WO2009018595A1 - Pyrolyseverfahren und pyrolysator - Google Patents

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WO2009018595A1
WO2009018595A1 PCT/AT2008/000279 AT2008000279W WO2009018595A1 WO 2009018595 A1 WO2009018595 A1 WO 2009018595A1 AT 2008000279 W AT2008000279 W AT 2008000279W WO 2009018595 A1 WO2009018595 A1 WO 2009018595A1
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WO
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pressing means
heating
pyrolysis
designed
rollers
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PCT/AT2008/000279
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English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Graf
Franz B. SCHÜGERL
Wolfgang Kromp
Emmerich Seidelberger
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Universität Wien
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with stationary charge
    • C10B47/12—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with stationary charge in which the charge is subjected to mechanical pressures during coking
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/28—Other processes
    • C10B47/32—Other processes in ovens with mechanical conveying means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Definitions

  • the invention relates to a pyrolysis process, in particular the production of oil by the so-called flash pyrolysis, and a pyrolyzer suitable for this purpose.
  • Pyrolysis is generally understood as a thermal cleavage of chemical compounds, whereby high temperatures cause bond breaking within large molecules. Usually this happens under exclusion of oxygen (anaerobic) to prevent the combustion.
  • dehydrating or dehydrating agents are added during the process. Process parameters are, in addition to the temperature, the pressure, the heating time and possibly also the presence of catalysts.
  • the pyrolysis produces a primary pyrolysis gas and almost always solid residues such as coke or coal. Most of the primary pyrolysis gas is converted into an oil by (fractional) condensation. Non-condensable gas components must be disposed of or utilized for the generation of process heat.
  • Flash pyrolysis is often carried out in fluidized bed reactors.
  • a sand bed is heated and swirled up by a fluidizing gas, resulting in liquid-like physical properties with regard to the heat transfer.
  • the input material is then finely ground (particle size in the order of one millimeter) supplied.
  • the energy can be transferred very quickly from the fluidized bed to the input material and thus a prerequisite for the flash pyrolysis can be fulfilled.
  • DE 103 45 842 A1 has disclosed a method based on a rotating heated disk against which biomass is forced under pressure, which very quickly melts and evaporates in this process in accordance with the flash pyrolysis condition.
  • Essential in this method are means for guiding or supplying the biomass to the rotating hot disk.
  • a particularly advantageous embodiment is described in which a revolver drum rotating relative to the heated disk is provided, which serves as a means for guiding the biomass, and conveying means connected to this guiding means, which apply the necessary pressure to the biomass against the hot disk to squeeze.
  • the filling of the guide means by an arrangement for refilling the guide means of biomass is performed by a magazine.
  • this magazine is designed to compress the biomass in order to introduce the compressed biomass into the guide means.
  • a disadvantage of this method is the high mechanical complexity for guiding, conveying and Vorverpressen the biomass, the number of necessary drives and the electrical or electronic effort to control the processes.
  • This process was designed primarily for processing woodchips. It may even be suitable for the utilization of planks (for example whole railway sleepers).
  • the object of the present invention is not primarily the utilization of wood, but the utilization of other organic residues, such as wood. Straw, reed or corncob, for which the method known from DE 103 45 842 A1 is too expensive.
  • Another object of the subject invention is the utilization of areal waste such as e.g. Car tires without preliminary processes, which is not possible with the method known from DE 103 45 842 Al.
  • the subject method Since the main application of the subject invention on the utilization of low energy density entry materials, the subject method must be substantially simplified over that described above, so that an economic representation of much smaller units is possible.
  • the heated disk and the means for guiding and compressing should be replaced by a simpler mechanical unit.
  • the entry material can thus be fed without pressure, since the pressure is generated by the counter-rotating pressing means.
  • the apparatus for carrying out the method comprises means for feeding the material to be pyrolyzed, a pyrolyzer unit comprising at least two counter-rotating pressing means, at least one of which is designed as heating means defining a pyrolysis zone, means for driving at least one of the two pressing means, means for heating the at least one pressing means designed as heating means, means for regulating pressure and means for collecting the pyrolysis products and is characterized in that the two pressing means are designed as intermeshing toothed rollers, that means for supporting the pressing means are provided, which means are designed as pairs of rollers and in that means are provided both for setting a minimum distance and a maximum distance between the two pressing means.
  • the invention can be advantageously designed in the following way: -
  • the exhaust gases of the heating element can be at least partially discharged.
  • An unexhausted part of the exhaust gases can be used as a purge gas.
  • An unexcelled part of the exhaust gases of the heating element can be processed with primary pyrolysis gases.
  • All exhaust gases of the heating element can be discharged and processed separately from primary pyrolysis gases.
  • FIG. 1 is a highly schematic representation of a preferred exemplary embodiment of an inventively designed pyrolysis
  • FIG. 2 is a detailed view of the pyrolyzer unit of the preferred embodiment of FIG. 1,
  • Fig. 6 is a schematic representation of the supply of material for granular material, e.g. Straw, and
  • FIG. 7 shows a schematic representation of the pyrolysis unit with separate exhaust gas and pyrolysis gas zones.
  • FIG. 1 shows an overview of the individual functional groups of a preferred exemplary embodiment of a pyrolyzer according to the subject invention.
  • the subject invention relates to a pyrolyzer 1 and a flash pyrolysis process in which the feedstocks decompose very rapidly, that is, on the order of one to two seconds at a temperature of typically 550 ° C - 650 ° C, to a primary pyrolysis gas and within a similar period of time to be condensed into an oil.
  • the invention can also be used for any other pyrolysis process in which the process parameters deviate from the typical values of flash pyrolysis.
  • the process according to the invention and the device according to the invention are suitable for the pyrolysis of substances in various forms, e.g. liquid, granular, elongated and flat feedstock.
  • the method and apparatus of the invention are suitable for pyrolysis of biomass and organic wastes, e.g. natural or synthetic oligomers, natural or synthetic polymers, lignocellulosic raw materials, rubber, plastics and mixtures of these substances, manure, sludge, in particular sewage sludge, organic residues, industrial wood, timber and car tires.
  • the inventively provided Pyrolysator 1 has a material metering unit 2, which may possibly comprise a reservoir not shown.
  • the material metering unit 2 By means of the material metering unit 2, the actual pyrolyzer unit 3 is fed in a controlled manner with a pyrolysis zone 3 'to the material to be pyrolyzed.
  • rollers 5 of the pyrolysis unit 3 are driven speed controlled.
  • the exhaust gases of this heating element 6 are passed through the second roller 5b in order to make maximum use of the waste gas heat.
  • the resulting in the pyrolysis charcoal is collected in a separate receptacle 7.
  • the primary pyrolysis gases are condensed in a condenser 8.
  • the condensable fractions of the primary pyrolysis gas are collected in an oil collector 9.
  • the non-condensable fractions of the primary pyrolysis gas are sucked off in the preferred embodiment by means of a suction pump 10.
  • the suction power of the pump 10 is controlled, wherein the pressure in the Pyrolysatoriki 3 is the controlled variable, which is measured by means of a pressure sensor 11.
  • the temperature in the pyrolyzer 1 is measured with one or more temperature sensors 12.
  • further temperature sensors 12 can be arranged in the entire pyrolyser 1.
  • the temperature of the non-condensable pyrolysis gas in the cooler 8 measured. All measurements, controls and controls are performed by a control unit 13.
  • a further advantageous embodiment can provide a temperature control by controlling the supply of the input material, which eliminates a control stage and the pyrolyzer 1 can be operated both simpler and more economical.
  • the pyrolysis takes place in principle with the exclusion of air, that is, the two rollers 5 are in the Pyrolysatorika 3 under exclusion of air.
  • the heating of the rollers 5 is effected by a heating element 6 located in the interior of the rollers 5, in which a fuel is burned.
  • the heating element 6 in addition to the fuel and air in stoichiometric ratio must be supplied.
  • the heating element 6 in addition to the fuel and air in stoichiometric ratio must be supplied.
  • the resulting during operation of the heating element 6 exhaust gases can be either at least partially discharged and used in particular instead of an inert gas as a sealing gas as described below, which significantly reduces the use of an inert gas and the associated design and maintenance costs. This is particularly advantageous because any hot gases can be used.
  • FIG. 7 A third possibility for handling the exhaust gases of the heating element 6 is shown in FIG. 7 in a section through the pyrolyzer unit 3.
  • the heating element 6 is arranged in this embodiment in a U-shaped tube 27 which extends through both the interior of the heating roller 5a as well as the transport roller 5b.
  • cooling fins 28 are arranged in order to remove the heat of the heating element 6 in the targeted manner in the area of the rollers 5a, 5b.
