DE102013222969A1

DE102013222969A1 - Verfahren zum thermischen Aufbereiten von Hilfsmaterial und Aufbereitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013222969A1
Application number: DE201310222969
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Frey; Sebastian Holler
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2015-05-13

Abstract

Um ein Verfahren zum thermischen Aufbereiten von Hilfsmaterial, welches zum Reinigen eines mit einem Schadstoff beladenen Rohgasstroms in den Rohgasstrom einbringbar ist und zusammen mit dem Schadstoff ein System aus Schadstoff und Hilfsmaterial bildet, zu schaffen, welches im Wesentlichen unabhängig von einer Zusammensetzung und/oder einem Beladungsgrad des Hilfsmaterials einen kontinuierlichen und zuverlässigen Aufbereitungsbetrieb ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass das Verfahren Folgendes umfasst: Zuführen von Hilfsmaterial zu einer thermischen Aufbereitungsvorrichtung, Erhitzen eines Aufbereitungsraums der Aufbereitungsvorrichtung und/oder des Hilfsmaterials und/oder Abkühlen des Aufbereitungsraums der Aufbereitungsvorrichtung und/oder des Hilfsmaterials, so dass die Temperatur in dem Aufbereitungsraum und/oder die Temperatur des Hilfsmaterials in einem Aufbereitungsbetrieb der Aufbereitungsvorrichtung innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Hilfsmaterial, welches zum Reinigen eines mit Schadstoff beladenen Rohgasstroms in den Rohgasstrom einbringbar ist und zusammen mit dem Schadstoff ein System aus Schadstoff und Hilfsmaterial bildet, insbesondere als mit Schadstoff beladenes Hilfsmaterial an einer Filtervorrichtung abscheidbar ist.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der DE 10 2012 110 243 A1 bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum thermischen Aufbereiten von Hilfsmaterial bereitzustellen, welches im Wesentlichen unabhängig von einer Zusammensetzung und/oder einem Beladungsgrad des Hilfsmaterials einen kontinuierlichen und zuverlässigen Aufbereitungsbetrieb ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum thermischen Aufbereiten von Hilfsmaterial, welches zum Reinigen eines mit Schadstoff beladenen Rohgasstroms in den Rohgasstrom einbringbar ist und zusammen mit dem Schadstoff ein System aus Schadstoff und Hilfsmaterial bildet, gelöst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Zuführen von Hilfsmaterial zu einer thermischen Aufbereitungsvorrichtung; Erhitzen eines Aufbereitungsraums der Aufbereitungsvorrichtung und/oder des Hilfsmaterials und/oder Abkühlen des Aufbereitungsraums der Aufbereitungsvorrichtung und/oder des Hilfsmaterials, so dass die Temperatur in dem Aufbereitungsraum und/oder die Temperatur des Hilfsmaterials in einem Aufbereitungsbetrieb der Aufbereitungsvorrichtung innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt.
Dadurch, dass erfindungsgemäß vorgegebene Temperaturgrenzwerte eingehalten werden, kann vorzugsweise unabhängig von einer Zusammensetzung des Hilfsmaterials ein kontinuierlicher und zuverlässiger Aufbereitungsbetrieb ermöglicht werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn zum Erhitzen des Aufbereitungsraums und/oder des Hilfsmaterials ein brennbares Material zugeführt und/oder verbrannt wird.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das brennbare Material im festen Aggregatzustand, im flüssigen Aggregatzustand oder im gasförmigen Aggregatzustand zugeführt wird.
Das brennbare Material kann beispielsweise ein Fluid, insbesondere ein Liquid und/oder ein Gas, sein, welches eingespritzt oder eingedüst wird.
Ein brennbares Material wird insbesondere dann zugeführt, wenn das Hilfsmaterial eine zu geringe Menge von brennbaren Bestandteilen, insbesondere brennbaren Lackbestandteilen, aufweist, um eine benötigte Erhitzung zur thermischen Aufbereitung nur durch die Verbrennung der brennbaren Bestandteile des Hilfsmaterials zu gewährleisten.
Das brennbare Material kann beispielsweise einem Gasstrom, welcher dem Hilfsmaterial und/oder einem Aufbereitungsraum der Aufbereitungsvorrichtung zugeführt wird, und/oder direkt dem Hilfsmaterial zugeführt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass das brennbare Material organische und/oder anorganische Stoffe oder Stoffgemische, beispielsweise Lösemittel, Bindemittel, Harz, Kohlestaub und/oder Kohlenwasserstoff, umfasst oder aus organischen und/oder anorganischen Stoffen oder Stoffgemischen, beispielsweise Lösemittel, Bindemittel, Harz, Kohlestaub und/oder Kohlenwasserstoff, gebildet ist.
Vorzugsweise wird ein Material zugeführt, welches bei den vorherrschenden Prozesstemperaturen oxidierbar ist, beispielsweise Bindemittel-Harze aus einem Lacksystem, die bei der Lackherstellung anfallen und/oder übrig bleiben, oder auch Gase oder Gasgemische, welche beispielsweise Methan, Ethan, Propan, Butan, Wasserstoff oder ein Gemisch hiervon umfassen.
Ferner können als brennbares Material Lack-Lösemittel-Gemische, beispielsweise aus Spülmittelauffangbehältern, die zum Reinigen einer Lackapplikationsvorrichtung (Lackapplikationstechnik) vorgesehen sind, zugeführt werden.
Insbesondere können als brennbares Material Materialien verwendet werden, welche im Betrieb einer Anlage, beispielsweise einer Werkstückbehandlungsanlage, insbesondere einer Lackieranlage, als Abfall anfallen und entsorgt werden müssten. Eine solche Entsorgung kann entbehrlich sein, wenn diese Materialien mittels der thermischen Aufbereitungsvorrichtung thermisch verwertet, insbesondere verbrannt werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass brennbares Material in einer Zuführvorrichtung zum Zuführen des Hilfsmaterials zu der thermischen Aufbereitungsvorrichtung, insbesondere zum Zuführen des Hilfsmaterials in den Aufbereitungsraum der thermischen Aufbereitungsvorrichtung, dem Hilfsmaterial zugeführt wird.
Die Zuführvorrichtung ist insbesondere eine Fördervorrichtung, beispielsweise eine Förderschnecke und/oder ein Trichter.
Das brennbare Material wird vorzugsweise an einem dem Aufbereitungsraum zugewandten Ende der Zuführvorrichtung zugeführt, insbesondere dem Hilfsmaterial zugemischt.
Brennbares Material und Hilfsmaterial liegen vorzugsweise mit einer ähnlichen oder vergleichbaren Korngrößenverteilung und/oder mittleren Korngröße vor.
Insbesondere weisen das brennbare Material und das Hilfsmaterial zumindest näherungsweise denselben D50-Wert auf, beispielsweise bezogen auf die Teilchengröße und/oder die Masse. Vorzugsweise weicht der D50-Wert des brennbaren Materials von dem D50-Wert des Hilfsmaterials um höchstens ungefähr 50%, insbesondere höchstens ungefähr 20%, ab.
Günstig kann es sein, wenn das Hilfsmaterial mittels einer Fluidisiervorrichtung von einem Gasstrom durchströmt und dadurch fluidisiert wird.
Vorzugsweise wird brennbares Material dem Gasstrom zugeführt, bevor und/oder während dieser dem Hilfsmaterial zugeführt wird.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass brennbares Material bezüglich einer Strömungsrichtung des Gasstroms stromaufwärts eines Fluidisierraumes, insbesondere des Aufbereitungsraums der Aufbereitungsvorrichtung, dem Gasstrom zugeführt wird.
Die Aufbereitungsvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Wirbelschichtvorrichtung, insbesondere einen Wirbelschichtofen.
Vorzugsweise weist die Aufbereitungsvorrichtung einen Fluidboden, beispielsweise einen Boden aus porösem Material, einen Glockenboden und/oder einen Schraubenboden, auf.
Ein Schraubenboden ist insbesondere ein Boden, welcher mit Gewinden versehene Durchtrittsöffnungen aufweist. In diese Durchtrittsöffnungen sind Schrauben eingeschraubt, die die Durchtrittsöffnungen teilweise verschließen. Ein dem Schraubenboden zugeführter Gasstrom kann insbesondere als Leckagestrom an den Schrauben vorbei durch die Durchtrittsöffnungen hindurchgeführt und dem Aufbereitungsraum zugeführt werden.
Insbesondere dann, wenn der Fluidboden mit einem Gasstrom zum Fluidisieren des Hilfsmaterials durchströmt wird und der Gasstrom brennbares Material umfasst, kann es zu einer Entzündung des Gasstroms kommen. Ein Fluidboden dient daher vorzugsweise als Flammensperre gegenüber dem Aufbereitungsraum (Prozessraum).
Der Aufbereitungsraum ist insbesondere oberhalb des Fluidbodens angeordnet. Der Fluidboden bildet vorzugsweise eine bezüglich der Schwerkraftrichtung untere Bodenwandung des Aufbereitungsraums.
Vorzugsweise ist der Fluidboden als Flammensperre ausgelegt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Fluidboden aus einem ausreichend temperaturbeständigen Material gebildet ist. Beispielsweise kann ein hochtemperaturbeständiger Kunststoff, ein metallisches Material und/oder ein keramisches Material zur Ausbildung des Fluidbodens vorgesehen sein.
