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Die
Erfindung betrifft Einrichtungen zur Energieerzeugung durch Pyrolyse
von organischen Stoffen und Stoffgemischen, nachfolgender Verflüssigung
des Pyrolysegases und abschließender Verbrennung von Pyrolyseöl.
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Reaktoren
für eine Pyrolyse von organischen Stoffen und Stoffgemischen
sind unter anderem durch die Druckschrift
DE 39 24 723 A1 (Energieumwandlungseinrichtung
mit einer Wirbelkammerfeuerung) bekannt. Dieser besitzt einen trichterförmig ausgebildeten
Sammelkegel Bestandteil des Brennraums. Weiterhin ragt ein Düsenrohr
mit einem Vorheizraum in den Sammelkegel hinein. Der Vorheizraum
ist ein Bestandteil des Düsenrohrs selbst. Dem Reaktor
kann eine Verflüssigungseinrichtung für das aus
dem Reaktor austretende Gas zugeordnet sein, so dass ein Brennstoff
zur weiteren Verwendung erzeugt wird. Weiterhin kann auch ein Wärmetauscher ein
Bestandteil einer Anlage mit dem Reaktor sein, so dass entstehende
Wärmeenergie über bekannte Energiewandler nutzbar
ist. Mit dem Reaktor soll ein problemloses Anheizen auf Betriebstemperatur
und Entleeren der Asche möglich sein. Eine Vergasung von
organischen Stoffen und Stoffgemischen ist aber beschränkt.
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Der
im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine ökonomisch arbeitende und komplexe Einrichtung zur
Energieerzeugung aus organischen Stoffen und Stoffgemischen zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen
gelöst.
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Die
Einrichtungen zur Energieerzeugung durch Pyrolyse von organischen
Stoffen und Stoffgemischen, nachfolgender Verflüssigung
des Pyrolysegases und abschließender Verbrennung von Pyrolyseöl
zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass eine ökonomisch
arbeitende und komplexe Einrichtung zur Energieerzeugung aus organischen
Stoffen und Stoffgemischen bereitgestellt wird.
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Dazu
sind ein Wirbelkammerreaktor und ein Wirbelkammerpyrolysereaktor
miteinander verbunden. Der Wirbelkammerreaktor ist in einem Hochtemperaturprozess
geführt, ist ein Wirbelkammerreaktor mit direkter Pyrolyse,
ist ein Wirbelkammerreaktor zur Verbrennung oder in wenigstens einem
kombinierten Betrieb davon geführt.
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Nach
dem Wirbelkammerpyrolysereaktor ist ein Zyklon zum Abscheiden von
Feststoffen aus dem Pyrolysegas nachgeordnet, wobei der dabei anfallende
Feststoff mittels einer Transporteinrichtung dem Wirbelkammerpyrolysereaktor
zugeführt wird. Mit dem Zyklon ist mindestens eine Filtereinrichtung
zur Reinigung des Pyrolysegases verbunden, wobei gefilterter Feststoff
mittels einer Transporteinrichtung dem Wirbelkammerreaktor oder
dem Wirbelkammerpyrolysereaktor zugeführt wird. Mit der
Filtereinrichtung ist ein Kühler zur Kondensation des Pyrolysegases
mit einem Behälter für das aus dem Pyrolysegas verflüssigte
Pyrolyseöl verbunden. Weiterhin ist wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine
für Pyrolyseöl als ein Bestandteil eines Kraftwerks
zur Energieerzeugung gekoppelt oder koppelbar.
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Zum
Einen ist der Wirbelkammerreaktor ein Hochtemperaturreaktor, wobei
die organischen Stoffe und Stoffgemische unter Sauerstoffausschluss sehr
schnell erhitzt werden.
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Zum
Anderen ist der Wirbelkammerreaktor eine Wirbelkammer mit direkter
Pyrolyse, wobei die zu pyrolysierenden organischen Stoffe und Stoffgemische
durch Verbrennungsgase pyrolysiert werden. Die Pyrolyse kann die
erforderliche Wärmeenergie aus dem Pyrolysegut selbst gewinnen,
wobei die Reaktionstemperatur durch die Luftzufuhr in den Wirbelkammerreaktor
selbst gesteuert wird.
