DE202011102526U1

DE202011102526U1 - Reaktorbehälter

Info

Publication number: DE202011102526U1
Application number: DE201120102526
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2021-06-29

Abstract

Reaktorbehälter eines Pyrolyseofens mit mindestens einer Gasaustrittsöffnung im Deckel des Reaktorbehälters, wobei die Gasaustrittsöffnung reaktorbehälteraußenseitig mit mindestens einer Gasabzugsleitung verbunden und reaktorbehälterinnseitig mit einer Siebeinrichtung am Deckelboden gegenüber dem Reaktorbehälterinnenraum gasdurchlässig umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebeinrichtung (4) oder ein Teil der Siebeinrichtung gegenüber dem Deckelboden absenkbar angeordnet ist, so dass im abgesenkten Zustand ein offener Schlitz hin zu der mindestens einen Gasaustrittsöffnung entsteht, der im nichtabgesenkten Zustand verschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Reaktorbehälter eines Pyrolyseofens, wie er u. a. aus der WO 2009/094962 A1 bekannt ist.
Ein derartiger Reaktorbehälter, in den das Pyrolysegut, z. B. Altgummi, Altreifen, Plastik oder auch Biomasse einbringbar sind, verfügt über einen Deckel, der eine oder auch zwei Gasaustrittsöffnungen aufweist, die mit den nachfolgenden Einrichtungen wie Kondenswasserabscheider, Kühleinrichtung und Pyrolyseölauffangbehälter über Rohrleitungen verbunden sind.
Reaktorbehälterinnenseitig sind vor den Gasaustrittsöffnungen Siebkörper angeordnet, vorzugsweise als nach oben offene gewölbte Körper ausgebildet. In ihrem unteren, in den Reaktorbehälter gerichteten Bereich sind die Siebkörper geschlossen ausgeführt und dienen so als Prallblech für Ruß-Partikel, die in einem unterhalb der Siebkörper angeordneten Feinrußsammler aufgefangen werden. Die seitlichen siebförmigen Siebkörperflächen halten im Reaktorbehälter aufgewirbelten Teile, insbesondere Rußteile, zurück und reduzieren so den Schwebstoffanteil in den Nachfolgeeinrichtungen sowie ein Versotten der Rohrleitungen.
Durchgeführte Versuche haben gezeigt, dass die Siebwirkung durch die eingesetzten gelochten Metallbleche der Siebkörper nicht ausreichend ist. Zum anderen behindern kleinere Lochdurchmesser den Wärmeabzug nach Abschluss der Pyrolysereaktion, was sich wiederum nachteilig auf die Kohlenstoffqualität des bei der Pyrolyse erzeugten Kohlenstoffes auswirkt. Der Ascheanteil wächst.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Austrag von Schwebstoffen während der Pyrolyse zu senken und gleichzeitig einen schnellen Wärmeaustrag aus dem Reaktorbehälter nach Abschluss der Pyrolyse zu gewährleisten.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird bei einem Reaktorbehälter mit mindestens einer Gasaustrittsöffnung im Deckel des Reaktorbehälters, wobei die Gasaustrittsöffnung reaktorbehälteraußenseitig mit mindestens einer Gasabzugsleitung verbunden ist und reaktorbehälterinnseitig die mindestens eine Gasaustrittsöffnung mit einer Siebeinrichtung am Deckelboden gegenüber dem Reaktorbehälterinnenraum gasdurchlässig verschlossen ist, vorgeschlagen, dass die Siebeinrichtung oder ein Teil der Siebeinrichtung gegenüber dem Deckelboden absenkbar angeordnet ist, so dass im abgesenkten Zustand ein offener Schlitz hin zu der mindestens einen Gasaustrittsöffnung entsteht, vorzugsweise zwischen der Siebeinrichtungen und dem Deckelboden ein offener Schlitz vorhanden ist, der jeweils im nichtabgesenkten Zustand verschlossen ist.
Das Absenken der Siebeinrichtung oder eines Teils der Siebeinrichtung erfolgt mit dem Ziel, dass die im Reaktorbehälter vorhandene Wärme möglichst schnell über die mindestens eine Gasaustrittsöffnung entweichen kann. Die bei der Pyrolyse erzielte Qualität des Kohlenstoffes bleibt so erhalten, eine Veraschung wird verhindert.
In einer bevorzugten Ausführung ist weiter vorgesehen, dass die Siebeinrichtung im nichtabgesenkten Zustand mit einer Dichteinrichtung gegenüber dem Deckel abgedichtet ist, vorzugsweise indem ein oberer Siebwandrand der Siebeinrichtung in eine Dichtnut des Deckelbodens eingreift.
Der Siebwandrand ist bevorzugt aus einem Vollmaterial gefertigt und kann die Nutkante im abdichtenden Zustand durchaus in den Reaktorraum hinein überragen.
In die Dichtnut wird in einer vorteilhaften Ausführung eine Porzellangraphitdichtschnur eingelegt.
Durch diese Abdichtung wird gewährleistet, dass alle Gase vor ihrem Austritt aus dem Reaktorbehälter die Siebeinrichtung passieren müssen.
Zum Bewegen der Siebeinrichtung ist in einer bevorzugten Ausführung ein Seilzug durch die Gasabzugsleitung geführt und mit der Siebeinrichtung verbunden.
Das Absenken, und bei Verwendung eines Seilzuges dessen Betätigung, kann per Hand veranlasst oder auch maschinell gesteuert werden, z. B. von der Steuereinrichtung der Pyrolyseanlage.
Die Siebeinrichtung selbst ist als Gasfilter ausgebildet, in einer vorteilhaften Ausführung mit einem Siebbehältertopf in dem körnige Gasfiltermaterialien angeordnet sind, wobei die Siebbehälterausbildung und/oder die Anordnung der Gasfiltermaterialien in diesem so erfolgt, dass die Gase mit den mitgeführten Schwebstoffen vollständig durch die Gasfiltermaterialien geführt werden.
