WO2015106790A1 - Method for thermally cleaving organic waste substances - Google Patents

Method for thermally cleaving organic waste substances Download PDF

Info

Publication number
WO2015106790A1
WO2015106790A1 PCT/EP2014/003431 EP2014003431W WO2015106790A1 WO 2015106790 A1 WO2015106790 A1 WO 2015106790A1 EP 2014003431 W EP2014003431 W EP 2014003431W WO 2015106790 A1 WO2015106790 A1 WO 2015106790A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
organic waste
gas
bulk material
moving bed
synthesis gas
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/003431
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Leonhard Baumann
Thomas STÜRMER
Xiaowei Huang
Roland Möller
Original Assignee
Ecoloop Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ecoloop Gmbh filed Critical Ecoloop Gmbh
Publication of WO2015106790A1 publication Critical patent/WO2015106790A1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/344—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using non-catalytic solid particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/42—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts using moving solid particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953—Gasifying agents
    • C10J2300/0959—Oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0983—Additives
    • C10J2300/0989—Hydrocarbons as additives to gasifying agents to improve caloric properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0983—Additives
    • C10J2300/0993—Inert particles, e.g. as heat exchange medium in a fluidized or moving bed, heat carriers, sand
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0983—Additives
    • C10J2300/0996—Calcium-containing inorganic materials, e.g. lime

Definitions

  • the present invention is concerned with a process for the thermal decomposition of organic wastes having a melting point of less than 250 ° C.
  • CONFIRMATION COPY stood up.
  • the problem is the disposal of organic waste materials, which have a low melting point below the decomposition temperature, for example, a melting point of less than 250 ° C.
  • a melting point for example, a melting point of less than 250 ° C.
  • this is not a problem, but large amounts of additions of such waste together with the moving bed to the fact that the content of evaporated waste in the withdrawn gas is too large.
  • the object of the present invention is to provide a process which enabled the conversion of organic waste material into synthesis gas by thermal cleavage ⁇ light, which have a very low melting point.
  • this object is achieved in that the organic waste in liquid and / or vapor form in the rising gas stream countercurrent to a designed as a heated bulk bed energy buffer are dosed, the organic waste materials are split thermally into synthesis gas during the flow through the energy buffer under reductive conditions and thereby the egg ⁇ gentemperatur of the energy buffer having a gradient which decreases in the flow direction of the synthesis gas formed from ⁇ .
  • Non-decomposed constituents of the organic waste materials can also be absorbed by the bulk material moving bed with the gas flow cooling in the direction of flow when the condensation temperature and optionally also the solidification point are reached, so that they are transported again against the gas flow into areas in which the temperature is sufficient to run the thermal splitting operations.
  • the inventive method is particularly suitable for carbonaceous residues and / or boiling fractions from distillation and / or refining processes from the chemical and / or petrochemical industry, carbonaceous by-products and / or by-products from chemical conversion processes and / or organic residues from the chemical and / or thermal utilization of biomass and carbonaceous residues and / or unusable separation phases from physical and / or chemical separation processes, for example from extraction and / or elution.
  • Such products are generally unsuitable for recycling and can not be readily used thermally, since the substances are unsuitable or contaminated as energy carriers to an extent that a safe flow of the combustion processes is not guaranteed.
  • the invented The method according to the invention is also suitable for the thermal utilization of glycols, which are to be mentioned as an example of substances that accumulate to a considerable extent as waste but so far could be disposed of only very costly, also because they usually mixed with significant amounts of water are.
  • glycols which are to be mentioned as an example of substances that accumulate to a considerable extent as waste but so far could be disposed of only very costly, also because they usually mixed with significant amounts of water are.
  • the addition of water vapor but is unproblematic, depending on the operating conditions even desired.
  • the organic waste materials are metered in at at least one point of the bulk material moving bed at a temperature of at least 400.degree.
  • a temperature of at least 400.degree provides for the already discussed thermal decomposition processes before the gas stream then enters lower temperature regions.
  • the temperature at the point of addition may also be higher, the addition in very hot zones may be problematic, because then possibly the thermal decomposition of organic waste already in the supply lines / nozzles before the actual entry into the
  • Gas flow can take place.
  • the point of addition may therefore be governed by a variety of parameters, the essential factors being the nature of the organic waste, the structural design of the supply lines and the temperature distribution in the bulk material moving bed as the most important factors.
  • the bulk material moving bed may be expedient to heat the bulk material moving bed by partially oxidizing oxidizable substances. in which the oxygen-containing gas required for this purpose is metered into the energy buffer in a substoichiometric amount.
  • the bulk material may consist of metallic and / or mineral materials, with a particle size distribution between 5 and 300 mm, preferably between 10 and 150 mm, having proven advantageous for setting a suitable gas flow. Too small particle sizes hinder the gas flow, while too large particle sizes can cause a too fast gas flow, which can hinder the process of thermal cleavage.
  • At least partially alkaline material is used, preferably consisting of ⁇ carbonates and / or oxides of Alka ⁇ li- and / or alkaline earth metals.
  • the bulk material moving bed is preferably by its own
  • the bulk material moving bed when entering the reaction chamber has a natural temperature of less than 200 ° C.
  • cooling gas is metered in at the lower end of the reaction space, whereby a cooling zone is formed and the bulk material moving bed is cooled to an own temperature of less than 300 ° C. before exiting the reaction space.
  • oxygen-containing gas and / or CO 2 -containing gas or alternatively synthesis gas generated and cooled in the process itself can be used.
  • the use of synthesis gas can be advantageous if the energy content of the organic waste is not sufficient to assemble the necessary for the production of synthesis gas temperature level to ⁇ .
  • Oxygen-containing gas can be metered in above and / or at the lower end of the cooling zone, in both cases by substoichiometric partial oxidation above the cooling zone an oxidation zone and above due to the oxygen consumed in the oxidation zone forms a reduction zone.
  • the organic waste materials can be metered into the oxidation zone and / or into the reduction zone, where in each case temperatures greater than 400 ° C., in order to ensure the decomposition of organic waste.
  • the organic waste materials can also before entering the reaction space in the form of an emulsion with aqueous liquids and / or together with gaseous substances as
  • Propellant preferably metered together with water vapor and / or air and / or C02-containing gases. Such measures may vary depending on the chemical and physical properties of the organic wastes as well as for process control.
  • organic waste with higher melting points than 250 ° C may present the risk that the liquefaction already proceeds with decomposition processes which may hinder the addition to the process, it is preferably provided that such waste prior to entering the reaction space with other organic waste are mixed with a melting point of less than 250 ° C, whereby mixtures of organic waste materials having a melting point of less than 250 ° C are formed and then brought into ⁇ the reaction chamber.
  • the measure can be used according to the gen ⁇ gene of mixtures whose melting point is well below 250 ° C, z. B. below 200 ° or even lower ⁇ riger.
  • the measure can be used accordingly for generating mixtures whose melting point is interpreting ⁇ Lich below 250 ° C, for example. B. below 200 ° or even lower ⁇ riger.
  • the bulk material moving bed may be advantageous for the bulk material moving bed to have further carbonaceous materials in solid form before it enters the reaction space
  • alkaline substances in fine-grained form can bring advantages in particular when pollutants are to be bound in the organic waste, such. As halogens, or if sulfur binding mechanisms are to be promoted.
  • the bulk material moving bed is at least partially recirculated, wherein it is advantageous to separate the bulk material after leaving the cooling zone by means of physical separation methods in at least one coarse fraction and a fine fraction.
  • the coarse fraction can be recycled back ⁇ minimum can as part of the bulk material moving bed in the reactor again partially.
  • the upper end of the reaction chamber tozo ⁇ gene synthesis gas in the presence of water vapor in a gas ⁇ temperature of more than 450 ° C for a residence time of at least Is treated for 3 seconds.
  • the synthesis gas withdrawn at the upper end of the reaction space may also be advantageous for the synthesis gas withdrawn at the upper end of the reaction space to be freed from fly dust at a gas temperature of more than 300 ° C. by means of physical separation methods.
  • the synthesis gas liberated from the flue dust is preferably removed by means of gas cooling.
  • the additional metering of water and water vapor in the cooling zone or in the oxidation zone may be advantageous, wherein, for example, present in water solution organic waste can be metered without having to first separate the water by distillation or the like.
  • An additional heating of the oxidation zone by means of a burner system may be advantageous, for which fossil fuels are used in ' dusty, liquid and / or gaseous form together with oxygen-containing gas and the burner system is operated at least for the starting process for preheating the bulk material moving bed.
  • Figure 1 shows the use of a shaft reactor as Reakti ⁇ onsraum (1), which is traversed by a bulk material moving bed (2) and is designed as a vertical countercurrent gasifier.
  • the bulk material moving bed used is calcium oxide in a coarse-grained form having a particle size of up to 150 mm. The bulk material moving bed is used
  • the water vapor is used as a gasification agent, this after both the homogeneous water gas shift reaction (CO + H 2 0 -> H 2 + CO2), and according to the heterogeneous water gas reaction (C + H 2 0 - CO + H 2 ) responding.
  • CO + H 2 0 -> H 2 + CO2 the homogeneous water gas shift reaction
  • C + H 2 0 - CO + H 2 the heterogeneous water gas reaction
  • the hot gases from the oxidation zone containing CO 2 , CO, H 2 and N 2 (N 2 from the air used) flow in the chess reactor. gate further up into the reduction zone (11) and heat up the flowing from top to bottom bulk material moving bed. In the reduction zone temperatures of at ⁇ play, 600 to 1200 degrees Celsius and a largely oxygen-free atmosphere prevail.
  • Synthesis gas also longer-chain hydrocarbons of different molecular weights and boiling points, which are not completely split and continue to flow in vapor form with the synthesis gas up into the re-condensation zone (12) where significantly lower temperatures prevail.
  • the hydrocarbons meet colder particles of the bulk material moving bed, causing them to condense at least partially on the particle surfaces and transported again with the bulk material moving bed into the hotter reduction zone, where they are again at least partially split into synthesis gas.
  • the result is a kind of stationary enrichment zone of hydrocarbons in the shaft reactor (1), which leads to a significant 'increase in the average residence time of the hydrocarbons and thus to a higher degree of cleavage of these hydrocarbons to the synthesis gas.
  • the synthesis gas (13) is withdrawn at the top of the shaft reactor at (14), wherein the temperature of the synthesis gas can be increased by dosing of oxygen-containing gas at (15) and / or (16) by partial oxidation, for example, to 600 to 700 degrees Celsius to thermally synthesize last long-chain hydrocarbons to synthesis gas columns.
  • the thermal cleavage is chemically favored among other things by the presence of water vapor.
  • the synthesis gas also contains fly ash, which in this example consists essentially of fine calcium oxide.
  • fly ash is separated from the synthesis gas, for example by filtration (17) at temperatures above 300 degrees Celsius and discharged for further disposal and / or use (18). The high temperature avoids that condensate can clog the filter pores.
  • the dedusted synthesis gas can be cooled in a further step by means of gas cooling (19) to below, for example, 100 degrees Celsius and freed from condensates. As a rule, three different condensation phases can occur. Depending on the amounts of water vapor and / or water used in the shaft reactor, a water phase (20) is obtained.
  • This water ⁇ phase can be recycled into admixture with the organic liquid (5) in the oxidation zone in the shaft reactor, at least partially, for example at (21) in the oxidation zone, and / or (22) in the cooling zone, and / or (23) become. Furthermore, a heavy oil phase (24) can arise. This is preferably at least partially at (25) back into the oxidation zone (7) and / or at (26) in the reduction zone (11) and thereby uses the calorific value to form further synthesis gas. As the third condensate phase, light oil (27) can be formed during gas cooling. This light oil can be analogous to.
  • Heavy oil also at least partially at (25) in the oxidation zone (7) and / or in (26) returned to the reduction zone (11) and thereby the calorific value are used to form further synthesis gas.
  • the cooled synthesis gas (28) can be used thermally and replace fossil primary energy sources and / or be emitted via gas engines and / or gas turbines. Likewise, a use for hot steam generation and / or as a chemical raw material is possible.
  • the cooled synthesis gas can also be used as an alternative to the oxygen-containing gas as the cooling gas at (29) in the cooling zone (10) of the shaft reactor.
  • the syngas can also be used as fuel at (30) in the oxidation zone.
  • Another possibility is to use CC> 2-containing gases, for example
  • synthesis gas (29) can also be used here.
  • the bulk material moving bed further carbon support, for example, coals, cokes, biomass, sewage sludge and / or plastic waste at
  • the bulk material moving bed (35) emerging from the shaft reactor (1) via the emptying system (4) contains coarse-grained bulk material and fine particles which consist essentially of ash, mechanical abrasion and possibly added fine lime. In the fines also the main pollutants are chemically or physically bound.
  • the bulk material moving bed can, for example, be separated by means of screening (36) into at least one fine fraction (37) and one coarse fraction (38).
  • the fine fraction (37) can be discharged for further disposal and / or use.
  • the coarse fraction (38) can be recycled at least partially to (39) as a bulk moving bed into the process.
  • the countercurrent carburettor is equipped with a burner system (40) to start the process.
  • This burner system may be operated at (41) with fossil solid, liquid or gaseous fuels and at (42) with oxygen-containing gas.
  • the burner systems may be designed as combined lance systems, via which a large number of different media can be metered into the shaft reactor (1).
  • the lance systems (6), (21) and (40) can be combined in a multi-substance system.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for thermally cleaving organic waste substances that have a melting point of less than 250°C. The production of, for example, synthesis gas from organic waste substances having a low melting point is often difficult because the materials evaporate and can enter the discharged gas flow undecomposed. In order to avoid this, the organic waste substances according to the invention are metered in liquid and/or vaporous form into the rising gas flow countercurrently to an energy buffer formed as a heated bulk-material moving bed and the organic waste substances are thermally cleaved into synthesis gas under reductive conditions while the organic waste substances flow through the energy buffer, the intrinsic temperature of the energy buffer having a gradient that decreases in the flow direction of the formed synthesis gas.

