Verfahren und Vorrichtung zur Aufarbeitung von Abprodukten und Abfallstoffen Process and device for processing waste products and waste materials
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der Papierindustrie, der Abfallwirtschaft und des Maschinenbaus und betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufarbeitung von Abprodukten und Abfallstoffen, insbesondere von Abfallstoffen, die in der Papierindustrie anfallen und einer möglichst umfassenden Verwertung zugeführt werden sollen.The invention relates to the fields of the paper industry, waste management and mechanical engineering and relates to a method and an apparatus for processing waste products and waste materials, in particular waste materials that occur in the paper industry and are to be used as widely as possible.
Stand der TechnikState of the art
Bei der Verarbeitung von Altpapier im Recyclingprozeß verbleiben nach dem Aufschlämmen der mechanisch arbeitenden Entschlämmung Reststoffe. Diese Reststoffe können in unterschiedlicher Menge, Konzentration und Art verklumptes Papier, Pappreste, Plaststücke, Holzrückstände, Metallteile und anderes mehr enthalten. Die Gesamtheit dieser Reststoffe werden als Spuckstoffe bezeichnet. Diese Spuckstoffe werden nach dem Austritt aus dem Schlämmprozeß und gegebenenfalls nach einer Zwischenlagerung, bei der eine gravimetrische Entwässerung stattfinden kann, im allgemeinen auf einer Sondermülldeponie gelagert.When processing waste paper in the recycling process, residues remain after the mechanical sludge has been slurried. These residues can contain clumped paper, cardboard residues, plastic pieces, wood residues, metal parts and more in different amounts, concentrations and types. The entirety of these residues are called rejects. These rejects are generally stored in a hazardous waste landfill after exiting the sludge process and, if necessary, after intermediate storage, during which gravimetric dewatering can take place.
Diese Spuckstoffe enthalten zu diesem Zeitpunkt durchschnittlich 50 % Wasser, welches als Oberflächenwasser und auch als aufgesaugtes Wasser im Papier- und Holzanteil vorkommen kann.At this point in time, these rejects contain an average of 50% water, which can occur as surface water and also as absorbed water in the paper and wood content.
Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt oder beschrieben worden, die die Verwertung und insbesondere thermische Behandlung von Abfällen, Reststoffen und auch Spuckstoffen beinhalten.Various methods and devices have already been known or described which include the recycling and in particular thermal treatment of waste, residues and also rejects.
Nach der DE 41 39 512 A1 ist ein Verfahren zur thermischen Verwertung von Abfallstoffen bekannt. Die Abfallstoffe sind dabei Hausmüll, kunststoffhaltige Industrieabfälle, Farbrückstände, Altreifen, Shredder-Leichtgut der Autoverwertung
oder mit Ölen kontaminierte Abfälle. Nach diesem Verfahren werden diese Abfallstoffe ohne aufwendige Vorbehandlungen einer Kombination von bekannten Verfahrensstufen, wie Pyrolyse, Zerkleinerung, Klassierung, Vergasung und Gasreinigung unterworfen. Dabei soll dieses Verfahren einerseits zur Erzeugung eines sauberen, vielseitig stoffwirtschaftlich und energetisch einsetzbaren Gases dienen und andererseits eluationsfeste, verwertbare oder einfach zu deponierende rein mineralische, feste Rückstände hervorbringen und gleichzeitig toxische Belastungen der Umwelt ausschließen.According to DE 41 39 512 A1, a method for the thermal utilization of waste materials is known. The waste materials are household waste, plastic-containing industrial waste, paint residues, old tires, shredder light goods from car recycling or waste contaminated with oils. According to this process, these waste materials are subjected to a combination of known process steps, such as pyrolysis, comminution, classification, gasification and gas purification, without expensive pretreatments. On the one hand, this process is intended to generate a clean, versatile gas and energy-efficient gas and, on the other hand, to produce purely mineral, solid residues that are resistant to elution, usable or easy to deposit, and at the same time to exclude toxic pollution to the environment.
