DE102012218864B4 - Process for the conversion of organic secondary raw materials into oil mist as a basis for fuels in particular and a device for carrying out the process - Google Patents
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- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
Abstract
Verfahren zur Konversion organischer Sekundärrohstoffe zu Öl als Basis für Kraftstoffe, wobei die Konversion durch katalytische Depolymerisation bei 320 - 380° Celsius unter Sauerstoffabschluss erfolgt und der für die katalytische Depolymerisation verwendete Katalysator ein Aluminium-Silikatpulver ist,die Sekundärrohstoffe durch eine Schneckenpresse (9) bei einem Druck von bis zu 27 MPa verdichtet und anschließend durch eine Zerkleinerungseinrichtung (10) zerkleinert werden,die zerkleinerten Sekundärrohstoffe in eine durch Abgase einer Wärmekraftmaschine beheizte Konversionstrommel (12) eingebracht werden,die Konversion in der mit dem Aluminium-Silikatpulver befüllten, beheizten Konversionstrommel (12) unter langsamer Rotation unter Produktion von Öl erfolgt,das Aluminium-Silikatpulver zusammen mit den organischen Sekundärrohstoffen langsam durch die Konversionstrommel (12) transportiert wird undaustragsseitig anfallendes, überlaufendes Aluminium-Silikatpulver zusammen mit Prozessabfällen und Öl in flüssiger Form aus der Konversionstrommel (12) ausgeleitet, von Prozessabfällen gereinigt und eintragsseitig wieder in die Konversionstrommel (12) eingeführt wird, wobei die Innenseite der Konversionstrommel (12), die dem Aluminium-Silikatpulver ausgesetzt ist, vor einer ersten Inbetriebnahme mit einer Schutzschicht beschichtet wird, um ein Verschleißen der Innenseite zu verhindern, wobei die Schutzschicht aus Aluminium-Silikatpulver gebildet wird, das auf eine Temperatur im Bereich von 400° - 500° Celsius erwärmt wird.Process for the conversion of organic secondary raw materials into oil as a basis for fuels, the conversion taking place by catalytic depolymerisation at 320 - 380° Celsius in the absence of oxygen and the catalyst used for the catalytic depolymerisation being an aluminum silicate powder, the secondary raw materials being fed through a screw press (9). are compressed at a pressure of up to 27 MPa and then comminuted by a comminution device (10), the comminuted secondary raw materials are introduced into a conversion drum (12) heated by exhaust gases from a heat engine, the conversion takes place in the heated conversion drum ( filled with aluminum silicate powder 12) takes place with slow rotation to produce oil, the aluminum silicate powder is transported slowly through the conversion drum (12) together with the organic secondary raw materials and aluminum silicate powder overflowing on the discharge side together with process waste Oil and oil in liquid form are discharged from the conversion drum (12), cleaned of process waste and reintroduced into the conversion drum (12) on the entry side, with the inside of the conversion drum (12), which is exposed to the aluminum silicate powder, being put into operation for the first time coated with a protective layer to prevent internal wear, the protective layer being formed from aluminum silicate powder heated to a temperature in the range of 400° - 500° Celsius.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konversion organischer Sekundärrohstoffe zu Ölnebel als Basis für insbesondere Kraftstoffe und eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. Ein Verfahren und eine Vorrichtung sind bereits aus der
Ein anderes Verfahren zur Konversion organischer Sekundärstoffe zu Ölnebel und eine Vorrichtung dafür wird durch die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, obige Nachteile zu vermeiden. Darüber hinaus soll ein Verfahren und eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung bereitgestellt werden, mit der organische Sekundärrohstoffe mit hoher Effizienz zu Ölnebel umgebaut werden können.The object of the present invention is to avoid the above disadvantages. In addition, a method and a device suitable for carrying out this method are to be provided, with which organic secondary raw materials can be converted into oil mist with high efficiency.
Die vorliegende Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.The present invention is defined by the appended claims.
Die obigen Aufgaben werden dadurch gelöst, dass in dem Verfahren die Konversion der organischen Sekundärrohstoffe durch katalytische Depolymerisation bei 320 - 380° Celsius unter Sauerstoffabschluss erfolgt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Innenseite der Konversionstrommel, die einem abrasiven Aluminium-Silikatpulver ausgesetzt ist, zumindest vor einer ersten Inbetriebnahme mit einer Schutzschicht beschichtet, um ein Verschleißen der Innenseite zu verhindern. Die Schutzschicht wird vorzugsweise aus Aluminium-Silikatpulver gebildet, das auf eine Temperatur im Bereich von ungefähr 400° - 500° Celsius bzw. 450° Celsius erwärmt wird.The above tasks are achieved in that the organic secondary raw materials are converted in the process by catalytic depolymerization at 320 - 380° Celsius in the absence of oxygen. According to the present invention, the inside of the conversion drum, which is exposed to an abrasive aluminum silicate powder, is coated with a protective layer at least before initial operation to prevent wear of the inside. The protective layer is preferably formed from aluminum silicate powder which is heated to a temperature in the range of approximately 400° - 500° Celsius or 450° Celsius.
Ein solches erfindungsgemäßes Verfahren kann in einer Vorrichtung durchgeführt werden, welche eine Konversionstrommel umfasst, deren Innenseite aus einer hochtemperaturfesten, hochsäurefesten, hochabriebfesten Legierung, wie z.B. Hastelloy, besteht und die Konversionstrommel eine Einrichtung aufweist, durch welche Abgase einer Wärmekraftmaschine, z.B. einer Gasturbine, zur Heizung durch die Konversionstrommel geleitet werden können, ohne dass die Abgase in einen Konversions- bzw. Reaktionsraum der Konversionstrommel, also den durch die Innenseite begrenzten Raum der Konversionstrommel, in dem die katalytische Depolymerisation-Reaktion (auch als Konversion oder Konversionsreaktion bezeichnet) stattfindet, gelangen.Such a method according to the invention can be carried out in a device which comprises a conversion drum, the inside of which consists of a high-temperature-resistant, highly acid-resistant, highly abrasion-resistant alloy, such as Hastelloy, for example, and the conversion drum has a device through which exhaust gases from a heat engine, e.g. a gas turbine, are Heating can be passed through the conversion drum without the exhaust gases entering a conversion or reaction space of the conversion drum, i.e. the space of the conversion drum delimited by the inside, in which the catalytic depolymerization reaction (also referred to as conversion or conversion reaction) takes place .
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Konversion organischer Sekundärrohstoffe zu Ölnebel als Basis für insbesondere Kraftstoffe sieht eine Konversion der organischen Sekundärrohstoffe durch katalytische Depolymerisation bei 320 - 380° Celsius unter Sauerstoffabschluss vor. Der für die katalytische Depolymerisation verwendete Katalysator ist ein Aluminium-Silikatpulver. Vor Eintrag des organischen Sekundärrohstoffes in die beheizte Konversionstrommel werden die organischen Sekundärrohstoffe durch eine Schneckenpresse bei einem Druck von bis zu 27 MPa verdichtet und anschließend durch eine Zerkleinerungseinrichtung zerkleinert, so dass die zerkleinerten organischen Sekundärrohstoffe durch eine Eintragsschleudereinrichtung in die beheizte Konversionstrommel eingebracht werden können. Die Konversion erfolgt in der beheizten Konversionstrommel, deren Innenseite aus einer hochtemperaturfesten, hochsäurefesten, hochabriebfesten Legierung besteht, und welche zur Konversion langsam rotiert.The method according to the invention for the conversion of organic secondary raw materials into oil mist as a basis for fuels in particular provides for a conversion of the organic secondary raw materials by catalytic depolymerization at 320-380° Celsius with the exclusion of oxygen. The catalyst used for the catalytic depolymerization is an aluminum silicate powder. Before the organic secondary raw material is fed into the heated conversion drum, the organic secondary raw materials are compressed by a screw press at a pressure of up to 27 MPa and then comminuted by a shredding device, so that the comminuted organic secondary raw materials can be introduced into the heated conversion drum by a centrifugal entry device. The conversion takes place in the heated conversion drum, the inside of which consists of a high-temperature-resistant, highly acid-resistant, highly abrasion-resistant alloy and which rotates slowly for the conversion.
