DE2621393A1 - Refuse processing plant - recirculates part of pyrolysis gas to plasma torch for pyrolysis tank nozzles for low cost process - Google Patents
Refuse processing plant - recirculates part of pyrolysis gas to plasma torch for pyrolysis tank nozzles for low cost processInfo
- Publication number
- DE2621393A1 DE2621393A1 DE19762621393 DE2621393A DE2621393A1 DE 2621393 A1 DE2621393 A1 DE 2621393A1 DE 19762621393 DE19762621393 DE 19762621393 DE 2621393 A DE2621393 A DE 2621393A DE 2621393 A1 DE2621393 A1 DE 2621393A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pyrolysis
- gas
- pyrolysis gas
- recirculated
- plasma torch
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims abstract description 101
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 116
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 7
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 4
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 claims description 3
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
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
- C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
- C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
- C10B49/04—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Description
Verfahren und Anlage zur Aufarbeitung von AbfallstoffenProcess and plant for the processing of waste materials
Die Erfindung bezieht -sich auf ein Verfahren zur Aufarbeitung von Abfallstoffen, insbesondere Müll, bei dem die Abfallstoffe durch ein diese durchströmendes, erhitztes Spülgas in einem Pyrolysebehälter aufgeheizt und unter Bildung eines Pyrolysegases thermisch zersetzt und die anfallenden Reststoffe einschließlich der zu Ferrometall reduzierten metallischen Abfallbestandteile dem Pyrolysebehälter entnommen werden, sowie auf eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for working up Waste materials, especially rubbish, in which the waste materials flow through a heated purge gas heated in a pyrolysis container and under Formation of a pyrolysis gas thermally decomposed and the resulting residues including the metallic waste components reduced to ferrous metal to the pyrolysis container can be removed, as well as a system for carrying out this process.
Es ist bekannt, Abfallstoffe, und insbesondere Müll, unter Ausschluß von Fremdgasen durch direkte Aufheizung an einem Lichtbogen oder indirekte Wärmezufuhr über Heizflächen in einem Pyrolysebehälter thermisch zu zersetzen, wobei sich die metallischen Abfallbestandteile in der reduzierenden Atmosphäre des Pyrolysebehälters zu Ferrometall umwandeln und gemeinsam mit den nicht-vergasten Schlackenstoffen abgezogen werden, während das entstehende Pyrolysegas, das in erster Linie Kohlenmonoxyd sowie Wasserdampf und etwa gleich hohe Gewichtsanteile Wasserstoff und Kohlendioxyd enthält, gereinigt und dann etwa dem Stadtgas beigemischt oder zur Dampf- und Stromerzeugung verbrannt werden kann.It is known to exclude waste materials, and especially rubbish of foreign gases through direct heating at an electric arc or indirect heat supply to thermally decompose over heating surfaces in a pyrolysis container, whereby the metallic waste components in the reducing atmosphere of the pyrolysis container convert to ferrous metal and together with the non-gasified waste products be withdrawn while the resulting pyrolysis gas, which is primarily carbon monoxide as well as water vapor and roughly equal proportions by weight of hydrogen and carbon dioxide contains, cleaned and then mixed with town gas or used to generate steam and electricity can be burned.
Dieses bekannte Verfahren hat jedoch den Nachteil einer ungleichförmigen, örtlich begrenzten Erhitzung und unvollständigen thermischen Zersetzung der Abfallstoffe, und zusätzlich erfordert die indirekte Heizflåchenernfärmung einen großen Bauaufwand, während bei der Lichtbogenerhitzung Schwierigkeiten bei der Flammen- und Prozess-Steuerung in Kauf genommen werden müssen.However, this known method has the disadvantage of a non-uniform, localized heating and incomplete thermal decomposition of waste materials, and in addition, the indirect heating surface heating requires a great deal of construction work, while with arc heating, difficulties with flame and process control must be accepted.
Demgegenüber werden die Abfallstoffe bei bekannten Verfahren der der eingangs erwähnten Art etwa ineinem Wirbelbett unter gleichförmiger Aufheizung und Durchmischung durch Einblasen eines erhitzten Spülgases pyrolysiert, das aus den Verbrennungsprodukten von Luft mit festen oder zumeist gasförmigen Brennstoffen besteht. Wegen der geringen Reduktionswirkung der heißen Verbrennungsprodukte müssen diesen jedoch häufig in aufwendiger Weise Reduktionsmittel zugesetzt werden, um die Metalloxydanteile des Abfalls in ausreichendem Maße zu Ferrometall umzuwandeln. Außerdem ist das Regelverhalten eines derartigen Pyrolyseprozesses verhältnismäßig träge.In contrast, the waste materials in known methods of the type mentioned at the outset, for example in a fluidized bed with uniform heating and Mixing is pyrolyzed by blowing in a heated purge gas, which is released from the Combustion products of air with solid or mostly gaseous fuels consists. Because of the low reducing effect of the hot combustion products however reducing agents are often added in a costly manner in order to sufficiently convert the metal oxide content of the waste to ferro-metal to convert. In addition, the control behavior of such a pyrolysis process relatively sluggish.