Es kann vorgesehen sein, dass das Hilfsmaterial von einem Gasstrom durchströmt und dadurch fluidisiert wird und dass brennbares Material in einem den Aufbereitungsraum der Aufbereitungsvorrichtung begrenzenden Fluidboden dem Gasstrom zugeführt wird.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass brennbares Material bezüglich einer Förderrichtung des Hilfsmaterials vor und/oder nach einer Aufheizzone der thermischen Aufbereitungsvorrichtung, insbesondere einer Aufheizzone eines Drehrohrofens der thermischen Aufbereitungsvorrichtung, dem Hilfsmaterial zugeführt wird.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Bestimmung eines Heizbedarfs und/oder eines Kühlbedarfs, insbesondere zur Bestimmung einer zuzuführenden Menge brennbaren Materials, mittels einer oder mehrerer Sensorvorrichtungen

– ein Massenstrom des der Aufbereitungsvorrichtung zugeführten oder zuzuführenden Hilfsmaterials,
– ein Beladungsgrad des Hilfsmaterials mit brennbaren Stoffen,
– eine Temperatur in dem Aufbereitungsraum der Aufbereitungsvorrichtung und/oder
– eine Temperatur eines dem Aufbereitungsraum zuzuführenden Gasstroms

Günstig kann es sein, wenn das Erhitzen und/oder das Abkühlen und/oder eine Zufuhr von Hilfsmaterial und/oder eine Zufuhr von Oxidator mittels einer Steuervorrichtung gesteuert und/oder geregelt wird, insbesondere in Abhängigkeit von den mittels einer Sensorvorrichtung oder mittels mehrerer Sensorvorrichtungen ermittelten Werten.
Vorzugsweise wird das Erhitzen und/oder das Abkühlen und/oder eine Zufuhr von Hilfsmaterial und/oder eine Zufuhr von Oxidator mittels einer Steuervorrichtung derart gesteuert und/oder geregelt, dass die Temperatur in dem Aufbereitungsraum und/oder die Temperatur des Hilfsmaterials in einem Aufbereitungsbetrieb der Aufbereitungsvorrichtung innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das Erhitzen und/oder das Abkühlen und/oder eine Zufuhr von Hilfsmaterial und/oder eine Zufuhr von Oxidator mittels einer Steuervorrichtung in Abhängigkeit von einer erwarteten Änderung des Beladungsgrads des Hilfsmaterials mit brennbaren Stoffen und/oder in Abhängigkeit von einer erwarteten Änderung des Massenstroms des der Aufbereitungsvorrichtung zugeführten Hilfsmaterials gesteuert und/oder geregelt wird.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass brennbares Material bereits dann zugeführt wird, wenn ein Temperaturabfall in dem Aufbereitungsraum und/oder ein Temperaturabfall des Hilfsmaterials erwartet wird, beispielsweise aufgrund erwarteter geänderter Massenströme oder einer erwarteten Beladungsgradänderung, etc.
Vorzugsweise wird die Zufuhr von Hilfsmaterial und/oder die Zufuhr von brennbarem Material mittels der Steuervorrichtung so gesteuert und/oder geregelt, dass ein Gesamtgehalt von organischen Stoffen (Total Organic Compound, TOC) in dem dem Aufbereitungsraum zuzuführenden Material beispielsweise zwischen ungefähr 5 % und ungefähr 10 % liegt.
Als Oxidator wird vorzugsweise Verbrennungsluft, Hallenluft, Umgebungsluft, Frischluft, Abluft aus einer Werkstückbehandlungsanlage, beispielsweise einer Trocknungsanlage, einer Lackieranlage, etc., und/oder anderweitig verfügbares sauerstoffhaltiges Gas verwendet.
Vorzugsweise sind mittels der Steuervorrichtung insbesondere Ventile zur Zuführung von Oxidator, brennbarem Material und/oder Hilfsmaterial sowie ein Antriebsmotor zum Antreiben der Zuführvorrichtung steuerbar und/oder regelbar.
Das Erhitzen und/oder das Abkühlen und/oder eine Zufuhr von Hilfsmaterial und/oder eine Zufuhr von Oxidator wird mittels einer Steuervorrichtung vorzugsweise derart gesteuert und/oder geregelt, dass eine Mindesttemperatur in dem Aufbereitungsraum und/oder eine Mindesttemperatur des Hilfsmaterials von mindestens ungefähr 520 °C, insbesondere mindestens ungefähr 550 °C, erreicht wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Erhitzen und/oder das Abkühlen und/oder eine Zufuhr von Hilfsmaterial und/oder eine Zufuhr von Oxidator mittels einer Steuervorrichtung derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass eine Höchsttemperatur in dem Aufbereitungsraum und/oder eine Höchsttemperatur des Hilfsmaterials von höchstens ungefähr 650 °C, insbesondere höchstens ungefähr 600 °C, eingehalten wird.
Vorzugsweise wird die zum thermischen Aufbereiten erforderliche Wärme, insbesondere ausschließlich, durch Verbrennen von brennbaren Bestandteilen des Hilfsmaterials und/oder durch Verbrennen von mittels einer Zugabevorrichtung zugeführtem brennbarem Material bereitgestellt.
Eine externe Heizung (Heizvorrichtung) ist vorzugsweise entbehrlich oder im Aufbereitungsbetrieb der Aufbereitungsvorrichtung abschaltbar. Eine externe Heizung kann dann beispielsweise nur zum Anfahren und Hochheizen der Aufbereitungsvorrichtung vorgesehen sein. Zumindest eine permanente Unterstützungsheizung ist dann vorzugsweise entbehrlich.
Das Verfahren zum thermischen Aufbereiten von Hilfsmaterial, insbesondere ein Recyclingprozess, wird vorzugsweise autotherm durchgeführt, das heißt, dass die zur thermischen Aufbereitung erforderliche Temperatur allein durch Verbrennung von brennbaren Bestandteilen des zugeführten Materials aufrechterhalten wird.
Zum Abkühlen des Aufbereitungsraums und/oder des Hilfsmaterials kann beispielsweise ein Luftstrom, insbesondere ein gekühlter Luftstrom, ein durch eine deaktivierte Heizvorrichtung hindurchgeführter Luftstrom und/oder ein an einer Heizvorrichtung vorbeigeführter Luftstrom, zugeführt werden. Insbesondere kann der Luftstrom, insbesondere der gekühlte Luftstrom direkt in den Aufbereitungsraum eingeleitet und/oder durch das Hilfsmaterial hindurchgeleitet werden.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass zum Abkühlen des Aufbereitungsraums und/oder des Hilfsmaterials ein Gehäuse, welches den Aufbereitungsraum umgibt, gekühlt wird.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zur indirekten Kühlung des Aufbereitungsraums und/oder des Hilfsmaterials das Gehäuse, welches den Aufbereitungsraum umgibt, von einer Außenseite her gekühlt wird.
Zur Kühlung kann beispielsweise ein Wärmetauscher (Wärmeübertrager) vorgesehen sein. Der Wärmetauscher kann insbesondere teilweise oder vollständig außerhalb und/oder teilweise oder vollständig innerhalb des Aufbereitungsraums angeordnet sein.
Günstig kann es ferner sein, wenn zum Abkühlen des Aufbereitungsraums und/oder des Hilfsmaterials der Massenstrom des zugeführten brennbaren Materials und/oder der Massenstrom des zugeführten Hilfsmaterials reduziert wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Temperatur und/oder der Massenstrom oder Volumenstrom des Oxidators, insbesondere der Verbrennungsluft, reduziert wird, um den Aufbereitungsraum und/oder das Hilfsmaterial abzukühlen. Vorzugsweise erfolgt die Reduktion des Massenstroms oder des Volumenstroms des Oxidators lediglich soweit, dass noch immer ein Wirbelbett in dem Aufbereitungsraum ausgebildet werden kann. Der Oxidator kann dann noch immer als Gasstrom zum Fluidisieren des Hilfsmaterials dienen.
Vorzugsweise kann ein erforderlicher minimaler Volumenstrom oder Massenstrom des Gasstroms, beispielsweise mittels der Steuervorrichtung und/oder mittels einer oder mehrerer Sensorvorrichtungen, aus den Wirbelbett-Maßen und/oder aus einer Füllmenge und/oder Füllhöhe des Aufbereitungsraums mit Hilfsmaterial bestimmt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum thermischen Aufbereiten von Hilfsmaterial kann beispielsweise mittels einer Aufbereitungsvorrichtung zum thermischen Aufbereiten von Hilfsmaterial durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Aufbereitungsvorrichtung zum thermischen Aufbereiten von Hilfsmaterial, welches zum Reinigen eines mit Schadstoff beladenen Rohgasstroms in den Rohgasstrom einbringbar ist und zusammen mit dem Schadstoff ein System aus Schadstoff und Hilfsmaterial bildet, insbesondere als mit Schadstoff beladenes Hilfsmaterial an einer Filtervorrichtung abscheidbar ist.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, eine Aufbereitungsvorrichtung bereitzustellen, welche im Wesentlichen unabhängig von einer Zusammensetzung und/oder einem Beladungsgrad des Hilfsmaterials einen kontinuierlichen und zuverlässigen Aufbereitungsbetrieb ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Aufbereitungsvorrichtung zum thermischen Aufbereiten von Hilfsmaterial, welches zum Reinigen eines mit Schadstoff beladenen Rohgasstroms in den Rohgasstrom einbringbar ist und zusammen mit dem Schadstoff ein System aus Schadstoff und Hilfsmaterial bildet, gelöst, wobei die Aufbereitungsvorrichtung Folgendes umfasst:
eine Zuführvorrichtung zum Zuführen von Hilfsmaterial zu der Aufbereitungsvorrichtung, insbesondere zu einem Aufbereitungsraum der Aufbereitungsvorrichtung;
eine Steuervorrichtung zum Steuern der Aufbereitungsvorrichtung derart, dass der Aufbereitungsraum der Aufbereitungsvorrichtung und/oder das Hilfsmaterial so erhitzbar und/oder abkühlbar sind, dass die Temperatur in dem Aufbereitungsraum und/oder die Temperatur des Hilfsmaterials in einem Aufbereitungsbetrieb der Aufbereitungsvorrichtung innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt.
