CN104755589A - 原料的材料处理的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于原料的材料处理的设备(1)。该设备(1)具有一个加热***(2)、一个蒸馏单元(3)以及一个反应单元(3)。该反应单元被设计为使得该反应单元可以装载原料用于处理。该加热***可以打开和关闭以便与该反应单元装配。该加热***(2)包括一个顶部元件(7)和一个牢固地连接到该顶部元件(7)上的夹套元件(8)，以及支撑元件(6)。该顶部元件(7)被安排保持在这些支撑元件(6)上，其中该长度在竖直方向上可以变化，使得通过改变在两个端部位置之间的这些支撑元件(6)的长度，该加热***(2)可以在运动(B)的竖直方向上打开和关闭。本发明进一步涉及一种用于操作原料的材料处理设备的方法。

Description

原料的材料处理的设备和方法

本发明涉及一种用于原料的材料处理的设备。该设备具有一个加热***、一个蒸馏单元以及一个反应单元。该反应单元被设计为使得它可以装入原料用于处理。该加热***可以打开和关闭用于与该反应单元装配。该设备还被称为一个用于低温碳化和蒸馏的工业模块。本发明还涉及一种用于操作原料的材料处理的设备的方法。

该设备旨在用于工业处理，特别是废橡胶产品、橡胶产品或橡胶状复合产品(如废轮胎)，钢帘线增强的橡胶带，用橡胶处理的链连接物和传送带，以及还有粉碎的报废车辆，有机可再生原料(如木材)，受污染的无机碳以及污染土壤。由此获得了轻质原油、气体、金属(特别是钢)以及无机碳。

从现有技术已知的装置是基于回转窑、流化床反应器以及鼓的使用并用压实的起始材料或在排除氧的化学惰性气氛下操作。

DE 695 11 626 T2披露了一种用于固体材料的热处理的炉。该炉具有一个在其中固体材料循环的旋转元件，以及一个加热装置。该固定的加热装置，同轴地并且在该旋转元件的内部安排，被设计为这样一种方式以引导固体材料并确保它们的预热和/或加热。

DE 199 30 071 C2描述了一种用于利用有机材料和材料的混合物的方法以及设备。该有机材料由此与燃烧流化床的流化床材料接触。该方法产生了处于气体形式的最终产品与可凝结的物质以及剩余的含碳材料。

DE 44 41 423 A1披露了一种用于从废物回收可用气体的方法以及设备。这涉及将粉碎的废物引入一个气密的鼓中。在该鼓中，气体产生并与同时形成的剩余的材料分离。产生的气体在一个气体转化器中裂化同时进料空气，并且在灼热焦炭床的存在下，以形成一种裂化气。在该方法中所要求的热量由与该材料直接接触的气体传递以待使用。对于将热量传递到气体，使用了离开该气体转化器的裂化气的一个部分流束。

DE 41 26 319 A1示出了一种用于利用硅酮橡胶固化产品的方法，其中这些固化产品被加热至350℃至700℃，并且冷凝由此产生的挥发性硅氧烷。硅氧烷和填充剂是特别作为产品产生的。

DE 40 11 945 C1披露了一种用于在可加热腔室内使有机物质(例如像家庭或工业废弃物以及类似物)脱气的方法。在该方法中，将起始材料引入一个腔室中同时被压实并穿过该腔室的截面同时保持该压实的状态。在来自与该压实的材料接触的压力下通过腔室壁输入热量。在增加的压力下排出形成的气态产物。该腔室是以一种气密的方式由压实的材料在其装料区域中封闭。通过剩余的固体材料的再压实来实现在气态产物的流出的区域内增加的流体阻力。

DE 39 32 803披露了一种用于使有机材料与硼酸/氧化硼和有机氮化合物的添加物在非氧化气氛下或在真空中反应以形成煤和石墨的方法。对于操作常规的装置要求增加的量的材料、能量以及物流的支出。

使用保护性气体，也就是说非氧化气氛，是指例如具有可比单元的生产能力是低的。用于流化床反应器的流化床的生产要求增加的能量消耗，因为在一方面流化床必须被生产和维持以及在另一方面待使用的材料必须以这样一种使得它们与流化床有效的接触的方式机械地制备。

