DE202007014636U1 - Pyrolysevorrichtung - Google Patents
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Abstract
Pyrolysevorrichtung,
umfassend einen Ofen, der einen mit einem Deckel verschließbaren Reaktor
aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (2) derart in
dem Ofen (1) befestigt ist, dass der Deckel (22) des Reaktors (2)
außerhalb
des Ofens (1) angeordnet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Pyrolysevorrichtung, umfassend einen Ofen, der einen mit einem Deckel verschließbaren Reaktor aufnimmt.
- Derartige bekannte Pyrolysevorrichtungen weisen eine Wärmekammer (Ofen) und einen Reaktor auf, in dem das Pyrolysematerial, wie beispielsweise Altgummiteile pyrolysiert werden. Der Reaktor wird dabei in den Wärmeofen eingestellt, wo er für mehrere Stunden verbleibt, um das Material zu pyrolysieren.
- Nachteilig an den vorbekannten Vorrichtungen ist, dass der Pyrolyseprozess sehr lange dauert, die Ausgasung des Materials unvollkommen ist und das Outputmaterial in minderer Qualität austreten lässt. Die mindere Qualität ist insbesondere dadurch bewirkt, dass die in den Reaktor ragenden Leitungen, beispielsweise zur Abführung des Prozessgases, durch die Ofenwand zum Reaktor geführt wird, wobei auf Grund der hohen Umgebungstemperatur eine Abdichtung dieser Leitung nur unzureichend möglich ist. Darüber hinaus erfordern die Wärmeöfen im Stand der Technik eine hohe Wärmezufuhr und die Befüllung bzw. Entleerung des Reaktors bewirken einen großen Wärmeverlust des Ofens, da die Türen des Ofens weit geöffnet werden müssen, um den Reaktor zu entnehmen bzw. um diesen mit einem befüllten Reaktor zu beschicken.
- Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die vorliegenden Nachteile zu beseitigen und eine Pyrolysevorrichtung zu schaffen, welche eine atmosphärische Abdichtung des Reaktors bei gleichzeitiger Effizienzsteigerung des Ofens ermöglicht und darüber hinaus eine Verkürzung des Prozesszeiten bewirkt. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Schutzanspruchs 1 gelöst.
- Mit der Erfindung ist eine Pyrolysevorrichtung geschaffen, welche eine atmosphärische Abdichtung des Reaktors bei gleichzeitiger Effizienzsteigerung des Ofens ermöglicht und darüber hinaus eine Verkürzung der Prozesszeiten bewirkt. Durch die Integration des Reaktors in dem Ofen ist einem Wärmeverlust bei Öffnung des Reaktors, dessen Deckel außerhalb des Ofens angeordnet ist, wirksam entgegengewirkt. Im Gegensatz zum Stand der Technik, wo der Reaktor als Ganzes in einen Ofen eingestellt und nach dem Pyrolyseprozess aus dem Ofen entfernt wird, ist nunmehr lediglich die Öffnung des Reaktors durch Entfernung des von außen zugänglichen Reaktordeckels erforderlich. Eine Öffnung des Ofens erfolgt nicht.
- In Weiterbildung der Erfindung ist in den Reaktor wenigstens eine Leitung zur Ableitung von Prozessgas eingebracht, welche durch den Reaktordeckel geführt ist. Hierdurch ist eine wirksame Abdichtung der Leitung gegenüber dem Reaktor ermöglicht, da die Leitung vollständig außerhalb des Ofens angeordnet ist.
- In Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Reaktor eine Leitung eingebracht, welche mit einer Vakuumpumpe verbunden ist. Hierdurch ist die Erzeugung eines Vakuums innerhalb des Reaktors ermöglicht, wodurch prozessschädliche Sauerstoffanteile minimiert werden können.
- Bevorzugt ist in den Reaktor eine Leitung zur Zuführung von Inertgas eingebracht. Hierdurch ist die Wiederherstellung eines Normaldrucks innerhalb des Reaktors bei gleichzeitiger Verdrängung von prozessschädlichen Sauerstoffanteilen ermöglicht.
