MODIFIER OF PYROLYSIS GASES EMANATING FROM REFUSE

Abstract: 1. Gas converter for low temperature carbonization gases resulting from pyrolysis of waste materials, comprising a combustion chamber for substoichiometric combustion of the low temperature carbonization gases through the supply of oxygen-containing gases, a vertical chamber having a bed of incandescent solid bodies, a line for supplying the hot, sub-stoichiometrically combusted, low temperature carbonization gases to the chamber, a line for carrying the gases from the chamber after they have passed through the bed of solid bodies, an arrangement for feeding solid bodies to the chamber and an arrangement for discharging solid matter from the chamber, characterized in that the combustion chamber for the substoichiometric combustion of the low temperature carbonization gas is arranged horizontally ; the supply line from the combustion chamber opens into the top part of the vertical chamber at the side ; the vertical chamber is conical, tapering towards the bottom ; the discharge line for the gases after they have passed through the top part of the bed of incandescent solid bodies is arranged in the top part of the chamber ; a discharging arrangement is provided for the continuous removal of the solid bodies from the chamber and a feed arrangement is provided for the continuous supply of fresh solid bodies to the chamber.

Description: Gaswandler für Schaselgase aus einer Pyrolyse von xbfallstoffer Die Erfindung betrifft einen Gaswandler für Schwelgase aus einer Pyrolyse von Abfallstoffen, bestehend aus einer Brennkammer für eine unterstöchionetrische Verbrennung der Schwelgase unter Zufuhr von sauerstoffhaltigen Gasen, einer vertikalen Kamner mit einem Bett aus glühenden Feststoffkörpern, einer Zuleitung für die heissen unterstöchioBletrisch verbrannten Schwelgase ir. die Kammer, einer Anleitung für die Gase aus der Kammer nach Durchgang durch das Bett der Feststoffkörper, einer Zugabevorrichtung für die Feststoffe in die Kammer und einer Austrittsvorrichtung für Feststoffe aus der Kammer. Die Beseitigung von organischen und anorganischen Abfallstoffen, wie Hausmüll, Industriemüll, Altreifen, Sünststoffab- fällen, Klärschlamm oder dgl., in einer Weise, welche die Umweltbelastung möglichst gering hält, wird zu eine immer dringlicheren Problem. Ein Verfahrensweg besteht darin, dass durch eine Verschwelung der Abfallstoffe bei Temperaturen von etwa 300 - 8G0 t Schwelgase und ein fester Schwelrückstand erzeugt werden. Die Schwelgase werden ansschliessend bei höheren Temperaturen von etwa 850 - 1 200 OC gecrackt. Dies geschieht durch eine unterstöchiometrische Teilverbrennung unter Zufuhr von sauerstoffhaltigen Gasen und Durchleiten der Gase durch ein glühende Bett aus Feststoffen. Die gekrackten Gase werden nach einer Reinigung als Brenngase verwendet. Aus der DE-OS 29 27 240 ist ein Verfahren bekannt, ti dem die Abfallstoffe in einer indirekt beheizten Drehtrommel bei Tem- peraturen von 300 bis 600 OC unter Luftabschluss verschwelt werden. Der den gebildeten Schwelkoks enthaltende Schwelrückstand aus der Drehtronmel wird in einerl cilachtförmigen Gaswandler überführt. Die Schwelgase werden aus der Drehtrornmel direkt in den freien, oberen Teil des Gaswandlers yeleitet und dort mit vorgewärmter Luft vermischt und teilverbrannt. Danach werden sie im unteren Teil des Gaswandlers durch einen Teil der glühenden Schicht des Schwelrückstandes geleitet. Von unten werden in die glühende Schicht des Schwelrückstandes Luft und Dampf eingeleitet. Die Verbrennungsyase werden zusammen mit den gekrackten Schwelgasen aus einem mittleren Teil der glühenden Schicht des Schwelrückstandes abgezogen. Das Cracken der Schwelgase erfolgt bei Temperaturen von B50 bis 1200 OC, Anschliessend wird das t;ischg s abgekühlt, gereinigt und als brennbares Gas einer Verwendung zuyeführt. Die aus