由于在它们的制备过程中以及在使用它们的方法过程中压实起始材料的结果同样引起高能量成本。

本发明的目的是提供一种用于处理各种废物橡胶产品、橡胶或橡胶状复合产品的设备以及方法。当这样做时，所打算的是分离复合产品并回收有价值的成分如碳、轻质原油、气体以及可能的金属材料。该设备旨在具有一种简单的构造并且是低成本可行的。

该目的是通过一种根据本发明用于原料的材料处理的设备实现的。该设备具有一个加热***、一个蒸馏单元以及一个反应单元。该反应单元被设计为使得它可以装入原料。该加热***可以打开和关闭用于装配与该反应单元装配。

根据本发明的概念设计，该加热***包含一个顶部元件和一个牢固地连接到该顶部元件上的夹套元件，以及还有支撑元件。该顶部元件以一种固定的方式安排在这些支撑元件上，这些支撑元件在竖直方向上的长度是可变的。通过改变这些支撑元件在两个端部位置之间的长度，该加热***在竖直移动方向上打开和关闭。

根据本发明的一个有利的实施例，该加热***具有两个支撑元件。支撑元件在这种情况下优选地安排在该加热***的两侧上。根据一个第一替代方案，这些支撑元件是由电主轴驱动。根据一个第二替代方案，这些支撑元件形成为液压支撑件。

根据本发明的一个发展，该夹套元件形成有一个中空圆柱形壁。在竖直方向上，该壁向下打开并由一个环形护罩向上关闭。该夹套元件在护罩处连接到该顶部元件上以形成一个单元。

该夹套元件有利地具有以均匀地围绕该壁的内部表面的周长分布的方式安装的燃烧管。该壁还具有隔热的陶瓷粉末以防止热量向外传递到环境中。

根据本发明的一个优选的实施例，该护罩在中心处形成有一个排气短管(stub)作为与排气管线的连接。在这种情况下该排气管线从该排气短管延伸穿过该护罩进入该加热***的顶部元件。

该排气管线有利地在相对于该护罩的排气短管的远端处具有一个连接元件作为与该蒸馏单元的排气管线的连接。

根据本发明的另一个实施例，该反应单元形成有一个处于中空圆柱形容器的形式的壁，该壁在底部被封闭。该壁的开口侧可以通过一个罩盖元件封闭。

将一个耐高温的密封件有利地安排在该壁与该罩盖元件之间。

该反应单元的罩盖元件优选地具有圆形设计并且在中心点处具有一个排气短管。特别有利的是该罩盖元件的排气短管和该夹套元件的排气短管彼此接合并且相对于在该加热***的关闭状态中的排气管线形成一个密封的连接。

根据本发明的一个有利的实施例，该反应单元在内部具有筛选元件。这些筛选元件在这种情况下是水平对齐的并且以距离彼此不同的距离，以不同的高度安排。这些筛选元件优选地罩盖该反应单元的整个截面。

根据本发明的用于操作用于原料的材料处理的设备的方法包括以下步骤：

-向一个反应单元装入原料，

-预热该反应单元，

-打开一个加热***并使该反应单元到达该加热***的一个底部元件上，

-关闭该加热***，使得该反应单元被安排在一个封闭的空间内，

-加热该反应单元并启动低温碳化和蒸馏过程，

-将从该反应单元产生的气体排入一个蒸馏单元中，

-冷却并且冷凝在该蒸馏单元内的气体，

-将蒸馏产品引入一个油罐中并分离油，

-将不可冷凝的气体从该油罐转移到一个气体过滤罐并过滤这些气体，

-打开该加热***并从该加热***移除该反应单元，

-冷却该反应单元，自该反应单元移出最终产物并分离最终产物，以及还有

-自该油罐和该气体过滤罐移出最终产物。

该加热***有利地通过扩展和收缩支撑元件打开和关闭。

根据本发明的一个特别有利的实施例，当关闭该加热***时，该反应单元的排气短管与该加热***的排气管线的排气短管联接在一起以及还有该加热***的排气管线与该蒸馏单元的排气管线在一个连接元件处结合在一起。因此有利地产生了该反应单元与该蒸馏单元的一种气密连接。

