materials.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een draaitrommeloven van de hierboven genoemde soort, een intreedinrichting voor toepassing in een dergelijke draaitrommeloven en een werkwijze te verschaffen, waarmee een in de oven ingevoerd materiaal zo snel mogelijk op homogene wijze en effectief tot op een gewenste temperatuur verwarmd wordt, in het bijzonder verdampt wordt.It is an object of the present invention to provide a rotary drum furnace of the above-mentioned type, an entry device for use in such a rotary drum furnace and a method with which a material introduced into the furnace is homogeneously and effectively brought to a desired speed as quickly as possible. temperature is heated, in particular is evaporated.

Met het oplossen van dit doel voor ogen, voorziet de uitvinding uitgaande van de draaitrommeloven zoals hierboven genoemd, erin dat de intreedinrichting uit een in de ovenbehuizing instekende buisvormige lans met een lansbehuizirig en een binnenste lanskanaal bestaat en dat de lansbehuizing uit een materiaal bestaat, dat een oppervlakte omvat dat IR-straling met ten minste 90%, in het bijzonder ten minste 95% reflecteert, en dat van het binnenste lanskanaal naar buiten door een wand van de lans verlopende, in langsrichting van de lans achter elkaar voorziene uittreedopeningen bezit, alsmede dat de lans buiten de ovenbehuizing door middel van een ondersteuning gelagerd Is. Verder voorziet de uitvinding erin om de lans volgens de onderhavige uitvinding in een draaitrommeloven voor het inblazen van materiaal toe te passen. Overeenkomstig de uitvinding wordt verder een werkwijze verschaft, waarbij een naar de binnenruimte van de oven gerichte binnenwand van de oven van de draaitrommeloven met het uitgeblazen materiaal gelijkmatig voorzien wordt door een inblaasinrichting.In view of solving this object, the invention, starting from the rotary kiln as mentioned above, provides that the entry device consists of a tubular lance inserted into the furnace housing with a lance housing and an inner lance channel and that the lance housing consists of a material which comprises a surface which has IR radiation of at least 90%, in particular at least 95%, and which has exit openings extending from the inner lance channel to the outside through a wall of the lance, which are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the lance, and that the lance is mounted outside the oven housing by means of a support. Furthermore, the invention provides for the use of the lance according to the present invention in a rotary drum furnace for blowing in material. According to the invention, a method is further provided in which an inner wall of the rotary drum oven facing the inner space of the oven with the blown-out material is uniformly provided by a blower device.

In een draaitrommeloven volgens de onderhavige uitvinding wordt een materiaalverwarming in de lans door in de oven tot stand gebrachte IR-straling tegengegaan, zodat het materiaal met een temperatuur onder diens smelt- respectievelijk verdamptemperatuur uit de inblaasinrichting in het binnenste van de oven geleid wordt. Dit verhindert een smelten van het materiaal binnen in de als lans uitgevoerde inblaasinrichting, zodat noch de lans noch diens uittreedopeningen door gesmolten materiaal verkleefd worden. Hierdoor kan de draaitrommeloven met een gelijkblijvend massadebiet bedreven worden, waardoor in ieder geval de frequentie van de onderhoudswerkzaamheden, die eerder nog hoog was ten gevolge van verkleefde draaitrommelovencomponenten, kan worden gereduceerd. Bovendien wordt het voor het verwarmen effectief benutte ovenvolume door de uitvinding vergroot. In het bijzonder zijn toevoerhoeveelheden groter dan 100 kg/h en per m3 ovenvolume haalbaar. Ten opzichte van de conventionele toevoerder kan aldus het 5- tot 10-voudige van het materiaal toegevoerd worden.In a rotary drum furnace according to the present invention, a material heating in the lance is prevented by IR radiation produced in the furnace, so that the material with a temperature below its melting or evaporating temperature is led from the blower device into the interior of the furnace. This prevents the material from melting inside the blower designed as a lance, so that neither the lance nor its exit openings are stuck by molten material. As a result, the rotary kiln oven can be operated with a constant mass flow rate, so that in any case the frequency of the maintenance work, which was previously still high due to adhered rotary kiln components, can be reduced. Moreover, the oven volume effectively used for heating is increased by the invention. In particular, supply quantities greater than 100 kg / h and per m3 of oven volume are achievable. Compared to the conventional feeder, the 5- to 10-fold of the material can thus be supplied.

In een voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding is de lansbehuizing omgeven door een mantelbuis, zodat tussen de lansbehuizing en de mantelbuis een omtrekspleet gevormd is, en zijn de uittreedopeningen door middel van door de omtrekspleet verlopende buisvormige uitsteeksels van de lansbehuizing naar buiten toe gevoerd. De uitsteeksels dienen daartoe, dat het in het binnenste lanskanaal gevoerde materiaal door de omtrekspleet naar de binnenruimte van de oven transporteerbaar is. Verder dienen de buisvormige uitsteeksels voor een doelgerichte buiging van het toegevoerde materiaal naar de binnenwand van de oven. Door de mantelbuis worden afzettingen op het oppervlak van de lans voorkomen en ook de warmteoverdracht door convectie.In an advantageous embodiment of the invention, the lance housing is surrounded by a casing tube, so that a circumferential gap is formed between the lance housing and the casing tube, and the exit openings are led outwards through tubular projections of the lance housing extending through the circumferential gap. The protrusions serve for this purpose that the material fed into the inner lance channel can be transported through the circumference gap to the inner space of the oven. Furthermore, the tubular protrusions serve for a purposeful bending of the material supplied to the inner wall of the oven. Deposits on the surface of the lance are prevented through the casing and also heat transfer through convection.