Durch die Konversion werden die zugeführten organischen Sekundärrohstoffe in der Konversionstrommel zu Öl depolymerisiert. Das Öl weist bevorzugt eine Kettenlängenverteilung auf, die vorzugsweise im Bereich der Kettenlängenverteilungen von kohlenwasserstoffbasierenden Energieträgern bzw. Kraftstoffen liegt. Das Reaktionsprodukt Öl liegt zum größten Teil in Form von Nebel vor. Der Ölnebel nimmt den freien Raum des Konversions- bzw. Reaktionsraums der Konversionstrommel ein. Der verbleibende Teil des Öls liegt in flüssiger Form vor. Das Öl in flüssiger Form, das nachfolgend auch als Prozessöl bezeichnet wird, sammelt sich bevorzugt im Bodenbereich der Konversionstrommel und mischt sich mit dem dort befindlichen Teil des in der Konversionstrommel befindlichen Aluminium-Silikatpulvers. Das Aluminium-Silikatpulver wird zusammen mit dem organischen Sekundärrohstoff langsam durch die Konversionstrommel transportiert. Ein überlaufender Teil des Aluminium-Silikatpulvers wird aus der Konversionstrommel ausgeleitet, von Prozessabfällen, also beispielsweise nicht vollständig zu Öl abbaubaren Bestandteilen der eingesetzten Sekundärrohstoffe, gereinigt und wieder eingangsseitig in die Konversionstrommel eingeführt.As a result of the conversion, the supplied organic secondary raw materials are depolymerized into oil in the conversion drum. The oil preferably has a chain length distribution which is preferably in the range of the chain length distributions of hydrocarbon-based energy carriers or fuels. The reaction product, oil, is mostly in the form of a mist. The oil mist occupies the free space of the conversion or reaction space of the conversion drum. The remaining part of the oil is in liquid form. The oil in liquid form, which is also referred to below as process oil, preferably collects in the bottom area of the conversion drum and mixes with the part of the aluminum silicate powder in the conversion drum that is located there. The aluminum silicate powder is slowly transported through the conversion drum together with the organic secondary raw material. An overflowing portion of the aluminum silicate powder is discharged from the conversion drum, cleaned of process waste, e.g. components of the secondary raw materials used that cannot be completely broken down into oil, and reintroduced into the conversion drum on the input side.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens umfasst eine drehbare und beheizbare Konversionstrommel, deren Innenwand aus einer hochtemperaturfesten, hochsäurefesten, hochabriebfesten Legierung besteht, eine Schneckenpresse zum Verdichten der organischen Sekundärrohstoffe bei einem Druck von bis zu 27 MPa und eine Zerkleinerungseinrichtung zum Zerkleinern der verdichteten organischen Sekundärrohstoffe. Die Konversionstrommel weist ferner einen Konversionsraum und einen Heizgasraum auf, die gegeneinander abgeschottet sind, so dass Abgase einer Wärmekraftmaschine, vorzugsweise einer Gasturbine oder einer Kolbenkraftmaschine, zur Heizung der Konversionstrommel in den Heizgas-Raum geleitet werden können, ohne dass die Abgase in den Konversionsraum gelangen. Die zerkleinerten organischen Sekundärrohstoffe werden mittels einer Fördereinrichtung in die beheizbare Konversionstrommel eingebracht. Weiterhin ist eine Einrichtung zum Rückführen (17) des Katalysators in der Vorrichtung vorgesehen, um überlaufendes Aluminium-Silikatpulver, das zusammen mit Prozessabfällen und Öl austragsseitig austritt, von den Prozessabfällen zu reinigen und eintragsseitig wieder in die Konversionstrommel einzuführen.The device according to the invention for carrying out the method described above comprises a rotatable and heatable conversion drum, the inner wall of which consists of a high-temperature-resistant, highly acid-resistant, highly abrasion-resistant alloy, a screw press for compacting the organic secondary raw materials at a pressure of up to 27 MPa and a crushing device for crushing the compacted organic secondary raw materials. The conversion drum also has a conversion space and a heating gas space, which are sealed off from one another, so that exhaust gases from a heat engine, preferably a gas turbine or a piston engine, can be routed into the heating gas space to heat the conversion drum without the exhaust gases getting into the conversion space . The shredded organic secondary raw materials are fed into the heatable conversion drum using a conveyor system. Furthermore, a device for recycling (17) the catalyst is provided in the device in order to clean overflowing aluminum silicate powder, which emerges on the discharge side together with process waste and oil, from the process waste and reintroduce it into the conversion drum on the entry side.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen dargestellt.Preferred embodiments are presented in the subclaims.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Anbacken des Katalysatorpulvers an die Innenwand der Konversionstrommel durch ein pulverförmiges Additiv verhindert, das ebenfalls in der Konversionstrommel vorliegt. Vorzugsweise ist das Additiv ein Mineral.According to one embodiment, the catalyst powder is prevented from caking on the inner wall of the conversion drum by an additive in powder form, which is also present in the conversion drum. Preferably the additive is a mineral.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine einen Generator antreibende Wärmekraftmaschine, vorzugsweise eine Kolbenkraftmaschine oder eine Gasturbine. Die Wärmekraftmaschine wird mit zumindest einem Teil des durch das Verfahren gewonnenen Ölnebels betrieben und die Abgase der Wärmekraftmaschine dienen als Heizgas zum Beheizen der Konversionstrommel. Vorzugsweise wird aus den Abgasen einer Gasturbine, die als Wärmekraftmaschine einsetzbar ist, destilliertes Wasser gewonnen.According to one embodiment, the device comprises a heat engine driving a generator, preferably a piston engine or a gas turbine. The heat engine is operated with at least part of the oil mist obtained by the method and the exhaust gases from the heat engine serve as fuel gas for heating the conversion drum. Distilled water is preferably obtained from the exhaust gases of a gas turbine, which can be used as a heat engine.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Innenseite der Konversionstrommel mit einer Schutzschicht gegen Abrasion durch das Aluminium-Silikatpulver beschichtet. Die Schutzschicht ist vorzugsweise aus Aluminium-Silikatpulver gebildet, das auf eine Temperatur im Bereich von ungefähr 400° - 500° Celsius bzw. von ungefähr 450° Celsius erwärmt wird.According to one embodiment, the inside of the conversion drum is coated with a protective layer against abrasion by the aluminum silicate powder. The protective layer is preferably formed from aluminum silicate powder which is heated to a temperature in the range of approximately 400°-500° Celsius or approximately 450° Celsius.