Description

Verfahren zur thermischen Spaltung von organischen Abfallstoffen  Process for the thermal decomposition of organic waste
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur thermischen Spaltung von organischen Abfallstoffen, die einen Schmelzpunkt von weniger als 250°C aufweisen. The present invention is concerned with a process for the thermal decomposition of organic wastes having a melting point of less than 250 ° C.
In der Praxis hat sich die Entsorgung von organischen Abfallstoffen, insbesondere wenn diese kontaminiert sind, als sehr problematisch erwiesen. Insbesondere bei kontaminierten Abfallstoffen ist es oft unmöglich, aus diesen wiederverwertbare Grundstoffe herzustellen, während die Verbrennung in Müllverbrennungsanlagen in der Regel ebenfalls nicht ohne weiteres möglich ist, weil entweder die Verbrennungsabläufe den Einsatz nicht zulassen oder die Entstehung toxischer Substanzen zu befürchten ist, so dass beispielsweise die Ascheprodukte nicht ohne weiteres deponiefähig sind. In practice, the disposal of organic waste has proved to be very problematic, especially when contaminated. In particular, in contaminated waste, it is often impossible to produce from these recyclable raw materials, while the incineration in waste incineration plants usually also not readily possible because either the combustion processes do not allow the use or the formation of toxic substances is to be feared, so for example the ash products are not readily dumpable.
Aus der DE 10 2007 062 414 AI ist ein autothermes Verfahren zur kontinuierlichen Vergasung von kohlenstoffreichen Substanzen bekannt, das sich auch für die Vergasung problematischer Abfallstoffe eignet. Bei dem dort beschriebenen Verfah¬ ren erfolgt die Zugabe der in fester Form vorliegenden organischen Abfallstoffe, bei denen es sich um kohlenstoffreiche Substanzen handelt, an der Oberseite eines Schachtofens, wo die kohlenstoffreiche Fracht gemeinsam mit einem Schüttgutwanderbett aufgegeben wird, wobei das Schüttgut selbst im Wesentlichen im Kreislauf geführt werden kann. From DE 10 2007 062 414 AI an autothermal process for the continuous gasification of carbon-rich substances is known, which is also suitable for the gasification of problematic waste. In the process described there procedural ¬ ren the addition of the present in solid form, organic waste material, in which it is carbon-rich substances is carried out, at the top of a shaft furnace, where the carbon-rich cargo is placed together with a bulk material moving bed, wherein the bulk material itself is essentially can be circulated.
Das dort beschriebene Verfahren eignet sich allerdings nur für Materialien mit recht hohen Schmelzpunkten bzw. Materialien, deren Zersetzung bei Temperatur in festen Aggregatzu- However, the method described there is only suitable for materials with fairly high melting points or materials whose decomposition at temperature in solid aggregates
BESTÄTIGUNGSKOPIE stand einsetzt. Problematisch ist die Entsorgung von organischen Abfallstoffen, die einen niedrigen Schmelzpunkt unterhalb der Zersetzungstemperatur aufweisen, beispielsweise einen Schmelzpunkt von weniger als 250 °C. Selbst wenn bei der¬ artigen Abfallstoffen im Bereich der Zufuhr gemäß einem Verfahren nach der DE 10 2007· 062 414 AI Temperaturen vorliegen, die unterhalb des Schmelzpunktes des Materials liegen, besteht bei diesen Substanzen das Problem, dass sie vor dem Erreichen von Temperaturzonen, in denen ihre Zersetzung stattfinden kann, verdampfen, so dass sie dann vom aufsteigenden Gasstrom mitgenommen werden und diesem unzersetzt beigemischt sind. Bei kleineren Mengen im Rahmen von Beigaben ist dies nicht weiter problematisch, allerdings führen große Mengen an Zugaben derartiger Abfallstoffe zusammen mit dem Wanderbett dazu, dass der Gehalt an verdampften Abfallstoffen im abgezogenen Gas zu groß ist. Dadurch können diese Mengen auch nicht mehr im Bereich einer Flugstromvergasungsstufe in Synthesegas umgewandelt werden. Im Übrigen bedeutet dies, dass das Verfahren auch nicht mehr autotherm ablaufen könnte, da das zu spaltende organische Material gar nicht mehr bis in die Re- duktions- oder Oxidations zone eines beispielsweise zum Einsatz kommenden Vertikalschachtofens gelangen könnte. CONFIRMATION COPY stood up. The problem is the disposal of organic waste materials, which have a low melting point below the decomposition temperature, for example, a melting point of less than 250 ° C. Even when present in the ¬-like waste in the area of the supply according to a process according to DE 10 2007 · 062414 AI temperatures which are below the melting point of the material, with these substances, the problem that they before reaching temperature zones, in which their decomposition can take place, evaporate, so that they are then carried along by the ascending gas stream and are mixed into it without decomposition. For smaller quantities in the context of gifts, this is not a problem, but large amounts of additions of such waste together with the moving bed to the fact that the content of evaporated waste in the withdrawn gas is too large. As a result, these quantities can no longer be converted in the region of an entrainment gasification stage into synthesis gas. Incidentally, this means that the method could no longer run autothermally, since the organic material to be cleaved could no longer reach the reduction or oxidation zone of, for example, a vertical shaft furnace used.
Bekannt ist der Einsatz gasförmiger Brennstoffe für das Bren¬ nen von Kalkstein. Hierbei wird Calziumkarbonat in einen Ofen gegeben, das unter Entstehung von Kohlendioxid in Calziumoxid übergeht. Das Calziumoxid wird zur weiteren Verwertung ausge¬ schleust, so dass verbleibende Schadstoffe nicht über die gasförmigen Feuerungsmittel aufgegeben werden dürfen. Derar¬ tige Verfahren arbeiten auch notwendigerweise mit einem Luft- überschuss, um eine vollständige Verbrennung und insbesondere eine sichere Umwandlung des Calziumkarbonats in Calziumoxid erreichen zu können. Beispiele für derartige Verfahren sind aus der DE 42 44 130 C2 bekannt, wobei es auch bereits be¬ kannt ist, gemäß der DE 26 47 021 AI feste Abfallstoffe in Form von Altreifen zunächst in Synthesegas umzuwandeln und dieses Synthesegas anschließend zum Brennen des Kalks einzusetzen. Altreifen können bereits unmittelbar bei einem Verfahren gemäß der oben genannten DE 10 2007 062 414 AI eingesetzt werden, die in der DE 42 44 130 C2 bezeichneten energiereichen flüssigen Abfallstoffe sind nicht näher spezifiziert, dürfen jedenfalls keine Schadstoffbelastung aufweisen und es ist auch nicht erkennbar, dass diese überhaupt in weiter verwertbares Synthesegas umgewandelt werden könnten oder sollten. The use of gaseous fuels for burning limestone is known. In this process, calcium carbonate is placed in an oven which converts to carbon dioxide to form carbon dioxide. The calcium oxide is discharged ¬ for further use, so that remaining pollutants shall not be offered on the gaseous Feuerungsmittel. Derar ¬ term process necessarily work with an excess air to ensure complete combustion and in particular a safe conversion of calcium oxide in Calziumkarbonats to reach. Examples of such methods are known from DE 42 44 130 C2, wherein it is already known ¬ be, according to DE 26 47 021 AI solid waste in the form of scrap tires first convert into synthesis gas and then use this synthesis gas to burn the lime. Old tires can already be used directly in a method according to the above-mentioned DE 10 2007 062 414 AI, the energy-rich liquid waste materials described in DE 42 44 130 C2 are not specified in detail, in any case must have no pollution and it is also not recognizable that these could or should be converted into recyclable synthesis gas.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, das die Umwandlung von organischen Abfallstoffen in Synthesegas durch thermische Spaltung ermög¬ licht, die einen sehr niedrigen Schmelzpunkt aufweisen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die organischen Abfallstoffe in flüssiger und/oder dampfförmiger Form in den aufsteigenden Gaststrom im Gegenstrom zu einem als aufgeheiztes Schüttgutwanderbett ausgebildeten Energiepuffer dosiert werden, die organischen Abfallstoffe während der Durchströmung des Energiepuffers unter reduktiven Bedingungen thermisch zu Synthesegas gespalten werden und dabei die Ei¬ gentemperatur des Energiepuffers einen Gradienten aufweist, der in Strömungsrichtung des gebildeten Synthesegases ab¬ nimmt . The object of the present invention is to provide a process which enabled the conversion of organic waste material into synthesis gas by thermal cleavage ¬ light, which have a very low melting point. According to the invention, this object is achieved in that the organic waste in liquid and / or vapor form in the rising gas stream countercurrent to a designed as a heated bulk bed energy buffer are dosed, the organic waste materials are split thermally into synthesis gas during the flow through the energy buffer under reductive conditions and thereby the egg ¬ gentemperatur of the energy buffer having a gradient which decreases in the flow direction of the synthesis gas formed from ¬.
