AT528133A4 - Verfahren zum Abtrennen von elementarem Phosphor aus Phosphat-haltigen Ausgangsstoffen - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum Abtrennen von elementarem Phosphor aus Phosphat- haltigen Ausgangsstoffen, insbesondere aus Phosphat-haltigen Abfallstoffen wie Klärschlamm, umfasst zumindest die folgenden Schritte: Bereitstellen zumindest eines Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs zusammen mit freiem Kohlenstoff, unvollständiges Verbrennen des freien Kohlenstoffs zusammen mit dem Phosphat-haltigen Ausgangsstoff bei einem Kohlenstoffüberschuss gegenüber Verbrennungssauerstoff, Sammeln einer Schmelze (11) des entphosphorten Ausgangsstoffs, Abziehen von beim unvollständigen Verbrennen gebildeten elementarem Phosphor und Kohlenmonoxid mit der Gasphase, und Abtrennen von elementarem Phosphor aus der Gasphase.

Description

Verfahrens.

Die Preise für Rohphosphat erfahren in letzter Zeit aufgrund der Verknappung geeigneter Rohstoffquellen eine ständige Steigerung. Zudem weisen die ausgebeuteten Phosphaterze zunehmend bedeutende Gehalte von Uran, Cadmium, Selen und weiteren gesundheitsschädlichen Begleitstoffen auf. Derartige Begleitelemente können nur mit sehr großem Aufwand entfernt werden, sodass die Verwendung von Phosphaten aus solcherart

belasteten Erzen immer unwirtschaftlicher wird.

Andererseits finden sich in Abfallstoffen teilweise relativ große Gehalte an Phosphor-Verbindungen. Dies trifft beispielsweise auf Klärschlamm, Tiermehl, Knochenmehl aber auch auf

Stahlwerksschlacke und dergleichen zu.

Insbesondere für die Lebensmittelherstellung und für die pharmazeutische Industrie aber auch für andere Gebiete der Technik wie zum Beispiel die Elektromobilität, für den Pflanzenschutzprodukte, für den Flammschutz, für die Herstellung von Schmiermitteln, für die Katalyse und auch für elektronische Anwendungen werden hochreine Phosphor-Ausgangsstoffe benötigt, die aus elementarem Phosphor (Pı, weißer Phosphor) darstellbar sind. Die Herstellung gestaltet sich jedoch zunehmend schwierig und wird

zumindest in Europa derzeit nicht mehr durchgeführt.

Ein wesentliches Problem bei der Gewinnung von elementarem Phosphor aus den Ausgangsstoffen der eingangs genannten Art, insbesondere aus Abfallstoffen wie Klärschlamm, Tiermehl,

Knochenmehl und/oder Stahlwerksschlacke und/oder aus Stoffen wie

flüchtig und in hohem Maße toxisch sind, ein großes Problem dar.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen, die die Gewinnung von elementarem Phosphor aus Phosphat-haltigen Abfallstoffen wie Klärschlamm und dergleichen ermöglichen, ohne dass es zur Bildung von Phosphorschlamm oder Phosphinen kommt. Zugleich sollen die Bildung von unerwünschten Eisen-PhosphorLegierungen wie Eisenphosphiden, Ferrophos und Fe,»P sowie CO2Emissionen gegenüber Verfahren aus dem Stand der Technik vermieden

werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe umfasst das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß zumindest die folgenden Schritte:

Bereitstellen zumindest eines Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs zusammen mit freiem Kohlenstoff,

unvollständiges Verbrennen des freien Kohlenstoffs zusammen mit dem Phosphat-haltigen Ausgangsstoff bei einem Kohlenstoffüberschuss gegenüber Verbrennungssauerstoff,

Sammeln einer Schmelze des entphosphorten Ausgangsstoffs,

Abziehen von beim unvollständigen Verbrennen gebildeten

elementarem Phosphor und Kohlenmonoxid mit der Gasphase, und

Dem erfindungsgemäßen Verfahrens liegt somit der Gedanke zu Grunde, die Phosphat-haltigen Ausgangsstoffe, insbesondere Klärschlamm und/oder Knochenmehl, zusammen mit freiem Kohlenstoff, d.h. mit elementarem Kohlenstoff, einem unvollständigen Verbrennungsprozess zuzuführen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem unvollständigen Verbrennungsprozess beziehungsweise unter unvollständigem Verbrennen ein exothermer Vergasungs- beziehungsweise Verschwelungsprozess verstanden. Einem solchen Prozess wird Verbrennungssauerstoff in einem Ausmaß zugeführt, das nicht zur vollständigen Oxidation des mit dem Phosphat-haltigen Ausgangsstoff bereitgestellten Kohlenstoffs führt. Mit anderen Worten wird somit das unvollständige Verbrennen des freien Kohlenstoffs zusammen mit dem Ausgangsstoff bei einem Kohlenstoffüberschuss gegenüber Verbrennunssauerstoff durchgeführt. Auf diese Weise verbrennt beziehungsweise verschwelt der Kohlenstoff nur bis zum Kohlenmonoxid, sodass beim erfindungsgemäßen Verfahren so gut wie kein Kohlendioxid emittiert wird. Aus dem Schritt des unvollständigen Verbrennens resultiert eine Schmelze des entphosphorten Ausgangsstoffs, die gesammelt und geeignet weiter verarbeitet, verwertet und/oder entsorgt wird. Die im Ausgangsstoff enthaltenen Phosphate werden beim Verbrennen reduziert, sodass sie als elementarer Phosphor in die beim Verbrennen gebildete Gasphase des Prozesses übergehen und mit der Gasphase abgezogen werden können. Ebenso wird mit der Gasphase Kohlenmonoxid abgezogen und geeignet weiterbehandelt. Letztlich wird der elementare Phosphor aus der Gasphase abgetrennt und verwertet. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es somit, phosphathaltige Ausgangsstoffe auch bei relativ geringen Phosphatanteilen hinsichtlich der Gewinnung von elementarem

Phosphor zu nutzen.

