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EP1348492B1 - Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung für festen Reststoff - Google Patents

Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung für festen Reststoff Download PDF

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Publication number
EP1348492B1
EP1348492B1 EP03011845A EP03011845A EP1348492B1 EP 1348492 B1 EP1348492 B1 EP 1348492B1 EP 03011845 A EP03011845 A EP 03011845A EP 03011845 A EP03011845 A EP 03011845A EP 1348492 B1 EP1348492 B1 EP 1348492B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
screening device
rods
drum
refuse
pyrolysis plant
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03011845A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1348492A1 (de
Inventor
Georg Gropper
Winfried Rhein
Reinhold Riggenmann
Helmut Werdinig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takuma Co Ltd
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1348492A1 publication Critical patent/EP1348492A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1348492B1 publication Critical patent/EP1348492B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/18—Drum screens
    • 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
    • C10B1/00—Retorts
    • C10B1/10—Rotary retorts
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a pyrolysis plant according to the preamble of claim 1.
  • Thermal processes are known for waste disposal, at where the waste is burned in waste incineration plants or in Pyrolysis plants pyrolyzed, i.e. in the absence of air Temperature from about 400 ° C to 700 ° C is subjected. at Both methods make sense after the combustion or to separate the residue remaining after pyrolysis, to either recycle it or dispose of it in a suitable manner. The aim is to residual material to be disposed of in a landfill as low as possible to keep.
  • the pyrolysis residue also has non-combustible parts.
  • the non-combustible parts essentially consists of an inert fraction, such as glass, Stones or ceramics, as well as composed of a metal fraction.
  • the recyclable materials are sorted out and recycled fed. There are procedures for sorting out and components necessary that are reliable and continuous Ensure operation.
  • the problem with screening devices is often that clog the sieve surfaces. Then the screening device fails, or it must at least be a complex and labor-intensive one Undergo cleaning.
  • the problem of constipation the screening device occurs particularly in the case of a strongly inhomogeneous Composition of the solid to be separated. So for example, wires get caught in screen surfaces Perforated sheets, so that the individual holes first be narrowed and clog up over time.
  • the residue obtained during pyrolysis is typical such a strongly inhomogeneous solid, which with regard to its material composition, its size and geometry its solid parts shows great differences.
  • the residue is next to stones, broken glass and larger metal parts also elongated bars as well as in twisted wires (wire bulges).
  • a discharge device for pyrolysis residues known from a smoldering drum includes a conveyor that has a sawtooth profiled partition with an attached Rod screen has.
  • the partition will vibrate offset so that the fine of the separate coarse parts. The fine parts fall through subsequent rod sieve through, while the coarse fractions slide on the bar screen. Wirewalls can however, hang on the poles and cause constipation to lead.
  • EP 0 086 488 A2 also includes a pyrolysis plant for waste known a screening device for solid, the screening device is rotatable about its longitudinal axis.
  • FR 27 45 204 A1 also discloses the use a rod wound along a helix at one Screening device.
  • the present invention has for its object a Pyrolysis plant for waste with a sieve for solid Specify residual material in the case of continuous operation with simple means is guaranteed without constipation occur.
  • Each bar runs along a helix.
  • Such one Sieve with several rods is also used as a multi-course Called sieve.
  • the angle of rotation of the bars is less than 360 °. In particular the angle of rotation is less than or approximately equal to 180 °.
  • one is fixed with respect to the rod Rod element provided. This essentially runs parallel to the outer surface formed by the multi-course sieve.
  • This rod element acts as a wiping element as follows: If a line of wire gets stuck on the poles, it will this wire crunch due to the rotary motion of the sieve the fixed rod element is guided and is by this stripped from the bars along the helix. Around to achieve this is the direction of rotation of the rods in the direction of rotation appropriately parked the screening device.
  • the rod element is for the most efficient stripping also wound along a helix, and in particular counter to the rods, so that it with the rods, for example, an angle of preferably 90 ° includes.
  • an alignment device is provided in the screening device, which is arranged in the conveying direction in front of the rods, and the flows into the interior.
  • Elongated solid parts ensures that this is essentially parallel to the longitudinal axis in the interior can be introduced. Elongated solid parts are therefore also automatically as coarse solid parts treated and promoted. You can't be vertical fall through to the longitudinal axis. This ensures that exclusively through the sieve formed by the rods Solid parts fall through, their largest dimension smaller is the distance between two bars.
  • the alignment device is as one configured drum rotatable about its longitudinal axis. by virtue of the solid parts are aligned with the rotary movement of the drum automatically in the direction of the drum axis.
  • This spiral prevents that solid, for example, through a feed chute into which one end of the drum is inserted, the drum with a passes through at high speed so that the solid "flies" through the interior space formed by the rods, without screening.
  • the helix is particularly immediately on arranged on the inlet side of the drum and has a relative high flank.
  • the helix is in particular designed such that it - in a plan view seen in the direction of the longitudinal axis of the drum - forms a closed circle. This means that that solids on the drum bottom straight from the drum entrance slide through to the drum exit without any obstacles can. In order not to obstruct the flow of solids unnecessarily, becomes a multi-turn helix with an angle of rotation smaller 360 ° preferred. In this case, the desired overlap the flank is reached and at the same time becomes a relative allows flat slope of the helix, so that a faster Solids transport within the drum is made possible.
  • the alignment device as a profiled oscillating floor with longitudinal grooves designed in which the longitudinal grooves in the conveying direction run and in which the elongated solid parts due the vibrations of the vibrating floor in these longitudinal grooves be aligned.
  • the rods are advantageously on the in the conveying direction end face of the drum attached to this and there especially welded.
  • the rods are preferably such attached that the drum exit in the formed by the rods Interior opens.