该方法优选地以模块化的方式同时用至少四个反应单元和以下步骤操作：

-对一个第一反应单元装料，同时预热已经装料的一个第二反应单元，

-将一个第三、装料的且预热的反应单元送到该加热***并加热该反应单元用于进行低温碳化和蒸馏过程，以及还有

-冷却和排空一个第四反应单元，其中该低温碳化和蒸馏过程已经结束。

根据本发明的一个发展，该反应单元装有在从2.5 t至3 t范围内的质量的原料。该反应单元有利地保持在该加热***中持续在从约2.5 h至3.5h的范围内的时间。在该反应单元内的反应温度优选地是在350℃与650℃之间，其中每小时消耗在40 kWh的范围内的能量。

根据本发明的方法是基于一种低温碳化和蒸馏过程，因此根据本发明的设备是一个用于低温碳化和蒸馏的工业模块。

为了有效地进行该方法，该设备是基于被形成有模块，以便以这种方式能够优化或最大化生产量以及还有使它适应特殊时期的需要。

与现有技术相比，用于低温碳化和蒸馏的工业模块的进一步的优点可以概括如下：

·没有对原材料预分类，

·以下各项的处理

-废物橡胶产品，如废轮胎、用橡胶处理的链连接物、钢帘线增强的橡胶带和传送带，这些产品能够以它们的原始形式处理，以便保持它们的结构，并且不必进行粉碎或切碎，

-有机的和可再生的原料，例如处于所有形式的木材，特别是山毛榉和橡树，

-污染的无机碳，

-活性炭使用后的再活化以及还有

-污染土壤、污染水或其他材料，例如石油泄漏后，以及

-压碎的或切碎的报废车辆。

·生态、经济和不含二氧化碳，以及因此可持续发展的具有非常低的能耗的技术。

其他主要优点是钢-橡胶复合材料(迄今为止在能源方面仅以极大的努力可分离)可以进行分离而不必使用任何显著量的来自外部源的能量。产生的产品在有效回收的意义上可以被传递到用于高价值使用，这有助于节约资源。它还开辟了由该方法获得的材料的应用领域，其中一些是完全新的，所产生的产品是基于不同的百分比分布，其进而又是基于不同使用的原料。其中所产生的产品是：

·轻质原油，例如具有在15℃下约927kg/m³的密度、4.74mm²/s的粘度和低于21℃的燃点，

·气体，

·金属，主要是钢或铁和钛，以及还有

·无机碳。

取决于起始原料，碳具有在从95％至99.9％的范围内的纯度、具有在从1500m²/g BET至2500m²/g BET的范围内的BET比表面积、非常高的吸附能力，而不向环境释放物质。因此，环境没有受到例如污水的污染。

以下可以通过举例列出作为应用领域：

·轻质原油

-在化学工业中和在制药工业中，

-用于产生热能和电能，例如通过一个废热发电厂，

·气体

-用于产生热能和电能，例如通过一个气体涡轮机和发电机，或用于在该方法中返回和使用，

·钢

-在钢铁行业中-非常低的工艺温度是指所有金属保持它们的物理和化学特性，

·无机碳

-在食品工业中和在医药中，

-用于在除垢***中使用，

-用于金刚石制造，

-用于生产可充电的电池和电能存储***，

-作为在橡胶和轮胎生产中的未固化的橡胶的填充剂，

-在飞机构造中和

-在建筑行业中。

碳可以作为活性炭使用，例如，作为过滤器用于水处理或用于在排气***中清洗气体。借助于过滤器盐水可以有利地被转化成淡水，并且油、汽油或酸可以从水中过滤出去。

将碳引入到水中还就氧含量而言改进了水的品质-这促进了氧气交换，例如当在水族馆中使用时。另一个优点是大肠杆菌细菌例如仅在增加的约36℃至38℃以及更高的水温度下变得活性。在另一方面，在低于指示的范围的温度下，没有形成大肠杆菌细菌。

考虑到其特性，碳适合于对抗油污染。碳漂浮在水的表面上并结合在水上的油，例如像当在海上发生事故时。然而同样地它还可以被用来清洗被矿物油污染的土壤，也就是说在地面污染的情况下，或在油污染或污染物质的其他情况下。在这种情况下，具有2kg的质量的过滤材料吸收最高达10升的油。