Kohlendioxid oxidiert wird.

Je nachdem, ob der Phosphat-haltige Ausgangsstoff Kohlenstoff enthält oder nicht, erfolgt der Schritt des Bereitstellens des Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit dem freien Kohlenstoff durch Pyrolyse von getrocknetem Organika- und Phosphat-haltigen Ausgangsstoff, wobei optional ein Kohlenstoffträger zugesetzt werden kann, und/oder durch Pyrolyse von veraschtem Phosphat-haltigen Ausgangsstoff, was zwingend zusammen mit zumindest einem zugesetzten Kohlenstoffträger erfolgt. Mit anderen Worten kann ein Phosphat-haltiger Ausgangsstoff der Organika, das heißt organische Stoffe und somit Kohlenstoff enthält, durch Pyrolyse für das erfindungsgemäße Verfahren bereitgestellt werden, wohingegen einem Phosphathaltigen Ausgangsstoff der verascht ist, so wie dies für Klärschlammasche zutrifft, und der somit keinen Kohlenstoff mehr enthält, ein Kohlenstoffträger zugesetzt werden muss, um den

Kohlenstoff Für das nachfolgende unvollständige Verbrennen in Form

beziehungsweise zu steigern.

Als zugesetzter Kohlenstoffträger kann Holz, bevorzugt Altholz beziehungsweise Schadholz und/oder Kunststoff, bevorzugt Altkunststoff eingesetzt werden, wie dies einer bevorzugten

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren derart geführt werden, dass beim unvollständigen Verbrennen gebildete Wärme der Gasphase und/oder der Schmelze dem Schritt des Bereitstellens des Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs zusammen mit dem freien Kohlenstoff zugeführt wird, insbesondere einer Pyrolyse eines Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs zusammen mit einem Kohlenstoffträger. Beim Prozessschritt des unvollständigen Verbrennens treten naturgemäß große Wärmemengen auf, die in energetisch günstiger Weise zum Trocknen, Vorwärmen und aber auch bevorzugt zum Pyrolysieren der Ausgangsstoffe

eingesetzt werden können.

Ebenso kann in bevorzugter und besonders günstiger Weise das bei der Pyrolyse gebildete Pyrolysegas einer Brennkammer zur Erzeugung von Wärme für die Pyrolyse zugeführt werden. Auf diese Weise wird ein energetisch weitgehend geschlossener Prozess geschaffen, bei dem der relativ hohe Wärmebedarf für das Trocknen und insbesondere das Pyrolysieren beim Bereitstellen der Ausgangsstoffe zu einem großen Teil aus der nachfolgenden teilweisen Verbrennung gewonnen werden kann. In der Gasfraktionen befinden sich weiters neben Methan auch ungesättigte und gesättigte

Kohlenwasserstoffverbindungen, darunter Aliphaten und Aromaten,

auch strenge Umweltauflagen erfüllbar sind.

Wie eingangs erwähnt, können die Phosphat-haltigen Ausgangsstoffe neben den organischen Bestandteilen auch Giftstoffe und insbesondere Schwermetallfraktionen und Alkaliverbindungen enthalten. Um diese schädlichen Begleitstoffe nach Möglichkeit beim Prozessschritt des teilweisen Verbrennens abzubauen, kann das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil dahingehend weitergebildet sein, dass den Ausgangsstoffen der Pyrolyse Stahlwerksstaub zugesetzt wird. Als Stahlwerksstaub können bevorzugt ElektroofenStäube aus der Spezialstahl- und Edelstahlherstellung genutzt werden, die unter anderem katalytisch wirksame Gehalte von Zink, Chrom und Nickel enthalten. Die katalytische Wirkung dieser Stäube führt zu einem Abbau von Organika in der Gasphase, sodass der beim Prozess entstehende Gastrom in unproblematischer Weise durch herkömmliche Filteranlage entstaubt und dadurch entgiftet werden kann. Die katalytische Wirkung der Stahlwerksstäube erstreckt sich auch auf den Vergasungsvorgang bei der unvollständigen Verbrennung der phosphathaltigen Ausgangsstoffe, so dass die Reaktionskinetik in Richtung zu Kohlenmonoxid und elementarem Phosphor im Sinne der

Erfindung begünstigt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

kann bei der Pyrolyse gebildetes Pyrolyseöl durch Hydrierung zu

synthetischem Brennstoff raffiniert werden. Dies erfordert

wertvolle Treib- und Brennstoffe gewonnen werden können.

Bevorzugt wird die Schmelze des entphosphorten Ausgangsstoffs als mit einer Puzzolanschmelze überschichtete Schmelze einer Eisenlegierung gesammelt. Die zwei Phasen dieser Schmelze können einer unterschiedlichen Verwertung beziehungsweise Entsorgung zugeführt werden. So kann beispielsweise die Puzzolanschmelze zu Isolier- oder Dämmwolle weiterverarbeitet werden. Eine entsprechende Vorrichtung zu diesem Zweck ist beispielsweise in

der Veröffentlichung WO 98/45215 A2 beschrieben.