Es hat sich gezeigt, dass durch die Zugabe der organischen Abfallstoffe mit niedrigem Schmelzpunkt in flüssiger und/oder dampfförmiger Form in einem Bereich erhöhter Temperatur des Schüttgutwanderbettes eine sichere Zersetzung der wesentlichsten Volumenbestandteile dieser Abfallstoffe erreichen lässt, so dass allenfalls geringfügige Mengen verdampfter Abfallstoffe in dem abgezogenen Synthesegas enthalten sind, wobei diese ggf. durch eine thermische Nachbehandlung zersetzt werden können. Die Zugabe erfolgt entsprechend an Stellen, bei denen eine derartig hohe Temperatur des Schüttgutwanderbettes vorliegt, dass die thermische Spaltung der Abfallstoffe zu weiten Teilen erreicht wird. Nicht zersetzte Bestandteile der organischen Abfallstoffe können auch mit dem sich in der Strömungsrichtung abkühlenden Gasstrom bei Erreichen der Kondensationstemperatur und ggf. auch des Erstarrungspunktes von dem Schüttgutwanderbett aufgenommen werden, so dass sie dann wiederum entgegen dem Gasstrom in Bereiche transportiert werden, in denen die Temperatur ausreicht, um die thermischen Spaltvorgänge ablaufen zu lassen. It has been found that by adding the low melting point organic waste in liquid and / or vapor form in an elevated temperature range of the Schüttgutwanderbettes can achieve a safe decomposition of the most essential volume components of these waste materials, so that at most minor amounts of evaporated waste materials are contained in the withdrawn synthesis gas, which may be decomposed by a thermal aftertreatment, if necessary. The addition takes place correspondingly at locations where such a high temperature of the bulk material moving bed is present that the thermal decomposition of the waste material is largely achieved. Non-decomposed constituents of the organic waste materials can also be absorbed by the bulk material moving bed with the gas flow cooling in the direction of flow when the condensation temperature and optionally also the solidification point are reached, so that they are transported again against the gas flow into areas in which the temperature is sufficient to run the thermal splitting operations.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für kohlenstoffhaltige Rückstände und/oder Siedefraktionen aus Destillations- und/oder Raffinationsprozessen aus der chemischen und/oder petrochemischen Industrie, kohlenstoffhaltige Neben- und/oder Koppelprodukte aus chemischen Umwandlungsprozessen und/oder organische Rückstände aus der chemischen und/oder thermischen Verwertung von Biomassen sowie kohlenstoffhaltige Rückstände und/oder unbrauchbare Trennphasen aus physikalischen und/oder chemischen Trennprozessen, zum Beispiel aus Extraktions- und/oder Eluationsverfahren . Derartige Produkte sind in der Regel für eine stoffliche Verwertung ungeeignet und können auch nicht ohne weiteres thermisch genutzt werden, da die Substanzen als Energieträger ungeeignet oder in einem Ausmaß kontaminiert sind, dass ein sicherer Ablauf der Brennprozesse nicht gewährleistet ist. Das erfin- dungsgemäße Verfahren eignet sich auch für die thermische Verwertung von Glykolen, die als ein Beispiel für Substanzen zu nennen sind, die in erheblichem Umfang als Abfallstoff anfallen aber bislang nur sehr kostenintensiv entsorgt werden konnten, auch weil sie in der Regel mit erheblichen Mengen an Wasser vermischt sind. Für das vorliegende Verfahren ist die Zugabe von Wasserdampf- aber unproblematisch, je nach Betriebsbedingungen sogar gewünscht. The inventive method is particularly suitable for carbonaceous residues and / or boiling fractions from distillation and / or refining processes from the chemical and / or petrochemical industry, carbonaceous by-products and / or by-products from chemical conversion processes and / or organic residues from the chemical and / or thermal utilization of biomass and carbonaceous residues and / or unusable separation phases from physical and / or chemical separation processes, for example from extraction and / or elution. Such products are generally unsuitable for recycling and can not be readily used thermally, since the substances are unsuitable or contaminated as energy carriers to an extent that a safe flow of the combustion processes is not guaranteed. The invented The method according to the invention is also suitable for the thermal utilization of glycols, which are to be mentioned as an example of substances that accumulate to a considerable extent as waste but so far could be disposed of only very costly, also because they usually mixed with significant amounts of water are. For the present method, the addition of water vapor but is unproblematic, depending on the operating conditions even desired.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die organischen Abfallstoffe an wenigstens einer Stelle des Schüttgutwanderbettes mit einer Temperatur von wenigstens 400°C eindosiert werden. Eine derartig hohe Temperatur sorgt für die bereits erörterten thermischen Zersetzungsprozesse, bevor der Gasstrom dann in Bereiche niedrigerer Temperatur gelangt. Je nach Art der zum Einsatz kommenden Abfallstoffe kann die Temperatur an der Zugabestelle auch höher gewählt sein, wobei die Zugabe in sehr heißen Zonen problematisch sein kann, weil dann eventuell die thermische Zersetzung der organischen Abfallstoffe bereits in den Zuleitungen/Düsen vor dem eigentlichen Eintritt in den In a particularly preferred development of the method, it is provided that the organic waste materials are metered in at at least one point of the bulk material moving bed at a temperature of at least 400.degree. Such a high temperature provides for the already discussed thermal decomposition processes before the gas stream then enters lower temperature regions. Depending on the type of waste used, the temperature at the point of addition may also be higher, the addition in very hot zones may be problematic, because then possibly the thermal decomposition of organic waste already in the supply lines / nozzles before the actual entry into the
Gasstrom erfolgen kann. In der Praxis kann sich die Zugabestelle folglich nach einer Vielzahl von Parametern richten, wobei als wesentliche Faktoren die Art des organischen Abfallstoffes, die konstruktive Gestaltung der Zuleitungen und die Temperaturverteilung im Schüttgutwanderbett als wesentlichste Faktoren zu nennen wären. Gas flow can take place. In practice, the point of addition may therefore be governed by a variety of parameters, the essential factors being the nature of the organic waste, the structural design of the supply lines and the temperature distribution in the bulk material moving bed as the most important factors.
Je nach Art und Menge der eingesetzten organischen Abfallstoffe kann es zweckmäßig sein, das Schüttgutwanderbett durch teilweise Oxidation von oxidierbaren Stoffen aufzuheizen, wo- bei das dafür notwendige sauerstoffhaltige Gas in unterstöch- iometrischer Menge in den Energiepuffer eindosiert wird. Depending on the type and amount of organic waste used, it may be expedient to heat the bulk material moving bed by partially oxidizing oxidizable substances. in which the oxygen-containing gas required for this purpose is metered into the energy buffer in a substoichiometric amount.
Je nach Art der zum Einsatz kommenden Abfallstoffe kann das Schüttgut aus metallischen und/oder mineralischen Materialien bestehen, wobei zur Einstellung eines geeigneten Gasstromes sich eine Korngrößenverteilung zwischen 5 und 300 mm, vorzugweise zwischen 10 und 150 mm als vorteilhaft erwiesen hat. Zu kleine Korngrößen behindern den Gasstrom, während zu große Korngrößen einen zu schnellen Gasstrom bewirken können, der den Ablauf der thermischen Spaltung behindern kann. Depending on the type of waste used, the bulk material may consist of metallic and / or mineral materials, with a particle size distribution between 5 and 300 mm, preferably between 10 and 150 mm, having proven advantageous for setting a suitable gas flow. Too small particle sizes hinder the gas flow, while too large particle sizes can cause a too fast gas flow, which can hinder the process of thermal cleavage.
Insbesondere bei mit ' Schwefel , Halogenen oder Schwermetallen kontaminierten Abfallstoffen kommt als Schüttgut vorzugsweise wenigstens teilweise alkalisches Material zum Einsatz, vor¬ zugsweise bestehend aus Karbonaten und/oder Oxiden der Alka¬ li- und/oder Erdalkalimetalle. Especially when contaminated with ' sulfur, halogens or heavy metals waste materials as bulk material preferably at least partially alkaline material is used, preferably consisting of ¬ carbonates and / or oxides of Alka ¬ li- and / or alkaline earth metals.
Wie bereits durch den Hinweis auf den Einsatz eines Verti- kalschachtofens als Möglichkeit angedeutet worden ist, wird das Schüttgutwanderbett vorzugsweise durch seine eigene As already indicated by the reference to the use of a vertical shaft furnace as a possibility, the bulk material moving bed is preferably by its own
Schwerkraft von oben nach unten durch einen vertikalen Reaktionsraum geleitet, während das gebildete Synthesegas am obe¬ ren Ende des Reaktionsraumes abgezogen wird. Gravity passed from top to bottom through a vertical reaction space, while the synthesis gas formed is withdrawn at obe ¬ Ren end of the reaction chamber.