Nachteilig aber ist vor allem, daß sich die heißen Verbrennungsprodukte mit dem entstehenden Pyrolysegas mischen und einen hohen Fremd- und Inertgas-Anteil ergeben, der in anlagen- und verfahrensmäßig höchst aufwendiger Weise aus dem Gasgemisch abgetrennt werden muß, um ein reines, chemisch und thermisch wertvolles Pyrolysegas zu gewinnen.The main disadvantage, however, is that the hot combustion products Mix with the resulting pyrolysis gas and a high proportion of foreign and inert gas result from the gas mixture, which is extremely costly in terms of plant and process must be separated to a pure, chemically and thermally valuable pyrolysis gas to win.
Demgegenüber sollen erfindungsgemäß ein Verfahren und eine Anlage zur Pyrolyse von Abfallstoffen geschaffen werden, die bei geringen Anlage- und Prozeßkosten, und insbesondere einem geringen Energieverbrauch, die Gewinnung von reinem Pyrolysegas einerseits -und von Ferrometallen andererseits unter gleichförmig vollständiger Zersetzung der Abfallstoffe garantieren.In contrast, according to the invention, a method and a system are intended for the pyrolysis of waste materials are created, which at low plant and process costs, and especially low energy consumption, the production of pure pyrolysis gas on the one hand - and of ferrous metals on the other hand under uniformly complete Guarantee decomposition of waste materials.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs erwähnten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Teilmenge des Pyrolysegases mit Hilfe eines Plasmabrenners erhitzt und als Spülgas in den Pyrolysebehälter zurückgeführt wird.This object is achieved according to the invention by a method of type mentioned at the outset, which is characterized in that a portion of the pyrolysis gas heated with the help of a plasma torch and fed back into the pyrolysis tank as flushing gas will.
Erfindungsgemäß wird durch die Rezirkulation einer Teilmenge des aus dem Pyrolysebehälter abgezogenen Gasgemisches und deren Erhitzung durch Zufuhr von Fremdwärme im Plasmabrenner eine gleichförmige thermische Zersetzung der Abfallstoffe in direktem Kontakt mit einem diese durchsetzenden, von Fremd- und Inertstoffanteilen freien Gasstrom gewährleistet und aus dem Pyrolyseprozeß selbst unter stark reduzierender Atmosphäre und weitgehender Umwandlung der Metalloxyde zu Ferrometall ein hochwertiges Pyrolysegas gewonnen, ohne daß es einer zusätzlichen komplizierten Gaszerlegung bedarf, mit der Besonderheit, daß die in der rezirkulierten Gasmenge enthaltene fühlbare Wärme für den ehdothermen Zersetzungsprozeß ausgenutzt wird und der Plasmabrenner nur den darüberhinausgehenden Wärmebedarf decken muß und eine vom Reaktionsablauf im Pyrolysebehälter entkoppelte, feinfühlige und weitgehend verzögerungsfreie Prozeßregelung und -anpassung an wechselnde Abfallzusammensetzungen ermöglicht.According to the invention, through the recirculation of a subset of the the gas mixture withdrawn from the pyrolysis tank and its heating by supplying External heat in the plasma torch causes uniform thermal decomposition of the waste materials in direct contact with one of these penetrating foreign and inert substances Guaranteed free gas flow and from the pyrolysis process itself under strongly reducing Atmosphere and extensive transformation the metal oxides to ferro-metal a high quality pyrolysis gas obtained without it being an additional complicated one Gas separation is required, with the peculiarity that the amount of gas recirculated in sensible heat contained is used for the ehdothermal decomposition process and the plasma torch only has to cover the additional heat requirement and one sensitive and largely decoupled from the reaction process in the pyrolysis tank Delay-free process control and adaptation to changing waste compositions enables.