Gemäß einer Ausführungsform sind eintragsseitig und austragsseitig jeweils eine Eintrittsöffnung in die Konversionstrommel und eine Auslassöffnung aus der Konversionstrommel vorgesehen, die als innere Nabenöffnungen ausgebildet sind. Die Eintrittsöffnung in die Konversionstrommel weist mindestens eine rotierende Schnecke auf, deren Umfang mit einem Umfang der Eintrittsöffnung abschließt.According to one embodiment, an inlet opening into the conversion drum and an outlet opening from the conversion drum are provided on the entry side and on the discharge side, which are designed as inner hub openings. The inlet opening in the conversion drum has at least one rotating screw, the circumference of which ends with a circumference of the inlet opening.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Konversionstrommel einen Innenmantel und einen Außenmantel auf, die einen Zwischenraum definieren, der den Heizgas-Raum bildet. Austragsseitig der Konversionstrommel ein ist Einlass für das Heizgas und eintragsseitig der Konversionstrommel ist ein Auslass für das Heizgas zur Durchleitung des Heizgases durch die Konversionstrommel vorgesehen. Der Einlass und der Auslass stehen mit einer Heizgas-Zuführungseinrichtung in Verbindung. Vorzugsweise besteht der Innenmantel aus einer hochtemperaturfesten, hochsäurefesten, hochabriebfesten Legierung und der Außenmantel besteht aus Edelstahl.According to one embodiment, the conversion drum has an inner shell and an outer shell that define an intermediate space that forms the heating gas space. On the discharge side of the conversion drum there is an inlet for the heating gas and on the entry side of the conversion drum there is an outlet for the heating gas for the passage of the heating gas through the conversion drum. The inlet and the outlet are connected to a heating gas supply device. Preferably, the inner shell consists of a high-temperature-resistant, highly acid-resistant, highly abrasion-resistant alloy and the outer shell consists of stainless steel.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung in Rotationsrichtung der Konversionstrommel leicht gekrümmte, konvexe Transport- bzw. Hebeleisten auf, welche vorzugsweise mit Unterbrechungen am Innenumfang der Innenwand der Konversionstrommel befestigt sind. Vorzugsweise bestehen die Transport- bzw. Hebeleisten aus einer hochtemperaturfesten, hochsäurefesten, hochabriebfesten Legierung. Bevorzugt ist eine Anzahl von 24 bis 36 Windungen der Transport- bzw. Hebeleisten vorgesehen.According to one embodiment, the device has convex transport or lifting strips, which are slightly curved in the direction of rotation of the conversion drum and are preferably fastened with interruptions to the inner circumference of the inner wall of the conversion drum. The transport or lifting strips are preferably made of a high-temperature-resistant, highly acid-resistant, highly abrasion-resistant alloy. A number of 24 to 36 windings of the transport or lifting strips is preferably provided.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Innenmantel eine Vielzahl von parallel ausgerichteten Rillen auf, die sich in axialer Richtung erstrecken.According to one embodiment, the inner casing has a multiplicity of grooves aligned in parallel, which extend in the axial direction.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung zusätzlich Rohre auf, welche durch den Innenraum der Konversionstrommel verlaufen und mit der Einlass und Auslass für das Heizgas zur Durchleitung des Abgas-Heizgases in Verbindung stehen. Vorzugsweise bestehen die Rohre aus einer hochtemperaturfesten, hochsäurefesten, hochabriebfesten Legierung.According to one embodiment, the device additionally has pipes which run through the interior of the conversion drum and are connected to the inlet and outlet for the heating gas for the passage of the exhaust gas heating gas. The tubes are preferably made of a high-temperature-resistant, highly acid-resistant, highly abrasion-resistant alloy.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die Transport- bzw. Hebeleisten gasdicht vom Innenraum der Konversionstrommel abgeschlossene Profile auf, und die Profile stehen mit den Einlass- und Auslassöffnungen für die Durchleitung des Abgas-Heizgases in Verbindung, so dass auch durch die Transport- bzw. Hebeleisten die Abgas-Heizgase geleitet werden können.According to one embodiment, the transport or lifting bars gas-tight from the interior of the conversion drum closed profiles, and the profiles are connected to the inlet and outlet openings for the passage of the exhaust hot gas in connection, so that the transport or lifting bars Exhaust gas heating gases can be passed.
Gemäß einer Ausführungsform steht der Einlass für das Heizgas mit einer Heizgas-Zuführungseinrichtung in Verbindung.According to one embodiment, the inlet for the heating gas is connected to a heating gas supply device.
Gemäß einer Ausführungsform steht der Auslass für das Heizgas mit einer Einrichtung zur Gewinnung von destilliertem Wasser aus Wasserdampf oder mit einer Einrichtung zur Gewinnung von Wassergas in Verbindung.According to one embodiment, the outlet for the heating gas is connected to a device for obtaining distilled water from steam or to a device for obtaining water gas.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Strömungsquerschnitt des Heizgas-Raumes zwischen dem Einlass und dem Auslass für das Heizgas größer als der kleinste Strömungsquerschnitt der Heizgas-Zuführungseinrichtung.According to one embodiment, the flow cross section of the heating gas space between the inlet and the outlet for the heating gas is larger than the smallest flow cross section of the heating gas supply device.
Gemäß einer Ausführungsform steht die Eintrittsöffnung mit einem Bunker für organische Sekundärrohstoffe und einer Einrichtung für eine Rückführung des Katalysators in Verbindung, und die Auslassöffnung steht mit einer Fraktionierungskolonne, einem Kraftstoffeingang der Wärmekraftmaschine und der Einrichtung für eine Rückführung des Katalysators in Verbindung.According to one embodiment, the inlet opening communicates with a bunker for organic secondary raw materials and a device for recycling the catalyst, and the outlet opening communicates with a fractionation column, a fuel inlet of the heat engine and the device for recycling the catalyst.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Einrichtung für die Rückführung des Katalysators eine Einrichtung zum Reinigen des Katalysators, um aus einem Gemisch von Aluminium-Silikatpulver, Prozessabfällen und Öl die Prozessabfälle zu filtern. Die Einrichtung für die Rückführung des Katalysators umfasst bevorzugt ein Kühlsystem, um das Gemisch aus Aluminium-Silikatpulver, Prozessabfällen und Öl und/oder das gereinigte Gemisch aus Aluminium-Silikatpulver und Öl zu kühlen.According to one embodiment, the device for recycling the catalyst comprises a device for cleaning the catalyst in order to filter the process waste from a mixture of aluminum silicate powder, process waste and oil. The means for recycling the catalyst preferably comprises a cooling system to cool the mixture of aluminosilicate powder, process wastes and oil and/or the cleaned mixture of aluminosilicate powder and oil.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Eintrittsöffnung der Konversionstrommel derart ausgestaltet, dass sie bei Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen leichten CO2-Überdruck aufweist.According to one embodiment, the inlet opening of the conversion drum is designed in such a way that it has a slight CO 2 overpressure when the device according to the invention is in operation.
Gemäß einer Ausführungsform besteht die mindestens eine rotierende Schnecke in der Eintrittsöffnung aus Keramik oder ist die rotierende Schnecke mit Keramik beschichtet.According to one embodiment, the at least one rotating auger in the inlet opening is made of ceramic or the rotating auger is coated with ceramic.
