DE3915740A1 - Einrichtung zur durchfuehrung von hochtemperaturprozessen - Google Patents
Einrichtung zur durchfuehrung von hochtemperaturprozessenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Durchführung
von Hochtemperaturprozessen, wie Verbrennen, Glühen,
Schmelzen, Sintern, an Verarbeitungsgut, wie Abfallpro
dukten, Schrott und dergleichen, umfassend
- - einen aufrechten Reaktor mit einem insbesondere zylin drischen Ofenraum,
- - wenigstens einen, von oben in den Ofenraum einblasen den Brenner und eine Heißgas-Führung derart, daß vom Umkehrpunkt des Brennstrahls an das Heißgas mit dem Verbrennungsgut in Wendeln nach oben geführt ist,
- - einen im Kopf des Ofenraums angeordneten Gasabzug,
- - und wenigstens eine Zuführöffnung für das Verarbei tungsgut.
Eine solche Einrichtung ist aus der DE-OS 36 29 661 be
kannt. Bei der bekannten Einrichtung wird in einem zvlin
drisch ausgeführten Ofenraum eine stark reduzierende
Flamme auf eine Charge aufgeblasen. Die auftreffende
Flamme wird umgelenkt, streicht über die Oberfläche hin
weg und bewirkt einen Rühreffekt in der Schmelze. Die an
den Seitenwänden des Ofenraumes aufsteigenden Gase wer
den durch tangential mit hoher Geschwindigkeit in den
oberen Teil des zylindrischen Ofenraums eintretende Luft
nachverbrannt. Hierbei ergibt sich eine lange Verweil
zeit des Gases bei hohen Temperaturen.
Es stellt sich die Aufgabe, die Vorteile dieser Einrich
tung zu verwenden für die Durchführung von Hochtempera
turprozessen, bei denen größere Mengen an Verbrennungs
produkten anfallen, die kontinuierlich abgeführt werden
müssen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zuführöff
nung(en) für das Verarbeitungsgut in der Seitenwand des
Ofenraums tangential einmündend angeordnet sind, und da
durch, daß ein trichterförmiger Auslaß am Boden des Reak
tor-Ofenraums angebracht ist, der in eine Dosierschleuse
mündet, die sich wiederum in eine Gebläse-Abführstrecke
entleert. Vorzugsweise eignet sich als Dosierschleuse
ein Zellenrad; es kann jedoch auch eine Kegelhub-Dosie
rung, eine Schnecken- oder Klappendosierschleuse vorge
sehen sein.
Die Einrichtung gemäß Erfindung soll beispielsweise als
mobile Anlage dazu dienen, kontaminierte Böden oder mit
schädlichen Stoffen durchtränkte Abfallstoffe zu reini
gen, wobei sich aufgrund der durch die Temperatur und
durch die Gasführung garantierte Verweilzeit innerhalb
des Ofenraumes eine vollständige Verbrennung der konta
minierten Stoffe und ihre chemische Unschädlichkeit er
gibt. Um die Tangentialströmung zu erzeugen und aufrecht
zu erhalten, besteht die Zuführöffnung aus einem tangen
tial zum Ofenrohr mündenden Kanal. Durch die Führung des
Verbrennungsgutes in Wendeln ist eine ausreichende Ver
weilzeit der Gase und Feststoffe bzw. Flüssigkeiten im
Heißbereich gegeben.
Es zeigt sich, daß mit Hilfe eines entsprechend tempera
turfest gemachten Zellenrades oder einer anderen Dosier
schleuse es möglich ist, sowohl im Ofen einen gewissen
Überdruck aufrecht zu erhalten als auch eine kontinuier
liche Abführung des verbrannten, inertisierten Verbren
nungsproduktes zu ermöglichen. Dabei bietet sich insbe
sondere das Abführen über eine Gebläsestrecke an, weil
diese es ermöglicht, daß das abgegebene Gut sofort rasch
gekühlt wird.