Das beim erfindungsgemäßen Verfahren gebildete Puzzolan kann alternativ auch zur Gewinnung einer Zementkomponente verarbeitet werden, wenn das Puzzolan rasch abgekühlt und damit verglast wird. In diesem Zusammenhang kann es von Vorteil sein, wenn dem Ausgangsstoff, beispielsweise dem Klärschlamm, vor der Pyrolyse Tiermehl und oder Knochenmehl zugemischt wird, wie dies einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht. Hierdurch wird der Kalziumanteil der Mischung und damit die Hydaulizität der resultierenden Zementkomponente erhöht. Darüber hinaus hat Tiermehl oder Knochenmehl einen besonders hohen Phosphatanteil sowie auch eine bedeutende organische Fraktion. Auf diese Weise werden auch Phosphate aus Tier- und Knochenmehl mit dem erfindungsgemäßen Verfahren als elementarer Phosphor

zugänglich. Dies genannten Organika führen wiederum zu einer

von Treib- und Brennstoffen herangezogen werden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das erfindungsgemäße Verfahren so ausgeführt, dass der Schritt des unvollständigen Verbrennens des freien Kohlenstoffs zusammen mit dem Phosphat-haltigen Ausgangsstoff zu einem ersten Teil im Flugstrom in einem Steigrohr und zu einem zweiten Teil in einer Feuerfestschüttung erfolgt, die unter Zwischenschaltung eines Zyklonabscheiders an das Steigrohr anschließt, wobei elementarer Phosphor und Kohlenmonoxid aus dem Zyklonabscheider und nach der Feuerfestschüttung abgezogen werden. In dem Steigrohr wird der Pyrolyse Koks mittels Sauerstoff zu Kohlenmonoxid exotherm vergast, d.h. teilweise beziehungsweise unvollständig verbrannt. Die Temperatur wird hierbei bevorzugt so eingestellt, dass die Temperatur am Zyklonabscheider bei maximal 850 °C liegt, wodurch am Packungen des Vergasungsgut am Steigrohr und/oder an Zyklonabscheider vermieden werden. Zur Regelung der Temperatur kann zusätzlich ein wasserstofffreier Kohlenstoffträger unter stöchiometrischer Sauerstoffzugabe zugeführt werden. Auf diese Weise lässt sich ein optimales Temperaturfenster mit einem geeigneten Kohlenmonoxid-Partialdruck für die Reduktionsvorgänge einstellen. Im Steigrohr findet bereits eine indirekte Reduktion der Phosphor- und Eisenoxidanteile statt. Dabei entsteht metallisches Eisen und gasförmiger, elementare Phosphor (P»>), wobei das Eisen fest und staubförmig anfällt. Dieses heiße Staub/Gasgemisch wird unmittelbar in die Feuerfestschüttung

eingeleitet. Der bereits im Steigrohr anfallende elementare Phosphor wird

Jedoch noch vor dem Eintritt in die Feuerfestschüttung abgezogen,

um die Bildung von Eisenphosphiden in der Feuerfestschüttung

Phosphor erfolgen würde.

Durch die weitere Zugabe von Sauerstoff erfolgt in der Feuerfestschüttung eine Temperaturerhöhung auf maximal 1500 °C wobei der Restkohlenstoff des Gemisches zu Kohlenmonoxid vergast. Der Staub wird hierdurch aufgeschmolzen, und es kann eine zweiphasige Schmelze gesammelt werden. Die gesammelten Schmelze besteht, wie oben beschrieben, aus einer Eisenlegierung, die mit einer Puzzolanschmelze überschichtet ist. Die Eisenlegierung ist insbesondere phosphor- und kupferhaltig und sammelt darüber hinaus alle siderophilen Schwermetalle. Die atmosphilen Schwermetallspezies gehen in die Gasphase über, wobei der relativ hohe Zinkgehalt des eingesetzten Ausgangsstoffs, insbesondere Klärschlamm, zu einer Restentschwefelung durch die Bildung von Zinksulfid in der Feuerfestschüttung beziehungsweise einer Brennvorrichtung wie einem dem Zyklonabscheider nachgeschalteten

Brenner führt.

Die Feuerfestschüttung ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem Rohrreaktor angeordnet, der als Gleichstrom-Schachtofen fungiert, wobei eine obere Schicht der Feuerfestschüttung aus hochtonigen Feuerfest-Partikeln und eine darunter angeordnete untere Schicht der Feuerfestschüttung bevorzugt aus grobkörnigem Koks und/oder Graphit besteht. Am unteren Ende der Feuerfestschüttung ist ein Sammelbereich für die Schmelze in Form eines Sumpfes ausgebildet, in dem die Trennung der beiden Schmelzephasen in die Eisenlegierungsschicht und die Puzzolanschicht erfolgt. Die Schmelze kann an dieser Stelle

abgestochen werden. Außerdem wird aus dem Abzugsbereich beziehungsweise dem Sumpf auch

das Heißgas der unvollständigen Verbrennung abgezogen, welches

Heißgas erfindungsgemäß Kohlenmonoxid und elementaren Phosphor (P>»)

sowie die atmosphilen Schwermetallverbindungen der Nebengruppenelemente enthält. Das etwa 1500 °C heiße Heißgas wird mittels Wärmetauscher auf etwa 600 °C abgekühlt und von den flüchtigen Schwermetallspezies mittels Heißgasfilter getrennt. Hierauf erfolgt eine weitere Kühlung des Produktgases auf etwa 150 °C, wobei sich P>» zu Pı umwandelt, welcher durch Wassereinspritzung kondensiert werden kann. Kohlenmonoxid und Wasserdampf werden aus dem System abgeführt und können weiter zu Synthesegas umgesetzt werden. Wie bereits erwähnt, kann die hierbei gewonnene Heißluft mit einer Temperatur von etwa 1400 °C zur Beheizung der Pyrolyse eingesetzt werden. Darüber hinaus kann dieser Wärmeüberschuss auch zur Vortrocknung beispielsweise von mechanisch entwässertem

Klärschlamm als Phosphat-haltigen Ausgangsstoff eingesetzt werden.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Zufuhr von Verbrennungssauerstoff bevorzugt dergestalt, dass Verbrennungssauerstoff in das Steigrohr und/oder nach dem

Zyklonabscheider zugeführt wird.