  • the rods are out of the drum on the outer drum wall or at least attached flush with the drum.
  • the screening device is in a particularly preferred embodiment with the discharge side of the smoldering drum of the pyrolysis plant for screening of those obtained from the smoldering drum Pyrolysis residues connected.
  • the screening device directly with the smoldering drum on the discharge side to connect firmly. So are between the smoldering drum and no further components are interposed between the screening device, that can cause interference.
  • the Bars are, for example, directly on a discharge pipe attached to the smoldering drum and within a discharge device arranged. This discharge device is preferred sealed gas-tight from the outside atmosphere to prevent entry to avoid atmospheric oxygen leading to combustion of the combustible and hot pyrolysis residue.
  • the distance between two bars advantageously about 100 mm to 300 mm and in particular about 180 mm.
  • the one formed by the bars The interior has a length of approximately 0.5 to 1.5 m. His Diameter is about 1.5 m, and a sieve with The drum and sieve preferably have a total length of about 2 up to 4 m.
  • the length of the interior is expedient less than or equal to the diameter of the drum.
  • a screening device 1 comprises an alignment device, namely a drum rotatable about its longitudinal axis 2, which is inclined to the horizontal.
  • a shaft-like feeder 6 arranged for solid R. With this solid R e.g. pyrolysis residue or rubble.
  • On the right of the feeder 6 opposite Front 7 of drum 2 is one along a helix coiled rod 8 made of metal attached to a spiral 10 with an interior 11 forms.
  • the spiral 10 is for example with a suitable welding, screwing or Clamp connection attached to the drum 2.
  • the spiral 10 aligns approximately with the drum 2, so that the diameter the drum 2 and that of the spiral 10 are approximately the same.
  • the drum 2 is rotatably supported. You can't over one drive shown in detail can be set in rotation. Together the drum 2 also rotates the drum 2 attached spiral 10. This has five turns according to Figure 1 on. The distance between two adjacent turns depends on the type of solid R. It is present preferably about 180 mm.
  • the spiral wound Rod 8 is made of a robust material and is special metallic. For example, it is a round bar or a steel pipe.
  • the spiral 10 is only one-sided, namely on the drum 2 attached. Your spiral end facing away from drum 2 is free of fasteners and is not supported. The spiral 10 will therefore become unpaved Bend downward due to gravity. hereupon is discussed in more detail below in FIG. 2.
  • the solid R is the feed device 6 in the Drum 2 is given and is due to the inclination of the drum 2nd and the rotational movement in the conveying direction 14 towards the spiral 10 transported. Fine solid F is separated off in the spiral 10, while coarse solid G is transported further by the spiral 10 becomes.
  • An advantage of the screening device 1 with the spiral 10 is therein to see that hard-flowing solid R through the Rotary movement transported in a simple manner in the conveying direction 14 becomes.
  • Figure 2 shows a schematic section through a curved Spiral 10. This is the main principle of operation of the curved spiral 10 explained.
  • the spiral axis 12 (and with it the entire spiral 10) points according to Figure 2 shows a curvature. Because of the curvature is the top one Distance o between two successive turns larger than the lower distance u between two turns.
  • On Solid part R can only be in the lower part of the spiral 10 clamp where the distance u between two turns is small.
  • a clamped solid part P is through the Rotational movement of the spiral 10 promoted upward, and at the same time the distance between the turns becomes larger, so that the Solid part P loosens and falls.
  • the smoldering drum 26 of a pyrolysis plant via a feed shaft 27 and a feed device 28 loaded with waste A.
  • the waste A is in the smoldering drum 26 at around 450 ° C. This creates a Smoldering gas S and a solid or pyrolysis residue R.
  • Die Smoldering drum 26 is preferred over not shown internal heating pipes heated. It is opposite the horizontal inclined and rotatable.
  • a discharge pipe 29 is arranged on the end the spiral 10 is attached.
  • the discharge pipe 29 and the Spiral 10 form the sieve device 1.
  • the discharge pipe 29 also serves as an alignment device for elongated Solid parts. With the spiral 10, the fine solids F separated from the coarse solids content G.
  • the discharge pipe 29 with a connected spiral 10 opens into a discharge device 30 which is opposite the rotating Smoldering drum 26 sealed gas-tight via mechanical seals 32 is.
  • the same as the discharge device 30 the feed device 28 to the smoldering drum 26 via mechanical seals 32 sealed gas-tight.
  • This is to be avoided be that atmospheric oxygen penetrates into the smoldering drum 26 and the one that runs largely oxygen-free in the smoldering drum 26 Pyrolysis process affected.
  • the carbonization gas S which via the discharge pipe 29 into the discharge device 30 flows and from there via a carbonization gas outlet 34 is derived.
  • Smoldering drum 26 With the arrangement of the spiral 10 on the discharge tube 29 Smoldering drum 26 is the pyrolysis residue R immediately after the smoldering drum 26 into a fine solid fraction F and a coarse solid content G separated. The danger of one Blockage from the smoldering drum 26 downstream components is therefore only minor.
  • the screening device is generally suitable for direct connection on rotating pipes, e.g. Rotary kilns or smoldering drums, in which the solid is subjected to treatment what it should be separated after.
  • the fine residual material F separated with the screening device 1 is preferably a so-called for further processing Subjected to wind sifting.
  • a zigzag-shaped one has proven particularly useful Exposed in the air from below and shaft the solid is fed from above or from the side.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment to the spiral 10 shown for use in the invention in which instead of the spiral 10 a number of rods 8 at the end of the Drum 2 is arranged.
  • the rods 8 are each along a spiral line and can therefore be considered a multi-start Wendel can be viewed.