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Dabei
entstehende Pyrolyseprodukte werden vorteilhafterweise zur indirekten
Pyrolyse von organischen Stoffen und Stoffgemischen im angeschlossenen
in einem Mitteltemperaturprozess geführten Wirbelkammerpyrolysereaktor
genutzt. Der Wirbelkammerreaktor dient dabei zur Beheizung des Wirbelkammerpyrolysereaktors,
wobei die heiße sauerstofffreie Atmosphäre des Wirbelkammerreaktors
mit zugeführten organischen Stoffen und Stoffgemischen
wirkt. Dabei werden gezielt sauerstofffreie Atmosphären
eingestellt.
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Darüber
hinaus können Pyrolyseprodukte des Wirbelkammerreaktors
auch gekühlt werden, so dass auch dabei Pyrolyseöl
gewonnen werden kann.
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Weiterhin
können vorteilhafterweise die Nebenprodukte des Wirbelkammerreaktors
den organischen Stoffen und Stoffgemischen für den Wirbelkammerpyrolysereaktors
zu gemischt werden.
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Dem
Wirbelkammerpyrolysereaktor sind ein Zyklon und wenigstens ein Filter
direkt nachgeordnet, so dass das aus den Partikeln austretende beinhaltende
Pyrolysegas schnell vom Partikel entfernt und abgezogen wird. Für
diesen schnellen Abzug sind zwei Gründe zu nennen. Zum
Einen stellt schnell vom Partikel abgezogenes aerosolbeinhaltendes
Pyrolysegas sicher, dass zwischen reaktivem Partikelkern und dem
Partikelrand ein ausreichendes Konzentrationsgefälle entsteht,
damit der Stofftransport möglichst gut von Partikelkern
zum Partikelrand erfolgt. Zum Anderen entstehen durch die schnelle
Pyrolyse vorzugsweise kurzkettige Moleküle. Verweilt das
aerosolbeinhaltende Gas zu lange im heißen Wirbelkammerpyrolysereaktor,
so entstehen immer mehr langkettige und große verzweigt
Moleküle. Der Teercharakter mit großen Molekülen
verstärkt sich, so dass sich Probleme bei der Lagerung
und Einspritzung in die Verbrennungskraftmaschine ergeben.
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Damit
kann der gesamte Prozess zur Herstellung von Pyrolyseöl
vorteilhafterweise durch Steuerung des Wirbelkammerreaktors gesteuert
werden. Je nach vorhandenen Betriebsparametern ist dieser Reaktor
führbar. Dazu wird die Luftzufuhr gesteuert, wobei der
Wirbelkammerreaktor auch ohne Luftzufuhr betreibbar ist.
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Vorteilhafterweise
befindet sich zur Steuerung eine Lambdasonde im Wirbelkammerreaktor.
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Pyrolyseöl
des Behälters kann direkt zur Verbrennungskraftmaschine
geleitet werden. Natürlich kann Pyrolyseöl auch
zeitlich und/oder örtlich getrennt zu einer Verbrennungskraftmaschine
geleitet werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen
2 bis 14 angegeben.
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Der
Wirbelkammerreaktor ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs
2 über eine weitere Filtereinrichtung, einen weiteren Kühler
und einen Katalysator verbunden, wobei aus dem Katalysator Abgas
nach außen geführt ist.