Um zu verhindern, dass durch die Sauerstoffzufuhr in das Steigrohr und/oder den Zyklonabscheider ein Rückstrom des Reaktions- und Produktgases erfolgt, kann das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil derart weitergebildet sein, dass der Druckverlust aus dem Gasabzug des Zyklonabscheiders und/oder der Druckverlust zwischen dem Zyklonabscheider und der Feuerfestschüttung geregelt eingestellt wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass trotz des Einblasens von Verbrennungssauerstoff-hältigen Gases in das Steigrohr oder in eine nach dem Zyklonabscheider ausgebildete Wirbelkammer, die Druckverhältnisse so geregelt werden können, dass ein Rückstrom von Verbrennungssauerstoff-hältigen Gas und/oder ein Rückstrom von Produktgas in das Steigrohr nicht

erfolgt.

Gemäß einer alternativen Verfahrensführung kann die Erfindung mit Vorteil dahingehend weitergebildet sein, dass der Phosphat-haltige Ausgangsstoff im Flugstrom in einem Steigrohr vorreduziert und zum unvollständigen Verbrennen in einen Brenner eingeblasen wird, der unter Zwischenschaltung eines Zyklonabscheiders an das Steigrohr anschließt, wobei elementarer Phosphor und Kohlenmonoxid als Brenner-Heißgas aus dem Brenner abgezogen werden. Der Brenner stellt hierbei eine Alternative zur zuvor beschriebenen Reduktion

der Phosphate in der Feuerfestschüttung dar.

Naturgemäß entsteht auch im Brenner Heißgas enthaltend elementaren Phosphor und Kohlenmonoxid, wobei das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt dahingehend weitergebildet sein kann, dass das BrennerHeißgas zum Vorreduzieren des Phosphat-haltigen Ausgangsstoffes in das Steigrohr geleitet wird. Anders als bei der zuvor beschriebenen Verfahrensführung mit einem Steigrohr und einer Feuerfestschüttung, bei der Sauerstoff in das Steigrohr geführt wird, erfolgt bei diesem Verfahren keine Zugabe von Sauerstoff in das Steigrohr, so dass lediglich eine Vorreduktion der Phosphate erfolgt. Der direkte Kontakt des Brenner-Heißgases mit dem Ausgangsstoff führt jedoch zu einer starken Erhitzung des Ausgangsstoffs, sodass die Reduktion der Phosphate im Brenner in der Folge nach Zugabe von Sauerstoff in kinetisch günstiger Weise

sehr rasch und vollständig erfolgt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Phosphat-haltige Ausgangsstoff über einen sekundären Zyklonabscheider in das Steigrohr dosiert, dem der Phosphathaltige Ausgangsstoff über den Gasabzug des Zyklonabscheiders zwischen dem Steigrohr und dem Brenner zugeführt wird. Dies führt auch dazu, dass die Phosphat-haltigen Ausgangsstoffe vorerwärmt und £fluidisiert werden, sodass diese bereits im Steigrohr mit

einer großen spezifischen Oberfläche vorliegen, sodass

gegebenenfalls eine vollständige Trocknung und die Vorreduktion

begünstigt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, dass elementarer Phosphor und Kohlenmonoxid aus dem sekundären Zyklonabscheider abgezogen werden. Im sekundären Zyklonabscheider liegen elementarer Phosphor und Kohlenmonoxid nach der unvollständigen Verbrennung im Brenner und gegebenenfalls dem Durchlaufen des Steigrohrs sowie des primären Zyklonabscheiders, der zwischen dem Steigrohr und dem Brenner angeordnet ist, ausreagiert in der Gasphase vor und es können durch die Nutzung eines primären Zyklonabscheiders und eines sekundären Zyklonabscheiders auch größere Heißgasmengen aus dem Brenner zuverlässig von eventuell noch nicht reduzierten und daher noch feststofflichen Phosphaten abgetrennt werden. Eventuell nicht reagierte Phosphate bilden als Feststoffstäube ein Aerosol und werden im Zyklonabscheider von der Gasphase abgeschieden und in das Steigrohr gefördert. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Phosphate vollständig umgesetzt werden, auch wenn dies einen wiederholten Durchlauf durch das Steigrohr und den Brenner

erfordern sollte.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst zumindest eine unter Zwischenschaltung eines Zyklonabscheiders an ein Steigrohr angeschlossene Brennvorrichtung, insbesondere eine Feuerfestschüttung oder einen Brenner, wobei das Steigrohr mit einem Phosphat-haltigen Ausgangsstoff im Flugstrom beschickbar ist und die Brennvorrichtung einen Sammelbehälter zum Sammeln einer Schmelze des entphosphorten Ausgangsstoffs sowie eine Abzugsvorrichtung für elementaren Phosphor und Kohlenmonoxid aufweist. Die Bedeutung und Vorteile der genannten

Vorrichtungselemente wurden bereits in der Beschreibung des

erfindungsgemäßen Verfahrens erörtert. Es sind somit erfindungsgemäß zwei Vorrichtungsvarianten denkbar, denen jedoch ein Steigrohr sowie eine Brennvorrichtung und ein zwischen diesen angeordneter, primärer Zyklonabscheider gemein ist. Als Brennvorrichtung, in der eine möglichst vollständige Reduktion der Phosphate erfolgt, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, eine Feuerfestschüttung oder ein Brenner

denkbar.