Eine entsprechende Transport-Gebläsestrecke ist außerdem
vorgesehen, die zu den erwähnten Zuführöffnungen führt.
Vorzugsweise wird daher den Zuführöffnungen je eine
Transportstrecke zugeordnet, die wiederum mit entspre
chenden Vorrats- und Abgabebunkern verbunden ist, in die
das zu behandelnde Verbrennungsgut eingefüllt wird, und
zwar so, daß immer einer der Bunker in Betrieb ist, wäh
rend der andere gefüllt wird.
Zur Beschleunigung der Aufnahmegeschwindigkeit wird un
mittelbar vor Eintritt in den Bunkerbereich eine Veren
gung der Gebläsestrecke vorgesehen.
Im Bereich der Zuführöffnungen können auch ein oder meh
rere Zündbrenner angeordnet sein, die für eine dauernde
Aufrechterhaltung der Verbrennung, insbesondere in der
Anfangsphase, sorgen.
Die Durchsatzkapazität der Dosierschleusen, insbesondere
die Drehgeschwindigkeit des Zellenrades kann entspre
chend der Zuführgeschwindigkeit der Förderstrecke gekop
pelt einstellbar sein. Hierdurch wird eine vollautomati
sche Betriebsweise der Einrichtung ermöglicht.
Das Verbrennungsgut kann zusätzlich mit verbrennungsför
dernden Stoffen, wie Schweröl oder Kohlestaub, gemischt
werden, um die Verbrennung besser zu unterhalten. Auch
durch entsprechende Mischung kontaminierter und ungefähr
licher brennbarer Stoffe läßt sich die Verbrennungscha
rakteristik verbessern.
Bei entsprechender Auslegung der Filterleistung können
auch PCB-haltige Abfallflüssigkeiten, Altöle, NE-metall
haltige Abfallstoffe und dergleichen verarbeitet werden.
Auch mit den in den Ofenraum von oben einblasenden Bren
ner können fluide oder staubförmige, zu verbrennende Pro
dukte eingebracht werden, die in den Verbrennungsvorgang
durch Beimischung zum Hauptbrenner einbezogen werden,
z.B. Altöl, kontaminierte Filterstäube und dergleichen.
Wesentlich ist, daß nicht nur eine ausreichende Tempera
tur, sondern auch eine ausreichende Verweilzeit für die
chemischen Verbrennungs- und Crack-Prozesse gegeben ist.
Dies wird insbesondere durch die Wendelstruktur der
heißen Gase, in deren Wendelströmung die zerkleinerten
Abfallstoffe während des Verbrennungsvorganges mitge
führt werden, erreicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung ist in der
Zeichnung dargestellt. Die Figur der Zeichnung zeigt in
schematischer Darstellung eine Einrichtung gemäß Erfin
dung.
Das Herz der Anlage stellt ein aufrecht stehender Reak
tor 1 dar, der mit einer Stahl-Auskleidung 2 und einer
Doppelwandung 2′ versehen ist, so daß der Reaktor 1 ins
gesamt einem Kühlmantel 3 aufweist. Von einem Vorrats
behälter 4 mit Pumpe, dem ein Kühler 5 zugeordnet ist,
wird über einen geschlossenen Wasserkreislauf 4′ das
Kühlwasser zugeführt und dem Vorratsbehälter wieder rück
geführt.
Der Reaktor 1 enthält einen geschlossenen, im wesentli
chen zylindrischen Ofenraum 6. Im Kopf 7 des Ofenraumes
ist ein sogenannter Lanzenbrenner 8 angeordnet, der von
oben in den Ofenraum 6 einbläßt und eine nach unten ge
richtete Flamme erzeugt. Der Lanzenbrenner 8 wird mit
Gasbrennern, wie Erdgasbrennern, oder aber mit stöchio
metrisch steuerbaren Ölbrennern betrieben. Als Brenn
fluid können gegebenenfalls auch kontaminierte Öle einge
setzt bzw. dem Heizöl bei gemischt werden.