  • a combustion chamber of the heating element 6 is thus spatially completely separated from the pyrolysis zone 3 'and thus also the resulting heating and pyrolysis gases.
  • the gas pressure inside the Pyrolysatoraji 3 is held by external means such as the aforementioned barrier or inert gas, on the one hand to prevent the escape of toxic gases, on the other hand, to avoid the ingress of oxygen, which would lead to a burning of the pyrolysis.
  • external means such as the aforementioned barrier or inert gas, on the one hand to prevent the escape of toxic gases, on the other hand, to avoid the ingress of oxygen, which would lead to a burning of the pyrolysis.
  • These means must reduce the resulting from the formation of primary pyrolysis gases pressure and consist of at least one pressure gauge 11 and a device for pressure control. This includes, for example, the induced draft pump 10 for exhausting the pyrolysis gases and a corresponding control unit, which may be part of the control unit 13.
  • means for collecting the pyrolysis products are expediently provided. These are preferably designed so that solids are separated as a result of gravity or by means of cyclones of the liquid or gaseous pyrolysis. Furthermore, a cooler 8 arranged downstream of the pyrolysis unit 3 is provided in which the primary pyrolysis gases may also be fractionally condensed and solids which are still in the primary pyrolysis gas are separated off. The resulting pyrolysis oil is collected in the container 9 and discharged the non-condensable gas components.
  • the pressure control and by suitable design of the Pyrolysatoraji 3 and the container 9 for collecting the condensable pyrolysis must be taken to ensure that the residence time of the primary pyrolysis until further processing to a period of about 0.5 to about 10 seconds, preferably less than 5 seconds, more preferably less than 2 seconds.
  • the residence time is adjusted based on the rotational speed of the pressing means 5.
  • the material entry takes place in the preferred embodiment from above by a suitable material metering unit 2, which regulates the amount of material introduced, but could in principle also be made from any other side as required.
  • the execution of the material metering unit 2 is carried out according to the properties and the shape of the entry material, depending on whether the entry is liquid, granular, oblong or flat, and may be carried out in the form of any other material conveyor.
  • the task of the material metering unit 2 is to supply as much material as possible, as can be processed in the Pyrolysatoraji 3. This quantity is determined by the heat output of the heating element 6 and the melting or gasification heat required per unit of quantity. Another object of the material metering unit 2 is to heat the material supply in the reservoir of the Pyrolysatoraji 3 thermally foreclosed, so that the stockpiled material does not prematurely thermally decompose or even burned in unfavorable cases. Likewise, the material metering unit 2 must ensure maximum gas tightness.
  • raw material for the pyrolysis natural or synthetic oligomers natural or synthetic polymers, lignocellulosic raw materials, rubber, plastic or mixtures of these substances, liquid manure, sludge, especially sewage sludge, organic residues, but also difficult to dispose of materials such as coated, varnished or glazed or in other ways, surface-treated wood-based materials, industrial and construction timber and car tires are used.
  • the pyrolyzer 1 is controlled by the control unit 13.
  • the task of this control unit 13 is to monitor the operating parameters or regulate 2x1.
  • the most important parameters are the temperature of the heating roller 5a, the speed of the heating roller 5a and the transport roller 5b, the distance between the two rollers 5 to each other during the pyrolysis process, the material dosage and the gas pressure.
  • the temperature can be adjusted on the one hand by controlling the energy supply to the heating element 6 (eg gas supply to the gas burner), on the other hand, in a preferred embodiment, the control of the heating can be omitted and the energy supply can be kept constant, but the amount of material supplied via the above-described material metering unit 2 be controlled as a coolant so that the temperature remains constant.
  • the energy supply to the heating element 6 eg gas supply to the gas burner
  • the control of the heating can be omitted and the energy supply can be kept constant, but the amount of material supplied via the above-described material metering unit 2 be controlled as a coolant so that the temperature remains constant.
  • the temperature profile along the Wienwalzenprintes should be controlled in each case so that after the hot zone, the roll surface is cooled by the necessary heat of fusion and is heated again in the course of rotation.
  • the necessary torque is thus obtained by the control to a predetermined speed from the pressure necessary for the pyrolysis.
  • the pressure exerted is thus limited only by the dimensioning of the drive and the mechanical arrangement.
  • the use of the invention is not limited to the conditions of flash pyrolysis.
  • the heating time and according to the above formula the speed can be variably adjusted within wide limits with a certain mechanical dimensioning by the means for control.
  • the maximum possible speed depends only on the dimensioning of the drive 4, that is, the drive power P and the maximum applied torque M:
  • the speed control consists of means for measuring the speed, in the preferred embodiment of a pulse generator, the drive 4 and the control unit 13th
  • the maximum drive torque of the drive 4 must be dimensioned so that the resulting during the drive of the rollers 5 resistive torque can be safely overcome.
  • This moment of resistance depends on the maximum contact pressure to be exerted, the nature of the input material, the roll surface and the roll spacing. By specifying a minimum roll distance of this resistance moment and thus also the contact pressure is limited. For proper operation of the arrangement must therefore be ensured in a suitable manner that a certain minimum distance between the rollers 5 is maintained.
  • spacer rings 23, as can be seen in FIG. 4, are provided for this purpose, but suitably positioned rollers could also be provided.
  • the rollers 5 By crushing the material to be pyrolyzed, on the other hand, the rollers 5 may be forced apart. Therefore, it must be ensured in a suitable manner for a maximum distance between the two rollers 5, so that the entry material in the hot zone between the two rollers 5 is securely melted and gasified. This maximum distance depends only on the type or shape of the entry material.
  • the means for limiting the maximum distance consist in the preferred embodiment of pairs of rollers 22, which must absorb the horizontal forces in the preferred embodiment and will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the position of these roller pairs 22 with respect to the roller position can be made adjustable. However, in the preferred embodiment only the position of that pair of rollers 22 are made adjustable, which receives the lateral forces of the indirectly driven roller 5b.
  • FIG. 2 shows a detailed representation of the pyrolyzer unit 3 of the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1 of a pyrolyzer 1 configured according to the invention.
  • the material is supplied from the metering unit 2.
  • the material passes in the preferred embodiment on a transport roller 5b, but could also be fed directly to the hot zone between the two rollers 5 in elongated or planar entrance materials.
  • the heating roller 5a is driven in the preferred embodiment via a matching gear pair 21, which in turn is driven by the external controlled drive 4.
  • the position of the drive 4 along the calf circumference is arbitrary and determined only by mechanical requirements.
  • the transport roller 5b or both rollers 5 could be driven together. The latter is particularly necessary if the two rollers 5 are not designed as a toothed rollers as in the preferred embodiment.
  • the heating roller 5 a could also be heated in some other way (for example by a heat exchanger or by supplying an externally heated, gaseous heat transfer medium ). If the heating roller 5a is e.g. Indirectly heated by a gaseous heat transfer medium, the surface should be as large as possible in the interior of the heating roller 5a to improve the heat transfer.
  • the transporting roller 5b is also hollow in the preferred embodiment to allow passage of the residual heat accumulating in the heating roller 5a (e.g., in the form of exhaust gases of the heating element 6). Preference is given to the pyrolysis products used for the heating, non-condensable pyrolysis gases or coal.
  • the heating roller 5a is heated by the heating element 6 from the inside to the extent that the desired temperature is established on the surface of the heating roller 5a.
  • the temperature can be up to about 1000 ° C. In special applications, for example for special input materials, it may also be necessary to heat both rolls 5 directly.
  • the rollers 5 are made of a suitable refractory material, e.g. made of a corrosion-resistant steel, ceramic or a sintered material.
  • both rollers 5 are designed as intermeshing, preferably cylindrical, toothed rollers.
  • the roll surface can be structured as desired, for example by Nubs, mandrels or by radially extending grooves.
  • the teeth of the toothed rollers could also be interrupted by radially extending grooves.
  • the rollers 5 can also deviate from a cylindrical shape in order, for example, to adapt to the shape of the additive (eg car tires).
  • the rollers 5 can also be designed so that one roller 5 is convex and the other roller 5 is concave, as shown in highly schematic form in FIG.
  • the rolls can be formed depending on the entry material so that the entry material is well recorded and a dome formation and a Leidenfrost effect can be avoided.
  • One of the two rollers 5 is rotated by suitable drive means 4 in rotation, while the second roller 5 is driven in a preferred embodiment indirectly via the first roller 5 and thereby rotated in the opposite direction.
  • the second roller 5 can be driven by the same drive 4 as the first roller 5 with special requirements or execution of the roller surface, but this is not necessary because the rollers 5 are designed as intermeshing toothed rollers.
  • the drive 4 consists in the preferred embodiment of at least one, rotatably mounted on an axis, to the toothed rollers matching gear 21 which is driven by a variable speed motor.
