WO2021011979A1 - Thermochemical processing method and processing installation designed therefor - Google Patents

Thermochemical processing method and processing installation designed therefor Download PDF

Info

Publication number
WO2021011979A1
WO2021011979A1 PCT/AT2020/060274 AT2020060274W WO2021011979A1 WO 2021011979 A1 WO2021011979 A1 WO 2021011979A1 AT 2020060274 W AT2020060274 W AT 2020060274W WO 2021011979 A1 WO2021011979 A1 WO 2021011979A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pyrolysis reactor
pyrolysis
gasification material
reactor
treated
Prior art date
Application number
PCT/AT2020/060274
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Hackl
Peter ILLECKER
Original Assignee
Next Generation Elements 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 Next Generation Elements Gmbh filed Critical Next Generation Elements Gmbh
Publication of WO2021011979A1 publication Critical patent/WO2021011979A1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B7/00—Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven
    • C10B7/10—Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven with conveyor-screws
    • 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
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C10J3/30—Fuel charging devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B31/00—Charging devices
    • C10B31/02—Charging devices for charging vertically
    • C10B31/04—Charging devices for charging vertically coke ovens with horizontal chambers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • 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
    • C10J2200/00—Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15—Details of feeding means
    • C10J2200/154—Pushing devices, e.g. pistons
    • 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
    • C10J2200/00—Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15—Details of feeding means
    • C10J2200/158—Screws
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics

Definitions

  • the invention relates to a method for thermo-chemi see treatment of gasification material and a treatment system designed for this purpose.
  • DE 10 2008 028 241 A1 describes a device for thermo-chemi see Elmwand development of biomass in a fuel gas.
  • the device consists of a screw reactor and another reactor.
  • the biomass is dried and pyrolysed with the exclusion of air, the pyrolysis coke produced in the process, the pyrolysis gas and water vapor being fed together to the further reactor, which is filled with the formation of a pyrolysis coke bed.
  • the biomass is fed to the screw reactor from above due to gravity by means of a filling device.
  • partial oxidation takes place by adding less than the stoichiometric amount of a gasification agent, in particular air.
  • the long-chain tar molecules are at least partially split up.
  • the residues are withdrawn from the lower reactor by means of a withdrawal device.
  • a large number of interior extensions extending at least partially in the direction of gravity are provided.
  • the resulting fuel gas is fed to a gas filter and a gas cooler via its own outlet openings.
  • the cleaned fuel gas flowing out of the outlet of the gas cooler is then fed to a gas engine, for example.
  • the electrical energy generated in the gas engine can be fed into the supply network, and the heat generated can also be used to heat the aforementioned screw reactor.
  • the object of the present invention was to provide a method and a treatment system by means of which and / or by means of which a user is able to safely and blockage-free delivery of Verga solution material into the interior of the pyrolysis reactor of the treatment system.
  • the inventive method is used to achieve a safe and simple supply of the gasification material to be treated in the interior or the treatment space of the pyrolysis Re actuator for its thermo-chemical treatment.
  • the method is intended for the thermo-chemical treatment of gasification material, in particular biomass, household waste, commercial waste, plastics, plastic composites, in which the following steps are carried out in a treatment plant:
  • the gasification material to be treated is fed to the pyrolysis reactor in its loading area by means of at least one first forced conveying device of the feed unit.
  • the provision of at least one first forced conveying device always ensures a safe transport movement of the gasification material to be treated from the supply unit.
  • the gasification material is conveyed from the feed unit directly and inevitably into the treatment interior of the pyrolysis reactor. This prevents clumps or blockages in the area of the filling opening, as is usually the case with a vertical feed caused by gravity Case was. Due to the forced physical movement of the gasification material, depending on the choice of the forced conveying device, it is predominantly or completely prevented from being in contact with or sticking to the area of the feed unit up to the filling opening.
  • the first forced conveying device is designed as a screw conveyor, extruder or on the basis of a cylinder-piston arrangement.
  • Another advantageous procedure is characterized in that, seen in the radial section through the pyrolysis reactor and starting from a vertically oriented first axial plane and a bottom-side zero point in the first axial plane, the gasification material to be treated in an angular range on both sides with respect to the first axial plane of up to 180 °, preferably up to 140 °, is conveyed into the pyrolysis reactor.
  • the arrangement of the filling opening can be selected starting from a bottom-side arrangement on the pyrolysis reactor up to a conveyor device located above the longitudinal axis of the reactor housing.
  • a variant of the method is also advantageous in which the gasification material to be treated is fed to the pyrolysis reactor in a second axial plane having a horizontal orientation.
  • a lateral feed at the level of the axis of rotation of the conveyor or the longitudinal axis of the pyrolysis reactor can thus be achieved.
  • Another approach is characterized when the gasification material to be treated has a horizontal orientation below the pyrolysis reactor is fed to the second axial plane. This allows the gasification material to be fed into the interior of the pyrolysis reactor close to the ground. Furthermore, an excessive falling movement of the supplied gasification material in the pyrolysis reactor can also be prevented.
  • the gasification material to be treated is reduced to a piece size between 0.1 cm and 10 cm before being fed into the pyrolysis reactor.
  • the piece size of the treated Verga sungsmaterials always safe further transport of the same is achieved by the Zwangs servor direction.
  • the treatment process can also be carried out more effectively and efficiently according to the size of the piece.
  • Another advantageous procedure is characterized in that the gasification material to be treated is dried to a humidity value before being fed into the pyrolysis reactor, which comes from a humidity value range, the lower limit of which is 3% by weight, in particular 5% by weight. , and its upper limit is 20% by weight, in particular 10% by weight.
  • a humidity value range the lower limit of which is 3% by weight, in particular 5% by weight.
  • its upper limit is 20% by weight, in particular 10% by weight.
  • the moisture value can be reduced to such an extent that better and more trouble-free operation can be achieved in the subsequent pyrolysis reactor.
  • the energy requirement of the downstream pyrolysis reactor can also be reduced and a more uniform pyrolysis result can be achieved.
  • a variant of the method is also advantageous in which the gasification material to be treated is supplied with thermal energy in the supply unit.
  • a pre-treatment of the gasification material to be treated can already be achieved during the conveying movement of the same through the supply unit. Depending on the level of the selected temperature or the thermal energy introduced, this can even lead to the gasification material melting.
  • Another approach is characterized when the gasification material to be treated is compressed or compacted in the feed unit and before it is fed into the pyrolysis reactor.
  • a kind of sealing seal between the interior of the pyrolysis reactor and the feed unit can be achieved, at least in the area of the filling opening.
  • a procedure is advantageous in which a gas-tight seal to a reactor interior is formed from the compressed or compacted gasification material located in the feed unit, in particular in its first forced conveying device, at least in the area of the filling opening. This means that additional seals or sealing devices in the area of the feed unit can be dispensed with.
  • Another advantageous procedure is characterized in that the gasification material to be treated is continuously supplied from the supply unit.
  • the treatment duration and the associated residence time of the gasification material within the pyrolysis reactor can thus be made even safer and more efficient.
  • the continuous supply of the gasification material to be treated can avoid intermittent operation of the treatment plant.
  • a variant of the method is also advantageous in which the pyrolysis coke is removed from the pyrolysis reactor by means of a second forced conveying device.
  • a second forced conveying device As a result of the forced removal of the pyrolysis coke from the pyrolysis reactor, an even more even and safer treatment of the gasification material is achieved.
  • blockages and / or the creation of pyrolysis coke in the area of the discharge opening towards the discharge unit can also be avoided.
  • the second forced conveyor device is designed as a screw conveyor, extruder or based on a cylinder-piston arrangement.
  • Another advantageous procedure is characterized in that, viewed in the radial section through the pyrolysis reactor, the pyrolysis coke is removed from the pyrolysis reactor on the bottom side by the second forced conveying device. In this way, unnecessary mixing and additional dust formation during transport can be prevented in the discharge area of the pyrolysis reactor.
  • a variant of the method is also advantageous in which the pyrolysis gas formed in the pyrolysis reactor is collected in a collecting container immediately after it has been discharged from the pyrolysis reactor and before it is passed on and dust-like fractions are deposited in the collecting container in the pyrolysis gas. In this way, at least a large part of the suspended matter still contained in the pyrolysis gas can be separated off before a further use process, such as a combustion process, for example. Furthermore, the cleaning effort of the gas line to the downstream system parts can also be reduced.
  • the object of the invention is, however, in particular also achieved independently by a treatment system for the thermo-chemical treatment of gasification material, in particular biomass, household waste, commercial waste, plastics, plastic composites.
  • the treatment facility includes
  • a pyrolysis reactor with a reactor housing and at least one conveyor device located inside the reactor housing,
  • a feed unit with at least one filling opening opening into the pyrolysis reactor for feeding the gasification material into the pyrolysis reactor
  • a discharge unit with at least one discharge opening opening out of the pyrolysis reactor for discharging the treated gasification material after its treatment in the pyrolysis reactor
  • the feed unit is arranged or formed in a feed area of the pyrolysis reactor and the discharge unit, viewed in the conveying direction of the conveyor device, spaced from the feed unit in a discharge area of the pyrolysis reactor, wherein
  • the feed unit comprises at least one first forced conveying device, by means of which at least one first forced conveying device the gasification material to be treated can be conveyed to the pyrolysis reactor in its charging area.
  • the provision of the at least one first forced conveying device always ensures a safe transport movement of the gasification material to be treated by means of the feed unit.
  • the gasification material is conveyed from the supply unit directly and inevitably into the treatment interior of the pyrolysis reactor. changes. This prevents clumping or clogging in the area of the filling opening, as was mostly the case with a vertical feed caused by gravity. Due to the forced physical movement of the gasification material, depending on the choice of the forced conveying device, a concern or sticking of the same in the area of the feed unit up to the filling opening is largely or completely prevented.
  • Fig. 1 is a system diagram of a treatment system with plant components indicated in simplified form
  • Fig. 2 shows the pyrolysis reactor of the treatment plant in its charging area, in
  • Fig. 3 the pyrolysis reactor of the treatment plant in its discharge area, in stim view, partially cut.
  • FIG. 1 a possible system scheme of a treatment system 1 is shown in a simplified and highly stylized way, which at least one pyrolysis reactor 2, possibly a Coke gasifier 3 and at least one combustion device 4 comprises.
  • FIGS. 2 and 3 different views of the pyrolysis reactor 2 and the components additionally provided thereon are shown and described. The following description refers to all subsequent figures.
  • the treatment system 1 is basically intended to treat gasification material 5 in a thermochemical treatment process or a thermochemical treatment process.
  • the gasification material 5 can have the most varied of origins and / or have a wide variety of compositions. This can be biomass, household waste, commercial waste or the like. What is known as biomass is understood here to mean in particular organic waste products such as sewage sludge, slaughterhouse waste, animal meal, excrement or the like. Plastics and / or plastic composites can also be thermally treated in the treatment system 1 and pyrolysis gas and pyrolysis coke can be formed therefrom.
  • the gasification material 5 to be treated can be stored in a storage container 6, shown in a simplified manner, and made available for the pyrolysis process. Gasification materials 5 of approximately the same type are preferably fed to the pyrolysis reactor 2, although a mixture of the aforementioned materials can also be fed to the pyrolysis reactor 2.
  • the gasification material 5 to be treated is fed to the Py rolysis reactor 2 by gravity by means of a lock and a chute.
  • thermo-chemical conversion of the gasification material 5 takes place in this, which is used as a pyrolysis reactor Process can be designated.
  • a thermal decomposition of the Vergasungsma material 5 in pyrolysis coke and pyrolysis gas each with a wide variety of components.
  • the pyrolysis coke is mainly a solid fraction, which can also be referred to as carbonate.
  • the pyrolysis reactor 2 can, for example, be designed as a screw reactor in which the thermal decomposition of the gasification material 5 takes place at a temperature in a temperature range between 400 ° C, in particular 450 ° C, and 600 ° C, in particular 550 ° C .
  • This process takes place under reduced oxygen conditions with a residence time of between 20 and 30 minutes, and there may be a low oxygen concentration of less than 5% in the pyrolysis reactor 2.
  • the pyrolysis gas produced is mostly an oil / gas mixture, possibly with dust-like fractions.
  • the pyrolysis reactor 2 comprises a mostly hollow-cylindrical reactor housing 7 with a rotatably mounted and mostly or preferably helical conveyor device 8 therein.
  • the reactor housing 7 defines a longitudinal axis 9, which mostly or preferably has a horizontal orientation.
  • the conveying device 8 is preferably mounted centrally aligned with respect to the longitudinal axis 9 and is driven by a drive means, not shown in detail, e.g. a drive motor.
  • At least one filling opening 11 is provided in the reactor housing 7 thereof, which opens into the interior of the pyrolysis reactor 2 for feeding the gasification material 5.
  • a feed unit 12 is provided for feeding the gasification material 5 into the pyrolysis reactor 2.
  • the feed unit 12 comprises at least one first forced conveying device 13, by means of which the gasification material 5 to be treated is conveyed to the pyrolysis reactor 2 in its charging area 10 and conveyed into a reactor interior 14.
  • the first forced conveying device 13 is or will be designed as a screw conveyor, extruder or based on a cylinder-piston arrangement (piston conveyor) or the like. If, for example, a plastic material is used as the gasification material 5, this can, for example, be softened or viscoplastically melted in the extruder.
  • the forced conveying device 13 preferably ends in the area of the filling opening 11, which is usually directly in a wall of the reactor housing 7 is arranged or formed. In this way, a positive and positive conveying movement of the gasification material 5 from the forced conveying device 13 into the reactor interior 14 is achieved.
  • the conveyed amount into the reactor interior 14 can be determined and kept constant by the selected revolutions per unit of time. In the case of a piston conveyor, the conveyed amount that is conveyed into the reactor interior 14 can be determined and adjusted by the number of strokes per unit of time. In addition, however, the filling opening 11 is prevented from being clogged and / or blocked by the inevitable transport movement of the forced conveying device 13.
  • the feed unit 12 in particular its forced conveying device 13, viewed in a view of the longitudinal axis 9 of the pyrolysis reactor 2, is not aligned in a parallel direction with respect to the longitudinal axis 9, but rather forms an angle with the longitudinal axis 9.
  • the angle can be an acute angle, a normal angle or a right angle, or else an obtuse angle.
  • the arrangement takes place in the cross section of the pyrolysis reactor 2 seen with respect to the longitudinal axis 9 either in the radial direction or in the tangential direction.
  • Fig. 2 is seen in the radial section through the pyrolysis reactor 2 and starting from a vertically oriented first axial plane 15 and a bottom-side zero point 16 in the first axial plane 15, the gasification material to be treated delnde 5 conveyed into the pyrolysis reactor 2 in a preferred angle range 17 on both sides with respect to the first axial plane 15 of up to 140 °.
  • a preferred angle range 17 on both sides with respect to the first axial plane 15 of up to 140 °.
  • an angular range of up to 180 ° would also be conceivable, which in the present exemplary embodiment would correspond to a vertical feed direction into the reactor interior 14.
  • the forced conveying device 13 of the feed unit 12 is arranged to run in a second axial plane 18 having a horizontal orientation.
  • the gasification material 5 to be treated can thus be fed to the pyrolysis reactor 2 in the second axial plane 18 which is horizontally oriented. Additionally or independently of this, however, the gasification material 5 to be treated could also be fed to the pyrolysis reactor 2 below the second axial plane 18, which has a horizontal orientation. This is indicated in dashed lines in FIG.
  • the different possible arrangements with respect to the longitudinal axis 9 or the second axial plane 18 located therein can be seen from a synopsis of FIGS. 1 and 2.
  • the arrangement of the feed unit 12 closest to the floor is indicated in the left part of FIG.
  • the feed unit 12 and the discharge unit 23, which will be described in greater detail later, can be arranged on the reactor housing 7 of the pyrolysis reactor 2 as required and freely according to the available spaces. Viewed in the conveying direction, the arrangement can only be on the right-hand side, only on the left-hand side, or else on the right-hand side and left-hand side.
  • the feed unit 12 could be arranged on the right-hand side and the discharge unit 23 on the left-hand side or else opposite to it.
  • a piece size larger than 10 cm would also be possible and conceivable.
  • the comminuting device 19 is indicated schematically.
  • the gasification material 5 to be treated is pre-dried by means of a drying device 20 before being fed into the pyrolysis reactor 2, and thus the moisture content is lowered or reduced.
  • the gasification material 5 can be dried to a moisture value that comes from a moisture value range, the lower limit of which is 3% by weight, in particular 5% by weight, and the upper limit of which is 20% by weight, in particular 10% by weight. %, is.
  • the gasification material 5 to be treated could also be supplied in the supply unit 12 with thermal energy. This can be done by means of a heating device 21, for example.
  • the system components described above, namely the comminution device 19, the drying device 20 and the heating device 21 can be provided, but need not. It would also be possible to provide only a single one or a single one of them.
  • the feed unit 12 as a forced conveying device 13 it is possible to compress or compact the gasification material 5 to be treated in the feed unit 12, in particular in its first forced conveying device 13, and before it is fed into the pyrolysis reactor 2 .
  • a gas-tight seal to the reactor interior 14 can thus be created at least in the area of the filling opening 11 and possibly also in the forced conveying device 13, through the compressed or compacted gasification material 5 located there.
  • the compressed or compacted gasification material 5 forms a kind of stubble or plug, which closes the reactor interior 14 against the external environment in the area of the filling opening 11 almost or completely gas-tight.
  • the gasification material 5 to be treated can thus preferably be fed continuously from the feed unit 12 to the pyrolysis reactor 2.
  • the pyrolysis of the gasification material 5 takes place in the reactor interior 14.
  • the gasification material 5 is thereby thermally decomposed into pyrolysis coke and pyrolysis gas.
  • the gasification material 5 and the pyrolysis coke subsequently formed therefrom are conveyed by the conveying device 8, viewed in the axial direction, from the charging area 10 to a discharge area 22.
  • the gasification material 5 is converted to pyro lysis coke and the pyrolysis gas.
  • the charging area 10 is located at a first end or a first end area of the pyrolysis reactor 2, namely its reactor housing 7. Spaced therefrom in the axial direction and downstream of the charging area 10 as viewed in the conveying direction, the discharge area 22 from the pyrolysis reactor 2 is arranged. This discharge area 22 is located at a second end or a second end area of the pyrolysis reactor 2.
  • a discharge unit 23 can be provided in the discharge area 22 of the pyrolysis reactor 2, as is simplified in FIG of Fig. 3 is shown.
  • at least one discharge opening 24 is provided in the reactor housing 7, which opens out from the reactor interior 14 and is in flow connection with the discharge unit 23.
  • the discharge unit 23 comprises a second forced conveying device 25 by means of which the pyrolysis coke can be discharged or conveyed away from the pyrolysis reactor 2.
  • the second forced conveyor device 25 can also be designed as a screw conveyor, extruder, or based on a cylinder-piston arrangement (piston conveyor) or the like.
  • the second forced conveying device 25 is seen in the radial section through the pyrolysis reactor 2, net or provided at the bottom of the pyrolysis reactor 2.
  • the pyrolysis coke can be discharged or conveyed away from the pyrolysis reactor 2 on the bottom side by means of the second Zwangsför device 25.
  • the transfer can be promoted or inevitably caused by the conveyor device 8 located in the interior of the reactor 14. This is particularly the case when the conveying device 8 is designed as a screw conveyor.
  • the feed unit 12 and the discharge unit 23 do not necessarily have to be arranged on the same side of the reactor housing 7, but they can also be arranged offset from one another. This when viewed in the direction of the longitudinal axis 9.
  • the supply unit 12 could be provided in the left area and the discharge unit 23 in the right area or vice versa.
  • the pyrolysis gas which is also produced during the pyrolysis is mostly or preferably derived from the pyrolysis reactor 2 in the upper region thereof.
  • a collecting container 26 can be provided in order to separate any suspended matter still contained in the pyrolysis gas or dust-like fractions contained therein before the transfer. The suspended matter or dust-like fractions from the pyrolysis gas can be separated in this.
  • the pyrolysis gas pre-cleaned in this way can then be fed to the combustion device 4, for example, and burned therein.
  • the discharge unit 23 can comprise both the second forced conveying device 25 for the pyrolysis coke and the collecting container 26 for the pyrolysis gas.
  • connection lines, conveying lines or conveying devices between the system components have not been shown or described in more detail. These can be freely selected and arranged, as is well known from the prior art.
  • the exemplary embodiments show possible design variants, whereby it should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically shown design variants dersel ben, but rather various combinations of the individual design variants are possible with each other and this possible variation based on the teaching on technical action The present invention is within the ability of those skilled in this technical field.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and a processing installation (1) for the thermochemical processing of gasification material (5) in a pyrolysis reactor (2), in which the gasification material (5) to be processed is conveyed by means of a first forced conveying device (13) to the pyrolysis reactor (2) into the charging region (10) thereof. The gasification material (5) is thermally decomposed in the pyrolysis reactor (2) into pyrolysis coke and pyrolysis gas, wherein the gasification material (5) is conveyed by means of a conveying device (8 from a charging region (10) to a discharge region (22) ). Finally, the pyrolysis coke and the pyrolysis gas are discharged or diverted from the pyrolysis reactor (2) by means of a discharge unit (23).