Weiterhin sind im Kopf 7 des Ofenraumes Gasabzüge 9 vor
gesehen, die in ein Ableitungsrohr 10 münden, das über
einen Filter 11 geführt ist. Nach Austritt aus dem Fil
ter 11 kann das abgeführte Gas gereinigt in die At
mosphäre über den Schornstein 12 entlassen werden.
Weiterhin ist eine Zuführöffnung 14 für eine Förder
strecke 16 in der unteren Hälfte des Ofenraumes 6 vorge
sehen, die mit einer Klappe 15 versehen ist, so daß die
Ofenatmosphäre nicht in die Förderstrecke 16 zurückschla
gen kann. Mit der Förderstrecke 16, hier eine Transport-
Gebläsestrecke mit einem Transportrohr, sind die Abfall
produkte in entsprechend zerkleinerter Form transportier
bar. Der Förderstrecke 16 wiederum sind zwei Vorrats-
und Abgabebunker 17, 17′ zugeordnet, die über regelbare
Abgabeöffnungen 18 entsprechend dem gewünschten Durch
satz die in ihnen gelagerten Produkte in die Förder
strecke 16 abgeben. Die Bunker stellen geschlossene Be
hälter dar. Während der eine Bunker gefüllt wird, gibt
der andere ab. Die regelbaren Abgabeöffnungen 18 können
wiederum Dosierschleusen der genannten Art, insbesondere
Dosier-Zellenräder sein. Dabei ist weiterhin möglich,
auch nur mit einem Bunker die Anlage zu betreiben.
Unmittelbar vor Eintritt in den Bunkerbereich 14 ist
eine Verengung 14′ der Förderstrecke 16 zur Beschleu
nigung der Luftaufnahmegeschwindigkeit angeordnet. Wei
terhin sind zur Aufrechterhaltung der Verbrennung ins
besondere in der Anfangsphase des Betriebes im Bereich
der Zuführöffnungen 14 ein oder mehrere Zündbrenner 30
angeordnet.
Der untere Teil des Reaktors 1 besitzt einen trichter
förmigen Auslaß 20, der ebenfalls noch im Kühlbereich
der Wasserkühlung liegt. Der Auslaß 20 mündet in eine
Zellenradschleuse 21, zu der ein hochtemperaturfestes
Zellenrad 22 gehört. Das Zellenrad 22 ist so ausgelegt,
daß im Reaktor selbst ein Überdruck von 0,5 bar aufrecht
erhalten bleibt. Das Zellenrad 22 wird durch einen Motor
23 mit Verstellgetriebe 24 angetrieben. Die
Zellenradschleuse 21 mündet in eine Gebläse-Ab
führstrecke 25, die mit Förderluft beschickbar ist, die
über einen Hochleistungsventilator 26 mit Beschleuni
gungsstrecke 27 auf eine entsprechende Geschwindigkeit
gebracht wird. Die Abführstrecke 25 mündet über einen
Abscheider in einen Container 28, in dem die bearbeite
ten Produkte aus dem Ofenraum gesammelt werden und ge
gebenenfalls einer Weiterbearbeitung oder Deponierung
zugeführt werden.
Im Ofenraum 6 wird durch entsprechende Heißgasführung
dafür gesorgt, daß vom Umkehrpunkt des Brennstrahles 31
aus die Heißgase in Wendeln 32 zyklonartig nach oben
geführt werden und dabei die schweren, noch wärmezu
behandelnden Teile des Bearbeitungsgutes mit nach oben
führen, bis diese aus dem Zyklon durch Zentrifugalkraft
nach außen geschleudert entlang der Wand nach unten rut
schen, dabei gekühlt werden und in die Zellenrad-Schleu
se 21 gelangen und entfernt werden. Anstelle der Zellen
radschleuse können auch andere Dosierschleusen, wie
erwähnt, eingesetzt werden.