Weiterhin sind nach der DE 44 41 423 ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, die zur Gewinnung von verwertbarem Gas aus Müll durch Pyrolyse dienen. Bei diesem Verfahren wird der zerkleinerte Müll in eine gasdicht abgeschlossene Pyrolysetrommel eingebracht, in der das Pyrolysegas erzeugt und der Pyrolysereststoff abgetrennt wird. Das Pyrolysegas wird in einem Gaswandler unter Zufuhr von Luft und in Gegenwart eines glühenden Koksbettes zu einem Spaltgas gespalten. Die für die Pyrolyse notwendige Wärme wird durch ein Gas im direktem Kontakt mit dem zu pyrolysierenden Gut übertragen. Ein Teilstrom dieses Gases ist das aus dem Gaswandler austretende Spaltgas.Furthermore, according to DE 44 41 423, a method and a device are known which are used to obtain usable gas from waste by pyrolysis. In this process, the shredded waste is placed in a gas-tight pyrolysis drum, in which the pyrolysis gas is generated and the pyrolysis residue is separated off. The pyrolysis gas is split into a cracked gas in a gas converter with the supply of air and in the presence of a glowing coke bed. The heat required for pyrolysis is transferred by a gas in direct contact with the material to be pyrolyzed. A partial flow of this gas is the cracked gas emerging from the gas converter.
Es ist weiterhin ein Verfahren zur Verwertung eines Ausgangsmaterials nach der DE 43 34 544 bekannt. Bei diesem Verfahren wird das Ausgangsmaterial aus polymerem oder sonstigem Verpackungsmaterial mit oder ohne Inhaltsresten, die verschwelbar oder nicht oder pyrolysierbar oder nicht sind, in einen Reaktionsraum gebracht. In diesem Reaktionsraum werden die verschwelbaren Bestandteile verschwelt und die pyrolysierbaren Bestandteile pyrolysiert, wobei die entstehenden Gase als Energieträger für eine Feuerung benutzt und die Rückstände für eine Weiterbehandlung ausgetragen werden.A method for recycling a starting material according to DE 43 34 544 is also known. In this method, the starting material made of polymeric or other packaging material with or without content residues, which are vaporizable or not or pyrolyzable or not, is brought into a reaction space. In this reaction space, the carbonizable components are carbonized and the pyrolyzable components are pyrolyzed, the resulting gases being used as energy sources for firing and the residues being removed for further treatment.
Nach der DE 42 09 549 ist ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Reststoffen bekannt, z.B. zur Trennung und Verwertung von Metallverbunden mit organischen Anteilen mittels einer Kombination aus Pyrolyse und Vergasung. Gemäß diesem Verfahren werden die Reststoffe mittels einer Pyrolyse bei 300 bis 700 °C in eine Gas- und eine Feststoffphase getrennt und aufgeschlossen. Aus der Feststoffphase werden vorhandene verwertbare Produkte abgetrennt und die
verbleibenden Stoffe werden gemeinsam mit der Gasphase bei Temperaturen > 1300 °C mit einer sauerstoffangereicherten Luft oder Sauerstoff zu Brenngas vergast.According to DE 42 09 549, a process for the thermal treatment of residues is known, for example for the separation and recycling of metal compounds with organic components by means of a combination of pyrolysis and gasification. According to this method, the residues are separated and broken down into a gas and a solid phase by means of pyrolysis at 300 to 700 ° C. Existing usable products are separated from the solid phase and the remaining substances are gasified together with the gas phase at temperatures> 1300 ° C with oxygen-enriched air or oxygen to fuel gas.
Es ist auch nach der DE 36 32 105 ein Verfahren zur Entfernung von spaltbaren Verunreinigungen aus einem Pyrolysegas bekannt. Danach wird das Pyrolysegas, welches bei der Pyrolyse eines Kohlenstoff und/oder Kohlenwasserstoff enthaltenden Materials entstanden ist, zugleich mit einem in einem Plasmagenerator erhitzten Gas einer Reaktionskammer zugeleitet und dort die Verunreinigungen abgespalten, so daß das Gas nun direkt dem Verbraucher zugeführt werden kann.A method for removing fissile impurities from a pyrolysis gas is also known from DE 36 32 105. Thereafter, the pyrolysis gas, which is formed in the pyrolysis of a carbon and / or hydrocarbon-containing material, is simultaneously fed to a reaction chamber with a gas heated in a plasma generator and the impurities are split off there, so that the gas can now be fed directly to the consumer.
Auch bekannt ist nach der DE 38 26 520 A1 ein Verfahren zur Pyrolyse von Klärschlamm in einem außenbeheizten feststehenden Reaktor mit einer innengelagerten Transporteinrichtung, bei der die Pyrolyse als steuerbarer, räumlich und zeitlich getrennter Prozeß in mehreren Stufen der Trocknung, der Aufheizung auf Zersetzungstemperatur, Pyrolyse in mehreren Temperaturbereichen und Verwertung der Pyrolyserückstände als Brennstoff durchgeführt wird.Also known from DE 38 26 520 A1 is a process for the pyrolysis of sewage sludge in an externally heated fixed reactor with an internally mounted transport device, in which the pyrolysis is a controllable, spatially and temporally separate process in several stages of drying, heating to decomposition temperature, pyrolysis is carried out in several temperature ranges and recycling of the pyrolysis residues as fuel.