Die Erfindung schafft ferner eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens, mit einem Pyrolysebehälter, der am oberen Ende eine Beschickungseinrichtung zum Einspeisen der Abfallstoffe und einen Auslaß für die Pyrolysegase und am unteren Ende eine Entnahme einrichtung zum Abzug von Ferrometall und Schlackenstoffen sowie eine Düsenanordnung zum Einblasen eines erhitzten Spülgases im Gegenstrom zu den den Pyrolysebehälter passierenden Abfallstoffen aufweist, die gekennzeichnet ist durch eine Rückführleitung, durch die eine Teilmenge des Pyrolysegases vom Eehälterauslaß als Spülgas der Düsenanordnung zuführbar ist, und einen der Düsenanordniung vorgeschalteten Plasmabrenner zum Aufheizen der über die Rückführleitung rezirkulierten Pyrolysegas-Teilmenge.The invention also provides a system for carrying out this method, with a pyrolysis container, which has a loading device at the top for Feeding the waste materials and an outlet for the pyrolysis gases and at the bottom At the end of a removal device for the removal of ferrous metal and slag matter as well a nozzle arrangement for injecting a heated purge gas in countercurrent to the has waste materials passing through the pyrolysis container, which is marked through a return line through which a portion of the pyrolysis gas is discharged from the container outlet can be fed to the nozzle arrangement as flushing gas, and one of the nozzle arrangement upstream Plasma torch for heating the partial amount of pyrolysis gas recirculated via the return line.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der ërfindungsgemäßen Anlage ist im Zuge der Rückführleitung parallel zum Plasmabrenner eine Nebenstromleitung angeordnet, über die ein durch ein Regelventil einstellbarer Teil des rezirkulierten Pyrolysegases unter Umgehung des Plasmabrenners der Düsenanordnung zuführbar ist, wodurch eine äußerst einfache, von der Arbeitstemperatur des Plasmabrenners unabhängige Temperaturregelung des über die Düsenanordnung zurückströmenden Pyrolysegases erzielt wird. Um in diesem Fall eine gleichmäßige Durchmischung der einerseits auf die Arbeitstemperatur des Plasmabrennerserhitzten und andererseits über die Nebenstromleitung abgezweigten Teilströme der rezirkulierten Gasmenge zu garantieren, ist die Düsenanordnung zweckmäßigerweise über eine Mischkammer an den Plasmabrenner und die Nebenstromleitung angeschlossen.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention is a bypass line in the course of the return line parallel to the plasma torch arranged, through which a part of the recirculated which can be adjusted by a control valve Pyrolysis gas can be fed to the nozzle arrangement by bypassing the plasma torch, thus an extremely simple process that is independent of the working temperature of the plasma torch Temperature control of the flowing back through the nozzle arrangement Pyrolysis gas is achieved. In order to ensure an even mixing of the on the one hand heated to the working temperature of the plasma torch and on the other hand Partial flows branched off via the bypass line are added to the recirculated gas quantity guarantee, the nozzle arrangement is expediently via a mixing chamber to the Plasma torch and the bypass line connected.
Vorteilhafterweise wird die von dem aus dem Pyrolysebehälter abgezogenen Gasgemisch mitgeführte, fuhlbare Wärme durch einen vom Pyrolysegas unter Abkühlung durchströmten Dampferzeuger ausgenutzt, wobei in diesem Fall das Pyrolysegas in besonders einfacher, zweckmäßiger Weise durch Abscheidung der Wasserdampfanteile des Pyrolysegases im Dampferzeuger und/oder einem diesem nachgeschalteten Kondensationskühler getrocknet wird.Advantageously, the is withdrawn from the pyrolysis container Gas mixture entrained, sensible heat by one of the pyrolysis gas with cooling through which the steam generator flows, in which case the pyrolysis gas is in particularly simple, expedient way by separating the water vapor components of the pyrolysis gas in the steam generator and / or a condensation cooler connected downstream of this is dried.
Die Wasserversorgung des Dampferzeugers erfolgt zweckmäßigerweise durch Rückführung der aus dem Pyrolysegas kondensierten Wasseranteile zu dem diese in Tibdampf umsetzenden Dampferzeuger.The water supply to the steam generator is expedient by returning the water condensed from the pyrolysis gas to this in tibdampf converting steam generator.
Zur Überwindung der Druckverluste im Gaskreislauf ist in besonders vorteilhafter Weise ein Dampf-Ejektor zur Umwälzung der über die Rückführleitung rezirkulierten Pyrolysegas-Teilmenge vor gesehen; die Dampfstrahlförderung ist möglich, da sich die Dampfzumischung zum rezirkulierten Pyrolysegas nicht störend auf den Pyrolyseprozeß auswirkt, und liefert zugleich in konstruktiv besonders einfacher Weise und ohne Bedarf an hochwertiger elektrischer Energie das zur Gasumwälzung erforderliche Druckniveau. In anlagenmäßig und energetisch besonders vorteilhafter Weise wird der Dampf-Ejektor mit dem vom Dampferzeuger gelieferten Treibdampf betrieben. Um zu vermeiden, daß in diesem Pall der zurückgeführten Gasmenge auf dem Wege vom Behälterauslaß zur Düsenanordnung Wärme entzogen wird, ist der Dampferzeuger vorteilhafterweise von der nach Abzweigung der zum Pyrolysebehälter rezirkulierten Teilmenge verbliebenen Pyrolysegasmenge durchströmt.To overcome the pressure losses in the gas circuit is in particular advantageously a steam ejector for circulating the via the return line recirculated pyrolysis gas subset seen before; the steam jet delivery is possible, since the steam admixture to the recirculated pyrolysis gas does not interfere with the Pyrolysis has an effect, and at the same time provides a particularly simple construction In a wise manner and without the need for high-quality electrical energy, that for gas circulation required pressure level. Particularly advantageous in terms of plant and energy The steam ejector is operated with the motive steam supplied by the steam generator. In order to avoid that in this Pall the amount of gas returned on the way from Container outlet to Nozzle arrangement heat is extracted, is the Steam generator advantageously from the branch to the pyrolysis tank recirculated partial amount of remaining pyrolysis gas flows through.
