DE68907052T4

DE68907052T4 - Verfahren und vorrichtung zur veredelung von organischem material.

Info

Publication number: DE68907052T4
Application number: DE89904871T
Authority: DE
Inventors: Edward Someus
Original assignee: PRODUCT CONTROL Ltd
Current assignee: PRODUCT CONTROL Ltd
Priority date: 1988-04-14
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1994-03-10
Anticipated expiration: 2009-04-15
Also published as: HUT55437A; BR8907372A; HU892942D0; SE8801377D0; FI905032A0; DE68907052T2; EP0409888A1; EP0409888B1; US5194069A; WO1989009809A1; HU211406B

Description

Gebiet der Erfindung

Die hier beschriebene Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfeinerung von organischem Material. Insbesondere bezieht sich die hier beschriebene Erfindung auf ein Umwandeln und verfahrensmäßiges Durchsetzen von organischem Material, mit oder organischen und anorganischen Zusätzen. Das verwendete Grundmaterial ist Abfall von anderer Produktion, beispielsweise von der forst- oder landwirtschaftlichen Industrie oder Schlachthausabfall. Die Erfindung erbringt eine Verfeinerung des Abfallmaterials in unmittelbar nutzvolle oder abgefüllte Endprodukte, wo der Abfall produziert wird. Die Erfindung umfaßt Karbonisierung (synonyme Begriffe sind Trockendestillation, indirekte Pyrolyse, indirekte thermische Behandlung und Verfeinerung) des Abfallmaterials in Kohlenstoffpulver und nachfolgende Behandlung des Kohlenstoffpulvers in verschiedenen Formen. Die Erfindung ergibt im einzelnen aktivierten Kohlenstoff, Kohlenstoffpulver/Granulate als Brennstoff, Holzkohle zum Grillen, Räuchern, Additive für die Stahlproduktion usw. Stand der Technik
Verschiedene Verfahren zur Karbonisierung, Holzkohlenbrennung und Produktion von aktiviertein Kohlenstoff sind seit langer Zeit bekannt gewesen. Das Problem besteht darin, ein Verfahren zu finden, das mit niedrigeren Kosten ausgeführt werden kann, da das Abfallmaterial einen sehr kurzen Aktionskreis besitzt, d.h. es ist nicht lohnend, das Abfallmaterial über eine längere Distanz als beispielsweise 50 Kilometer zu transportieren. Weiterhin ist die Herstellung von Holzkohle in einem Schritt und gesonderte Aktivierung in einem zweiten Schritt sehr viel komplizierter als eine unmittelbare Herstellung von aktiviertem Kohlenstoff aus organischem Material, insgesamt in einem Schritt. Andererseits ist Kohle von Kohlebergwerken versetzt mit Sulfiden und erfordert so bei der Verbrennung eine kostenintensive Reinigung durch Filter usw.
Aus der US-PS 4 477 257 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur thermischen Behandlung bekannt. Diese Druckschrift offenbart die Umwandlung von organischem Abfallmaterial zu festem kohlenartigen Material und flüchtigen, kondensierbaren Bestandteilen, was die Schritte umfaßt Zerkleinern und Trocknen des Rohmaterials, Erhitzen desselben in einem geschlossenen drehenden Reaktor, Kühlen des Festprodukts in einem geschlossenen Kühler und Elitisieren des Produkts. Die Temperatur in dem Reaktor beträgt zwischen 200ºC und 650ºC und der Druck liegt zwischen 20 atm und 205 atm, vorzugsweise zwischen 40 atm und 100 atm.