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Der
Wirbelkammerreaktor ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs
3 eine direkt oder indirekt beheizte Wirbelkammer. Weiterhin ist
die Heizeinrichtung eine Verbrennungseinrichtung von Pyrolysegas
und/oder Pyrolyseöl aus dem Wirbelkammerpyrolysereaktor
und/oder von einem anderen Brennstoff und/oder von organischen Stoffen
und Stoffgemischen und/oder eine elektrische Heizeinrichtung. Im
Wirbelkammerpyrolysereaktor erzeugtes Pyrolysegas wird damit zum
direkten und indirekten Erhitzen der organischen Stoffe und Stoffgemische im
Wirbelkammerreaktor genutzt. Das direkte Erhitzen basiert auf der
Erwärmung der organischen Stoffe und Stoffgemische selbst
und das indirekte Erhitzen basiert auf der Erwärmung des
Wirbelkammerreaktors durch Verbrennung und/oder elektrische Heizung.
Neben dem Pyrolysegas und/oder dem Pyrolyseöl kann in Ausführungsformen
natürlich auch anderer Brennstoff als Zusatz oder an Stelle
des Pyrolysegases und/oder Pyrolyseöls eingesetzt werden.
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Der
Wirbelkammerreaktor und der Kühler sind nach der Weiterbildung
des Patentanspruchs 4 so miteinander verbunden, dass die organischen Stoffe
und Stoffgemische im Wirbelkammerreaktor mit Pyrolysegas aus dem
Kühler beaufschlagt werden. Die organischen Stoffe und
Stoffgemische im Wirbelkammerreaktor werden mittels des Pyrolysegases
erhitzt.
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Die
Verbrennungskraftmaschine ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs
5 mit einem Heißgasmotor als weiteren Bestandteil des Kraftwerks
gekoppelt, so dass die Abgase zur weiteren Energieerzeugung genutzt
werden.
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Die
Verbrennungskraftmaschine ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs
6 über einen Wärmeübertrager mit einem
Heißgasmotor als weitere Bestandteile des Kraftwerks gekoppelt,
so dass vorteilhafterweise Abgase der Verbrennungskraftmaschine
und nach dem Kühler vorhandenes Pyrolysegas zur weiteren
Energieerzeugung genutzt werden und ein Blockheizkraftwerk realisiert
ist.
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Der
Wirbelkammerreaktor und der Wirbelkammerpyrolysereaktor sind nach
der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 jeweils mit einer Zufuhreinrichtung
für organische Stoffe und Stoffgemische verbunden.
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Nach
der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 ist der Wirbelkammerreaktor
mit einer Zufuhreinrichtung für organische Stoffe und Stoffgemische
verbunden. Weiterhin ist in die Verbindung zwischen dem Wirbelkammerreaktor
und dem Wirbelkammerpyrolysereaktor eine Zufuhreinrichtung für organische
Stoffe und Stoffgemische geschalten, so dass vorteilhafterweise
dem Gas des Wirbelkammerreaktors organische Stoffe und Stoffgemische
beigemischt werden.
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Nach
der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 befinden sich in den jeweiligen
Verbindungen zwischen
- – dem Wirbelkammerreaktor
und dem Wirbelkammerpyrolysereaktor,
- – dem Wirbelkammerpyrolysereaktor und dem Zyklon,
- – dem Zyklon und der Filtereinrichtung,
- – der Filtereinrichtung und dem Kühler,
- – dem Zyklon und dem Wirbelkammerpyrolysereaktor sowie
- – der Filtereinrichtung und dem Wirbelkammerreaktor
Organe
zum Steuern des Flusses des jeweiligen Mediums. Weiterhin sind zum
Steuern des Flusses des jeweiligen Mediums die Betätigungseinrichtungen der
Organe mit einer Steuerung zusammengeschaltet. Damit kann die Einrichtung
optimal gesteuert werden. Die Steuerung ist dabei vorzugsweise ein bekanntes
Datenverarbeitungssystem.
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Im
Wirbelkammerreaktor ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs
10 eine Lambdasonde zur Messung des Sauerstoffgehalts angeordnet,
wobei die Lambdasonde mit der Steuerung zusammengeschaltet ist.