Insbesondere durch die erfindungsgemäße Steuervorrichtung zum Steuern der Aufbereitungsvorrichtung kann die Aufbereitungsvorrichtung vorzugsweise unabhängig von einer Zusammensetzung und/oder einem Beladungsgrad des Hilfsmaterials kontinuierlich und zuverlässig betrieben werden.
Die erfindungsgemäße Aufbereitungsvorrichtung weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum thermischen Aufbereiten von Hilfsmaterial beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Ferner weist das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Aufbereitungsvorrichtung beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Günstig kann es sein, wenn die Aufbereitungsvorrichtung eine Zugabevorrichtung zum Zuführen von brennbarem Material zu dem Aufbereitungsraum, zu dem Hilfsmaterial und/oder zu einem dem Aufbereitungsraum zuzuführenden Gasstrom umfasst.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Aufbereitungsvorrichtung eine Heizvorrichtung und/oder eine Kühlvorrichtung, insbesondere eine Wärmeübertragervorrichtung, zum indirekten und/oder passiven Erhitzen bzw. Kühlen des Hilfsmaterials, des Aufbereitungsraums und/oder des dem Aufbereitungsraum zuzuführenden Gasstroms umfasst.
Vorzugsweise umfasst die Zugabevorrichtung einen Einführabschnitt, durch welchen brennbares Material dem Aufbereitungsraum und/oder dem Hilfsmaterial und/oder dem dem Aufbereitungsraum zuzuführenden Gasstrom zuführbar ist.
Der Einführabschnitt umfasst vorzugsweise eine Düse zum Eindüsen und/oder Zerstäuben des brennbaren Materials.
Vorzugsweise ist das brennbare Material mittels der Zugabevorrichtung mit einem Druck beaufschlagbar und/oder unter Druck dem Aufbereitungsraum und/oder dem Hilfsmaterial und/oder dem dem Aufbereitungsraum zuzuführenden Gasstrom zuführbar.
Günstig kann es sein, wenn die Zugabevorrichtung einen Einführabschnitt umfasst, durch welchen brennbares Material dem Aufbereitungsraum und/oder dem Hilfsmaterial und/oder dem dem Aufbereitungsraum zuzuführenden Gasstrom zuführbar ist und welcher in einem Aufbereitungsbetrieb der Aufbereitungsvorrichtung thermisch belastet ist, wobei der Einführabschnitt vorzugsweise eine Kühlvorrichtung und/oder eine Flammensperre umfasst.
Die Kühlvorrichtung und/oder die Flammensperre ist vorzugsweise außerhalb des Aufbereitungsraums angeordnet.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass eine Kühlvorrichtung und/oder eine Flammensperre in einem Grenzbereich, insbesondere in einer Wandung, des Aufbereitungsraums angeordnet ist.
Die Kühlvorrichtung dient vorzugsweise zum Ausgleich oder zur Reduktion der thermischen Belastung des Einführabschnitts im Aufbereitungsbetrieb der Aufbereitungsvorrichtung.
Mittels der Flammensperre kann vorzugsweise ein Flammenrückschlag oder ein Entzünden des brennbaren Materials in der Zugabevorrichtung, insbesondere im Einführabschnitt der Zugabevorrichtung, verhindert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass der Einführabschnitt in den Aufbereitungsraum hineinragt. Auf diese Weise kann das brennbare Material gezielt an vorbestimmten Stellen des Aufbereitungsraums zugeführt werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Aufbereitungsvorrichtung eine mechanische Aufbereitungsvorrichtung zur Aufbereitung und/oder Bereitstellung von Hilfsmaterial und/oder brennbarem Material und/oder einem zusätzlichen dem Aufbereitungsraum zuzuführenden Material umfasst.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die mechanische Aufbereitungsvorrichtung eine Zerkleinerungsvorrichtung, eine Mahlvorrichtung, eine Mühle und/oder ein Mahlwerk umfasst, insbesondere um das der Zuführvorrichtung zuzuführende Hilfsmaterial, das in der Zuführvorrichtung geführte Hilfsmaterial, das dem Aufbereitungsraum zuzuführende Hilfsmaterial und/oder das in dem Aufbereitungsraum angeordnete Hilfsmaterial mechanisch aufzubereiten, insbesondere zu zerkleinern.
Die mechanische Aufbereitungsvorrichtung ist vorzugsweise bezüglich der Förderrichtung des Hilfsmaterials vor, in und/oder nach der Zuführvorrichtung und/oder vor oder in dem Aufbereitungsraum angeordnet.
Die mechanische Aufbereitungsvorrichtung kann ferner zur Aufbereitung und/oder Bereitstellung von brennbarem Material Verwendung finden, welches im festen Aggregatzustand vorliegt und im festen Aggregatzustand dem Hilfsmaterial und/oder dem Aufbereitungsraum zuführbar ist.
Die Aufbereitungsvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Mischvorrichtung zum Mischen des Hilfsmaterials mit einem Zusatzmaterial, insbesondere mit brennbarem Material.
Die Mischvorrichtung kann beispielsweise durch die Zuführvorrichtung gebildet sein, insbesondere dann, wenn das Zusatzmaterial, insbesondere das brennbare Material, an einem bezüglich der Förderrichtung vorderen Ende der Zuführvorrichtung (dem Aufnahmeraum abgewandtes Ende) zugeführt wird.
Vorzugsweise ist die Mischvorrichtung bezüglich der Förderrichtung hinter (stromabwärts) der mechanischen Aufbereitungsvorrichtung angeordnet. Somit erfolgt vorzugsweise ein Zerkleinern des Hilfsmaterials und/oder des Zusatzmaterials, beispielsweise des brennbaren Materials, und anschließend ein Vermischen der Materialien.
Die Zuführung von brennbarem Material, insbesondere brennbarem Feststoff (Material im festen Aggregatzustand), erfolgt vorzugsweise geregelt oder ungeregelt.
Beispielsweise bei einer ungeregelten Zuführung, insbesondere einer kontinuierlichen im Wesentlichen gleichmäßigen Zuführung, kann gewährleistet werden, dass stets ausreichend brennbare Stoffe im Aufbereitungsraum vorhanden sind, um die zur thermischen Aufbereitung benötigte Temperatur allein durch die Verbrennung der brennbaren Stoffe zu erreichen und/oder aufrechtzuerhalten. Eine Steuerung und/oder Regelung der Temperatur zur Einhaltung der vorgegebenen Grenzwerte erfolgt dann vorzugsweise durch bedarfsweises Abkühlen des Aufbereitungsraums und/oder des Hilfsmaterials, insbesondere durch geeignete Variation des Massenstroms des Hilfsmaterials und/oder der Temperatur und/oder des Massenstroms oder Volumenstroms des dem Aufbereitungsraum zugeführten Gasstroms.
Es kann vorgesehen sein, dass die Aufbereitungsvorrichtung eine Zugabevorrichtung für brennbares Material im festen Aggregatzustand und, insbesondere zusätzlich hierzu, eine Zugabevorrichtung für gasförmiges oder flüssiges brennbares Material umfasst.
Als brennbares Material im festen Aggregatzustand können insbesondere Folien einer Lackierkabine und/oder mit Lack verschmutzte Gegenstände, beispielsweise mit Lack verschmutzte Schutzausrüstung, verwendet werden.
Das im festen Aggregatzustand vorliegende brennbare Material wird vorzugsweise als Granulat vorbereitet und/oder aufbereitet und dem Hilfsmaterial und/oder dem Aufbereitungsraum zugeführt.
Hilfsmaterial, welches in der thermischen Aufbereitungsvorrichtung, insbesondere in dem Aufbereitungsraum, aufbereitet wurde, wird vorzugsweise aus dem Aufbereitungsraum abgeführt.
Das Hilfsmaterial weist vorzugsweise eine Teilchengrößenverteilung auf, welche es ermöglicht, dass Teilchen des Hilfsmaterials von dem dem Aufbereitungsraum zuzuführenden Gasstrom und/oder von dem zu reinigenden Rohgasstrom mitgerissen und/oder aufgenommen werden können.
Hilfsmaterial kann insbesondere im festen Aggregatzustand und/oder im flüssigen Aggregatzustand vorliegen und/oder verwendet werden.
Hilfsmaterial ist insbesondere Filterhilfsmaterial zum Abscheiden von Verunreinigungen oder Schadstoffen aus einem Rohgasstrom.
Filterhilfsmaterial wird insbesondere in Filtervorrichtungen verwendet.
Eine Filtervorrichtung ist beispielsweise eine regenerierbare Filtervorrichtung.
Unter einer regenerierbaren Filtervorrichtung ist beispielsweise eine Abtrennvorrichtung zum Abtrennen von Verunreinigungen aus einem durch eine Lackierkabine geführten Gasstrom, insbesondere zum Abtrennen von Lack-Overspray aus einem Overspray-Partikel enthaltenden Gasstrom, zu verstehen, bei welcher abgeschiedene Verunreinigungen abgereinigt werden können, ohne Filterelemente der Filtervorrichtung austauschen zu müssen.
Unter einer regenerierbaren Filtervorrichtung ist insbesondere auch eine Filtervorrichtung zu verstehen, die eines oder mehrere Trockenfilterelemente und/oder eine oder mehrere Trockenabscheidungsvorrichtungen aufweist, bei denen eine Reinigung eines Gasstromes im Wesentlichen ohne die Zugabe einer Flüssigkeit an den Filterelementen erfolgt. Davon unabhängig können nachfolgende oder vorgelagerte Reinigungsstufen wiederum unter Verwendung von (bei Normalbedingungen) flüssigen Löse- oder Reinigungsmitteln vorgesehen sein.