Description

THERMO-CHEMISCHES BEHANDLUNGSVERFAHREN SOWIE DAZU AUSGEBIL THERMO-CHEMICAL TREATMENT PROCESS AND TRAINED IN IT
DETE BEHANDLUNGSANLAGE DETE TREATMENT PLANT
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermo-chemi sehen Behandlung von Vergasungsma terial sowie eine dazu ausgebildete Behandlungsanlage. The invention relates to a method for thermo-chemi see treatment of gasification material and a treatment system designed for this purpose.
Die DE 10 2008 028 241 Al beschreibt eine Vorrichtung zur thermo-chemi sehen Elmwand lung von Biomasse in ein Brenngas. Die Vorrichtung besteht dabei aus einem Schneckenreak tor und einem weiteren Reaktor. Im Schneckenreaktor wird die Biomasse unter Luftaus schluss getrocknet und pyrolysiert, wobei der dabei entstehende Pyrolysekoks, das Pyrolyse gas und Wasserdampf gemeinsam dem weiteren Reaktor zugeleitet werden und dieser unter Ausbildung einer Pyrolysekoksschüttung gefüllt wird. Die Biomasse wird dem Schneckenre aktor von oben schwerkraftbedingt mittels einer Füllvorrichtung zugeführt. Im weiteren Reak tor findet eine partielle Oxidation durch unterstöchiometrische Zugabe eines Vergasungsmit tels, insbesondere Luft, statt. Dabei findet zumindest teilweise eine Aufspaltung der langketti- gen Teermoleküle statt. Die Reststoffe werden mittels einer Abzugseinrichtung aus dem wei teren Reaktor unten abgezogen. Um ein Verstopfen von Einlassöffnungen für das Verga sungsmittel und/oder Auslassöffnungen für das Brenngas im Bereich der Reaktorwandung zu verhindern, sind eine Vielzahl von sich in Schwerkraftrichtung zumindest partiell erstre ckende Innenraumerweiterungen vorgesehen. Das entstandene Brenngas wird über die eige nen Auslassöffnungen einem Gasfilter und einem Gaskühler zugeleitet. Das aus dem Ausgang des Gaskühlers strömende, gereinigte Brenngas wird dann, beispielsweise einem Gasmotor zugeführt. Die im Gasmotor entstehende elektrische Energie kann ins Versorgungsnetz einge speist werden, wobei die ebenfalls entstehende Wärme auch der Beheizung des vorgenannten Schneckenreaktors dienen kann. DE 10 2008 028 241 A1 describes a device for thermo-chemi see Elmwand development of biomass in a fuel gas. The device consists of a screw reactor and another reactor. In the screw reactor, the biomass is dried and pyrolysed with the exclusion of air, the pyrolysis coke produced in the process, the pyrolysis gas and water vapor being fed together to the further reactor, which is filled with the formation of a pyrolysis coke bed. The biomass is fed to the screw reactor from above due to gravity by means of a filling device. In the further reactor, partial oxidation takes place by adding less than the stoichiometric amount of a gasification agent, in particular air. In the process, the long-chain tar molecules are at least partially split up. The residues are withdrawn from the lower reactor by means of a withdrawal device. In order to prevent clogging of inlet openings for the gasification agent and / or outlet openings for the fuel gas in the area of the reactor wall, a large number of interior extensions extending at least partially in the direction of gravity are provided. The resulting fuel gas is fed to a gas filter and a gas cooler via its own outlet openings. The cleaned fuel gas flowing out of the outlet of the gas cooler is then fed to a gas engine, for example. The electrical energy generated in the gas engine can be fed into the supply network, and the heat generated can also be used to heat the aforementioned screw reactor.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren sowie eine Behandlungsanlage zur Verfügung zu stellen, mittels dem und/oder mittels der ein Benutzer in der Lage ist, Verga sungsmaterial sicher und verstopfungsfrei in den Innenraum des Pyrolyse-Reaktors der Be handlungsanlage zuzuführen. The object of the present invention was to provide a method and a treatment system by means of which and / or by means of which a user is able to safely and blockage-free delivery of Verga solution material into the interior of the pyrolysis reactor of the treatment system.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie eine Behandlungsanlage gemäß den Ansprü chen gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren dient dazu, eine sichere und einfache Zuführung des zu be handelnden Vergasungsmaterials in das Innere bzw. den Behandlungsraum des Pyrolyse-Re aktors zu dessen thermo-chemischen Behandlung zu erzielen. This object is achieved by a method and a treatment system according to the claims. The inventive method is used to achieve a safe and simple supply of the gasification material to be treated in the interior or the treatment space of the pyrolysis Re actuator for its thermo-chemical treatment.
Das Verfahren ist zur thermo-chemischen Behandlung von Vergasungsmaterial, insbesondere Biomasse, Hausmüll, Gewerbemüll, Kunststoffe, Kunststoffverbunde vorgesehen, bei dem folgende Schritte in einer Behandlungsanlage durchgeführt werden: The method is intended for the thermo-chemical treatment of gasification material, in particular biomass, household waste, commercial waste, plastics, plastic composites, in which the following steps are carried out in a treatment plant:
Bereitstellen zumindest eines Pyrolyse-Reaktors mit einem Reaktorgehäuse und zumindest einer innerhalb des Reaktorgehäuses befindlichen Fördervorrichtung, Providing at least one pyrolysis reactor with a reactor housing and at least one conveying device located within the reactor housing,
Bereitstellen einer Zufuhreinheit mit zumindest einer in den Pyrolyse-Reaktor ein mündenden Einfüllöffnung zum Zuführen des Vergasungsmaterials in den Pyrolyse-Reaktor, Providing a feed unit with at least one filling opening opening into the pyrolysis reactor for feeding the gasification material into the pyrolysis reactor,
Bereitstellen einer Abfuhreinheit mit zumindest einer aus dem Pyrolyse-Reaktor ausmündenden Abfuhröffnung zum Abführen des behandelten Vergasungsmaterials nach des sen Behandlung im Pyrolyse-Reaktor, Providing a discharge unit with at least one discharge opening opening out of the pyrolysis reactor for discharging the treated gasification material after its treatment in the pyrolysis reactor,
Bereitstellen des zu behandelnden Vergasungsmaterials, Provision of the gasification material to be treated,
Zuführen des bereitgestellten und zu behandelnden Vergasungsmaterials in den Pyrolyse-Reaktor mittels der Zufuhreinheit, Feeding the gasification material provided and to be treated into the pyrolysis reactor by means of the feed unit,
Pyrolysieren des Vergasungsmaterials im Pyrolyse-Reaktor und dabei thermische Zersetzung des Vergasungsmaterials in Pyrolysekoks und Pyrolysegas, wobei das zu behan delnden Vergasungsmaterial von einem Beschickungsbereich zu einem Abfuhrbereich mittels der Fördervorrichtung gefördert wird, Pyrolysis of the gasification material in the pyrolysis reactor and thereby thermal decomposition of the gasification material into pyrolysis coke and pyrolysis gas, the gasification material to be treated being conveyed from a charging area to a discharge area by means of the conveying device,
Abführen des Pyrolysekokses und Ableiten des Pyrolysegases aus dem Pyrolyse- Reaktor mittels der Abfuhreinheit, wobei weiters vorgesehen ist Removal of the pyrolysis coke and removal of the pyrolysis gas from the pyrolysis reactor by means of the removal unit, further provision being made
dass das zu behandelnde Vergasungsmaterial mittels zumindest einer ersten Zwangsfördervorrichtung der Zufuhreinheit dem Pyrolyse-Reaktor in dessen Beschickungsbe reich zugefördert wird. that the gasification material to be treated is fed to the pyrolysis reactor in its loading area by means of at least one first forced conveying device of the feed unit.
Vorteilhaft ist bei den hier gewählten Verfahrensschritten, dass durch das Vorsehen der zu mindest einen ersten Zwangsfördervorrichtung stets eine sichere Transportbewegung des zu behandelnden Vergasungsmaterials von der Zufuhreinheit sichergestellt wird. Durch die da mit verbundene zwangsläufige Förderbewegung wird so das Vergasungsmaterial von der Zu fuhreinheit direkt und zwangsläufig in den Behandlungsinnenraum des Pyrolyse-Reaktors hinein gefördert. Damit werden Verklumpungen oder Verstopfungen im Bereich der Einfüll öffnung verhindert, wie dies bei einer vertikalen, schwerkraftbedingten Zufuhr zumeist der Fall war. Durch die körperliche Zwangsbewegung des Vergasungsmaterials wird so je nach Wahl der Zwangsfördervorrichtung ein Anliegen oder Anhaften desselben im Bereich der Zu fuhreinheit bis hin zur Einfüllöffnung zu einem überwiegenden Anteil oder aber auch voll ständig verhindert. In the method steps selected here, it is advantageous that the provision of at least one first forced conveying device always ensures a safe transport movement of the gasification material to be treated from the supply unit. As a result of the inevitable conveying movement associated therewith, the gasification material is conveyed from the feed unit directly and inevitably into the treatment interior of the pyrolysis reactor. This prevents clumps or blockages in the area of the filling opening, as is usually the case with a vertical feed caused by gravity Case was. Due to the forced physical movement of the gasification material, depending on the choice of the forced conveying device, it is predominantly or completely prevented from being in contact with or sticking to the area of the feed unit up to the filling opening.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem die erste Zwangsfördervorrichtung als Schne ckenförderer, Extruder oder auf Basis einer Zylinder-Kolben- Anordnung ausgebildet ist. Da mit kann bei entsprechender Wahl der Zwangsfördervorrichtung in Verbindung mit dem das Förderelement umgebenden Fördergehäuse und der dabei gewählten Toleranzen stets ein si cherer Weitertransport des Vergasungsmaterials erzielt werden. Furthermore, a procedure is advantageous in which the first forced conveying device is designed as a screw conveyor, extruder or on the basis of a cylinder-piston arrangement. With an appropriate choice of the forced conveying device in connection with the conveying housing surrounding the conveying element and the selected tolerances, a safe further transport of the gasification material can always be achieved.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass im Radialschnitt durch den Pyrolyse-Reaktor gesehen und ausgehend von einer vertikal ausgerichteten ersten Axialebene sowie einem bodenseitigen Nullpunkt in der ersten Axialebene das zu behan delnde Vergasungsmaterial in einem beidseitigen Winkelbereich bezüglich der ersten Axial ebene von bis zu 180°, bevorzugt bis zu 140°, in den Pyrolyse-Reaktor hinein gefördert wird. Damit kann je nach Art und Werkstoff des zu behandelnden Vergasungsmaterials die Anord nung der Einfüllöffnung ausgehend von einer bodenseitigen Anordnung am Pyrolyse-Reaktor bis hin zu einer oberhalb der Längsachse der im Reaktorgehäuse befindlichen Fördervorrich tung gewählt werden. Bei einer eher bodenseitigen Anordnung der Zufuhreinheit und der Ein füllöffnung kann so ein unmittelbarer Übergang zwischen dem zugeführten Vergasungsmate rial und dem bereits im Pyrolysereaktor befindlichen und zu behandelnden Vergasungsmate rial erzielt werden. Bei einer davon beabstandeten, oberhalb der bodenseitigen Anordnung be findlichen Einfüllöffnung kann so eine Art Rieseleffekt ausgehend von der Einfüllöffnung hin zu dem zumeist bereits bodenseitig befindlichen und zu behandelnden Vergasungsmaterial er zielt werden. Another advantageous procedure is characterized in that, seen in the radial section through the pyrolysis reactor and starting from a vertically oriented first axial plane and a bottom-side zero point in the first axial plane, the gasification material to be treated in an angular range on both sides with respect to the first axial plane of up to 180 °, preferably up to 140 °, is conveyed into the pyrolysis reactor. Thus, depending on the type and material of the gasification material to be treated, the arrangement of the filling opening can be selected starting from a bottom-side arrangement on the pyrolysis reactor up to a conveyor device located above the longitudinal axis of the reactor housing. With a rather bottom-side arrangement of the supply unit and the filling opening, a direct transition between the supplied gasification material and the gasification material already in the pyrolysis reactor to be treated can be achieved. With a spaced apart, above the bottom-side arrangement be sensitive filling opening, a kind of trickle effect starting from the filling opening towards the gasification material that is mostly already on the bottom side and to be treated can be achieved.