Um die bereits angesprochenen Kondensationsvorgänge zu fördern, mit welcher nicht zu Synthesegas umgesetzte organische Abfallstoffe zumindest teilweise auf der Oberfläche des In order to promote the already mentioned condensation processes, with which not converted to synthesis gas organic waste materials at least partially on the surface of the
Schüttgutwanderbetts kondensiert werden, ist vorgesehen, dass das Schüttgutwanderbett beim Eintritt in den Reaktionsraum eine Eigentemperatur von weniger als 200 °C aufweist. In einer weiteren bevorzugten Gestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass Kühlgas am unteren Ende des Reaktionsraums eindosiert wird, wodurch sich eine Kühlzone ausbildet und das Schüttgutwanderbett vor Austritt aus dem Reaktionsraum auf eine Eigentemperatur von weniger als 300°C abgekühlt wird. Diese Ausbildung vereinfacht die Kreislaufführung des Schüttgutwanderbettes und vermindert Energieverluste, da die überschüssige Wärmeenergie des Schüttgutwanderbettes durch das aufsteigende Kühlgas im Prozess gehalten wird. Schüttgutwanderbetts be condensed, it is provided that the bulk material moving bed when entering the reaction chamber has a natural temperature of less than 200 ° C. In a further preferred embodiment of the method, it is provided that cooling gas is metered in at the lower end of the reaction space, whereby a cooling zone is formed and the bulk material moving bed is cooled to an own temperature of less than 300 ° C. before exiting the reaction space. This design simplifies the circulation of the bulk material moving bed and reduces energy losses, since the excess heat energy of the bulk material moving bed is kept in the process by the rising cooling gas.
Als Kühlgas können sauerstoffhaltiges Gas und/oder C02- haltiges Gas oder alternativ im Verfahren selbst erzeugtes und abgekühltes Synthesegas eingesetzt werden. Die Verwendung von Synthesegas kann zweckmäßig sein, wenn der Energiegehalt der organischen Abfallstoffe nicht ausreichend ist, um das für die Synthesegaserzeugung notwendige Temperaturniveau auf¬ zubauen . As the cooling gas, oxygen-containing gas and / or CO 2 -containing gas or alternatively synthesis gas generated and cooled in the process itself can be used. The use of synthesis gas can be advantageous if the energy content of the organic waste is not sufficient to assemble the necessary for the production of synthesis gas temperature level to ¬.
Sauerstoffhaltiges Gas kann oberhalb und/oder am unteren Ende der Kühlzone eindosiert werden, wobei sich in beiden Fällen durch die unterstöchiometrische Partialoxidation oberhalb der Kühlzone eine Oxidationszone und darüber aufgrund des in der Oxidations zone verbrauchten Sauerstoffs eine Reduktions zone ausbildet . Oxygen-containing gas can be metered in above and / or at the lower end of the cooling zone, in both cases by substoichiometric partial oxidation above the cooling zone an oxidation zone and above due to the oxygen consumed in the oxidation zone forms a reduction zone.
Beispielsweise können die organischen Abfallstoffe in die Oxidationszone und/oder in die Reduktionszone eindosiert werden, wo in jedem Fall Temperaturen größer 400°C vorliegen, damit die Zersetzung der organischen Abfallstoffe sichergestellt ist. Die organischen Abfallstoffe können auch vor Eintritt in den Reaktionsraum in Form einer Emulsion mit wasserhaltigen Flüssigkeiten und/oder zusammen mit gasförmigen Stoffen als For example, the organic waste materials can be metered into the oxidation zone and / or into the reduction zone, where in each case temperatures greater than 400 ° C., in order to ensure the decomposition of organic waste. The organic waste materials can also before entering the reaction space in the form of an emulsion with aqueous liquids and / or together with gaseous substances as
Treibmittel, vorzugsweise zusammen mit Wasserdampf und/oder Luft und/oder C02-haltigen Gasen eindosiert werden. Derartige Maßnahmen können sich je nach chemischen und physikalischen Eigenschaften der organischen Abfallstoffe ebenso wie zur Prozesssteuerung anbieten. Propellant, preferably metered together with water vapor and / or air and / or C02-containing gases. Such measures may vary depending on the chemical and physical properties of the organic wastes as well as for process control.
Da bei organischen Abfallstoffen mit höheren Schmelzpunkten als 250°C die Gefahr bestehen kann, dass mit dem Verflüssigen bereits auch Zersetzungsvorgänge ablaufen, die die Zugabe in das Verfahren behindern können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass derartige Abfallstoffe vor Eintritt in den Reaktionsraum mit anderen organischen Abfallstoffen mit einem Schmelzpunkt von weniger als 250°C vermischt werden, wodurch Gemische von organischen Abfallstoffen mit einem Schmelzpunkt von weniger als 250°C gebildet und anschließend in den Reaktionsraum ein¬ gebracht werden. Since organic waste with higher melting points than 250 ° C may present the risk that the liquefaction already proceeds with decomposition processes which may hinder the addition to the process, it is preferably provided that such waste prior to entering the reaction space with other organic waste are mixed with a melting point of less than 250 ° C, whereby mixtures of organic waste materials having a melting point of less than 250 ° C are formed and then brought into ¬ the reaction chamber.
Bei Abfallstoffen, deren Zersetzung bei noch' niedrigeren Temperaturen beginnt, kann die Maßnahme entsprechend zum Erzeu¬ gen von Gemischen eingesetzt werden, deren Schmelzpunkt deutlich unterhalb 250°C liegt, z. B. unter 200° oder noch nied¬ riger . For waste materials whose decomposition begins at still 'lower temperatures, the measure can be used according to the gen ¬ gene of mixtures whose melting point is well below 250 ° C, z. B. below 200 ° or even lower ¬ riger.
Bei Abfallstoffen, deren Zersetzung bei noch niedrigeren Tem¬ peraturen beginnt, kann die Maßnahme entsprechend zum Erzeugen von Gemischen eingesetzt werden, deren Schmelzpunkt deut¬ lich unterhalb 250°C liegt, z. B. unter 200° oder noch nied¬ riger. Zur Förderung der Synthesegaserzeugung und Ausbildung einer Oxidations- und Reduktionszone kann es vorteilhaft sein, dem Schüttgutwanderbett vor dem Eintritt in den Reaktionsraum weitere kohlenstoffhaltige Materialien in fester Form In waste materials, their decomposition starts at even lower temperatures Tem ¬, the measure can be used accordingly for generating mixtures whose melting point is interpreting ¬ Lich below 250 ° C, for example. B. below 200 ° or even lower ¬ riger. To promote synthesis gas production and formation of an oxidation and reduction zone, it may be advantageous for the bulk material moving bed to have further carbonaceous materials in solid form before it enters the reaction space
und/oder alkalische Stoffe in feinkörniger Form einer Korngröße von weniger als 5 mm zuzumischen. Die Zugabe der alkalischen Stoffe in feinkörniger Form kann insbesondere dann Vorteile mit sich bringen, wenn Schadstoffe in den organischen Abfallstoffen gebunden werden sollen, wie z. B. Halogene, oder wenn Schwefelbindungsmechanismen gefördert werden sollen. and / or alkaline substances in fine-grained form to a grain size of less than 5 mm. The addition of the alkaline substances in fine-grained form can bring advantages in particular when pollutants are to be bound in the organic waste, such. As halogens, or if sulfur binding mechanisms are to be promoted.
Wie bereits erwähnt, ist es aus verfahrensökonomischen Gründen vorteilhaft, dass das Schüttgutwanderbett wenigstens teilweise im Kreislauf geführt wird, wobei es vorteilhaft ist, das Schüttgut nach dem Verlassen der Kühlzone mittels physikalischer Trennmethoden in mindestens eine Grobfraktion und eine Feinfraktion zu trennen. Die Grobfraktion kann zu¬ mindest teilweise wieder als Bestandteil des Schüttgutwanderbettes in den Reaktor zurückgeschleust werden kann. As already mentioned, it is advantageous for procedural economic reasons that the bulk material moving bed is at least partially recirculated, wherein it is advantageous to separate the bulk material after leaving the cooling zone by means of physical separation methods in at least one coarse fraction and a fine fraction. The coarse fraction can be recycled back ¬ minimum can as part of the bulk material moving bed in the reactor again partially.