  • the individual rods 8 are to each other at the end of the drum 2 preferably at an angle 30 ° offset.
  • Each individual rod has 8 an angle of rotation less than 360 °, so does not form a complete one Rotation. This is a particularly robust design allows.
  • the rod member 35 may also be the alternative Embodiment arranged with the spiral 10 his. It causes a solid part hanging from a rod 8 due to the relative movement between rod 8 and Rod element 35 is withdrawn from the rod 8 in the conveying direction 14 becomes.
  • the direction of rotation of the screening device 1 is for this purpose and the direction of rotation of the rods 8 matched.
  • the rod element 35 In order to increase the stripping effect, the rod element 35 also wound and crossed along a helix the rods 8 preferably at an angle of 90 °.
  • the slope of the rod element 35 preferably takes in the conveying direction 14 to increase the wiping effect.
  • the effect will be further improved if several rod elements 35 are provided are. For example, these are approximately semicircular below the rods 8 arranged.
  • the rod element 35 Another advantage of the arrangement of the rod element 35 can be seen in the fact that elongate solid parts 16, which are not aligned completely parallel to the longitudinal direction 3 in the drum 2, cannot fall through a gap between the rods 8. Because of the rotary movement of the drum 2, it may happen that the elongated solid parts 16 are also lifted up so that they meet the rods 8 at an acute angle at the outlet of the drum 2. It can also be seen from FIG. 4 that a multi-start spiral 36 is arranged on the inlet side of the drum 2.
  • the multi-turn helix 36 comprises two helical sheets which are arranged so as to be rotationally offset from one another. Further sheets can also be provided.
  • the coil 36 is arranged on the inside of the drum 2 and is designed in such a way that at least two coil sections overlap at each point on the drum base.
  • the flanks of the helix, i.e. the sheets, are relatively high. This ensures that the solid R introduced by the feed device 6 is braked and does not fly through or shoot through the screening device 1 without the solid R undergoing screening.
  • the multi-pass sieve with several described for FIG Rods 8 can, without limitation, the spiral sieve 10 from FIG 3 replace.
  • the pyrolysis system described is characterized by a very simple and robust construction and guaranteed at the same time trouble-free operation without clogging occur.
  • Crucial aspects for the guarantee safe operation are the design of the screening device with the helically wound rods 8 that safe separation of elongated solid parts due to the upstream alignment device and the through the rotation and spiral movement were automatic Transport of the solid R.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Pyrolyseanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In vielen technischen Anwendungsgebieten ist es notwendig, daß Feststoffe, die beispielsweise in Schüttgut enthalten sind, in mehrere Fraktionen getrennt werden. Die Fraktionen werden in der Regel nach unterschiedlichen Feststoffgrößen, Feststoffgeometrien oder Feststoffbeschaffenheiten unterteilt. Eine Trennung der Feststoffe ist immer dann erwünscht, wenn die unterschiedlichen Feststofffraktionen einer weiteren Behandlung zugeführt werden sollen.
In der Bauindustrie wird beispielsweise anfallender Bauschutt von großen und sperrigen Schuttanteilen getrennt, die dann sortiert und wiederverwertet werden. Der abgetrennte feinere Bauschutt wird beispielsweise auf einer dafür vorgesehenen Deponie entsorgt.
Auf dem Gebiet der Abfallentsorgung wird im Hinblick auf eine möglichst umweltschonende Entsorgung eine Trennung und Sortierung des Abfalls oder der bei der Abfallverwertung anfallenden Reststoffe immer bedeutender. Ein wesentlicher Punkt hierfür ist eine Trennung des Abfalls nach seiner Größe. Die Trennung kann vor der Verwertung des Abfalls durchgeführt werden; sie kann aber auch ein wesentlicher Verfahrensschritt bei der Abfallverwertung selbst sein.
Zur Abfallbeseitigung sind thermische Verfahren bekannt, bei denen der Abfall in Müllverbrennungsanlagen verbrannt oder in Pyrolyseanlagen pyrolisiert, d.h. unter Luftabschluß einer Temperatur von etwa 400 °C bis 700 °C unterzogen wird. Bei beiden Verfahren ist es sinnvoll, den nach der Verbrennung bzw. den nach der Pyrolyse verbleibenden Reststoff zu trennen, um ihn entweder einer Wiederverwertung zuzuführen oder ihn in geeigneter Weise zu entsorgen. Ziel ist es dabei, den auf einer Deponie endzulagernden Reststoff möglichst gering zu halten.
Aus der EP-A-0 302 310 und aus der Firmenschrift "Die Schwel-Brenn-Anlage, eine Verfahrensbeschreibung", Herausgeber Siemens AG, Berlin und München, 1996, ist als Pyrolyseanlage eine sogenannte Schwel-Brenn-Anlage bekannt, bei der im wesentlichen ein zweistufiges Verfahren durchgeführt wird. In der ersten Stufe wird der angelieferte Abfall in eine Schweltrommel (Pyrolysereaktor) eingebracht und dort verschwelt (pyrolisiert). Bei der Pyrolyse entstehen in der Schweltrommel Schwelgas und Pyrolysereststoff. Das Schwelgas wird zusammen mit brennbaren Teilen des Pyrolysereststoffs in einer Hochtemperatur-Brennkammer bei Temperaturen von ca. 1200 °C verbrannt. Die dabei entstehenden Abgase werden anschließend gereinigt.
Der Pyrolysereststoff weist neben den brennbaren Teilen auch nichtbrennbare Anteile auf. Die nichtbrennbaren Anteile setzen sich im wesentlichen aus einer Inertfraktion, wie Glas, Steine oder Keramik, sowie aus einer Metallfraktion zusammen. Die Wertstoffe des Reststoffs werden aussortiert und der Wiederverwertung zugeführt. Für die Aussortierung sind Verfahren und Komponenten notwendig, die einen zuverlässigen und kontinuierlichen Betrieb gewährleisten.