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Damit
ist vorteilhafterweise der gesamte Prozess der Einrichtung zur Energieerzeugung
durch Pyrolyse von organischen Stoffen und Stoffgemischen, nachfolgender
Verflüssigung des Pyrolysegases und abschließender
Verbrennung von Pyrolyseöl ausgehend vom Wirbelkammerreaktor
steuerbar. Der Wirbelkammerpyrolysereaktor ist sauerstofffrei und
damit unter Luftabschluss geführt. Basis dazu bildet die
Luft zufuhr in den Wirbelkammereaktor, wobei der Prozess auch unter
Luftabschluss erfolgen kann.
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Die
Antriebe der Transporteinrichtungen sind nach der Weiterbildung
des Patentanspruchs 11 vorteilhafterweise mit der Steuerung gekoppelt,
so dass eine optimale Zufuhr an organischen Stoffen und Stoffgemischen
entsprechend der jeweilig herrschenden Prozessparameter erfolgen
kann.
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Nach
der Weiterbildung des Patentanspruchs 12 befinden sich im Reaktionsraum
des Wirbelkammerreaktors oder des Wirbelkammerpyrolysereaktors über
einer Düse Einbauten als innerer offener Rohrschuss und
diesen seitlich und oben umschließenden äußeren
Rohrschuss. Dabei strömen Gas und umzusetzender Stoff mittels
wenigstens dem Gas aus der Düse in den inneren Rohrschuss und
dort nach oben. Durch den den inneren Rohrschuss umschließenden äußeren
Rohrschuss mit oberen Verschluss wird die Strömung aus
Gas und Partikeln nach unten umgeleitet. Am unteren Ende des oben
geschlossenen äußeren Rohrschusses erfolgt eine
erneute Umlenkung nach oben. Durch die jeweilige Strömung
nicht weitergeleitete Partikel fallen jeweils zur Düse
und werden von da mittels des strömenden Gases wieder in
den inneren Rohrschuss geschleudert.
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Nach
der Weiterbildung des Patentanspruchs 13 gelangen Gas und organischer
Stoff und Stoffgemisch mit der Düse in den inneren Rohrschuss
und/oder Gas mit der Düse und über der Düse
eingefüllter und durch Schwerkraft absinkender organischer
Stoff und Stoffgemisch in den inneren Rohrschuss.
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Der
innere und/oder der äußere Rohrschuss sind nach
der Weiterbildung des Patentanspruchs 14 vorteilhafterweise ein
Wärmeübertrager.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Einrichtung zur Energieerzeugung durch Flash-Pyrolyse von organischen Stoffen und
Stoffgemischen, nachfolgender Verflüssigung des Pyrolysegases
und abschließender Verbrennung von Pyrolyseöl
und
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2 eine
Ausführungsform einer Einrichtung zur Energieerzeugung
durch direkte Pyrolyse von organischen Stoffen und Stoffgemischen,
nachfolgender Verflüssigung des Pyrolysegases und abschließender
Verbrennung von Pyrolyseöl.
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Eine
Einrichtung zur Energieerzeugung durch Pyrolyse von organischen
Stoffen und Stoffgemischen 7, nachfolgender Verflüssigung
des Pyrolysegases und abschließender Verbrennung von Pyrolyseöl
besteht im Wesentlichen aus einem Wirbelkammerreaktor 1,
einem Wirbelkammerpyrolysereaktor 2, einem Zyklon 3,
Filtereinrichtungen 4, 8, Kühlern 5, 9 und
einer Verbrennungskraftmaschine 11.
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Die 1 zeigt
eine Einrichtung zur Energieerzeugung durch Flash-Pyrolyse von organischen Stoffen
und Stoffgemischen, nachfolgender Verflüssigung des Pyrolysegases
und abschließender Verbrennung von Pyrolyseöl
in einer prinzipiellen Darstellung.
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Der
Wirbelkammerreaktor 1 ist
- – ein
im Hochtemperaturprozess geführter Wirbelkammerreaktor,
- – ein Wirbelkammerreaktor 1 mit direkter Pyrolyse,
- – ein Wirbelkammerreaktor 1 zur Verbrennung oder
- – ein Wirbelkammerreaktor 1 für wenigstens
einen kombinierten Betrieb davon
ausgeführt.