der. Schwelkoks entstehende Asche wird aus dem Gaswandler am Boden abgezogen. Auf einen solche Gaswandler int auch die EP-A-O 026 450 Bezug. Aus der DE-PS 24 32 504 und DE-OS 25 26 947 ist ein ähnliches Verfahren bekannt, bei dem jedoch der aus der Drehtrommel ausgetragene Schwelrückstand zunächst in Schwelkoks und andere feste Rückstände sortiert wird und nur der Schwelkoks in den Gaswandler chargiert wird. Gegebenenfalls kann zusätzlich Fremdkoks chargiert werden. Die Schwelgase werden nach einer Staubentfernung in den Gaswandler geleitet und mit der im unteren Teil der glühenden Schicht eingeleiteten Frischluft teilverbrannt. Das bei der gleichzeitigen Verbrennung von Schwelkoksund Schwelgas entstehende Mischgas wird unten aus der Schicht abgezogen. Die Asche wird unten in ein Wasserbad ausgetragen. Aus der DE-OS 27 32 418 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Schwelgase direkt in einen horizontal angeordneten Gaswandler geleitet werden, der ein Festbett aus inertem material aus z.B. feuerfesten Steinen oder porösem Keramikmaterial enthält. Die festen Schwelrückstände werden einer Weiterverwertung, wie Erzeugung von Aktivkohle oder Verbrennung zu Heizzwecken, zugeführt. Bei diesen Verfahren enthält uas in den Gaswandler eintretende Schwelgas, selbst wenn es vorher durch einen mechanischen Gasreiniger, z.B. einen Zyklonabscheider, geleitet wird, noch grössere Gehalte an mitgeführten Staubteilchen. Diese lagern sich in dem Bett aus Feststoffkörpern ab und führe infolge der höheren Temperaturen im Gaswandler zu Anbackungen und Verklumpungen. Dadurch wird ein gleichmässiger und optimaler Gasdurchgang verhindert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gaswandler zu schaffen, der einen möglichst gleichmässigen und optimalen Gasdurchgang durch das Bett BuS Feststoffen mit möglichst geringen Aufwand ermöglicht. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsyemäss dadurch, dass die Brennkammer für die unterstöchiometrische Verbrennung des Schwelgases horizontal angeordnet ist, die Zuleitung von der Brennkammer seitlich in den oberen Teil der vertikalen Kammer mündet, die vertikale Klammer sich konisch nach unten verjün- gend ausgebildet ist, die Ableitung für die Gase nach dem Durchgang durch den oberen Teil des Bettes aus glühenden Feststoffkörpern im oberen Teil der Kammer angeordnet ist, ständig Feststoffkörper aus der Austrittsvorrictung der Kammer abgezogen und ständig frische Feststoffkörper in die Zugabevorrichtung der Kammer eingetragen werden. Der obere Teil des Bettes der Feststoffkörper, durch den die heissen, teilverbrannten Schwelgase strömen, wird so gewählt, dass die gewünschte Umsetzung der Gase erzielt wird. Die dazu erforderliche Grösse ist von der Zusammensetzung der Schwelgase abhär.- gig und kann empirisch ermittelt werden. Unter der± Begriff wständigerw Abzug und Zugabe von Feststoffkrper ist sowohl ein kontinuierlicher als auch ein schubweiser Vogang in gewissen Zeitabständen zu verstehen. Unter wfrischent Feststoffkörpern sind sowohl abgezogene und yereinigte Feststoffkörper als auch neue Feststoffkörper zu verstehen. Neue Feststoffkörper werden vorzugsweise nur in einer Menge zugesetzt, die dem Verbrauch durch Abrieb und entferntem Unter korn ent- spricht. Die Feststoffkörper werden durch die heissen, teilverbrannten Schwelgase aufgeheizt. Auch bei der Verwendung von Koks oder anderen kohlenstofhaltigen Materialien als Feststoffkörper tritt praktisch kein Abbrand auf, da die teilverbrannten Schwelgase keinen freien Sauerstoff enthalten. Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, dass die vertikale Kammer mit rundem Querschnitt ausyebildet ist. Dadurch wird ein selbsttätiges und gleichr.ssges Absinken des Bettes erzielt. Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, dass die Einmüu- dung der Zuleitung der Brennkammer in den oberen Teil der vertikalen Rammer als Ringkanal ausgebildet ist und die Ableitung für das Gas nach dem Durchgang durch den oberen Teil des Bettes der glühenden Feststoffkörper in der Decke der vertikalen Kammer angeordnet ist. Die Austrittsöffnung des Ringkanals wird in einer solchen Höhe der Kammer angeordnet, dass das darüberliegende Bett der Feststoffkörper eine ausreichende Höhe hat. Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, dass die Einmündung der Zuleitung der Brennkammer in den oberen Teil der vertikalen Kammer auf einer Seite der Kammer und die Ableitung für das Gas auf der gegenüberliegenden Seite der Kammer angeordnet sind, die Feststoffkörper im oberen Teil der Rammer zwischen zwei vertikalen gasdurchlässigen Wänden angeordnet sind, die gasdurchlässigen Dämpfe mit einem Abstand zueinander angeordnet sind, der kleiner ist als der Durchmesser des Bettes der Feststoffkörper im anschlieGendelì eil der Kammer und die gasdurchlässigen Wände sich über den Querschnitt des oberen Teils der Kammer erstrecken. Die Hohle und Dicke des Bettes der Feststoffkörper zwischen den beiden gasdurclässigen Wänden wird so gewählt, dass sie zur Umsetzung des Gases ausreicht. Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, dass die Austrittsöffnung für die Feststoffkörper am unteren Ende der vertikalen Kammer in einem Wasserbad angeordnet ist. Dadurch wird ein einfacher Austrag mit sofortiger Kühlung der rest- stoffkörper erzielt. Die Erfindung wird an Hand von Figuren näher erläutert. Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Brennkammer und einen Gaswandler mit eine Ringkanal als Einmündung für das Gas in die Kammer. Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine Erennkammer und einen Gaswandler mit einem Bett aus Feststoffkörpern zwischen zwei gasdurchlässigen Platten im oberen Teil der Kammer. Die horizontale Brennkammer besteht aus dem Brenner 1 und dem Brennraum 2. Vorgewärmte Luft 3 und Schwelgas 3a werden in den Brenner 1 geleitet und im Brennraum 2 unterstöchiometrisch teilverbrannt. In Figur 1 ist die Zuleitung der Brennkammer als Ringkanal 4 mit Düsensteinen 5 ausgebildet. In Figur 2 wird die Zuleitung durch die Austrittsöffnung des Brennraumes 2 gebildet. Die Zuleitung 4, 4a mündet in den oberen Teil der vertikalen Kammer 6. Die Kammer 6 hat einen runden Querschnitt und ist unterhalb der Zuleitung 4, 4a konisch verjüngend ausgebildet. In der Kammer 6 befindet sich ein Bett 7 aus Feststoffkörpern. Die Ableitung 8 für die Gase nach dem Durchgang durch den oberen Teil des Bettes 7 der Feststoffkörper ist in Figur 1 in der Decke der Kammer 6 und in Figur 2 gegenüber der Zueitung 4a angeordnet. In Figur 1 besteht der obere Teil des Bettes 7 aus dem Teil, der sich oberhalb der Düsensteine 5 befindet. In Figur 2 sind im oberen Teil der Klammer 6 zwei gasdurchlässige Wände 9, 9a angeordnet, die sich über den ganzen Querschnitt der Kanmer 6 erstrecken. Die Wände 9, 9a bestehen aus Roststäben, die an luftgekühlten ohren 10 befestigt sind. Der Zwischenraum zwischen den Wänden 9, 9a ist von einem Bett 7a der Feststoffkörper ausgefüllt, das sich auf das untere Bett 7 abstützt. Aus der Austrittsöffnuni 11 der Kammer 6 werden ständig Feststoffkörper über ein has- serbad 12 ausgetragen. Frische Feststoffkörper werden durch die Zugabevorrichtung 13 aufgegeben. In dem Brennraum 2 ist ein Stützbrenner 14 angeordnet, der zur Aufheizung der Feststoffkörper bei Inbetriebsetzung, bei Stillständen und bei schwankender Zusammensetzung des Schwelgases dient. Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass durch die konstruktive Ausgestaltung des Gaswandlers eine beträchtliche Gewichtsersparnis erzielt wird, der Verschleiss durch das wandernde Bett gering gehalten wird, die Auswechselung der Feststoffkörper in einfacher Weise erfolgt und die Schwelgase trotzdem ständig auf ein Bett aus frischen Feststoffkörpern treffen.