同样地，碳有利地被用于扑灭陆地和水中的火，特别是用于对抗燃烧油。碳因此可以被用作一种灭火剂，火通过用适当的量的碳覆盖来缺氧而抑制火焰。

碳的另一个应用是用于防火和最高达3500℃的隔热。隔热在此应理解为还是指在非常低的温度下隔热，也就是说与冷隔离。

例如，具有碳的镀膜玻璃导致耐火性与隔热效果一起增加。

水泥与碳以3:1的比率的混合物具有相对于耐热性的非常好的特性。因此，例如，具有1cm厚度的碳结合剂片对于最高达1200℃的温度是耐热的。

此外，耐辐射的碳可以用在其中辐射防护是必要的工厂和设备中。有利特性，如耐辐射性和耐火性，导致例如在建设用于核反应堆的外壳中使用。

作为水和营养物的一个非常好的储存，碳的另一个应用区域是提供吸水层。在种植区域中，这产生了60％至80％的水节约。

例如，在沙层下使用碳允许水和植物养分得以存储以及差的、低品质的土壤被用作蔬菜和其他农产品的位置。此应用因此在园艺中和在农业中对于开垦沙漠地区具有很大的优势。同时，碳也不会向水中释放出任何物质，并且因此由于有害的物质被洗出不存在土壤和地下水污染。

取决于所使用的原料的类型，一年使用约2.41GW的能量输入，对应地有可能产生约10.5GW的功率和热量。在此假定在该过程中出现的气体被完全用于功率和热量产生。能量产量可以增加至最高达20.6GW或能量产量与能量消耗的比率为9.96。

本发明的进一步的细节、特征和优点参照相关附图在以下示例性实施例的描述中呈现，其中：

图1在前视图中示出了处于打开状态的作为一种用于原料的材料处理设备的用于低温碳化和蒸馏的工业模块，

图2a在侧视图中示出了处于关闭状态的作为一种用于原料的材料处理设备的用于低温碳化和蒸馏的工业模块，以及

图2b在前视图中将其示出，

图3示出了处于打开状态的该加热***的截面示意图，

图4示出了处于关闭状态的该加热***的截面示意图，

图5示出了该加热***的底部元件，

图6a示出了处于关闭状态的该反应单元，

图6b示出了处于关闭状态的该反应单元的截面示意图，

图7示出了一个蒸馏单元，

图8示出了一个油罐，

图9a示出了一个气体过滤罐并且

图9b示出了该气体过滤罐的截面示意图。

在图1、2a和2b中，一个用于低温碳化和蒸馏的工业模块被表示为一个用于原料的材料处理的设备1。图1在前视图中示出了处于打开状态的设备1，同时处于关闭状态的设备1可以在图2b中在前视图中并且在图2a中在侧视图中看到。

设备1具有一个加热***2以及还有一个蒸馏单元3。将装有原料的反应单元4在一个预加热装置(未示出)中预加热至一定温度并且随后在加热***2中进一步加热。在此种情况下反应单元4已经装有多种原料的混合物，使得产品的预分类不是必需的。预加热后，使反应单元4到达打开的加热***2并置于加热***2的底部元件5上。

将加热***2的顶部元件7和夹套元件8(牢固地连接于顶部元件7)借助于安排在加热***2的两侧的支撑元件6以一种可移动的方式在移动方向B上固定。支撑元件6被安排在彼此相距约2.9m的距离。夹套元件8具有约2.5的外部直径。

在根据图1的第一端部位置上，支撑元件6已经延长。在这种情况下设备1具有约6.70m的高度。顶部元件7和夹套元件8允许自由进入空间用于使加热***2与反应单元4装配。加热***2已经被打开。反应单元4可以被引入到加热***2中或从加热***2中移除。在这种情况下反应单元4的移动可以有利地借助于一个轨道***(未示出)发生，其中反应单元4在该轨道***上竖立。在根据图2a、2b的第二端部位置上，支撑元件6已经收缩。在这种情况下设备1具有约3.70m的高度。

夹套元件8以这样一种使得反应单元4被置于封闭的空间中的方式竖立在底部元件5上。加热***2已经被关闭。反应单元4在底部被底部元件5围绕并且在侧表面和上方被夹套元件8围绕。