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher das zu behandelnde Vergasungsma terial dem Pyrolyse-Reaktor in einer eine horizontale Ausrichtung aufweisenden zweiten Axi alebene zugeführt wird. Damit kann eine seitliche Zuführung in Höhe der Drehachse der För dervorrichtung bzw. der Längsachse des Pyrolyse-Reaktors erzielt werden. A variant of the method is also advantageous in which the gasification material to be treated is fed to the pyrolysis reactor in a second axial plane having a horizontal orientation. A lateral feed at the level of the axis of rotation of the conveyor or the longitudinal axis of the pyrolysis reactor can thus be achieved.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn das zu behandelnde Verga sungsmaterial dem Pyrolyse-Reaktor unterhalb einer eine horizontale Ausrichtung aufweisen- den zweiten Axialebene zugeführt wird. Damit kann eine bodennahe Zuführung des Verga sungsmaterials in das Innere des Pyrolyse-Reaktors erzielt werden. Weiters kann damit aber auch eine zu hohe Fallbewegung des zugeführten Vergasungsmaterials im Pyrolyse-Reaktor verhindert werden. Another approach is characterized when the gasification material to be treated has a horizontal orientation below the pyrolysis reactor is fed to the second axial plane. This allows the gasification material to be fed into the interior of the pyrolysis reactor close to the ground. Furthermore, an excessive falling movement of the supplied gasification material in the pyrolysis reactor can also be prevented.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem das zu behandelnde Vergasungsmaterial vor dem Zuführen in den Pyrolyse-Reaktor auf eine Stückgröße zwischen 0,1 cm und 10 cm zer kleinert wird. Durch die entsprechende Wahl der Stückgröße des zu behandelnden Verga sungsmaterials wird ein stets sicherer Weitertransport desselben durch die Zwangsfördervor richtung erzielt. Weiters kann damit aber auch der Behandlungsvorgang entsprechend der Stückgröße wirkungsvoller und effizienter durchgeführt werden. Furthermore, a procedure is advantageous in which the gasification material to be treated is reduced to a piece size between 0.1 cm and 10 cm before being fed into the pyrolysis reactor. Through the appropriate choice of the piece size of the treated Verga sungsmaterials always safe further transport of the same is achieved by the Zwangsfördervor direction. Furthermore, the treatment process can also be carried out more effectively and efficiently according to the size of the piece.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass das zu behan delnde Vergasungsmaterial vor dem Zuführen in den Pyrolyse-Reaktor auf einen Feuchtig keitswert getrocknet wird, der aus einem Feuchtigkeits-Wertebereich stammt, dessen untere Grenze 3 Gew.%, insbesondere 5 Gew.%, und dessen obere Grenze 20 Gew.%, insbesondere 10 Gew.%, beträgt. Damit kann der Feuchtigkeitswert so weit gesenkt werden, um im nach folgenden Pyrolyse-Reaktor einen besseren und störungsfreieren Betrieb erzielen zu können. Weiters kann damit aber auch der Energiebedarf des nachfolgenden Pyrolyse-Reaktors ge senkt und ein gleichmäßigeres Pyrolyseergebnis erzielt werden. Another advantageous procedure is characterized in that the gasification material to be treated is dried to a humidity value before being fed into the pyrolysis reactor, which comes from a humidity value range, the lower limit of which is 3% by weight, in particular 5% by weight. , and its upper limit is 20% by weight, in particular 10% by weight. In this way, the moisture value can be reduced to such an extent that better and more trouble-free operation can be achieved in the subsequent pyrolysis reactor. Furthermore, the energy requirement of the downstream pyrolysis reactor can also be reduced and a more uniform pyrolysis result can be achieved.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher dem zu behandelnden Vergasungs material in der Zufuhreinheit Wärmeenergie zugeführt wird. Damit kann bereits eine Vortem perierung des zu behandelnden Vergasungsmaterials während der Förderbewegung desselben durch die Zufuhreinheit hindurch erzielt werden. Je nach Höhe der gewählten Temperatur o- der der eingebrachten Wärmeenergie kann dies bis hin zu einem Aufschmelzen des Verga sungsmaterials führen. A variant of the method is also advantageous in which the gasification material to be treated is supplied with thermal energy in the supply unit. In this way, a pre-treatment of the gasification material to be treated can already be achieved during the conveying movement of the same through the supply unit. Depending on the level of the selected temperature or the thermal energy introduced, this can even lead to the gasification material melting.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn das zu behandelnde Verga sungsmaterial in der Zufuhreinheit und noch vor dem Zuführen in den Pyrolyse-Reaktor ver dichtet oder kompaktiert wird. Durch das Kompaktieren und Verdichten des Vergasungsmate rials noch innerhalb der Zufuhreinheit kann so je nach Kompaktierungsgrad von dem noch in der Zufuhreinheit befindlichen Vergasungsmaterial eine Art Dichtverschluss zwischen dem Innenraum des Pyrolysereaktors und der Zufuhreinheit zumindest im Bereich der Einfüllöff nung erzielt werden. Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem von dem in der Zufuhreinheit, insbesondere in deren ersten Zwangsfördervorrichtung, befindliche und verdichtete oder kompaktierte Verga sungsmaterial zumindest im Bereich der Einfüllöffnung ein gasdichter Abschluss zu einem Reaktor-Innenraum ausgebildet wird. Damit kann auf zusätzliche Abdichtungen bzw. Abdich tvorrichtungen im Bereich der Zufuhreinheit verzichtet werden. Durch diesen Verfahrens schritt kann so der Betrieb der Behandlungsanlagen, insbesondere des Pyrolyse-Reaktors, ver einfacht und der anlagentechnische Aufwand verringert werden. Another approach is characterized when the gasification material to be treated is compressed or compacted in the feed unit and before it is fed into the pyrolysis reactor. By compacting and compressing the gasification material within the feed unit, depending on the degree of compaction of the gasification material still in the feed unit, a kind of sealing seal between the interior of the pyrolysis reactor and the feed unit can be achieved, at least in the area of the filling opening. Furthermore, a procedure is advantageous in which a gas-tight seal to a reactor interior is formed from the compressed or compacted gasification material located in the feed unit, in particular in its first forced conveying device, at least in the area of the filling opening. This means that additional seals or sealing devices in the area of the feed unit can be dispensed with. Through this process step, the operation of the treatment plants, in particular the pyrolysis reactor, can be simplified and the complexity of the plant can be reduced.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass das zu behan delnde Vergasungsmaterial von der Zufuhreinheit kontinuierlich zugeführt wird. Damit kann die Behandlungsdauer und die damit verbundene Verweildauer des Vergasungsmaterials in nerhalb des Pyrolysereaktors noch sicherer und effizienter gestaltet werden. Darüber hinaus kann so aber auch durch die kontinuierliche Zufuhr des zu behandelnden Vergasungsmaterials ein intermittierender Betrieb der Behandlungsanlage vermieden werden. Another advantageous procedure is characterized in that the gasification material to be treated is continuously supplied from the supply unit. The treatment duration and the associated residence time of the gasification material within the pyrolysis reactor can thus be made even safer and more efficient. In addition, the continuous supply of the gasification material to be treated can avoid intermittent operation of the treatment plant.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher der Pyrolysekoks mittels einer zwei ten Zwangsfördervorrichtung aus dem Pyrolyse-Reaktor abgeführt wird. Durch die zwangs weise Abförderung des Pyrolysekokses aus dem Pyrolyse-Reaktor wird so eine noch gleich mäßigere und sicherere Behandlung des Vergasungsmaterials erzielt. Darüber hinaus können so aber auch Verstopfungen und/oder ein Anlegen des Pyrolysekokses im Bereich der Ab fuhröffnung hin zur Abfuhreinheit vermieden werden. A variant of the method is also advantageous in which the pyrolysis coke is removed from the pyrolysis reactor by means of a second forced conveying device. As a result of the forced removal of the pyrolysis coke from the pyrolysis reactor, an even more even and safer treatment of the gasification material is achieved. In addition, blockages and / or the creation of pyrolysis coke in the area of the discharge opening towards the discharge unit can also be avoided.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn die zweite Zwangsfördervor richtung als Schneckenförderer, Extruder oder auf Basis einer Zylinder-Kolben- Anordnung ausgebildet ist. Damit kann bei entsprechender Wahl der Zwangsfördervorrichtung in Verbin dung mit dem das Förderelement umgebenden Fördergehäuse und der dabei gewählten Tole ranzen stets ein sicherer Abtransport des Pyrolysekokses erzielt werden. Another approach is characterized when the second forced conveyor device is designed as a screw conveyor, extruder or based on a cylinder-piston arrangement. With an appropriate choice of the forced conveying device in connection with the conveying housing surrounding the conveying element and the selected tolerances, a safe removal of the pyrolysis coke can always be achieved.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass im Radialschnitt durch den Pyrolyse-Reaktor gesehen der Pyrolysekoks bodenseitig von der zweiten Zwangs fördervorrichtung aus dem Pyrolyse-Reaktor abgeführt wird. Damit kann im Abfuhrbereich des Pyrolyse-Reaktors eine unnötige Durchmischung und zusätzliche Staubentwicklung beim Abtransport verhindert werden. Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher das im Pyrolyse-Reaktor gebildete Pyrolysegas unmittelbar nach dem Ableiten aus dem Pyrolyse-Reaktor und vor dem Weiter leiten in einem Sammelbehältnis gesammelt wird und dabei sich noch im Pyrolysegas befind liche staubförmige Anteile im Sammelbehältnis abgeschieden werden. Damit kann bereits vor einem weiteren Verwendungsvorgang, wie z.B. einem Verbrennungsvorgang, zumindest ein Großteil der noch im Pyrolysegas enthaltenen Schwebstoffe abgeschieden werden. Weiters kann damit aber auch der Reinigungsaufwand der Gasleitung hin zu nachfolgenden Anlagen teilen reduziert werden. Another advantageous procedure is characterized in that, viewed in the radial section through the pyrolysis reactor, the pyrolysis coke is removed from the pyrolysis reactor on the bottom side by the second forced conveying device. In this way, unnecessary mixing and additional dust formation during transport can be prevented in the discharge area of the pyrolysis reactor. A variant of the method is also advantageous in which the pyrolysis gas formed in the pyrolysis reactor is collected in a collecting container immediately after it has been discharged from the pyrolysis reactor and before it is passed on and dust-like fractions are deposited in the collecting container in the pyrolysis gas. In this way, at least a large part of the suspended matter still contained in the pyrolysis gas can be separated off before a further use process, such as a combustion process, for example. Furthermore, the cleaning effort of the gas line to the downstream system parts can also be reduced.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber insbesondere auch eigenständig von einer Behandlungs anlage zur thermo-chemi sehen Behandlung von Vergasungsmaterial, insbesondere Biomasse, Hausmüll, Gewerbemüll, Kunststoffe, Kunststoffverbunde, gelöst. Die Behandlungsanlage umfasst The object of the invention is, however, in particular also achieved independently by a treatment system for the thermo-chemical treatment of gasification material, in particular biomass, household waste, commercial waste, plastics, plastic composites. The treatment facility includes
einen Pyrolyse-Reaktor mit einem Reaktorgehäuse und zumindest einer innerhalb des Reaktorgehäuses befindlichen Fördervorrichtung, a pyrolysis reactor with a reactor housing and at least one conveyor device located inside the reactor housing,