Bei einer regenerierbaren Filtervorrichtung kann ferner vorgesehen sein, dass die Filtervorrichtung mindestens ein Filterelement umfasst, welches im Filterbetrieb mit einer Sperrschicht und/oder einer Schutzschicht versehen ist, welche Hilfsmaterial, beispielsweise Steinmehl, umfasst.
Auf diese Weise kann im Filterbetrieb der Filtervorrichtung verhindert werden, dass sich das Filterelement mit Verunreinigungen aus dem der Filtervorrichtung zugeführten Gasstrom zusetzt. Durch eine Abreinigung der Sperrschicht bzw. Schutzschicht von dem Filterelement der Filtervorrichtung kann eine besonders einfache Regeneration des Filterelements erfolgen, welches anschließend durch Aufbringen einer frischen Sperrschicht bzw. einer frischen Schutzschicht erneut verwendbar ist.
Als Lack kommt insbesondere Pulverlack oder Fluidlack in Betracht.
Mit dem Begriff ”Fluidlack” wird dabei – im Unterschied zum Begriff ”Pulverlack” – ein Lack mit einer fließfähigen Konsistenz, von flüssig bis pastös (beispielsweise im Falle eines PVC-Plastisols), bezeichnet. Der Begriff ”Fluidlack” umfasst insbesondere die Begriffe ”Flüssiglack” und ”Nasslack”.
Bei der Verwendung von Fluidlack ist der Lack-Overspray aus der Lackierkabine somit ein Fluidlack-Overspray, bei der Verwendung von Nasslack ein Nasslack-Overspray.
Schadstoff kann beispielsweise Lack, insbesondere Lack-Overspray, welcher im Betrieb einer Lackieranlage entsteht, sein.
Als Hilfsmaterial kann insbesondere jedes Medium verwendet werden, welches dazu in der Lage ist, einen Flüssigkeitsanteil des Schadstoffs aufzunehmen.
Hilfsmaterial ist vorzugsweise ein teilchenförmiges und/oder pulverförmiges Material.
Insbesondere kommen als Hilfsmaterialien beispielsweise Kalk, Steinmehl, insbesondere Kalksteinmehl, Aluminiumsilikate, Aluminiumoxide, Siliziumoxide, Pulverlack oder Ähnliches in Betracht.
Alternativ oder ergänzend hierzu können als Hilfsmaterial zur Aufnahme und/oder Bindung des Schadstoffs auch Partikel mit einer Hohlraumstruktur und relativ zu ihren Außenabmessungen großer innerer Oberfläche verwendet werden, beispielsweise natürliche und/oder synthetische Zeolithe oder andere hohle, beispielsweise kugelförmige, Körper aus Polymeren, Glas oder Aluminiumsilikat und/oder natürliche oder synthetisch erzeugte Fasern.
Als Zeolithe werden insbesondere Alumino-Silikate bezeichnet, welche die allgemeine Summenformel Mⁿ⁺ _x/n[(AlO₂)^x–(SiO₂)^y]·zH₂O aufweisen (Mⁿ⁺: Metallkation; x/n: stöchiometrischer Faktor, der sich aus der Ladung des Kations und der des Aluminat-Anions ergibt (= ”Modul”)). Es können beispielsweise Calcium-, Magnesium-, Calcium-Magnesium-, Natrium- und/oder Kalium-Zeolithe verwendet werden. Vorzugsweise werden Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Zeolitharten verwendet.
Alternativ oder ergänzend hierzu können als Hilfsmaterial zur Aufnahme und/oder Bindung des Schadstoffs auch chemisch mit dem Schadstoff reagierende Partikel verwendet werden, beispielsweise chemisch reaktive Partikel mit Amin-, Epoxid-, Carboxyl-, Hydroxyl- oder Isocyanat-Gruppen, chemisch reaktive Partikel aus mit Octylsilan nachbehandeltem Aluminiumoxid oder feste oder flüssige Mono-, Oligo- oder Polymere, Silane, Silanole oder Siloxane.
Das Hilfsmaterial besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl von Hilfsmaterial-Partikeln, welche insbesondere einen mittleren Durchmesser im Bereich von ungefähr 10 µm bis ungefähr 100 µm aufweisen.
Das Hilfsmaterial ist insbesondere ein fließfähiges, partikelförmiges Material, welches beispielsweise in Form von Filterhilfsmaterial auch als ”Precoat”-Material bezeichnet wird.
Das Filterhilfsmaterial dient insbesondere dazu, sich als Sperrschicht an der Oberfläche eines Filterelements abzusetzen, um zu verhindern, dass diese Oberfläche durch anhaftende Lack-Overspray-Partikel verklebt. Durch periodisches Abreinigen des Filterelements gelangt ein System aus Schadstoff und Hilfsmaterial, insbesondere Lack-Overspray und Filterhilfsmaterial, von dem Filterelement in einen Aufnahmebehälter.
Mit Schadstoff beladenes Hilfsmaterial kann insbesondere ein Gemisch oder ein System aus Schadstoff-Teilchen und Hilfsmaterial-Teilchen sein. Beispielsweise kann das Gemisch Konglomerate und/oder Agglomerate aus Teilchen aus Schadstoff und Teilchen aus Hilfsmaterial umfassen.
Teilchen aus Schadstoff sind insbesondere Lacktröpfchen.
Teilchen aus Hilfsmaterial sind insbesondere Steinmehlkörnchen.
Vorzugsweise wird das mit Schadstoff beladene Hilfsmaterial in der Aufbereitungsvorrichtung, insbesondere in dem Aufbereitungsraum, derart erhitzt, dass der Schadstoff umgewandelt wird, während Teilchen des Hilfsmaterials vorzugsweise, insbesondere chemisch und/oder physikalisch, unverändert bleiben.
Insbesondere bei Agglomeraten aus Teilchen des Schadstoffs und Teilchen des Hilfsmaterials erfolgt vorzugsweise eine Trocknung und/oder chemische Umwandlung der Teilchen des Schadstoffs. Die Teilchen des Schadstoffs können hierdurch entweder ganz umgewandelt, beispielsweise verbrannt, werden. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Teilchen des Schadstoffs zumindest ihre haftende Eigenschaft verlieren, so dass die Agglomerate aus Schadstoff und Hilfsmaterial in Teilchen des Hilfsmaterials, gegebenenfalls mit Rückständen des Schadstoffs, zerfallen.
Vorzugsweise wird eine Maximaltemperatur des Hilfsmaterials beim Aufbereiten desselben auf höchstens ungefähr 550 °C begrenzt. Insbesondere dann, wenn als Hilfsmaterial Kalksteinmehl verwendet wird, kann auf diese Weise eine unerwünschte Umwandlung des Hilfsmaterials in Kalk verhindert werden.
Vorzugsweise wird das Hilfsmaterial im Aufbereitungsraum derart mit einem Gasstrom durchströmt, dass sich eine Wirbelschicht ausbildet.
Ein System aus Schadstoff und Hilfsmaterial ist insbesondere ein Gemisch aus Schadstoff und Hilfsmaterial, bei welchem teilchenförmige Agglomerate aus Teilchen des Schadstoffs und Teilchen des Hilfsmaterials vorgesehen sind. Das System ist insbesondere rieselfähig und/oder schüttfähig.
Ein System aus Schadstoff und Hilfsmaterial ist insbesondere ein stabiles System, welches insbesondere bei Normalbedingungen zersetzungsfrei lagerbar ist, ohne dass sich der Schadstoff und das Hilfsmaterial voneinander trennen.
Die erfindungsgemäße Aufbereitungsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Werkstückbehandlungsanlage, beispielsweise einer Lackieranlage zum Lackieren von Werkstücken, insbesondere Fahrzeugkarosserien.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Werkstückbehandlungsanlage, welche eine erfindungsgemäße Aufbereitungsvorrichtung umfasst.
Im Betrieb der Werkstückbehandlungsanlage kann beispielsweise ein Schadstoff anfallen, welcher aus einem Gasstrom entfernt werden muss, insbesondere um einen Schadstoffaustrag in die Umwelt zu vermeiden oder zumindest auf ein Minimum zu reduzieren.
Der Schadstoff ist insbesondere mittels Hilfsmaterial aus dem Rohgasstrom entfernbar.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass Hilfsmaterial in den mit Schadstoff beladenen Rohgasstrom einbringbar ist und zusammen mit dem Schadstoff als mit Schadstoff beladenes Hilfsmaterial an einer Filtervorrichtung abscheidbar ist.
Das mit Schadstoff beladene Hilfsmaterial, insbesondere das System aus Schadstoff und Hilfsmaterial, kann beispielsweise in Behältern, insbesondere Silos, gesammelt werden. Beispielsweise mittels Lastkraftwagen kann das mit Schadstoff beladene Hilfsmaterial abtransportiert und insbesondere als Müll auf einer Deponie entsorgt werden.
Ferner kann eine Wiederverwertung beispielsweise in Ziegeleien oder in der Zementindustrie vorgesehen sein.
Insbesondere zur Reduktion der Menge der als Müll zu entsorgenden Materialien kann eine Aufbereitung des Hilfsmaterials vorgesehen sein.
Eine solche Aufbereitung, insbesondere Wiederaufbereitung, kann beispielsweise direkt vor Ort, insbesondere innerhalb eines Automobilwerks oder einer Werkstückbehandlungsanlage, insbesondere einer Lackieranlage, durchgeführt werden. Beispielsweise mittels eines Drehrohrofens und/oder eines Wirbelschichtofens oder mittels sonstiger zur Wiederaufbereitung geeigneter Recyclinganlagen kann vorzugsweise der Schadstoff von dem Hilfsmaterial entfernt werden. Beispielsweise kann organischer Schadstoff oxidiert werden.