Voor de uitvinding kan het voordelig zijn wanneer de omtrekspleet doorstroomd is/wordt door een gekoelde gasstroom van een inert gas, dat aan het buiten de ovenbehuizing gelegen uiteinde van de lans in de omtrekspleet inleidbaar is met een blaasinrichting en dat aan het tegenovergelegen uiteinde van de lans door een lansuittreedopening in een binnenruimte van de oven uittreedt. De met een inert gas doorstroombare omtrekspleet dient voor het afvoeren van warmte van het oppervlak van het binnenste lanskanaal en verhindert een oxidatie van het lansoppervlak. Op deze wijze wordt een verwarmen van de lans en van het in het binnenste lanskanaal getransporteerde materiaal verhinderd en wordt de IR-reflecterende eigenschap van het lansoppervlak behouden.For the invention it can be advantageous if the peripheral gap is / is flowed through a cooled gas stream of an inert gas which can be introduced into the peripheral gap at the end of the lance outside the oven housing and which is blown at the opposite end of the lance exits through a lance exit opening into an interior space of the oven. The circumferential gap that can be flowed through with an inert gas serves to dissipate heat from the surface of the inner lance channel and prevents oxidation of the lance surface. In this way heating of the lance and of the material transported in the inner lance channel is prevented and the IR-reflecting property of the lance surface is retained.

In een de uitvinding verbeterende maatregel is het binnenste lanskanaal aan diens buiten de ovenbehuizing gelegen uiteinde verbindbaar of verbonden met een materiaalinblaasinrichting voor het inblazen van deeltjeshoudend materiaal door middel van een inert gas.In a measure improving the invention, the inner lance channel is connectable at its end outside the furnace housing or connected to a material blowing device for blowing in particulate material by means of an inert gas.

Voordelige uitvoeringskenmerken van de uitvinding zijn in de afhankelijke conclusies gehouden en worden aan de hand van de tekening nader toegelicht. Het tonen:Advantageous embodiments of the invention are included in the dependent claims and are further elucidated with reference to the drawing. Showing:

Fig. 1 een langsdoorsnede van een draaitrommeloven volgens de onderhavige uitvinding,FIG. 1 a longitudinal section of a rotary drum oven according to the present invention,

Fig. 2 een vergroot aanzicht uit fig. 1 in het gedeelte van de deksel van de oven.FIG. 2 is an enlarged view of FIG. 1 in the portion of the oven cover.

In de verschillende figuren van de tekening zijn dezelfde delen steeds gekenmerkt met hetzelfde referentiecijfer.In the various figures of the drawing, the same parts are always marked with the same reference numeral.

Bij de aansluitende beschrijving wordt opgemerkt dat de uitvinding niet beperkt is tot de uitvoeringsvoorbeelden en daarbij niet beperkt is tot alle of meerdere kenmerken van de beschreven kenmerkcombinaties. Eerder is elk individueel kenmerk van elk uitvoeringsvoorbeeld ook onafhankelijk van de andere in samenhang daarmee beschreven individuele kenmerken voor zich en ook in combinatie met een of meerdere van de kenmerken van een ander uitvoeringsvoorbeeld onderwerp van de uitvinding.In the subsequent description, it is noted that the invention is not limited to the exemplary embodiments and is thereby not limited to all or more features of the feature combinations described. Rather, each individual feature of each exemplary embodiment is also independent of the other individual features described in conjunction therewith and also in combination with one or more of the features of another exemplary embodiment subject of the invention.

Fig. 1 toont een draaitrommeloven 1 volgens de onderhavige uitvinding, welke ten minste een indirect verwarmbare ovenbehuizing 2 omvat, welke draaibaar om een ovenlangsas X-X gehouden is en een ten minste aan een uiteinde sluitbare vaststaande ovendeksel 3, bij voorkeur een aan beide zijden sluitbare vaststaande ovendeksel 3, bezit. Hierbij verloopt door een in de vaststaande ovendeksel 3 voorziene doortreedopening 4 een intreedinrichting 5 voor te bereiden, en in het bijzonder deeltjeshoudend materiaal, zoals bijvoorbeeld deeltjeshoudende vaste stoffen. Verder is een uittreedinrichting 6 voorzien aan een eindzijde tegenovergelegen aan de intreedinrichting 5. De intreedinrichting 5 omvat een in de ovenbehuizing 2 stekende buisvormige lans 7 met een lansbehuizing 8 en een binnenste lanskanaal 9. Volgens de onderhavige uitvinding bestaat de lansbehuizing 8 uit een materiaal, dat een reflecterend oppervlak omvat dat de IR-straling met ten minste 90%, in het bijzonder 95%, reflecteert.FIG. 1 shows a rotary drum oven 1 according to the present invention, which comprises at least one indirectly heatable oven housing 2, which is rotatably held about a longitudinal oven axis XX and a fixed oven cover 3 that can be closed at least at one end, preferably a fixed oven cover 3 that can be closed on both sides , possession. Hereby, a penetration opening 4 provided in the fixed oven lid 3 proceeds an entry device 5, and in particular particulate material, such as, for example, particulate solids. Furthermore, an exit device 6 is provided on an end side opposite to the entry device 5. The entry device 5 comprises a tubular lance 7 protruding into the furnace housing 2 with a lance housing 8 and an inner lance channel 9. According to the present invention, the lance housing 8 consists of a material, comprising a reflecting surface that reflects the IR radiation by at least 90%, in particular 95%.