eine Zufuhreinheit mit zumindest einer in den Pyrolyse-Reaktor einmündenden Einfüllöffnung zum Zuführen des Vergasungsmaterials in den Pyrolyse-Reaktor, a feed unit with at least one filling opening opening into the pyrolysis reactor for feeding the gasification material into the pyrolysis reactor,
eine Abfuhreinheit mit zumindest einer aus dem Pyrolyse-Reaktor ausmündenden Abfuhröffnung zum Abführen des behandelten Vergasungsmaterials nach dessen Behandlung im Pyrolyse-Reaktor, a discharge unit with at least one discharge opening opening out of the pyrolysis reactor for discharging the treated gasification material after its treatment in the pyrolysis reactor,
wobei die Zufuhreinheit in einem Beschickungsbereich des Pyrolyse-Reaktors und die Abfuhreinheit in Förderrichtung der Fördervorrichtung gesehen von der Zufuhreinheit beabstandet in einem Abfuhrbereich des Pyrolyse-Reaktors angeordnet oder ausgebildet ist, wobei wherein the feed unit is arranged or formed in a feed area of the pyrolysis reactor and the discharge unit, viewed in the conveying direction of the conveyor device, spaced from the feed unit in a discharge area of the pyrolysis reactor, wherein
die Zufuhreinheit zumindest eine erste Zwangsfördervorrichtung umfasst, mittels welcher zumindest einen ersten Zwangsfördervorrichtung das zu behandelnde Vergasungsma terial dem Pyrolyse-Reaktor in dessen Beschickungsbereich zuförderbar ist. the feed unit comprises at least one first forced conveying device, by means of which at least one first forced conveying device the gasification material to be treated can be conveyed to the pyrolysis reactor in its charging area.
Vorteilhaft ist bei dieser Behandlungsanlage, dass durch das Vorsehen der zumindest einen ersten Zwangsfördervorrichtung stets eine sichere Transportbewegung des zu behandelnden Vergasungsmaterials mittels der Zufuhreinheit sichergestellt wird. Durch die damit verbun dene zwangsläufige Förderbewegung wird so das Vergasungsmaterial von der Zufuhreinheit direkt und zwangsläufig in den Behandlungsinnenraum des Pyrolyse-Reaktors hinein geför- dert. Damit werden Verklumpungen oder ein Verstopfen im Bereich der Einfüllöffnung ver hindert, wie dies bei einer vertikalen, schwerkraftbedingten Zufuhr zumeist der Fall war. Durch die körperliche Zwangsbewegung des Vergasungsmaterials wird so je nach Wahl der Zwangsfördervorrichtung ein Anliegen oder Anhaften desselben im Bereich der Zufuhreinheit bis hin zur Einfüllöffnung zu einem überwiegenden Anteil oder aber auch vollständig verhin dert. It is advantageous in this treatment system that the provision of the at least one first forced conveying device always ensures a safe transport movement of the gasification material to be treated by means of the feed unit. As a result of the inevitable conveying movement connected with it, the gasification material is conveyed from the supply unit directly and inevitably into the treatment interior of the pyrolysis reactor. changes. This prevents clumping or clogging in the area of the filling opening, as was mostly the case with a vertical feed caused by gravity. Due to the forced physical movement of the gasification material, depending on the choice of the forced conveying device, a concern or sticking of the same in the area of the feed unit up to the filling opening is largely or completely prevented.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. For a better understanding of the invention, it is explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: They each show in a greatly simplified, schematic representation:
Fig. 1 ein Anlagenschema einer Behandlungsanlage mit vereinfacht angedeuteten Anla genkomponenten; Fig. 1 is a system diagram of a treatment system with plant components indicated in simplified form;
Fig. 2 den Pyrolyse-Reaktor der Behandlungsanlage in dessen Beschickungsbereich, in Fig. 2 shows the pyrolysis reactor of the treatment plant in its charging area, in
Stimansicht, teilweise geschnitten; Front view, partially cut;
Fig. 3 den Pyrolyse-Reaktor der Behandlungsanlage in dessen Abfuhrbereich, in Stim ansicht, teilweise geschnitten. Fig. 3 the pyrolysis reactor of the treatment plant in its discharge area, in stim view, partially cut.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. At the outset, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component designations, and the disclosures contained in the entire description can be transferred accordingly to the same parts with the same reference numerals or the same component names. The position details chosen in the description, e.g. above, below, side, etc., refer to the figure immediately described and shown and these position details are to be transferred to the new position in the event of a change in position.
Der Begriff„insbesondere“ wird nachfolgend so verstanden, dass es sich dabei um eine mög liche speziellere Ausbildung oder nähere Spezifizierung eines Gegenstands oder eines Verfah rensschritts handeln kann, aber nicht unbedingt eine zwingende, bevorzugte Ausführungsform desselben oder eine zwingende Vorgehensweise darstellen muss. The term “in particular” is understood below to mean that it can be a possible more specific design or more detailed specification of an object or a method step, but does not necessarily have to represent a mandatory, preferred embodiment of the same or a mandatory procedure.
In der Fig. 1 ist ein mögliches Anlagenschema einer Behandlungsanlage 1 vereinfacht und stark stilisiert gezeigt, welche zumindest einen Pyrolyse-Reaktor 2, gegebenenfalls einen Koksvergaser 3 und zumindest eine Brennvorrichtung 4 umfasst. In den nachfolgenden Fig. 2 und 3 sind unterschiedliche Ansichten des Pyrolyse-Reaktors 2 sowie dessen zusätzlich daran vorgesehenen Komponenten gezeigt und beschrieben. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf alle nachfolgenden Figuren. In Fig. 1, a possible system scheme of a treatment system 1 is shown in a simplified and highly stylized way, which at least one pyrolysis reactor 2, possibly a Coke gasifier 3 and at least one combustion device 4 comprises. In the following FIGS. 2 and 3, different views of the pyrolysis reactor 2 and the components additionally provided thereon are shown and described. The following description refers to all subsequent figures.
Die Behandlungsanlage 1 ist grundsätzlich dazu vorgesehen, in einem thermo-chemi sehen Behandlungsverfahren oder thermo-chemi sehen Behandlungsvorgang Vergasungsmaterial 5 zu behandeln. Das Vergasungsmaterial 5 kann unterschiedlichster Herkunft sein und/oder eine unterschiedlichste Zusammensetzung aufweisen. Dabei kann es sich um Biomasse, Hausmüll, Gewerbemüll oder dergleichen handeln. Als sogenannte Biomasse werden hier insbesondere organische Abfallprodukte, wie Klärschlamm, Schlachtabfälle, Tiermehl, Exkremente oder dergleichen verstanden. Es können auch Kunststoffe und/oder Kunststoffverbunde in der Be handlungsanlage 1 thermisch behandelt und daraus Pyrolysegas und Pyrolysekoks gebildet werden. Das zu behandelnde Vergasungsmaterial 5 kann in einem vereinfacht dargestellten Speicherbehälter 6 bevorratet und für den Pyrolysevorgang bereitgestellt werden. Bevorzugt werden in etwa sortengleiche Vergasungsmaterialien 5 dem Pyrolyse-Reaktor 2 zugeführt, wobei aber auch eine Mischung aus den zuvor genannten Werkstoffen dem Pyrolyse-Reaktor 2 zugeführt werden kann. The treatment system 1 is basically intended to treat gasification material 5 in a thermochemical treatment process or a thermochemical treatment process. The gasification material 5 can have the most varied of origins and / or have a wide variety of compositions. This can be biomass, household waste, commercial waste or the like. What is known as biomass is understood here to mean in particular organic waste products such as sewage sludge, slaughterhouse waste, animal meal, excrement or the like. Plastics and / or plastic composites can also be thermally treated in the treatment system 1 and pyrolysis gas and pyrolysis coke can be formed therefrom. The gasification material 5 to be treated can be stored in a storage container 6, shown in a simplified manner, and made available for the pyrolysis process. Gasification materials 5 of approximately the same type are preferably fed to the pyrolysis reactor 2, although a mixture of the aforementioned materials can also be fed to the pyrolysis reactor 2.
Je nach Art und Zusammensetzung des Vergasungsmaterials 5 wurde dieses bislang unter schiedlichst entsorgt oder weiterverarbeitet. Eine erste Möglichkeit stellt die thermische Ver wertung durch Verbrennung in Müllverbrennungsanlagen, einem Zementwerk oder ähnlichen Anlagen dar. Eine weitere Möglichkeit, insbesondere bei Klärschlamm, ist die landwirtschaft liche Ausbringung auf den Feldern. Dabei werden jedoch alle im Klärschlamm mit enthalte nen Schadstoffe, Mikroplastik und dergleichen auf den Feldern verteilt und kommen so auch ins Grundwasser. Schließlich kann auch eine Kompostierung oder Vererdung erfolgen. Depending on the type and composition of the gasification material 5, this has so far been disposed of in a wide variety of ways or further processed. A first possibility is thermal recovery through incineration in waste incineration plants, a cement works or similar plants. Another possibility, especially in the case of sewage sludge, is agricultural spreading in the fields. However, all pollutants, microplastics and the like contained in the sewage sludge are distributed in the fields and thus also get into the groundwater. Finally, composting or soil can also take place.
Aufgrund der unterschiedlichen zu behandelnden Vergasungsmaterialien 5, insbesondere de ren Konsistenz, kann das Zuführen desselben in den Pyrolyse-Reaktor 2 Probleme bereiten. Zumeist wird bislang das zu behandelnde Vergasungsmaterial 5 schwerkraftbedingt dem Py rolyse-Reaktor 2 mittels einer Schleuse und einem Fallschacht zugeführt. Because of the different gasification materials 5 to be treated, in particular their consistency, feeding them into the pyrolysis reactor 2 can cause problems. Most of the time, the gasification material 5 to be treated is fed to the Py rolysis reactor 2 by gravity by means of a lock and a chute.
Ist das Vergasungsmaterial 5 dem Pyrolyse-Reaktor 2 zugeführt worden, findet in diesem eine thermo-chemi sehe Umwandlung des Vergasungsmaterials 5 statt, welche als Pyrolisierungs- Vorgang bezeichnet werden kann. Hier findet eine thermische Zersetzung des Vergasungsma terials 5 in Pyrolysekoks und Pyrolysegas jeweils mit den unterschiedlichsten Bestandteilen statt. Der Pyrolysekoks stellt überwiegend eine Feststofffraktion dar, welche auch als Carbo- nisat bezeichnet werden kann. Der Pyrolyse-Reaktor 2 kann z.B. als Schneckenreaktor ausge bildet sein, in welchem die thermische Zersetzung des Vergasungsmaterials 5 bei einer Tem peratur in einem Temperaturbereich zwischen 400 °C, insbesondere 450 °C, und 600 °C, ins besondere 550 °C, erfolgt. Dieser Vorgang erfolgt bei Sauerstoff reduzierten Bedingungen bei einer Verweilzeit zwischen 20 und 30 min. Es kann eine geringe Sauerstoffkonzentration von kleiner 5% im Pyrolyse-Reaktor 2 vorliegen. Durch die Wahl der Höhe des Temperaturwerts kann so die nachfolgende Konsistenz des im Koksvergaser hergestellten Rückstandsprodukts mit dem zumindest einen darin enthaltenen Werkstoff festgelegt werden. If the gasification material 5 has been fed to the pyrolysis reactor 2, a thermo-chemical conversion of the gasification material 5 takes place in this, which is used as a pyrolysis reactor Process can be designated. Here there is a thermal decomposition of the Vergasungsma material 5 in pyrolysis coke and pyrolysis gas, each with a wide variety of components. The pyrolysis coke is mainly a solid fraction, which can also be referred to as carbonate. The pyrolysis reactor 2 can, for example, be designed as a screw reactor in which the thermal decomposition of the gasification material 5 takes place at a temperature in a temperature range between 400 ° C, in particular 450 ° C, and 600 ° C, in particular 550 ° C . This process takes place under reduced oxygen conditions with a residence time of between 20 and 30 minutes, and there may be a low oxygen concentration of less than 5% in the pyrolysis reactor 2. By choosing the level of the temperature value, the subsequent consistency of the residue product produced in the coke gasifier with the at least one material contained therein can be determined.