Bei beiden Vorrichtungsvarianten kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass die Brennvorrichtung unter Zwischenschaltung einer Wirbelkammer zum Einblasen von Verbrennungssauerstoff an den Zyklonabscheider angeschlossen ist. Durch eine solche Wirbelkammer, in die Verbrennungssauerstoff eingeblasen wird, erfolgt eine optimale Fluidisierung der Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs, wodurch eine optimale Vergrößerung der spezifischen Oberfläche der Ausgangsstoffe erfolgt, sodass die Reaktionskinetik und die Vollständigkeit der Reduktion der

Phosphate zu elementarem Phosphor begünstigt ist.

Um zu verhindern, dass durch die Sauerstoffzufuhr in die Wirbelkammer ein Rückstrom des Reaktions- und Produktgases erfolgt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung derart weitergebildet sein, dass eine physische oder gasdynamische und bevorzugt regelbare Sperrvorrichtung zwischen der Wirbelkammer und dem Zyklonabscheider und/oder am Gasabzug des Zyklonabscheiders

angeordnet ist.

Bevorzugt ist ein vom zwischen dem Steigrohr und der Brennvorrichtung angeordneten Zyklonabscheider verschiedener, sekundärer Zyklonabscheider als Abzugsvorrichtung für elementaren Phosphor und Kohlenmonoxid ausgebildet. Im Falle der Vorrichtungsvariante mit einem Brenner kann dies von Vorteil sein,

um große Mengen von Heißgas zuverlässig von den Feststoffen zu

trennen. Bei dieser Variante der Erfindung ist das Heißgas durch das Steigrohr zuerst in den primären Zyklonabscheider zwischen dem Steigrohr und dem Brenner geführt, wo eine Abtrennung der Phosphat-haltigen Ausgangsstoffe vom Heißgas erfolgt, sodass die Phosphat-haltigen Ausgangsstoffe über die Wirbelkammer in den

Brenner gelangen können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Gasabzug des Zyklonabscheiders zwischen dem Steigrohr und der Brennvorrichtung dem sekundären Zyklonabscheider zugeführt. Auf diese Weise können die Phosphat-haltigen Ausgangsstoffe dem Gasabzug des primären Zyklonabscheiders zwischen dem Steigrohr und dem Brenner zugeführt werden, sodass diese dort bereits durch das Heißgas £fluidisiert werden. Danach passieren die Phosphat-haltigen Ausgangsstoffe den sekundären Zyklonabscheider und gelangen von dort in das Steigrohr, wo sie vom Heißgasstrom aus dem Brenner erneut fluidisiert und in den primären Zyklonabscheider gefördert werden. Das Heißgas passiert hierbei den primären Zyklonabscheider zwischen dem Steigrohr und dem Brenner und tritt danach in den sekundären Zyklonabscheider und darauf folgend in das Steigrohr

ein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, Figur 2 ein Detail einer ersten Vorrichtungsvariante zur Durchführung des Verfahrens und Figur 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung

einer zweiten Verfahrensvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Figur 1 ist eine Brennvorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. In der Brennvorrichtung 1 findet

die teilweise Verbrennung beziehungsweise die exotherme Vergasung

der Phosphat-haltigen Ausgangsstoffe statt, wobei gemäß der Variante der Figur 1 dies zu einem Teil auch bereits im Steigrhohr 2 stattfindet. Dem Steigrohr 2 kann an unterschiedlichen Stellen

Verbrennungssauerstoff zugeführt werden.

Mit dem Bezugszeichen 3 ist ein Pyrolysereaktor bezeichnet, dem als Phosphat-haltiger Ausgangsstoff an der Position 4 Klärschlamm oder Klärschlammasche sowie gegebenenfalls Holz oder Plastik als Kohlenstoffträger zugeführt werden. Der Pyrolysreaktor 3 wird von einer Brennkammer 5 befeuert wobei an der Position 6 Pyrolysegas und an der Position 7 Pyrolyseöl abgezogen werden können. Das Abgas des Pyrolysereaktors 3 wird an der Position 8 abgezogen. Das Pyrolysegas ist in dem in Figur 1 dargestellten Beispiel der Brennkammer 5 zugeführt. Nach der Pyrolyse im Pyrolysereaktor 3 erfolgt eine Heißmahlung von im Reaktor 3 gebildetem Pyrolysekoks in einer Mahlvorrichtung 9. Hierauf kann der gemahlene Pyrolyse

Koks in das Steigrohr 2 geführt werden.

Nachdem, wie bereits erwähnt, im Steigrohr 2 sowie in der Brandvorrichtung 1 die Reduktion der Phosphate zu elementarem Phosphor (P»>) und die Oxidation des freien Kohlenstoffs zu Kohlenmonoxid (CO) erfolgt ist, können diese gasförmigen Verfahrensprodukte aus der Abzugsvorrichtung 10 abgezogen werden. Die Schmelze 11 sammelt sich im Sumpf 12 am unteren Ende der Feuerfestschüttung 13 und bildet eine Schicht 1la einer phosphathaltigen Eisenlegierung aus, die von einer Puzzolanschicht 11b überschichtet ist. Das Puzzolan sowie die Eisenlegierung

können aus dem Sumpf 12 abgestochen werden.