Gemäß einer Ausführungsform können in der Vorrichtung eine oder mehrere Zellenradschleusen vorgesehen sein, welche bevorzugt aus zwei Rohr umfassenden, drehbaren, mit jeweils einem Ausschnitt versehenen Rotoren besteht, um ein Eintreten bzw. einen Eintransport von Luft in den Konversionsraum der Konversionstrommel zu verhindern. Einer der Rotoren ist hierfür eingangsseitig bezüglich der Zellenradschleuse angeordnet, während der andere Rotor ausgangsseitig bezüglich der Zellenradschleuse angeordnet ist. Für den Durchtransport von Material durch die Zellenradschleuse wird zunächst der Ausschnitt des eingangsseitigen Rotors geöffnet, d.h. in die Position zur Aufnahme des zu transportierenden Materials und anschließend zurück in die geschlossene Stellung gedreht. Das zu transportierende Material wird von dem Ausschnitt des ausgangsseitigen Rotors übernommen, der in die Position zum Austransport des zu transportierenden Materials gedreht wird. Zugleich kann die Zellenradschleuse mit CO2-Überdruck beaufschlagt werden, so dass ein Eintreten von Luft aus der Außenatmosphäre wirksam verhindert wird. Zum Beispiel kann eine Zellenradschleuse zwischen der Eintrittsöffnung in die Konversionstrommel und dem Bunker für organische Sekundärrohstoffe angeordnet sein.According to one embodiment, one or more cellular wheel sluices can be provided in the device, which preferably consists of two rotatable rotors, each provided with a cutout, to prevent air from entering or being transported into the conversion chamber of the conversion drum. For this purpose, one of the rotors is arranged on the inlet side with respect to the cellular wheel sluice, while the other rotor is arranged on the outlet side with respect to the cellular wheel sluice. For the transport of material through the star feeder, the section of the rotor on the input side is first opened, ie rotated into the position for receiving the material to be transported and then back into the closed position. The material to be conveyed is taken over by the cutout of the outfeed rotor, which is turned into position to discharge the material to be conveyed. At the same time, the cellular wheel sluice can be pressurized with CO 2 , so that the entry of air from the outside atmosphere is effectively prevented. For example, a cellular wheel sluice can be arranged between the inlet opening in the conversion drum and the bunker for organic secondary raw materials.
Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Konversion organischer Sekundärstoffe zu Ölnebel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch eine Konversionstrommel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und -
3 in schematischer Darstellung die Austragsseite der Vorrichtung zur Konversion organischer Sekundärstoffe zu Ölnebel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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1 a schematic representation of a device for the conversion of organic secondary substances to oil mist according to an embodiment of the present invention; -
2 a schematic representation of a cross section through a conversion drum according to an embodiment of the present invention; and -
3 a schematic representation of the discharge side of the device for the conversion of organic secondary substances to oil mist according to an embodiment of the present invention.
Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel soll anhand der Zeichnung in
Vor dem Nabeneingang 12.1 in Richtung des Behälters 7 für Sekundärrohstoffe kann beispielsweise eine Zellenradschleuse mit ausgeschnittenen, drehbaren Scheiben angeordnet sein. Wenn die Zellenradschleuse in Richtung des Behälters 7 geschlossen und in Richtung des inneren Nabeneingangs 12.1 offen ist, kann in der Zellenradschleuse CO2. Überdruck erzeugt werden. Hierdurch ist die Eintrittsöffnung der Konversionstrommel 12 gegenüber der Außenatmosphäre gedichtet.In front of the hub entrance 12.1 in the direction of the
Die
Vor der Vorsortierung werden die organischen Sekundärrohstoffe beispielsweise in einen Lagerbunker 1 eingebracht, aus dem die organischen Sekundärrohstoffe über einen Schneckenförderer bzw. einer Förderschnecke 2 einer Windsichtung zugeführt werden.Before the pre-sorting, the organic secondary raw materials are introduced, for example, into a storage bunker 1, from which the organic secondary raw materials are fed via a screw conveyor or a
Vor der Windsichtung ist vorzugsweise eine magnetische Sortiervorrichtung 2a angeordnet, über die die organischen Sekundärrohstoffe über den Schneckenförderer bzw. die Förderschnecke 2 zunächst zugeführt werden. Mittels der magnetischen Sortiervorrichtung 2a werden Verunreinigungen aus magnetischen Materialien aus den organischen Sekundärrohstoffen entfernt.A
Mit Hilfe eines Windgenerators 3 wird Heizgas in die durch den Schneckenförderer bzw. die Förderschnecke 2 zugeführten organischen Sekundärrohstoffe eingeblasen. Das Heizgas kann beispielsweise direkt von der Wärmekraftmaschine dem Windgenerator 3 zugeführt werden oder das Heizgas, das durch die Konversionstrommel 12 durchgeleitet wurde, kann dem Windgenerator 3 zugeführt werden. Ebenso kann eine Mischung von Heizgas von der Wärmekraftmaschine und von Heizgas nach Durchleitung durch die Konversionstrommel 12 verwendet werden. Entsprechend der Anteile der zugeführten Heizgase kann die Mischung auf eine gewünschte Temperatur eingestellt werden. (Bevorzugte Temperatur liegt im Bereich von 280-380 °C). Das Heizgas trocknet hierbei die organischen Sekundärrohstoffe vor und verdrängt die sauerstoffhaltige Luft, die die organischen Sekundärrohstoffe umgibt. Die organischen Sekundärrohstoffe werden dann zu einem Windsichter 4 und weiter in ein Zyklon geblasen. Mit Hilfe des Windsichters 4 und des Zyklons 5 (bzw. Fliehkraftabscheiders) können weitere Verunreinigungen aus den organischen Sekundärrohstoffen entfernt werden.With the aid of a
Der Zyklon 5 kann während des Betriebs geleert werden. Der Austrag erfolgt hierbei ebenfalls über eine Zellenradschleuse zur Vermeidung eines Gasaustausches mit der Außenatmosphäre.The
Die nun mit Hilfe der magnetischen Sortiereinrichtung 2a, des Windsichters 4 und des Zyklons 5 vorsortierten organischen Sekundärrohstoffe werden einem Evakuationsbunker bzw. Bunker 7 zugeführt, in dem die organischen Sekundärrohstoffe bei Bedarf weiter getrocknet werden und/oder vorgewärmt werden können. Zum Trocknen bzw. Vorwärmen kann bevorzugt wiederum Heizgas eingesetzt werden; d.h. wie vorbeschrieben Heizgas direkt von der Wärmekraftmaschine, die Konversionstrommel 12 verlassendes Heizgas oder eine Mischung von Heizgas aus diesen beiden Quellen. Das fortgeführte Einblasen von Heizgas sorgt weiterhin dafür, dass Restanteile von sauerstoffhaltiger Luft, die von den organischen Sekundärrohstoffen in den Evakuationsbunker bzw. Bunker 7 mitgeführt wurden, ausgeblasen werden. Bevorzugt enthalten die organischen Sekundärrohstoffen nach der Trocknung im Wesentlichen keinen Restwasseranteil mehr.The organic secondary raw materials now pre-sorted with the help of the
Eine abschließende Entgasung erfolgt vorteilhafter Weise in einer Schneckenpresse bzw. einem Schneckenextruder 9, vorzugsweise einer Doppelschneckenpresse bzw. einem Doppelschneckenextruder, dem die organischen Sekundärrohstoffe aus dem Evakuationsbunker bzw. Bunker 7 bevorzugt mittels eines Schubwagenspeisers 8 zugeführt werden. Die Schneckenpresse 9 verdichtet die vorsortierten und vorgetrockneten organischen Sekundärrohstoffe aus dem Evakuationsbunker bzw. Bunker 7, wie in
Die Schneckenpresse bzw. der Schneckenextruder 9 ist bevorzugt mit einer Wasserkühlung ausgestattet. Der Flankendruck von bis zu ca. 270 bar wird bevorzugt bei Sekundärrohstoffen wie Holz oder holzartigen Abfällen erreicht.The screw press or screw
Die jetzt in kompaktierter Strang-Form vorliegenden Sekundärrohstoffe können nun mittels einer Zerkleinerungseinrichtung 10, wie z.B. einer Fräse oder einer Mühle, weiterverarbeitet werden, so dass die Sekundärrohstoffe in einer Fraktion mit einer gewünschten bzw. für das anschließende Depolymerisationsverfahren vorteilhaften Partikelgröße bzw. Partikelgrößenverteilung vorliegen. Typische Partikelgrößen liegen bevorzugt in einem Bereich von 50 mm x 15 mm x 1 mm und kleiner.The secondary raw materials, which are now in compacted strand form, can now be further processed using a comminution device 10, such as a milling machine or a mill, so that the secondary raw materials are present in a fraction with a desired particle size or particle size distribution that is advantageous for the subsequent depolymerization process. Typical particle sizes are preferably in a range of 50 mm×15 mm×1 mm and smaller.