In een de uitvinding verbeterend kenmerk bestaat het materiaal van de lansbehuizing uit aluminium, in het bijzonder ongelegeerd, zuiver aluminium. In deze context wordt gedefinieerd, dat zuiver aluminium een zuiverheidsgraad van ten minste 95%, bij voorkeur een zuiverheidsgraad van groter dan 95% of bijzonder bij voorkeur een zuiverheidsgraad tussen 99,0% en 99,9% heeft. In het bijzonder komt ook ultrazuiver aluminium als materiaal van de lansbehuizing in aanmerking, waarbij deze in het bijzonder een zuiverheidsgraad van ten minste 99,99 % voor halffabricaten en 99,99% voor aluminiumblokken omvat. In het bijzonder omvat slechts dat oppervlak van het binnenste lanskanaal 9 aluminium in de vorm van zuiver aluminium of ultrazuiver aluminium. De maatregel van toepassing van aluminium als materiaal voor de lansbehuizing 8 berust op het inzicht, dat ultrazuiver aluminium IR-straling aan diens oppervlak vrijwel volledig reflecteert.In a feature improving the invention, the material of the lance housing consists of aluminum, in particular unalloyed, pure aluminum. In this context, it is defined that pure aluminum has a degree of purity of at least 95%, preferably a degree of purity of greater than 95% or particularly preferably a degree of purity of between 99.0% and 99.9%. Ultra-pure aluminum is also particularly suitable as a material of the lance housing, in which it comprises in particular a degree of purity of at least 99.99% for semi-finished products and 99.99% for aluminum blocks. In particular, only that surface of the inner lance channel 9 comprises aluminum in the form of pure aluminum or ultra-pure aluminum. The measure of the use of aluminum as a material for the lance housing 8 is based on the insight that ultrapure aluminum almost completely reflects IR radiation on its surface.