Die ungefähr 1500 °C heißen gasförmigen Verfahrensprodukte P> und Kohlenmonoxid werden in der Folge in einem Wärmetauscher 14 auf etwa 600 °C gekühlt, in einem Heißgasfilter 15 gefiltert und in einem weiteren Wärmetauscher 16 auf etwa 150 °C gekühlt und in der

Folge in einem Splash-Kondenser 17 zu einer Pı - Schmelze 18 mit

einer Temperatur von ungefähr 50 °C gekühlt. Die Schmelze 18 kann an der Position 19 abgestochen werden, und Kohlenmonoxid und Wasser werden an der Position 20 abgeführt. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Zufuhr für Kühlwasser. Den Wärmetauscher 14 und 16 wird im Sinne der Pfeile 22 Kühlluft im Gegenstrom zugeführt, die sich in der Folge auf bis zu 1400 °C erwärmt und als Heißwind der

Brennkammer 5 der Pyrolyse zugeführt werden kann.

In der Figur 2 sind gleiche Teile wenn möglich mit gleichen Bezugszeichen versehen und es ist erkennbar, dass das Steigrohr 2 über einen Zyklonabscheider 23 mit einer Brennvorrichtung 1 in Form einer Feuerfestschüttung 13 verbunden ist. Mit den Bezugszeichen 24 sind geregelt einstellbare Sperrvorrichtungen bezeichnet, über die der Druckverlust durch den Gasabzug 25 des Zyklonabscheiders 23 und durch die Wirbelkammer 25 geregelt einstellbar ist. Ein Wärmetauscher ist mit dem Bezugszeichen 27 versehen und der Gasabzug durch den Gasabzug 25 wird durch einen geregelten Saugzug 28 bewerkstelligt. Wie im Zusammenhang mit der Figur 1 bereits beschrieben wird das Produkt Gas zur Kondensation von P» zu Pı wiederum einem Splash-Kondenser 17 zugeführt. Mit dem Bezugszeichen 29 ist ein axial verschiebbares Saugrohr des Zyklonabscheiders 23 bezeichnet, mit dem die Trennleistung des

Zyklonabscheiders eingestellt werden kann.

In der Figur 3 ist schematisch ein Steigrohr 2 zu erkennen, welches einem primären Zyklonabscheider 23 zwischen dem Steigrohr 2 und der Brennvorrichtung 1 zugeführt ist. Die Brandvorrichtungen 1l ist in Form eines Brenners 30 ausgebildet, dem über eine Lanze 31 der Phosphor-haltige Ausgangsstoff zugeführt ist. Zu diesem Zweck ist weiters eine Zellradschleuse 32 vorgesehen, die den

Ausgangsstoff wiederum vom primären Zyklonabscheider 23 erhält.

Der Pyrolysekoks wird der Vorrichtung gemäß Figur 3 an der

Position 33 dem Gasabzug des Zyklonabscheiders 23 aufgegeben, wo

dieser vom Heißgas aus dem Brenner 30 fluidisiert und einem sekundären Zyklonabscheider 34 zugeführt wird. Die Staubfraktion mit den Phosphaten wird über die Leitung 35 zum Steigrohr 2 geführt und in diesem vom heißen Produktgas aus dem Brenner 30 nach oben gefördert und dabei vorreduziert. Der so vorbehandelte Phosphat-haltige Ausgangsstoff gelangt wiederum in dem Zyklonabscheider 23 und von dort in die Zellradschleuse 32 und den Brenner 30 zur vollständigen Reduktion zu elementarem Phosphor und Kohlenmonoxid. Die Schmelze wird wiederum in einer Abzugsvorrichtung 11 gesammelt und phasengetrennt abgezogen. Gasförmiger, elementarer Phosphor und Kohlenmonoxid werden durch den Gasabzug 36 des sekundären Zyklonabscheiders 34 abgezogen, wofür wiederum ein Saugzug 28 vorgesehen ist. Die Gasaufbereitung und Abtrennung von elementaren Phosphor (Pı) an der Position 37 und Kohlenmonoxid an der Position 38 ist in Figur 3 schematisch mit

den Besuchszeiten 39 bezeichnet.

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abtrennen von elementarem Phosphor aus Phosphat-haltigen Ausgangsstoffen, insbesondere aus Phosphathaltigen Abfallstoffen wie Klärschlamm, umfassend zumindest die folgenden Schritte:

Bereitstellen zumindest eines Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs zusammen mit freiem Kohlenstoff,

unvollständiges Verbrennen des freien Kohlenstoffs zusammen mit dem Phosphat-haltigen Ausgangsstoff bei einem Kohlenstoffüberschuss gegenüber Verbrennungssauerstoff,

Sammeln einer Schmelze (11) des entphosphorten Ausgangsstoffs,

Abziehen von beim unvollständigen Verbrennen gebildeten elementarem Phosphor und Kohlenmonoxid mit der Gasphase, und

Abtrennen von elementarem Phosphor aus der Gasphase.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoffüberschuss gegenüber dem Verbrennungssauerstoff beim Schritt des unvollständigen Verbrennens durch ein molares Verhältnis von Kohlenstoff (C) zu Verbrennungssauerstoff (OO) von 2:1 bis 8:1, bevorzugt von 3:1 bis 7:1, weiters bevorzugt von 4:1

bis 6:1 und insbesondere bevorzugt von 5:1 gekennzeichnet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bereitstellens des Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs zusammen mit dem freien Kohlenstoff durch Pyrolyse von getrocknetem Organika- und Phosphat-haltigen Ausgangsstoff, bevorzugt zusammen mit zumindest einem zugesetzten Kohlenstoffträger und/oder durch Pyrolyse von veraschtem Phosphathaltigen Ausgangsstoff zusammen mit zumindest einem zugesetzten