Die erste Stufe ist dabei die Entwässerung des Klärschlammes, die zweite Stufe die Aufheizung der getrockneten Produkte auf 200 - 250 °C, die dritte Stufe ist die thermische Zersetzung des Klärschlammes zu Pyrolysegasen und einem kohlenstoffhaltigen Rückstand bei 251 bis 700 °C, vorzugsweise bei 300 - 500 °C, und die vierte Stufe ist die Verbrennung der entstehenden Pyrolysegase und der Einsatz des Heißgases zur Beheizung des Reaktors in voneinander getrennten Heizzonen gemäß den Stufen 1, 2 und 3.The first stage is the dewatering of the sewage sludge, the second stage the heating of the dried products to 200 - 250 ° C, the third stage is the thermal decomposition of the sewage sludge to pyrolysis gases and a carbonaceous residue at 251 to 700 ° C, preferably at 300 - 500 ° C, and the fourth stage is the combustion of the pyrolysis gases and the use of hot gas to heat the reactor in separate heating zones according to stages 1, 2 and 3.
Nachteilig bei allen diesen Verfahren ist die Einhaltung von hohen Sicherheitsstandarten, da die eingesetzten Verfahrensstufen, insbesondere die Pyrolyse und die Vergasung, zum Teil unter Luftabschluß und bei hohen Temperaturen durchgeführt werden müssen.
Darstellung der ErfindungA disadvantage of all these processes is compliance with high safety standards, since the process steps used, in particular pyrolysis and gasification, have to be carried out partly in the absence of air and at high temperatures. Presentation of the invention
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer möglichst geringen Umweltbelastung eine möglichst vollständige Aufarbeitung der eingesetzten Abprodukte und Abfallstoffe zu erhalten, bei Einsatz einer Vorrichtung, die einfacher handhabbar und leichter regelbar ist.The object of the invention is to obtain as complete a processing of the waste products and waste materials as possible with the least possible environmental pollution, using a device that is easier to handle and easier to regulate.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird es möglich, Abprodukte und Abfallstoffe umweltfreundlich nahezu vollständig aufzuarbeiten und dabei Energie zu gewinnen, die teilweise für die Aufrechterhaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden kann. Sie kann jedoch auch für andere energieintensive Prozesse verwendet werden.The solution according to the invention makes it possible to almost completely process waste products and waste materials in an environmentally friendly manner and thereby obtain energy which can be used in part to maintain the method according to the invention. However, it can also be used for other energy-intensive processes.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens folgende.The operation of the device according to the invention is as follows using the method according to the invention.
Anfallende Abprodukte und Abfallstoffe aus den verschiedensten Bereichen, beispielsweise aus der Papierindustrie (Spuckstoffe) oder aus der Lederindustrie oder auch Hausmüll oder Sondermüll werden antransportiert. Diese Produkte und Stoffe sind sehr inhomogen, aus den verschiedensten anorganischen und organischen Stoffen zusammengesetzt und oft miteinander verpresst oder komprimiert.Any waste products and waste materials from a wide variety of areas, for example from the paper industry (rejects) or from the leather industry or household or special waste, are transported. These products and substances are very inhomogeneous, composed of a wide variety of inorganic and organic substances and often pressed or compressed together.
Aus diesem Grunde ist die erste erfindungsgemäße Verfahrensstufe und Vorrichtungsbestandteil dafür notwendig diese Produkte und Stoffe zu zerteilen. Dies kann durch an sich bekannte Vorrichtungen in Form von Schreddern, Reißern oder Hächseleinrichtungen erfolgen.For this reason, the first process step and device component according to the invention are necessary for dividing these products and substances. This can be done by devices known per se in the form of shredders, shredders or chaffing devices.
Nach dem Zerteilen der anfallenden Produkte und Stoffe wird erfindungsgemäß eine Selektierung durchgeführt. Diese Selektierung zielt insbesondere auf eine Trennung nach metallischen und nichtmetallischen Stoffen ab. Alle metallischen Stoffe können einer anderen Verwertung zugeführt werden. Vorteilhafterweise erfolgt diese Selektierung mittels eines Magneten für Eisenmetalle und eines Wirbelstromabscheiders für Nichteisenmetalle.