Volgens de onderhavige uitvinding omvat de lans 7 van het binnenste lanskanaal 9 naar buiten door een wand van de lans 7 verlopende, in langsrichting van de lans 7 achter elkaar voorziene uittreedopeningen 10. Verder is de lans 7 buiten de ovenbehuizing 2 door middel van een ondersteuning 7 gelagerd. In het bijzonder heeft de lans 7 een lengte van 2 m tot 8 m, bij voorkeur een lengte van 4 m bij een ovenlengte van 7 m of analoog bij een andere ovenlengte. De binnenste diameter van het binnenste lanskanaal 9 bedraagt bij voorkeur 5 cm tot 20 cm, in het bijzonder 10 cm. In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding kan het voordelig zijn, wanneer de lans 7 zich tot aan een in de ovenbehuizing 2 aan de uittreedinrichting 6 voorzien ovennabewerkingsgedeelte 11 uitstrekt. In het bijzonder is het bij deze maatregel wenselijk dat, indien mogelijk, de volledige binnenwand van de oven 24 gebruikt wordt voor verwarming en in het bijzonder voor verdamping van in de oven 1 ingeblazen materiaal. In een mogelijke uitvoeringsvorm van de uitvinding neemt de grootte van de uittreedopeningen 10 in de richting naar het binnen in de ovenbehuizing 2 gelegen uiteinde van de lans 7 toe. Deze maatregel vindt basis in dat vanaf de vaststaande ovendeksel 3 tot aan het ovennabewerkingsgedeelte 11 de stuwdruk langs het binnenste lanskanaal 9 kleiner wordt. Hierdoor zou bij gelijkblijvend grote uittreedopeningen 10 langs het binnenste lanskanaal 9 de hoeveelheid van het uitgeblazen materiaal afnemen. Worden de uittreedopeningen 10 van de vaststaande ovendeksel 3 tot aan het ovennabewerkingsgedeelte 11 groter, dan kan de drukval binnen in de lans 7 tegengewerkt worden, en een binnen in de oven 1 gelijkmatige verwarming, in het bijzonder verdamping, van het materiaal tot stand gebracht worden. Een verdere uitvoering van de uitvinding voorziet erin, dat binnen in het binnenste lanskanaal 9, tegenoverliggend aan de uittreedopeningen 10, in het binnenste lanskanaal 9 instekende schuine afbuigvlakken 13 zijn uitgevoerd. Deze schuine afbuigvlakken 13 zorgen voor een ombuiging van de materiaalstroom in de lans 7 naar de bijbehorende tegenovergelegen uittreedopening 10. Doel van de uitvoeringsvorm van de lans 7 is, dat het materiaal zo mogelijk slechts aan de binnenwand van de oven 24 binnen een zo kort mogelijke tijd op een gewenste temperatuur verwarmd wordt. Voor de uitvoeringsvorm van de schuine afbuigvlakken 13 betekent dit, dat deze bij voorkeur zodanig uitgevoerd zijn, dat de uit de uittreedopening 10 uittredende materiaalstroom gericht naar de ovenbinnenwand 24 afgebogen wordt. In het bijzonder zijn de uittreedopeningen 10 zodanig uitgevoerd en zodanig verwijderd van de ovenbinnenwand 24, dat de gemiddelde weglengte tussen de uittreedopening 10 en de ovenbinnenwand 24 kort is, bijvoorbeeld is een afstand van 20 cm tot 50 cm doeltreffend. Op deze wijze kan een verwarming tot aan een materiaalspecifieke smelttemperatuur op de weg naar de ovenbinnenwand 24 tegengewerkt worden. Een mogelijke uitvoeringsvorm van de schuine afbuigvlakken 13 kan zijn dat het naar de doortreedopening 4 gerichte vlak van de schuine afbuigvlakken 13 concaaf is. Verder zouden de schuine afbuigvlakken 13 uitgevoerd kunnen zijn als een conus. In het bijzonder is de lansbehuizing 8 omgeven door een mantelbuis 14, zodat tussen de lansbehuizing 8 en de mantelbuis 14 een omtrekspleet 15 gevormd is en de uittreedopeningen 10 door middel van door de omtrekspleet 15 verlopende buisvormige uitsteeksels 16 van de lansbehuizing 8 naar buiten geleid zijn. Dergelijke buisvormige uitsteeksels 16 dienen ter bevordering van door het binnenste lanskanaal 9 gevoerde materiaal door de omtrekspleet 15 in de ovenbinnenruimte 18. Bovendien zorgen de buisvormige uitsteeksels 16 voor een gerichte afbuiging van de materiaalstroom naar de ovenbinnenwand 24. Voor de uitvinding kan het voordelig zijn, dat tussen de buisvormige uitsteeksels 16 en de deze omgevende mantelbuis 14 een thermische isolatie voorzien is. Bijvoorbeeld kan in de tussenruimte een spleet gevormd zijn. Een mogelijke andere verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding voorziet erin, dat tussen de mantelbuis 14 en de buisvormige uitsteeksels 16 een isolerend materiaal voorzien is, dat bijvoorbeeld keramiek omvat. In het bijzonder bedraagt de breedte van de omtrekspleet 15 tussen 0,5 cm en 5 cm, bij voorkeur tussen 1 cm en 2 cm. De mantelbuis 14 kan van een hittebestendig materiaal gemaakt zijn. De mantelbuis 14 is echter in het bijzonder uit metaal, bij voorkeur staal, vervaardigd. Het beschermt in het bijzonder het binnenste lanskanaal 9 voor stof uit de ovenbinnenruimte 18 en voor stoffen die met het oppervlak van het binnenste lanskanaal 9 chemisch zouden kunnen reageren en/of een laag daarmee vormen. Een verdere uitvoering van de uitvinding voorziet erin, dat de omtrekspleet 15 doorstroomd is/wordt door een gekoelde gasstroom van een inert gas, dat aan het buiten de ovenbehuizing 2 gelegen uiteinde van de lans 7 in de omtrekspleet 15 met een blaasinrichting inleidbaar is en aan het tegenovergelegen uiteinde van de lans 7 uit een lansuittreedopening 17 in een ovenbinnenruimte 18 uittreedt. In het bijzonder is de lans 7 voor diens lansuittreedopening 17 aan diens uiteinde zodanig gebogen, dat ze naar de ovenbinnenwand 24 geheld is. Door deze inerte gasstroming in de omtrekspleet 15 wordt de door de mantelbuis 14 afgestraalde warmte weg getransporteerd en er wordt voorkomen dat het oppervlak van de lans 7 verwarmd wordt doordat heet gas de lans bereikt. Inert gas is voor dit doel bijzonder geschikt, aangezien het niet reageert met het wandmateriaal van de lans 7. Dit is bij uitvoeringsvormen van de lans 7 uit een materiaal, dat aluminium omvat, bijzonder belangrijk, aangezien de vorming van dergelijke lagen, in het bijzonder de vorming van een oxidelaag, op het aluminium geremd kan worden. In het bijzonder voorkomt dit ook dat deeltjes zich kunnen afzetten op het aluminium oppervlak. Langs de lans 7 verwarmt het inerte gas zich van de doortreedopening 4 tot aan de lansuittreedopening 17 door de IR-straling en de overdraging van convectiewarmte. Op doeltreffende wijze is aan de lansuittreedopening 17 een uittreedopening voor het door de omtrekspleet 15 komende inerte gas voorzien. In het bijzonder kan het inerte gas buiten de oven 1 uit droogijs door verdamping tot stand gebracht zijn en uit C02 bestaan. Op voordelige wijze is het binnenste lanskanaal 9 aan diens buiten de ovenbehuizing 2 gelegen uiteinde verbindbaar of verbonden met een materiaalinblaasinrichting voor het inblazen van deeltjeshoudend materiaal door middel van een inert gas. In het bijzonder wordt het mengsel uit deeltjeshoudend materiaal en inert gas, zoals bijvoorbeeld C02 in het binnenste lanskanaal 9 en het inerte gas in de omtrekspleet 15 door middel van een afzuiginrichting aan de lansuittreedopening 17 aangezogen.According to the present invention, the lance 7 of the inner lance channel 9 comprises exit openings 10 extending outwardly through a wall of the lance 7 and provided in the longitudinal direction of the lance 7. Furthermore, the lance 7 is outside the furnace housing 2 by means of a support. 