- Vorteilhaft sind sämtliche in den Reaktor mündenden Leitungen durch den Deckel geführt. Hierdurch ist eine effiziente Abdichtung der Leitungen gegenüber dem Reaktor ermöglicht, da die Dichtungen sämtlich außerhalb des Ofens angeordnet werden können.
- In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Deckel gegenüber dem Reaktor mit einer Dichtung abgedichtet, wobei Mittel zur Kühlung der Dichtung angeordnet sind. Hierdurch ist eine effiziente Dichtung zwischen Deckel und Reaktor erzielt, welche gegenüber den hohen Reaktorinnentemperaturen gekühlt ist. Bevorzugt erfolgt die Kühlung der Dichtung über eine Kühlwasserleitung. Über diese Leitung kann gleichzeitig eine Kühlung der übrigen Anschlussdichtungen vorgesehen sein.
- In Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Leitung zur Zuführung von Verbrennungs- und Kühlluft angeordnet, die in den Ofen mündet. Hierdurch ist einerseits die Versorgung der Brenner mit Sauerstoff ermöglicht; andererseits ist eine Zuführung von Kühlluft an den Reaktor zur Regelung der Reaktortemperatur ermöglicht.
- In Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Reaktordeckel beabstandet zu diesem ein Prallblech angeordnet. Hierdurch ist der Reaktordeckel gegenüber der Prozesstemperatur abgeschirmt, wodurch eine Verminderung der Umgebungstemperatur der Deckeldichtungen erzielt ist.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Reaktor eine Aufnahme zur Fixierung mindestens eines Beschickungskorbes angeordnet. Hierdurch ist eine einfache Beschickung von Pyrolysematerial bzw. Entnahme von Pyrolysekohle ermöglicht.
- Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
-
1 die schematische Darstellung einer Pyrolysevorrichtung; -
2 die schematische Darstellung des Ofens der Pyrolysevorrichtung aus1 mit angedeutetem Reaktor; -
3 die schematische Darstellung des Reaktors der Pyrolysevorrichtung aus1 und -
4 den Reaktor aus3 mit eingesetzten Beschickungskörben im Schnitt. - Die als Ausführungsbeispiel gewählte Pyrolysevorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem Ofen
1 , in den ein Reaktor2 integriert ist. - Der Ofen
1 besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse11 , an dem ein Anschlussdeckel12 über einen an diesem angeformten Flansch121 befestigt ist. An den Deckel12 ist dem Flansch121 gegenüberliegend ein Flansch122 angeformt, der eine kreisrunde Öffnung123 begrenzt, die in den Deckel12 zur Aufnahme des Reaktors2 eingebracht ist. Innerhalb des Gehäuses11 ist der Ofen1 mit einer Isolierung13 versehen, durch die fünf Gasbrenner14 zur Befeuerung des Ofens1 ragen. Zur Versorgung der Gasbrenner14 mit Verbren nungsluft ist in die Isolierung ein Verbrennungskanal15 eingebracht, der über eine Leitung151 mit Verbrennungsluft versorgt wird. Weiterhin ist eine Leitung16 angeordnet, welche durch die Isolierung13 in den Ofen1 hineinragt. Die Leitung16 dient der gesteuerten Beaufschlagung des Ofeninnenraums mit Kühlluft zur Steuerung der Reaktortemperatur über die Ofeninnentemperatur. Die Leitungen151 ,16 sind über ein Stellglied31 mit einem Verbrennungs- und Kühlluftventilator3 verbunden. Über das Stellglied31 erfolgt die Steuerung der Zuluft der beiden Leitungen. Bei Kühlluftzufuhr sind die Gasbrenner14 inaktiv. Bodenseitig ist an dem Ofen1 eine Leitung17 zur Abführung von Abgasen angeordnet. - Der Reaktor
2 besteht im Wesentlichen aus einem Reaktorgehäuse21 , dass über einen Reaktordeckel22 verschließbar ist. Das Reaktorgehäuse21 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführt. An seiner offenen Oberseite ist an dem Reaktorgehäuse21 umlaufend ein Flansch211 zur Aufnahme des Reaktordeckels22 angeformt. Weiterhin sind innerhalb des Reaktorgehäuses21 Aufnahmen212 zur Aufnahme von Beschickungskörben24 angeordnet. Der Außendurchmesser des Reaktorgehäuses21 entspricht im Wesentlichen der Öffnung123 des Deckels12 des Ofens1 , so dass der Flansch211 des Reaktorgehäuses21 auf dem Flansch122 des Deckels12 des Ofens1 aufliegt. - Der Reaktordeckel