Wahlweise ist zur Umwälzung der rezirkulierten Pyrolysegas-Teilmenge ein von einer Gasturbine angetriebener Kompressor -vorgesehen und die Gasturbine wird mit durch Verbrennung des nicht-rezirkulierten Pyrolysegases erzeugtem Heißgas betrieben. Bei Anordnung eines Dampferzeugers ist dieser hierbei vorteilhafterweise stromaufwärts des Kompressors angeordnet und von der gesamten Pyrolysegasmenge einschließlich der rezirkulierten Teilmenge durchströmt, so daß über den Kompressor und den Plasmabrenner nur trockenes Pyrolysegas strömt und der Kompressor wegen der vorherigen Kühlung des Pyrolysegases eine entsprechend geringere Antriebsleistung benötigt und gegen eine Überhitzung geschützt ist.There is an option to circulate the recirculated pyrolysis gas portion a compressor driven by a gas turbine -provided and the gas turbine is with hot gas generated by combustion of the non-recirculated pyrolysis gas operated. If a steam generator is arranged, this is advantageous here located upstream of the compressor and including the total amount of pyrolysis gas the recirculated part flows through, so that over the compressor and the plasma torch only dry pyrolysis gas flows and the compressor because of the previous cooling of the pyrolysis gas requires a correspondingly lower drive power and against overheating is protected.
Um in diesem Fall den durch den Dampferzeuger bewirkten Xårmeentsug des rezirkulierten Pyrolysegases auszugleichen, ist in besonders zweckmäßiger Weise ein Wärmetauscher vorgesehen, der im Zuge der Rückführleitung zwischen dem Eompressor und dem Plasmabrenner angeordnet und im Gegenstrom von der gesamten Pyrolysegasmenge zwischen dem Auslaß des Pyrolysebehälters und dem Dampferzeuger durchströmt ist.In this case, around the Xårmeentsug caused by the steam generator Compensating for the recirculated pyrolysis gas is particularly expedient a heat exchanger is provided in the course of the return line between the Eompressor and the plasma torch and in countercurrent of the total amount of pyrolysis gas flows through between the outlet of the pyrolysis tank and the steam generator.
Die Erfindung wird nunmehr anhand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Gasumwälzung durch einen Kompressor; und Fig. 1 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Gasumwälzung durch einen Dampf-Ejektor.The invention will now be combined with the aid of two exemplary embodiments explained in more detail with the drawings. It shows: Fig. 1 a first embodiment of the invention with gas circulation through a compressor; and FIG. 1 shows a second exemplary embodiment of the invention with gas circulation through a steam ejector.
Bei der Anlage gemäß Fig. 1 werden einem Pyrolysebehälter 2 am oberen Ende über eine Beschickungseinrichtung 4 einschließlich einer Förderschnecke 6 und einer Luftschleuse 8 Abfallstoffe, etwa Hausmüll, kontinuierlich zugeführt und durch ein über eine Düsenanordnung 10 im Gegenstrom eingeblasenes, heißes Spülgas thermisch zersetzt, das abgesehen von einem geringeren Wasserdampfgehalt - und ggf.In the system according to FIG. 1, a pyrolysis container 2 is at the top End of a feeder 4 including a screw conveyor 6 and an air lock 8 waste materials, such as household waste, continuously fed and through a hot flushing gas blown in countercurrent via a nozzle arrangement 10, thermally decomposes, which apart from a lower water vapor content - and possibly
einer völligen Wasserdampffreiheit - die gleiche Zusammensetzung wie das bei der thermischen Zersetzung entstehende Pyrolysegas hat. In der stark reduzierenden Atmosphäre des Pyrolysebehälters 2 setzen sich die in den Abfallstoffen enthaltenen Metalloxyde zu Ferrometall um und werden durch eine Entnahmeeinrichtung am Ferrometall-Auslaß des Behälters 2 abgezogen, während die übrigen, nicht-pyrolysierbaren Feststoffe über den Schlackenauslaß 14 abgeführt werden.complete freedom from water vapor - the same composition as the pyrolysis gas produced during thermal decomposition. In the strongly reducing Atmosphere of the pyrolysis container 2 are contained in the waste materials Metal oxides to ferro-metal and are removed by a removal device at the ferro-metal outlet of the container 2 withdrawn, while the remaining, non-pyrolyzable solids be discharged via the slag outlet 14.