7 bearing. In particular, the lance 7 has a length of 2 m to 8 m, preferably a length of 4 m with a furnace length of 7 m or analogously with a different furnace length. The inner diameter of the inner lance channel 9 is preferably 5 cm to 20 cm, in particular 10 cm. In a further embodiment of the invention it can be advantageous if the lance 7 extends up to an oven post-processing portion 11 provided in the furnace housing 2 on the exit device 6. In particular with this measure it is desirable that, if possible, the entire inner wall of the oven 24 is used for heating and in particular for evaporation of material blown into the oven 1. In a possible embodiment of the invention, the size of the exit openings 10 increases in the direction towards the end of the lance 7 located inside the furnace housing 2. This measure is based on the fact that from the fixed oven lid 3 to the oven after-treatment section 11, the back pressure along the inner lance channel 9 becomes smaller. As a result, if large exit openings 10 remain constant along the inner lance channel 9, the quantity of the blown-out material would decrease. If the outlet openings 10 from the fixed oven lid 3 up to the oven post-processing section 11 become larger, the pressure drop within the lance 7 can be counteracted, and a uniform heating, in particular evaporation, of the material can be effected within the oven 1. . A further embodiment of the invention provides that oblique deflection surfaces 13 projecting into the inner lance channel 9, opposite the exit openings 10, are formed inside the inner lance channel 9. These oblique deflection surfaces 13 cause a bending of the material flow in the lance 7 to the corresponding opposite outlet opening 10. The purpose of the embodiment of the lance 7 is that the material is, if possible, only at the inner wall of the oven 24 within the shortest possible heated to a desired temperature. For the embodiment of the oblique deflection surfaces 13 this means that they are preferably designed in such a way that the flow of material exiting from the exit opening 10 is deflected in a targeted manner towards the oven inner wall 24. In particular, the exit openings 10 are designed and removed from the oven inner wall 24 such that the average path length between the exit opening 10 and the oven inner wall 24 is short, for example, a distance of 20 cm to 50 cm is effective. In this way, heating up to a material-specific melting temperature on the way to the oven inner wall 24 can be counteracted. A possible embodiment of the oblique deflection surfaces 13 may be that the surface of the oblique deflection surfaces 13 facing the passage opening 4 is concave. Furthermore, the oblique deflection surfaces 13 could be designed as a cone. In particular, the lance housing 8 is surrounded by a casing tube 14, so that a circumferential gap 15 is formed between the lance housing 8 and the casing tube 14 and the exit openings 10 are guided outwards by means of tubular projections 16 of the lance housing 8 running through the circumferential gap 15. . Such tubular protrusions 16 serve to promote material fed through the inner lance channel 9 through the peripheral gap 15 in the oven interior space 18. Moreover, the tubular protrusions 16 ensure a directed deflection of the material flow to the oven interior wall 24. For the invention it may be advantageous, that thermal insulation is provided between the tubular projections 16 and the casing tube 14 surrounding this. For example, a gap may be formed in the gap. A possible other further embodiment of the invention provides that an insulating material is provided between the casing tube 14 and the tubular protrusions 16, which comprises, for example, ceramic. In particular, the width of the circumferential gap 15 is between 0.5 cm and 5 cm, preferably between 1 cm and 2 cm. The casing tube 14 can be made of a heat-resistant material. However, the casing tube 14 is in particular made of metal, preferably steel. In particular, it protects the inner lance channel 9 against dust from the oven interior space 18 and against substances that could chemically react and / or form a layer with the surface of the inner lance channel 9. A further embodiment of the invention provides that the circumference gap 15 is / is flowed through a cooled gas stream of an inert gas which can be introduced into the circumference gap 15 at the end of the lance 7 outside the furnace housing 2 and can be fed to a blower the opposite end of the lance 7 exits from a lance exit opening 17 into an oven interior 18. In particular, the lance 7 is bent in front of its lance exit opening 17 at its end such that it is inclined towards the oven inner wall 24. As a result of this inert gas flow in the circumference gap 15, the heat radiated through the casing tube 14 is transported away and the surface of the lance 7 is prevented from heating because the hot gas reaches the lance. Inert gas is particularly suitable for this purpose, since it does not react with the wall material of the lance 7. This is particularly important in embodiments of the lance 7 made of a material comprising aluminum, since the formation of such layers, in particular the formation of an oxide layer can be inhibited on the aluminum. In particular, this also prevents particles from depositing on the aluminum surface. Along the lance 7, the inert gas heats from the passage opening 4 to the lance exit opening 17 by the IR radiation and the transfer of convection heat. Efficiently, an exit opening is provided on the lance exit opening 17 for the inert gas passing through the circumference gap 15. In particular, the inert gas outside the oven 1 can be produced from dry ice by evaporation and consist of CO 2. Advantageously, the inner lance channel 9 can be connected or connected at its end outside the furnace housing 2 to a material blowing device for blowing in particulate material by means of an inert gas. In particular, the mixture of particulate material and inert gas, such as, for example, CO2 in the inner lance channel 9 and the inert gas in the peripheral gap 15, is sucked in at the lance outlet opening 17 by means of a suction device.