  • the drive of the rollers 5 can also take place in any other suitable form, for example by a directly engaging on the rollers 5 chain drive.
  • the execution of the rollers 5 as toothed rollers fulfills two functions. First, the material to be picked is well grasped by the transporting roller 5b and transported through the melting or gasification zone between the two rollers 5 in a predetermined period of time determined by the set number of revolutions of the rollers 5. Second, the entry material is squeezed in the melting or gasification zone and thus applied the necessary pressure for pyrolysis.
  • the tooth depth is determined by the nature of the input materials (e.g., grain size).
  • the pyrolyzer unit 3 could also consist of several cascaded pairs of rollers in another embodiment.
  • the above considerations apply analogously to each pair of rollers. This could be necessary in particular if the material to be picked can not be completely melted or gasified in one step due to its thickness (eg car tires).
  • the capacity of the pyrolyzer unit 3 depends primarily on the heat of fusion or gasification provided by the heating element 6 (heating power minus thermal losses due to convection and radiation), but for feedstocks such as straw it may also be limited by other factors, as shown in FIG. 6 shown schematically.
  • rollers 5 may be necessary to clean the rollers 5 by suitable means to ensure a uniform heat transfer to the crop. If solid residues stick to the rollers 5, this could lead to disturbances of the pyrolysis and malfunction of the system.
  • suitable means may for example consist of steel brushes.
  • the two rollers 5 are supported by a plurality of roller pairs 22 which receive the occurring horizontal and vertical forces, the number of roller pairs 22 and their position being determined by mechanical requirements.
  • the pairs of rollers 22 may be arranged arbitrarily over the roll circumference. In the preferred embodiment shown in Fig. 2 take two pairs of rollers 22, the vertical forces, while another two pairs of rollers 22 absorb the horizontal forces. For special requirements (for example with variable setting of the minimum roll spacing), further pairs of rolls 22 could be arranged.
  • the necessary minimum distance between the two rolls is made by spacer rings 23. This is shown schematically in FIG.
  • the roller temperature can be determined by a further temperature sensor 12.
  • the resulting from the pyrolysis charcoal is discharged through an opening 24.
  • Fig. 3 the torque and forces occurring in the preferred embodiment are shown in highly schematic form. Basically, depending on which quadrants (Ql, Q2, Q3) along the calf circumference the position of the drive is selected, different cases are conceivable: 1st drive at the position Ql
  • the heating roller 5a is driven in the specified direction of rotation in the preferred embodiment.
  • Fl and F3 thus press the heating roller 5a and the transport roller 5b against each other and thus support the necessary for the pyrolysis contact pressure.
  • the pair of rollers 22 in position Ql remains almost free of forces.
  • the heating roller 5a is drawn by the drive at the
  • Roller pair 22 at the position Q2 and pushed away from the transport roller 5b.
  • the pairs of rollers 22 result from the high temperature and the consequent impossibility of directing the rollers 5 directly e.g. Store with a ball bearing as ball bearings are not specified for the high temperatures that occur. Therefore, an indirect storage by suitable bearings is necessary.
  • these bearings consist of roll tuples (in the simplest case said pairs of rolls 22) which must accommodate the horizontal and vertical forces (e.g., roll weight) that occur.
  • the surface of the respective roller 5 is of course made round.
  • the introduced entry material is squeezed and thus generates horizontal forces.
  • the crushing of the material entry in conjunction with the temperature of about 600-650 ° C then leads to the pyrolysis of the material.
  • the pressure necessary for the pyrolysis determines the torque to be applied via the drive means 4, 21. It ultimately depends on the material to be processed and the resulting conditions, which drive position is given preference.
  • the heating roller 5 a drives in the preferred embodiment, the transport roller 5 b and is pressed in the assumed direction of rotation by the moment of resistance of the transport roller 5 b upwards (F2). Consequently, even in the cases where the drive is located in position Q2 and Q3, a supporting pair of rollers 22 at the position Ql necessary. F2 is opposite to the roll weight, which leads to a relief of the roller pair 22 at the position Q3 (F7).
  • F2 is opposite to the roll weight, which leads to a relief of the roller pair 22 at the position Q3 (F7).
  • these means consist of the already mentioned spacer rings 23 which are positioned at the roll ends. But it could also be arranged additional pairs of rollers 22 between the rollers 5. Alternatively, it is also possible to change the drive position to Q2 or Q3.
  • the driving gears 21 are not located exactly above the heating roller 5 a, but at an angle ß to the transport roller 5 b.
  • the angle ⁇ is preferably between 0 ° and 90 °, the angle range between 15 ° and 25 ° being particularly preferred.
  • the circumferential force exerted by the drive therefore acts only reduced in the direction of the transport roller 5b.
  • the drive torque acting on the transport roller 5b via the heat roller 5a causes a vertical force F4 with which the transport roller 5b is pressed against the roller pair 22 at the position Q3 '.
  • This vertical force is identical in magnitude to F2, but acts in the opposite direction, ie in the direction of gravity.
  • the roller pair 22 at the position Q3 ' is thus much more heavily loaded than the roller pair 22 at the position Q3.
  • the provision according to the invention for supporting the rollers by pairs of rollers and by the means provided for setting a minimum distance as well as a maximum distance between the two rollers ensures that the distance between the rollers automatically adapts to the thickness of the material to be pyrolyzed.
  • the pressure exerted by the rolls is substantially independent of the thickness of the furnish and its respective structure.
  • the rolling resistance of the rollers and thus the corresponding proportion of the drive due to the inventive concept is independent of thermal expansion occurring.

Abstract

Ein Verfahren zur Pyrolyse eines pyrolysierbaren Materials, insbesondere von Biomasse und organischen Abfallstoffen, wobei das zu pyrolysierende Material einer Pyrolysatoreinheit (3) zugeführt wird, wobei das zu pyrolysierende Material in der Pyrolysatoreinheit (3) in zumindest einer durch zwei gegenlaufende Pressmittel, wobei zumindest eines der Pressmittel als Heizmittel ausgebildet ist, definierten Pyrolysierzone (3') gepresst, erhitzt und pyrolysiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pressmittel als ineinandergreifende Zahnwalzen (5a, 5b) ausgebildet sind, dass Mittel zur Lagerung der Pressmittel vorgesehen sind, welche Mittel als Rollenpaare (22) ausgebildet sind und dass Mittel sowohl zum Einstellen eines Mindestabstandes als auch eines Maximalabstandes zwischen den beiden Pressmitteln vorgesehen sind.

Description

Pyrolyseverfahren und Pyrolysator
Die Erfindung betrifft ein Pyrolyseverfahren, insbesondere die Herstellung von Öl nach der sogenannten Flash-Pyrolyse, und einen hierfür geeigneten Pyrolysator.
Unter Pyrolyse versteht man allgemein eine thermische Spaltung chemischer Verbindungen, wobei durch hohe Temperaturen ein Bindungsbruch innerhalb von großen Molekülen erzwungen wird. Meistens geschieht dies unter Sauerstoffausschluss (anaerob), um die Verbrennung zu verhindern. Gegebenenfalls werden während des Vorgangs Dehydrierungsoder Dehydratisierungsmittel zugesetzt. Prozessparameter sind neben der Temperatur der Druck, die Aufheizzeit und eventuell auch die Anwesenheit von Katalysatoren.
Bei der Pyrolyse entstehen ein primäres Pyrolysegas und fast immer feste Rückstände wie Koks oder Kohle. Das primäre Pyrolysegas wird meist durch (fraktionierte) Kondensation großteils in ein Öl gewandelt. Nicht kondensierbare Gasanteile müssen entsorgt oder für die Erzeugung der Prozesswärme verwertet werden.
Flash-Pyrolyse wird bzw. wurde vielfach in Wirbelschichtreaktoren durchgeführt. Dabei wird ein Sandbett aufgeheizt und durch ein Wirbelgas aufgewirbelt, wodurch sich in Hinblick auf den Wärmeübertrag flüssigkeitsähnliche physikalische Eigenschaften ergeben. In diesem Wirbelbett wird dann der Eintragsstoff fein gemahlen (Korngröße in der Größenordnung von einem Millimeter) zugeführt. Dadurch kann die Energie sehr schnell von der Wirbelschicht auf den Eintragsstoff übertragen werden und somit eine Vorbedingung für die Flash-Pyrolyse erfüllt werden.
Nachteilig ist bei diesem Verfahren, dass der Eintragsstoff unbedingt auf eine sehr kleine Korngröße zerkleinert werden muss und dass das Wirbelgas zyklisch erhitzt und wieder abgekühlt werden muss.