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Bei
der Pyrolyse im Hochtemperaturprozess, auch als Flash-Pyrolyse bekannt,
werden die organischen Stoffe und Stoffgemische unter Sauerstoffausschluss
sehr schnell erhitzt, so dass Pyrolysegas entsteht.
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Bei
der direkten Pyrolyse werden zu pyrolysierende Stoffe und Stoffgemische 7 durch
Verbrennungsgase erhitzt. Die Pyrolyse gewinnt die erforderliche
Wärmeenergie aus den organischen Stoffen und Stoffgemischen 7 selbst.
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Bei
der Verbrennung werden organische Stoffe und Stoffgemische 7 im
Wirbelkammerreaktor 1 verbrannt.
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Die
Steuerung der Reaktionen der organischen Stoffe und Stoffgemische 7 erfolgt
mittels einer Lambdasonde im Wirbelkammerreaktor 1.
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Die 2 zeigt
eine Einrichtung zur Energieerzeugung durch direkte Pyrolyse von
organischen Stoffen und Stoffgemischen, nachfolgender Verflüssigung
des Pyrolysegases und abschließender Verbrennung von Pyrolyseöl
in einer prinzipiellen Darstellung.
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Der
Wirbelkammerpyrolysereaktor 2 ist mit dem Wirbelkammerreaktor 1 verbunden.
Das heiße Gas des Wirbelkammerreaktors 1 führt
dazu, dass die organischen Stoffe und Stoffgemische 7 im
Wirbelkammerpyrolysereaktor 2 sehr schnell erhitzt werden
und dabei weitestgehend vergasen. Die schnelle Vergasung führt
vorteilhafterweise zu Pyrolysegas mit überwiegend kurzkettigen
Molekülen. Diese Vergasung erfolgt unter Luftabschluss.
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Die
Pyrolyse in Wirbelkammern und Wirbelkammern dafür sind
bekannt.
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Der
Wirbelkammerreaktor 1 ist mit einer Zufuhreinrichtung für
organische Stoffe und Stoffgemische 7 verbunden. In die
Verbindung zwischen dem Wirbelkammerreaktor 1 und dem Wirbelkammerpyrolysereaktor 2 ist
eine Zufuhreinrichtung für organische Stoffe und Stoffgemische 7 geschalten,
so dass dem heißen Gas des Wirbelkammerreaktors 1 organische
Stoffe und Stoffgemische 7 beigemischt werden. Alternativ
kann der Wirbelkammerreaktor 1 und der Wirbelkammerpyrolysereaktor 2 jeweils
mit einer Zufuhreinrichtung für organische Stoffe und Stoffgemische 7 verbunden
sein, so dass jeweils separat organische Stoffe und Stoffgemische 7 zuführbar
sind. Mittels dem dem Wirbelkammerpyrolysereaktor 2 nachgeordneten
Zyklon 3 und der Filtereinrichtung 4 wird das
Pyrolysegas von festen Stoffen getrennt. Diese werden dem Wirbelkammerreaktor 1 und/oder dem
Wirbelkammerpyrolysereaktor 2 als Pyrolysegut wieder zugeführt,
so dass sich daraus ein geschlossener Kreislauf ergibt.
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Das
entstehende heiße Pyrolysegas wird anschließend
im Kühler 5 schnell abgekühlt und kondensiert
dabei zu einer Flüssigkeit, die etwa die Hälfte
des Heizwertes eines konventionellen Heizöls besitzt. Das
dadurch entstandene Pyrolyseöl wird in dem zugeordneten
Behälter 6 gespeichert.
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Die
aus dem Pyrolysegas im Zyklon 3 und der Filtereinrichtung 4 anfallenden
Fest stoffe werden mittels Transporteinrichtungen dem Wirbelkammerreaktor 1 und/oder
dem Wirbelkammerpyrolysereaktor 2 zugeführt.