加热***2在下部区域具有一个外壳9。该外壳9，封闭了处于关闭状态的加热***2的底部元件5以及还有夹套元件8的侧表面，被打开用于将该单元装配到加热***2中。

在低温碳化过程中产生的气体通过所提供的排气管线11从加热***2中排出并且由过程工程措施冷却。在此种情况下气体通过排气短管10a(在反应单元4的最高点形成)以及还有排气管线(安排在顶部元件7上)到达蒸馏单元3。随后，气体流过蒸馏单元3的冷却区段12。根据图1、2a和2b，该冷却区段由多个管形成。这些管道，相对于水平方向倾斜安排，设置有肋状物以增加热传递表面积并且从而改进热传递。在此种情况下热量从气体传递至周围空气中。根据一个替代实施例，该气体可以在冷却区段12中由另一种流体(例如水)来冷却。

冷却区段12是用两个彼此平行对齐的管形成的。这些气体在进入冷却区段12之前被分成两个部分的质量流并在流过冷却区段12之后再次混合。

随后，将蒸馏产物引入至油罐13中。从低温碳化过程和随后的蒸馏获得的油，其中它的稠度和组成对应于轻质原油或者非常类似于原油处理的中间产物，然后沉降进入油罐13。将气体的不可冷凝的组分从油罐13传送至气体过滤罐14并在气体过滤罐14中过滤。

图3和图4分别示出了加热***2的截面示意图。在图3中加热***2以开放的状态被示出并且在图4中以关闭的状态被示出。

根据图3，支撑元件6已经充分延长。在此种情况下顶部元件7(安排在支撑元件6的上端)以及夹套元件8(牢固地连接至顶部元件7)被安排在底部元件5上方的高度H处，使得反应单元4在底部元件5与夹套元件8之间的水平方向上是自由可移动的。

夹套元件8在下部区域相对于支撑元件6可移动地被支撑。借助于相对于支撑元件6的侧支撑，确保了夹套元件8在端部位置之间在移动方向B上的直线运动。避免了夹套元件8的倾斜。

夹套元件8具有围绕该夹套的内表面的周长均匀地分布的多个燃烧管15a。在此种情况下燃烧管15a安排在基本上竖直方向上并且在夹套元件8的下部区域穿过壁通向内表面。燃烧管15a分别是由垂直对齐并且借助于一个重定向件在上端彼此连接的两部分形成的。

夹套元件8(其在竖直方向向下打开)通过一个护罩16向上关闭并且固定于顶部元件7上。顶部元件7和夹套元件8形成一个单一单元。护罩16在中心点处形成有一个排气短管10b作为与排气管线11a的连接。排气管线11a从排气短管10b延伸穿过护罩16进入顶部元件7。排气管线11a穿过护罩16的引导穿过相对于护罩16是密封的。

排气管线11a在距离排气短管10b的远端处具有一个连接元件17。连接元件17，有利地形成为一个快速作用的联接，在此种情况下用于根据图4将加热***2的排气管线11a连接到处于关闭状态的加热***2的蒸馏单元3的排气管线11b上。顶部元件7在加热***2的封闭过程中的向下移动具有以下作用：排气管线11a、11b和排气短管10a、10b在连接元件17处彼此联接，使得产生了反应单元4与蒸馏单元3的一种气密连接。

反应单元4(安排在底部元件5上)被设计为具有处于中空圆柱形容器的形式的具有约1.8m的外径的壁18，其在底部封闭。壁18的开口侧可以通过一个罩盖元件19密封。安排在壁18与罩盖元件19之间的是一个密封件，使得反应单元4以一种密封的方式封闭并且仅具有一个到排气短管10a的开短管。在反应单元4内，形成了多个筛选元件20。筛选元件20在这种情况下在水平方向上对齐并且以距离彼此不同的距离，以不同的高度安排。

在图4中所示的第二端部位置上，支撑元件6已经充分收缩。夹套元件8位于底部元件5上并且完全密封反应单元4。加热***2被关闭。

反应单元4(装有原料)有利地经由底部和壁18均匀地加热。燃烧管15a用于经由壁18加热，同时安排在底部元件5上的反应单元4的燃烧管15b通过底部供给热量。在夹套元件8的周边形成的燃烧管15a是在距离处于关闭状态的加热***2的反应单元4的壁18相等的距离处。