Die US-A 4 129 420 betrifft die gleiche Art von Verfahren und offenbart eine Umwandlungs-Bereitung durch Postenverfahren bei einer Temperatur zwischen 400ºC und 675ºC, vorzugsweise zwischen 520ºC und 650ºC, und einem Druck zwischen 68 atm und 204 atm.
Gemäß der Erfindung kann ein annehmbares Kohlenstoffprodukt erhalten werden bei einem wesentlich niedrigerem Druck. Die Verwendung eines niedrigeren Druckes macht es möglich, eine einfache Konstruktion zu verwenden, so daß die Vorrichtung, wenn gewünscht, bewegbar ausgebildet sein kann. Die Temperatur, die gemäß der Erfindung verwendet wird, ist höher als die Temperatur, die gemäß dem Stand der Technik angewendet wird.
Die hier beschriebene Erfindung ergibt ein dynamisches System, das zu dem Ursprung des Abfallmaterials transportiert werden kann und welches bei geringen Kosten das organische Material umwandelt. So kann organisches Material, wie etwa Landwirtschaftlicher-, Forst- und Schlachthaus-Abfall verwendet werden, wenn die Materialien nicht durch ungewünschte Substanzen verunreinigt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der hier beschribenen Erfindung ist ein Verfahren zur Verfeinerung von organischem Material angegeben, was gekennzeichnet ist durch die Schritte
Zuführen von fein zerkleinertem Basismaterial organischen Ursprungs in einen Reaktor eines geschlossenen Umwandlungssystems unter einem Druck von 0,05 bis 3 atm;
Drehen des Reaktors und Erhitzen desselben auf eine Temperatur von 800ºC bis 900ºC;
Zersetzen des Grundmaterials in Kohlenstoffpulver und Reaktionsfluid durch Kerbonisierung in dem Reaktor und Trennung der Gasphase in einem Schritt;
Kühlen des Kohlenstoffpulvers in einer Kühleinheit, welche in dem geschlossenen Umwandlungssystem enthalten ist, mit nur indirektem Kontakt zu dem Kühlmedium.
Vorteilhafterweise umfaßt der Kühlschritt eine zusätzliche Behandlung des Kohlenstoffpulvers, sowie eine Vermischung mit organischen und/oder anorganischen Materialien, um verschiedene Endprodukte zu produzieren. Die Erfindung ist insbesondere darauf ausgerichtet, aktivierten Kohlenstoff, Holzkohle für ein Grillen/Räuchern und Kohlenstoffpulver/Granulat als Brennstoff herzustellen.
Die Erfindung stellt auch eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die hier beschriebene Erfindung wird nun beispielhaft und mit Bezug zu der beigefügten Zeichnung erläutert, auf welcher zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer beispielshaften Vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine in mehr Einzelheiten dargestellte Ausführungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 3, 4 und 5 stellen verschiedene Ansichten des Reaktors gemäß der Erfindung dar;
Fig. 6 einen Querschnittsansicht einer Heizkammer;
Fig. 7a und 7b Seitenansichten bzw. Draufsichten einer ersten Ausführungsform einer Kühlungseinheit gemäß der Erfindung;
Fig. 7c eine Teilansicht der Kühlungseinheit gemäß Fig. 7a und 7b; und
Fig. 8a und 8b eine Seitenansicht bzw. Drauf sicht einer zweiten Ausführungsform der Kühleinheit gemäß der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