Durch entsprechende Führung des Heißgas-Strahles, durch
Geschwindigkeit und durch Variation der Geschwindigkeit
der Zuführluft durch die Öffnungen 14 läßt sich eine
mehr oder weniger lange Verweilzeit im Reaktor bei ent
sprechend steuerbarer Temperatur im Reaktorraum einstel
len. Damit lassen sich praktisch alle vorkommenden Kon
taminationen über Pyrolyse, Verbrennung oder Einschmel
zen unschädlich machen. Selbst PCB-haltige Altöle, Moto
renöle und dergleichen lassen sich auf diese Weise un
schädlich machen. Weiterhin ist es möglich, die Drehge
schwindigkeit des Zellenrades über das Getriebe 24 so zu
steuern, daß die Zuführgeschwindigkeit der Transport-Ge
bläsestrecke 16 als Maß für die Entnahme dient. Hierfür
ist eine entsprechende Kopplung, die nach empirisch er
mittelten Werten erfolgt, vorgesehen.
Claims (9)
1. Einrichtung zur Durchführung von Hochtemperaturprozes
sen, wie Verbrennen, Glühen, Schmelzen, Sintern, an
Verarbeitungsgut, wie Abfallprodukten, Schrott und
dergleichen, umfassend
- - einen aufrechten Reaktor mit einem insbesondere zylindrischen Ofenraum,
- - wenigstens einen, von oben in den Ofenraum einbla senden Brenner und eine Heißgas-Führung derart, daß vom Umkehrpunkt des Brennstrahls an das Heißgas mit dem Verbrennungsgut in Wendeln nach oben geführt ist,
- - einen im Kopf des Ofenraums angeordneten Gasabzug,
- - und wenigstens eine Zuführöffnung für das Verarbei tungsgut,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführöffnung(en)
(14) für das Verarbeitungsgut in der Seitenwand des
Ofenraumes (6) tangential einmündend angeordnet sind,
und daß ein trichterförmiger Auslaß (20) am Boden des
Reaktor-Ofenraumes (6) angebracht ist, der in eine
Dosierschleuse (21) mündet, die sich in eine Gebläse-
Abführstrecke (25) entleert.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß den Zuführöffnungen (14) je eine Förderstrecke
(16) zugeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dosierschleuse eine Zellenrad-
Schleuse (21) ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens zwei Vorrats- und Abgabebunker (17,
17′) entlang der Transport-Gebläsestrecke (16) ange
ordnet sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß unmittelbar vor Eintritt in den Bunker
bereich (14) eine Verengung (14′) der Förderstrecke
(16) zur Beschleunigung der Luftaufnahmegeschwindig
keit angeordnet ist.
6. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der
Zuführöffnungen (14) ein oder mehrere Zündbrenner
(30) angeordnet sind.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit
des Zellenrades (22) entsprechend der Zuführgeschwin
digkeit der Förderstrecke (16) gekoppelt einstellbar
ist.
8. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich
tung als mobile Anlage auf einem selbstfahrenden oder
gezogenen Fahrgestell montiert ist.
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---|---|---|---|
DE19893915740 DE3915740A1 (de) | 1989-05-13 | 1989-05-13 | Einrichtung zur durchfuehrung von hochtemperaturprozessen |
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DE19893915740 DE3915740A1 (de) | 1989-05-13 | 1989-05-13 | Einrichtung zur durchfuehrung von hochtemperaturprozessen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3915740A1 true DE3915740A1 (de) | 1990-11-15 |
DE3915740C2 DE3915740C2 (de) | 1991-07-18 |
Family
ID=6380651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893915740 Granted DE3915740A1 (de) | 1989-05-13 | 1989-05-13 | Einrichtung zur durchfuehrung von hochtemperaturprozessen |
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