Kohlenstoffträger erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als zugesetzter Kohlenstoffträger Holz, bevorzugt Altholz beziehungsweise Schadholz und/oder Kunststoff, bevorzugt

Altkunststoff eingesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim unvollständigen Verbrennen gebildete Wärme der Gasphase und/oder der Schmelze dem Schritt des Bereitstellens des Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs zusammen mit dem freien Kohlenstoff zugeführt wird, insbesondere einer Pyrolyse eines Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs zusammen mit einem

Kohlenstoffträger.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Pyrolyse gebildetes Pyrolysegas einer Brennkammer (5) zur Erzeugung von Wärme für die Pyrolyse zugeführt

wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass den Ausgangsstoffen der Pyrolyse

Stahlwerksstaub zugesetzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Pyrolyse gebildetes Pyrolyseöl durch

Hydrierung zu synthetischem Brennstoff raffiniert wird.

8. Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Gasphase abgezogene Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid und Wasserstoff umgesetzt wird, bevorzugt durch

eine Wassergas-Shift-Reaktion.

9, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, dass die Schmelze (11) des entphosphorten

Ausgangsstoffs als mit einer Puzzolanschmelze (11b) überschichtete

Schmelze (1la) einer Eisenlegierung gesammelt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des unvollständigen Verbrennens des freien Kohlenstoffs zusammen mit dem Phosphat-haltigen Ausgangsstoff zu einem ersten Teil im Flugstrom in einem Steigrohr (2) und zu einem zweiten Teil in einer Feuerfestschüttung (13) erfolgt, die unter Zwischenschaltung eines Zyklonabscheiders (23) an das Steigrohr (2) anschließt, wobei elementarer Phosphor und Kohlenmonoxid aus dem Zyklonabscheider (23) und nach der

Feuerfestschüttung (13) abgezogen werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Verbrennungssauerstoff in das Steigrohr (2) und/oder nach dem

Zyklonabscheider (23) zugeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckverlust aus dem Gasabzug (25) des Zyklonabscheiders (23) und/oder der Druckverlust zwischen dem Zyklonabscheider (23)

und der Feuerfestschüttung (13) geregelt eingestellt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Phosphat-haltige Ausgangsstoff im Flugstrom in einem Steigrohr (2) vorreduziert und zum unvollständigen Verbrennen in einen Brenner (30) eingeblasen wird, der unter Zwischenschaltung eines Zyklonabscheiders (23) an das Steigrohr (2) anschließt, wobei elementarer Phosphor und Kohlenmonoxid als Brenner-Heißgas aus dem Brenner (30) abgezogen

werden. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das

Brenner-Heißgas zum Vorreduzieren des Phosphat-haltigen

Ausgangsstoffes in das Steigrohr (2) geleitet wird.

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15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Phosphat-haltige Ausgangsstoff über einen sekundären Zyklonabscheider (34) in das Steigrohr (2) dosiert wird, dem der Phosphat-haltige Ausgangsstoff über den Gasabzug (25) des Zyklonabscheiders (23) zwischen dem Steigrohr (2) und dem Brenner

(30) zugeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass elementarer Phosphor und Kohlenmonoxid aus dem sekundären

Zyklonabscheider (34) abgezogen werden.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16, umfassend zumindest eine unter Zwischenschaltung eines Zyklonabscheiders (23) an ein Steigrohr (2) angeschlossene Brennvorrichtung (1), insbesondere eine Feuerfestschüttung (13) oder einen Brenner (30), wobei das Steigrohr (2) mit einem Phosphat-haltigen Ausgangsstoff im Flugstrom beschickbar ist und die Brennvorrichtung (1) einen Sammelbehälter zum Sammeln einer Schmelze (11) des entphosphorten Ausgangsstoffs sowie eine Abzugsvorrichtung (10) für elementaren

Phosphor und Kohlenmonoxid aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennvorrichtung (1) unter Zwischenschaltung einer Wirbelkammer zum Einblasen von Verbrennungssauerstoff an den

Zyklonabscheider (23) angeschlossen ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine physische oder gasdynamische und bevorzugt regelbare Sperrvorrichtung (24) zwischen der Wirbelkammer und dem Zyklonabscheider (23) und/oder am Gasabzug (25) des Zyklonabscheiders (23) angeordnet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom zwischen dem Steigrohr (2) und der Brennvorrichtung (1) angeordneten Zyklonabscheider (23) verschiedener, sekundärer Zyklonabscheider (34) als Abzugsvorrichtung für elementaren Phosphor und Kohlenmonoxid

ausgebildet ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasabzug (25) des Zyklonabscheiders (23) zwischen dem Steigrohr (2) und der Brennvorrichtung (1) dem sekundären

Zyklonabscheider (34) zugeführt ist.