Der Ausruck Verfeinerung, wie er hier benutzt ist, bezieht sich auf die Umwandlung und verfahrensmäßige Durchsetzung von chemischer, biologischer und physikalischer Struktur von organischem Material (die Biomasse, Kohlenstoff-Compounds) mit oder ohne organischen oder anorganischen Zusätzen. Es wird das Ziel verfolgt, Überschuß- und Abfall-Biomaterial zu verwenden und unmittelbar neue Endprodukte so wie etwa aktivierten Kohlenstoff zu erreichen, durch einen vervielfachenden Verfahrenseffekt. Geeignete Grundmaterialien sind vor allem organische Materialien aber die optimalsten sind: luft-feuchtes Holz, Forst-Brennstoff oder Energieholz, Späne, Torf, Ölschiefer,getrockneter tierischer Abfall, Stroh usw. Durch zuführung von Wärmeenergie bei niedrigem Druck, welches die Zersetzung des Materials fördert, wird der Umwandlungsprozeß bewirkt, mit oder ohne Zusätze, woraufhin, in Abhängigkeit von der Struktur der Biomasse, nämlich wie Energiegehalt, Mikrostruktur, Elementenanalyse, Mikrosysteme, Haupt- und Beiprodukte in verschiedenen Formen gebildet werden. Das bedeutendste Hauptprodukt sind konzentrierte Kohelnstoffzusammensetzungen, und eine komplexe Gasphase, oder kondensierte Destillate in Form von Teer, Terpentinöl, Methanol, Essigsäure usw. Das Beiprodukt ist nicht kondensierbares Gas, welches dazu genutzt wird, teilweise das System mit Brennstoff als Prozeßenergie zu versorgen. Die Hauptprodukte werden weiterbehandelt zu Endprodukten. Organisches Material kann desgleichen in derselben Vorrichtung behandelt werden, ohne eine chemische Umwandlung der Struktur zu bewirken, mit oder ohne Zusätze oder Wärme in der richtigen Kombination, so wie Desinfektion, Produktformung usw.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung wiedergegeben. Die Vorrichtung weist eine Vortrocknungseinheit A, eine Verfahrenseinheit oder einen Reaktor B, eine Kühleinheit C und eine Granulationseinheit D, eine Nachbehandlungseinheit E und eine Destillationseinheit F auf. Die Erhitzungseinheiten G sind vorgesehen vor der Vortrockungseinheit A und der Prozeßeinheit B. In der Vortrocknungseinheit A wird, wenn nötig, das Grundmaterial getrocknet, so daß es einen Wassergehalt von 5-10% erhält. Das Grundmaterial wird desgleichen vorerwärmt auf 130-170º Celsius. Wenn es das Grundmaterial erlaubt, kann das System ohne die Vortrocknungseinheit A verwendet werden. Das Grundmaterial wird danach in die Prozeßeinheit B gegeben, in welcher ein Hochtemperatur-Karbonisierungsprozeß bewirkt wird. Das Verfahren liefert Kohlenstoffpulver und/oder Material in fester Phase und verschiedene Gase und nicht kondensierbare Gase. Die Fluide werden zu der Destillationseinheit F geleitet, in welcher eine Destillation durchgeführt wird. Die Destillations-Beiprodukte werden bei H ausgegeben, die nicht kondensierbaren Gase werden bei I ausgegeben und wieder in das System in der Erhitzungseinheit für eine Energie-Rückgewinnung eingeführt.
Das Kohlenstoffpulver wird zeitweise gelagert und gekühlt in der Kühlungseinheit C, wo das Kohlenstoffpulver durch Zugabe von organischen und/oder anorganischen Materialien behandelt werden kann.
Die Kühlungseinheit C liefert das vorrangige Endprodukt, welches in die Granulationseinheit D geliefert wird, wo es gebildet wird, um in eine gewünschte Partikelgröße granuliert zu werden.
In der Nachbehandlungseinheit I wird das Granulat weiter gekühlt, sortiert und möglicherweise verpackt, um ein endbehandeltes Endprodukt zu erreichen.
Die Verfahrenseinheit B wird desgleichen mit einem Auslaß J versehen für Rauchgase.
In Fig. 2 ist eine spezielle Ausführungsform der hier beschriebenen Erfindung beispielhaft dargestellt. Das Grundmaterial ist zerrieben, zerhackt, gesägt oder in anderer Weise in Stücke geeigneter Partikelgröße zerteilt.Es ist wesentlich, daß die Stücke nicht zu groß sind, da dies nachteilige Effekte bezüglich der Wärmeabsorption des Material mit sich bringt. Das fein unterteilte Grundmaterial wird durch eine Eintragseinheit 1, beispielsweise einen Gurtförderer oder einen Schraubenförderer, in die Vortrocknungseinheit 2 eingeführt. In der Vortrocknungseinheit wird in dem Grundmaterial enthaltenes Wasser verdampft, so daß das Grundmaterial einen Wassergehalt von etwa 5-10 % aufweist, je trockner um so besser.