反应单元4在加热***2内保持一段在从约2.5h至3.5h的范围内的时间，其中主反应和原料的转化在反应单元4内进行。取决于装料并且取决于待生产的最终产物，反应单元4内的反应温度是在350℃与650℃之间。每小时消耗在40kWh范围内的能量。反应单元4装有在从2.5t至3t范围内的质量的原料。

在低温碳化过程期间产生的气体通过安排在罩盖元件19上的排气短管10排出进入排气管线11。在处于关闭状态的加热***2中，反应单元4的排气短管10a和夹套元件16的护罩16的排气短管10b以一种气密的方式彼此连接。这确保了没有气体能够逃逸到在反应单元4与夹套元件8之间的中间空间内。

在图5中，表示了加热***2的底部元件5。底部元件5具有一个基板21和一个用于夹套元件8的定心装置22、燃烧管15b以及还有用于固定反应单元4的支撑元件25。底部元件5基本上是由陶瓷形成的，以便确保向外隔热，特别是向下。结合夹套元件8的隔热，由此最小化了加热***2的热损失。

反应单元4位于基板21的支撑元件25上。支撑元件25在此种情况下被以这样一种方式设计和安排使得当反应单元4搁置在支撑元件25上时它相对于底部元件5中心对齐。

定心装置22被设计为处于具有一定偏移的圆盘的形式。该圆盘因此具有两个具有不同直径的区域。安排在两个区域之间的圆形区域充当一个密封表面24。

具有更小直径的圆盘的区域的外圆周在此种情况下比夹套元件8的壁18的内圆周更小。在处于关闭状态的加热***2中，在具有更小直径的圆盘的区域的侧表面23与壁18的内侧之间形成了一个间隙。夹套元件8位于基板21的密封表面24上，使得由夹套元件8和基板21封闭的空间以一种密封的方式被封闭。为了密封的空间的密封性，将密封件安排在基板21和夹套元件8的对应的表面上。此外，将夹套元件8压在基板21的密封表面24上并使用在从1巴至2巴范围内的压力保持。

因为支撑元件6也被固定在基板21上，基板21承载整个加热***2。

燃烧管15b基本上安排在水平方向上，安排在定心装置22的终止表面26上并且垂直通过该终止表面26。燃烧管15b(设计为弯曲蜿蜒的形式)在每一种情况下具有呈现五个手指的手的形式。手指的长度从外向内增加，使得中间的手指具有最大的长度。燃烧管15b相对于彼此对称地对齐，其中手指的指尖指向终止表面26的中心点。

支撑元件25(反应单元4位于其上)在竖直方向上突出超过燃烧管15b，使得位于支撑元件25上的反应单元4的底部被安排在燃烧管15b上方。燃烧管15b在每一种情况下是在距离反应单元4的底部相同的距离处，从而确保通过反应单元4的底部的均匀的热量输入。

定心装置22、支撑元件25以及燃烧管15b围绕基板21的中心点同中心地安排。

在图6a和6b中，反应单元4分别以关闭状态表示，同时反应单元4的截面示意图可以在图6b中看到。

壁18，设计为中空圆柱形容器的形式，具有一个封闭的底部，可以借助于一个罩盖元件19在打开侧(与底部相反)关闭。借助于夹紧装置27罩盖元件19可拆卸地固定在壁18的端面上。

夹紧装置27，设计为快速作用的连接闭合件，被释放用于打开和/或关闭反应单元4，使得罩盖元件19可以被移除并且反应单元4填充或排空。

在壁18与罩盖元件19之间，安排了一个耐高温密封件用于反应单元4的密封闭合。反应单元4在处于关闭状态时具有约2.4m的高度。

图7示出了蒸馏单元3，在其中最终产物流过的方向上顺序具有排气管线11b、冷却区段12以及还有油罐13和气体过滤罐14。

从加热***2排出的气体穿过排气管线11b进入冷却区段12，该冷却段同样由多个管形成。在这种情况下，气体质量流在分支点28处分成两个部分质量流穿过两个平行对齐的管进入彼此。气体质量流的划分产生了从气体质量流到周围环境的更好的热传递，从而优化蒸馏或冷凝过程。