Bei dem entstehenden Pyrolysegas handelt es sich zumeist um ein Öl -/Gasgemisch ggf. mit staubförmigen Anteilen. The pyrolysis gas produced is mostly an oil / gas mixture, possibly with dust-like fractions.
Der Pyrolyse-Reaktor 2 umfasst ein zumeist hohlzylindrisch ausgebildetes Reaktorgehäuse 7 mit einer darin drehbar gelagerten und zumeist bzw. bevorzugt schneckenförmig ausgebilde ten Fördervorrichtung 8. Das Reaktorgehäuse 7 definiert eine Längsachse 9, welche zumeist oder bevorzugt eine horizontale Ausrichtung aufweist. Die Fördervorrichtung 8 ist bevorzugt zentrisch bezüglich der Längsachse 9 ausgerichtet gelagert und von einem nicht näher darge stellten Antriebsmittel, z.B. einem Antriebsmotor, angetrieben. The pyrolysis reactor 2 comprises a mostly hollow-cylindrical reactor housing 7 with a rotatably mounted and mostly or preferably helical conveyor device 8 therein. The reactor housing 7 defines a longitudinal axis 9, which mostly or preferably has a horizontal orientation. The conveying device 8 is preferably mounted centrally aligned with respect to the longitudinal axis 9 and is driven by a drive means, not shown in detail, e.g. a drive motor.
In einem Beschickungsbereich 10 des Pyrolyse-Reaktors 2 ist in dessen Reaktorgehäuse 7 zu mindest eine Einfüllöffnung 11 vorgesehen, welche in den Innenraum des Pyrolyse-Reaktors 2 zum Zuführen des Vergasungsmaterials 5 einmündet. In a charging area 10 of the pyrolysis reactor 2, at least one filling opening 11 is provided in the reactor housing 7 thereof, which opens into the interior of the pyrolysis reactor 2 for feeding the gasification material 5.
Zum Zuführen des Vergasungsmaterials 5 in den Pyrolyse-Reaktor 2 ist eine Zufuhreinheit 12 vorgesehen. Die Zufuhreinheit 12 umfasst zumindest eine erste Zwangsfördervorrichtung 13, mittels welcher das zu behandelnde Vergasungsmaterial 5 dem Pyrolyse-Reaktor 2 in dessen Beschickungsbereich 10 zugefördert und in einen Reaktor-Innenraum 14 hinein gefördert wird. Bevorzugt ist oder wird die erste Zwangsfördervorrichtung 13 als Schneckenförderer, Extruder oder auf Basis einer Zylinder-Kolben- Anordnung (Kolbenförderer) oder dergleichen ausgebildet. Wird z.B. ein Kunststoffmaterial als Vergasungsmaterial 5 verwendet, kann die ses im Extruder z.B. erweicht oder zähplastisch aufgeschmolzen werden. Die Zwangsförder vorrichtung 13 endet bevorzugt im Bereich der Einfüllöffnung 11, welche zumeist direkt in einer Wand des Reaktorgehäuses 7 angeordnet oder ausgebildet ist. Damit wird eine zwangs weise und formschlüssig bedingte Förderbewegung des Vergasungsmaterials 5 von der Zwangsfördervorrichtung 13 in den Reaktor-Innenraum 14 hinein erzielt. Ist die Zwangsför dervorrichtung 13 als Schneckenförderer oder Extruder ausgebildet, kann durch die gewählten Umdrehungen pro Zeiteinheit die in den Reaktor-Innenraum 14 hinein geförderte Förder menge festgelegt und konstant gehalten werden. Bei einem Kolbenförderer kann die Förder menge, die in den Reaktor-Innenraum 14 hinein gefördert wird, durch die Anzahl der Hübe pro Zeiteinheit festgelegt und eingestellt werden. Weiters wird aber auch ein Verlegen und/o- der Verstopfen der Einfüllöffnung 11 durch die zwangsläufige Transportbewegung der Zwangsfördervorrichtung 13 verhindert. A feed unit 12 is provided for feeding the gasification material 5 into the pyrolysis reactor 2. The feed unit 12 comprises at least one first forced conveying device 13, by means of which the gasification material 5 to be treated is conveyed to the pyrolysis reactor 2 in its charging area 10 and conveyed into a reactor interior 14. Preferably, the first forced conveying device 13 is or will be designed as a screw conveyor, extruder or based on a cylinder-piston arrangement (piston conveyor) or the like. If, for example, a plastic material is used as the gasification material 5, this can, for example, be softened or viscoplastically melted in the extruder. The forced conveying device 13 preferably ends in the area of the filling opening 11, which is usually directly in a wall of the reactor housing 7 is arranged or formed. In this way, a positive and positive conveying movement of the gasification material 5 from the forced conveying device 13 into the reactor interior 14 is achieved. If the Zwangsför dervorrichtung 13 is designed as a screw conveyor or extruder, the conveyed amount into the reactor interior 14 can be determined and kept constant by the selected revolutions per unit of time. In the case of a piston conveyor, the conveyed amount that is conveyed into the reactor interior 14 can be determined and adjusted by the number of strokes per unit of time. In addition, however, the filling opening 11 is prevented from being clogged and / or blocked by the inevitable transport movement of the forced conveying device 13.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Zufuhreinheit 12, insbesondere deren Zwangs fördervorrichtung 13, in einer Ansicht auf die Längsachse 9 des Pyrolyse-Reaktors 2 gesehen, nicht in paralleler Richtung bezüglich der Längsachse 9 verlaufend ausgerichtet, sondern schließt mit der Längsachse 9 einen Winkel ein. Der Winkel kann je nach Anordnung ein spit zer Winkel, ein Normalwinkel oder rechter Winkel, oder aber auch ein stumpfer Winkel sein. Die Anordnung erfolgt im Querschnitt des Pyrolyse-Reaktors 2 gesehen bezüglich der Längs achse 9 entweder in radialer Richtung oder in tangentialer Richtung dazu. In the present exemplary embodiment, the feed unit 12, in particular its forced conveying device 13, viewed in a view of the longitudinal axis 9 of the pyrolysis reactor 2, is not aligned in a parallel direction with respect to the longitudinal axis 9, but rather forms an angle with the longitudinal axis 9. Depending on the arrangement, the angle can be an acute angle, a normal angle or a right angle, or else an obtuse angle. The arrangement takes place in the cross section of the pyrolysis reactor 2 seen with respect to the longitudinal axis 9 either in the radial direction or in the tangential direction.
Wie besser aus der Fig. 2 zu ersehen ist, wird im Radialschnitt durch den Pyrolyse-Reaktor 2 gesehen und ausgehend von einer vertikal ausgerichteten ersten Axial ebene 15 sowie einem bodenseitig befindlichen Nullpunkt 16 in der ersten Axial ebene 15 liegend, das zu behan delnde Vergasungsmaterial 5 in einem beidseitigen bevorzugten Winkelbereich 17 bezüglich der ersten Axialebene 15 von bis zu 140° in den Pyrolyse-Reaktor 2 hinein gefördert. Es wäre aber auch ein Winkelbereich von bis zu 180° denkbar, wobei dies im vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel einer vertikalen Zufuhrrichtung in den Reaktor-Innenraum 14 entsprechen würde. As can be seen better from Fig. 2, is seen in the radial section through the pyrolysis reactor 2 and starting from a vertically oriented first axial plane 15 and a bottom-side zero point 16 in the first axial plane 15, the gasification material to be treated delnde 5 conveyed into the pyrolysis reactor 2 in a preferred angle range 17 on both sides with respect to the first axial plane 15 of up to 140 °. However, an angular range of up to 180 ° would also be conceivable, which in the present exemplary embodiment would correspond to a vertical feed direction into the reactor interior 14.
Auf der rechten Seite des Pyrolyse-Reaktors 2 ist gezeigt, dass die Zwangsfördervorrichtung 13 der Zufuhreinheit 12 in einer eine horizontale Ausrichtung aufweisenden zweiten Axial ebene 18 verlaufend angeordnet ist. Damit kann das zu behandelnde Vergasungsmaterial 5 dem Pyrolyse-Reaktor 2 in der eine horizontale Ausrichtung aufweisenden zweiten Axial ebene 18 zugeführt werden. Zusätzlich oder unabhängig davon könnte aber auch das zu behandelnde Vergasungsmaterial 5 dem Pyrolyse-Reaktor 2 unterhalb der eine horizontale Ausrichtung aufweisenden zweiten Axial ebene 18 zugeführt werden. Dies ist in strichlierten Linien in der Fig. 2 angedeutet. Die unterschiedlichen Anordnungsmöglichkeiten in Bezug auf die Längsachse 9 bzw. die in dieser liegend befindliche zweite Axial ebene 18 ist aus einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 zu ersehen. Die bodennächste Anordnung der Zufuhreinheit 12 ist im linken Teil der Fig. 2 in strichlierten Linien angedeutet. Dabei sei erwähnt, dass die Zufuhreinheit 12 als auch die spä ter noch näher beschriebene Abfuhreinheit 23 wahlweise und frei nach den zur Verfügung ste henden Räumlichkeiten am Reaktorgehäuse 7 des Pyrolyse-Reaktors 2 angeordnet werden können. In Förderrichtung gesehen kann die Anordnung nur rechtsseitig, nur linksseitig oder aber auch rechtsseitig und linksseitig erfolgen. So könnte z.B. die Zufuhreinheit 12 rechtssei tig und die Abfuhreinheit 23 linksseitig oder aber auch gegengleich dazu angeordnet sein. On the right side of the pyrolysis reactor 2 it is shown that the forced conveying device 13 of the feed unit 12 is arranged to run in a second axial plane 18 having a horizontal orientation. The gasification material 5 to be treated can thus be fed to the pyrolysis reactor 2 in the second axial plane 18 which is horizontally oriented. Additionally or independently of this, however, the gasification material 5 to be treated could also be fed to the pyrolysis reactor 2 below the second axial plane 18, which has a horizontal orientation. This is indicated in dashed lines in FIG. The different possible arrangements with respect to the longitudinal axis 9 or the second axial plane 18 located therein can be seen from a synopsis of FIGS. 1 and 2. The arrangement of the feed unit 12 closest to the floor is indicated in the left part of FIG. 2 in dashed lines. It should be mentioned here that the feed unit 12 and the discharge unit 23, which will be described in greater detail later, can be arranged on the reactor housing 7 of the pyrolysis reactor 2 as required and freely according to the available spaces. Viewed in the conveying direction, the arrangement can only be on the right-hand side, only on the left-hand side, or else on the right-hand side and left-hand side. For example, the feed unit 12 could be arranged on the right-hand side and the discharge unit 23 on the left-hand side or else opposite to it.
Wie nun wieder besser aus der Fig. 1 zu ersehen ist, kann das zu behandelnde Vergasungsma terial 5 vor dem Zuführen in den Pyrolyse-Reaktor 2 auf eine Stückgröße zwischen 0, 1 cm und 10 cm, bevorzugt zwischen 0,5 cm und 5 cm, mittels einer Zerkleinerungsvorrichtung 19 zerkleinert werden. Es wäre aber auch eine Stückgröße von größer als 10 cm möglich und denkbar. Die Zerkleinerungsvorrichtung 19 ist schematisch angedeutet. As can now be seen again better from Fig. 1, the material to be treated Vergasungsma 5 before being fed into the pyrolysis reactor 2 to a piece size between 0.1 cm and 10 cm, preferably between 0.5 cm and 5 cm , be crushed by means of a crushing device 19. However, a piece size larger than 10 cm would also be possible and conceivable. The comminuting device 19 is indicated schematically.
Weiters ist es auch noch möglich, dass das das zu behandelnde Vergasungsmaterial 5 vor dem Zuführen in den Pyrolyse-Reaktor 2 mittels einer Trocknungsvorrichtung 20 vorgetrocknet und damit der Feuchtigkeitsgehalt gesenkt oder reduziert wird. So kann das Vergasungsmate rial 5 z.B. auf einen Feuchtigkeitswert getrocknet werden, der aus einem Feuchtigkeits-Wer- tebereich stammt, dessen untere Grenze 3 Gew.%, insbesondere 5 Gew.%, und dessen obere Grenze 20 Gew.%, insbesondere 10 Gew.%, beträgt. Furthermore, it is also possible that the gasification material 5 to be treated is pre-dried by means of a drying device 20 before being fed into the pyrolysis reactor 2, and thus the moisture content is lowered or reduced. For example, the gasification material 5 can be dried to a moisture value that comes from a moisture value range, the lower limit of which is 3% by weight, in particular 5% by weight, and the upper limit of which is 20% by weight, in particular 10% by weight. %, is.
Zusätzlich oder unabhängig davon, könnte aber auch dem zu behandelnden Vergasungsmate rial 5 in der Zufuhreinheit 12 Wärmeenergie zugeführt werden. Dies kann z.B. mittels einer Heizvorrichtung 21 durchgeführt werden. In addition or independently thereof, however, the gasification material 5 to be treated could also be supplied in the supply unit 12 with thermal energy. This can be done by means of a heating device 21, for example.