Das Material wird dann in den Reaktor 7 geführt, durch die Reaktor-Eintragseinheit 6, einen Schraubenförderer. Das Material wird entgast durch eine Komprimierung des Material, um eine Oxidation zu verhindern. Der Reaktor 7 ist in weiterer Einzelheit nachstehend beschrieben. Der Reaktor wird indirekt erhitzt auf eine Temperatur von 800-900º Celsius. Diese Temperatur wird hauptsächlich durch Wärme von einem Brenner 21 zusammen mit einem Wärmesatz frei von exothermen Reaktionen erreicht. Der Brenner 21 wird mit Öl und verbrennbaren Gasen, die aus dem Prozeß wiedergewonnen sind, befeuert. Der Druck in dem Reaktor kann unterschiedlich eingestellt werden von etwa 5/100 atm zu 3 atm. Ein niedriger Druck unterstützt die Zerlegung des Materials. Das Grundmaterial wird in Kohlenstof fpulver, das hauptsächliche Endprodukt, und verschiedene Fluide zerlegt. Das Kohlenstoffpulver besitzt eine Partikelgröße von etwa 1 um. Das aktivierte Kohlenstoffpulver ist das Produkt von hauptsächlichem Interesse, jedoch werden die Beiprodukte Fluide und/oder Energie desgleichen genutzt. Zwei Ventile 23 werden betätigt, um die Gasphase durch eine Leitung 24 zu einer Destillationseinheit (nicht dargestellt) abzuziehen. Die Leitung 24 besitzt zwei Verbindungen zu dem Reaktor 7, eine an jeder Seite des Reaktors. Durch Schließen eines der Ventile 23 kann der zugeordnete Bereich der Leitung 24 gekühlt werden, um ihn vor einer Überhitzung zu schützen. Verbrennbare Gase werden von der Destillationseinheit zu einem Gefäß 22 für eine temporäre Lagerung transportiert. Von dem Gefäß 22 werden die Gase zu einem Brenner 21 geführt, welcher den Reaktor 7 erhitzt und welcher in einer Isolationskammer 9 angeordnet ist, die noch in weiterer Einzelheit beschrieben wird. So werden die nicht verbrennbaren Gase wieder in das System für eine Energierückgewinnung eingeführt.
Danach wird das Kohlenstoffpulver zu einer Kühlungseinheit 10 gebracht, in welcher das Kohlenstoffpulver gekühlt und möglichst durch Zugabe von organischem und/oder anorganischem Material behandelt wird, in Abhängigkeit von den beabsichtigten zweiten Endprodukten. Die Temperatur wird von 900 auf etwa 60º Celsius erniedrigt. Von der Kühlungseinheit 10 wird das Zweitprodukt über eine Zyklone 11, 12 zu einer Pufferlagerung 13 transportiert, in welcher das Produkt weiter gekühlt wird, wenn es notwendig ist. Zwei Ausführungsformen der Kühlungseinheit sind nachstehend in weiteren Einzelheiten beschrieben.
Danach wird das Endprodukt ausgegeben und/oder in eine formgebende und/oder Granulationseinheit 15 gegeben, in welcher das Produkt auf eine gewünschte Partikelgröße granuliert wird. Das Produkt ist jetzt bereit für eine unmittelbare Verwendung, einen Großtransport oder eine Paketierung in Paketierungseinheiten (nicht dargestellt).
In den Fig. 3-5 sind verschiedene Ansichten des Reaktors 7 dargestellt. Der Reaktor ist aus säurewiderstandsfähigem Material hergestellt, um in der Lage zu sein, den Reaktionsprodukten der Verkohlung zu widerstehen. Der Reaktor besitzt einen Einlaß 31, durch welchen das Grundmaterial kontinuierlich eingeführt wird. Das karbonisierte Material wird durch einen Auslaß 32 ausgegeben. Der Reaktor wird durch einen Motor 8 (nicht dargestellt in Fig. 2) gedreht. Die Motorgeschwindigkeit kann in zumindest drei Stufen abgeändert werden, in Abhängigkeit von dem Grundmaterial und den verschiedenen Verfahrensparametern. Eine Mehrzahl von Flossen 33 sind um den Einlaß 31 herum angeordnet und Flossen 35 sind radial an der inneren Oberfläche des Reaktors angeordnet, um dazu zu dienen, das Material zu verteilen, wenn der Reaktor sich dreht. Eine Wendelanordnung sammelt das durch das verfahren hergestellte Kohlenstoffpulver und führt das Material aus dem Reaktor 7 durch den Auslaß 32 heraus.