为了进一步改进热传递，这些管形成有肋状物，以便增加冷却区段12的热传递表面积。

在流过冷却区段12之后，在进入冷却区段12之前分开的部分质量流在汇合点29处再结合并通过入口短管30从上方引入油罐13。

油，与气体相比具有相对大的密度，在油罐13中沉降。蒸馏产品的不可冷凝的组分通过出口短管31在油罐13的上部区域排出并被引入气体过滤罐14。气体在气体过滤罐14中过滤并且随后通过出口短管32移出用于进一步处理。

在图8中，油罐13被表示为具有一个剖视侧表面以允许内部被看见。入口短管30被安排在油罐13的上侧，使得蒸馏产品从上方流入油罐13。油沉降到油罐13的底部，而气体，与油相比具有相对低的密度，集中在油面上方。确定油罐13中的油面并用一个浮子34观察。当达到预定的填充高度时，将油从油罐13中移出用于进一步处理。

通过出口短管31排出累积在油罐13的上部区域的气体。

图9a和9b示出了一个气体过滤罐14。在图9a中，气体过滤罐14以一个剖视侧表面被表示以允许内部被看见并且在图9b中表示了气体过滤罐14的截面示意图。

入口短管33被安排在气体过滤罐14的侧表面的下部区域，使得气体从下方流入气体过滤罐14。考虑到它们的低密度，气体随后从底部向上流动穿过气体过滤罐14并且当它们流过多孔板35时被清洗。多孔板35因此以这样一种方式设计以在气体质量流随后通过出口短管32流出气体过滤罐14之前将其过滤用于进一步处理。

气体的不可冷凝的组分以及获得的油的组分或获得的气体的组分可以用于产生所要求的过程热，以便使该过程在能量方面是自发的。该方法因此继续进行而没有任何二氧化碳的排放。来自外部源的能量仅必须被用于确保该过程的启动。反应单元4的加热还可以任选地使用城市煤气或电发生。

在从加热***2移出之后，将反应单元4冷却至根据产品的用途限定的温度。在打开反应单元4之后，也就是说在移除罩盖元件19之后，将反应单元4内的碳-铁混合物移出。在这之后，反应单元4返回到该过程并装料。将该碳-铁混合物分离成其有组成部分。

在用于原料的材料处理的低温碳化和蒸馏过程中同时包括四个反应单元4，这些反应单元是由耐高温的钢生产的并且各自具有在2.5t至3.5t(75％机械的，25％自动的)范围内的填充容量。在第一反应单元4被装料时，预热已经装料的第二反应单元4。在这段时间中，第三反应单元4已经被送至加热***2并且被加热，使得实际的低温碳化和蒸馏过程继续进行。与此同时冷却第四反应单元4并且随后排空。

使用模块化***，例如使用四个反应单元4，允许生产量逐步增加并且灵活地适配相应的需求。整个过程几乎连续地进行。

标号列表

1             用于材料处理的设备

2             加热***

3             蒸馏单元

4             反应单元

5             加热***2的底部元件

6             支撑元件

7             加热***2的顶部元件

8             加热***2的夹套元件

9             外壳

10、10a、10b  排气短管

11、11a、11b  排气管线

12            蒸馏单元3的冷却区段

13            油罐

14            气体过滤罐

15a、15b      燃烧管

16            护罩

17            排气管线11的连接元件

18            反应单元4的壁

19            罩盖元件

20            筛选元件

21            基板

22            夹套元件8的定心装置

23            定心装置23的侧表面

24            定心装置23的密封表面

25          反应单元4的支撑元件

26          终止表面

27          夹紧装置

28          分支点

29          汇合点

30          油罐13的入口短管

31          油罐13的出口短管

32          气体过滤罐14的出口短管

33          气体过滤罐14的入口短管

34          浮子

35          多孔板

B           加热***2的移动方向

H           高度

Claims (12)

1.一种用于原料的材料处理的设备(1)，该设备具有一个加热***(2)、一个蒸馏单元(3)以及一个反应单元(4)，

-该反应单元(4)被设计为使得它可以装入原料并且

-该加热***(2)被设计为使得它可以打开和关闭用于与该反应单元(4)装配，

-其特征在于该加热***(2)包括一个顶部元件(7)和一个牢固地连接到该顶部元件(7)上的夹套元件(8)，以及还有支撑元件(6)，该顶部元件(7)以一种固定的方式安排在这些支撑元件(6)上，这些支撑元件在竖直方向上的长度是可变的，从而通过改变在两个端部位置之间的这些支撑元件(6)的长度，该加热***(2)在移动(B)的竖直方向上打开和关闭。