Die so aufbereiteten Abprodukte und Abfallstoffe werden dann erfindungsgemäß entweder einer separaten Vorrichtung zu ihrer Vorwärmung und/oder Trocknung zugeführt oder über eine Vorrichtung an den Behälter herangeführt, in dem die thermische Zersetzung durchgeführt wird.After the resulting products and substances have been divided, a selection is carried out according to the invention. This selection aims in particular at separation according to metallic and non-metallic substances. All metallic substances can be recycled. This selection is advantageously carried out by means of a magnet for ferrous metals and an eddy current separator for non-ferrous metals. The waste products and waste materials thus prepared are then either fed to a separate device for preheating and / or drying them, or are fed to the container via a device in which the thermal decomposition is carried out.
Im ersten Falle erfolgt eine räumlich getrennte Vorwärmung und/oder Trocknung der zerteilten und selektierten Abprodukte und Abfallstoffe in einer separaten Vorrichtung, die vorteilhafterweise ein Vorwärmer ist, der die benötigte Energie aus dem Prozeß erhält und gleichzeitig als Materialpuffer dient. Von dieser Vorrichtung wird dann das vorgewärmte und/oder getrocknete Gut über eine Vorrichtung an den Behälter für die thermische Zersetzung herangeführt.In the first case, the separated and selected waste products and waste materials are preheated and / or dried in a separate device, which is advantageously a preheater that receives the required energy from the process and at the same time serves as a material buffer. From this device the preheated and / or dried material is then brought to the container for the thermal decomposition via a device.
Über eine schleusenartige Zuführung gelangt das zerteilte und selektierte und gegebenenfalls vorgewärmte und/oder getrocknete Gut in den Behälter.The divided and selected and, if necessary, preheated and / or dried material reaches the container via a lock-type feed.
In dem Behälter, der kühlbar ist, befindet sich eine Transportvorrichtung, mit deren Hilfe das eingebrachte Gut in Längsrichtung des Behälters zur Austragsöffnung hin transportiert wird. Eine solche Transporteinrichtung muß die im Inneren des Behälters herrschenden Temperaturen standhalten und dabei voll funktionsfähig sein. Eine solche Transporteinrichtung ist vorteilhafterweise ein Förderband oder ein Schneckenförderer oder eine Zellradschleuse.In the container, which can be cooled, there is a transport device, with the aid of which the introduced goods are transported in the longitudinal direction of the container to the discharge opening. Such a transport device must withstand the temperatures prevailing inside the container and be fully functional. Such a transport device is advantageously a conveyor belt or a screw conveyor or a cellular wheel sluice.
In dem Bereich, in dem das Gut nunmehr eingebracht ist, wird Wärme zugeführt, vorteilhafterweise in Form von bereits heruntergekühlten gasförmigen Zersetzungsprodukten der thermischen Zersetzung aus dem in Richtung der Austragsöffnung hin angeordneten Bereich für die thermische Zersetzung im Behälter. In diesem Bereich wird das eingebrachte Gut auf eine Temperatur von vorteilhafterweise ca. 150 - 200 °C gebracht oder auf dieser Temperatur gehalten. Am Ende dieses Bereiches im Behälter befindet sich eine Trennwand über den gesamten Querschnitt des Behälters mit einer schleusenartigen Öffnung. Im oberen Teil dieses Behälterabschnittes befindet sich eine Vorrichtung zur Abführung der gasförmigen Zersetzungsprodukte, durch die die Gase für die Erwärmung oder Temperaturaufrechterhaltung des eingebrachten Gutes abgeführt werden.