Um eventuell vorhandene Dampfreste der organischen Abfall¬ stoffe im Synthesegas thermisch zu spalten, ist vorzugsweise vorgesehen, dass das am oberen Ende des Reaktionsraum abgezo¬ gene Synthesegas in Gegenwart von Wasserdampf bei einer Gas¬ temperatur von mehr als 450 °C über eine Verweilzeit von mindestens 3 Sekunden nachbehandelt wird. Je nach Beschaffenheit des Schüttgutwanderbettes kann es auch vorteilhaft sein, dass das am oberen Ende des Reaktionsraums abgezogene Synthesegas bei einer Gastemperatur von mehr als 300 °C mittels physikalischer Trennmethoden von Flugstaub befreit wird. Das vom Flugstaub befreite Synthesegas wird vorzugsweise mittels Gasküh- ler auf weniger als 100°C abgekühlt und die dabei anfallenden organischen und/oder wässrigen Kondensate werden zumindest teilweise in Abmischung mit den organischen Abfallstoffen und/oder separat in die Oxidationszone und/oder in die Reduktionszone des Reaktionsraums zurückgeführt. Die zusätzliche Eindosierung von Wasser und Wasserdampf in die Kühlzone oder in die Oxidationszone kann vorteilhaft sein, wobei beispielsweise auch in Wasserlösung vorliegende organische Abfallstoffe eindosiert werden können, ohne vorher das Wasser durch Destillationsverfahren oder dergleichen abscheiden zu müssen. In order possibly to split existing steam residues of the organic waste ¬ materials in the synthesis gas thermally, it is preferably provided that the upper end of the reaction chamber abgezo ¬ gene synthesis gas in the presence of water vapor in a gas ¬ temperature of more than 450 ° C for a residence time of at least Is treated for 3 seconds. Depending on the nature of the bulk material moving bed, it may also be advantageous for the synthesis gas withdrawn at the upper end of the reaction space to be freed from fly dust at a gas temperature of more than 300 ° C. by means of physical separation methods. The synthesis gas liberated from the flue dust is preferably removed by means of gas cooling. Ler cooled to less than 100 ° C and the resulting organic and / or aqueous condensates are at least partially recycled in admixture with the organic waste and / or separately in the oxidation zone and / or in the reduction zone of the reaction space. The additional metering of water and water vapor in the cooling zone or in the oxidation zone may be advantageous, wherein, for example, present in water solution organic waste can be metered without having to first separate the water by distillation or the like.
Eine zusätzliche Beheizung der Oxidationszone mittels eines Brennersystems kann vorteilhaft sein, wobei dafür fossile Brennstoffe in' staubförmiger, flüssiger und/oder gasförmiger Form zusammen mit sauerstoffhaltigem Gas eingesetzt werden und das Brennersystem zumindest für den Anfahrvorgang zur Vorheizung des Schüttgutwanderbettes betrieben wird. An additional heating of the oxidation zone by means of a burner system may be advantageous, for which fossil fuels are used in ' dusty, liquid and / or gaseous form together with oxygen-containing gas and the burner system is operated at least for the starting process for preheating the bulk material moving bed.
Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnung näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen. In the following, reference will be made to an embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings.
Figur 1 zeigt die Nutzung eines Schachtreaktors als Reakti¬ onsraum (1), der von einem Schüttgutwanderbett (2) durchströmt wird und als vertikaler Gegenstromvergaser ausgebildet ist. Als Schüttgutwanderbett kommt bei dieser Ausgestaltung Calciumoxid in grobstückiger Form mit einer Korngröße von bis zu 150 mm zum Einsatz.. Das Schüttgutwanderbett wird dem Figure 1 shows the use of a shaft reactor as Reakti ¬ onsraum (1), which is traversed by a bulk material moving bed (2) and is designed as a vertical countercurrent gasifier. In this embodiment, the bulk material moving bed used is calcium oxide in a coarse-grained form having a particle size of up to 150 mm. The bulk material moving bed is used
Schachtreaktor am oberen Ende über ein Zuführrohr (3) zuge¬ führt. Mittels eines Entleerungssystems (4) am unteren Ende des Schachtreaktors kann das Schüttgutwanderbett kontinuierlich ausgetragen, und eine exakte Durchsatzmenge des Schüttgutwanderbetts eingestellt werden. Die im Folgenden als Schwersieder bezeichneten organischen Abfallstoffe (5) werden über Dosierlanzen (6) direkt in die Oxidationszone (7) eindosiert, wobei als Treibmittel Wasserdampf (8) fungiert, um die Verteilung der organischen Flüssigkeiten im Schacht bis hin zum inneren Schüttgutbereich zu gewährleisten. Weiterhin dient der Wasserdampf als Vergasungsmittel, wobei dieser sowohl nach der homogenen Wassergas-Shiftreaktion (CO + H20 -> H2 + CO2) , als auch entsprechend der heterogenen Wassergas- Reaktion (C + H20 - CO + H2) reagiert. Diese Reaktionen sind endotherm und entziehen dem Reaktionssystem Energie. Daher fungiert der Wasserdampf sowohl chemisch, als auch physikalisch als Kühlmittel und kann durch Variation der dosierten Menge besonders vorteilhaft zur Steuerung der Prozesstemperaturen genutzt werden. Shaft reactor at the top via a feed pipe (3) leads ¬ leads. By means of an emptying system (4) at the lower end of the shaft reactor, the bulk material moving bed can be discharged continuously, and an exact flow rate of the bulk material moving bed can be adjusted. The following as High boilers designated organic waste (5) are metered via metering lances (6) directly into the oxidation zone (7), which acts as a propellant water vapor (8) to ensure the distribution of organic liquids in the shaft to the inner bulk material. Furthermore, the water vapor is used as a gasification agent, this after both the homogeneous water gas shift reaction (CO + H 2 0 -> H 2 + CO2), and according to the heterogeneous water gas reaction (C + H 2 0 - CO + H 2 ) responding. These reactions are endothermic and deprive the reaction system of energy. Therefore, the steam acts both chemically and physically as a coolant and can be used by varying the metered amount particularly advantageous for controlling the process temperatures.
Am unteren Ende des Schachtreaktors wird Luft (9) zudosiert. Dadurch bildet sich eine Kühlzone (10) aus, in der das  At the bottom of the shaft reactor air (9) is added. This forms a cooling zone (10), in which the
Schüttgutwanderbett vor dem Verlassen des Schachtreaktors abgekühlt, wird, wobei gleichzeitig ein Vorheizen der Luft erfolgt, bevor diese in die Oxidationszone (7) einströmt. In der Oxidationszone (7) erfolgt eine Oxidation der organischen Flüssigkeiten wobei die Luftmenge bezogen auf die insgesamt im Gesamtprozess eingesetzten organischen Flüssigkeiten un- terstöchiometrisch eingestellt wird. Bulk moving bed is cooled before leaving the shaft reactor, wherein at the same time a preheating of the air takes place before it flows into the oxidation zone (7). In the oxidation zone (7), the organic liquids are oxidized, with the amount of air being adjusted to a bottom stoichiometric amount based on the organic liquids used overall in the overall process.
Bei der Oxidation wird ein Teil der organischen Flüssigkeiten verbrannt und unter Bildung von C02, CO und H20 Energie frei¬ gesetzt, wodurch der Prozess energetisch angetrieben und au- totherm betrieben werden kann. In der Oxidationszone werden durch die Oxidation Temperaturen des Schüttgutwanderbettes von beispielsweise etwa 1200 Grad Celsius erreicht. In the oxidation, a portion of the organic liquids is burned and released ¬ energy to form C0 2 , CO and H 2 0 ¬ , whereby the process can be driven energetically and operated tautothermally. In the oxidation zone, temperatures of the bulk material moving bed of, for example, about 1200 degrees Celsius are reached by the oxidation.
Die Heißgase aus der Oxidationszone, enthaltend C02, CO, H2 und N2 (N2 aus der eingesetzten Luft) strömen im Schachtreak- tor weiter nach oben in die Reduktionszone (11) und heizen dabei das von oben nach unten strömende Schüttgutwanderbett auf. In der Reduktions zone herrschen Temperaturen von bei¬ spielsweise 600 bis 1200 Grad Celsius und eine weitgehend Sauerstofffreie Atmosphäre. The hot gases from the oxidation zone, containing CO 2 , CO, H 2 and N 2 (N 2 from the air used) flow in the chess reactor. gate further up into the reduction zone (11) and heat up the flowing from top to bottom bulk material moving bed. In the reduction zone temperatures of at ¬ play, 600 to 1200 degrees Celsius and a largely oxygen-free atmosphere prevail.
Die in die Oxidationszone (7) eindosierten, nicht verbrannten organischen Flüssigkeiten strömen zusammen mit den Heißgasen nach oben und werden in der Reduktions zone (11) unter reduzierenden Bedingungen zum großen Teil thermisch in Synthesegas gespalten. Dabei entstehen neben . Synthesegas auch länger- kettige Kohlenwasserstoffe unterschiedlicher Molgewichte und Siedepunkte, die nicht vollständig gespalten werden und in dampfförmiger Form mit dem Synthesegas weiter nach oben in die Re-Kondensationszone (12) strömen, wo deutlich niedrigere Temperaturen herrschen. Dort treffen die Kohlenwasserstoffe auf kältere Partikel des Schüttgutwanderbetts wodurch diese auf den Partikeloberflächen zumindest teilweise kondensieren und erneut mit dem Schüttgutwanderbett in die heißere Reduktionszone transportiert, und dort erneut zumindest teilweise in Synthesegas gespalten werden. So entsteht eine Art stationäre Anreicherungszone von Kohlenwasserstoffen im Schachtreaktor (1), die zu einer signifikanten 'Erhöhung der mittleren Verweilzeit der Kohlenwasserstoffe und damit zu einem höheren Spaltgrad dieser Kohlenwasserstoffe hin zum Synthesegas führt .  The in the oxidation zone (7) metered, unburned organic liquids flow together with the hot gases upwards and are split in the reduction zone (11) under reducing conditions for the most part thermally in synthesis gas. In addition, arise. Synthesis gas also longer-chain hydrocarbons of different molecular weights and boiling points, which are not completely split and continue to flow in vapor form with the synthesis gas up into the re-condensation zone (12) where significantly lower temperatures prevail. There, the hydrocarbons meet colder particles of the bulk material moving bed, causing them to condense at least partially on the particle surfaces and transported again with the bulk material moving bed into the hotter reduction zone, where they are again at least partially split into synthesis gas. The result is a kind of stationary enrichment zone of hydrocarbons in the shaft reactor (1), which leads to a significant 'increase in the average residence time of the hydrocarbons and thus to a higher degree of cleavage of these hydrocarbons to the synthesis gas.