Op doeltreffende wijze is de materiaalinblaasinrichting ingericht voor een inblaashoeveelheid van 500 kg/h en 1 m3 ovenvolume. In een de uitvinding verbeterende maatregel is de ovenbehuizing 2 bijvoorbeeld voor een binnenwandtemperatuur van 300 °C tot 1.200 °C, in het bijzonder voor een binnenwandtemperatuur van 600 °C tot 1.000 °C ingericht. Bij voorkeur wordt voor de verwerking van bijvoorbeeld polyethyleen een binnenwandtemperatuur van ongeveer 600 °C en voor biogene massa’s, zoals bijvoorbeeld gedroogde drijfmest, een binnenwandtemperatuur van 1.000 °C toegepast. Verder is bij voorkeur tussen de ovenbehuizing 2 en de vaststaande ovendeksel 3 een eenzijdig, ringvormig contactvlak 20 gevormd, waarbij in het gedeelte van het ringvormige contactvlak 20 een afdichting van de ovenbehuizing 2 ten opzichte van de vaststaande ovendeksel 3 uitgevoerd kan zijn. Een vergroot aanzicht van het betreffend gebied in de draaitrommeloven 1 is weergegeven in fig. 2. De afdichting van de ovenbehuizing 2 dient in het bijzonder zodanig te zijn uitgevoerd, dat deze ondanks de draaiing van de oven en de in de oven 1 optredende temperaturen aan het contactvlak op betrouwbare wijze afdichtend is. Bovendien is het doeltreffend, wanneer de mantelbuis 14 is afgedicht ten opzichte van de doortreedopening 4. Hierbij wordt een overdracht van de warmte van de binnenwand van de oven 24 naar het binnenste lanskanaal 9 op doeltreffende wijze geremd. In een mogelijke uitvoeringsvorm van de uitvinding is in het ovennabewerkingsgedeelte 11 een meandervormig kanaal 21 voorzien, waarbij de kanaalingang 22 tegenovergelegen is aan de lansuittreedopening 17 en de kanaaluitgang 23 uitmondt in de uittreedinrichting 6. Dit meandervormig kanaal 21 zorgt voor een aansluitend opsplitsen van in dampvormig materiaal gehouden molecuulketens in kortere molecuulketens.The material blow-in device is efficiently arranged for a blow-in amount of 500 kg / h and 1 m3 of oven volume. In a measure improving the invention, the furnace housing 2 is, for example, adapted for an inner wall temperature of 300 ° C to 1,200 ° C, in particular for an inner wall temperature of 600 ° C to 1,000 ° C. Preferably, an inner wall temperature of about 600 ° C is used for the processing of, for example, polyethylene, and an inner wall temperature of 1,000 ° C is used for biogenic masses, such as dried slurry. Furthermore, a one-sided, annular contact surface 20 is preferably formed between the oven housing 2 and the fixed oven cover, wherein a seal of the oven housing 2 with respect to the fixed oven cover 3 can be provided in the portion of the annular contact surface 20. An enlarged view of the relevant area in the rotary drum oven 1 is shown in Fig. 2. The seal of the oven housing 2 must in particular be designed such that, despite the rotation of the oven and the temperatures occurring in the oven 1, it the contact surface is reliably sealing. Moreover, it is effective if the casing tube 14 is sealed with respect to the passage opening 4. Hereby, a transfer of the heat from the inner wall of the oven 24 to the inner lance channel 9 is effectively inhibited. In a possible embodiment of the invention, a meander-shaped channel 21 is provided in the furnace post-processing part 11, wherein the channel entrance 22 is opposite to the lance exit opening 17 and the channel exit 23 opens into the exit device 6. This meander-shaped channel 21 ensures subsequent splitting of vapor-like molecular chains held in material in shorter molecular chains.