Die durch die Zerkleinerungseinrichtung 10 in gewünschter Partikelgröße bzw. Partikelgrößenverteilung verarbeiteten Sekundärrohstoffe können nun durch eine Eintragsschleudervorrichtung (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einem Eintragsschleuderrad, bevorzugt verteilt in den Konversionsraum 25 der Konversionstrommel 12 eingebracht werden. Ebenso besteht die Möglichkeit, die verarbeiteten Sekundärrohstoffe über ein bevorzugt isoliertes Eintragsrohr mittels einer Dosierschnecke 11 (Förderschnecke) in verschiedene Bereiche in den Konversionsraum der Konversionstrommel 12 einzubringen, um bereits eine anfängliche Verteilung der eingebrachten Sekundärrohstoffe zu erhalten. Der Eintrag mittels Eintragsrohr kann bevorzugt bei rein biologischen, organischen Sekundärrohstoffen zum Einsatz kommen. Das Eintragsrohr kann beispielsweise derart vorgesehen sein, die einzubringenden Sekundärrohstoffe in verschiedene Bereiche des z.B. ersten Drittels des Konversionsraumes 25 der Konversionstrommel 12 einzubringen. Das Eintragsrohr kann hierzu zumindest im Bereich, der sich in den Konversionsraum 25 der Konversionstrommel 12 erstreckt, halbseitig in die Form einer Rinne aufgeschnitten sein.The secondary raw materials processed by the comminution device 10 in the desired particle size or particle size distribution can now be introduced into the
Im Zusammenhang mit rein biologischen bzw. im wesentlichen biologischen Sekundärrohstoffen ist zu bemerken, dass die Konversion zu Ölnebel bzw. Prozessöl unter Mitwirkung des Katalysators die Zufuhr von zusätzlichem Wasserstoff erfordern kann. Der für die Konversion bzw. die Depolymerisation zusätzlich benötigte Wasserstoff kann beispielsweise zugeführt bzw. bereitgestellt werden, indem der Konversionsprozess in einer Wasserstoffatmosphäre bzw. in einer mit Wasserstoff angereicherten Atmosphäre erfolgt.In connection with purely biological or essentially biological secondary raw materials, it should be noted that the conversion to oil mist or process oil with the participation of the catalyst may require the supply of additional hydrogen. The hydrogen additionally required for the conversion or the depolymerization can be supplied or provided, for example, by the conversion process being carried out in a hydrogen atmosphere or in an atmosphere enriched with hydrogen.
In der Konversionstrommel 12 befinden sich beispielsweise am inneren Umfang insbesondere hypoid-geformte, spiralförmig angeordnete Führungsleisten, z.B. Hebe- bzw. Transportleisten, welche im Konversionsraum an der Innenseite der Konversionstrommel 12 befestigt bzw. angeheftet sind. Diese Hebe- bzw. Transportleisten sind in Rotationsrichtung der Konversionstrommel 12 leicht gekrümmt und konvex. Diese können vorteilhafterweise in ihrem Verlauf auch Unterbrechungen aufweisen. Sie transportieren die Sekundärrohstoffe zusammen mit dem Katalysator, welcher sich bei Betrieb der Vorrichtung in der Konversionstrommel 12 befindet und aus einer Schwertwäsche zusammen mit Prozessöl in das Eintragsrohr zurückgeleitet wird.In the
Das Katalysatorpulver und die organischen Sekundärrohstoffe wandern durch die Konversionstrommel 12, in der bei 320° - 380° Celsius die katalytische Umwandlung der organischen Sekundärrohstoffe in Ölnebel bzw. Prozessöl stattfindet. Ein Anbacken des Katalysatorpulvers an der Innenwand der beheizten Konversionstrommel 12 wird durch ein mineralförmiges Additiv verhindert, welches bevorzugt ebenfalls pulverförmig und dem Katalysatorpulver beigemischt ist. Es soll bemerkt werden, dass die durch die katalytische Umwandlung erhaltenen Öle im Wesentlichen bzw. zum größten Teil bei der Temperatur von 320 - 380° Celsius in Form von Nebel vorliegen.The catalyst powder and the organic secondary raw materials travel through the
Vorzugsweise wird der aus der Konversion erhaltene Ölnebel bzw. das erhaltene Prozessöl durch die Auslassöffnung 12.2 in jeweils entsprechenden Anteilen zu einer Wärmekraftmaschine, wie z.B. einer Kolbenkraftmaschine oder einer Gasturbine, und einer Destillations- bzw. Fraktionierungskolonne 14 geleitet. Neben den gewünschten Reaktionsprodukten, die in Form des Ölnebels bzw. Prozessöls erhalten werden, fallen auch Abfälle aus der Konversionsreaktion an. Diese Abfälle umfassen insbesondere sowohl Silikate und mineralische oder metallene Bestandteile, die bereits als Verunreinigungen in den organischen Sekundärrohstoffen dem Konversionsprozess zugeführt werden, als auch Reaktionsprodukte, die aus den Verunreinigungen der organischen Sekundärrohstoffen erhalten werden. Der Transportvorgang, der die organischen Sekundärrohstoffe zusammen mit dem Katalysatorpulver durch die Konversionstrommel 12 fördert, führt dazu, dass neben den Prozessabfällen auch (unerwünschterweise) Katalysatorpulver aus der Konversionstrommel 12 herausgefördert wird. Dieser Vorgang wird nachfolgend auch als „Überlaufen“ bezeichnet. Es soll bemerkt werden, dass die Konversionstrommel 12 bevorzugt im Wesentlichen bis zur austragsseitigen Nabenhöhe mit Katalysatorpulver befüllt ist.The oil mist obtained from the conversion or the process oil obtained is preferably passed through the
Mit Hilfe einer Katalysator-Rückführeinrichtung 17 wird der mit Prozessabfällen verunreinigte Katalysator zusammen mit Prozessöl in eine Einrichtung zur Reinigung geleitet und anschließend in gereinigter Form zusammen mit Prozessöl in die Konversionstrommel 12 zurückgeführt. Dies kann z.B. mit Hilfe eines Schwingschlauches und der Schwerkraft erfolgen. Eine Schwertwäsche dient beispielsweise dazu, den Katalysator und die Prozessabfälle, die zusammen mit Prozessöl an der Austragsseite 12.2 der Konversionstrommel 12 über eine Dosierschleuse in Zellenradbauweise 15 herausgeführt werden, zu trennen. Hierbei werden die Prozessabfälle von dem Katalysatorpulver und dem Prozessöl abgetrennt. Aus der Schwertwäsche heraus wird das gereinigte Katalysatorpulver mit dem Prozessöl bevorzugt durch einen spiralförmigen Förderer in die Eintrittsöffnung 12.1 der Konversionstrommel 12 zurückgefördert. Ein Kühlsystem 20 kann ferner vorgesehen sein, das übergelaufene Gemisch bzw. das gereinigte Katalysatorpulver zu kühlen.With the aid of a