Das Synthesegas (13) wird am oberen Ende des Schachtreaktors bei (14) abgezogen, wobei die Temperatur des Synthesegases durch Eindosierung von sauerstoffhaltigem Gas bei (15) und/oder bei (16) durch Partialoxidation beispielsweise auf 600 bis 700 Grad Celsius erhöht werden kann, um letzte län- gerkettige Kohlenwasserstoffe thermisch zu Synthesegas zu spalten. Dabei wird die thermische Spaltung unter anderem durch die Präsenz von Wasserdampf chemisch begünstigt wird. The synthesis gas (13) is withdrawn at the top of the shaft reactor at (14), wherein the temperature of the synthesis gas can be increased by dosing of oxygen-containing gas at (15) and / or (16) by partial oxidation, for example, to 600 to 700 degrees Celsius to thermally synthesize last long-chain hydrocarbons to synthesis gas columns. The thermal cleavage is chemically favored among other things by the presence of water vapor.
Das Synthesegas enthält neben den gasförmigen Bestandteilen noch Flugstaub, der in diesem Beispiel im Wesentlichen aus feinem Calciumoxid besteht. Dieser Flugstaub wird beispielsweise durch Filtration (17) bei Temperaturen oberhalb von 300 Grad Celsius aus dem Synthesegas abgetrennt und zur weiteren Entsorgung und/oder Verwendung ausgeschleust (18). Die hohe Temperatur vermeidet, dass Kondensat die Filterporen verstopfen kann. Das entstaubte Synthesegas kann je nach Verwendungszweck in einem weiteren Schritt über eine Gaskühlung (19) auf unterhalb von beispielsweise 100 Grad Celsius abgekühlt und von Kondensaten befreit werden. In der Regel können dabei drei unterschiedliche Kondensatphasen anfallen. Je nach den im Schachtreaktor eingesetzten Mengen an Wasserdampf und/oder Wasser fällt eine Wasserphase (20) an. Diese Wasser¬ phase kann zumindest teilweise beispielsweise bei (21) in die Oxidationszone, und/oder bei (22) in die Kühlzone, und/oder bei (23) in Abmischung mit den organischen Flüssigkeiten (5) in die Oxidationszone in den Schachtreaktor zurückgeführt werden. Weiterhin kann eine Schwerölphase (24) entstehen. Diese wird vorzugsweise zumindest teilweise bei (25) in die Oxidationszone (7) und/oder bei (26) in die Reduktions zone (11) zurück geführt und dabei der Heizwert zur Bildung von weiterem Synthesegas genutzt. Als dritte Kondensatphase kann bei der Gaskühlung Leichtöl (27) entstehen. Dieses Leichtöl kann analog zum . Schweröl ebenfalls zumindest teilweise bei (25) in die Oxidationszone (7) und/oder bei (26) in die Reduktionszone (11) zurückgeführt und dabei der Heizwert zur Bildung von weiterem Synthesegas genutzt werden. Das abgekühlte Synthesegas (28) kann thermisch genutzt werden und fossile Primärenergieträger ersetzen und/oder über Gasmo- tore und/oder Gasturbinen verströmt werden. Ebenso ist eine Nutzung zur Heißdampferzeugung und/oder als chemischer Rohstoff möglich. Teilweise kann das abgekühlte Synthesegas auch alternativ zum sauerstoffhaltigen Gas als Kühlgas bei (29) in der Kühlzone (10) des Schachtreaktors eingesetzt werden. Weiterhin kann das Synthesegas auch als Brennstoff bei (30) in der Oxidationszone eingesetzt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht auch darin, CC>2-haltige Gase, zum Beispiel In addition to the gaseous constituents, the synthesis gas also contains fly ash, which in this example consists essentially of fine calcium oxide. This fly ash is separated from the synthesis gas, for example by filtration (17) at temperatures above 300 degrees Celsius and discharged for further disposal and / or use (18). The high temperature avoids that condensate can clog the filter pores. Depending on the intended use, the dedusted synthesis gas can be cooled in a further step by means of gas cooling (19) to below, for example, 100 degrees Celsius and freed from condensates. As a rule, three different condensation phases can occur. Depending on the amounts of water vapor and / or water used in the shaft reactor, a water phase (20) is obtained. This water ¬ phase can be recycled into admixture with the organic liquid (5) in the oxidation zone in the shaft reactor, at least partially, for example at (21) in the oxidation zone, and / or (22) in the cooling zone, and / or (23) become. Furthermore, a heavy oil phase (24) can arise. This is preferably at least partially at (25) back into the oxidation zone (7) and / or at (26) in the reduction zone (11) and thereby uses the calorific value to form further synthesis gas. As the third condensate phase, light oil (27) can be formed during gas cooling. This light oil can be analogous to. Heavy oil also at least partially at (25) in the oxidation zone (7) and / or in (26) returned to the reduction zone (11) and thereby the calorific value are used to form further synthesis gas. The cooled synthesis gas (28) can be used thermally and replace fossil primary energy sources and / or be emitted via gas engines and / or gas turbines. Likewise, a use for hot steam generation and / or as a chemical raw material is possible. Partly, the cooled synthesis gas can also be used as an alternative to the oxygen-containing gas as the cooling gas at (29) in the cooling zone (10) of the shaft reactor. Furthermore, the syngas can also be used as fuel at (30) in the oxidation zone. Another possibility is to use CC> 2-containing gases, for example
Rauchgas oder Abgas aus Kalzinierprozessen bei (31) als Kühlgas, beispielsweise auch zusätzlich zu sauerstoffhaltigem Gas (9) einzusetzen. Alternativ kann hier auch Synthesegas (29) eingesetzt werden. Flue gas or exhaust gas from calcination processes at (31) as a cooling gas, for example, in addition to oxygen-containing gas (9) use. Alternatively, synthesis gas (29) can also be used here.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dem Schüttgutwanderbett weitere Kohlenstoffträger , zum Beispiel Kohlen, Kokse, Biomassen, Klärschlämme und/oder Kunststoffabfalle bei  Furthermore, it may be advantageous for the bulk material moving bed further carbon support, for example, coals, cokes, biomass, sewage sludge and / or plastic waste at
(34) zuzusetzen.  (34) add.
Das über das Entleerungssystem (4) aus dem Schachtreaktor (1) austretende Schüttgutwanderbett (35) enthält grobstückiges Schüttgut und Feinanteile, die im Wesentlichen aus Asche, mechanischem Abrieb und eventuell zugesetztem Feinkalk bestehen. In den Feinanteilen sind auch die wesentlichen Schadstoffe chemisch oder physikalisch gebunden. Das Schüttgutwanderbett kann beispielsweise mittels Siebung (36) in zumindest eine Feinfraktion (37) und eine Grobfraktion (38) aufgetrennt werden. Die Feinfraktion (37) kann zur weiteren Entsorgung und/oder Verwendung ausgeschleust werden.  The bulk material moving bed (35) emerging from the shaft reactor (1) via the emptying system (4) contains coarse-grained bulk material and fine particles which consist essentially of ash, mechanical abrasion and possibly added fine lime. In the fines also the main pollutants are chemically or physically bound. The bulk material moving bed can, for example, be separated by means of screening (36) into at least one fine fraction (37) and one coarse fraction (38). The fine fraction (37) can be discharged for further disposal and / or use.
Die Grobfraktion (38) kann zumindest teilweise bei (39) als Schüttgutwanderbett in den Prozess zurückgeführt werden. Der Gegenstromvergaser ist zum Anfahren des Prozesses mit einem Brennersystem (40) ausgerüstet. Dieses Brennersystem kann bei (41) mit fossilen festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen und bei (42) mit sauerstoffhaltigem Gas betrieben werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Brennersysteme als kombinierte Lanzensysteme auszugestalten, über die eine Vielzahl unterschiedlicher Medien in den Schachtreaktor (1) eindosiert werden können. Dabei ist es auch möglich, Kombilanzen, zu verwenden, die eine Mehrstoffdosierung, beispielsweise von Kondensatphasen, Fossilen Brennstoffen, sauerstoffhaltigen Gasen, Wasser, Wasserdampf und/oder im erfindungsgemäßen Verfahren erzeugtes Synthesegas erlauben. Dadurch können beispielsweise die Lanzensysteme (6), (21) und (40) in einem Mehrstofflanzensystem kombiniert werden. . The coarse fraction (38) can be recycled at least partially to (39) as a bulk moving bed into the process. The countercurrent carburettor is equipped with a burner system (40) to start the process. This burner system may be operated at (41) with fossil solid, liquid or gaseous fuels and at (42) with oxygen-containing gas. In principle, it is also possible to design the burner systems as combined lance systems, via which a large number of different media can be metered into the shaft reactor (1). In this case, it is also possible to use combined lances which permit a multicomponent metering, for example of condensate phases, fossil fuels, oxygen-containing gases, water, steam and / or synthesis gas produced in the process according to the invention. As a result, for example, the lance systems (6), (21) and (40) can be combined in a multi-substance system. ,