Die zuvor beschriebenen Anlagenkomponenten, nämlich die Zerkleinerungsvorrichtung 19, die Trocknungsvorrichtung 20 sowie die Heizvorrichtung 21 können vorgesehen sein, müssen aber nicht. Es wäre auch möglich, nur eine einzige oder einzelne derselben vorzusehen. Durch das Vorsehen oder Ausbilden der Zufuhreinheit 12 als Zwangsfördervorrichtung 13 wird es möglich, das zu behandelnde Vergasungsmaterial 5 in der Zufuhreinheit 12, insbeson dere in deren ersten Zwangsfördervorrichtung 13, und noch vor dem Zuführen in den Pyro lyse-Reaktor 2 zu verdichten oder zu kompaktieren. Damit kann zumindest im Bereich der Einfüllöffnung 11 und gegebenenfalls auch noch in der Zwangsfördervorrichtung 13, durch das sich dort befindliche, verdichtete oder kompaktierte Vergasungsmaterial 5 ein gasdichter Abschluss zu dem Reaktor-Innenraum 14 geschaffen werden. Das verdichtete oder kompak tierte Vergasungsmaterial 5 bildet eine Art von Stoppel oder Pfropfen, welcher den Reaktor- Innenraum 14 gegen die äußere Umgebung im Bereich der Einfüllöffnung 11 nahezu oder vollständig gasdicht verschließt. The system components described above, namely the comminution device 19, the drying device 20 and the heating device 21 can be provided, but need not. It would also be possible to provide only a single one or a single one of them. By providing or designing the feed unit 12 as a forced conveying device 13, it is possible to compress or compact the gasification material 5 to be treated in the feed unit 12, in particular in its first forced conveying device 13, and before it is fed into the pyrolysis reactor 2 . A gas-tight seal to the reactor interior 14 can thus be created at least in the area of the filling opening 11 and possibly also in the forced conveying device 13, through the compressed or compacted gasification material 5 located there. The compressed or compacted gasification material 5 forms a kind of stubble or plug, which closes the reactor interior 14 against the external environment in the area of the filling opening 11 almost or completely gas-tight.
Bevorzugt kann damit das zu behandelnde Vergasungsmaterial 5 von der Zufuhreinheit 12 dem Pyrolyse-Reaktor 2 kontinuierlich zugeführt werden. Im Reaktor-Innenraum 14 erfolgt das Pyrolysieren des Vergasungsmaterials 5. Dabei erfolgt die thermische Zersetzung des Vergasungsmaterials 5 in Pyrolysekoks und Pyrolysegas. Das Vergasungsmaterial 5 und der in weiterer Folge daraus gebildete Pyrolysekoks werden von der Fördervorrichtung 8 in Axi alrichtung gesehen vom Beschickungsbereich 10 hin zu einem Abfuhrbereich 22 gefördert.The gasification material 5 to be treated can thus preferably be fed continuously from the feed unit 12 to the pyrolysis reactor 2. The pyrolysis of the gasification material 5 takes place in the reactor interior 14. The gasification material 5 is thereby thermally decomposed into pyrolysis coke and pyrolysis gas. The gasification material 5 and the pyrolysis coke subsequently formed therefrom are conveyed by the conveying device 8, viewed in the axial direction, from the charging area 10 to a discharge area 22.
Im Zuge der Förderbewegung erfolgt die Umwandlung des Vergasungsmaterials 5 zum Pyro lysekoks und dem Pyrolysegas. Der Beschickungsbereich 10 befindet sich an einem ersten Ende oder einem ersten Endbereich des Pyrolyse-Reaktors 2, nämlich dessen Reaktorgehäuse 7. In Axialrichtung davon beabstandet und in Förderrichtung gesehen dem Beschickungsbe reich 10 nachgeordnet, ist der Abfuhrbereich 22 aus dem Pyrolyse-Reaktor 2 angeordnet. Die ser Abfuhrbereich 22 befindet sich an einem zweiten Ende oder einem zweiten Endbereich des Pyrolyse-Reaktors 2. In the course of the conveying movement, the gasification material 5 is converted to pyro lysis coke and the pyrolysis gas. The charging area 10 is located at a first end or a first end area of the pyrolysis reactor 2, namely its reactor housing 7. Spaced therefrom in the axial direction and downstream of the charging area 10 as viewed in the conveying direction, the discharge area 22 from the pyrolysis reactor 2 is arranged. This discharge area 22 is located at a second end or a second end area of the pyrolysis reactor 2.
Um das im Pyrolyse-Reaktor 2 behandelte Vergasungsmaterial 5 aus dem Reaktor-Innenraum 14 nach dessen Behandlung und dessen Transport in Axialrichtung abfördern oder entnehmen zu können, kann im Abfuhrbereich 22 des Pyrolyse-Reaktors 2 eine Abfuhreinheit 23 vorge sehen sein, wie dies vereinfacht in der Fig. 3 dargestellt ist. Dazu ist zumindest eine Abfuhr öffnung 24 im Reaktorgehäuse 7 vorgesehen, welche aus dem Reaktor-Innenraum 14 aus mündet und mit der Abfuhreinheit 23 in Strömungsverbindung steht. Die Abfuhreinheit 23 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine zweite Zwangsför dervorrichtung 25, mittels welche der Pyrolysekoks aus dem Pyrolyse-Reaktor 2 abgeführt o- der abgefördert werden kann. Es kann auch die zweite Zwangsfördervorrichtung 25 als Schneckenförderer, Extruder, oder auf Basis einer Zylinder-Kolben- Anordnung (Kolbenför derer) oder dergleichen ausgebildet sein. Die zweite Zwangsfördervorrichtung 25 ist im Radi alschnitt durch den Pyrolyse-Reaktor 2 gesehen, bodenseitig am Pyrolyse-Reaktor 2 angeord net oder vorgesehen. So kann der Pyrolysekoks bodenseitig mittels der zweiten Zwangsför dervorrichtung 25 aus dem Pyrolyse-Reaktor 2 abgeführt oder abgefördert werden. Die Über gabe kann durch die im Reaktor-Innenraum 14 befindliche Fördervorrichtung 8 begünstigt o- der auch zwangsläufig bewirkt werden. Dies vor allem dann, wenn die Fördervorrichtung 8 als Schneckenförderer ausgebildet ist. In order to be able to convey or remove the gasification material 5 treated in the pyrolysis reactor 2 from the reactor interior 14 after its treatment and its transport in the axial direction, a discharge unit 23 can be provided in the discharge area 22 of the pyrolysis reactor 2, as is simplified in FIG of Fig. 3 is shown. For this purpose, at least one discharge opening 24 is provided in the reactor housing 7, which opens out from the reactor interior 14 and is in flow connection with the discharge unit 23. In the present exemplary embodiment, the discharge unit 23 comprises a second forced conveying device 25 by means of which the pyrolysis coke can be discharged or conveyed away from the pyrolysis reactor 2. The second forced conveyor device 25 can also be designed as a screw conveyor, extruder, or based on a cylinder-piston arrangement (piston conveyor) or the like. The second forced conveying device 25 is seen in the radial section through the pyrolysis reactor 2, net or provided at the bottom of the pyrolysis reactor 2. Thus, the pyrolysis coke can be discharged or conveyed away from the pyrolysis reactor 2 on the bottom side by means of the second Zwangsför device 25. The transfer can be promoted or inevitably caused by the conveyor device 8 located in the interior of the reactor 14. This is particularly the case when the conveying device 8 is designed as a screw conveyor.
Es sei noch angemerkt, dass die Zufuhreinheit 12 und die Abfuhreinheit 23 nicht zwingen an der gleichen Seite des Reaktorgehäuses 7 angeordnet sein müssen, sondern diese auch versetzt zueinander angeordnet sein können. Dies bei Betrachtung in Richtung der Längsachse 9. So könnte z.B. die Zufuhreinheit 12 im linken Bereich und die Abfuhreinheit 23 im rechten Be reich oder aber auch umgekehrt vorgesehen sein. It should also be noted that the feed unit 12 and the discharge unit 23 do not necessarily have to be arranged on the same side of the reactor housing 7, but they can also be arranged offset from one another. This when viewed in the direction of the longitudinal axis 9. For example, the supply unit 12 could be provided in the left area and the discharge unit 23 in the right area or vice versa.
Das ebenfalls bei der Pyrolyse entstehende Pyrolysegas wir zumeist oder bevorzugt im oberen Bereich des Pyrolyse-Reaktors 2 aus diesem abgeleitet. Um gegebenenfalls noch im Pyrolyse gas enthaltene Schwebstoffe oder darin befindliche staubförmige Anteile vor dem Weiterlei ten abzuscheiden, kann ein Sammelbehältnis 26 vorgesehen werden. In diesem können die Schwebstoffe oder staubförmigen Anteile aus dem Pyrolysegas abgeschieden werden. Das so vorgereinigte Pyrolysegas kann dann anschließend z.B. der Brennvorrichtung 4 zugeleitet und in dieser verbrannt werden. The pyrolysis gas which is also produced during the pyrolysis is mostly or preferably derived from the pyrolysis reactor 2 in the upper region thereof. A collecting container 26 can be provided in order to separate any suspended matter still contained in the pyrolysis gas or dust-like fractions contained therein before the transfer. The suspended matter or dust-like fractions from the pyrolysis gas can be separated in this. The pyrolysis gas pre-cleaned in this way can then be fed to the combustion device 4, for example, and burned therein.
Die Abfuhreinheit 23 kann sowohl die zweite Zwangsfördervorrichtung 25 für den Pyrolyse koks als auch das Sammelbehältnis 26 für das Pyrolysegas umfassen. Auf die Darstellung bzw. nähere Bezeichnung von Verbindungsleitungen, Förderleitungen oder Fördervorrichtun gen zwischen den Anlagenkomponenten wurde der besseren Übersichtlichkeit halber verzich tet. Diese können frei gewählt und angeordnet werden, wie dies aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist. Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dersel ben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfüh rungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. The discharge unit 23 can comprise both the second forced conveying device 25 for the pyrolysis coke and the collecting container 26 for the pyrolysis gas. For the sake of clarity, connection lines, conveying lines or conveying devices between the system components have not been shown or described in more detail. These can be freely selected and arranged, as is well known from the prior art. The exemplary embodiments show possible design variants, whereby it should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically shown design variants dersel ben, but rather various combinations of the individual design variants are possible with each other and this possible variation based on the teaching on technical action The present invention is within the ability of those skilled in this technical field.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmals kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie len können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen wer den. The scope of protection is determined by the claims. However, the description and the drawings should be used to interpret the claims. Individual features or feature combinations from the different exemplary embodiments shown and described can represent independent inventive solutions for themselves. The task on which the independent inventive solutions are based can be found in the description.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verste hen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8, 1, oder 5,5 bis 10. All information on value ranges in the present description are to be understood in such a way that they include any and all sub-areas, e.g. the information 1 to 10 should be understood to include all sub-areas, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10 are, ie all sub-ranges begin with a lower limit of 1 or greater and end at an upper limit of 10 or less, for example 1 to 1.7, or 3.2 to 8, 1, or 5.5 to 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge stellt wurden. For the sake of order, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the structure, some elements have been shown not to scale and / or enlarged and / or reduced.
Bezugszeichenaufstellung Behandlungsanlage List of reference signs treatment plant
Pyrolyse-Reaktor Pyrolysis reactor
Koksvergaser Coke gasifier
Brennvorrichtung Burning device
Vergasungsmaterial Gasification material
Speicherbehälter Storage tank
Reaktorgehäuse Reactor housing
F ördervorri chtung Conveying device
Längsachse Longitudinal axis
Beschickungsbereich Loading area
Einfüllöffnung Filling opening
Zufuhreinheit Feed unit
erste Zwangsfördervorrichtung first forced conveyor device
Reaktor-Innenraum Reactor interior
erste Axi al eb ene first axi al eb ene
Nullpunkt Zero point
Winkelbereich Angular range
zweite Axi al eb ene second axi al eb ene
Zerkleinerungsvorrichtung Shredding device
Trocknungsvorrichtung Drying device
Heizvorrichtung Heater
Abfuhrbereich Discharge area
Abfuhreinheit Discharge unit
Abfuhröffnung Discharge opening
zweite Zwangsfördervorrichtung second forced conveyor device
Sammelbehältnis Collection container