In Fig. 66 ist die Wärmekammer 9 dargestellt, in einer Querschnittsansicht. Die Kammer besteht tatsächlich aus zwei Kammern, einer schmalen Brennkammer 61 und einer größeren Kammer 62, in welcher der Reaktor 7 untergebracht ist. Die Brennkammer 61 besitzt Wände, die mit Platten 63 aus keramischem Material versehen sind, für eine Wärmeisolation. Die keramischen Platten sind sehr schwer und werden mit Hilfe von Haken 64 angebracht, welche hindert, daß die Platten lose werden aufgrund von Vibrationen, wenn die Vorrichtung transportiert wird. Die Reaktorkammer 62 ist durch Wände aus Fiberglas isoliert, um das Gewicht der Kammer niedrig zu halten. Der obere Bereich der Kammer 62 ist als Deckel angehängt, so daß er beiseite geklappt werden kann für eine Erneuerung oder Reparatur des Reaktors 7.
In den Fig. 7A, 7B und 7C ist eine erste Ausführungsform der Kühleinheit 10' gemäß der Erfindung dargestellt. Wie am besten in Fig. 7C zu sehen ist, weist die Kühleinheit einen durchgangsartigen Bereich 71 auf, welcher einen ersten obersten Bereich oder Abdeckung 72 einschließt. Das Material, das gekühlt werden soll, kann durch den Einlaß 73 eingeführt und durch die Einheit zu dem Auslaß 74 am anderen Ende transportiert werden. Das Material wird durch Vibration der gesamten Einheit mit Hilfe eine Vibrationsmotors 75 bewegt, welcher an einem der Längsabschnitte 76 angebracht ist. Jeder Längsabschnitt 76 besitzt einen Kühlkreislauf 77, um Kühlflüssigkeit zu zirkulieren, beispielsweise Wasser oder Öl. Die Anzahl der Abschnitte 76 ist in Abhängigkeit von der erforderlichen Verweilzeit des Materials gewählt. Desgleichen können die Frequenz und Richtung der Motorhübe abgeändert werden.
Die Kühlflüssigkeit wird in dem Durchgangsbereich 71 zirkuliert und desgleichen in den aufrechten Flanschen 78, die am Boden des Durchgangsbereiches vorgesehen sind. So besitzt das Material eine große Kontaktoberfläche mit den Kühlbereichen.
Die Kühleinheit 10' wird desgleichen benutzt, um organisches und/oder anorganisches Material zu dem Kohlenstoffpulver hinzuzugeben und/oder das Kohlenstoffpulver zu aktivieren. Eine Mehrzahl von (nicht dargestellten) Düsen ist vorgesehen durch die Abdeckung 72. Gase, wie etwa CO &sub2; und H &sub2; O und/oder andere Additive werden in das Kohlenstoffpulver eingedüst,welches das Pulver aufrührt und so darin unterstützt, das Pulver mit den Kühlbereichen in Kontakt zu bringen. Zusätzlich besitzt die Injektion selbst einen Kühleffekt und das CO &sub2; hindert auch eine Selbstentzündung des Kohlenstoffpulvers.
In den Fig. 8A und 8B ist eine zweite Ausführungsform der Kühleinheit 10'' in zwei Ansichten dargestellt. Sie besitzt eine doppelwandige Röhre 81, welche eine mit Flanschen versehene Achse 82 aufnimmt. Das Kohlenstoffpulver, das gekühlt werden soll, wird in den Einlaß 84 eingegeben und durch die Einheit zu dem Auslaß 85 am anderen Ende derselben bewegt. An der Kante jedes Flansches 83 sind Schaufeln 86 angebracht, die propellerartig geformt sind. Wenn die Achse 82 durch einen Motor 87 gedreht wird, wird das Kohlenstoffpulver Schritt für Schritt von einem Flansch 83 zu dem nächsten durch die gesamte Einheit transportiert.
Das Kühlfluid, beispielsweise Wasser oder Öl, zirkuliert zwischen den Doppelwänden der Rohre 81 wie auch in der Achse 82 und den Flanschen 83. Diese Anordnung sorgt für eine große Kontaktfläche zwischen der Kühleinheit und dem Kohlenstoffpulver.
Kühlflüssigkeit wird in die Achse 82 durch eine Dreh- Strömung-Steuerverbindung 88 eingebracht, welche an einem Ende der Einheit vorgesehen ist. Die Verbindung weist eine doppelwandige Röhre auf. Die Kühlflüssigkeit tritt in die Achse 82 durch die innere Röhre ein und ist zu der äußeren Röhre 81 gerichtet, durch eine ähnliche Verbindung an dem anderen Ende der Einheit. Die Kühlflüssigkeit tritt schließlich durch den äußeren Ringraum der Verbindung 88 aus.
Die Kühleinheit 10'' ist desgleichen mit (nicht dargestellten) Düsen versehen, um organisches und/oder anorganisches Material in das Kohlenstoffpulver einzudüsen. Die Eindüsung wird in ähnlicher Weise bewirkt wie in die erste Ausführungsform der Kühleinheit.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist geeignet, um verschiedene Produkte herzustellen, die durch eine Variierung der Prozeßparameter, insbesondere der Temperatur und des Druckes in dem Reaktor 7, und durch eine Veränderung der organischen und /oder anorganischen Additive erreicht werden. Das erste Produkt ist aktivierter Kohlenstoff. Weiter können Kohlendioxid, Wasserdampf und/oder einige andere organische und/oder anorganische Aktivierungsmittel in das aktivierte Kohlenstoffpulver während der Kühlung in der Kühleinheit eingedüst werden, um die Poren der Kohlenstoffpartikel weiter zu öffnen und zu aktivieren.