Eine mögliche Abhilfe dafür ist eine ablative Realisierung der Flash-Pyrolyse. Dabei wird z.B. Holz einer sich schnell drehenden, ca. 650°C heißen Scheibe zugeführt, wo es bei ca. 475°C verdampft. Es ergeben sich Aufheizraten von 10000C/s bis 100000C/s (Bridgewater, "Biomass, Pyrolysis, Liquids, Upgrading and Utilisation", Seite 21, 1991). Dieses Prinzip wurde in der Folge in verschiedenen Ausführungen realisiert, die z.B. von Bridgewater und Peacock (siehe Bridgewater und Peacock, Fast pyrolysis process for biomass, in Renewable & Sustainable Energy Reviews 4, 2000, 1- 73) zusammengefasst wurden. Die dort beschriebenen Anlagen sind durchwegs kompliziert und erfordern das Zermahlen des Eintragsgutes, was einen energieaufwendigen Zusatzprozess impliziert.
Basierend auf diesen Erfahrungen wurde in der Offenlegungsschrift DE 103 45 842 Al ein Verfahren vorgestellt, das auf einer rotierenden beheizten Scheibe beruht, gegen die unter Druck Biomasse vorgeschoben wird, die bei diesem Vorgang entsprechend der Bedingung der Flash-Pyrolyse sehr schnell schmilzt und verdampft. Wesentlich bei diesem Verfahren sind Mittel zum Führen bzw. Zuführen der Biomasse zu der rotierenden heißen Scheibe. Als besonders vorteilhaft wird eine Ausführungsform beschrieben, in der eine sich relativ zur beheizten Scheibe drehende Revolvertrommel vorgesehen ist, die als Mittel zum Führen der Biomasse dient, und mit diesem Führungsmittel verbundene Fördermittel, die den notwendigen Druck aufbringen, um die Biomasse gegen die heiße Scheibe zu pressen. An einer festgelegten Stelle erfolgt das Auffüllen der Führungsmittel durch eine Anordnung zum Nachfüllen der Führungsmittel von Biomasse durch ein Magazin. Dieses Magazin ist beispielsweise so ausgelegt, dass es die Biomasse zu komprimieren imstande ist, um die komprimierte Biomasse in die Führungsmittel einzubringen.
Nachteilig an diesem Verfahren ist der hohe mechanische Aufwand zum Führen, Fördern und Vorverpressen der Biomasse, die Anzahl der notwendigen Antriebe und der elektrische bzw. elektronische Aufwand zum Steuern der Abläufe. Konzipiert wurde dieses Verfahren vor allem zur Verarbeitung von Holzhackschnitzeln. Eventuell ist es sogar zur Verwertung von Bohlen (z.B. ganzen Bahnschwellen) geeignet.
Aufgabe der gegenständlichen Erfindung ist jedoch aus wirtschaftlichen Gründen (steigende Holzpreise) nicht primär die Verwertung von Holz, sondern die Verwertung anderer organischer Reststoffe wie z.B. Stroh, Schilf oder Maiskolben, für die das aus der DE 103 45 842 Al bekannte Verfahren zu aufwendig ist.
Ein weiteres Ziel der gegenständlichen Erfindung ist die Verwertung flächiger Abfallstoffe wie z.B. Autoreifen ohne Vorprozesse, was mit dem aus der DE 103 45 842 Al bekannten Verfahren gar nicht möglich ist.
Da der Anwendungsschwerpunkt der gegenständlichen Erfindung auf der Verwertung von Eintragsstoffen mit niedriger Energiedichte liegt, muss das gegenständliche Verfahren gegenüber dem oben beschriebenen wesentlich vereinfacht werden, damit eine wirtschaftliche Darstellung wesentlich kleinerer Einheiten möglich wird. Vorrichtungsseitig soll die beheizte Scheibe und die Mittel zum Führen und Komprimieren durch eine einfachere mechanischen Einheit ersetzt werden.
Vorrichtungen und Verfahren zur Pyrolyse von pyrolysierbarem Material sind auch aus der WO 2006/23662 und der US 6,623,602 bekannt.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst.
Das erfmdungsgemäße Verfahren zur Pyrolyse eines pyrolysierbaren Materials, insbesondere von Biomasse und organischen Abfallstoffen, wobei das zu pyrolysierende Material einer Pyrolysatoreinheit zugeführt wird, zeichnet sich dadurch aus, dass das zu pyrolysierende Material in der Pyrolysatoreinheit in zumindest einer durch zwei gegenlaufende Pressmittel definierten Pyrolysierzone gepresst, erhitzt und pyrolysiert wird, wobei die beiden Pressmittel als ineinandergreifende Zahnwalzen ausgebildet sind, Mittel zur Lagerung der Pressmittel vorgesehen sind, welche Mittel als Rollenpaare ausgebildet sind und dass Mittel sowohl zum Einstellen eines Mindestabstandes als auch eines Maximalabstandes zwischen den beiden Pressmitteln vorgesehen sind.
Das Eintragsmaterial kann somit drucklos zugeführt werden, da die Druckerzeugung durch die gegenlaufenden Pressmittel erfolgt.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst Mittel zum Zuführen des zu pyrolysierenden Materials, eine Pyrolysatoreinheit, welche zumindest zwei gegenlaufende Pressmittel, von denen zumindest eines als Heizmittel ausgebildet ist, umfasst, welche eine Pyrolysierzone definieren, Mittel zum Antreiben zumindest eines der beiden Pressmittel, Mittel zum Beheizen des zumindest einen als Heizmittel ausgebildeten Pressmittels, Mittel zur Druckregelung und Mittel zum Auffangen der Pyrolyseprodukte und ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pressmittel als ineinandergreifende Zahnwalzen ausgebildet sind, dass Mittel zur Lagerung der Pressmittel vorgesehen sind, welche Mittel als Rollenpaare ausgebildet sind und dass Mittel sowohl zum Einstellen eines Mindestabstandes als auch eines Maximalabstandes zwischen den beiden Pressmitteln vorgesehen sind.
Weitere Aspekte und vorteilhafte Verbesserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Zusätzlich kann die Erfindung in folgender Weise vorteilhaft ausgestaltet werden: - Die Abgase des Heizelements können zumindest teilweise ausgeleitet werden.
- Ein nicht ausgeleiteter Teil der Abgase kann als Sperrgas verwendet werden.
- Ein nicht ausgeleiteter Teil der Abgase des Heizelements kann mit primären Pyrolysegasen prozessiert werden.
- Es können sämtliche Abgase des Heizelements ausgeleitet und getrennt von primären Pyrolysegasen prozessiert werden.
Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine stark schematisierte Darstellung eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels einer erfindungsgemäß ausgestalteten Pyrolysevorrichtung,
Fig. 2 eine detaillierte Darstellung der Pyrolysatoreinheit des bevorzugten Ausführungsbeispiels aus Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der in der bevorzugten Ausführungsform auftretenden Drehmomente und Kräfte,
Fig. 4 eine stark schematisierte seitliche Ansicht der Walzen mit daran angeordneten Distanzringen,
Fig. 5 eine stark schematisierte Ansicht von Walzen in konkav-konvexer Form,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Materialzufuhr für körniges Material wie z.B. Stroh, und
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Pyrolysiereinheit mit getrennten Abgas- und Pyrolysegaszonen.
In Fig. 1 ist eine Übersicht der einzelnen Funktionsgruppen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Pyrolysators gemäß der gegenständlichen Erfindung dargestellt. Die gegenständliche Erfindung betrifft einen Pyrolysator 1 und ein Flash-Pyrolyseverfahren, bei dem die Eintragsstoffe sehr schnell, das heißt in der Größenordnung von ein bis zwei Sekunden bei einer Temperatur von typischerweise 550°C - 650°C, zu einem primären Pyrolysegas zersetzt und innerhalb einer ähnlichen Zeitspanne zu einem Öl kondensiert werden. Die Erfindung kann jedoch auch für jeden anderen Pyrolysevorgang verwendet werden, bei dem die Prozessparameter von den typischen Werten der Flash-Pyrolyse abweichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen sich zur Pyrolyse von Eintragsstoffen in verschiedenster Form, z.B. flüssige, körnige, längliche und flächige Eintragsstoffe. Insbesondere eignen sich das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Pyrolyse von Biomasse und organischen Abfallstoffen, z.B. natürliche oder synthetische Oligomere, natürliche oder synthetische Polymere, lignocellulose Rohstoffe, Gummi, Kunststoffe und Gemische dieser Stoffe, Gülle, Schlamm, insbesondere Klärschlämme, organische Reststoffe, Industrieholz, Bauholz und Autoreifen.