Claims: Patentansprüche 1. Gaswandler für Schwelgase aus einer Pyrolyse von ADfall- stoffen, bestehend aus einer Brennkammer für eine unter stöchiometrische Verbrennung der Schwelgase unter Zufuhr von sauerstoffhaltigen Gasen, einer vertikalen Kammer mit einem Bett aus glühenden Feststoffkörpern, einer Zuleitung für die heissen unterstöchiometrisch verbrannten Schwelgase in die Kammer, einer Ableitung für die Gase aus der Kammer nach Durchgang durch das Bett der Feststoffkörper, einer Zugabevorrichtung für die Feststoffkörper in die Kammer und einer Austrittsvorrichtung für Feststoff aus der Kam mer, dadurch gekennzeichnet, daE die Brennkammer für die unterstöchiometrische Verbrennung des Schwelgases horizon tal angeordnet ist, die Zuleitung von der Brennkammer seitlich in den oberen Teil der vertikalen Kammer mündet, die vertikale Kammer sich konisch nach unten verjüngend ausgebildet ist, die Ableitung für die Gase nach dem Durchgang durch den oberen Teil des Bettes aus glühenden Feststoffkörpern im oberen Teil der Kammer angeordnet ist, ständig Feststoffkörper aus der Austrittsvorrichtung der Kammer abgezogen und ständig frische Feststoffkörper in die Zugabevorrichtung der Kammer eingetragen werden. 2. Gaswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Kammer rait rundem Querschnitt ausgebildet ist. 3. Gaswandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichent, dass die Einnündung der Zuleitung der Brennkammer in den oberen Teil der vertikalen Kammer als Ring kanal ausgebil det ist und die Ableitung für das Gas nach dem Durchgang durch den oberen Teil des Bettes der glühenden Feststoff körper in der Decke der vertikalen Kammer angeordnet ist. 4. Gaswandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaündung der Zuleitung der Brennkammer in den oberen Teil der vertikalen Kammer auf einer Seite der Kam mer und die Ableitung für das Gas auf der gegenüberliegen den Seite der Kammer angeordnet sind, die Feststoffkörper im oberen Teil der Kammer zwischen zwei vertikalen gas durchlässigen Wänden angeordnet sind, die gasdurchlässige Wände mit einem Abstand zueinander angeordnet sind, der kleiner ist als der Durchmesser des Bettes der Feststoff körper im anschliessenden Teil der Kammer und die gasdurch lässigen Wände sich über den Querschnitt des oberen Teils der Kammer erstrecken. 5. Gaswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung für die Fest stoffkörper am unteren Ende der vertikalen rammer in einem Wasserbad angeordnet ist.

Inventors: JELINEK, HORST, TEUNER, EGON, WERDINIG, HELMUT
Applicants: KRAFTWERK UNION-UMWELTTECHNIK GMBH
Application year: 1985
Main classification: C10B53
IPC codes: C10B53, C10J3, C10K3