In het bijzonder is het in te blazen materiaal een recyclebare kunststof, die bijvoorbeeld uit gebruikte agrarische folies vervaardigd is. Hiertoe worden kunststoffolies geshred en met behulp van droog ijs zodanig breekbaar gemaakt, dat ze moeiteloos in een molen tot deeltjes gemalen kunnen worden.In particular, the material to be blown in is a recyclable plastic made, for example, from used agricultural films. For this purpose plastic foils are shredded and made dry with the aid of dry ice in such a way that they can easily be ground into particles in a mill.

De toegepaste deeltjes omvatten in het bijzonder een kerngrootte van 10 pm tot 10 cm, bij voorkeur van 100 pm tot 200 pm of van 200 mm tot 1 cm. De deeltjes kunnen ook vlokvormig zijn uitgevoerd.The particles used comprise in particular a core size of 10 µm to 10 cm, preferably from 100 µm to 200 µm or from 200 mm to 1 cm. The particles can also be in the form of a flake.

Bij de intrede in het binnenste lanskanaal 9 omvat dergelijk deeltjeshoudend materiaal bijvoorbeeld een gemiddelde temperatuur van -10 °C tot 10 °C, temperatuur van 0 °C. In het bijzonder is de oven ingericht voor een gemiddelde inblaashoeveelheid van 100 kg/h tot 800 kg/h per 1 m3 ovenvolume, in het bijzonder voor een inblaashoeveelheid van 300 kg/h tot 500 kg/h per 1 m3 ovenvolume. De draaitrommeloven 1 omvat in het bijzonder een lengte van 5 m tot 9 m, in het bijzonder een lengte van 7 m. De diameter van de oven ligt in het bijzonder van 50 cm tot 1 m, in het bijzonder bedraagt de binnenste diameter van de oven ongeveer 10% van de lengte van de oven, waarbij deze in dit uitvoeringsvoorbeeld 72 cm bedraagt. In het bijzonder wordt als deeltjeshoudend materiaal bij voorkeur polyethyleen en/of andere alifaten toegepast. De verdamping van het toegevoerde materiaal gebeurt bij voorkeur door contactwarmte aan de binnenwand van de oven 24 en een onmiddellijk hierdoor tot stand gebrachte verwarming. Voor het verdampen van het materiaal is ten minste een oven 1 nodig; in een mogelijke uitvoeringsvorm van de uitvinding kunnen echter ook meerdere ovens 1 met elkaar verbonden zijn. Op deze wijze zouden reeds in de eerste oven 1 gespleten moleculen in een zich aansluitende oven 1 in moleculen met kortere ketens gespleten kunnen worden.Upon entry into the inner lance channel 9, such particulate material comprises, for example, an average temperature of -10 ° C to 10 ° C, temperature of 0 ° C. In particular, the oven is arranged for an average blow-in amount of 100 kg / h to 800 kg / h per 1 m3 of oven volume, in particular for an blow-in quantity of 300 kg / h to 500 kg / h per 1 m3 of oven volume. The rotary kiln 1 comprises in particular a length of 5 m to 9 m, in particular a length of 7 m. The diameter of the oven is in particular from 50 cm to 1 m, in particular the inner diameter of the oven approximately 10% of the length of the oven, this being 72 cm in this exemplary embodiment. In particular, the particle-containing material used is preferably polyethylene and / or other aliphates. The evaporation of the supplied material is preferably effected by contact heat on the inner wall of the oven 24 and a heating effected immediately therethrough. At least one oven 1 is required for vaporizing the material; however, in a possible embodiment of the invention, a plurality of furnaces 1 can also be connected to each other. In this way, molecules split in the first furnace 1 could be split in a connecting furnace 1 into molecules with shorter chains.

Door het verdampen en eventuele verdere splijtingen van de molecuulketens worden als nevenproducten in het bijzonder koolstof en andere vaste stoffen vrijgegeven, die door een afzuiginrichting, die aan het uiteinde van het ovennabewerkingsgedeelte 11 in de ovenbinnenruimte 18 voorzien is, hieruit worden afgevoerd. Om het transport van de vaste stoffen naar de afzuiginrichting te ondersteunen, is de draaitrommeloven 1 zodanig geheld, dat de doortreedopening 4 hoger dan de uittreedinrichting 6 voorzien is. Verder draait de draaitrommeloven 1 bijvoorbeeld met een snelheid van 1 tot 20 omwentelingen per minuut, in het bijzonder met een omwentelingssnelheid van 3 tot 10 omwentelingen per minuut.By evaporation and any further fission of the molecular chains, carbon and other solids are released as by-products, which are discharged therefrom by a suction device which is provided at the end of the furnace after-treatment section 11 in the furnace interior space 18. In order to support the transport of the solids to the extraction device, the rotary drum oven 1 is inclined such that the passage opening 4 is provided higher than the exit device 6. Furthermore, the rotary drum oven 1 rotates, for example, at a speed of 1 to 20 revolutions per minute, in particular at a rotation speed of 3 to 10 revolutions per minute.

De uitvinding is niet beperkt tot de weergegeven en beschreven uitvoeringsvoorbeelden, maar omvat echter ook alle in de zin van de uitvinding gelijkwerkende uitvoeringsvormen. Het wordt uitdrukkelijk benadrukt dat de uitvoeringsvoorbeelden niet beperkt zijn tot alle kenmerken en combinaties, eerder kan elk individueel deelkenmerk ook losgenomen van alle andere deelkenmerken voor zich een uitvindersbetekenis hebben. Verder is de uitvinding tot dusverre ook nog niet beperkt tot de in de bijbehorende onafhankelijke conclusie gedefinieerde kenmerkcombinatie, maar kan echter ook door elke gewenste andere combinatie van bepaalde kenmerken van alle in zijn totaliteit openbare individuele kenmerken gedefinieerd zijn. Dit betekent, dat in principe praktisch elk individueel kenmerk van de respectievelijke onafhankelijke conclusie weglaten of door ten minste een aan andere positie van de aanvraag geopenbaard individueel kenmerk vervangen kan worden. In zoverre zijn de conclusies slechts als een eerste formuleringspoging voor een uitvinding te begrijpen.The invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments, but it also comprises all embodiments that work in the same way within the meaning of the invention. It is expressly emphasized that the exemplary embodiments are not limited to all features and combinations, rather each individual sub-attribute can also have an inventive significance apart from all other sub-attributes. Furthermore, the invention is thus far not limited to the characteristic combination defined in the associated independent claim, but it can, however, also be defined by any desired other combination of certain characteristics of all individual characteristics that are generally public. This means that in principle practically any individual feature of the respective independent claim can be omitted or can be replaced by at least one individual feature disclosed to another position of the application. In this respect the claims can only be understood as a first formulation attempt for an invention.