Ein Transport eines Hilfsmaterials, beispielsweise von einer Filtervorrichtung zu einer Aufbereitungsvorrichtung und/oder von einer Aufbereitungsvorrichtung zu einer Filtervorrichtung, erfolgt vorzugsweise automatisiert, zum Beispiel über eine Leitungsanordnung.
Die Aufbereitung kann insbesondere eine thermische Aufbereitung sein, so dass diese Art der Aufbereitung auch als thermisches Recycling bezeichnet werden kann.
Durch das thermische Aufbereiten von Hilfsmaterial kann insbesondere ein organischer Teil des Schadstoffs verbrannt und entfernt werden. Ein anorganischer Teil des Schadstoffs kann gegebenenfalls in dem Hilfsmaterial verbleiben.
Das aufbereitete Hilfsmaterial kann vorzugsweise mehrfach verwendet werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass zumindest anteilig frisches, das heißt noch nicht als Hilfsmaterial verwendetes, Hilfsmaterial mit bereits ein- oder mehrfach verwendetem Hilfsmaterial vermischt und zum Reinigen des Rohgasstroms verwendet wird.
Es kann vorgesehen sein, dass stark mit anorganischen Reststoffen beladenes Hilfsmaterial, insbesondere nach mehrfacher Verwendung desselben, entsorgt wird. Beispielsweise kann dieses Hilfsmaterial auf einer Deponie entsorgt oder einer Wiederverwertung, insbesondere in Ziegeleien oder in der Zementindustrie, zugeführt werden.
Abhängig von der Art des Schadstoffes und der Art des Hilfsmaterials sowie abhängig von der Art der Aufbereitung kann die Aufbereitung unterschiedlich oft wiederholt werden, ehe das Hilfsmaterial entsorgt werden muss.
Wird für das thermische Recycling eine Anlage eingesetzt, die für den Betrieb vorgewärmte Verbrennungsluft benötigt, so kann die Energie dafür beispielsweise von einem Verbrennungsprozess oder von einem elektrischen Heizregister bereitgestellt werden. Auch die Nutzung von heißer Abluft aus einem anderen Prozess innerhalb einer Werkstückbehandlungsanlage, beispielsweise einer Lackiererei, ist denkbar, zum Beispiel die Nutzung von Abluft aus einem Trockner zum Trocknen von Werkstücken.
Günstig kann es sein, wenn Verbrennungsluft aus einem Verbrennungsprozess, wie zum Beispiel aus einem Gasbrenner, Abluft aus einer Anlage zur thermischen Abluftreinigung und/oder Abluft aus der Aufbereitungsvorrichtung genutzt wird, insbesondere um die darin enthaltene Energie über einen Wärmetauscher an einen Frischluftstrom zu übertragen, welcher dann als erhitzter sauerstoffreicher Gasstrom für den Recycling-Prozess (Aufbereitung) in der Recycling-Anlage (Aufbereitungsvorrichtung) zur Verfügung steht.
Damit einerseits der Recycling-Prozess schnell und vollständig ablaufen kann und andererseits eine obere Grenztemperatur, oberhalb derer das Hilfsmaterial sich unerwünscht verändert, nicht überschritten wird, kann es vorteilhaft sein, die Prozesstemperatur in der Prozesskammer (Aufbereitungsraum) innerhalb eines geeigneten Fensters oder auf einen geeigneten Wert zu regeln.
Von Vorteil beim Einsatz von Verbrennungsprozessen zur Erzeugung der vorgewärmten Verbrennungsluft sind vorzugsweise die kürzere Reaktionszeit und die niedrigeren Energiekosten gegenüber der Aufheizung der Luft (Gasstrom) von Umgebungstemperatur auf Prozesstemperatur, beispielsweise mittels eines elektrischen Heizregisters.
Ein Vorteil beim Einsatz eines elektrischen Heizregisters zur Erzeugung der vorgewärmten Verbrennungsluft ist die Möglichkeit, die Energie zur Vorwärmung direkt auf die Verbrennungsluft zu übertragen, während beim Einsatz von Verbrennungsprozessen ein Wärmetauscher zur Übertragung der Energie auf einen sauerstoffreichen Frischluftstrom (Gasstrom) erforderlich sein kann.
Beim thermischen Recycling von Hilfsmaterial-Schadstoff-Gemischen mittels eines Wirbelschichtofens oder eines Drehrohrofens kann es aufwändig sein, die Anlage auf konstanter Temperatur, z.B. 600 °C ± 10 K, zu halten. Grund hierfür kann eine inhomogene Zusammensetzung des Gemischs, das heißt des zu recycelnden Materials, sein, welches einem thermischen Recyclingprozess kontinuierlich oder portionsweise über eine Materialfördervorrichtung zugeführt wird.
Die Inhomogenität kann sich beispielsweise wie folgt ergeben: Bei der Verwendung von mehreren Filtervorrichtungen, beispielsweise mehreren Filtermodulen, können sich unterschiedliche Beladungsgrade der Filtervorrichtungen mit Schadstoff, insbesondere Lack-Overspray bei der Reinigung von Lack-Overspray enthaltendem Rohgas, ergeben. Die in den einzelnen Filtervorrichtungen anfallenden Schadstoffmengen hängen beispielsweise davon ab, welche Schadstoffmengen pro Zeiteinheit in einzelnen Abschnitten einer Filteranlage anfallen, welche Arten von Schadstoffe anfallen, ob temporär oder lokal unterschiedliche Schadstoffbelastungen, beispielsweise durch Produktionspausen und/oder Regenerationsphasen, auftreten, etc. In den Filtervorrichtungen, insbesondere in den einzelnen Filtermodulen, werden somit unterschiedliche Schadstoffmengen aufgenommen.
Wenn das Hilfsmaterial in einer Filtervorrichtung nur noch eine geringe Aufnahmekapazität für weiteren Schadstoff aufweist, wird das Hilfsmaterial vorzugsweise durch frisches und/oder aufbereitetes Hilfsmaterial ersetzt. Das entfernte Hilfsmaterial, welches mit Schadstoff beladen ist, wird dann der Aufbereitungsvorrichtung zugeführt. Diese Zuführung kann insbesondere mittels der Zuführvorrichtung erfolgen.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Zuführvorrichtung zum Zuführen von Hilfsmaterial zu der Aufbereitungsvorrichtung zugleich eine Entnahmevorrichtung zum Entnehmen des Hilfsmaterials aus einer Filtervorrichtung, insbesondere aus einem Filtermodul der Filtervorrichtung, ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass beispielsweise durch einen manuellen Eingriff in eine Anlagensteuerung, insbesondere eine Steuervorrichtung, das Hilfsmaterial zu beliebigen Zeitpunkten ausgetauscht wird. Dieses Hilfsmaterial kann dann einen geringeren Beladungsgrad aufweisen. Insbesondere kann es sich hierbei sogar um frisches Hilfsmaterial handeln, welches keine oder lediglich eine sehr geringe Verunreinigung mit Schadstoff aufweist. Ebenso kann es vorkommen, dass über eine Saugvorrichtung reiner getrockneter Lack einer Lackieranlage abgesaugt wird, welcher unerwünschterweise in die Filtervorrichtung gelangt ist. Auch dies kann bei der Zuführung des Lacks als Schadstoff zu der Aufbereitungsvorrichtung zu einem inhomogenen Hilfsmaterial-Schadstoff-Gemisch führen.
Wenn nicht mit Schadstoff beladenes Hilfsmaterial der Aufbereitungsvorrichtung zugeführt wird, so kann bei externer Beheizung, beispielsweise durch Erhitzen der zugeführten Verbrennungsluft (Gasstrom), der Fall eintreten, dass die Verbrennungsluft auf extrem hohe Temperaturen, beispielsweise auf ungefähr 1.300 °C, erhitzt werden muss, um das Hilfsmaterial auf der zur Aufbereitung desselben vorgegebenen Temperatur in Höhe von ungefähr 550 °C bis ungefähr 600 °C zu halten. Die Verwendung eines externen Heizaggregats (Heizvorrichtung) zur Realisierung dieses Extremfalls kann wirtschaftlich fragwürdig sein. Zudem kann dies die Gefahr mit sich bringen, dass eine maximale Temperatur des Hilfsmaterials, oberhalb derer eine unerwünschte Veränderung des Hilfsmaterials einsetzen kann, überschritten wird. Insbesondere kann hierdurch ein teilweises Kalzinieren von als Kalksteinmehl ausgebildetem Hilfsmaterial einsetzen.
Bei einem anderen Extremfall, nämlich demjenigen, wenn Hilfsmaterial oder sonstiges Material mit einem hohen Anteil an brennbaren Stoffen, beispielsweise reiner Lack oder Hilfsmaterial mit sehr hohem organischen Schadstoffgehalt, zugeführt wird, kann die durch das Verbrennen der brennbaren Stoffe erhältliche Energie zu einer sehr hohen Temperatur in dem Aufbereitungsraum und/oder einer sehr hohen Temperatur des Hilfsmaterials führen, wodurch sich Beschädigungen der Aufbereitungsvorrichtung und/oder eine unerwünschte Umwandlung des Hilfsmaterials ergeben können.