Wie der
Das Heizgas, das zum Heizen des in dem Konversions- bzw. Reaktionsraum 25 der Konversionstrommel 12 vorliegenden Gemisches aus Sekundärrohstoffen und Katalysator verwendet wird, kann beispielsweise durch Rohre (nicht gezeigt) strömen, die innerhalb der Konversionstrommel 12 angeordnet sind. Derartige auch als Transportstäbe dienende Rohre können, ebenso wie die Innenseite der Konversionstrommel 12, bevorzugt aus einer hochtemperaturfesten, hochsäurefesten, hochabriebfesten Legierung, wie z.B. Hastelloy, gefertigt sein. Aus Hastelloy können auch die vorstehend beschriebenen Transport- bzw. Hebeleisten hergestellt sein. Die Konversionstrommel 12 kann auch beheizt werden, indem die Abgase durch einen Zwischenraum eines Außenmantels 28 und eines Innenmantels der Konversionstrommel 12 geleitet werden, wobei der Innenmantel 29 bevorzugt aus einer hochtemperaturfesten, hochsäurefesten, hochabriebfesten Legierung, wie z.B. Hastelloy, und der Außenmantel bevorzugt aus Edelstahl gefertigt ist. Der Innenmantel 29 schließt den Konversionsraum 25 der Konversionstrommel 12 nach außen ab.The fuel gas used to heat the mixture of secondary raw materials and catalyst present in the conversion or
Hastelloy ist der Markenname einer Nickelbasislegierung der Firma Haynes International Inc. Die damit bezeichnete Gruppe von Werkstoffen ist gegen viele aggressive Chemikalien beständig, hochkorrosionsbeständig und hochtemperaturbeständig. Häufige Verwendung findet Hastelloy zum Beispiel in Reaktoren, Rohrleitungen und Ventilen der chemischen und pharmazeutischen Industrie oder in Druckbehältern in Kernkraftwerken. Neben Hastelloy können zahlreiche andere, dem Fachmann wohl bekannte Werkstoffe, eingesetzt werden. Hochtemperaturfest meint im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Temperaturbeständigkeit von bis zu mindestens 20°C (ggf. weitere Rückzugspositionen) über der maximalen Konversionstemperatur, vorzugsweise weisen die Materialien eine Temperaturbeständigkeit bis 550 °C auf. Hochsäurefest meint im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass die einsetzbaren Werkstoffe durch die bei der Konversion entstehenden organischen und/oder anorganischen Säuren nicht oder zumindest nicht wesentlich angegriffen werden. Hochabriebfest meint im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass die einsetzbaren Werkstoffe durch das Aluminium-Silikatpulver nicht oder zumindest nicht wesentlich abgerieben werden.Hastelloy is the brand name of a nickel-based alloy from Haynes International Inc. This group of materials is resistant to many aggressive chemicals, is highly corrosion-resistant and resistant to high temperatures. Hastelloy is often used, for example, in reactors, pipelines and valves in the chemical and pharmaceutical industries or in pressure vessels in nuclear power plants. In addition to Hastelloy, numerous other materials well known to those skilled in the art can be used. In connection with the present invention, high-temperature-resistant means a temperature resistance of up to at least 20° C. (possibly further retreat positions) above the maximum conversion temperature; the materials preferably have a temperature resistance of up to 550° C. In connection with the present invention, highly acid-resistant means that the materials that can be used are not, or at least not significantly, attacked by the organic and/or inorganic acids formed during the conversion. In connection with the present invention, highly abrasion-resistant means that the materials that can be used are not, or at least not significantly, abraded by the aluminum silicate powder.
Hinsichtlich der Beständigkeitserfordernisse, die an den Innenmantel der Konversionstrommel 12 gestellt werden, wird sicherlich durch den Fachmann verstanden und ist zu berücksichtigen, dass eine auf der Lehre der vorliegenden Erfindung realisierten Vorrichtung für den 24/7 Betrieb auszulegen ist, d.h. für den Betrieb über 24 Stunden an 7 Tagen der Woche mit möglichst wenigen Wartungsphasen von möglichst kurzer Dauer. With regard to the durability requirements that are placed on the inner jacket of the
Innerhalb des Außenmantels 28 ist ein koaxial angeordnetes Innenrohr 29 bzw. ein koaxial angeordneter Innenmantel 29 vorgesehen, das/der bezüglich der Rotationsachse eine Vielzahl von parallel angeordneten, axial verlaufenden Rillen vorsieht. Die Rillen sind bevorzugt periodisch bezüglich der Innenrohrumfangrichtung angeordnet. Das Innenrohr 29 stellt hinsichtlich des Konversionsprozesses einen Innenmantel bzw. eine Innenwand dar. Das koaxial angeordnete Innenrohr 29 weist vorzugsweise eine Wandstärke von ebenfalls ungefähr 10 mm auf. Wie in
Der Außenmantel 28 und das koaxial angeordnete Innenrohr 29 bilden im Wesentlichen einen hohlzylinderförmigen Raum 24 mit einer lichten radialen Weite von ungefähr 300 mm. Das Heizgas in Form von Abgasen der Wärmekraftmaschine wird durch diesen hohlzylinderförmigen Raum 24 geleitet, um die für die Konversion benötigte Wärmeenergie bereitzustellen, das in dem Konversions- bzw. Reaktionsraum 25 erfolgt, der durch den von dem koaxial angeordneten Innenrohr 29 umfassten Raum gebildet wird.The outer casing 28 and the coaxially arranged
Die in
Das Innenrohr 29 bzw. der Innenmantel 29 der Konversionstrommel 12 wird vorzugsweise aus einem im Wesentlichen planen Wellblech gefertigt, das in Zylinderform gebogen und verschweißt wird. Die hinsichtlich der Umfangrichtung periodisch angeordneten Rillen bzw. Meanderschlaufen vergrößern die Fläche des Innenrohres bzw. Innenmantels 29, über die die für den Konversionsprozess notwendige Wärmeenergie aus dem Heizgas-Raum 24 in den Konversionsraum 25 besser überführt werden kann. Bei den beispielhaft illustrierten Abmessungen wird eine Flächenvergrößerung um ungefähr einen Faktor 1,7 erreicht.The