Der erfindungsgemäß vorgesehene Pyrolysator 1 weist eine Materialdosiereinheit 2 auf, welche eventuell einen nicht weiter dargestellten Vorratsbehälter umfassen kann. Über die Materialdosiereinheit 2 wird der eigentlichen Pyrolysatoreinheit 3 mit einer Pyrolysierzone 3' das zu pyrolysierende Material geregelt zugeführt. Durch einen externen Antrieb 4 werden Walzen 5 der Pyrolysatoreinheit 3 drehzahlgeregelt angetrieben. In der bevorzugten Ausführungsform wird eine der Walzen 5, welche als Heizwalze 5a ausgeführt ist, durch ein Heizelement 6 beheizt, das mit Pyrolyseprodukten gespeist werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Abgase dieses Heizelementes 6 durch die zweite Walze 5b hindurchgeleitet, um die Abgasabwärme maximal zu nutzen. Die bei der Pyrolyse entstehende Holzkohle wird in einem eigenen Auffangbehälter 7 gesammelt. Die primären Pyrolysegase werden in einem Kühler 8 kondensiert. Die kondensierbaren Anteile des primären Pyrolysegases werden in einem Ölauffangbehälter 9 gesammelt.
Die nicht kondensierbaren Anteile des primären Pyrolysegases werden in der bevorzugten Ausführungsform mit Hilfe einer Saugzugpumpe 10 abgesaugt. Die Saugleistung der Pumpe 10 wird geregelt, wobei der Druck in der Pyrolysatoreinheit 3 die Regelgröße ist, die mit Hilfe eines Druckfühlers 11 gemessen wird. Die Temperatur im Pyrolysator 1 wird mit einem oder mehreren Temperaturfühlern 12 gemessen.
Im gesamten Pyrolysator 1 können je nach Anforderungen weitere Temperaturfühler 12 angeordnet sein. Beispielsweise wird in der dargestellten Anordnung die Temperatur des nichtkondensierbaren Pyrolysegases im Kühler 8 gemessen. Sämtliche Messungen, Steuerungen und Regelungen werden von einer Steuereinheit 13 ausgeführt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kann eine Temperaturregelung durch die Regelung der Zufuhr des Eintragsstoffes vorsehen, wodurch eine Regelstufe entfallen und der Pyrolysator 1 sowohl einfacher als auch ökonomischer betrieben werden kann.
Die Pyrolyse erfolgt grundsätzlich unter Luftabschluss, das heißt, dass sich die beiden Walzen 5 in der Pyrolysatoreinheit 3 unter Luftabschluss befinden. Gleiches gilt, falls die Beheizung der Walzen 5 durch ein im Innenraum der Walzen 5 befindliches Heizelement 6 erfolgt, in dem ein Brennstoff verbrannt wird. Um die Funktion des Heizelements 6 zu gewährleisten, muss somit dem Heizelement 6 neben dem Brennstoff auch Luft in stöchiometrischem Verhältnis zugeführt werden. Somit sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht weiter dargestellte Mittel zur Regelung der Brennstoff- sowie der Luftzufuhr notwendig.
Die beim Betrieb des Heizelements 6 entstehenden Abgase können entweder zumindest teilweise ausgeleitet und insbesondere statt eines Inertgases als Sperrgas wie weiter unten beschrieben verwendet werden, was die Verwendung eines Inertgases und den damit verbundenen Konstruktions- und Wartungsaufwand erheblich senkt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, weil beliebige Heizgase verwendet werden können.
Auch die Prozessierung der Abgase des Heizelements 6 gemeinsam mit Nebenprodukten der Pyrolyse ist möglich, was die Abdichtung der Pyrolysatoreinheit 3 erleichtert. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn ein Heizgas verwendet wird, dessen Verbrennungsprodukte keinen Wasserdampf enthalten, z.B. Kohlenmonoxid (CO).
Eine dritte Möglichkeit, die Abgase des Heizelementes 6 zu handhaben, ist in Fig. 7 in einem Schnitt durch die Pyrolysatoreinheit 3 dargestellt. Das Heizelement 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel in einem U-förmigen Rohr 27 angeordnet, das sowohl durch den Innenraum der Heizwalze 5a wie auch der Transportwalze 5b verläuft. Im Bereich der Walzen 5a und 5b sind Kühlrippen 28 angeordnet, um die Wärme des Heizelementes 6 gezielt im Bereich der Walzen 5a, 5b abzuführen. Ein Brennraum des Heizelements 6 ist folglich von der Pyrolysierzone 3' räumlich komplett getrennt und somit auch die anfallenden Heiz- und Pyrolysegase. Der Gasdruck im Inneren der Pyrolysatoreinheit 3 wird durch geeignete Mittel wie das erwähnte Sperr- oder Inertgas auf Außendruck gehalten, um einerseits das Austreten giftiger Gase zu verhindern, andererseits auch das Eindringen von Sauerstoff zu vermeiden, was zu einem Verbrennen der Pyrolyseprodukte führen würde. Diese Mittel müssen den durch die Entstehung der primären Pyrolysegase entstehenden Überdruck abbauen und bestehen aus zumindest einem Druckmesser 11 und einer Vorrichtung zur Druckregelung. Diese umfasst beispielsweise die Saugzugpumpe 10 zur Absaugung der Pyrolysegase und eine entsprechende Regeleinheit, die Teil der Steuereinheit 13 sein kann.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zweckmäßigerweise Mittel zum Auffangen der Pyrolyseprodukte vorgesehen. Diese sind vorzugsweise so gestaltet, dass Feststoffe infolge der Gravitation oder mittels Zyklonen von den flüssigen oder gasförmigen Pyrolyseprodukten getrennt werden. Des weiteren ist ein der Pyrolysatoreinheit 3 nachgeschalteter Kühler 8 vorgesehen, in dem die primären Pyrolysegase eventuell auch fraktioniert kondensiert werden und Feststoffe, die sich noch im primären Pyrolysegas befinden, abgeschieden werden. Das entstehende Pyrolyseöl wird in dem Behälter 9 aufgefangen und die nicht kondensierbaren Gasanteile ausgeleitet.
Durch die Druckregelung und durch geeignete Konstruktion der Pyrolysatoreinheit 3 und des Behälters 9 zum Auffangen der kondensierbaren Pyrolyseprodukte muss dafür gesorgt werden, dass die Verweilzeit der primären Pyrolyseprodukte bis zur weiteren Aufbereitung auf einen Zeitraum von ca. 0,5 bis ca. 10 Sekunden, vorzugsweise von weniger als 5 Sekunden, besonders bevorzugt von weniger als 2 Sekunden eingestellt ist. Bevorzugt wird die Verweildauer anhand der Rotationsgeschwindigkeit der Pressmittel 5 eingestellt.
Der Materialeintrag erfolgt in der bevorzugten Ausfuhrungsform von oben durch eine geeignete Materialdosiereinheit 2, welche die eingebrachte Materialmenge regelt, könnte jedoch grundsätzlich je nach Anforderung auch von jeder anderen Seite erfolgen. Die Ausführung der Materialdosiereinheit 2 erfolgt entsprechend den Eigenschaften und der Form des Eintragsgutes, je nach dem ob der Eintrag flüssig, körnig, länglich oder flächig ist, und kann im übrigen in Form eines beliebigen Materialförderers ausgeführt sein.
Die Aufgabe der Materialdosiereinheit 2 besteht darin, maximal soviel Material zuzuführen, wie in der Pyrolysatoreinheit 3 verarbeitet werden kann. Diese Menge ist durch die Heizleistung des Heizelements 6 und die pro Mengeneinheit notwendige Schmelz- bzw. Vergasungswärme bestimmt. Eine weitere Aufgabe der Materialdosiereinheit 2 besteht darin, den Materialvorrat im Vorratsbehälter von der Pyrolysatoreinheit 3 thermisch abzuschotten, damit das bevorratete Material nicht vorzeitig thermisch zersetzt oder in ungünstigen Fällen sogar verbrannt wird. Ebenso muss die Materialdosiereinheit 2 maximale Gasdichtigkeit gewährleisten.
Als Rohstoff für die Pyrolyse können natürliche oder synthetische Oligomere, natürliche oder synthetische Polymere, lignocellulosische Rohstoffe, Gummi, Kunststoff oder Gemische dieser Stoffe, Gülle, Schlamm, insbesondere Klärschlamme, organische Reststoffe, aber auch schwer zu entsorgende Stoffe wie beschichtete, lackierte oder lasierte oder in anderer Weise oberflächenbehandelte Holzwerkstoffe, Industrie- und Bauholz sowie Autoreifen verwendet werden.
Der Pyrolysator 1 wird durch die Steuereinheit 13 kontrolliert. Die Aufgabe dieser Steuereinheit 13 besteht darin, die Betriebsparameter zu überwachen bzw. 2x1 regeln. Die wichtigsten Parameter sind die Temperatur der Heizwalze 5a, die Drehzahl der Heizwalze 5a bzw. der Transportwalze 5b, die Distanz der beiden Walzen 5 zueinander während des Pyrolysevorganges, die Materialdosierung und der Gasdruck.