Claims (21)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abtrennen von elementarem Phosphor aus Phosphat-haltigen Ausgangsstoffen, insbesondere aus Phosphathaltigen Abfallstoffen wie Klärschlamm, umfassend zumindest die folgenden Schritte:

Bereitstellen zumindest eines Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs zusammen mit freiem Kohlenstoff,

unvollständiges Verbrennen des freien Kohlenstoffs zusammen mit dem Phosphat-haltigen Ausgangsstoff bei einem Kohlenstoffüberschuss gegenüber Verbrennungssauerstoff,

Sammeln einer Schmelze (11) des entphosphorten Ausgangsstoffs,

Abziehen von beim unvollständigen Verbrennen gebildeten elementarem Phosphor und Kohlenmonoxid mit der Gasphase, und

Abtrennen von elementarem Phosphor aus der Gasphase, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoffüberschuss gegenüber dem Verbrennungssauerstoff beim Schritt des unvollständigen Verbrennens durch ein molares Verhältnis von Kohlenstoff (C) zu Verbrennungssauerstoff (O,) von 2:1 bis 8:1, bevorzugt von 3:1 bis 7:1, weiters bevorzugt von 4:1 bis 6:1 und insbesondere bevorzugt

von 5:1 gekennzeichnet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bereitstellens des Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs zusammen mit dem freien Kohlenstoff durch Pyrolyse von getrocknetem Organika- und Phosphat-haltigen Ausgangsstoff, bevorzugt zusammen mit zumindest einem zugesetzten Kohlenstoffträger und/oder durch Pyrolyse von veraschtem Phosphathaltigen Ausgangsstoff zusammen mit zumindest einem zugesetzten

Kohlenstoffträger erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als

zugesetzter Kohlenstoffträger Holz, bevorzugt Altholz

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beziehungsweise Schadholz und/oder Kunststoff, bevorzugt

Altkunststoff eingesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim unvollständigen Verbrennen gebildete Wärme der Gasphase und/oder der Schmelze dem Schritt des Bereitstellens des Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs zusammen mit dem freien Kohlenstoff zugeführt wird, insbesondere einer Pyrolyse eines Phosphat-haltigen Ausgangsstoffs zusammen mit einem

Kohlenstoffträger.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Pyrolyse gebildetes Pyrolysegas einer Brennkammer (5) zur Erzeugung von Wärme für die Pyrolyse zugeführt

wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass den Ausgangsstoffen der Pyrolyse

Stahlwerksstaub zugesetzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Pyrolyse gebildetes Pyrolyseöl durch

Hydrierung zu synthetischem Brennstoff raffiniert wird.

8. Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Gasphase abgezogene Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid und Wasserstoff umgesetzt wird, bevorzugt durch

eine Wassergas-Shift-Reaktion.

9, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze (11) des entphosphorten Ausgangsstoffs als mit einer Puzzolanschmelze (11b) überschichtete

Schmelze (1la) einer Eisenlegierung gesammelt wird.

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10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des unvollständigen Verbrennens des freien Kohlenstoffs zusammen mit dem Phosphat-haltigen Ausgangsstoff zu einem ersten Teil im Flugstrom in einem Steigrohr (2) und zu einem zweiten Teil in einer Feuerfestschüttung (13) erfolgt, die unter Zwischenschaltung eines Zyklonabscheiders (23) an das Steigrohr (2) anschließt, wobei elementarer Phosphor und Kohlenmonoxid aus dem Zyklonabscheider (23) und nach der

Feuerfestschüttung (13) abgezogen werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Verbrennungssauerstoff in das Steigrohr (2) und/oder nach dem

Zyklonabscheider (23) zugeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckverlust aus dem Gasabzug (25) des Zyklonabscheiders (23) und/oder der Druckverlust zwischen dem Zyklonabscheider (23)

und der Feuerfestschüttung (13) geregelt eingestellt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Phosphat-haltige Ausgangsstoff im Flugstrom in einem Steigrohr (2) vorreduziert und zum unvollständigen Verbrennen in einen Brenner (30) eingeblasen wird, der unter Zwischenschaltung eines Zyklonabscheiders (23) an das Steigrohr (2) anschließt, wobei elementarer Phosphor und Kohlenmonoxid als Brenner-Heißgas aus dem Brenner (30) abgezogen

werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Brenner-Heißgas zum Vorreduzieren des Phosphat-haltigen

Ausgangsstoffes in das Steigrohr (2) geleitet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,

dass der Phosphat-haltige Ausgangsstoff über einen sekundären

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Zyklonabscheider (34) in das Steigrohr (2) dosiert wird, dem der Phosphat-haltige Ausgangsstoff über den Gasabzug (25) des Zyklonabscheiders (23) zwischen dem Steigrohr (2) und dem Brenner

(30) zugeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass elementarer Phosphor und Kohlenmonoxid aus dem sekundären

Zyklonabscheider (34) abgezogen werden.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16, umfassend zumindest eine unter Zwischenschaltung eines Zyklonabscheiders (23) an ein Steigrohr (2) angeschlossene Brennvorrichtung (1), insbesondere eine Feuerfestschüttung (13) oder einen Brenner (30), wobei das Steigrohr (2) mit einem Phosphat-haltigen Ausgangsstoff im Flugstrom beschickbar ist und die Brennvorrichtung (1) einen Sammelbehälter zum Sammeln einer Schmelze (11) des entphosphorten Ausgangsstoffs sowie eine Abzugsvorrichtung (10) für elementaren

Phosphor und Kohlenmonoxid aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennvorrichtung (1) unter Zwischenschaltung einer Wirbelkammer zum Einblasen von Verbrennungssauerstoff an den

Zyklonabscheider (23) angeschlossen ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine physische oder gasdynamische und bevorzugt regelbare Sperrvorrichtung (24) zwischen der Wirbelkammer und dem Zyklonabscheider (23) und/oder am Gasabzug (25) des Zyklonabscheiders (23) angeordnet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom zwischen dem Steigrohr (2) und der

Brennvorrichtung (1) angeordneten Zyklonabscheider (23)

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verschiedener, sekundärer Zyklonabscheider (34) als Abzugsvorrichtung für elementaren Phosphor und Kohlenmonoxid

ausgebildet ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasabzug (25) des Zyklonabscheiders (23) zwischen dem Steigrohr (2) und der Brennvorrichtung (1) dem sekundären

Zyklonabscheider (34) zugeführt ist.

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