Bei Siebvorrichtungen besteht oftmals das Problem, daß sich die Siebflächen zusetzen. Dann fällt die Siebvorrichtung aus, oder sie muß zumindest einer aufwendigen und personalintensiven Reinigung unterzogen werden. Das Problem der Verstopfung der Siebvorrichtung tritt insbesondere bei einer stark inhomogenen Zusammensetzung des zu trennenden Feststoffs auf. So verhaken sich beispielsweise Drähte in als Siebflächen verwendeten Lochblechen, so daß die einzelnen Löcher zunächst verengt werden und sich mit der Zeit zusetzen.
Der bei der Pyrolyse anfallende Reststoff ist typischerweise ein solch stark inhomogener Feststoff, der hinsichtlich seiner stofflichen Zusammensetzung, seiner Größe und der Geometrie seiner Feststoffteile große Unterschiede aufweist. In dem Reststoff befinden sich neben Steinen, Glasscherben und größeren Metallteilen auch langgestreckte Stangen sowie in sich verwundene Drähte (Drahtgewölle).
Zur Trennung von grobem Pyrolysereststoff ist beispielsweise aus der WO 97/26495 eine Austragsvorrichtung für Pyrolysereststoff aus einer Schweltrommel bekannt. Die Austragsvorrichtung umfaßt eine Fördereinrichtung, die einen sägezahnartig profilierten Trennboden mit einem daran angeschlossenen Stangensieb aufweist. Der Trennboden wird in Schwingungen versetzt, so daß sich auf dem Trennboden die feinen von den groben Anteilen trennen. Die feinen Anteile fallen durch das anschließende Stangensieb hindurch, während die groben Anteile auf dem Stangensieb weitergleiten. Drahtgewölle kann sich jedoch an den Stangen verhängen und zu einer Verstopfung führen.
Aus der EP 0 086 488 A2 ist eine Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung für Feststoff bekannt, wobei die Siebvorrichtung um ihre Längsachse drehbar ist.
Die FR 27 45 204 A1 offenbart darüber hinaus die Verwendung einer entlang einer Schraubenlinie gewundenen Stange bei einer Siebvorrichtung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung für festen Reststoff anzugeben, bei der ein kontinuierlicher Betrieb mit einfachen Mitteln gewährleistet ist, ohne daß Verstopfungen auftreten.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Pyrolyseanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Ein Vorteil einer derartig ausgestalteten Siebvorrichtung ist darin zu sehen, daß an der Stange kein Drahtgewölle oder sonstiger Feststoff haften bleiben kann. Denn durch die Drehung der Siebvorrichtung wird das Drahtgewölle aufgrund der Stangenwindung in Förderrichtung von dieser heruntergeschoben. Verstopfungen sind also wirksam vermieden.
Jede Stange verläuft entlang einer Schraubenlinie. Ein solches Sieb mit mehreren Stangen wird auch als mehrgängiges Sieb bezeichnet.
Der Drehwinkel der Stangen ist kleiner als 360°. Insbesondere ist der Drehwinkel kleiner oder etwa gleich 180°. Durch die Ausgestaltung mit mehreren Stangen, die keine volle Umdrehung vollziehen, ist die Siebvorrichtung im Vergleich zu einem Spiralsieb mit mehreren Windungen robuster ausgestaltet.
Vorteilhafterweise ist ein bezüglich der Stange feststehendes Stangenelement vorgesehen. Dieses verläuft im wesentlichen parallel zu der von dem mehrgängigen Sieb gebildeten Außenfläche.
Dieses Stangenelement wirkt folgendermaßen als Abstreifelement: Verhakt sich ein Drahtgewölle an den Stangen, so wird dieses Drahtgewölle aufgrund der Drehbewegung des Siebs gegen das feststehende Stangenelement geführt und wird durch dieses entlang der Schraubenlinie von den Stangen abgestreift. Um dies zu erreichen ist der Drehsinn der Stangen auf die Drehrichtung der Siebvorrichtung geeignet abgestellt.
Für ein möglichst effizientes Abstreifen ist das Stangenelement ebenfalls entlang einer Schraubenlinie gewunden, und zwar insbesondere gegenläufig zu den Stangen, so daß es mit den Stangen beispielsweise einen Winkel von bevorzugt 90° einschließt.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist zur Ausrichtung von langgestreckten Feststoffteilen in Forderrichtung bei der Siebvorrichtung eine Ausrichtvorrichtung vorgesehen, die in Förderrichtung vor den Stangen angeordnet ist, und die in den Innenraum mündet.
Die Ausrichtung der langgestreckten Feststoffteile stellt sicher, daß diese im wesentlichen parallel zu der Längsachse in den Innenraum eingebracht werden. Langgestreckte Feststoffteile werden daher ebenfalls automatisch als grobe Feststoffteile behandelt und weiterbefördert. Sie können nicht senkrecht zur Längsachse hindurch fallen. Somit ist gewährleistet, daß durch das von den Stangen gebildete Sieb ausschließlich Feststoffteile durchfallen, deren größte Abmessung kleiner ist als der Abstand zweier Stangen.
Um ein einfaches Ausrichten der langgestreckten Feststoffteile zu gewährleisten, ist die Ausrichtvorrichtung als eine um ihre Längsachse drehbare Trommel ausgestaltet. Aufgrund der Drehbewegung der Trommel richten sich die Feststoffteile automatisch in Richtung der Trommelachse aus.