In Ausgestaltung dieser Siebbehälterausführung wird weiter vorgeschlagen, dass der Siebbehältertopf aus einem äußeren Siebbehältertopf besteht, in dem jeweils beabstandet von den Wänden und dem Boden des äußeren Siebbehältertopfes ein weiterer Siebbehältertopf angeordnet ist, wobei die Zwischenräume zwischen den Siebbehältertöpfen und der innere Siebbehältertopf mit einem Gasfiltermaterial verfüllt sind.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Gasfiltermaterial im inneren Siebbehältertopf feiner strukturiert, insbesondere feinkörniger ist als das Gasfiltermaterial in den Zwischenräumen.
Das Gasfiltermaterial besteht bevorzugt aus gekörntem Kohlenstoff, vorzugsweise aus Aktivkohle. Einsetzbar sind aber auch andere wärmebeständige Filtermaterialien, wie Keramikkörper, Stahlwolle usw.
Auch hier erfolgen die Siebbehälterausbildung und/oder die Anordnung der Gasfiltermaterialien in diesen so, dass die Gase mit den mitgeführten Schwebstoffen vollständig durch die Gasfiltermaterialien geführt werden.
Durch die Anordnung eines solchen Gasfilters und die Abdichtung zwischen Siebbehälter und Deckelboden wird gewährleistet, dass der Schwebstoffanteil, der in die Gasabzugsleitung gelangt deutlich reduziert wird. Dadurch wird das Versotten der Rohrleitungen verhindert und letztlich weist auch das Pyrolyseöl wenige Schwebstoffe auf.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die absenkbare Siebeinrichtung einen beabstandet von deren Außenwand angeordneten Ringmantel aus gelochtem und/oder geschlitztem Blech aufweist, wobei der Ringmantel vorzugsweise fest mit dem Deckelboden verbunden und bevorzugt unten vollständig offen ist.
Dieser Ringmantel bewirkt, dass ein Großteil der im Reaktorraum bei der Pyrolyse herumwirbelnden Rußpartikel gebremst werden und/oder nach unten gelenkt werden. Befindet sich hier, wie in der WO 2009/094962 A1 vorgesehen, eine Abtrenn- und Sammeleinrichtung für Feinruß, erhöht sich die Feinrußausbeute um ca. 20%.
Dieser Ringmantel bewirkt weiter, dass die zum Gasfilter gelangenden Schwebstoffe/Rußpartikel minimiert werden. So wird wirkungsvoll einer Gasfilterbenetzung bzw. -verstopfung vorgebeugt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Reaktorbehälters dargestellt.
Die Fig. zeigt einen zylinderförmigen Reaktorbehälter 1 mit zwei Gasaustrittsöffnungen im Deckel 2 des Reaktorbehälters 1. Die Gasaustrittsöffnungen sind reaktorbehälteraußenseitig mit einer Gasabzugsleitung 3 verbunden und reaktorbehälterinnseitig mit einer Siebeinrichtung 4 am Deckelboden gegenüber dem Reaktorbehälterinnenraum gasdurchlässig umgeben.
Die Siebeinrichtung 4, die eine kreisförmige Querschnittsfläche parallel zum Deckelboden aufweist, ist gegenüber dem Deckelboden absenkbar angeordnet, so dass im abgesenkten Zustand zwischen der Siebeinrichtung 4 und dem Deckelboden ein offener Schlitz, hier ein Ringschlitz, vorhanden ist. Durch die Pfeile wird das Absenken angedeutet.
Im nichtabgesenkten Zustand ist die Siebeinrichtung 4 mit einer Dichteinrichtung gegenüber dem Deckel 2 abgedichtet, indem ein oberer Siebwandrand in die Dichtnut 7 des Deckelbodens eingreift. In der Dichtnut 7 ist eine Dichtung angeordnet, vorzugsweise eine Porzellangraphitdichtschnur eingelegt.
Zur Erzielung einer guten Dichtheit kann der obere Siebwandrand aus einem Vollmaterial hergestellt sein.
Die Siebeinrichtung 4 selbst ist als Gasfilter ausgebildet mit einem äußeren Siebbehältertopf 5, in dem jeweils beabstandet von den Wänden und dem Boden ein weiterer Siebbehältertopf 4 angeordnet ist.
Der Boden und die Seitenwände der Siebbehältertöpfe 4, 5 bestehen bis auf den o. g. Dichtungsrand bevorzugt aus gelochtem oder geschlitztem Blech.
Die Zwischenräume zwischen den Siebbehältertöpfen 4, 5 sind mit einem Gasfiltermaterial 9 verfüllt und der Siebbehältertopf 4 enthält ebenfalls Gasfiltermaterial 10.
Das Gasfiltermaterial 10 im Siebbehältertopf 4 ist feinkörniger ist als das Gasfiltermaterial 9 in den Zwischenräumen. Das Gasfiltermaterial 9 und 10 besteht jeweils aus gekörntem Kohlenstoff, vorzugsweise aus Aktivkohle.
Die Siebbehälterausbildung und/oder die Anordnung der Gasfiltermaterialien in diesen ist so erfolgt, dass die Gase mit den mitgeführten Schwebstoffen vollständig durch die Gasfiltermaterialien geführt werden, um über die Gasaustrittsöffnungen in die Gasabzugsleitung 3 zu gelangen.
Weiter wird gezeigt, dass die absenkbare Siebeinrichtung 4 einen beabstandet von deren Außenwand angeordneten Ringmantel 8 aus gelochtem Blech aufweist, wobei der Ringmantel 8 vorzugsweise fest mit dem Deckelboden verbunden und bevorzugt unten vollständig offen ist.
Zum Bewegen der Siebeinrichtung 4 wird ein Seilzug 11 genutzt, der durch die Gasabzugsleitung 3 geführt und mit der Siebeinrichtung 4 verbunden ist.
Bezugszeichenliste