22 ist im Wesentlichen kreisrund ausgeführt. An seiner Oberseite ist umlaufend ein Flansch220 angeformt, der auf dem Flansch211 des Reaktorgehäuses21 aufliegt. Etwa mittig ist in den Reaktordeckel22 ein Anschluss221 für eine Prozessgasleitung251 eingebracht. Der Anschluss221 weist einen kreisrunden Querschnitt auf, der zur Innenseite des Deckels22 hin konisch erweitert ausgeführt ist. Weiterhin sind in den Reaktordeckel22 ein Anschluss222 für eine mit einer Vakuumpumpe5 verbundenen Vakuumleitung252 sowie ein Anschluss224 zum Anschluss einer Kühlwasserleitung254 zur Kühlung einer zwischen Reaktordeckel22 und Reaktorgehäuse21 angeordneten Dichtung23 vorgesehen. Zum Anschluss einer Inertgasleitung253 ist in dem Reaktordeckel22 ein Anschluss223 vorgesehen, welcher im Ausführungsbeispiel zentrisch durch den Prozessgasanschluss221 sowie durch ein auf der Unterseite des Deckels22 beabstandet zu diesem angeordnetes Prallblech228 geführt ist. Das Prallblech228 dient als „Schikane" um den Pyrolysegasstrom zu verzögern und um weitgehend in den Gasstrom enthaltende Feststoffpartikel von dem Entspanner4 fernzuhalten. Weiterhin sind in dem Deckel22 ein Überdruckventil225 sowie ein Thermoelement226 angeordnet. Zur leichteren Handhabung des Reaktordeckels22 sind an dessen Oberseite zwei Kranlaschen227 angeformt. - Die aus dem Reaktordeckel
22 austretende Prozessgasleitung251 ist über eine Kühlschlange41 in einen Entspanner4 geführt, in dem sich das zu Pyrolyseöl destillierte Pyrolysegas sammelt und über den Anschluss42 entnommen werden kann. Die Steuerung und Regelung der Pyrolysevorrichtung erfolgt über eine Steuer- und Regeleinheit6 .
Claims (10)
- Pyrolysevorrichtung, umfassend einen Ofen, der einen mit einem Deckel verschließbaren Reaktor aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (
2 ) derart in dem Ofen (1 ) befestigt ist, dass der Deckel (22 ) des Reaktors (2 ) außerhalb des Ofens (1 ) angeordnet ist. - Pyrolysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Reaktor (
2 ) wenigstens eine Leitung (251 ) zur Ableitung von Prozessgas eingebracht ist, welche durch den Reaktordeckel (22 ) geführt ist. - Pyrolysevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Reaktor (
2 ) eine Leitung (252 ) eingebracht ist, welche mit einer Vakuumpumpe (5 ) verbunden ist. - Pyrolysevorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Reaktor (
2 ) eine Leitung (253 ) zur Zuführung von Inertgas eingebracht ist. - Pyrolysevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche in den Reaktor (
2 ) mündenden Leitungen (251 ,252 ,253 ) durch den Reaktordeckel (22 ) geführt sind. - Pyrolysevorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (
22 ) gegenüber dem Reaktor (2 ) mit einer Dichtung (23 ) abgedichtet ist, wobei Mittel zur Kühlung der Dichtung angeordnet sind. - Pyrolysevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung der Dichtung (
23 ) über eine Kühlwasserleitung (254 ) erfolgt. - Pyrolysevorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Leitung (
151 ,16 ) zur Zuführung von Verbrennungs- und Kühlluft angeordnet ist, die in dem Ofen (1 ) mündet. - Pyrolysevorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Reaktordeckel (
2 ) beabstandet zu diesem eine Prallblech (228 ) angeordnet ist. - Pyrolysevorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Reaktor (
2 ) eine Aufnahme (212 ) zur Fixierung mindestens eines Beschickungskorbes (24 ) angeordnet ist.
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