Besonders vorteilhaft ist die Anordnung einer Wendel an der Innenseite der Trommel, also die Anordnung einer schraubenförmig gewundenen Leiste. Mit dieser Wendel wird verhindert, daß Feststoff, der beispielsweise über einen Einfüllschacht in das eine Trommelende eingebracht wird, die Trommel mit einer zu großen Geschwindigkeit durchläuft, so daß der Feststoff durch den von den Stangen gebildeten Innenraum "hindurchfliegt", ohne daß eine Siebung stattfindet. Bevorzugt ist die Wendel hierzu mehrgängig ausgebildet, d.h. es sind mehrere schraubenförmige Leisten vorgesehen, die drehversetzt angeordnet sind. Die Wendel ist insbesondere unmittelbar an der Einlaßseite der Trommel angeordnet und weist eine relativ hohe Flanke auf.
Die Wendel ist insbesondere derart ausgebildet, daß sie - in einer Draufsicht in Richtung der Längsachse der Trommel gesehen - einen geschlossenen Kreis bildet. Damit ist ausgeschlossen, daß Feststoff am Trommelboden geradlinig vom Trommeleingang bis zum Trommelausgang ohne Hindernis hindurchgleiten kann. Um den Feststofffluß nicht unnötig zu behindern, wird eine mehrgängige Wendel mit einem Drehwinkel kleiner 360° bevorzugt. In diesem Fall wird der gewünschte Überlapp der Flanke erreicht und gleichzeitig wird eine relativ flache Steigung der Wendel ermöglicht, so daß ein schneller Feststofftransport innerhalb der Trommel ermöglicht ist.
In einer alternativen Ausgestaltung ist die Ausrichtvorrichtung als ein mit Längsrillen versehener profilierter Schwingboden ausgestaltet, bei dem die Längsrillen in Förderrichtung verlaufen und bei dem die langgestreckten Feststoffteile aufgrund der Schwingungen des Schwingbodens in diesen Längsrillen ausgerichtet werden.
Die Stangen sind vorteilhafterweise an der in Förderrichtung gelegenen Stirnseite der Trommel an dieser befestigt und dort insbesondere verschweißt. Die Stangen sind bevorzugt derart befestigt, daß der Trommelausgang in den von den Stangen gebildeten Innenraum mündet. Für einen reibungslosen Materialaustrag aus der Trommel sind die Stangen also auf der Trommelaußenwand oder zumindest mit der Trommel fluchtend befestigt.
Bei dieser konstruktiven Ausgestaltung bilden Ausrichtvorrichtung und Stangen eine besonders einfach ausgestaltete Baueinheit, die robust und zuverlässig ist.
Die Siebvorrichtung ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform mit der Austragsseite der Schweltrommel der Pyrolyseanlage zur Siebung von aus der Schweltrommel erhaltenen Pyrolysereststoffen verbunden.
Mit der Siebvorrichtung wird bei der Pyrolyseanlage eine erste Trennung des Pyrolysereststoffs in eine feine und eine grobe Reststofffraktion vorgenommen. Aufgrund der einfachen und besonders robusten Ausgestaltung der Siebvorrichtung ist ein sicherer und kontinuierlicher Betrieb der gesamten Pyrolyseanlage sichergestellt.
Besonders vorteilhaft und zweckdienlich ist es, die Siebvorrichtung unmittelbar mit der Schweltrommel an deren Austragsseite fest zu verbinden. Somit sind zwischen der Schweltrommel und der Siebvorrichtung keine weiteren Komponenten zwischengeschaltet, die eine Störung verursachen können. Die Stangen sind beispielsweise unmittelbar an einem Austragsrohr der Schweltrommel befestigt und innerhalb einer Austragsvorrichtung angeordnet. Diese Austragsvorrichtung ist bevorzugt gegen die Außenatmosphäre gasdicht abgedichtet, um den Eintritt von Luftsauerstoff zu vermeiden, der zu einer Verbrennung des brennbaren und heißen Pyrolysereststoffs führen würde.
Insbesondere zum Zweck der Grobsiebung von Reststoff aus einer großtechnischen Pyrolyseanlage beträgt der Abstand zwischen zwei Stangen vorteilhafterweise etwa 100 mm bis 300 mm und insbesondere etwa 180 mm. Der von den Stangen gebildete Innenraum weist eine Länge von etwa 0,5 bis 1,5 m auf. Sein Durchmesser beträgt etwa 1,5 m, und eine Siebvorrichtung mit Trommel und Sieb weist bevorzugt eine Gesamtlänge von etwa 2 bis 4 m auf. Die Länge des Innenraums ist zweckmäßigerweise kleiner oder gleich dem Durchmesser der Trommel.
Im folgenden wird die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in einer schematischen Ansicht:
FIG 1
eine alternative Siebvorrichtung, bei der eine Trommel als Ausrichtvorrichtung mit einer Spirale fest verbunden ist,
FIG 2
einen Schnitt durch eine gekrümmte Spirale zur Erläuterung der Wirkung der alternativen Siebvorrichtung,
FIG 3
eine Schweltrommel mit daran befestigter Spirale als alternative Ausführungsform und
FIG 4
eine Siebvorrichtung mit einer Anzahl von Stangen als mehrgängiges Sieb zum Einsatz bei der Erfindung.
