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DE2935669A1 - METHOD FOR PRODUCING PERMANENT GASES AND CARBON FROM WASTE MATERIALS AND CRACK REACTOR FOR CARRYING OUT THE METHOD. - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING PERMANENT GASES AND CARBON FROM WASTE MATERIALS AND CRACK REACTOR FOR CARRYING OUT THE METHOD.

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DE2935669A1
DE2935669A1 DE19792935669 DE2935669A DE2935669A1 DE 2935669 A1 DE2935669 A1 DE 2935669A1 DE 19792935669 DE19792935669 DE 19792935669 DE 2935669 A DE2935669 A DE 2935669A DE 2935669 A1 DE2935669 A1 DE 2935669A1
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Description

Herko ... PH/HP 89 3Herko ... PH / HP 89 3

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Permanentgasen und Ruß aus Abfallstoffen, wobei die Abfallstoffe bei" mäßig hoher Temperatur in einem Schwelreaktor verschwelt und die dabei entstehenden Schwelgase nachfolgend bei erhöhter Temperatur in einem Crackreaktor gecrackt werden. Die Erfindung betrifft ferner einen Crackreaktor zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for generating permanent gases and soot from waste materials, the waste materials carbonized at "moderately high temperature in a carbonization reactor and the resulting carbonization gases subsequently be cracked at elevated temperature in a cracking reactor. The invention also relates to a cracking reactor for Implementation of this procedure.

Bei der Abfallpyrolyse erfolgt die Verschwelung der Abfallstoffe, unter anderem zur Vermeidung von Werkstoffproblernen bei den aufgrund der zu verarbeitenden Abfallmengen notwendigerweise großen Reaktortrommeln oder Reaktorrohren, bei mäßig hohen Temperaturen von ca. 800 K oder weniger. Das dabei entstehende kohlenwasserstoffreiche Schwelgas ist hinsichtlich seiner Weiterverwendung etwa als Brenngas oder als Kondensat nicht besonders wertvoll, so daß eine Aufbereitung geboten ist. Diese kann im Hinblick auf die Gewinnung eines hochwertigen öligen Kondensats in einer Zyklisierung bzw. Aromatisierung der vorhcndenden Kohlenwasserstoffe bestehen. Bei wasserhaltigen oder bei der Pyrolyse wasserabspaltenden Ausgangsmaterialien führt dieses Verfahren jedoch zu Umweltschutzproblemen, da hierbei Abwasser entstehen, die mit biologisch nicht abbaubaren organischen Stoffen befrachtet sind.In the case of waste pyrolysis, the waste materials are charred, Among other things, to avoid material problems due to the amount of waste to be processed necessarily large reactor drums or reactor tubes, at moderately high temperatures of approx. 800 K or less. The resulting carbon-rich carbonization gas is in terms of its further use, for example, as fuel gas or as condensate is not particularly valuable, so that processing is required. This can be done in cyclization with a view to obtaining a high-quality oily condensate or aromatization of the existing hydrocarbons exist. With water-based or with pyrolysis However, this process leads to environmental problems with dehydrating starting materials, since it is wastewater that are loaded with non-biodegradable organic substances.

Bei der Pyrolyse wasserhaltiger oder wasserabspaltender Stoffe empfiehlt sich daher der umgekehrte Weg der Crackung des Schwelgases zu Permanentgasen und Ruß. Es ist ein Verfahren bekannt (DE-OS 24 32 504), nach welchem die Crackung des bei der Pyrolyse entstandenen Schwelgases durch Leiten desselben über ein glühendes Koksbett entsprechender Temperatur erfolgt. Nachteilig an diesem VerfahrenFor the pyrolysis of water-containing or water-releasing substances, the opposite approach is therefore recommended Cracking of the carbonization gas to permanent gases and soot. There is a method known (DE-OS 24 32 504), according to which the Cracking of the carbonization gas produced during the pyrolysis by passing it over a glowing bed of coke Temperature takes place. Disadvantage of this process

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Herko ... PH/HP 89 3Herko ... PH / HP 89 3

daß eine Temperatursteuerung, die durch Steuerung der zugeführten Frischluftmenge in Anpassung an die jeweiligen Brenneigenschaften des Koks erfolgen muß, schwierig ist. Hinzu kommt, daß ein Teil des Schwelgases bei diesem Verfahren über dein Koksbett verbrennt und außerdem das verbleibende aufbereitete Schwelgas durch den Stickstoff aus der Luft "verdünnt" ist.that a temperature control by controlling the amount of fresh air supplied in adaptation to the respective Burning properties of the coke must be done is difficult. In addition, part of the carbonization gas in this process burns over your coke bed and also removes the remaining processed carbonization gas through the nitrogen the air is "diluted".