Die Temperatureinstellung kann einerseits durch die Regelung der Energiezufuhr zu dem Heizelement 6 (z.B. Gaszufuhr zum Gasbrenner) erfolgen, andererseits kann in einer bevorzugten Ausführungsform die Regelung der Beheizung entfallen und die Energiezufuhr konstant gehalten werden, dafür aber die über die oben beschriebene Materialdosiereinheit 2 zugeführte Materialmenge als Kühlmittel so geregelt werden, dass die Temperatur konstant bleibt.
Der Temperaturverlauf entlang des Heizwalzenumfanges sollte in jedem Falle so geregelt sein, dass nach der heißen Zone die Walzenoberfläche durch die notwendige Schmelzwärme abgekühlt ist und im Laufe der Drehung wieder entsprechend erhitzt wird.
Das notwendige Drehmoment ergibt sich folglich durch die Regelung auf eine vorgegebene Drehzahl aus dem für die Pyrolysierung notwendigen Druck. Der ausgeübte Druck ist somit nur durch die Dimensionierung des Antriebes und der mechanischen Anordnung begrenzt. Die Drehzahl der Walzen 5 wird so geregelt, dass z.B. nach den Bedingungen der Flash- Pyrolyse die Zeitspanne ΔTfi des Durchtritts des Eintragsmaterials durch die Schmelz- bzw. Vergasungszone (Aufheizzeit) nicht länger als eine bestimmte prozessbestimmte Zeitspanne (z.B. eine Sekunde) dauert. Geht man davon aus, dass hierfür z.B. eine Drehung um einen Winkel α der Walzen 5 notwendig ist, so ergibt sich z.B. für α=6° eine Drehzahl N von einer Umdrehung pro Minute: (1) N = α / (6 * ΔTfl ) [l/min].
Der Einsatz der Erfindung ist jedoch nicht auf die Bedingungen der Flash-Pyrolyse begrenzt. Die Aufheizzeit und nach obiger Formel die Drehzahl kann in weiten Grenzen bei einer bestimmten mechanischen Dimensionierung durch die Mittel zur Regelung variabel eingestellt werden. Die maximal mögliche Drehzahl hängt nur von der Dimensionierung des Antriebs 4, das heißt also der Antriebsleistung P und dem maximal aufzubringenden Drehmoment M ab:
(2) P = (2*π*N/60) * M [W].
Die Drehzahlregelung besteht aus Mitteln zur Messung der Drehzahl, in der bevorzugten Ausführungsform aus einem Impulsgeber, dem Antrieb 4 und der Steuereinheit 13.
Das maximale Antriebsmoment des Antriebes 4 muss so dimensioniert werden, dass das beim Antrieb der Walzen 5 entstehende Widerstandsmoment sicher überwunden werden kann. Dieses Widerstandsmoment hängt von dem auszuübenden maximalen Anpressdruck, der Beschaffenheit des Eingangsmaterials, der Walzenoberfläche und dem Walzenabstand ab. Durch die Vorgabe eines minimalen Walzenabstandes wird dieses Widerstandsmoment und somit auch der Anpressdruck begrenzt. Zur ordnungsgemäßen Funktion der Anordnung muss also in geeigneter Weise dafür gesorgt werden, dass ein bestimmter Minimalabstand zwischen den Walzen 5 aufrecht erhalten wird. In einer bevorzugten Ausführungsform sind hierfür Distanzringe 23, wie aus Fig. 4 ersichtlich, vorgesehen, es könnten jedoch auch geeignet positionierte Rollen vorgesehen sein.
Durch die Quetschung des zu pyrolysierenden Materials werden andererseits die Walzen 5 unter Umständen auseinandergedrückt. Daher muss in geeigneter Weise für einen Maximalabstand zwischen den beiden Walzen 5 gesorgt werden, damit das Eintragsgut in der heißen Zone zwischen den beiden Walzen 5 sicher aufgeschmolzen und vergast wird. Dieser Maximalabstand hängt nur von der Art bzw. Form des Eintragsgutes ab.
Die Mittel zur Begrenzung des Maximalabstandes bestehen in der bevorzugten Ausführungsform aus Rollenpaaren 22, die in der bevorzugten Ausführungsform die Horizontalkräfte aufnehmen müssen und unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 näher beschrieben werden. Die Position dieser Rollenpaare 22 in Bezug zu der Walzenposition kann einstellbar ausgeführt werden. In der bevorzugten Ausführungsform wird jedoch nur die Position jenes Rollenpaares 22 einstellbar ausgeführt werden, das die Querkräfte der indirekt angetriebenen Walze 5b aufnimmt.
Fig. 2 stellt eine detaillierte Darstellung der Pyrolysatoreinheit 3 des in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgestalteten Pyrolysators 1 dar.
Über eine Öffnung 20 wird das Material von der Dosiereinheit 2 zugeführt. Das Material gelangt in der bevorzugten Ausführungsform auf eine Transportwalze 5b, könnte jedoch bei länglichen oder flächigen Eingangsstoffen auch direkt der heißen Zone zwischen den beiden Walzen 5 zugeführt werden. Die Heizwalze 5a wird in der bevorzugten Ausführungsform über ein passendes Zahnradpaar 21 angetrieben, das wiederum durch den externen geregelten Antrieb 4 angetrieben wird. Die Position des Antriebes 4 entlang des Wadenumfanges ist beliebig und nur von mechanischen Anforderungen bestimmt. Prinzipiell könnte auch die Transportwalze 5b oder auch beide Walzen 5 zusammen angetrieben werden. Letzteres ist insbesondere dann notwendig, falls die beiden Walzen 5 nicht wie in der bevorzugten Ausführungsform als Zahnwalzen ausgeführt sind.
Die Heizwalze 5a ist hohl ausgeführt, in ihrem Inneren befindet sich in der bevorzugten Ausführungsform das Heizelement 6. Prinzipiell könnte die Heizwalze 5 a auch auf irgend eine andere Art und Weise beheizt werden (z.B. durch einen Wärmetauscher oder durch Zuführung eines extern beheizten, gasförmigen Wärmeträgers). Wird die Heizwalze 5a z.B. durch einen gasförmigen Wärmeträger indirekt beheizt, so sollte die Oberfläche im Inneren der Heizwalze 5a zur Verbesserung des Wärmeübertrages möglichst groß sein. Die Transportwalze 5b ist in der bevorzugten Ausführungsform ebenfalls hohl, um eine Durchleitung und somit Nutzung der in der Heizwalze 5a anfallenden Restwärme (z.B. in Form von Abgasen des Heizelements 6) zu ermöglichen. Bevorzugt sind die für die Beheizung verwendeten Pyrolyseprodukte, nicht kondensierbare Pyrolysegasen oder Kohle. Die Heizwalze 5a wird durch das Heizelement 6 von innen soweit erhitzt, dass sich an der Oberfläche der Heizwalze 5a die gewünschte Temperatur einstellt. Die Temperatur kann bis ca. 1000°C betragen. Bei speziellen Applikationen, beispielsweise für spezielle Eingangsstoffe, kann es auch notwendig sein, beide Walzen 5 direkt zu beheizen. Die Walzen 5 bestehen aus einem geeigneten hitzebeständigen Material, z.B. aus einem korrosionsfesten Stahl, Keramik oder einem gesinterten Material.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind beide Walzen 5 als ineinandergreifende, bevorzugt zylindrische, Zahnwalzen ausgeführt. In Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Eingangsmaterials kann die Walzenoberfläche aber beliebig strukturiert sein, z.B. durch Noppen, Dorne oder auch durch radial verlaufende Rillen. Die Zähne der Zahnwalzen könnten auch durch radial verlaufende Rillen unterbrochen sein. Die Walzen 5 können auch von einer zylindrischen Form abweichen, um sich z.B. der Form des Eintragstoffes anzupassen (z.B. Autoreifen). Die Walzen 5 können also z.B. auch so ausgeführt werden, dass eine Walze 5 konvex und die andere Walze 5 konkav ausgeführt ist, wie in Fig. 5 stark schematisiert dargestellt.
Die Walzen können in Abhängigkeit vom Eintragsgut so ausgebildet werden, dass das Eintragsgut gut erfasst wird und eine Dombildung sowie ein Leidenfrost-Effekt vermieden werden kann.