Durch die schleusenartige Öffnung in der Trennwand wird das vorgewärmte Gut in den Bereich des Behalters transportiert, in dem die thermische Zersetzung stattfindetIn the area in which the material is now introduced, heat is supplied, advantageously in the form of already cooled down gaseous decomposition products of the thermal decomposition from the area for thermal decomposition in the container arranged in the direction of the discharge opening. In this area, the introduced goods are brought to a temperature of advantageously approximately 150-200 ° C. or are kept at this temperature. At the end of this area in the container there is a partition across the entire cross section of the container with a lock-like opening. In the upper part of this container section there is a device for removing the gaseous decomposition products through which the gases for heating or maintaining the temperature of the introduced goods are removed. The preheated material is transported through the lock-like opening in the partition into the area of the container in which the thermal decomposition takes place
Beim Anfahren des Prozesses wird in diesem Bereich des Behalters durch Energiezufuhrung ein Art Glutbett von glühenden, thermisch zersetzten Abprodukten und Abfallstoffen erzeugt, welches durch das nachfolgend herantransportierte vorgewärmte Gut immer wieder gespeist wird Dieses Glutbett wird ebenfalls in Richtung auf die Austragsöffnung weitertransportiert und anschließend durch die schleusenartige Austragsöffnung ausgetragen Diese festen Zersetzungsprodukte sind von koksartiger NaturWhen the process is started up, a kind of ember bed of glowing, thermally decomposed waste products and waste materials is generated in this area of the container by means of energy supply, which is fed again and again by the preheated material which is subsequently transported to it.This ember bed is also transported further in the direction of the discharge opening and then through the discharge like discharge opening These solid decomposition products are of a coke-like nature
Die Glut wird in diesem Glutbett durch die nachfolgende Zufuhr von zu zersetzendem Gut und durch die Zufuhrung von Sauerstoff oder Luft aufrechterhalten Unterhalb des Glutbettes befindet sich, vorteiihafterweise über die gesamte Lange des Bereiches für die thermische Zersetzung eine Vorrichtung für die dosierbare Zufuhrung von Luft oder SauerstoffThe embers are maintained in this ember bed by the subsequent supply of material to be decomposed and by the supply of oxygen or air. Below the ember bed there is advantageously a device for the metered supply of air or oxygen over the entire length of the area for the thermal decomposition
Durch die gezielte und dosierte Zufuhrung von Luft oder Sauerstoff in den Bereich der thermischen Zersetzung wird eine steuerbare thermische Zersetzung erreicht, die hinsichtlich ihrer Temperaturfuhrung sehr genau über die Menge an zugefuhrter Luft oder Sauerstoff geregelt werden kann Je mehr Luft oder Sauerstoff zugeführt werden, um so hoher ist die Temperatur im Bereich der thermischen Zersetzung des BehaltersControlled thermal decomposition is achieved through the targeted and metered supply of air or oxygen in the area of thermal decomposition, which can be controlled very precisely with regard to its temperature control via the amount of supplied air or oxygen. The more air or oxygen is supplied, the more so the temperature is higher in the area of thermal decomposition of the container
Die thermische Zersetzung ist erfindungsgemaß ein gesteuerter Prozeß zwischenAccording to the invention, thermal decomposition is a controlled process between
Pyrolyse und Verbrennung des eingebrachten GutesPyrolysis and combustion of the goods brought in
Nach dem Stand der Technik handelt es sich bei der Pyrolyse um einen Prozeß, bei dem in einem Behalter unter Luftabschluß bei Temperaturen um 700 °C Stoffe pyrolysiert werden Dabei erfolgt die Beheizung des Behalters von außenAccording to the prior art, pyrolysis is a process in which substances are pyrolyzed in a container with the exclusion of air at temperatures around 700 ° C. The container is heated from the outside
Im Gegensatz zur Pyrolyse können nach dem Stand der Technik Stoffe prinzipiell auch vergast und/oder verbrannt werdenIn contrast to pyrolysis, substances can in principle also be gasified and / or burned according to the prior art
Erfindungsgemaß erfolgt jedoch keine vollständige Pyrolyse und auch keine vollständige Verbrennung des eingebrachten Gutes da immer nur in