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Abgas
aus dem Wirbelkammerreaktor 1 wird über die weitere
Filtereinrichtung 8, dem weiteren Kühler 9 und
einen Katalysator 10 in die Umwelt abgegeben.
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Der
Wirbelkammerreaktor 1 und der Wirbelkammerpyrolysereaktor 2 sind
weiterhin jeweils mit einem Bettascheabzug 18 versehen,
so dass entstehende Asche entfernbar ist.
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In
den jeweiligen Verbindungen zwischen
- – dem
Wirbelkammerreaktor 1 und dem Wirbelkammerpyrolysereaktor 2,
- – dem Wirbelkammerpyrolysereaktor 2 und dem Zyklon 3,
- – dem Wirbelkammerreaktor 1/dem Zyklon 3 und den
Filtereinrichtungen 4, 8,
- – den Filtereinrichtungen 4, 8 und
den Kühlern 5, 9,
- – dem Zyklon 3 und dem Wirbelkammerpyrolysereaktor 2 sowie
- – den Filtereinrichtungen 4, 8, dem
Wirbelkammerreaktor 1 und dem Wirbelkammerpyrolysereaktor 2
befinden
sich Organe zum Steuern des Flusses des jeweiligen Mediums. Zum
Steuern des Flusses des jeweiligen Mediums sind die Betätigungseinrichtungen
der Organe mit einer Steuerung in Form eines Datenverarbeitungssystems
zusammengeschaltet.
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Mit
dem Datenverarbeitungssystem sind weiterhin die Antriebe der Transporteinrichtungen, die
Lambdasonde des Wirbelkammerreaktors 1, die Einrichtungen
zum Transport von organischen Stoffen und Stoffgemischen der Zufuhreinrichtungen
und von Ventilen verbunden.
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In
der Ausführungsform der Einrichtung zur Energieerzeugung
durch direkte Pyrolyse von organischen Stoffen und Stoffgemischen,
nachfolgender Verflüssigung des Pyrolysegases und abschließender
Verbrennung von Pyrolyseöl entsprechend der Darstellung
in der 2 ist an den Wirbelkammerreaktor 1 für
organische Stoffe und Stoffgemische 7 eine Heizeinrichtung 15 zum
Erhitzen der organischen Stoffe und Stoffgemische 7 im
Wirbelkammerreaktor 1 gekoppelt. Zur Verbrennung organischer Stoffe
und Stoffgemische 7 entweder in der Heizeinrichtung 15 sowie
im Wirbelkammerreaktor 1 oder nur in der Heizeinrichtung 14 ist
eine gesteuerte Zufuhr von Luft vorgesehen. Die Heizeinrichtung 15 ist dazu
eine Verbrennungseinrichtung entweder von Pyrolysegas und/oder Pyrolyseöl
aus dem Wirbelkammerpyrolysereaktor 2 und/oder von einem
anderen Brennstoff 17 und/oder von organischen Stoffen und
Stoffgemischen 7 und/oder eine elektrische Heizeinrichtung.
Zusätzlich zu den organischen Stoffen und Stoffgemischen
wird Pyrolysegas des Behälters 6 über
einen Filter 14 dem Wirbelkammerreaktor 1 und/oder
der Heizeinrichtung 15 zugeführt.
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Damit
ist eine komplexe und in sich geschlossene Einrichtung zur Herstellung
von Pyrolyseöl aus organischen Stoffen und Stoffgemischen 7 vorhanden.
Abprodukte sind im Wesentlichen nur die Pyrolyserestprodukte aus
den organischen Stoffen und Stoffgemischen 7 des Wirbelkammerreaktor 1 und
des Wirbelkammerpyrolysereaktors 2.