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren zur thermo-chemi sehen Behandlung von Vergasungsmaterial (5), ins besondere Biomasse, Hausmüll, Gewerbemüll, Kunststoffe, Kunststoffverbunde, bei dem fol gende Schritte in einer Behandlungsanlage (1) durchgeführt werden: 1. Process for thermo-chemical treatment of gasification material (5), in particular biomass, household waste, commercial waste, plastics, plastic composites, in which the following steps are carried out in a treatment plant (1):
Bereitstellen zumindest eines Pyrolyse-Reaktors (2) mit einem Reaktorgehäuse Providing at least one pyrolysis reactor (2) with a reactor housing
(7) und zumindest einer innerhalb des Reaktorgehäuses (7) befindlichen Fördervorrichtung(7) and at least one conveyor device located within the reactor housing (7)
(8), (8th),
Bereitstellen einer Zufuhreinheit (12) mit zumindest einer in den Pyrolyse-Reak tor (2) einmündenden Einfüllöffnung (11) zum Zuführen des Vergasungsmaterials (5) in den Pyrolyse-Reaktor (2), Providing a feed unit (12) with at least one filling opening (11) opening into the pyrolysis reactor (2) for feeding the gasification material (5) into the pyrolysis reactor (2),
Bereitstellen einer Abfuhreinheit (23) mit zumindest einer aus dem Pyrolyse-Re aktor (2) ausmündenden Abfuhröffnung (24) zum Abführen des behandelten Vergasungsma terials (5) nach dessen Behandlung im Pyrolyse-Reaktor (2), Providing a discharge unit (23) with at least one discharge opening (24) opening out of the pyrolysis reactor (2) for discharging the treated gasification material (5) after it has been treated in the pyrolysis reactor (2),
Bereitstellen des zu behandelnden Vergasungsmaterials (5), Providing the gasification material to be treated (5),
Zuführen des bereitgestellten und zu behandelnden Vergasungsmaterials (5) in den Pyrolyse-Reaktor (2) mittels der Zufuhreinheit (12), Feeding the gasification material (5) provided and to be treated into the pyrolysis reactor (2) by means of the feed unit (12),
Pyrolysieren des Vergasungsmaterials (5) im Pyrolyse-Reaktor (2) und dabei thermische Zersetzung des Vergasungsmaterials (5) in Pyrolysekoks und Pyrolysegas, wobei das zu behandelnden Vergasungsmaterial (5) von einem Beschickungsbereich (10) zu einem Abfuhrbereich (22) mittels der Fördervorrichtung (8) gefördert wird, Pyrolysis of the gasification material (5) in the pyrolysis reactor (2) and thermal decomposition of the gasification material (5) into pyrolysis coke and pyrolysis gas, the gasification material (5) to be treated from a charging area (10) to a discharge area (22) by means of the conveying device (8) is funded,
Abführen des Pyrolysekokses und Ableiten des Pyrolysegases aus dem Pyrolyse- Reaktor (2) mittels der Abfuhreinheit (23), Removal of the pyrolysis coke and removal of the pyrolysis gas from the pyrolysis reactor (2) by means of the removal unit (23),
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das zu behandelnde Vergasungsmaterial (5) mittels zumindest einer ersten Zwangsfördervorrichtung (13) der Zufuhreinheit (12) dem Pyrolyse-Reaktor (2) in dessen Be schickungsbereich (10) zugefördert wird. that the gasification material to be treated (5) is conveyed to the pyrolysis reactor (2) in its loading area (10) by means of at least one first forced conveying device (13) of the supply unit (12).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zwangsför dervorrichtung (13) als Schneckenförderer, Extruder oder auf Basis einer Zylinder-Kolben- Anordnung ausgebildet ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the first Zwangsför dervorrichtung (13) is designed as a screw conveyor, extruder or based on a cylinder-piston arrangement.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Radial schnitt durch den Pyrolyse-Reaktor (2) gesehen und ausgehend von einer vertikal ausgerichte ten ersten Axial ebene (15) sowie einem bodenseitigen Nullpunkt (16) in der ersten Axial ebene (15) das zu behandelnde Vergasungsmaterial (5) in einem beidseitigen Winkelbereich (17) bezüglich der ersten Axialebene (15) von bis zu 180°, bevorzugt bis zu 140°, in den Py rolyse-Reaktor (2) hinein gefördert wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that seen in the radial section through the pyrolysis reactor (2) and starting from a vertically aligned first axial plane (15) and a bottom zero point (16) in the first axial plane (15) the gasification material (5) to be treated is conveyed into the pyrolysis reactor (2) in an angular region (17) on both sides with respect to the first axial plane (15) of up to 180 °, preferably up to 140 °.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Vergasungsmaterial (5) dem Pyrolyse-Reaktor (2) in einer eine hori zontale Ausrichtung aufweisenden zweiten Axial ebene (18) zugeführt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gasification material to be treated (5) is fed to the pyrolysis reactor (2) in a second axial plane (18) having a horizontal alignment.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Vergasungsmaterial (5) dem Pyrolyse-Reaktor (2) unterhalb einer eine hori zontale Ausrichtung aufweisenden zweiten Axial ebene (18) zugeführt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the gasification material to be treated (5) is fed to the pyrolysis reactor (2) below a second axial plane (18) having a horizontal alignment.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Vergasungsmaterial (5) vor dem Zuführen in den Pyrolyse-Reaktor (2) auf eine Stückgröße zwischen 0, 1 cm und 10 cm zerkleinert wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gasification material to be treated (5) is comminuted to a piece size between 0.1 cm and 10 cm before being fed into the pyrolysis reactor (2).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Vergasungsmaterial (5) vor dem Zuführen in den Pyrolyse-Reaktor (2) auf einen Feuchtigkeitswert getrocknet wird, der aus einem Feuchtigkeits-Wertebereich stammt, dessen untere Grenze 3 Gew.%, insbesondere 5 Gew.%, und dessen obere Grenze 20 Gew.%, insbesondere 10 Gew.%, beträgt. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gasification material (5) to be treated is dried to a moisture value before being fed into the pyrolysis reactor (2) which comes from a moisture value range whose lower limit is 3 wt .%, in particular 5% by weight, and its upper limit is 20% by weight, in particular 10% by weight.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem zu behandelnden Vergasungsmaterial (5) in der Zufuhreinheit (12) Wärmeenergie zugeführt wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gasification material to be treated (5) in the supply unit (12) is supplied with thermal energy.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Vergasungsmaterial (5) in der Zufuhreinheit (12), insbesondere in deren ersten Zwangsfördervorrichtung (13), und noch vor dem Zuführen in den Pyrolyse-Re aktor (2) verdichtet oder kompaktiert wird. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gasification material to be treated (5) in the feed unit (12), in particular in whose first forced conveyor device (13), and before being fed into the pyrolysis reactor (2), is compressed or compacted.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass von dem in der Zu fuhreinheit (12), insbesondere in deren ersten Zwangsfördervorrichtung (13), befindliche und verdichtete oder kompaktierte Vergasungsmaterial (5) zumindest im Bereich der Einfüllöff nung (11) ein gasdichter Abschluss zu einem Reaktor-Innenraum (14) ausgebildet wird. 10. The method according to claim 9, characterized in that of the in the feed unit (12), in particular in the first positive conveyor device (13), located and compressed or compacted gasification material (5) at least in the area of the filling opening (11) a gas-tight Completion to a reactor interior (14) is formed.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Vergasungsmaterial (5) von der Zufuhreinheit (12) kontinuierlich zu geführt wird. 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gasification material to be treated (5) is fed continuously from the feed unit (12).
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pyrolysekoks mittels einer zweiten Zwangsfördervorrichtung (25) aus dem Pyrolyse- Reaktor (2) abgeführt wird. 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pyrolysis coke is removed from the pyrolysis reactor (2) by means of a second forced conveying device (25).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zwangs fördervorrichtung (25) als Schneckenförderer, Extruder oder auf Basis einer Zylinder-Kolben- Anordnung ausgebildet ist. 13. The method according to claim 12, characterized in that the second forced conveyor device (25) is designed as a screw conveyor, extruder or based on a cylinder-piston arrangement.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Radial schnitt durch den Pyrolyse-Reaktor (2) gesehen der Pyrolysekoks bodenseitig von der zweiten Zwangsfördervorrichtung (25) aus dem Pyrolyse-Reaktor (2) abgeführt wird. 14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that seen in the radial section through the pyrolysis reactor (2), the pyrolysis coke is discharged from the pyrolysis reactor (2) on the bottom side of the second forced conveying device (25).
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das im Pyrolyse-Reaktor (2) gebildete Pyrolysegas unmittelbar nach dem Ableiten aus dem Pyrolyse-Reaktor (2) und vor dem Weiterleiten in einem Sammelbehältnis (26) gesam melt wird und dabei sich noch im Pyrolysegas befindliche staubförmige Anteile im Sammel behältnis (26) abgeschieden werden. 15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pyrolysis gas formed in the pyrolysis reactor (2) immediately after being discharged from the pyrolysis reactor (2) and before being passed on in a collecting container (26) is collected and thereby Dust-like fractions that are still in the pyrolysis gas are deposited in the collecting container (26).
16. Behandlungsanlage (1) zur thermo-chemi sehen Behandlung von Vergasungsma terial (5), insbesondere Biomasse, Hausmüll, Gewerbemüll, Kunststoffe, Kunststoffverbunde, umfassend 16. Treatment system (1) for thermo-chemical treatment of gasification material (5), in particular biomass, household waste, commercial waste, plastics, plastic composites, full
einen Pyrolyse-Reaktor (2) mit einem Reaktorgehäuse (7) und zumindest einer innerhalb des Reaktorgehäuses (7) befindlichen Fördervorrichtung (8), a pyrolysis reactor (2) with a reactor housing (7) and at least one conveying device (8) located within the reactor housing (7),
eine Zufuhreinheit (12) mit zumindest einer in den Pyrolyse-Reaktor (2) ein mündenden Einfüllöffnung (11) zum Zuführen des Vergasungsmaterials (5) in den Pyrolyse- Reaktor (2), a feed unit (12) with at least one filling opening (11) opening into the pyrolysis reactor (2) for feeding the gasification material (5) into the pyrolysis reactor (2),
eine Abfuhreinheit (23) mit zumindest einer aus dem Pyrolyse-Reaktor (2) aus mündenden Abfuhröffnung (24) zum Abführen des behandelten Vergasungsmaterials (5) nach dessen Behandlung im Pyrolyse-Reaktor (2), a discharge unit (23) with at least one discharge opening (24) opening out of the pyrolysis reactor (2) for discharging the treated gasification material (5) after it has been treated in the pyrolysis reactor (2),
wobei die Zufuhreinheit (12) in einem Beschickungsbereich (10) des Pyrolyse- Reaktors (2) und die Abfuhreinheit (23) in Förderrichtung der Fördervorrichtung (8) gesehen von der Zufuhreinheit (12) beabstandet in einem Abfuhrbereich (22) des Pyrolyse-Reaktors (2) angeordnet oder ausgebildet ist, wherein the feed unit (12) in a charging area (10) of the pyrolysis reactor (2) and the discharge unit (23), viewed in the conveying direction of the conveyor device (8), spaced apart from the feed unit (12) in a discharge area (22) of the pyrolysis reactor (2) is arranged or designed,
insbesondere zur Durchführung des Behandlungsverfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in particular for carrying out the treatment method according to one of the preceding claims, characterized in that
die Zufuhreinheit (12) zumindest eine erste Zwangsfördervorrichtung (13) um fasst, mittels welcher zumindest einen ersten Zwangsfördervorrichtung (13) das zu behan delnde Vergasungsmaterial (5) dem Pyrolyse-Reaktor (2) in dessen Beschickungsbereich (10) zuförderbar ist. the feed unit (12) comprises at least one first forced conveying device (13) by means of which at least one first forced conveying device (13) can be used to convey the gasification material (5) to be treated to the pyrolysis reactor (2) in its charging area (10).
PCT/AT2020/060274 2019-07-25 2020-07-23 Thermochemical processing method and processing installation designed therefor WO2021011979A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50675/2019 2019-07-25
ATA50675/2019A AT522853A1 (en) 2019-07-25 2019-07-25 Thermo-chemical treatment process as well as a specially trained treatment plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021011979A1 true WO2021011979A1 (en) 2021-01-28