Gemäß Figur 1 umfaßt eine Siebvorrichtung 1 eine Ausrichtvorrichtung, und zwar eine um ihre Längsachse drehbare Trommel 2, die gegenüber der Horizontalen geneigt ist. An deren linken Stirnseite 4 ist eine schaftartige Aufgabevorrichtung 6 für Feststoff R angeordnet. Bei diesem Feststoff R handelt es sich z.B. um Pyrolysereststoff oder Bauschutt. An der der Aufgabevorrichtung 6 gegenüberliegenden rechten Stirnseite 7 der Trommel 2 ist eine entlang einer Schraubenlinie gewickelte Stange 8 aus Metall befestigt, die eine Spirale 10 mit einem Innenraum 11 bildet. Die Spirale 10 ist beispielsweise mit einer geeigneten Schweiß-, Schraub- oder Klemmverbindung an der Trommel 2 befestigt. Die Spirale 10 fluchtet in etwa mit der Trommel 2, so daß der Durchmesser der Trommel 2 und der der Spirale 10 etwa gleich sind. Dies ermöglicht, daß die gesamte rechte Stirnseite 7 als Trommelausgang für den Feststoff R verwendet werden kann, und daß die Trommel 2 beispielsweise als einfaches Rohr aus Metall ausgestaltet sein kann. Die gemeinsame Längsachse 3 der Siebvorrichtung 1 und der Trommel 2 fällt im wesentlichen mit der Spiralachse 12 der Spirale 10 zusammen.
Die Trommel 2 ist drehbar gelagert. Sie kann über einen nicht näher dargestellten Antrieb in Rotation versetzt werden. Zusammen mit der Trommel 2 rotiert auch die an der Trommel 2 befestigte Spirale 10. Diese weist gemäß Figur 1 fünf Windungen auf. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Windungen richtet sich nach der Art des Feststoffs R. Er beträgt vorliegend vorzugsweise etwa 180 mm. Die spiralförmig gewickelte Stange 8 besteht aus einem robusten Material und ist insbesondere metallisch. Sie ist beispielsweise ein Rundeisen oder ein Stahlrohr. Die Spirale 10 ist nur einseitig, und zwar an der Trommel 2, befestigt. Ihr der Trommel 2 abgewandtes Spiralende ist frei von Befestigungsmitteln und wird nicht abgestützt. Die Spirale 10 wird sich daher zu ihrem unbefestigten Ende hin aufgrund der Schwerkraft nach unten krümmen. Hierauf wird weiter unten zur Figur 2 näher eingegangen.
Der Feststoff R wird über die Aufgabevorrichtung 6 in die Trommel 2 gegeben und wird aufgrund der Neigung der Trommel 2 und der Drehbewegung in Förderrichtung 14 zur Spirale 10 hin transportiert. In der Spirale 10 wird feiner Feststoff F abgetrennt, während grober Feststoff G von der Spirale 10 weitertransportiert wird.
Ein Vorteil der Siebvorrichtung 1 mit der Spirale 10 ist darin zu sehen, daß schwer fließender Feststoff R durch die Drehbewegung in einfacher Weise in Förderrichtung 14 transportiert wird.
Aufgrund der Drehbewegung der Trommel 2 richten sich zugleich langgestreckte Feststoffteile 16 in Förderrichtung 14 aus, so daß sie etwa parallel zur Spiralachse 12 in den Innenraum 11 der Spirale 10 geführt werden. Dadurch wird sicher vermieden, daß die langgestreckten Feststoffteile 16 senkrecht zur Spiralachse 12 in die Spirale 10 gelangen und durch die Spirale 10 durchfallen. Durch die Spirale 10 kann daher nur der feine Feststoff F hindurchfallen, der in einem ersten Sammelbehälter 18 gesammelt und bei Bedarf abtransportiert wird. Der grobe Feststoff G wird durch die Spirale 10 hindurchgeführt. Er fällt am Ende der Spirale 10 in einen zweiten Sammelbehälter 20 und wird ebenfalls bei Bedarf abtransportiert. Anstelle der Sammelbehälter 18, 20 können auch Fördervorrichtungen, wie Transportbänder oder Transportschnecken, vorgesehen sein, um den Feststoff F, G kontinuierlich abzutransportieren.
Figur 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine gekrümmte Spirale 10. Hieran wird das wesentliche Funktionsprinzip der gekrümmten Spirale 10 erläutert. Die Spiralachse 12 (und mit ihr die gesamte Spirale 10) weist gemäß Figur 2 eine Krümmung auf. Aufgrund der Krümmung ist der obere Abstand o zwischen zwei aufeinanderfolgenden Windungen größer als der untere Abstand u zwischen zwei Windungen. Ein Feststoffteil R kann sich nur im unteren Bereich der Spirale 10 festklemmen, wo der Abstand u zwischen zwei Windungen klein ist. Ein festgeklemmtes Feststoffteil P wird durch die Drehbewegung der Spirale 10 nach oben gefördert, und gleichzeitig wird der Abstand der Windungen größer, so daß sich das Feststoffteil P löst und herunterfällt.
Gleiches gilt in ähnlicher Weise für Drahtstücke 24 oder ähnliche Feststoffteile, die hakenförmig ausgebildet sind und sich mit der Hakenöffnung über die Stange 8 hängen. Bei einem nur in einer Ebene sich bewegenden Sieb würden solche Drahtstücke 24 in der Regel zu einer Verstopfung führen. Im vorliegenden Fall wird das Drahtstück 24 bei der Rotation zusammen mit der Spirale 10 nach oben geführt. Insbesondere am oberen Umkehrpunkt der Spirale 10 ist die Hakenöffnung nach oben gerichtet, so daß das Drahtstück 24 herunterfallen kann. Dieser vorteilhafte Mechanismus der Spirale 10 ist unabhängig davon, ob eine Krümmung der Spirale 10 vorhanden ist.