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Der
Wirbelkammerreaktor 1 und der Wirbelkammerpyrolysereaktor 2 sind
für die Einrichtungen so ausgebildet, dass eine gute Anpassung
der Geometrie an die gestellten Anforderungen in Form eines schnellen
Aufheizens von Partikeln sowie eine kleine Verweilzeit der Partikel
im Reaktor gewährleistet ist. Weiterhin ist der Wirbelkammerpyrolysereaktor 2 so ausgebildet,
dass das aus den Partikel austretende aerosolbeinhaltende Gas möglichst
schnell vom Partikel entfernt und abgezogen werden. Für
diesen schnellen Abzug sind zwei Gründe zu nennen. Zum Einen
stellt schnell vom Partikel abgezogenes aerosolbeinhaltendes Gas
sicher, dass zwischen reaktiven Partikelkern und der Partikelberandung
ein ausreichendes Konzentrationsgefälle entsteht und damit der
Stofftransport möglichst gut von Partikelkern zur Partikelberandung
erfolgt. Zum Anderen entstehen durch die schnelle Pyrolyse vorzugsweise
kurzkettige Moleküle. Verweilt das aerosolbeinhaltende
Gas zu lange im heißen Wirbelkammerpyrolysereaktor 2, entstehen
immer mehr langkettige und große verzweigte Moleküle.
Der Teercharakter dieser Moleküle verstärkt sich,
so dass sich Probleme bei der Lagerung und der Einspritzung in eine
Verbrennungskraftmaschine 11 ergeben.
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Der
Aufbau und die Funktion des Wirbelkammerreaktors 1 und
des Wirbelkammerpyrolysereaktors 2 sind beispielsweise
wie folgt:
- – Im Reaktionsraum befinden
sich die Einbauten als innerer offener Rohrschuss und diesen seitlich und
oben umschließenden äußeren Rohrschuss. Beide
Rohrschüsse können auch als Wärmeübertrager
ausgebildet sein. Beispielsweise ist bei der Kraft-Wärme-Verbindung
insbesondere der innere Rohrschuss als Hochtemperaturwärmeübertrager
konzipiert.
- – Fluidgas/Pyrolysegas und umzusetzende organische
Stoffe und Stoffgemische 7 werden von unten oder oben in
den Reaktionsraum zugeführt.
- – Das Fluidgas-/Pyrolysegas-Gemisch strömt
in den inneren Rohrschuss nach oben. Schwere und große
Partikel, die von der Fluidströmung nicht getragen werden
fallen wieder nach unten. Durch den den inneren Rohrschuss umschließenden äußeren
Rohrschuss mit oberen Verschluss wird die Strömung von
Pyrolysegas mit Partikeln nach unten umgeleitet.
- – Am unteren Ende des oben geschlossenen äußeren
Rohrschusses erfolgt eine erneute Umlenkung nach oben. Kleine bis
mittelgroße Partikel, die nicht der Strömung nach
oben folgen können, fallen nach unten heraus, und gelangen
wieder in den Umlauf, sogenannte innere Rezirkulation.
- – Feine und leichte Partikel, meist bereits abreagiert,
werden vom Gasstrom mitgerissen und gelangen damit aus dem jeweiligen
Reaktor.
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Das
Behältnis 6 oder die Behältnisse mit dem
aus dem Pyrolyseöl durch Abkühlung kondensierten
Pyrolyseöl sind an die Verbrennungskraftmaschine 11 für
das Pyrolyseöl gekoppelt, die gleichzeitig ein Bestandteil
eines Kraftwerks zur Energieerzeugung ist.
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In
einer Ausführungsform ist die Verbrennungskraftmaschine 11 mit
einem Heißgasmotor 12 als weiteren Bestandteil
des Kraftwerks gekoppelt, so dass die Abgase zur weiteren Energieerzeugung genutzt
werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist die Verbrennungskraftmaschine 11 mit
einem Heißgasmotor 12 und einem Wärmeübertrager 16 als
weitere Bestandteile des Kraftwerks gekoppelt. Weiterhin wird Pyrolysegas
nach dem Kühler 5 und dem Filter 14 dem
Wärmeübertrager 16 zugeführt.
Damit bilden die Verbrennungskraftmaschine 11, der Wärmeübertrager 16 und
der Heißgasmotor 12 ein Blockheizkraftwerk 13.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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