Vorzugsweise ist daher vorgesehen, dass der Aufbereitungsraum und/oder das Hilfsmaterial gezielt erhitzt oder abgekühlt werden, so dass die Temperatur in dem Aufbereitungsbetrieb der Aufbereitungsvorrichtung stets innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer thermischen Aufbereitungsvorrichtung zur Aufbereitung von Hilfsmaterial, wobei die Aufbereitungsvorrichtung einen Wirbelschichtofen umfasst;
2 eine vergrößerte Darstellung eines Mündungsbereichs der Aufbereitungsvorrichtung aus 1, in welchem Hilfsmaterial einem Aufbereitungsraum der Aufbereitungsvorrichtung zugeführt wird; und
3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer thermischen Aufbereitungsvorrichtung, bei welcher ein Drehrohrofen vorgesehen ist.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine in den 1 und 2 dargestellte als Ganzes mit 100 bezeichnete Aufbereitungsvorrichtung ist eine thermische Aufbereitungsvorrichtung 100 zur Aufbereitung von Hilfsmaterial.
Hilfsmaterial kommt insbesondere bei Filteranlagen von Werkstückbehandlungsanlagen, insbesondere Lackieranlagen, zum Einsatz, um Verunreinigungen oder Schadstoffe aus einem mit Verunreinigungen oder Schadstoffen beladenen Rohgasstrom abzuscheiden.
Das Hilfsmaterial wird hierbei mit Schadstoffen beladen. Insbesondere bildet sich ein System, beispielsweise ein rieselfähiges und/oder schüttfähiges Gemisch, aus Hilfsmaterial und Schadstoff.
Nach einer gewissen Nutzungsdauer des Hilfsmaterials ist der Beladungsgrad des Hilfsmaterials mit Schadstoff so hoch, dass eine zuverlässige Abscheidung des Schadstoffs beeinträchtigt ist.
Das stark beladene Hilfsmaterial muss dann durch frisches Hilfsmaterial ersetzt werden.
Vorzugsweise ist das Hilfsmaterial recycelbar. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Hilfsmaterial thermisch aufbereitbar ist.
Hierzu dient eine thermische Aufbereitungsvorrichtung, insbesondere die in den 1 und 2 dargestellte thermische Aufbereitungsvorrichtung 100.
Die thermische Aufbereitungsvorrichtung 100 umfasst einen Wirbelschichtofen 101 zur thermischen Aufbereitung von Hilfsmaterial.
Insbesondere ist ein Gehäuse 102 vorgesehen, welches einen Aufbereitungsraum 104 der Aufbereitungsvorrichtung 100 umgibt.
In dem Aufbereitungsraum 104 ist Hilfsmaterial 106 anordenbar, um dieses Hilfsmaterial 106 thermisch aufzubereiten.
Zur Zuführung von Hilfsmaterial 106 zu dem Aufbereitungsraum 104 ist eine Zuführvorrichtung 108 der Aufbereitungsvorrichtung 100 vorgesehen.
Die Zuführvorrichtung 108 ist insbesondere eine Fördervorrichtung 110 zum Fördern von Hilfsmaterial 106, beispielsweise eine Förderschnecke 112.
Die Zuführvorrichtung 108 umfasst insbesondere einen Antriebsmotor 114 zum Fördern des Hilfsmaterials 106, beispielsweise einen Antriebsmotor 114, mittels welchem die Förderschnecke 112 antreibbar ist.
Die Aufbereitungsvorrichtung 100 umfasst ferner eine Zuluftleitung 116, mittels welcher ein Gasstrom, insbesondere Verbrennungsluft, in den Aufbereitungsraum 104 der Aufbereitungsvorrichtung 100 führbar ist.
Ferner umfasst die Aufbereitungsvorrichtung 100 eine Abluftleitung 118, mittels welcher ein Gasstrom aus dem Aufbereitungsraum 104 der Aufbereitungsvorrichtung 100 abführbar ist.
Mittels der Zuluftleitung 116 und der Abluftleitung 118 ist insbesondere ein Gasstrom, beispielsweise Verbrennungsluft, durch den Aufbereitungsraum 104 hindurchführbar.
Der Gasstrom ist dabei insbesondere durch einen Fluidboden 120 hindurch in den Aufbereitungsraum 104 führbar, so dass auf dem Fluidboden 120 angeordnetes Hilfsmaterial 106 aufwirbelbar und/oder fluidisierbar ist.
Das Gehäuse 102 der Aufbereitungsvorrichtung 100 umgibt ein oder mehrere Filterelemente 122, durch welche der Gasstrom zur Reinigung desselben hindurchströmen muss, bevor er über die Abluftleitung 118 abgeführt wird.
Das eine oder die mehreren Filterelemente 122 sind mittels einer Filterelementaufnahme 124, insbesondere einer Halteplatte 126, an dem Gehäuse 102 festgelegt.
Ein Behälter 128, welcher ein Bestandteil der Aufbereitungsvorrichtung 100 oder auch separat hiervon vorgesehen sein kann, dient der Aufnahme von Hilfsmaterial 106, insbesondere der Aufnahme von aufzubereitendem Hilfsmaterial 106.
Der Behälter 128 ist vorzugsweise mittels der Zuführvorrichtung 108 mit der Aufbereitungsvorrichtung 100, insbesondere dem Aufbereitungsraum 104 der Aufbereitungsvorrichtung 100, verbunden, so dass Hilfsmaterial 106 mittels der Zuführvorrichtung 108 von dem Behälter 128 zu dem Aufbereitungsraum 104 der Aufbereitungsvorrichtung 100 förderbar ist.
Der Behälter 128 dient insbesondere der Aufnahme und/oder Zwischenspeicherung von Hilfsmaterial 106, welches nach dessen Nutzung in einer Filteranlage oder Filtervorrichtung von derselben entfernt wurde und in einem nächsten Schritt aufbereitet werden soll.
Die Aufbereitungsvorrichtung 100 kann eine oder mehrere mechanische Aufbereitungsvorrichtungen 130 umfassen.
Mittels einer mechanischen Aufbereitungsvorrichtung 130 kann insbesondere Hilfsmaterial 106 mechanisch bearbeitet, beispielsweise aufgemahlen, werden.
Ferner kann mittels einer mechanischen Aufbereitungsvorrichtung 130 ein dem Hilfsmaterial 106 zuzuführendes Zusatzmaterial, welches im festen Aggregatzustand vorliegt, aufbereitet und/oder zerkleinert werden. Insbesondere kann mittels einer mechanischen Aufbereitungsvorrichtung 130 Zusatzmaterial granulatförmig bereitgestellt werden, um dieses dem Hilfsmaterial 106 zuzuführen.
Bei der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Aufbereitungsvorrichtung 100 ist eine mechanische Aufbereitungsvorrichtung 130 zwischen dem Behälter 128 und der Zuführvorrichtung 108 vorgesehen.
Mittels der mechanischen Aufbereitungsvorrichtung 130 kann somit insbesondere das aus dem Behälter 128 entnommene Hilfsmaterial 106 zermahlen werden, um dieses mittels der Zuführvorrichtung 108 zuverlässig und/oder gleichmäßig dem Aufbereitungsraum 104 der Aufbereitungsvorrichtung 100 zuführen zu können.
Das mit Schadstoff beladene Hilfsmaterial 106 wird zur thermischen Aufbereitung erhitzt.
Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass das Hilfsmaterial 106 brennbare Bestandteile, insbesondere brennbare Schadstoffe, enthält, welche zur Erhitzung beitragen.
Vorzugsweise weist das Hilfsmaterial 106 einen Beladungsgrad mit brennbaren Schadstoffen auf, welcher es ermöglicht, dass die zur thermischen Aufbereitung erforderliche Temperatur des Hilfsmaterials 106 bereits aufgrund der Verbrennung der brennbaren Schadstoffe in dem Hilfsmaterial 106 erhältlich ist.
Insbesondere für den Fall, dass die Konzentration von brennbaren Stoffen in dem Hilfsmaterial 106 nicht ausreichend ist, um die zur thermischen Aufbereitung erforderliche Temperatur zu erzielen, weist die Aufbereitungsvorrichtung 100 eine oder mehrere Zugabevorrichtungen 132 auf.
Eine Zugabevorrichtung 132 ist insbesondere eine Vorrichtung, mittels welcher dem Hilfsmaterial 106, dem Aufbereitungsraum 104 und/oder dem dem Aufbereitungsraum 104 mittels der Zuluftleitung 116 zuzuführenden Gasstrom ein Zusatzmaterial, insbesondere brennbares Material, zuführbar ist.
Das brennbare Material kann im festen Aggregatzustand, im flüssigen Aggregatzustand und/oder gasförmig vorliegen und in dieser Form zugeführt werden.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass im festen Aggregatzustand vorliegendes brennbares Material dem Hilfsmaterial 106 zugeführt wird.
Beispielsweise kann ein solches im festen Aggregatzustand vorliegendes brennbares Material dem in der Zuführvorrichtung 108 angeordneten Hilfsmaterial 106 zugeführt werden.
Mittels der Zuführvorrichtung 108 kann das brennbare Material dann insbesondere mit dem Hilfsmaterial 106 vermischt werden, um eine gleichmäßige Verteilung des zusätzlichen brennbaren Materials in dem Hilfsmaterial 106 zu erzielen.
Die Zuführvorrichtung 108 kann somit auch als eine Mischvorrichtung 134 dienen.
Insbesondere bei einer Zugabe von flüssigen oder gasförmigen brennbaren Materialien mittels einer oder mehrerer Zugabevorrichtungen 132 kann eine solche Zugabe an mehreren verschiedenen Stellen der Aufbereitungsvorrichtung 100 vorgesehen sein.