Gemäß Figur 3 wird die Schweltrommel 26 einer Pyrolyseanlage über einen Aufgabeschacht 27 und eine Zufuhreinrichtung 28 mit Abfall A beschickt. Der Abfall A wird in der Schweltrommel 26 bei etwa 450 °C verschwelt. Dabei entstehen ein Schwelgas S sowie ein Feststoff oder Pyrolysereststoff R. Die Schweltrommel 26 wird bevorzugt über nicht näher dargestellte innenliegende Heizrohre beheizt. Sie ist gegenüber der Horizontalen geneigt und drehbar gelagert. Auf der der Zufuhreinrichtung 28 gegenüberliegenden Stirnseite der Schweltrommel 26 ist ein Austragsrohr 29 angeordnet, an dem endseitig die Spirale 10 befestigt ist. Das Austragsrohr 29 und die Spirale 10 bilden die Siebvorrichtung 1. Das Austragsrohr 29 dient gleichzeitig als Ausrichtvorrichtung für langgestreckte Feststoffteile. Mit der Spirale 10 werden die feinen Feststoffanteile F von den groben Feststoffanteilen G getrennt.
Das Austragsrohr 29 mit angeschlossener Spirale 10 mündet in einer Austragsvorrichtung 30, die gegenüber der rotierenden Schweltrommel 26 über Gleitringdichtungen 32 gasdicht abgedichtet ist. Ebenso wie die Austragsvorrichtung 30 ist auch die Zufuhreinrichtung 28 zur Schweltrommel 26 hin über Gleitringdichtungen 32 gasdicht abgedichtet. Damit soll vermieden werden, daß Luftsauerstoff in die Schweltrommel 26 eindringt und den in der Schweltrommel 26 weitgehend sauerstofffrei ablaufenden Pyrolyseprozeß beeinträchtigt. Neben dem Pyrolysereststoff R entsteht in der Schweltrommel 26 das Schwelgas S, welches über das Austragsrohr 29 in die Austragsvorrichtung 30 strömt und von dort über einen Schwelgasabzugsstutzen 34 abgeleitet wird.
An die in der Austragsvorrichtung 30 angeordnete Spirale 10 kann sich in einer alternativen Ausführung ein in Figur 3 gestrichelt dargestelltes Rohr 37 anschließen, durch das der grobe Feststoff G aus der Austragsvorrichtung 30 ausgetragen wird. Die Spirale 10 ist in diesem Fall zwischen dem Austragsrohr 29 und dem Rohr 37 angeordnet.
Mit der Anordnung der Spirale 10 am Austragsrohr 29 der Schweltrommel 26 wird der Pyrolysereststoff R unmittelbar nach der Schweltrommel 26 in einen feinen Feststoffanteil F und einen groben Feststoffanteil G getrennt. Die Gefahr einer Verstopfung von der Schweltrommel 26 nachgeschalteten Komponenten ist daher nur gering.
Die Siebvorrichtung eignet sich generell zum direkten Anschluß an Drehrohre, wie z.B. Drehrohröfen oder Schweltrommeln, in denen der Feststoff einer Behandlung unterzogen wird, wonach er getrennt werden soll.
Der mit der Siebvorrichtung 1 abgetrennte feine Reststoff F wird zur weiteren Aufbereitung vorzugsweise einer sogenannten Windsichtung unterzogen. Dabei werden die leichten, insbesondere kohlenstoffhaltigen, Feststoffanteile von den schweren Feststoffanteilen getrennt. Bei einer solchen Windsichtung wird der Feststoff einem Luftstrom zugeführt, so daß die leichten Feststoffanteile mit dem Luftstrom mitgerissen werden. Als besonders zweckdienlich hat sich ein zick-zack-förmiger Schacht herausgestellt, in den die Luft von unten und der Feststoff von oben oder seitlich zugeführt wird.
In Figur 4 ist eine zu der Spirale 10 alternative Ausführungsform zum Einsatz bei der Erfindung dargestellt, bei der anstelle der Spirale 10 eine Anzahl von Stangen 8 am Ende der Trommel 2 angeordnet ist. Die Stangen 8 sind jeweils entlang einer Schraubenlinie gewunden und können daher als eine mehrgängige Wendel angesehen werden. Die einzelnen Stangen 8 sind zueinander am Ende der Trommel 2 bevorzugt um einen Winkel von 30° drehversetzt angeordnet. Jede einzelne Stange 8 besitzt einen Drehwinkel kleiner 360°, bildet also keine vollständige Drehung. Damit wird eine besonders robuste Ausgestaltung ermöglicht.
Der entscheidende Vorteil bei dieser mehrgängigen Wendel, wie auch bei der Spirale 10 gemäß Figur 1, besteht in der Anordnung einer oder mehrerer schraubenförmig gewundener Stangen 8, so daß durch die Drehbewegung der Siebvorrichtung 1 eventuell festhängende Feststoffteile automatisch an das Ende der Siebvorrichtung weiter transportiert werden und dort abgeworfen werden.
Um diesen selbstreinigenden Mechanismus zu unterstützen ist die Anordnung eines Stangenelements 35 vorgesehen, das weitgehend parallel zu der von den Stangen 8 gebildeten Außenfläche verläuft. Das Stangenelement 35 kann ebenso bei der alternativen Ausführungsform mit der Spirale 10 angeordnet sein. Es bewirkt, daß ein an einer Stange 8 hängendes Feststoffteil aufgrund der Relativbewegung zwischen Stange 8 und Stangenelement 35 in Förderrichtung 14 von der Stange 8 abgezogen wird. Hierzu ist die Drehrichtung der Siebvorrichtung 1 und der Drehsinn der Stangen 8 aufeinander abgestimmt.
Um die Abstreifwirkung zu erhöhen, ist das Stangenelement 35 ebenfalls entlang einer Schraubenlinie gewunden und kreuzt die Stangen 8 bevorzugt unter einem Winkel von 90°. Die Steigung des Stangenelements 35 nimmt in Förderrichtung 14 bevorzugt zu, um die Abstreifwirkung zu erhöhen. Die Wirkung wird weiter verbessert, wenn mehrere Stangenelemente 35 vorgesehen sind. Beispielsweise sind diese etwa halbkreisförmig unterhalb der Stangen 8 angeordnet.