Eine der beiden Walzen 5 wird durch geeignete Antriebsmittel 4 in Rotation versetzt, während die zweite Walze 5 in einer bevorzugten Ausführungsform indirekt über die erste Walze 5 angetrieben und dadurch in gegenläufigem Sinne gedreht wird. Die zweite Walze 5 kann durch den gleichen Antrieb 4 wie die erste Walze 5 bei besonderen Anforderungen bzw. Ausführung der Walzenoberfläche angetrieben werden, was jedoch, da die Walzen 5 als ineinandergreifende Zahnwalzen ausgeführt sind, nicht notwendig ist. Der Antrieb 4 besteht in der bevorzugten Ausführungsform aus zumindest einem, auf einer Achse drehbar gelagerten, zu den Zahnwalzen passenden Zahnrad 21, das durch einen in der Drehzahl regelbaren Motor angetrieben wird. Der Antrieb der Walzen 5 kann jedoch auch in jeder anderen geeigneten Form erfolgen, beispielsweise durch einen direkt auf die Walzen 5 eingreifenden Kettentrieb.
Die Ausführung der Walzen 5 als Zahnwalzen erfüllt dabei zwei Funktionen. Erstens wird das Eintragsgut durch die Transportwalze 5b gut erfasst und in einer durch die festgelegte Umdrehungszahl der Walzen 5 vorbestimmte Zeitspanne durch die Schmelz- bzw. Vergasungszone zwischen den beiden Walzen 5 transportiert. Zweitens wird das Eintragsgut in der Schmelz- bzw. Vergasungszone gequetscht und somit der für die Pyrolyse notwendige Druck aufgebracht. Die Zahntiefe ist durch die Art der Eingangsstoffe (z.B. Körnung) bestimmt.
Grundsätzlich könnte die Pyrolysatoreinheit 3 in einer anderen Ausführungsform auch aus mehreren kaskadierten Walzenpaaren bestehen. Für jedes Walzenpaar gelten dann analog die obigen Überlegungen. Dies könnte insbesondere dann notwendig werden, wenn das Eintragsgut bedingt durch seine Dicke nicht in einem Schritt vollständig aufgeschmolzen bzw. vergast werden kann (z.B. Autoreifen). Die Kapazität der Pyrolysatoreinheit 3 hängt primär von der vom Heizelement 6 zur Verfügung gestellten Schmelz- bzw. Vergasungswärme (Heizleistung minus thermische Verluste durch Konvektion und Abstrahlung) ab, jedoch kann sie für Eintragsstoffe wie Stroh auch durch andere Faktoren begrenzt werden, wie in Fig. 6 schematisch dargestellt. Diese Faktoren sind die Zahntiefe, der Querschnitt des Zuführungskanals 25 zwischen der Materialdosiereinheit 2 und der Transportwalze 5b sowie ein Abstand d zwischen dem Zuführungskanal 25 und der Transportwalze 5b. Diese Parameter müssen geeignet optimiert werden, damit sie nicht kapazitätsbegrenzend wirken bzw. ein Rückstau des Eintragsmaterials vermieden werden kann. Ein oberer Gehäuseteil 26 der Pyrolysatoreinheit 3 ist dabei vorteilhafterweise isoliert ausgeführt, um die thermische Entkoppelung der Pyrolysatoreinheit 3 von der Materialdosiereinheit 2 zu verbessern.
In Abhängigkeit vom Eintragsgut kann es notwendig sein, die Walzen 5 durch geeignete Mittel zu reinigen, um einen gleichmäßigen Wärmeübertrag auf das Eintragsgut zu gewährleisten. Falls feste Rückstände an den Walzen 5 haften bleiben, könnte dies zu Störungen der Pyrolyse und zu Fehlfunktionen der Anlage führen. Diese Mittel können beispielsweise aus Stahlbürsten bestehen.
Die beiden Walzen 5 werden durch mehrere Rollenpaare 22 gestützt, die die auftretenden horizontalen und vertikalen Kräfte aufnehmen, wobei die Anzahl der Rollenpaare 22 und deren Position von mechanischen Anforderungen bestimmt werden. Die Rollenpaare 22 können über den Walzenumfang beliebig angeordnet sein. In der in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausfuhrungsform nehmen zwei Rollenpaare 22 die Vertikalkräfte auf, während weitere zwei Rollenpaare 22 die Horizontalkräfte auffangen. Bei besonderen Anforderungen (z.B. bei variabler Einstellung des minimalen Walzenabstandes) könnten noch weitere Rollenpaare 22 angeordnet werden.
In der bevorzugten Ausführungsform wird der notwendige Minimalabstand zwischen den beiden Walzen durch Distanzringe 23 hergestellt. Dies ist in Fig. 4 schematisch dargestellt.
Die Walzentemperatur kann durch einen weiteren Temperatursensor 12 ermittelt werden. Die durch die Pyrolyse anfallende Holzkohle wird über eine Öffnung 24 ausgeleitet.
In Fig. 3 sind stark schematisiert die in der bevorzugten Ausführungsform auftretenden Drehmomente und Kräfte dargestellt. Grundsätzlich sind, je nach dem, in welchen Quadranten (Ql, Q2, Q3) entlang des Wadenumfanges die Position des Antriebes gewählt wird, verschiedene Fälle denkbar: 1. Antrieb an der Position Ql
Durch das Drehmoment Ml des Antriebes wird in der bevorzugten Ausfuhrungsform die Heizwalze 5a in der angegebenen Drehrichtung angetrieben. Dadurch entsteht eine Horizontalkraft Fl, die die Heizwalze 5a gegen die Transportwalze 5b drückt. Gleichgerichtet ist eine durch das Widerstandsmoment M3 des die Heizwalze 5 a tragenden Rollenpaares 22 entstehende Horizontalkraft F3. Fl und F3 drücken somit die Heizwalze 5a und die Transportwalze 5b gegeneinander und unterstützen so den für den Pyrolysevorgang notwendigen Anpressdruck. Das Rollenpaar 22 in Position Ql bleibt dabei annähernd kräftefrei.
2.Antrieb an der Position Q2
In diesem Fall wird die Heizwalze 5a durch den Antrieb bei der eingezeichneten
Drehrichtung nach oben gedrückt.
3. Antrieb an der Position Q3
In diesem Fall wird bei der eingezeichneten Drehrichtung die Heizwalze 5a gegen das
Rollenpaar 22 auf der Position Q2 und von der Transportwalze 5b weggedrückt.
Die Rollenpaare 22 ergeben sich aus der hohen Temperatur und der daraus folgenden Unmöglichkeit, die Walzen 5 direkt z.B. mit einem Kugellager zu lagern, da Kugellager für die auftretenden hohen Temperaturen nicht spezifiziert sind. Deshalb ist eine indirekte Lagerung durch geeignete Lager notwendig. Bevorzugt bestehen diese Lager aus Rollentupeln (im einfachsten Fall die besagten Rollenpaare 22), die die auftretenden Horizontal- und Vertikalkräfte (z.B. das Walzengewicht) aufnehmen müssen. An der Rollenposition ist die Oberfläche der jeweilige Walze 5 naturgemäß rund ausgeführt. Durch die Drehung der Walzen 5 gegeneinander wird das eingebrachte Eintragsgut gequetscht und somit Horizontalkräfte erzeugt. Die Quetschung des Materialeintrags in Verbindung mit der Temperatur von ca. 600 - 650°C führt dann zur Pyrolyse des Materials. Der für die Pyrolyse notwendige Druck bestimmt das über die Antriebsmittel 4, 21 aufzubringende Drehmoment mit. Es hängt letztlich vom zu verarbeitenden Material und den sich daraus ergebenden Bedingungen ab, welcher Antriebsposition der Vorzug gegeben wird.
Die Heizwalze 5 a treibt in der bevorzugten Ausführungsform die Transportwalze 5b an und wird bei der angenommenen Drehrichtung durch das Widerstandsmoment der Transportwalze 5b nach oben gedrückt (F2). Folglich ist auch in den Fällen, wo der Antrieb in Position Q2 und Q3 angeordnet ist, ein unterstützendes Rollenpaar 22 an der Position Ql notwendig. F2 ist dem Walzengewicht entgegengesetzt, was zu einer Entlastung des Rollenpaares 22 an der Position Q3 fuhrt (F7). Wird also die Heizwalze 5a von der Position Ql angetrieben, so ist das Rollenpaar Q2 kräftefrei und das Rollenpaar 22 an der Position Q3 entlastet. Anders ausgedrückt heißt das, dass die thermisch am meisten belasteten Rollenpaare 22 mechanisch entlastet sind.
Zwischen der Heiz- und Transportwalze 5 a, 5b wirkt ein Reibmoment Mr, das durch den für die Pyrolyse notwendigen Anpressdruck verursacht wird. Im Fall 1 (Antrieb an der Position Ql) wird der Anpressdruck und somit das Reibmoment durch den Antrieb verstärkt. Es entsteht dadurch eine positive Rückkopplung, die in ungünstigen Fällen zu mechanischen Blockaden führen kann.