Das zweite Produkt ist reines Kohlenstoffpulver, welches erforderlich ist beispielsweise in der Stahlindustrie und in der pharmazeutischen Industrie.
Das dritte Produkt ist Holzkohle. In diesem Fall wird das Kohlenstoffpulver in der Kühleinheit mit Sägespänen von verschiedener Art von Holz, Gewürzen, Waser und/oder Fett vermischt. Die so hergestellte Holzkohle erzeugt verschiedene Arten von Rauch, wenn sie gebrannt wird und überträgt so eine verschiedene Saisonart auf das gegrillte oder geräuchte Lebensmittel.
Die Vorrichtung ist vorteilhafterweise auf einem (nicht dargestellten) Fahrzeug angebracht, so daß sie rasch dorthin transportiert werden kann, wo das Grundmaterial hergestellt wird. So sind hohe Transportkosten zur Bewegung des preiswerten Grundmaterials verhindert. Diese Kosten sind vor der hier beschriebenen Erfindung hinderlich gewesen.
Zusammenfassend besitzt die hier beschriebene Erfindung verschiedene Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Die Biomasse wird kontinuierlich durch ein geschlossenes, indirekt erhitztes dynamisches System transportiert, wobei die inneren und äußeren Parameter des Materials und das Klima gesteuert sind. Die Temperatur, der Druck, die dynamischen Bedingungen und das chemische Umfeld - wenn notwendig durch Zugabe von organischen oderanorganischen Materialien - können genau eingestellt werden. Die Startenergie wird zugeliefert. Bei der Arbeitstemperatur/dem Arbeitsdruck wird die Umwandlung und ein Ausgasungsprozeß bewirkt, periodisch in verschiedenen Stufen und Anteilen. Es wird Energie erzeugt, die wiedergewonnen werden kann. Durch eine Verfahrensteuerung kann die Quantität/Qualität-Beziehung in gewünschter Weise zwischen Haupt- und Nebenprodukten eingestellt werden und kann desgleichen durch zusätzliche Substanzen variiert werden. Die Biomasse kann desgleichen ohne strukturelle Umwandlung behandelt werden. Das vorrangige Endprodukt - oder das Grundmaterial des zweiten Endproduktes - wird in eine Pufferlagerung eingeführt, bewegt bei langsam abnehmender Temperatur und in einem vorbestimmten Zeitraum und Rate. Das Endstadium der Produktion ist die Produktion des zweiten Endproduktes durch Granulierung, Kompression, Austragung, Pulverisierung, Formung, Sortierung oder irgendeine andere Art von Behandlung, in einer geeigneten Temperatur mit oder ohne zugegebene Hilfsmittel. Die Paketierung wird vorbereitet und das Endmaterial wird gekühlt, getrocknet, abgestaubt und sortiert, entweder am Ort der Behandlung oder während des Massentransports. Das Material wird endbehandelt und das Material kann wunschweise unmittelbar in einem kleine Einheiten Box-System paketiert werden, für eine unmittelbare Belieferung, ohne das Risiko der Selbstreaktion und von Transportschäden.
Auf Basis der pflanzlichen Biomasse wird aktiviertes Kohlenstoffpulver, Holzkohle und andere Arten von hochklassigen Brennstoffen mit vorbestimmtem Energieinhalt, Kohlenstoffiltersysteme, Katalysatoren usw. hergestellt. Auf Basis von tierischer Biomasse wird zusätzliches Material für Futter, Dünger usw. hergestellt. Es kann eine generelle Desinfektion der Biomasse mit oder ohne Zusätze erreicht werden. So kann das System gemäß der Erfindung also genutzt werden mit dem Ziel, nur organisches und/oder anorganisches Material zu desinfizieren, beispielsweise infizierten Abfall von Krankenhäusern. In diesem Fall ist das Endprodukt von geringerem Interesse, jedenfalls solange, wie es nicht gefährlich zu handhaben ist mit Bezug auf das Risiko einer Infektion. Generell kann eine verfahrensmäßige Umsetzung von organischem Material erreicht werden, um die Struktur der Biomasse umzuwandeln, hinzuzufügen, zu kombinieren oder organlsches oder anorganisches Material herauszunehmen.