Claims

A rotary drum oven (1), comprising at least one indirectly heatable oven housing (2), which is rotatably held about a longitudinal axis of the oven and can be closed at one end with at least one fixed oven cover (3), (3) provided with a passage opening (4), an inlet device (5) for preparing solids runs, as well as an outlet device (6) located at an end opposite the inlet device (5), characterized in that the inlet device (5) tubular lance (7) projecting into the furnace housing comprising a lance housing (8) and an inner lance channel (9), and that the lance housing (8) consists of a material comprising a surface which has at least 90% IR radiation, preferably reflects at least 95% and has exit openings (10) extending from the inner lance channel (9) to the outside through a wall of the lance (7) and provided in the longitudinal direction of the lance (7), and that the lance (7) shower the oven housing (2) is supported by means of a support (7a).

Rotary drum oven (1) according to claim 1, characterized in that the material of the lance housing (2) comprises aluminum, in particular with a degree of purity of at least 95.0%.

Rotary drum oven (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the lance (7) extends as far as an oven post-processing part (11) provided in the oven housing (2) for the exit device (6).

Rotary drum oven (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the size of the exit openings (10) increases in the direction of the end of the lance (7) located inside the oven housing (2), in particular that the size of the exit openings is designed such that the supply pressure along the inner lance channel (9) is constant.

Rotary drum furnace (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that oblique deflection surfaces (13) formed into the inner lance channel (9) are formed inside the inner lance channel (9), opposite to the exit openings .

Rotary drum oven (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the lance housing (8) is enclosed by a casing tube (14) such that a circumferential gap between the lance housing (8) and the casing tube (14) (15) is formed, and that the exit openings (10) are led out through tubular projections (16) of the lance housing (8) extending through the peripheral gap (15).

Rotary drum oven (1) according to claim 6, characterized in that the circumferential gap (15) is / is flowed through a cooled gas stream of an inert gas which is fed to the end of the lance (7) located outside the furnace housing (2) is introduced into the peripheral gap (15) with a blower and that a lance exit opening (17) is present at the opposite end of the lance (7).

Rotary drum furnace (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the inner lance channel (9) is connected at its end outside the furnace housing (2) to a material blower for blowing in particulate material by means of of an inert gas.

Rotary drum oven (1) according to claim 8, characterized in that the material blow-in device is arranged for a blow-in amount of 100 kg / h to 800 kg / h per 1 m3 of oven volume, in particular for a blow-in amount of 300 kg / h to 500 kg / h per 1 m3 of oven volume.

Rotary drum oven (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the oven housing (2) is designed for an inner wall temperature of 300 ° C to 1200 ° C, in particular for an inner wall temperature of 600 ° C to 1000 ° C.

Rotary drum oven (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that a one-sided, ring-shaped contact surface (20) is formed between the oven housing (2) and the fixed oven cover (3), wherein in the area of the ring-shaped contact surface (20) a seal of the oven housing (2) with respect to the fixed oven cover (3) is formed.

Rotary drum oven (1) according to one of claims 6 to 11, characterized in that the casing tube (14) is sealed with respect to the passage opening (4).

A rotary drum furnace (1) according to one of claims 7 to 12, characterized in that a meander-shaped channel (21) is formed in an oven after-treatment area (11), a channel entrance (22) opposite the lance exit opening (22) 17), and that a channel output (23) opens into the area of the exit device (6).

A lance (7) for use in a rotary drum oven (1) with the features of the preamble of claim 1, and characterized by the features of claims 1 to 12.

Method for evaporating a particulate material in a rotary drum oven (1) according to one of claims 1 to 13, characterized in that a heated oven inner wall (24) pointing towards the interior of the furnace (18) is uniform with the particulate containing material is provided by means of at least one blower provided with a furnace shaft and on the basis of radiation, convection and by contact on the inner wall of the furnace (24) at a temperature of the inner wall of the furnace (24) from 300 ° C to 1200 ° C evaporated.

Method according to claim 15, characterized in that plastic particles or biogenic mass, preferably slurry, are used as the particulate material.

A method according to claim 15 or 16, characterized in that the temperature of the particulate material in the blower device is kept below a critical temperature at which a change in the state of aggregation of the material takes place.

Method according to one of claims 15 to 17, characterized in that after the evaporation of the particulate material, an after-treatment of the molecules produced is achieved by further splitting.

The method according to any of claims 15 to 18, characterized in that the particulate material is blown in by means of an inert gas.