Die Konversionstrommel 12 wird bevorzugt mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von ca. 1 bis 10 Umdrehungen pro Minute, bevorzugt ca. 3 bis 4 Umdrehungen pro Minute, betrieben. Das Katalysatorpulver ist stark abrasiv. Einerseits ist die Abrasionseigenschaft des Katalysatorpulvers vorteilhaft und gewünscht, da diese eine schnelle Zerkleinerung des in den Konversionsraum 25 der Konversionstrommel 12 eingebrachten Sekundärrohstoffes bewirkt. Das abrasive Katalysatorpulver zeigt eine gute Mahlwirkung, so dass die in die Konversionstrommel 12 eingebrachten organischen Sekundärrohstoffe schnell durch den Katalysator bereits mechanisch zerkleinert werden. Je kleiner die Partikel der organischen Sekundärrohstoffe, desto größer ist die Reaktionsoberfläche der Partikel der organischen Sekundärrohstoffe. Andererseits verschleißt das abrasive Katalysatorpulver bei Dauerbetrieb die Konversionstrommel 12 bzw. deren Innenmantel 29 selbst bei Verwendung einer hochkorrosionsbeständigen bzw. hochabriebfesten Legierung, wie Hastelloy. Um den Verschleiß der Konversionstrommel 12 bzw. der Innenseite des Innenmantels 29 bei Dauerbetrieb zu minimieren bzw. im wesentlichen auszuschließen, kann die Innenseite des Konversionsraumes 25 der Konversionstrommel 12 mit einem Silikat, bevorzugt mit dem als Katalysator verwendeten Aluminium-Silikatpulver, beschichtet werden. Hierzu wird vor der ersten Inbetriebnahme das Silikat in einem Beschichtungsprozess in den Konversionsraum 25 der Konversionstrommel 12 eingefüllt und unter Rotation der Konversionstrommel 12 auf eine Temperatur in einem Bereich von 400° bis 500° Celsius, bevorzugt auf eine Temperatur von ca. 450° Celsius, erwärmt. Hierbei backt bzw. haftet das Silikat an der zunderfreien, aber rauhen Innenoberfläche des Konversionsraumes 25 der Konversionstrommel 12 bzw. deren Innenmantel 29 an. Nach bevorzugt langsamem Abkühlen wird eine ungefähr 1 mm starke, fest anhaftende Silikatbeschichtung erreicht, die die Innenoberfläche der Konversionstrommel 12 bzw. des Innenmantels 29 gegen das abrasive Katalysatorpulver schützt. Der Beschichtungsprozess kann gegebenenfalls wiederholt werden, z.B. um die Beschichtungsstärke vor der ersten Inbetriebnahme einzustellen oder auch im Rahmen von Wartungsmaßnahmen zum Wiederaufbau der Beschichtung zu dienen.The
Es soll weiterhin bemerkt werden, dass die in den Konversionsraum 25 reichenden Bögen der Meanderschlaufen des Innenrohrs 29 einer stärkeren Abrasion durch das Katalysatorpulver unterliegen. Um die in den Konversionsraum 25 reichenden Bögen der Meanderschlaufen zusätzlich zu schützen, eignen sich auf den Bögen angeordnete Abdeck- bzw. Verschleißleisten. Die Abdeck- bzw. Verschleißleisten werden bevorzugt auswechselbar vorgesehen, um bei Bedarf einen schnellen Austausch im Rahmen von Wartungsmaßnahmen zu ermöglichen.It should also be noted that the arcs of the meander loops of the
Um den vorbeschriebenen Transport der in der Konversionstrommel 12 befindlichen Stoffe (das „Überlaufen“) in Richtung auf die Austragsseite zu gewährleisten, wird die Konversionstrommel 12 bzw. deren Rotationsachse leicht aus der Horizontalen in Richtung auf das Austragsende nach unten gekippt, so dass das Austragsende der Konversionstrommel 1 niedriger als das Eintragsende angeordnet ist. Bevorzugt wird die Konversionstrommel 1 bzw. deren Rotationsachse um wenige Grad aus der Horizontalen in Richtung des Austragsendes nach unten gekippt, besonders bevorzugt um ca. 1 bis 3 Grad. Alternativ oder zusätzlich können die vorstehend beschriebenen Hebe- bzw. Führungsleisten an der Innenseite des Innenmantels 29 vorgesehen sein.In order to ensure the above-described transport of the substances in the conversion drum 12 (the "overflow") in the direction of the discharge side, the
Wie aus der schematischen Illustration in
Alternativ oder zusätzlich kann das Heizgas ebenfalls durch Profile von Hebe- bzw. Transportleisten geleitet werden, welche einen vom Konversionsraum 25 abgeschlossenen Raum bereitstellen.As an alternative or in addition, the heating gas can also be routed through profiles of lifting or transport strips, which provide a space closed off from the
Eventuell entstehendes Chlorgas wird durch die katalytische Umwandlung zu Salzen verarbeitet, welche zusammen mit dem Katalysator und dem Prozessöl in die Reinigung der Katalysator-Rückführeinrichtung 17 gelangen. Dorthin gelangen auch abgesonderte Minerale und Metalle. Austragsseitig kann die Konversionstrommel 12 ferner zusätzlich mit einer Einrichtung zur Gewinnung destillierten Wassers aus Wasserdampf oder zur Gewinnung von Wassergas verbunden sein.Any chlorine gas that is produced is processed by the catalytic conversion into salts, which, together with the catalyst and the process oil, enter the cleaning of the
Eine Gasdichtung 30, bevorzugt eine Labyrinthdichtung 30 mit Kohlensäurefüllung, stellt sicher, dass der bevorzugt hohlzylinderförmige Heizgas-Raum 24 der rotierenden Konversionstrommel 12 gegen die Außenatmosphäre zumindest im Wesentlichen abgedichtet ist, so dass das Heizgas bzw. die heißen Abgase nicht in die Außenatmosphäre austreten können bzw. keine Luft aus der Außenatmosphäre eintreten kann.A
Eine Gasdichtung 31, bevorzugt eine Labyrinthdichtung 31 mit Stickstofffüllung, stellt sicher, dass der Konversions- bzw. Reaktionsraum 25 bzw. das Austragsnabenrohr 41 der rotierenden Konversionstrommel 12 gegen die Außenatmosphäre zumindest im Wesentlichen abgedichtet ist, so dass keine Außenatmosphäre, insbesondere kein Sauerstoff aus der Außenatmosphäre, in den Sammeltopf bzw. Kondenstopf 13 und den Konversionsraum 25 eintreten kann.A
Die Labyrinthdichtungen 30 und 31 werden vorzugsweise mit Überdruck des jeweiligen Gases beaufschlagt, insbesondere bevorzugt mit leichtem Überdruck des jeweiligen Gases.The labyrinth seals 30 and 31 are preferably subjected to excess pressure of the respective gas, particularly preferably with a slight excess pressure of the respective gas.