Claims

Ansprüche claims
Verfahren zur thermischen Spaltung von organischen Process for the thermal decomposition of organic
Abfallstoffen, die einen Schmelzpunkt von weniger als 250 Grad Celsius aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Abfallstoffe in flüssiger und/oder  Waste materials having a melting point of less than 250 degrees Celsius, characterized in that the organic waste in liquid and / or
dampfförmiger Form in den aufsteigenden Gasstrom im  vaporous form in the rising gas stream in the
Gegenstrom zu einem als aufgeheiztes Schüttgutwanderbett ausgebildeten Energiepuffer dosiert werden, die  Countercurrent are metered to form an energy buffer formed as a heated bulk moving bed, the
organischen Abfallstoffe während der Durchströmung des Energiepuffers unter reduktiven Bedingungen thermisch zu Synthesegas gespalten werden und dabei die  organic waste materials are thermally split to synthesis gas during the flow through the energy buffer under reductive conditions and thereby the
Eigentemperatur des Energiepuffers einen Gradienten aufweist, der in Strömungsrichtung des gebildeten  Own temperature of the energy buffer has a gradient in the flow direction of the formed
Synthesegases abnimmt.  Synthesis gas decreases.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Abfallstoffe an wenigstens einer Stelle des Schüttgutwanderbettes mit einer Temperatur von wenigstens 400°C eindosiert werden. A method according to claim 1, characterized in that the organic waste materials are metered at at least one point of the bulk material moving bed at a temperature of at least 400 ° C.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgutwanderbett durch teilweise Oxidation von oxidierbaren Stoffen aufgeheizt wird, wobei das dafür notwendige sauerstoffhaltige Gas in A method according to claim 1 or 2, characterized in that the bulk material moving bed is heated by partial oxidation of oxidizable substances, wherein the oxygen-containing gas required for this purpose
unterstöchiometrischer Menge in den Energiepuffer substoichiometric amount in the energy buffer
eindosiert wird. is metered.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut aus characterized in that the bulk material
metallischen und/oder mineralischen Materialien besteht, deren Korngrößenverteilung zwischen 5 und 300 mm und bevorzugt zwischen 10 und 150 mm liegt. metallic and / or mineral materials whose particle size distribution between 5 and 300 mm and preferably between 10 and 150 mm.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut zumindest teilweise aus alkalischen 5. The method according to claim 4, characterized in that the bulk material at least partially made of alkaline
Stoffen, bevorzugt aus Carbonaten und/oder Oxiden der Alkali- und/oder Erdalkalimetalle besteht.  Substances, preferably from carbonates and / or oxides of the alkali and / or alkaline earth metals.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden- Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgutwanderbett durch seine eigene Schwerkraft von oben nach unten durch einen vertikalen Reaktionsraum geleitet, und das  characterized in that the bulk material moving bed passed by its own gravity from top to bottom through a vertical reaction space, and the
gebildete Synthesegas am oberen Ende des Reaktionsraums abgezogen wird.  formed synthesis gas is withdrawn at the upper end of the reaction space.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgutwanderbett beim Eintritt in den Reaktionsraum eine Eigentemperatur von weniger als 200 °C aufweist, wodurch sich im oberen  characterized in that the bulk material moving bed when entering the reaction chamber has a natural temperature of less than 200 ° C, thereby resulting in the upper
Bereich eine Re-Kondensationszone ausbildet in der nicht vollständig zu Synthesegas umgesetzten organischen  Area forms a re-condensation zone in the not completely converted to synthesis gas organic
Abfallstoffe zumindest teilweise auf der Oberfläche des Schüttgutwanderbetts kondensiert werden.  Waste materials are at least partially condensed on the surface of the bulk material moving bed.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass Kühlgas am unteren Ende des Reaktionsraums eindosiert wird und sich dabei eine  characterized in that cooling gas is metered at the lower end of the reaction space and thereby a
Kühlzone ausbildet, wodurch das Schüttgutwanderbett vor Austritt aus dem Reaktionsraum auf eine Eigentemperatur von weniger als 300 °C abgekühlt wird.  Cooling zone forms, whereby the bulk material moving bed is cooled before leaving the reaction chamber to an own temperature of less than 300 ° C.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlgas sauerstoffhaltiges Gas und/oder C02~haltiges Gas oder alternativ im Verfahren erzeugtes und 9. The method according to claim 8, characterized in that as the cooling gas oxygen-containing gas and / or C02 ~ containing gas or alternatively produced in the process and
abgekühltes Synthesegas eingesetzt wird.  cooled synthesis gas is used.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das sauerstoffhaltige Gas oberhalb und/oder am unteren Ende der Kühlzone eindosiert wird, wobei in beiden Fällen durch die characterized in that the oxygen-containing gas is metered above and / or at the lower end of the cooling zone, in both cases by the
unterstöchiometrische Partialoxidation oberhalb der  sub-stoichiometric partial oxidation above the
Kühlzone eine Oxidationszone und darüber aufgrund des in der Oxidationszone verbrauchten Sauerstoffs eine  Cooling zone an oxidation zone and above due to the consumed in the oxidation zone oxygen
Reduktionszone ausgebildet wird.  Reduction zone is formed.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch 11. The method according to any one of claims 2 to 10, characterized
gekennzeichnet, dass die organischen Abfallstoffe in die Oxidationszone und/oder in die Reduktionszone eindosiert werden .  in that the organic wastes are metered into the oxidation zone and / or into the reduction zone.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 12. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Abfallstoffe vor Eintritt in den Reaktionsraum in Form einer Emulsion mit wasserhaltigen Flüssigkeiten und/oder zusammen mit gasförmigen Stoffen als Treibmittel, vorzugsweise  characterized in that the organic waste before entering the reaction space in the form of an emulsion with aqueous liquids and / or together with gaseous substances as blowing agent, preferably
zusammen mit Wasserdampf und/oder Luft und/oder C02- haltigen Gasen, eingebracht werden. together with water vapor and / or air and / or C0 2 - containing gases are introduced.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 13. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass organische Abfallstoffe mit höheren Schmelzpunkten als 250 Grad Celsius vor Eintritt in den Reaktionsraum mit anderen organischen  characterized in that organic waste with higher melting points than 250 degrees Celsius before entering the reaction space with other organic
Abfallstoffen mit einem Schmelzpunkt von weniger als 250 Grad Celsius vermischt werden, wodurch Gemische von organischen Abfallstoffen mit einem Schmelzpunkt von weniger als 250 Grad Celsius gebildet, und anschließend in den Reaktionsraum eingebracht werden.  Waste with a melting point of less than 250 degrees Celsius, whereby mixtures of organic waste with a melting point of less than 250 degrees Celsius are formed, and then introduced into the reaction space.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 14. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass dem Schüttgutwanderbett vor dem Eintritt in den Reaktionsraum weitere  characterized in that the bulk material bed before entering the reaction space more
kohlenstoffhaltige Materialien in fester Form, und/oder alkalische Stoffe in feinkörniger Form mit einer Korngröße von weniger als 5 mm zugemischt werden. carbonaceous materials in solid form, and / or alkaline substances in fine-grained form with a Grain size of less than 5 mm are added.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 15. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut nach dem  characterized in that the bulk material after the
Verlassen der Kühlzone mittels physikalischer  Leaving the cooling zone by means of physical
Trennmethoden in mindestens eine Grobfraktion und in eine Feinfraktion getrennt wird.  Separation methods in at least one coarse fraction and a fine fraction is separated.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Grobfraktion zumindest teilweise wieder als 16. The method according to claim 14, characterized in that the coarse fraction at least partially as again
Bestandteil des Schüttgutwanderbetts in den Reaktor zurückgeschleust wird.  Part of the bulk material moving bed is fed back into the reactor.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 17. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das am oberen Ende des  characterized in that at the upper end of
Reaktionsraums abgezogene Synthesegas in Gegenwart von Wasserdampf bei einer Gastemperatur von mehr als 450 °C über eine Verweilzeit von mindestens 3 Sekunden  Reaction gas extracted synthesis gas in the presence of steam at a gas temperature of more than 450 ° C over a residence time of at least 3 seconds
nachbehandelt wird.  is treated.
18. erfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 18. learn according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das am oberen Ende des c Reaktionsraums abgezogene Synthesegas bei einer  characterized in that the withdrawn at the upper end of the reaction space c synthesis gas at a
Gastemperatur von mehr als 300 °C mittels physikalischer Trennmethoden von Flugstaub befreit wird.  Gas temperature of more than 300 ° C is freed by means of physical separation methods of flue dust.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Flugstaub befreite Synthesegas mittels Gaskühler auf weniger als 100 °C abgekühlt wird und die dabei anfallenden organischen und/oder wässrigen Kondensate zumindest teilweise in Abmischung mit den organischen Abfallstoffen und/oder separat in die Oxidationszone und/oder in die Reduktionszone des Reaktionsraums 19. The method according to claim 18, characterized in that the liberated from flue gas synthesis gas is cooled by gas cooler to less than 100 ° C and accumulating organic and / or aqueous condensates at least partially in admixture with the organic waste and / or separately in the Oxidation zone and / or in the reduction zone of the reaction space
zurückgeführt werden. to be led back.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 20. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Wasser oder Wasserdampf in die Kühlzone oder in die Oxidationszone des Reaktionsraums eindosiert werden.  characterized in that in addition water or steam are metered into the cooling zone or in the oxidation zone of the reaction space.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 21. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidationszone  characterized in that the oxidation zone
zusätzlich mittels Brennersystem beheizt werden kann, wobei dafür fossile Brennstoffe in staubförmiger, flüssiger und/oder gasförmiger Form zusammen mit  can be additionally heated by means of burner system, with fossil fuels in dusty, liquid and / or gaseous form together with
sauerstoffhaltigem Gas eingesetzt werden und das  oxygen-containing gas are used and the
Brennersystem zumindest für den Anfahrvorgang zur  Burner system at least for the starting process for
Vorheizung des Schüttgutwanderbetts betrieben wird.  Preheating of the bulk material moving bed is operated.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 22. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass als organische Abfallstoffe kohlenstoffhaltige Rückstände und/oder Siedefraktionen aus Destillations- und/oder Raffinationsprozessen aus der chemischen und/oder petrochemischen Industrie eingesetzt werden.  characterized in that carbon-containing residues and / or boiling fractions from distillation and / or refining processes from the chemical and / or petrochemical industry are used as organic waste.
23. erfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 23. experience according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass als organische Abfallstoffe kohlenstoffhaltige Neben- und/oder Koppelprodukte aus chemischen Umwandlungsprozessen und/oder organische  characterized in that as organic waste carbonaceous by-products and / or by-products from chemical conversion processes and / or organic
Rückstände aus der chemischen und/oder thermischen  Residues from the chemical and / or thermal
Verwertung von Biomassen eingesetzt werden.  Recycling of biomass can be used.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 24. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass als organische Abfallstoffe kohlenstoffhaltige Rückstände und/oder unbrauchbare  characterized in that as organic waste carbonaceous residues and / or unusable
Trennphasen aus physikalischen und/oder chemischen  Separation phases of physical and / or chemical
Trennprozessen, z.B. aus Extraktions- und/oder  Separation processes, e.g. from extraction and / or
Eluationsverfahren eingesetzt werden.  Eluationsverfahren be used.
PCT/EP2014/003431 2014-01-16 2014-12-18 Method for thermally cleaving organic waste substances WO2015106790A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014000471.6A DE102014000471A1 (en) 2014-01-16 2014-01-16 Process for the thermal decomposition of organic waste
DE102014000471.6 2014-01-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015106790A1 true WO2015106790A1 (en) 2015-07-23