unterstochiometπscher Menge Luft oder Sauerstoff dem Prozeß zugeführt wird und in jedem Fall freier Sauerstoff sich vollständig mit oxidationsfahigen Stoffen verbindet Dieser erfindungsgemaße Prozeß wird als Thermolyse bezeichnet Dadurch ist es möglich, den Prozeß nicht unter absolut gasdichten Bedingungen fuhren zu müssen, was zu einer erheblich kostengünstigeren Vorrichtung fuhrt Auch sind dadurch die Sicherheitsanforderungen nicht mehr so hochAccording to the invention, however, there is no complete pyrolysis and no complete combustion of the introduced material since only in substoichiometric amount of air or oxygen is fed to the process and in any case free oxygen completely combines with substances capable of oxidation. This process according to the invention is referred to as thermolysis. This makes it possible not to have to run the process under absolutely gas-tight conditions, which results in a considerably less expensive device leads the safety requirements are no longer so high
Nach dem Anfahren des Prozesses erfolgt die thermische Zersetzung unter Freisetzung von EnergieAfter starting the process, the thermal decomposition takes place with the release of energy
Im Bereich der thermischen Zersetzung in dem Behalter werden steuerbar Temperaturen bis 900 °C erzeugt und aufrechterhalten Vorteilhafterweise werden Temperaturen zwischen 400 und 800 °C eingestelltIn the area of thermal decomposition in the container, temperatures up to 900 ° C. are controllably generated and maintained. Temperatures between 400 and 800 ° C. are advantageously set
Bei der thermischen Zersetzung entstehen neben den festen Zersetzungsprodukten auch gasformige Diese werden über eine Vorrichtung zur Abfuhrung dieser gasformigen Zersetzungsprodukte aus dem Behalter abgeführt Die bis zu 900 °C heißen gasformigen Zersetzungsprodukte werden über eine Vorrichtung zum Wärmeentzug und/oder Filtern gefuhrt Diese Vorrichtung können vorteilhafterweise ein oder mehrere Wärmetauscher und/oder ein oder mehrere Gaswäscher sein In diesen Vorrichtungen wird den gasformigen Zersetzungsprodukten Wärmeenergie entzogen und ihre Temperatur bis auf vorteilhafterweise ca 200 °C heruntergekühlt Diese gekühlten gasformigen Zersetzungsprodukte können ganz oder teilweise dem Behalter im Bereich der Zufuhrung der zerteilten und selektierten Abprodukte und Abfallstoffe zugeleitet werden oder einer separaten Vorrichtung für die Vorwarmung/Trocknung der zerteilten und selektierten Abprodukte und Abfallstoffe Der verbleibende Rest wird weiter heruntergekühlt und gegebenenfalls gefiltert und dann an die Umwelt abgegeben, vorteilhafterweise über eine weiter Vorrichtung zur Verbrennung dieser gasformigen Zersetzungsprodukte in Form einer FlammeIn the case of thermal decomposition, in addition to the solid decomposition products, gaseous ones are also produced. These are discharged from the container via a device for removing these gaseous decomposition products. The gaseous decomposition products, which are hot up to 900 ° C., are passed through a device for heat removal and / or filtering. This device can advantageously be used or be more than one heat exchanger and / or one or more gas scrubbers In these devices, thermal energy is extracted from the gaseous decomposition products and their temperature is cooled down to advantageously around 200 ° C. These cooled gaseous decomposition products can be wholly or partly the container in the area of the supply of the divided and selected waste products and waste materials are fed or a separate device for preheating / drying the divided and selected waste products and waste materials. The remaining rest is further cooled down and ge optionally filtered and then released to the environment, advantageously via a further device for the combustion of these gaseous decomposition products in the form of a flame
Die festen Zersetzungsprodukte können einer weiteren thermischen Zersetzung zugeführt werden Die weitere thermische Zersetzung erfolgt unter Zugabe von Wasserdampf und/oder vorgewärmter Luft Dabei können ebenfalls gasformige
Zersetzungsprodukte nach ihrer Kühlung und Filterung zum Energieeintrag in den Prozeß verwendet werdenThe solid decomposition products can be fed to a further thermal decomposition. The further thermal decomposition takes place with the addition of water vapor and / or preheated air Decomposition products are used after their cooling and filtering to introduce energy into the process
Im weiteren wird die Erfindung an einem Ausfuhrungsbeispiel naher erläutertThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment
Die erfindungsgemaße Vorrichtung besteht aus Reißwalzen an denen ein Forderband mit einem Magneten anschließt Weiterhin ist ein Trockenturm mit einem Fassungsvermögen von 30 m3 vorhanden und ein pneumatisches Fordersystem zum Trockenturm und vom Trockenturm zum Behalter ein Forderband Ein zylindrischer Behalter mit den Abmaßen Lange 8000 mm, Innendurchmesser 1600 mm weist im oberen linken Bereich eine Schleuse auf, durch die die vorgewärmten Stoffe in den Behalter portionsweise fallen Der Behalter weist weiterhin im linken unteren Teil eine rohrformige Gaszufuhrung auf Nach 5000 mm Lange ist im inneren des Behalters über den gesamten Querschnitt eine Trennwand eingebaut, die im unteren Bereich eine Öffnung mit den Abmaßen 200 x 500 mm aufweist Über die gesamte Lange des Behalters ist im Inneren ein Ruhrwerk mit Transportflugeln mit einer mittig zum Behalter angeordneten Achse angeordnet Dieses Ruhrwerk mit Transportflugeln wird über einen Motor angetrieben, der außerhalb des Behalters angeordnet ist Im oberen Bereich des Behalters vor der Trennwand in Richtung auf die Austragsöffnung hin ist eine rohrformige Gasabzugsoffnung mit Rohrleitungen angeordnetThe device according to the invention consists of tearing rollers to which a conveyor belt with a magnet is connected.A drying tower with a capacity of 30 m 3 is also present and a pneumatic conveyor system to the drying tower and from the drying tower to the container is a conveyor belt.A cylindrical container with the dimensions length 8000 mm, inside diameter 1600 mm has a sluice in the upper left area, through which the preheated substances fall into the container in portions. The container also has a tubular gas supply in the lower left part. After 5000 mm long, a partition is installed inside the container over the entire cross-section. which has an opening in the lower area with the dimensions 200 x 500 mm. Inside the entire length of the container there is a Ruhrwerk with transport wings with an axis arranged centrally to the container. This Ruhrwerk with transport wings is driven by a motor that is outside the es container is arranged In the upper area of the container in front of the partition wall in the direction of the discharge opening, a tubular gas discharge opening with pipes is arranged
Unterhalb des Bereiches des Behalters nach der Trennwand ist eine Zufuhrung von Luft und im gleichen Bereich darüber ist ein Brenner angeordnet Die Austragsöffnung ist mit einer Schleuse versehen und fuhrt in einen zylindrischen Behalter zur NachbehandlungA supply of air is located below the area of the container after the partition and a burner is arranged in the same area above it. The discharge opening is provided with a lock and leads into a cylindrical container for post-treatment
Oberhalb des Bereiches des Behalters nacn der Trennwand ist eine Gasabzugsoffnung angeordnet Von dort fuhrt eine Rohrleitung zu zwei Wärmetauschern und weiter zu der Gaszufuhrung im linken unteren Teil des Behalters Vom linken oberen Teil des Behalters fuhrt eine Rohrleitung zu einem Gaswäscher in der ein Lufter eingebaut ist Eine weitere Rohrleitung fuhrt von dem
ersten Wärmetauscher zu der Vorrichtung für die Zuführung von Luft und eine Rohrleitung führt von dem zweiten Wärmetauscher zum Trockenturm.A gas extraction opening is arranged above the area of the container after the partition. From there, a pipeline leads to two heat exchangers and on to the gas supply in the lower left part of the container. From the upper left part of the container, a pipeline leads to a gas scrubber in which an air vent is installed further pipeline leads from that first heat exchanger to the device for supplying air and a pipeline leads from the second heat exchanger to the drying tower.
Eingesetzt werden Abprodukte und Abfallstoffe aus der Papierindustrie, die folgendeWaste products and waste materials from the paper industry are used, the following
Zusammensetzung aufweisen.Have composition.
Papier- und Pappreste, klumpig, 1.0 bis 3,0 cm Kantenlänge,Paper and cardboard remains, lumpy, 1.0 to 3.0 cm edge length,
Holzstücke, mechanisch aufgebrochen, teilweise fasrige Oberfläche, 0,5 bis 5 cmPieces of wood, mechanically broken open, partly fibrous surface, 0.5 to 5 cm
Kantenlänge,Edge length,
PE-Folie und Kunststoffreste, teilweise in Klumpen, bis 10 cm2,PE film and plastic residues, sometimes in lumps, up to 10 cm 2 ,
Gummistücken, als Streifen und Schnüre, verwickelt, 0,5 bis 3,0 cm,Pieces of rubber, as strips and cords, tangled, 0.5 to 3.0 cm,
Textilreste, zerfasert als Stücke, 1 cm2 bis 5 cm2,Textile remnants, shredded as pieces, 1 cm 2 to 5 cm 2 ,
Eisenmetall, als Drahtstücken, Blechstreifen und in zerkleinerter Form geschreddert,Ferrous metal, as pieces of wire, sheet metal strips and shredded in shredded form,
0,5 bis 3 mm Kantenlänge bzw. Durchmesser,0.5 to 3 mm edge length or diameter,
Alufolie, als Stücke oder zerknüllt bis 2cm Knülldurchmesser,Aluminum foil, as pieces or crumpled up to 2cm ball diameter,
Weißblech, Getränkedosen, zerdrückt.Tinplate, beverage cans, crushed.
Das Rohgewicht dieser Produkte und Stoffe beträgt ca. 0,35 kg/dm3.The gross weight of these products and fabrics is approx. 0.35 kg / dm 3 .
Der Wassergehalt beträgt ca. 40 %.The water content is approximately 40%.