Das aus der thermischen Müllzersetzung entstehende Gasgemisch (in erster Linie Kohlenmonoxyd, sowie Wasserdampf und etwa zu gleichen Teilen Kohlendioxyd und Wasserstoff) wird gemeinsam mit dem-mengenmäßig etwa dreimal so großen Spülgasstrom am Gasauslaß 16 des Behälters 2 als Pyrolysegas abgezogen und gelangt nach Durchströmen eines Wärmetauschers 18 zu einem Dampferzeuger 20 wo es unter Kondensation der Wasserdampfanteile gekühlt wird und dabei im Gegenstrom eingespeistes Brauchwasser zu hochwertigem Treibdampf umwandelt.The gas mixture (in primarily carbon monoxide, as well as water vapor and roughly equal parts carbon dioxide and hydrogen) is used together with the purge gas flow which is about three times as large in terms of quantity withdrawn as pyrolysis gas at the gas outlet 16 of the container 2 and passes through it a heat exchanger 18 to a steam generator 20 where there is condensation of the water vapor is cooled and the service water fed in countercurrent to high-quality Converts motive steam.
Vom Dampferzeuger 20 wird das Pyrolysegas gemeinsam mit dem Kondensat einem Wäscher und Trockner 22 zugeführt, wo die im Gas enthaltenen Verunreinigungen ausgewaschen und gemeinsam mit dem kondensierten Wasser abgezogen werden. Das gereinigte und getrocknete Pyrolysegas wird anschließend in einem zweistufigen Kompressor 24 verdichtet, hinter dessen erster Druckstufe die das Spülgas bildende Pyrolysegasteilmenge über eine Rückführleitung 26 einschließlich eines Regelventils 28 abgezweigt wird. Die erste Kompressorstufe liefert die zur Umwälzung der rezirkulierten Gasmenge im geschlossenen Kreislauf erforderliche Druckdifferenz.The pyrolysis gas is released from the steam generator 20 together with the condensate a washer and dryer 22 is fed, where the impurities contained in the gas washed out and removed together with the condensed water. The cleaned and dried pyrolysis gas is then fed into a two-stage compressor 24 compressed, behind the first pressure stage of the pyrolysis gas forming the pyrolysis gas via a return line 26 including one Control valve 28 is branched off. The first compressor stage supplies the one for circulating the recirculated Gas quantity in the closed circuit required pressure difference.
Vom Kompressor 24 verläuft die Rückführleitung 26 zum Wärmetauscher 18, wo die rezirkulierte Gasmenge, der zuvor beim Passieren des Dampferzeugers 20 fühlbare Wärme entzogen wurde, im Gegenstrom zu dem gesamten, über den Behälterauslaß 16 abgezogenen Pyrolysegasstrom wieder annähernd auf die Temperatur am Behälterauslaß 16 erwärmt wird.The return line 26 runs from the compressor 24 to the heat exchanger 18, where the amount of recirculated gas that was previously used when passing through the steam generator 20 sensible heat was withdrawn, countercurrent to that, via the container outlet 16 withdrawn pyrolysis gas stream again approximately to the temperature at the container outlet 16 is heated.
Die zur thermischen Zersetzung der Abfallstoffe erforderliche Restwärme wird der über die Rückführleitung 26 im geschlossenen Kreislauf umgewälzten Pyrolysegasmenge in Form von Fremdwärme in einem dem Wärmetauscher 18 nachgeschalteten Plasmabrenner 30 zugeführt, dessen Arbeitstemperatur auf einen Wert im Bereich zwischen etwa 4000 und 10000 0K eingestellt wird.The residual heat required for the thermal decomposition of the waste materials is the amount of pyrolysis gas circulated in the closed circuit via the return line 26 in the form of external heat in a plasma torch connected downstream of the heat exchanger 18 30 supplied, the working temperature of which to a value in the range between about 4000 and 10000 0K is set.
Da jedoch das in den Pyrolysebehälter 2 enströmende Kreislaufgas nur eine Temperatur in der Größenordnang-von 20000K haben muß, wird nur ein regelbarer Teilstrom des rezlrkulierten Pyrolysegases im Plasmabrenner 30 erhitzt und der restliche Teilstrom stromaufwärts des Plasmabrenners 30 über eine diesen überbrückende Nebenstromleitung 32 einschließlich eines Regelventils 34 aus der Rückführleitung 26 abgezweigt. Der Plasmabrenner 30 und die Nebenstromleitung 32 münden auslaßseitig in eine Mischkammer 36, wo Teisrme unter gleichförmiger Temperaturverteilung (etwa 2000 0K) vermischen und von wo sie anschließend über die Düsenanordnung 10 im Gegenstrom zu den Abfallstoffen in den Pyrolysebehälter 2 eingeblasen werden, wodurch der Kreislauf für die rezirkulierte Pyrolysegas-Teilmenge geschlossen ist.However, since the circulating gas flowing into the pyrolysis container 2 is only must have a temperature of the order of 20000K, only a controllable one will be Partial flow of the recirculated pyrolysis gas is heated in the plasma burner 30 and the remainder Partial flow upstream of the plasma torch 30 via a bypass flow line bridging this 32 including a control valve 34 branched off from the return line 26. Of the The plasma torch 30 and the bypass line 32 open into a mixing chamber on the outlet side 36, where Teisrme mix with a uniform temperature distribution (about 2000 ° K) and from where it then flows through the nozzle arrangement 10 in countercurrent to the waste materials be blown into the pyrolysis tank 2, whereby the circuit for the recirculated The pyrolysis gas subset is closed.