Claims

1. Verfahren zur Verfeinerung von organischem Material, einschließlich der Schritte

a) kontinuierliche Zuführungen von fein zerkleinertem Basismaterial organischen Ursprungs in einen Reaktor eines geschlossenen Umwandlungssystems unter einem Druck von 0,05 bis 3 Atm;

b) drehen des Reaktors und Erhitzen desselben auf eine Temperatur von 800º bis 900º C;

c) Zersetzen des Grundmaterials in Kohlenstoffpulver und Reaktionsfluid durch Carbonisierung in dem Reaktor und Trennung der Gasphase in einem Schritt;

d) Kühlen des Kohlenstoffpulvers in einer Kühleinheit, welche in dem geschlossenen Umwandlungssystem enthalten ist, mit nur indirektem Kontakt zu dem Kühlmedium.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kühlschritt weiterhin einschließt, CO &sub2; und/oder H &sub2; O-Dampf oder andere Aktivierungsmittel in das Kohlenstoffpulver ein zudüsen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Endproduktbehandlung weiter einschließt, das Kohlenstoffpulver mit Sägespänen, Gewürzen, Wasser und/oder Fett zu mischen und eine Partikelgröße herzustellen, welche geeignet ist für Holzkohle zum Grillen und /oder Räuchern von Lebensmitteln.

4. Gerät zur Verfeinerung von organischem Material, einschließend: ein Zuführungselement 6 zur Zuführung von fein geteiltem organischem Grundmaterial in ein geschlossenes prozeßmäßiges Umwandlungselement 7 mit einem Drehreaktor, welches säureresistent ist und zumindest eine Verkohlungszone einschließt, um Kohlenstoffpulver herzustellen; ein äußeres Erwärmungselement 9 zur Erwärmung des Reaktors; ein Kühlungselement zur Kühlung des Kohlenstoffpulvers; dadurch gekennzeichnet, daß Elemente vorgesehen sind um einen Druck in dem Reaktor von 0,5 bis 3 atm zu erzeugen und aufrechtzuerhalten und eine Temperatur in dem Reaktor von 800 bis 900º C, und daß die Kühlelemente eine Kühlung mit nur indirektem Kontakt mit dem Kühlmedium ergeben.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor mit zwei Ventilen 23 ausgestattet ist, eines an jedem Ende des Reaktors, um eine Gasphase abzufördern.

6. Gerät nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch Mixelemente 10, 10', 10'', um das Kohlenstoffpulver nach oder während der Kühlung mit Sägespänen, Gewürzen, Wasser und/oder Fett zu kühlen, um eine Holzkohle zum Grillen und/oder Räuchern von Lebensmittel als Endproduktbehandlung herzustellen.

7. Gerät nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Eindüsungselemente vorgesehen sind zum Eindüsen von CO &sub2; und/oder H &sub2; O-Dampf oder anderen Aktivierungsmitteln in das Kohlenstoffpulver, in Verbindung mit Kühlelementen 10, 10', 10''.

8. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als mobiles Fahrzeug ausgebildet ist.

9. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kühlelemente aufweisen:

eine doppelwandige Röhre 81;

eine Hohlwelle 82 mit einer Mehrzahl von Flanschen 83, die mit Flügeln 86 an ihren jeweiligen Kanten ausgestattet sind;

einem Einlaß 84 an einem Ende der Röhre 81 und einem Auslaß an dem anderen Ende derselben;

einen Motor 87 zum Drehen der Welle 82, so daß das Kohlenstoffpulver durch die Röhre 81 von dem Einlaß 84 zu dem Auslaß 85 mit Hilfe der Flügel 86 bewegt wird;

einem Kühlkreislauf, der in der Welle 82 und den Flanschen 83 vorgesehen ist, um Kühlflüssigkeit in einer Richtung der Einheit zu zirkulieren und zurück durch den Kreisringraum der doppelwandigen Röhre 81 in entgegengesetzter Richtung.