Zur Vermeidung derartiger Blockaden muss zwischen den beiden Walzen durch geeignete Mittel ein Mindestabstand und somit ein maximales Reibmoment sichergestellt werden, der im wesentlichen von dem zu verarbeitenden Material abhängt. In der bevorzugten Ausführungsform bestehen diese Mittel aus den bereits erwähnten Distanzringen 23, die an den Walzenenden positioniert sind. Es könnten aber auch zusätzliche Rollenpaare 22 zwischen den Walzen 5 angeordnet werden. Alternativ ist auch eine Änderung der Antriebsposition nach Q2 oder Q3 möglich.
Eine weitere Möglichkeit, die Gefahr von Blockaden im Falle eines Antriebs auf der Position Ql zu reduzieren, ist Fig. 2 zu entnehmen. Die treibenden Zahnräder 21 sind nicht genau oberhalb der Heizwalze 5 a angeordnet, sondern in einem Winkel ß hin zur Transportwalze 5b. Der Winkel ß beträgt dabei vorzugsweise zwischen 0° und 90°, wobei der Winkelbereich zwischen 15° und 25° besonders bevorzugt ist. Die vom Antrieb ausgeübte Umfangskraft wirkt daher nur vermindert in Richtung der Transportwalze 5b.
Das auf die Transportwalze 5b über die Heizwalze 5a wirkende Antriebsmoment verursacht eine Vertikalkraft F4, mit der die Transportwalze 5b gegen das Rollenpaar 22 auf der Position Q3' gedrückt wird. Diese Vertikalkraft ist betragsmäßig identisch mit F2, wirkt jedoch in die Gegenrichtung, also in Richtung der Schwerkraft. Das Rollenpaar 22 an der Position Q3' ist somit wesentlich stärker belastet als das Rollenpaar 22 an der Position Q3.
Durch die erfindungsgemäße vorgesehene Lagerung der Walzen durch Rollenpaare und durch die vorgesehenen Mittel zum Einstellen eines Mindestabstandes als auch eines Maximalabstandes zwischen den beiden Walzen wird erreicht, dass sich der Abstand der Walzen zueinander automatisch an die Dicke des zu pyrolysierenden Materials anpasst. Damit ist der von den Walzen ausgeübte Druck von der Dicke des Eintragsstoffes und dessen jeweiliger Struktur im wesentlichen unabhängig. Auch ist der Rollwiderstand der Walzen und somit auch der entsprechende Anteil am Antrieb aufgrund des erfindungsgemäßen Konzeptes unabhängig von auftretenden Wärmedehnungen.

Claims

Ansprüche:
1. Verfahren zur Pyrolyse eines pyrolysierbaren Materials, insbesondere von Biomasse und organischen Abfallstoffen, wobei das zu pyrolysierende Material einer Pyrolysatoreinheit (3) zugeführt wird und das zu pyrolysierende Material in der Pyrolysatoreinheit (3) in zumindest einer durch zwei gegenlaufende Pressmittel, wobei zumindest eines der Pressmittel als Heizmittel ausgebildet ist, definierten Pyrolysierzone (3') gepresst, erhitzt und pyrolysiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pressmittel als ineinandergreifende Zahnwalzen (5a, 5b) ausgebildet sind, dass Mittel zur Lagerung der Pressmittel vorgesehen sind, welche Mittel als Rollenpaare (22) ausgebildet sind und dass Mittel sowohl zum Einstellen eines Mindestabstandes als auch eines Maximalabstandes zwischen den beiden Pressmitteln vorgesehen sind.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Heizmittel in Form eines Heizelements (6) zur direkten Beheizung ausgelegt ist.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Heizelement (6) Nebenprodukte der Pyrolyse, insbesondere nicht kondensierbare Gase und Kohle, als Heizstoffe verwertet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur bei konstanter Brennstoffzufuhr zum Heizelement (6) durch die Zufuhrmenge des Eintragsstoffes geregelt wird.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächentemperatur des zumindest einen Heizmittels zwischen 300°C und 1000°C, vorzugsweise zwischen 400°C und 800°C, besonders bevorzugt zwischen 500°C und 700°C, vorteilhaft zwischen 55O0C und 650°C beträgt.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweildauer primärer Pyrolyseprodukte bis zur weiteren Aufbereitung auf einen Zeitraum von ca. 0,5 bis ca. 10 Sekunden, vorzugsweise von weniger als 5 Sekunden, besonders bevorzugt von weniger als 2 Sekunden eingestellt ist.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweildauer anhand der Rotationsgeschwindigkeit der Pressmittel eingestellt wird.
8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Pressmittel unabhängig vom aufzubringendem Drehmoment geregelt wird.
9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich aufgrund der Mittel sowohl zum Einstellen eines Mindestabstandes als auch eines Maximalabstandes zwischen den beiden Pressmitteln der Abstand der Pressmittel zueinander automatisch an die Dicke des zu pyrolysierenden Materials anpasst.
10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich eines der beiden Pressmittel angetrieben wird.
11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Rotation der Pressmittel als auch die Druckausübung auf das zu pyrolisierende Material nur durch einen einzigen Antrieb bewerkstelligt wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorherigen Ansprüche, umfassend
Mittel (2) zum Zufuhren des zu pyrolysierenden Materials,
- Eine Pyrolysatoreinheit (3), welche zumindest zwei gegenlaufende Pressmittel (5, 5a, 5b), von welchen Pressmitteln zumindest eines als Heizmittel ausgebildet ist, umfasst, welche eine Pyrolysierzone (3') definieren,
- Mittel (4, 21) zum Antreiben zumindest eines der beiden Pressmittel,
- Mittel (6) zum Beheizen des zumindest einen als Heizmittel ausgebildeten Pressmittels,
- Mittel zur Druckregelung, und
- Mittel zum Auffangen der Pyrolyseprodukte, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pressmittel (5a, 5b) als ineinandergreifende Zahnwalzen ausgebildet sind, dass Mittel zur Lagerung der Pressmittel vorgesehen sind, welche Mittel als Rollenpaare (22) ausgebildet sind und dass Mittel sowohl zum Einstellen eines Mindestabstandes als auch eines Maximalabstandes zwischen den beiden Pressmitteln vorgesehen sind.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zum Antreiben zumindest ein in das oder die Pressmittel greifendes Zahnrad (21) oder ein das oder die Pressmittel antreibender Kettenantrieb vorgesehen ist.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (21) bezogen auf den Mittelpunkt der anzutreibenden Zahnwalze und auf die Senkrechte in einem Winkel ß angeordnet ist, für den gilt 0° < ß < 90°, bevorzugt 10° < ß < 45°, besonders bevorzugt 15° < ß < 25°.
15. Vorrichtung gemäß einem Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das als Heizmittel ausgebildete Pressmittel innen hohl ausgestaltet ist.
16. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum Mittel zur direkten oder indirekten Beheizung des als Heizmittel ausgebildeten Pressmittels vorgesehen sind.
17. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmittel als Heizelement (6) zur direkten Beheizung ausgeführt ist.
18. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (6) einen von der Pyrolysatoreinlieit (3) getrennten Auslass (27) für Abgase aufweist.
19. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächentemperatur des als Heizmittel ausgebildeten Pressmittels zwischen 3000C und 10000C, vorzugsweise zwischen 4000C und 8000C, besonders bevorzugt zwischen 5000C und 7000C, vorteilhaft zwischen 55O0C und 650°C beträgt.
20. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einstellen eines Mindest- und/oder Maximalabstandes als Rollentupem mit zumindest zwei Rollen (22) ausgebildet sind.
21. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, das als Mittel zum Einstellen eines Mindestabstandes Distanzringe (23) vorgesehen sind.
22. Vorrichtung gemäß Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzringe (23) an den Walzenenden positioniert sind.
23. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) luftdicht ausgeführt ist.
24. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Pressmittel unabhängig vom aufzubringendem Drehmoment geregelt ist.
25. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Auffangen der Pyrolyseprodukte Vorrichtungen zum Fraktionieren der gasförmigen Pyrolyseprodukte umfassen.
26. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (4, 21) zum Antrieb lediglich eines der beiden Pressmittel ausgestaltet ist.
27. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotation der Pressmittel (5, 5a, 5b) und die Erzeugung des Anpressdruckes auf das zu pyrolisierende Material nur durch ein einziges Antriebsmittel bewerkstelligt wird.
28. Vorrichtung gemäß einem Ansprüche 12 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass sich aufgrund der Mittel sowohl zum Einstellen eines Mindestabstandes als auch eines Maximalabstandes zwischen den beiden Pressmitteln der Abstand der Pressmittel zueinander automatisch an die Dicke des zu pyrolysierenden Materials anpasst.
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