2.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于该加热***(2)具有两个支撑元件(6)，这些支撑元件(6)被安排在该加热***(2)的两侧上。

3.如权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于该夹套元件(8)具有一个中空圆柱形壁，该壁被设计为使得在竖直方向上它是

-通过一个圆形护罩(16)向下打开并且

-向上关闭并且在该护罩(16)处连接到该顶部元件(7)上。

4.如权利要求3所述的设备(1)，其特征在于该护罩(16)在中心点处形成有一个排气短管(10b)作为与一个排气管线(11a)的连接，该排气管线(11a)从该排气短管(10b)延伸穿过该护罩(16)进入该顶部元件(7)。

5.如权利要求1至4中之一项所述的设备(1)，其特征在于该反应单元(4)形成有一个处于中空圆柱形容器的形式的壁(18)，该壁在底部被封闭，并且该壁(18)的开口侧可以借助于一个罩盖元件(19)封闭。

6.如权利要求5所述的设备(1)，其特征在于该反应单元(4)的该罩盖元件(19)具有圆形的设计并且在中心点处具有一个排气短管(10a)，该罩盖元件(19)的该排气短管(10a)与该夹套元件(8)的该排气短管(10b)彼此接合并且相对于在该加热***(2)的关闭状态中的该排气管线(11a)形成一个密封的连接。

7.如权利要求1至6中之一项所述的设备(1)，其特征在于该反应单元(4)具有筛选元件(20)，这些筛选元件(20)在水平方向上对齐并且以距离彼此不同的距离，以不同的高度安排。

8.一种用于操作如前述权利要求之一项所述的用于原料的材料处理设备的方法，该方法包括以下步骤：

-向一个反应单元(4)装入原料，

-预热该反应单元(4)，

-打开一个加热***(2)并使该反应单元(4)到达该加热***(2)的一个底部元件(5)上，

-关闭该加热***(2)，使得该反应单元(4)被安排在一个封闭的空间内，

-加热该反应单元(4)并启动低温碳化和蒸馏过程，

-将从该反应单元(4)产生的气体排入一个蒸馏单元(12)中，

-冷却并且冷凝在该蒸馏单元(12)内的气体，

-将这些蒸馏产品引入一个油罐(13)中并分离油，

-将不可冷凝的气体从该油罐(13)转移到一个气体过滤罐(14)中并过滤这些气体，

-打开该加热***(2)并从该加热***(2)移出该反应单元(4)，

-冷却该反应单元(4)，自该反应单元(4)移出最终产物并分离这些最终产物，并且还有

-自该油罐(13)和该气体过滤罐(14)移出最终产物。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于该加热***(2)通过扩展和收缩支撑元件(6)打开和关闭。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，当关闭该加热***(2)时，该反应单元(4)的排气短管(10a，10b)与该加热***(2)的排气管线(11a)以及还有该加热***(2)的排气管线(11a)与该蒸馏单元(3)的排气管线(11b)在一个连接元件(17)处联接在一起，使得产生了该反应单元(4)与该蒸馏单元(3)的一种气密连接。

11.如权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于该方法是以模块化的方式同时使用至少四个反应单元(4)和以下步骤操作：

-对一个第一反应单元(4)装料，同时预热已经装料的一个第二反应单元(4)，

-将一个第三、装料的且预热的反应单元(4)送到该加热***(2)并加热该反应单元(4)用于进行该低温碳化和蒸馏过程，以及还有

-冷却和排空一个第四反应单元(4)，其中该低温碳化和蒸馏过程已经结束。

12.如权利要求8至11中之一项所述的方法，其特征在于

-该反应单元(4)装有在从2.5t至3t的范围内的质量的原料，

-该反应单元(4)保持在该加热***(2)中持续一段在从约2.5h至3.5h的范围内的时间，

-在该反应单元(4)内的反应温度是在350℃与650℃之间，并且

-每小时消耗在40kWh范围内的能量。