Ein weiterer Vorteil der Anordnung des Stangenelements 35 ist darin zu sehen, daß längliche Feststoffteile 16, die in der Trommel 2 nicht vollständig parallel zu der Längsrichtung 3 ausgerichtet werden, nicht durch einen Spalt zwischen den Stangen 8 hindurchfallen können. Aufgrund der Drehbewegung der Trommel 2 kann es nämlich vorkommen, daß die länglichen Feststoffteile 16 mit emporgehoben werden, so daß sie am Austritt der Trommel 2 unter einem spitzen Winkel auf die Stangen 8 treffen.
Aus Figur 4 ist weiterhin zu entnehmen, daß an der Einlaufseite der Trommel 2 eine mehrgängige Wendel 36 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel umfaßt die mehrgängige Wendel 36 zwei schraubenlinienförmige Bleche, die zueinander drehversetzt angeordnet sind. Es können auch weitere Bleche vorgesehen sein. Die Wendel 36 ist an der Innenseite der Trommel 2 angeordnet und ist derart ausgestaltet, daß sich an jeder Stelle des Trommelbodens zumindest zwei Wendelabschnitte überlappen. Zudem sind die Flanken der Wendel, also die Bleche, relativ hoch. Damit ist sichergestellt, daß der durch die Aufgabevorrichtung 6 eingebrachte Feststoff R abgebremst wird und nicht durch die Siebvorrichtung 1 hindurchfliegt oder hindurchschießt, ohne daß der Feststoff R eine Siebung erfährt.
Das zu Figur 4 beschriebene mehrgängige Sieb mit mehreren Stangen 8 kann ohne Einschränkung das Spiralsieb 10 aus Figur 3 ersetzen.
Die beschriebene Pyrolyseanlage zeichnet sich durch eine sehr einfache und robuste Konstruktion aus und gewährleistet gleichzeitig einen störungsfreien Betrieb, ohne daß Verstopfungen auftreten. Entscheidende Aspekte für die Gewährleistung des sicheren Betriebs sind die Ausgestaltung der Siebvorrichtung mit der schraubenförmig gewundenen Stangen 8, die sichere Abscheidung von langgestreckten Feststoffteilen aufgrund der vorgeschalteten Ausrichtvorrichtung sowie der durch die Rotationsbewegung und Spiralbewegung bedingte automatische Transport des Feststoffs R.

Claims (12)

  1. Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung (1) für festen Reststoff (R), die um ihre Längsachse (3) drehbar ist, und in deren Innenraum der Reststoff einbringbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Siebvorrichtung (1) eine Anzahl an entlang einer Schraubenlinie gewundenen Stangen (8) aufweist, die den Innenraum begrenzen, wobei Stangenanfänge der Stangen (8) drehversetzt angeordnet sind und die Stangen (8) einen Drehwinkel kleiner 360°, insbesondere kleiner oder etwa gleich 180° aufweisen.
  2. Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung (1) für festen Reststoff (R) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Stangenelement (35) vorgesehen ist, das bezüglich der gewundenen Stangen (8) feststehend und im wesentlichen parallel zu der von den gewundenen Stangen (8) gebildeten Außenfläche angeordnet ist.
  3. Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung (1) für festen Reststoff (R) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Stangenelement (35) gegenläufig zu den Stangen (8) entlang einer Schraubenlinie gewunden ist, so dass es mit den Stangen (8) insbesondere einen Winkel von etwa 90° einschließt.
  4. Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung (1) für festen Reststoff (R) nach einem der Ansprüche 2 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stangenelemente (35) vorgesehen sind, deren Anfänge drehversetzt angeordnet sind.
  5. Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung (1) für festen Reststoff (R) nach einem der Anspruche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausrichtung von langgestreckten Feststoffteilen in Förderrichtung (14) eine Ausrichtvorrichtung vorgesehen ist, die vor den Stangen (8) angeordnet ist und die in den Innenraum (11) mündet.
  6. Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung (1) für festen Reststoff (R) nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtvorrichtung eine um ihre Längsachse (3) drehbare Trommel (2) ist.
  7. Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung (1) für festen Reststoff (R) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Stangen (8) an der in Förderrichtung (14) gelegenen Stirnseite (4) an der Trommel (2) befestigt, insbesondere verschweißt sind.
  8. Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung (1) für festen Reststoff (R) nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite der Trommel (2) eine Wendel (36), bevorzugt eine mehrgängige Wendel (36) angeordnet ist.
  9. Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung (1) für festen Reststoff (R) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel (36) derart ausgestaltet ist, dass sie - in einer Draufsicht in Richtung der Längachse (3) der Trommel (2) gesehen - einen geschlossenen Kreis bildet.
  10. Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung (1) für festen Reststoff (R) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Siebvorrichtung (1) mit einer Austragsseite einer Schweltrommel (26) zur Siebung von aus der Schweltrommel (26) erhaltenen Pyrolysereststoffen verbunden ist.
  11. Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung (1) für festen Reststoff (R) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen zwei Windungen der Spirale (10) bzw. zwischen zwei Stangen (8) etwa 100 bis 300 mm, insbesondere 180 mm, beträgt.
  12. Pyrolyseanlage für Müll mit einer Siebvorrichtung (1) für festen Reststoff (R) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Stangen (8) gebildete Innenraum (11) einen Durchmesser von etwa 1,5 m sowie eine Länge von etwa 0,5 bis 1,5 m aufweist.
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