1: Reaktorbehälter
2: Deckel
3: Gasabzugsleitung
4: Siebeinrichtung in Form eines Gasfilters
5: äußerer Siebbehälter
6: innerer Siebbehälter
7: Dichtnut
8: Ringmantel
9: Gasfiltermaterial
10: Gasfiltermaterial
11: Seilzug
12: Sammeleinrichtung für Feinruß

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

WO 2009/094962 A1 [0001, 0022]

Claims

Reaktorbehälter eines Pyrolyseofens mit mindestens einer Gasaustrittsöffnung im Deckel des Reaktorbehälters, wobei die Gasaustrittsöffnung reaktorbehälteraußenseitig mit mindestens einer Gasabzugsleitung verbunden und reaktorbehälterinnseitig mit einer Siebeinrichtung am Deckelboden gegenüber dem Reaktorbehälterinnenraum gasdurchlässig umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebeinrichtung (4) oder ein Teil der Siebeinrichtung gegenüber dem Deckelboden absenkbar angeordnet ist, so dass im abgesenkten Zustand ein offener Schlitz hin zu der mindestens einen Gasaustrittsöffnung entsteht, der im nichtabgesenkten Zustand verschlossen ist.
Reaktorbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der offene Schlitz zwischen der Siebeinrichtung (4) und dem Deckelboden vorhanden ist.
Reaktorbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebeinrichtung (4) im nichtabgesektem Zustand mit einer Dichteinrichtung gegenüber dem Deckel (2) abgedichtet ist, vorzugsweise indem der obere Siebwandrand in eine Dichtnut (7) des Deckelbodens eingreift.
Reaktorbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die Dichtnut (7) eine Dichtung angeordnet ist, vorzugsweise eine Porzellangraphitdichtschnur eingelegt ist.
Reaktorbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Siebwandrand zur Erzielung einer guten Dichtheit aus einem Vollmaterial hergestellt ist.
Reaktorbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebeinrichtung (4) als Gasfilter ausgebildet ist mit einem Siebbehältertopf, in dem körnige Gasfiltermaterialien angeordnet sind.
Reaktorbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebbehältertopf aus einem äußeren Siebbehältertopf (5) besteht, in den jeweils beabstandet von den Wänden und dem Boden des äußeren Siebbehältertopfes (5) ein weiterer Siebbehältertopf (4) angeordnet ist, wobei die Zwischenräume zwischen den Siebbehältertöpfen (4, 5), mit einem Gasfiltermaterial (9) verfüllt sind und der Siebbehältertopf (4) Gasfiltermaterial (10) enthält.
Reaktorbehälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasfiltermaterial (10) im Siebbehältertopf (4) feinkörniger ist als das Gasfiltermaterial (9) in den Zwischenräumen.
Reaktorbehälter nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasfiltermaterial (9) und/oder (10) aus gekörnten Kohlenstoff besteht, vorzugsweise Aktivkohle.
Reaktorbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die absenkbare Siebeinrichtung (4) von einem beabstandet von deren Außenwand angeordneten Ringmantel (8) aus gelochtem Blech umgeben ist, wobei der Ringmantel (8) vorzugsweise fest mit dem Deckelboden verbunden und bevorzugt unten vollständig offen ist,
Reaktorbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bewegen der Siebeinrichtung (4) ein Seilzug (11) durch die Gasabzugsleitung (3) geführt und mit der Siebeinrichtung (4) verbunden ist.