Diese Produkte und Stoffe werden mit Reißwalzen zerteilt. Der Durchsatz beträgt 5 t/h. Anschließend wird das zerteilte Gut mit einem Magneten bearbeitet und die selektierten Metallteile entfernt. Danach wird das Gut über ein pneumatisches Fördersystem in einen Trockenturm transportiert, in dem es auf ca. 80 °C erwärmt und das Wasser entzogen wird. Die Verweilzeit im Trockenturm beträgt ca. 1 ,5 h.These products and fabrics are cut with tear rollers. The throughput is 5 t / h. The cut goods are then processed with a magnet and the selected metal parts removed. The goods are then transported to a drying tower by means of a pneumatic conveyor system, in which they are heated to approx. 80 ° C and the water is extracted. The residence time in the drying tower is approximately 1.5 hours.
Danach wird das getrocknete Gut über Förderbänder und die Schleuse im linken oberen Teil des Behälters kontinuierlich portionsweise in den Behälter gefördert. Im dem Behälter wird das Gut mit dem Rührwerk in Richtung der Austragsöffnung hin mit einer Drehzahl von 5 - 7 U/min befördert. Dabei wird die restliche Feuchtigkeit entzogen. Das Gut gelangt dann an die Trennwand und wird durch die schleusenartige Öffnung in der Trennwand in den Bereich der thermischen Zersetzung transportiert. In diesem Bereich ist nach dem Anfahren des Prozesses ein Glutbett vorhanden, daß durch das nachgeförderte Gut gespeist wird und die Glut durch die zugeführte erwärmte Luft (3,2 m3/h) aufrechterhalten wird. Das eingebrachte Gut wird thermisch zersetzt und die festen Zersetzungsprodukte in
Form von 95 - 98 % kristallinem Kohlenstoff dem sogenannten Pyrolysekoks werden aus der Austragsöffnung ausgetragen und einer weiteren thermischen Zersetzung zugeführtThe dried goods are then continuously conveyed into the container in portions via conveyor belts and the lock in the upper left part of the container. In the container, the material is conveyed with the agitator in the direction of the discharge opening at a speed of 5 - 7 rpm. The remaining moisture is removed. The material then reaches the partition and is transported through the lock-like opening in the partition into the area of thermal decomposition. In this area, after starting the process, there is a bed of embers that is fed by the material that is conveyed in and that the embers are maintained by the heated air supplied (3.2 m3 / h). The introduced material is thermally decomposed and the solid decomposition products in The form of 95 - 98% crystalline carbon, the so-called pyrolysis coke, is discharged from the discharge opening and subjected to further thermal decomposition
Im Bereich der thermischen Zersetzung herrschen nach dem Anfahren des Prozesses Temperaturen von ca 700 °C Zum Anfahren des Prozesses wird die Temperatur durch einen Stutzbrenner erzeugt Danach wird durch die thermische Zersetzung Energie freigesetzt, die zur Aufrechterhaltung der Temperatur in diesem Bereich verwendet wirdIn the area of thermal decomposition, temperatures of approx. 700 ° C prevail after starting the process. To start the process, the temperature is generated by a nozzle burner. Thereafter, thermal decomposition releases energy that is used to maintain the temperature in this area
Die entstehenden gasformigen Zersetzungsprodukte werden aus dem Behalter über Rohrleitungen zu zwei Wärmetauschern gefuhrt und dort auf eine Temperatur von 200 °C heruntergekühlt Dann wird dieses Gas in den linken Teil des Behalters gefuhrt, wo ihm nochmals Warme entzogen wird es Wasserdampf aufnimmt und beim Durchströmen des eingesetzten Gutes filterahn ch von langkettigen Kohlenwasserstoffen befreit wird Nach dem Austritt aus dem linken Teil des Behalters durchlauft es ein Geblase zur Druckerhohung und von dort wird es in eine Gaswasche geleitet, wo alle unerwünschten Verunreinigungen aus dem Gas entfernt werden Danach wird es zu einer weiteren Nutzung geleitet oder zum Abfackeln Die in den Wärmetauschern erhitzte Luft wird dann teilweise dem Trockenturm der Vorrichtung zur dosierbaren Zufuhrung von Luft und teilweise an die Atmosphäre abgeführt
The resulting gaseous decomposition products are fed from the container via pipes to two heat exchangers and cooled down to a temperature of 200 ° C. This gas is then fed into the left part of the container, where heat is extracted again and it absorbs water vapor and flows through it Good filterahn ch is freed from long-chain hydrocarbons After exiting the left part of the container, it goes through a blower to increase the pressure and from there it is passed into a gas scrubber, where all unwanted contaminants are removed from the gas. Afterwards, it is passed on for further use or for flaring The air heated in the heat exchangers is then partly discharged to the drying tower of the device for the metered supply of air and partly to the atmosphere