Die nach Abzweigung des Kreislaufstroms verbliebene Pyrolysegas-Restmenge wird in der zweiten Stufe des Kompressors 24 weiter verdichtet und in einer Brennkammer 38 unter Luftzufuhr verbrannt, und das entstehende Heißgas wird in einer nachgeschalteten Gasturbine 40 arbeitsleistend entspannt.The pyrolysis gas remaining after branching off the circulating flow is in the second stage of the compressor 24 further condensed and burned in a combustion chamber 38 with a supply of air, and the resulting hot gas is expanded to perform work in a downstream gas turbine 40.
Mit der Gasturbine 40 werden der Kompressor 24, ein Luftverdichter 42 zum Verdichten der in der Brennkammer 38 benötigten Luftmenge sowie ein Generator 44 angetrieben, der zur Stromversorgung beispielsweise des Plasmabrenners 30 dient.With the gas turbine 40, the compressor 24 becomes an air compressor 42 for compressing the amount of air required in the combustion chamber 38 and a generator 44 driven, which is used to power the plasma torch 30, for example.
Auf dem Wege zur Auspuffleitung 46 durchströmen die heißen Abgase der Gasturbine 40 einen weiteren Dampferzeuger 48, wo im Gegenstrom Brauchwasser zu überhitztem reibdampf umgewandelt wird, der gemeinsam mit dem vom Dampferzeuger 20 gelieferten Treibdampf in einer Dampfturbine 50 unter Arbeitsleistung entspannt wird und anschließend über eine Abzugsleitung 52 abströmt. Von der Dampfturbine 50 wird ein weiterer Generator 54 angetrieben, der z.B. ebenfalls den Plasmabrenner 30 mit elektrischer Energie versorgt.On the way to the exhaust line 46, the hot exhaust gases flow through the gas turbine 40 another steam generator 48, where process water in countercurrent is converted to superheated frictional steam, which together with that of the steam generator 20 supplied motive steam in a steam turbine 50 relaxed under work performance and then flows off via a discharge line 52. From the steam turbine 50 another generator 54 is driven, which also e.g. 30 supplied with electrical energy.
Zum Anfahren der Anlage dient ein Pyrolysegasspeicher 56, der über ein Absperrventil 58 an die Pyrolysegasleitung zwischen dem Trockner 22 und dem Kompressor 24 angeschlossen ist zu "' un4wahrend des Betriebs mit Pyrolysegas gefüllt wird.A pyrolysis gas storage tank 56 is used to start up the system a shut-off valve 58 to the pyrolysis gas line between the dryer 22 and the Compressor 24 is connected to "'filled with pyrolysis gas during operation will.
Beim Anfahren gibt der Speicher 56 die erforderliche Pyrolysegasmenge über den Kompressor 24 an die Rückführleitung 26 ab, von wo sie nach Erhitzung im Plasmabrenner 30 über die Düsenanordnung 10 in den Pyrolysebehälter 2 eingeblasen wird und den Pyrolyseprozeß in Gang setzt.When starting up, the memory 56 provides the required amount of pyrolysis gas via the compressor 24 to the return line 26, from where it is heated in the Plasma torch 30 is blown into pyrolysis container 2 via nozzle arrangement 10 and starts the pyrolysis process.
Die Anlage gemäß Fig. 2, wo die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechenden Bauteile durch das gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind, enthält wiederum einen Pyrolysebehälter 2 mit einer Beschickungseinrichtung 4 einschließ- lich einer Förderschnecke 6 und einer Schleuse 8, sowie einer Düsenanordnung 10, einem Ferrometallauslaß 12, einem Schlackenauslaß 14 und einem Gasauslaß 16. Die Anlage arbeitet ebenfalls nach dem Grundprinzip der Zirkulation einer Pyrolysegas-eilmenge im geschlossenen Kreislauf und Erhitzung dieser über eine Rückführleitung 26 einschließlich eines Regelventils 28 rezirkulierten Pyrolysegas-Teilmenge in einem Plasmabrenner 30 mit nachgeschalteter Mischkammer 36 und parallel geschalteter Nebenstromleitung 32 einschließlich eines Regelventils 34. Insoweit unterschiedlich ist jedoch, daß in die Rückführleitung 26 heißes, wasserdampfhaltiges Pyrolysegas gleicher Konsistenz wie am Gasauslaß 16 abgezweigt und durch einen Dampf-Ejektor 60 unter Zugabe von Treibdampf und nach Erhitzung im Plasmabrenner 30 über die Düsenanordnung 10 als Spülgas zur thermischen Zersetzung der Abfallstoffe in den Pyrolysebehälter 2 eingeblasen wird.The system according to FIG. 2, where the corresponding to the first embodiment Components are identified by the same reference number, in turn contains a Pyrolysis container 2 with a charging device 4 including lich a screw conveyor 6 and a lock 8, and a nozzle arrangement 10, a Ferrometal outlet 12, a slag outlet 14 and a gas outlet 16. The plant also works according to the basic principle of the circulation of a rapid pyrolysis gas volume in the closed circuit and heating this via a return line 26 including a control valve 28 recirculated pyrolysis gas subset in a plasma torch 30 with a downstream mixing chamber 36 and a bypass line connected in parallel 32 including a control valve 34. In this respect, however, is different that in the return line 26 hot, steam-containing pyrolysis gas of the same consistency as branched off at the gas outlet 16 and through a steam ejector 60 with the addition of Motive steam and after heating in the plasma burner 30 via the nozzle arrangement 10 as Purge gas is blown into the pyrolysis container 2 for thermal decomposition of the waste materials will.