Family

ID=72290738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2020/060274 WO2021011979A1 (en) 2019-07-25 2020-07-23 Thermochemical processing method and processing installation designed therefor

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT522853A1 (en)
WO (1) WO2021011979A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080200737A1 (en) * 2005-06-29 2008-08-21 I.T.E.R. S.R.L. Process for Breaking the Carbon Chains of Organic Molecules of Solid Materials and Related Apparatus
DE102008028241A1 (en) 2008-06-16 2009-12-17 G & A Industrieanlagen Gmbh Thermochemical transformation device for e.g. industrial waste, has snail reactor for drying and pyrolizing materials, and reactor wall with inlet openings for protecting against blockage of gas and/or outlet openings for passing fuel
US20180119019A1 (en) * 2015-04-20 2018-05-03 Rainbow Bee Eater Ip Pty Ltd., Pyrolysis apparatus and method
CN108018051A (en) * 2018-01-02 2018-05-11 北京星和众维科技股份有限公司 Destructive distillation carbonization machine and destructive distillation carbonizing apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4881947A (en) * 1988-06-28 1989-11-21 Parker Thomas H High efficiency gasifier with recycle system
GB2527829A (en) * 2014-07-03 2016-01-06 Dps Bristol Holdings Ltd A gasifier
US10094560B1 (en) * 2014-07-17 2018-10-09 Leidos, Inc. Solid and black waste mitigation system and process

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080200737A1 (en) * 2005-06-29 2008-08-21 I.T.E.R. S.R.L. Process for Breaking the Carbon Chains of Organic Molecules of Solid Materials and Related Apparatus
DE102008028241A1 (en) 2008-06-16 2009-12-17 G & A Industrieanlagen Gmbh Thermochemical transformation device for e.g. industrial waste, has snail reactor for drying and pyrolizing materials, and reactor wall with inlet openings for protecting against blockage of gas and/or outlet openings for passing fuel
US20180119019A1 (en) * 2015-04-20 2018-05-03 Rainbow Bee Eater Ip Pty Ltd., Pyrolysis apparatus and method
CN108018051A (en) * 2018-01-02 2018-05-11 北京星和众维科技股份有限公司 Destructive distillation carbonization machine and destructive distillation carbonizing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
AT522853A1 (en) 2021-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60318311T2 (en) TREATMENT OF SOLID HAUSMÜLL
DE102012203148B3 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE GREATER TECHNICAL PREPARATION OF BIOMASS FOR THE ENERGY EFFORT
DE3347554C2 (en) Process for obtaining usable gas from waste by pyrolysis and apparatus for carrying out the process
DE102007011763B3 (en) Process for the catalytic treatment of sewage sludge and device for carrying out the process
DE2148766A1 (en) Method for processing domestic waste and a pressing device for carrying out the method
EP2169030A2 (en) Thermochemical reactor for a self-propelled harvesting vehicle
DE68903764T2 (en) DEVICE CONVERTING DEVICE.
WO2020176917A1 (en) Method for recovering at least one recyclable material contained in a biomass
EP2554638B1 (en) Method and device for mechanical or mechanical-biological treatment of waste
DE3440754C2 (en) Process and plant for composting wastewater treatment plant residues and organic waste
WO2021011979A1 (en) Thermochemical processing method and processing installation designed therefor
DE102011114232A1 (en) Producing compressed fuel by biomass e.g. agricultural, forestry and plant trade and other biological wastes, comprises storing and mixing a biomass, dewatering the biomass from liquid and pasty substances, and adding other biomass
EP3485956A1 (en) Pyrolytic gas generator
EP0048683B1 (en) Method and apparatus for the purification of pollutant residues
DE3407236A1 (en) Process for producing high-grade fuels, rotary drum reactor for carrying out the process and use of the rotary drum reactor
EP1087796B1 (en) Method for treating the liquid phase of contaminated materials
EP0129856A2 (en) Process and apparatus for manufacturing briquettes, from shredded product residues and waste products.
DE4442100A1 (en) Sewage sludge disposal for prodn. of useful material for cement mfr.
DE3814463C2 (en) Process, arrangement with melting reactor for thermal disposal of waste
DE102006036661A1 (en) Plastic waste thermal utilization method for e.g. industry, involves homogenously mixing processed plastic waste mixture with carbon-contained material, and delivering mixture to pellet press, and cooling and burning mixture
AT523142B1 (en) Process for the thermo-chemical treatment of a gasification material
EP2029705B1 (en) Method of producing fuels from biomass
AT522257A1 (en) Process for the recovery of at least one valuable substance contained in a biomass
DE69706689T2 (en) Intermittent, continuous process for the extraction of purified activated carbon from used tires and device therefor
WO2023118213A1 (en) Pyrolysis method and pyrolysis device for producing pyrolysis gas and pyrolysis coke

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: 20764292

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20764292

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1