Beispielsweise kann eine Zugabevorrichtung 132 bezüglich einer Förderrichtung 138 des Hilfsmaterials 106 zwischen dem Behälter 128 und der Zuführvorrichtung 108 angeordnet sein. Mittels einer solchen Zugabevorrichtung 132 kann insbesondere das Hilfsmaterial 106 mit brennbarem Material angereichert werden. Während der Zuführung des Hilfsmaterials 106 zu dem Aufbereitungsraum 104 mittels der Zuführvorrichtung 108 wird das Hilfsmaterial 106 mit dem brennbaren Material vermischt, um eine gleichmäßige Anreicherung des Hilfsmaterials 106 mit brennbarem Material zu erzielen.
Ferner kann eine Zugabevorrichtung 132 in der Zuluftleitung 116, insbesondere stromaufwärts eines Fluidbodens 120, angeordnet sein. Mittels einer solchen Zugabevorrichtung 132 ist insbesondere dem dem Aufbereitungsraum 104 zuzuführenden Gasstrom brennbares Material zuführbar.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Aufbereitungsvorrichtung 100 eine Zugabevorrichtung 132 umfasst, mittels welcher brennbares Medium direkt in den Aufbereitungsraum 104 einführbar ist.
Wie insbesondere der vergrößerten Darstellung einer solchen Zugabevorrichtung 132 in 2 zu entnehmen ist, umfasst eine solche Zugabevorrichtung 132 einen Einführabschnitt 136, welcher in den Aufbereitungsraum 104 hineinragt und somit im Betrieb der Aufbereitungsvorrichtung 100 von Hilfsmaterial 106 umgeben ist.
Das brennbare Material ist insbesondere mit einem Überdruck in den Aufbereitungsraum 104 einleitbar, insbesondere eindüsbar.
Der Einführabschnitt 136 ist insbesondere bezüglich einer Förderrichtung 138 des Hilfsmaterials 106 bei der Förderung desselben in der Zuführvorrichtung 108 hinter der Zuführvorrichtung 108 (stromabwärts) in dem Aufbereitungsraum 104 angeordnet.
Insbesondere ist der Einführabschnitt 136 in einem Mündungsbereich 140, in welchem die Zuführvorrichtung 108 in den Aufbereitungsraum 104 mündet, angeordnet.
Im Betrieb der Aufbereitungsvorrichtung 100 kommt der Einführabschnitt 136 der Zugabevorrichtung 132 mit erhitztem Hilfsmaterial 106 in Kontakt und wird dadurch selbst erhitzt.
Um eine Beschädigung des Einführabschnitts 136 zu verhindern und zudem zu vermeiden, dass das mittels des Einführabschnitts 136 zugeführte brennbare Material sich innerhalb des Einführabschnitts 136 entzündet, ist vorzugsweise eine Kühlvorrichtung 142 vorgesehen.
Mittels dieser Kühlvorrichtung 142 ist die Zugabevorrichtung 132, insbesondere ein Bereich der Zugabevorrichtung 132 in der Nähe des Einführabschnitts 136 und/oder der Einführabschnitt 136 selbst, kühlbar.
Zur Vermeidung einer unerwünschten Entzündung des brennbaren Materials bei dessen Zuführung mittels der in der Zuluftleitung 116 angeordneten Zugabevorrichtung 132 ist vorzugsweise der Fluidboden 120 als eine Flammensperre 144 ausgebildet. Auch mittels dieser Flammensperre 144 kann vorzugsweise ein unerwünschtes Entzünden des brennbaren Materials außerhalb des Aufbereitungsraums 104, insbesondere im Bereich der Zuluftleitung 116 und/oder innerhalb der Zugabevorrichtung 132, verhindert werden.
Zur Steuerung und/oder Regelung der Aufbereitungsvorrichtung 100 umfasst die Aufbereitungsvorrichtung 100 eine Steuervorrichtung 146.
Mittels der Steuervorrichtung 146 ist insbesondere der Antriebsmotor 114 der Zuführvorrichtung 108 steuerbar und/oder regelbar, um den Massenstrom des dem Aufbereitungsraum 104 zuzuführenden Hilfsmaterials 106 zu steuern und/oder zu regeln.
Ferner umfasst die Aufbereitungsvorrichtung 100 mehrere Ventilvorrichtungen 148, welche ebenfalls mittels der Steuervorrichtung 146 steuerbar und/oder regelbar sind.
Zudem sind bei der Aufbereitungsvorrichtung 100 noch mehrere Sensorvorrichtungen 150 vorgesehen, mittels welchen beispielsweise die Temperaturen an verschiedenen Stellen der Aufbereitungsvorrichtung 100 ermittelbar sind.
Die Ventilvorrichtungen 148, die Sensorvorrichtungen 150 und/oder der Antriebsmotor 114 sind mittels Signalleitungen 152 mit der Steuervorrichtung 146 verbunden.
Mittels der Steuervorrichtung 146 können somit die von den Sensorvorrichtungen 150 ermittelten Daten genutzt werden, insbesondere um die Ventilvorrichtungen 148, die mechanische Aufbereitungsvorrichtung 130, den Antriebsmotor 114 und/oder eine Heizvorrichtung zum Erhitzen des Hilfsmaterials und/oder des dem Aufbereitungsraum zuzuführenden Gasstroms bedarfsgerecht zu steuern und/oder zu regeln.
Die vorstehend beschriebene Aufbereitungsvorrichtung 100 funktioniert wie folgt:
In dem Behälter 128 wird mit Schadstoff beladenes Hilfsmaterial 106 gesammelt.
Um dieses Hilfsmaterial 106 aufzubereiten, insbesondere um eine erneute Nutzung des Hilfsmaterials 106 zum Abscheiden von Schadstoffen aus einem Rohgasstrom zu ermöglichen, wird das Hilfsmaterial 106 aus dem Behälter 128 entnommen und, gegebenenfalls nach einer Aufbereitung desselben mittels der mechanischen Aufbereitungsvorrichtung 130, der Zuführvorrichtung 108 zugeführt.
Bei Bedarf kann das Hilfsmaterial 106 vor der Zuführung desselben zu der Zuführvorrichtung 108 mittels der Zugabevorrichtung 132 mit brennbarem Material angereichert werden.
In der Zuführvorrichtung 108 wird das Hilfsmaterial 106 mit dem gegebenenfalls zugefügten brennbaren Material vermischt, so dass eine gleichmäßige Anreicherung des Hilfsmaterials 106 mit brennbarem Material erhältlich ist.
Sobald das Hilfsmaterial 106 den Aufbereitungsraum 104 erreicht, wird es aufgrund der darin herrschenden Temperaturen stark erhitzt, so dass schließlich sämtliche brennbaren Bestandteile des Hilfsmaterials 106, insbesondere das zugefügte brennbare Material, verbrannt werden.
Der für die Verbrennung erforderliche Sauerstoff wird über die Zuluftleitung 116 als Bestandteil eines Gasstroms, beispielsweise als Bestandteil eines Luftstroms, zugeführt.
Insbesondere wird der Gasstrom durch den Fluidboden 120 in den Aufbereitungsraum 104 geführt, wodurch das Hilfsmaterial 106 aufgewirbelt und somit fluidisiert wird.
Zur zusätzlichen Temperaturerhöhung kann mittels der weiteren Zugabevorrichtungen 132 zusätzliches brennbares Material stromaufwärts des Fluidbodens 120 und/oder direkt in dem Aufbereitungsraum 104 zugeführt werden.
Mittels der Steuervorrichtung 146 werden die Zugabe des brennbaren Materials, die Temperatur und/oder der Volumenstrom des mittels der Zuluftleitung 116 zugeführten Gasstroms und/oder der Massenstrom des zugeführten Hilfsmaterials 106 gesteuert und/oder geregelt.
Insbesondere kann auf diese Weise erreicht werden, dass eine Temperatur in dem Aufbereitungsraum 104 und/oder die Temperatur des Hilfsmaterials 106 stets innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt, um eine zuverlässige Aufbereitung des Hilfsmaterials 106 zu erzielen.
Mittels einer (nicht dargestellten) Abführvorrichtung wird das aufbereitete Hilfsmaterial 106 schließlich aus dem Aufbereitungsraum 104 abgeführt und steht dann zur erneuten Verwendung als Hilfsmaterial zur Abscheidung von Schadstoff aus einem Schadstoff enthaltenden Rohgasstrom zur Verfügung.
Vorteilhaft kann eine (nicht dargestellte) Kühlvorrichtung zum Kühlen des Hilfsmaterials, insbesondere des aus dem Aufbereitungsraum abgeführten Hilfsmaterials, sein.
Eine in 3 dargestellte zweite Ausführungsform einer Aufbereitungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Aufbereitungsvorrichtung 100 einen Drehrohrofen 154 umfasst.
Der Drehrohrofen 154 umfasst ein schräg zur Horizontalen und schräg zur Vertikalen ausgerichtetes Rohr 156, dessen Innenraum 158 den Aufbereitungsraum 104 bildet.
Das Rohr 156 ist insbesondere mittels eines Antriebsmotors 160 um dessen Symmetrieachse 162 drehbar.
An einem bezüglich der Schwerkraftrichtung g oberen Ende 164 des Rohrs 156 ist dem Rohr 156 mittels eines Trichters 166 Hilfsmaterial 106 aus einem Behälter 128 zuführbar.
Durch die Rotationsbewegung des Rohrs 156 wird das Hilfsmaterial 106 kontinuierlich umgewälzt und gelangt dabei von dem oberen Ende 164 zu einem unteren Ende 168 des Rohrs 156. Von dort wird das Hilfsmaterial 106 schließlich aus dem Rohr 156 abgeführt.
Zur Aufbereitung des Hilfsmaterials 106 in dem durch den Innenraum 158 gebildeten Aufbereitungsraum 104 umfasst der Drehrohrofen 154 eine Heizvorrichtung 170, mittels welcher eine Aufheizzone 172 des Rohrs 156 gebildet ist.