Family

ID=52423676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/003431 WO2015106790A1 (en) 2014-01-16 2014-12-18 Method for thermally cleaving organic waste substances

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102014000471A1 (en)
WO (1) WO2015106790A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106433784A (en) * 2016-07-08 2017-02-22 王万利 Oxidation layer changing coal gas production method
US11225609B2 (en) 2019-11-01 2022-01-18 Exxonmobil Research And Engineering Company Co-processing of waste plastic with biomass

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114479949B (en) * 2022-02-18 2023-03-03 河南科技大学 Two-stage waste plastic thermal cracking device and thermal cracking system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2657124A (en) * 1948-12-30 1953-10-27 Texas Co Generation of heating gas from solid fuels
US3998606A (en) * 1973-04-23 1976-12-21 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method and apparatus for manufacturing reducing gas
WO2002048292A1 (en) * 2000-12-11 2002-06-20 Hyun Yong Kim Method of gasifying carbonaceous material and appratus therefor
US20060112639A1 (en) * 2003-11-29 2006-06-01 Nick Peter A Process for pyrolytic heat recovery enhanced with gasification of organic material
WO2012039750A2 (en) * 2010-09-20 2012-03-29 James Charles Juranitch Chemical heat augmentation of a plasma process
DE102011014345A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 Ecoloop Gmbh Process for the energy-efficient and environmentally friendly production of light oil and / or fuels from raw bitumen from oil shale and / or oil sands

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2647021A1 (en) * 1976-10-18 1978-04-20 Sueddeutsche Kalkstickstoff Lime burning kiln fired with old tyres - has separate thermal decomposition chamber supplying combustible gas to kiln
DE4244130C2 (en) * 1992-12-24 1999-10-28 Sueddeutsche Kalkstickstoff Burners for various fuels for burning limestone in a shaft furnace and method for operating the burner
DE102007062414B4 (en) 2007-12-20 2009-12-24 Ecoloop Gmbh Autothermic process for the continuous gasification of carbon-rich substances
DE102011014349A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 Ecoloop Gmbh Moving bed reactor
DE102011121508A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Ecoloop Gmbh Countercurrent gasification with synthesis gas as working medium

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2657124A (en) * 1948-12-30 1953-10-27 Texas Co Generation of heating gas from solid fuels
US3998606A (en) * 1973-04-23 1976-12-21 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method and apparatus for manufacturing reducing gas
WO2002048292A1 (en) * 2000-12-11 2002-06-20 Hyun Yong Kim Method of gasifying carbonaceous material and appratus therefor
US20060112639A1 (en) * 2003-11-29 2006-06-01 Nick Peter A Process for pyrolytic heat recovery enhanced with gasification of organic material
WO2012039750A2 (en) * 2010-09-20 2012-03-29 James Charles Juranitch Chemical heat augmentation of a plasma process
DE102011014345A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 Ecoloop Gmbh Process for the energy-efficient and environmentally friendly production of light oil and / or fuels from raw bitumen from oil shale and / or oil sands

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106433784A (en) * 2016-07-08 2017-02-22 王万利 Oxidation layer changing coal gas production method
US11225609B2 (en) 2019-11-01 2022-01-18 Exxonmobil Research And Engineering Company Co-processing of waste plastic with biomass

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014000471A1 (en) 2015-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007062413B3 (en) Process and apparatus for reprocessing CO2-containing exhaust gases
DE102007062414B4 (en) Autothermic process for the continuous gasification of carbon-rich substances
DE4446803C2 (en) Process and device for thermal and material recycling of residual and waste materials
EP2380951A2 (en) Device and method for generating useful energy from bioenergy fuels and other organic materials
WO2014166838A1 (en) Plant for producing cement clinker with gasification reactor for difficult fuels
DE4435349C1 (en) Destruction of pollutants and gasifying of waste in a fluidised bed
WO2015106790A1 (en) Method for thermally cleaving organic waste substances
DE19735153C2 (en) Process and device for gasifying waste materials
WO2005106330A1 (en) Reactor for thermal waste treatment with injection means
DE19609721C2 (en) Process for the energetic utilization of residual and waste materials as well as low calorific fuels in a steam power plant
DE4109063C2 (en) Process for the simultaneous recycling of lumpy and flowable combustible waste materials and residues
EP2791287B1 (en) Autothermal process for the continuous gasification of carbon-rich substances in a vertical process chamber
DE19536383C2 (en) Method and device for the gasification of low calorific value fuels
DE4226015C1 (en) Process for the disposal of solid and liquid waste in the gasification process in fixed bed pressure gasification
EP2148135B1 (en) Method and device for thermal processing of waste material
US4092128A (en) Desulfurized gas production from vertical kiln pyrolysis
EP3580312B1 (en) Preparation of synthesegas from carbonated substances by means of a combined cocurrent-contercurrent process
WO2014012651A1 (en) Counterflow/direct flow gasification of carbon-rich substances
WO1997046639A1 (en) Gas generation process
DE3327203A1 (en) Process for gasification of refuse and equipment for carrying out the process
EP3293159B1 (en) Method for firing of lime or cement with synthesis gas
DE202022000489U1 (en) Device for the production of synthesis gas from biogenic residues and waste materials
DE2134755C2 (en) Fluidized bed device for carrying out an endothermic reaction between a granular solid and a reaction gas at elevated temperatures
DE102007010776B4 (en) Process for the preparation of a heavy metal enriched, low-carbon concentrate from carbon-rich, heavy metal-containing residues, in particular petroleum processing
DE102009007879A1 (en) Method for generating gas from chlorine-containing combustible and waste material in combustion or synthetic gas producing system, involves washing filtered gas, and cooling gas to temperature of less than specific degrees

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14830798

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14830798

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1