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, nach welchem die Einhaltung einer konstanten Temperatur für die Crackung einfach ist.The object of the invention is therefore to provide a method according to which a constant temperature is maintained for cracking is easy.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Erwärmung des Crackreaktors auf Cracktemperatur durch elektrische Widerstandsbeheizung erfolgt. Dieses Verfahren hat ferner den Vorteil, daß es ohne Zutritt von Fremdgasen durchgeführt werden kann, so daß sich eine unerwünschte Versetzung des aufzubereitenden bzw. aufbereiteten Schwelgases mit diesen vermeiden läßt. Darüber hinaus ermöglicht die elektrische Widerstandsbeheizung eine exakte Temperaturkontrolle bei guter Steuer- bzw. Regelbarkeit, wie sich überhaupt die für die Crackung erforderlichen hohen Temperaturen von etwa 1200 bis 1500 K ohne Schwierigkeiten erreichen lassen.According to the invention, this object is achieved in that the cracking reactor is heated to cracking temperature takes place by electrical resistance heating. This method also has the advantage that it does not require the entry of foreign gases can be carried out, so that there is an undesirable shift in the carbonization gas to be processed or processed with these can be avoided. In addition, the electrical resistance heating enables precise temperature control with good controllability, as well as the high temperatures required for cracking from about 1200 to 1500 K can be achieved without difficulty.

Vorzugsweise wird die für die Widerstandsbeheizung notwendige elektrische Energie aus dem Pyrolyseprozeß selbst gewonnen, wobei sie insbesondere durch Verbrennung der gecrackten Schwelgase in einem einen elektrischen Generator betreibenden Gasmotor erzeugt wird. Diese Verfahrensführung ist besonders vorteilhaft, v/eil sie energieautark und wegen der Gleichzeitigkeit von Energieerzeugung und Energiebedarf von Energiespeicherungsproblomen unbelastet ist.The electrical energy required for resistance heating is preferably obtained from the pyrolysis process itself obtained, in particular by burning the cracked carbonization gases in an electrical generator operating gas engine is generated. This procedure is particularly advantageous because it is energy self-sufficient and because of the simultaneity of energy generation and energy demand is unencumbered by energy storage problems.

Abfallstoffe, für die sich dieses Verfahren bevorzugt anbietet, sind alle wasserhaltigen oder bei der PyrolyseWaste materials for which this method is preferred offers are all hydrous or pyrolytic

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Herko ... PH/HP 893Herko ... PH / HP 893

Wasser abspaltenden Abfallstoffe, wofür insbesondere bei der Lackherstellung anfallende Lackschlämmen oder Ligninsulfonatablaugan der Papierindustrie zu nennen wären.Water-releasing waste materials, for which in particular the Paint production, resulting paint sludge or lignosulfonate waste liquor the paper industry.

Aufgabe der Erfindung ist es ferner, einen Crackreaktor zur Crackung von bei der Pyrolyse von Abfallstoffen anfallenden Schwelgasen zu schaffen, mit welchem die Schwelgase gleichmäßig und definiert auf die erforderlichen hohen Temperaturen aufgeheizt werden können.It is also an object of the invention to provide a cracking reactor for cracking waste materials obtained during the pyrolysis of waste To create carbonization gases, with which the carbonization gases are uniform and defined to the required high Temperatures can be heated.