Mittels der Heizvorrichtung 170 ist das Hilfsmaterial 106 insbesondere indirekt durch Wärmeübertragung aufheizbar.
Ferner ist das Hilfsmaterial 106 vorzugsweise durch Verbrennung von brennbaren Bestandteilen des Hilfsmaterials 106 und/oder von mittels einer Zugabevorrichtung 132 zugeführtem brennbarem Material aufheizbar.
Dem Hilfsmaterial 106 ist dabei insbesondere vor der Zuführung desselben zu dem Aufbereitungsraum 104 brennbares Material zuführbar.
Ein Einführabschnitt 136 einer Zugabevorrichtung 132 mündet hierzu beispielsweise in einen Abschnitt zwischen dem Behälter 128 und dem Rohr 156, durch welchen das Hilfsmaterial 106 hindurchgeleitet wird.
Mittels der Steuervorrichtung 146 kann insbesondere auf die Zugabevorrichtung 132, den Antriebsmotor 160 und/oder die Heizvorrichtung 170 Einfluss genommen werden. Zudem kann vorzugsweise der Massenstrom des aus dem Behälter 128 zugeführten Hilfsmaterials 106 mittels der Steuervorrichtung 146 gesteuert und/oder geregelt werden.
Durch geeignete Steuerung mittels der Steuervorrichtung 146 kann auch bei der in 3 dargestellten Ausführungsform der Aufbereitungsvorrichtung 100 erreicht werden, dass die Temperatur in dem Aufbereitungsraum 104 und/oder die Temperatur des Hilfsmaterials 106 stets innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt, so dass ein kontinuierlicher und zuverlässiger Aufbereitungsbetrieb der Aufbereitungsvorrichtung 100 möglich ist.
Im Übrigen stimmt die in 3 dargestellte zweite Ausführungsform der Aufbereitungsvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012110243 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum thermischen Aufbereiten von Hilfsmaterial (106), welches zum Reinigen eines mit einem Schadstoff beladenen Rohgasstroms in den Rohgasstrom einbringbar ist und zusammen mit dem Schadstoff ein System aus Schadstoff und Hilfsmaterial (106) bildet, umfassend: – Zuführen von Hilfsmaterial (106) zu einer thermischen Aufbereitungsvorrichtung (100); – Erhitzen eines Aufbereitungsraums (104) der Aufbereitungsvorrichtung (100) und/oder des Hilfsmaterials (106) und/oder Abkühlen des Aufbereitungsraums (104) der Aufbereitungsvorrichtung (100) und/oder des Hilfsmaterials (106), so dass die Temperatur in dem Aufbereitungsraum (104) und/oder die Temperatur des Hilfsmaterials (106) in einem Aufbereitungsbetrieb der Aufbereitungsvorrichtung (100) innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erhitzen des Aufbereitungsraums (104) und/oder des Hilfsmaterials (106) ein brennbares Material zugeführt und verbrannt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das brennbare Material organische Stoffe oder Stoffgemische, beispielsweise Lösemittel, Bindemittel, Harz und/oder Kohlenwasserstoff, umfasst oder aus organischen Stoffen oder Stoffgemischen, beispielsweise Lösemittel, Bindemittel, Harz und/oder Kohlenwasserstoff, gebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass brennbares Material in einer Zuführvorrichtung (108) zum Zuführen des Hilfsmaterials (106) zu der thermischen Aufbereitungsvorrichtung (100), insbesondere zum Zuführen des Hilfsmaterials (106) in den Aufbereitungsraum (104) der thermischen Aufbereitungsvorrichtung (100), dem Hilfsmaterial (106) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmaterial (106) von einem Gasstrom durchströmt und dadurch fluidisiert wird und dass brennbares Material dem Gasstrom zugeführt wird, bevor dieser dem Hilfsmaterial (106) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmaterial (106) von einem Gasstrom durchströmt und dadurch fluidisiert wird und dass brennbares Material in einem den Aufbereitungsraum (104) der Aufbereitungsvorrichtung (100) begrenzenden Fluidboden (120) dem Gasstrom zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass brennbares Material bezüglich einer Förderrichtung (138) des Hilfsmaterials (106) vor und/oder nach einer Aufheizzone (172) der thermischen Aufbereitungsvorrichtung (100), insbesondere einer Aufheizzone (172) eines Drehrohrofens (154) der thermischen Aufbereitungsvorrichtung (100), dem Hilfsmaterial (106) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung eines Heizbedarfs und/oder eines Kühlbedarfs, insbesondere zur Bestimmung einer zuzuführenden Menge brennbaren Materials, mittels einer oder mehrerer Sensorvorrichtungen (150) – ein Massenstrom des der Aufbereitungsvorrichtung (100) zugeführten oder zuzuführenden Hilfsmaterials (106), – ein Beladungsgrad des Hilfsmaterials (106) mit brennbaren Stoffen, – eine Temperatur in dem Aufbereitungsraum (104) der Aufbereitungsvorrichtung (100) und/oder – eine Temperatur eines dem Aufbereitungsraum (104) zuzuführenden Gasstroms ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen und/oder das Abkühlen und/oder eine Zufuhr von Hilfsmaterial (106) und/oder eine Zufuhr von Oxidator mittels einer Steuervorrichtung (146) gesteuert und/oder geregelt wird, insbesondere in Abhängigkeit von den mittels einer Sensorvorrichtung (150) oder mittels mehrerer Sensorvorrichtungen (150) ermittelten Werten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen und/oder das Abkühlen und/oder eine Zufuhr von Hilfsmaterial (106) und/oder eine Zufuhr von Oxidator mittels einer Steuervorrichtung (146) derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass eine Mindesttemperatur in dem Aufbereitungsraum (104) und/oder eine Mindesttemperatur des Hilfsmaterials (106) von mindestens ungefähr 520 °C, insbesondere mindestens ungefähr 550 °C, erreicht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen und/oder das Abkühlen und/oder eine Zufuhr von Hilfsmaterial (106) und/oder eine Zufuhr von Oxidator mittels einer Steuervorrichtung (146) derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass eine Höchsttemperatur in dem Aufbereitungsraum (104) und/oder eine Höchsttemperatur des Hilfsmaterials (106) von höchstens ungefähr 650 °C, insbesondere höchstens ungefähr 600 °C, eingehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zum thermischen Aufbereiten erforderliche Wärme, insbesondere ausschließlich, durch Verbrennen von brennbaren Bestandteilen des Hilfsmaterials (106) und/oder durch Verbrennen von mittels einer Zugabevorrichtung (132) zugeführtem brennbarem Material bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abkühlen des Aufbereitungsraums (104) und/oder des Hilfsmaterials (106) ein Luftstrom, insbesondere ein gekühlter Luftstrom, zugeführt wird, dass zum Abkühlen des Aufbereitungsraums (104) und/oder des Hilfsmaterials (106) ein Gehäuse (102), welches den Aufbereitungsraum (104) umgibt, gekühlt wird und/oder dass zum Abkühlen des Aufbereitungsraums (104) und/oder des Hilfsmaterials (106) Wärme mittels eines Wärmetauschers abgeführt wird.
Aufbereitungsvorrichtung (100) zum thermischen Aufbereiten von Hilfsmaterial (106), welches zum Reinigen eines mit einem Schadstoff beladenen Rohgasstroms in den Rohgasstrom einbringbar ist und zusammen mit dem Schadstoff ein System aus Schadstoff und Hilfsmaterial (106) bildet, umfassend: – eine Zuführvorrichtung (108) zum Zuführen von Hilfsmaterial (106) zu der Aufbereitungsvorrichtung (100), insbesondere zu einem Aufbereitungsraum (104) der Aufbereitungsvorrichtung (100); – eine Steuervorrichtung (146) zum Steuern der Aufbereitungsvorrichtung (100) derart, dass der Aufbereitungsraum (104) der Aufbereitungsvorrichtung (100) und/oder das Hilfsmaterial (106) so erhitzbar und/oder abkühlbar sind, dass die Temperatur in dem Aufbereitungsraum (104) und/oder die Temperatur des Hilfsmaterials (106) in einem Aufbereitungsbetrieb der Aufbereitungsvorrichtung (100) innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt.
Aufbereitungsvorrichtung (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungsvorrichtung (100) eine Zugabevorrichtung (132) zum Zuführen von brennbarem Material zu dem Aufbereitungsraum (104), zu dem Hilfsmaterial (106) und/oder zu einem dem Aufbereitungsraum (104) zuzuführenden Gasstrom umfasst.
Aufbereitungsvorrichtung (100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabevorrichtung (132) einen Einführabschnitt (136) umfasst, durch welchen brennbares Material dem Aufbereitungsraum (104) und/oder dem Hilfsmaterial (106) und/oder dem dem Aufbereitungsraum (104) zuzuführenden Gasstrom zuführbar ist und welcher in einem Aufbereitungsbetrieb der Aufbereitungsvorrichtung (100) thermisch belastet ist, wobei der Einführabschnitt (136) eine Kühlvorrichtung (142) und/oder eine Flammensperre (144) umfasst.
Aufbereitungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungsvorrichtung (100) eine mechanische Aufbereitungsvorrichtung (130) zur Aufbereitung und/oder Bereitstellung von Hilfsmaterial (106) und/oder brennbarem Material und/oder weiterem dem Aufbereitungsraum (104) zuzuführendem Material umfasst.
Aufbereitungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungsvorrichtung (100) eine Mischvorrichtung (134) zum Mischen des Hilfsmaterials (106) mit einem Zusatzmaterial, insbesondere mit brennbarem Material, umfasst.