Durch das Austragsnabenrohr 41 tritt der in dem Konversionsraum 25 der Konversionstrommel 12 durch die Depolymerisation (Konversion) erhaltene Ölnebel bzw. das erhaltene Prozessöl in den Sammeltopf bzw. Kondenstopf 13 aus, an den sich bevorzugt eine Destillationskolonne bzw. Fraktionierungskolonne 14 zur Weiterverarbeitung des Prozessöls bzw. Ölnebels anschließt.The oil mist or process oil obtained in the
In dem Austragerohr 41 kann im Bereich zwischen den Gasdichtungen 30 und 31 ferner ein Flüssigphasenabscheider 42 vorgesehen sein. Aus der Konversionstrommel 12 tritt nicht nur das aus der Depolymerisation erhaltene Öl in Form von Nebel, sondern auch aus der Depolymerisation erhaltenes Öl in flüssiger Form, überlaufendes Katalysatorpulver sowie in den verarbeiteten Sekundärstoffen enthaltene Verunreinigungen bzw. daraus resultierende Reaktionsprodukte (einschließlich z.B. mineralische und metallische Fremdstoffe) aus.A
Der Flüssigphasenabscheider 42 leitet das überlaufende Stoffgemisch in den Bodenbereich des Sammeltopfes bzw. Kondenstopfes 13. An der tiefsten Stelle des Sammeltopfes bzw. Kondenstopfes 13 kann weiterhin bevorzugt eine Austragsschleuse 36 vorgesehen sein, um das überlaufende Stoffgemisch herauszuführen. Das Stoffgemisch kann, wie bereits vorstehend ausgeführt, gereinigt und wieder über die Öffnung 12.1 auf der Eintragsseite der Konversionstrommel 12 dem Konversionsprozess zugeführt werden. Das gereinigte Katalysatorpulver mit Prozessöl wird vorzugsweise hinter der Zerkleinerungseinrichtung 10 der Eintragsvorrichtung zugeführt, um zusammen mit den zerkleinerten Sekundärrohstoffen in den Konversionsraum 25 der Konversionstrommel 12, bevorzugt verteilt, zugeführt zu werden.The
Das in dem Sammeltopf bzw. Kondenstopf 13 anfallende Hexangas (C6H14), das beispielsweise mit einem Volumenanteil von ca. 1% in dem Ölnebel enthalten sein kann, eignet sich für den Betrieb einer Wärmekraftmaschine und kann dieser unmittelbar zugeführt werden.The hexane gas (C 6 H 14 ) occurring in the collection pot or
Durch die Rotation der Konversionstrommel 12 bildet sich ein Nebel aus dem Reaktionsprodukt Öl, in dem auch Katalysatorpulver enthalten ist. Das in dem Ölnebel enthaltene Katalysatorpulver ist, wie vorbeschrieben, von Vorteil für die Konversionsreaktion, jedoch nachteilig, wenn das Katalysatorpulver aus dem Konversionsraum 25 in den Sammeltopf bzw. Kondenstopf 13 austritt und letztendlich in Destillationsprodukte gelangt. Um das Austreten des Katalysatorpulvers zu verhindern, kann eine Beruhigungszone 40 vorgesehen sein, die in Richtung der Austragsseite an diese angrenzend im Konversionsraum 25 der Konversionstrommel 12 angeordnet ist und von dem Konversionsraum 25 durch Nabenscheiben 12.3 abgegrenzt ist. Zusätzlich kann im Bereich der Beruhigungszone 40 die Innenseite des Innenrohrs bzw. der Innenwand 29 glatt, d.h. ohne die vorstehend beschriebenen Rillen bzw. Meanderschlaufen, ausgeführt sein, was die Bildung von Katalysatorpulver-Nebel zumindest vermindert, da die Verwirbelung des Katalysatorpulvers in der Beruhigungszone 40 geringer ist. In der Beruhigungszone 40 fällt das Katalysatorpulver aus dem Ölnebel aus, der anschließend in den Sammeltopf bzw. Kondenstopf 13 austritt. Die Menge an Katalysatorpulver im Ölnebel ist ferner auch durch die Größe bzw. den Querschnitt des Konversionsraumes 25 der Konversionstrommel 12 bestimmt. Je größer der Innendurchmesser des Konversionsraumes 25 der Konversionstrommel 12, desto geringer die Menge an Katalysatorpulver im Ölnebel. Wie aus der in
Der Konversionsraum 25 der Konversionstrommel 12, der Innenraum des Sammeltopfes bzw. Kondenstopfes 13 und die daran anschließende Destillationskolonne bzw. Fraktionierungskolonne 14 werden bevorzugt mit leichtem Überdruck betrieben. Als geeignet hat sich ein Überdruck im Bereich von ca. 50 hPa bis 150 hPa, vorzugsweise im Bereich von ca. 100 hPa, erwiesen.The
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Lagerbunkerstorage bunker
- 22
- Schneckenförderer oder FörderschneckeScrew conveyor or screw conveyor
- 2a2a
- Sortiereinrichtung für magnetische StoffeSorting device for magnetic substances
- 33
- Windgeneratorwind generator
- 44
- Windsichterwind sifter
- 55
- Zyklon mit ZellenradschleuseCyclone with rotary valve
- 66
- Schneckenförderer oder FöderschneckeScrew conveyor or screw conveyor
- 77
- Bunker bzw. EvakuationsbunkerBunker or evacuation bunker
- 88th
- Schubwagenspeiserpusher feeder
- 99
- Schnecken- bzw. Schneckenextruder-Presse oder Doppelschnecken- bzw. Doppelschneckenextruder-PresseScrew or screw extruder press or twin screw or twin screw extruder press
- 1010
- Zerkleinerungseinrichtung wie z.B. eine Mühle bzw. eine Hochgeschwindigkeitsmühle, eine Hobeleinrichtung, eine Abspaneinrichtung und dergleichenCrushing equipment such as a high-speed mill, a planer, a chipper, and the like
- 1111
- Dosierschneckedosing screw
- 1212
- Konversionsreaktorconversion reactor
- 12.112.1
- Eintrittsöffnung bzw. eintragsseitige innere NabenöffnungEntry opening or entry-side inner hub opening
- 12.212.2
- Auslassöffnung bzw. austragsseitige innere NabenöffnungOutlet opening or inner hub opening on the discharge side
- 12.312.3
- Nabenscheibehub disc
- 1313
- Sammeltopf oder Kondenstopfcollection pot or condensation pot
- 1414
- Destillationsturm, Destillationskolonne oder FraktionierkolonneDistillation tower, distillation column or fractionating column
- 1515
- Dosierschleuse in ZellenradbauweiseDosing sluice in cellular wheel design
- 1616
- Reinigungseinrichtung bzw. Siebeinrichtung mit ZellenradschleuseCleaning device or screening device with cellular wheel sluice
- 1717
- Katalysator-RückführungseinrichtungCatalyst Recirculation Device
- 1818
- Sammeleinrichtungcollection facility
- 1919
- Heizgas-Zuführungseinrichtungheating gas supply device
- 2020
- Kühlsystemcooling system
- 2121
- Entgasungssystem, vorzugsweise mit VakuumpumpeDegassing system, preferably with vacuum pump
- 2222
- Einlass für Heizgas (Abgase) in die KonversionstrommelInlet for heating gas (exhaust gases) in the conversion drum
- 2323
- Auslass für Heizgas (Abgase) aus der KonversionstrommelOutlet for heating gas (exhaust gases) from the conversion drum
- 2424
- Heizgas- (Abgas) RaumHeating gas (exhaust gas) room
- 2525
- Konversionsraum bzw. ReaktionsraumConversion space or reaction space
- 2626
- Wärmedämmungthermal insulation
- 2727
- Trapezblechtrapezoidal sheet metal
- 2828
- Außenmantel der KonversionstrommelOuter casing of the conversion drum
- 2929
- Innenrohr oder Innenmantel der KonversionstrommelInner tube or inner jacket of the conversion drum
- 3030
- Labyrinthdichtung, bevorzugt mit Kohlensäurefüllung (vorzugsweise befüllt unter Beaufschlagung von Überdruck)Labyrinth seal, preferably with carbonic acid filling (preferably filled with the application of overpressure)
- 3131
- Labyrinthdichtung, bevorzugt mit Stickstofffüllung (vorzugsweise befüllt unter Beaufschlagung von Überdruck)Labyrinth seal, preferably with nitrogen filling (preferably filled with the application of overpressure)
- 3636
- Austragsschleusedischarge lock
- 4040
- Beruhigungszone bzw. Beruhigungsraumcalming zone or calming room
- 4141
- Austragerohr bzw. AustragsnabenrohrDischarge pipe or discharge hub pipe
- 4242
- Flüssigphasenabscheiderliquid phase separator
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---|---|---|---|---|
DE69608738T2 (en) | 1995-04-24 | 2001-02-08 | Corning Inc | Process for thermal splitting and furnace parts |
DE10021383A1 (en) | 2000-05-03 | 2001-11-08 | Wea Waste Energy Action Intern | Processing of organic waste materials to produce fuels, electricity and fertilizer includes fermentation, carbonization and steam reforming |
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