Diese Aufgabe wird durch einen Crackreaktor gelöst, bei dem zur Erzeugung der Cracktemperatur eine elektrische Widerstandsbeheizung vorgesehen ist. Bevorzugt ist er als Strömungsrohr ausgebildet und sind als Widerstandsbeheizung im Inneren über den Strömungsquerschnitt verteilte, in Strömungsrichtung verlaufende widerstandsbeheizte Stäbe vorgesehen. Durch die Verteilung der Stäbe über den Querschnitt i?t es möglich, eine große Heizfläche, die nicht nur am Rand des Reaktors liegt, zu schaffen, wodurch das zu crackende Schwelgas gleichmäßig auf die erforderliche Temperatur gebracht werden kann. Vorzugsweise sind die Stäbe Keramikstäbe, weil diese eine hohe Temperaturfestigkeit aufweisen und gegen die aufzubereitenden und aufbereiteten Gase resistent sind.This object is achieved by a cracking reactor in which an electrical to generate the cracking temperature Resistance heating is provided. It is preferably designed as a flow tube and is used as a resistance heater Resistance-heated rods distributed inside over the flow cross-section and running in the direction of flow intended. By distributing the rods over the cross-section, it is possible to have a large heating surface that is not only on the edge of the reactor is to create, whereby the carbonization gas to be cracked evenly to the required level Temperature can be brought. The rods are preferably ceramic rods because they have a high temperature resistance have and against the to be processed and processed Gases are resistant.

Eine Ausführungsform des erfindungsgernäßen Crackreaktors wird im folgenden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser zeigtAn embodiment of the crack reactor according to the invention is described below in conjunction with the accompanying drawing. On this shows

Fig. 1 den Crackreaktor im Längsschnitt undFig. 1 shows the cracking reactor in longitudinal section and

Fig. 2 diesen im Querschnitt mit Schnitt längs Ebene A-B. 30Fig. 2 shows this in cross section with section along plane A-B. 30th

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Herko ... PH/HP 893Herko ... PH / HP 893

-η -η

Der Crackreaktor ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist als Mantel ein Rohr 1 mit Keramiküberzug auf. Im Inneren des Rohres sind über seinen Querschnitt verteilt durch elektrische Widerstände von innen beheizte Keramikstäbe 2 vorgesehen, die sich in Richtung der Achse des Rohres erstrecken. Wie in Fig. 2 zu sehen, sind die Stäbe 2 gleichmäßig über den Querschnitt des Rohres 1 verteilt. Das Schwelgas bzw. der Schweldampf tritt über einen Einlaß 3 stirnseitig in den Crackreaktor ein und verläßt diesen durch einen an dessen anderem Ende befindlichen im Mantel des Reaktorrohres 1 angeordneten Auslaß 4. Die elektrisch beheizten Keramikstäbe erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Crackreaktors und sind auf der gaseinlaßfernen Seite im Reaktorabschlußteil 5 gehaltert und für den Betrieb dort auch an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen.The cracking reactor is essentially cylindrical and has a tube 1 with a ceramic coating as a jacket on. Inside the tube, ceramic rods heated from the inside are distributed over its cross section by electrical resistors 2 are provided which extend in the direction of the axis of the tube. As can be seen in FIG. 2, the bars are 2 evenly distributed over the cross section of the tube 1. The carbonization gas or the carbonization steam passes through an inlet 3 at the end of the cracking reactor and leaves it through one located at the other end in the jacket of the reactor tube 1 arranged outlet 4. The electrically heated ceramic rods extend substantially over the entire Length of the cracking reactor and are supported on the side remote from the gas inlet in the reactor closure part 5 and for operation there also connected to an electrical voltage source.

Gaseinlaß und Gasauslaß sind jeweils mit Flanschen 6 bzw. 7 versehen, über die der Crackreaktor an vorangehende und nachfolgende Einheiten angeschlossen ist.The gas inlet and gas outlet are each provided with flanges 6 and 7, via which the cracking reactor is connected to preceding and subsequent units is connected.

Der Crackreaktor ist im allgemeinen unmittelbar dem Pyrolysereaktor nachgeschaltet, in dem die Schwelgase durch thermische Zersetzung von Abfallstoffen unter Luftabschluß bei mäßig hohen Temperaturen von bis zu ca. 800 K erzeugt werden, während am Ausgang des Crackreaktors vor dem Eintreten in den Gasmotor gegebenenfalls noch eine Gasreinigungsstufe vorgesehen ist, in der das gecrackte Gas von schwefel- und cyanhaltigen Bestandteilen gereinigt wird.The cracking reactor is generally connected directly downstream of the pyrolysis reactor, in which the carbonization gases pass through thermal decomposition of waste materials in the absence of air can be generated at moderately high temperatures of up to approx. 800 K, while at the exit of the cracking reactor before entering If necessary, a gas cleaning stage is provided in the gas engine, in which the cracked gas is removed from sulphur- and cyan-containing constituents is cleaned.

2222nd

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Claims (9)

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