Die nach Abzweigung der Rückführleitung 26 verbliebene Pyrolysegas-Restmenge wird in einem Dampferzeuger 62 gekühlt, wo ein großer Teil der Wasserdampfkomponente abgeschieden und über eine Kondensatleitung 64 abgezogen wird, während das verbleibende Gasgemisch einem Eondensationskühler 66 zuströmt und dort unter weiterer Abkühlung und Abscheidung der restlichen Wasserdampfanteile im Gegenstrom Heißwasser von etwa 800 C liefert.The pyrolysis gas remaining after branching off of the return line 26 is cooled in a steam generator 62, where a large part of the water vapor component is deposited and drawn off via a condensate line 64, while the remaining Gas mixture flows to a condensation cooler 66 and there with further cooling and separation of the remaining water vapor in countercurrent hot water of about 800 C delivers.
Das im Kondensationskühler 66 abgeschiedene Kondensat wird zum Teil über eine Abzugsleitung 68 entfernt, während der restliche Teil über eine Kondensatleitung 70 gemeinsam mit der über die Leitung 64 vom Dampferzeuger 62 abströmenden Kondensatmenge von einer Pumpe 72 als Brauchwasser zum Dampferzeuger 62 zurückgefördert und dort im Gegenstrom zu dem heißen Pyrolysegas zu reibdampf umgewandelt wird, der über eine Treibdampfleitung 74 dem Dampfejektor 60 zum Betrieb desselben zuströmt und dort unter Dampfstrahlwirkung der über die Rückfuhrleitung 26 rezirkulierten Pyrolysegas-Teilmenge zugemischt wird.The condensate separated in the condensation cooler 66 is partly removed via a drain line 68, while the remaining part via a condensate line 70 together with the amount of condensate flowing off from the steam generator 62 via the line 64 returned by a pump 72 as process water to the steam generator 62 and there is converted to frictional steam in countercurrent to the hot pyrolysis gas, the Flows to the steam ejector 60 via a motive steam line 74 for operation of the same and there, under the action of a steam jet, the recirculated via the return line 26 Pyrolysis gas portion is admixed.
Das im Kondensationskühler 66 nachgekuhlte Gasgemisch wird in einem Kompressor 76, der gemeinsam mit einem Verdichter 78 von einem Motor 80 angetrieben wird, verdichtet und gemeinsam mit der im Verdichter 78 komprimierten, zur Verbrennung des Gasgemisches erforderlichen Luftmenge in eine Brennkammer 82 eingespeist, deren heiße Verbrennungsprodukte zum Betrieb eines geschlossenen Dampfturbinenkreislaufs 84 dienen. Der Turbinenkreislauf 84 enthält einen im Zuge der Abgasleitung 86 der Brennkammer 82 angeordneten Wärmetauscher 88 zur Erzeugung heißen Treibdampfes, der in einer Dampfturbine 90 unter Arbeitsleistung entspannt wird.The gas mixture after-cooled in the condensation cooler 66 is in one Compressor 76 which, together with a compressor 78, is driven by a motor 80 is compressed and together with that compressed in the compressor 78 for combustion of the gas mixture required amount of air fed into a combustion chamber 82, the hot combustion products for operating a closed steam turbine cycle 84 serve. The turbine circuit 84 contains one in the course of the exhaust pipe 86 of the Combustion chamber 82 arranged heat exchanger 88 for generating hot motive steam, which is relaxed in a steam turbine 90 while performing work.
Die Dampfturbine 90 treibt einen Generator 92, der beispielsweise den Plasmabrenner 30 mit elektrischer Energie versorgt. Die Abwärme des Dampfturbinenprozesses wird in einem weiteren Wärmetauscher 94, etwa zur Heißwasserbereitung, verwertet. Uber eine Pumpe 96 wird das Kreislaufwasser zum Wärmetauscher 88 zurückgeführt.The steam turbine 90 drives a generator 92, for example the plasma torch 30 is supplied with electrical energy. The waste heat from the steam turbine process is used in a further heat exchanger 94, for example for hot water preparation. The circulating water is returned to the heat exchanger 88 via a pump 96.
Im übrigen entspricht die Anlage gemäß Fige 2 in ihrer Bau-und Arbeitsweise dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, wobei zum Anfahren der Anlage- wiederum ein Pyrolysegasspeicher vorgesehen sein kann.Otherwise, the system corresponds to FIG. 2 in its construction and mode of operation the exemplary embodiment according to FIG. 1, with a turn to start up the system Pyrolysis gas storage can be provided.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762621393 DE2621393A1 (en) | 1976-05-14 | 1976-05-14 | Refuse processing plant - recirculates part of pyrolysis gas to plasma torch for pyrolysis tank nozzles for low cost process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762621393 DE2621393A1 (en) | 1976-05-14 | 1976-05-14 | Refuse processing plant - recirculates part of pyrolysis gas to plasma torch for pyrolysis tank nozzles for low cost process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2621393A1 true DE2621393A1 (en) | 1977-11-24 |
Family
ID=5977947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762621393 Withdrawn DE2621393A1 (en) | 1976-05-14 | 1976-05-14 | Refuse processing plant - recirculates part of pyrolysis gas to plasma torch for pyrolysis tank nozzles for low cost process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2621393A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3121206A1 (en) * | 1980-05-29 | 1982-02-04 | Union Carbide Corp., 10017 New York, N.Y. | METHOD FOR REMOVING SOLID WASTE |
| EP0290974A1 (en) * | 1987-05-14 | 1988-11-17 | Fried. Krupp Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Thermal treatment of solid scrap containing heavy metal compounds and/or toxic hydrocarbons |
| DE4211513C1 (en) * | 1992-04-06 | 1993-07-01 | Thermoselect Ag, Vaduz, Li |
-
1976
- 1976-05-14 DE DE19762621393 patent/DE2621393A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3121206A1 (en) * | 1980-05-29 | 1982-02-04 | Union Carbide Corp., 10017 New York, N.Y. | METHOD FOR REMOVING SOLID WASTE |
| EP0290974A1 (en) * | 1987-05-14 | 1988-11-17 | Fried. Krupp Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Thermal treatment of solid scrap containing heavy metal compounds and/or toxic hydrocarbons |
| DE4211513C1 (en) * | 1992-04-06 | 1993-07-01 | Thermoselect Ag, Vaduz, Li |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2839230B1 (en) | System for treating objects | |
| EP2545142B1 (en) | Method and device for producing synthesis gas and for operating an internal combustion engine therewith | |
| DE19930071A1 (en) | Method and device for pyrolysis and gasification of organic substances and mixtures | |
| DE3618745A1 (en) | SYSTEM FOR ENERGY CONVERSION | |
| DE1496366B2 (en) | PROCEDURE FOR REMOVING RELATIVELY HUMID WASTE BY GASIFICATION | |
| WO2011020767A1 (en) | Method and device for utilizing biomass | |
| EP2467589A1 (en) | Method and device for converting thermal energy from biomass into mechanical work | |
| DE19703197A1 (en) | Wood or biomass combustion process | |
| DE2621393A1 (en) | Refuse processing plant - recirculates part of pyrolysis gas to plasma torch for pyrolysis tank nozzles for low cost process | |
| DE3644806C1 (en) | Process and plant for drying crude lignite in a fluidized-bed dryer | |
| EP1436366A1 (en) | Method for the production of current from material containing carbon | |
| EP1167492A2 (en) | Process and apparatus for the production of fuel gas from biomass | |
| DE3439600A1 (en) | Process for generating low-sulphur gas from finely ground carbonaceous solids | |
| DE10010358A1 (en) | Process for gasifying combustible material comprises pyrolyzing in a first reactor with the exclusion of oxygen and introducing energy to the first reactor by introducing a part of the gaseous reaction products of the second reactor | |
| DE2621392A1 (en) | Pyrolysis of waste material in hot gas stream - of recycled and re-heated gas, with recovery of ferrous metal | |
| DD143712A3 (en) | PROCESS FOR PROVISION OF PROCESS STEAM IN INTEGRATED BROWN COATING PLANTS | |
| DE3724960A1 (en) | Method and facility for drying moist bulk materials in a fluidised-bed dryer | |
| EP0648919B1 (en) | Process and system for the production of gas for operating a gas turbine in a combined power plant | |
| EP1115810A1 (en) | Method and device for processing waste products and recrements | |
| DE2933402C2 (en) | Process and plant for the production of carbonization gas, water gas and coke from solid fuels | |
| AT502146B1 (en) | METHOD FOR THE CATALYTIC CONVERSION OF HOUSE MILL | |
| DE102009014410A1 (en) | Waste treatment plant for generating electric energy from combustion gases, has gasifier oven with upper, middle and lower section in connection with gas condenser, in connection with turbine module | |
| DE1240338B (en) | Gas turbine plant with a pressure combustion chamber for solid fuel | |
| DE4230819C2 (en) | Method and apparatus for gasifying coal and using the gas obtained | |
| EP2236581A2 (en) | Method and device for thermochemical conversion of wood |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |