Austragsrohr für eine Schweltrommel sowie Pyrolyseeinrichtung für Abfall

Die Erfindung bezieht sich auf ein zentrales Austragsrohr für eine beheizbare, um ihre Längsachse drehbare Schweltrommel für Abfall. Sie bezieht sich auch auf eine Pyrolyseeinrich¬ tung mit einer um ihre Längsachse drehbaren Schweltrommel für Abfall, die mit einer Heizeinrichtung und mit einem Austrags¬ rohr zum Austragen von Pyrolysereststoff und Schwelgas aus einer zentralen Ausgangsöffnung der Schweltrommel ausgerüstet ist.

Das Austragsrohr und die Pyrolyseeinrichtung werden zur ther¬ mischen Abfallentsorgung eingesetzt, insbesondere nach dem Schwel-Brenn-Verfahren.

Auf dem Gebiet der Abfallbeseitigung ist das sogenannte Schwel-Brenn-Verfahren bekannt geworden. Das Verfahren und eine danach arbeitende Anlage zur thermischen Abfallentsor¬ gung sind beispielsweise in der EP-A-0 302 310 sowie in der DE-A-38 30 153 beschrieben. Die Anlage zur thermischen Ab¬ fallentsorgung nach dem Schwel-Brenn-Verfahren enthält als wesentliche Komponenten eine Schwelkammer (Pyrolysereaktor) und eine Hochtemperatur-Brennkammer. Die Schwelkam er setzt den über eine Abfall-Transporteinrichtung aufgegebenen Abfall in Schwelgas und PyrolyserestStoff um. Das Schwelgas und der Pyrolysereststoff werden sodann nach geeigneter Aufarbeitung dem Brenner der Hochtemperatur-Brennkammer zugeführt. In der Hochtemperatur-Brennkammer entsteht schmelzflüssige Schlacke, die über einen Abzug entnommen wird und die nach Abkühlung in glasartiger Form vorliegt. Das entstehende Rauchgas wird über eine Rauchgasleitung einem Kamin als Auslaß zugeführt. In diese Rauchgasleitung sind insbesondere ein Abhitzedampfer¬ zeuger als Kühleinrichtung, eine Staubfilteranlage und eine Rauchgasreinigungsanlage eingebaut.

Als Schwelkammer (Pyrolysereaktor) wird in der Regel eine sich drehende, relativ lange Schweltrommel eingesetzt, die innen eine Vielzahl von parallelen Heizrohren aufweist, an denen der Abfall weitgehend unter Luftabschluß aufgeheizt wird. Die Schweltrommel dreht sich dabei um ihre Längsachse. Vorzugsweise ist die Längsachse der Schweltrommel etwas ge¬ genüber der Horizontalen geneigt, so daß sich das feste Schwelgut am Ausgang der Schweltrommel ansammeln und von dort über ein Austragsrohr ausgetragen werden kann. Beim Drehen wird der Abfall durch die Heizrohre emporgehoben und fällt wieder herab. Hierdurch wird der Transport des Festguts (Staub, Brocken aus Kohlenstoff (Koks), Steine, Flaschen-, Metall-, Keramik-Teile etc.) in Richtung auf die Austragsöff- nung der Schweltrommel bewerkstelligt. Ist nun an die Schwel- trommel ein zentral angeordnetes Austragsrohr fest ange¬ schlossen, so dreht sich dieses zusammen mit der Schweltrom¬ mel; es hat dieselbe Drehgeschwindigkeit, aber einen kleine¬ ren Innendurchmesser als die Schweltrommel. Da das Festgut hierin infolge der glatten Innenwand nicht oder kaum angeho- ben wird, resultiert nur ein langsames Wandern zum Rohrende hin. Es kann zu einem Aufstauen des Festguts kommen. Infolge eines solchen Aufstaus des Festguts ist der freie Strömungs¬ querschnitt für das Schwelgas beschränkt. Ein ungehindertes Abströmen des Schwelgases aus der Schweltrommel durch das Austragsrohr muß aber sichergestellt sein. Dies gilt nicht nur für eine innenberohrte Schweltrommel, sondern auch für eine Schweltrommel mit Außenbeheizung oder mit einer Kombi¬ nation von Innen- und Außenbeheizung.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, ein Austragsrohr für eine beheizbare, um ihre Längsachse drehbare Schweltrommel für Abfall anzugeben, das einen ausreichenden Transport für Festgut und Schwelgas sicherstellt. Mit anderen Worten: Ein Aufstau des Festguts soll vermieden und ein ausreichender Strömungsquerschnitt für das Schwelgas soll sichergestellt werden. Außerdem soll eine mit einem solchen Austragsrohr ausgerüstete Pyrolyseeinrichtung für Abfall angegeben werden,

bei der ein ungehinderter Transport von Festgut und Schwelgas aus der Schweltrommel sichergestellt ist.

Die erstgenannte Aufgabe wird bei einem zentralen Austrags- röhr erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf seiner Innenwand eine Transportspirale vorgesehen ist. Die Steigung der Trans¬ portspirale ist hierbei an die Drehgeschwindigkeit des Aus¬ tragsrohrs sowie an dessen Innendurchmesser angepaßt. Die Windungen der Transportspirale bestimmen somit erheblich die Transportgeschwindigkeit des im Austragsrohr beförderten Py¬ rolysereststoffs.

Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Pyrolyseeinrichtung mit einer um ihre Längsachse drehba- ren Schweltrommel für Abfall, mit einer Eingangsöffnung für die Zufuhr des Abfalls in die Schweltrommel, mit einer Heiz¬ einrichtung zum Aufheizen des Abfalls in der Schweltrommel, mit einem mit der Schweltrommel mitdrehbaren Austragsrohr zum Austragen von Pyrolysereststoff und Schwelgas aus einer Aus- gangsöffnung der Schweltrommel und mit einer TransportSpira¬ le, die an der Innenwand des Austragsrohrs angeordnet ist. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß in der Schweltrommel eine größere Anzahl von Heizrohren angeordnet ist, daß die Heiz¬ rohre jeweils mit dem einen Ende an einer ersten Endplatte und mit dem anderen Ende an einer zweiten Endplatte befestigt sind, daß die erste Endplatte eine zentrale Eingangsöffnung für den Abfall aufweist, daß die zweite Endplatte eine zen¬ trale Ausgangsöffnung besitzt, und daß das Austragsrohr an der zweiten Endplatte befestigt und um seine Längsachse dreh- bar ist.

Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ge¬ kennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von zwei Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Schwelanlage mit Schwelkammer für Abfall, die im Rahmen des Schwel-Brenn-Verfahrens eingesetzt werden kann, in einer prinzipiellen Schnittdarstellung; und

Figur 2 in vergrößerter Darstellung das Austragsrohr der Schweltrommel mit eingebauter Transportspirale.

Nach Figur 1 wird fester Abfall A über eine Zufuhr- oder Auf¬ gabeeinrichtung 2 und eine Schnecke 4, die von einem Motor 6 angetrieben wird und in einem Aufgaberohr 7 angeordnet ist, in einen Pyrolysereaktor oder eine Schwelkammer 8 einge¬ bracht. Die Schwelkammer 8 ist im Ausführungsbeispiel eine um ihre Längsachse 10 (durch weiter unten erläuterte motorische Antriebsmittel 24, 26) drehbare und beheizbare Schwel- oder Pyrolysetrommel, die eine Länge bis 30 m besitzen kann, die bei 300 bis 600 °C arbeitet, die weitgehend unter Sauerstoff¬ abschluß betrieben wird und die neben flüchtigem Schwelgas s einen weitgehend festen Pyrolysereststoff f erzeugt. Es han¬ delt sich dabei um eine innenberohrte Schweltrommel 8 mit ei- ner Vielzahl (zum Beispiel fünfzig bis zweihundert) von par¬ allel zueinander ausgerichteten Heizrohren 12, von denen in Figur 1 nur zwei gezeigt sind, die im Innenraum 13 angeordnet sind. Am rechten "heißen" Ende ist ein Einlaß für Heizgas h in Form einer ruhenden, abgedichteten Heizgas-Einlaßkammer 14 vorgesehen, und am linken "kalten" Ende ist ein Auslaß für das Heizgas h in Form einer ruhenden, abgedichteten Heizgas- Auslaßkammer 16 vorgesehen. Die Längsachse 10 der Schwelkam¬ mer 8 ist bevorzugt gegenüber der Horizontalen geneigt, so daß das rechts gelegene "heiße" Ende tiefer liegt als der links gezeigte Einlaß für den Abfall A.

Der Pyrolysetrommel 8 ist ausgangs- oder austragsseitig über ein sich mitdrehendes zentrales Austragsrohr 17 eine Aus- tragsvorrichtung 18 nachgeschaltet, die mit einem Schwelgas- Abzugsstutzen 20 für den Abgang des Schwelgases s und mit ei¬ nem Pyrolysereststoffausgang 22 für die Abgabe des festen Py¬ rolysereststoffes f versehen ist. Eine an den Schwelgas-Ab-

zugsstutzen 20 angeschlossene Schwelgasleitung kann mit dem Brenner einer Hochtemperatur-Brennkammer verbunden sein. Die Drehbewegung der Schweltrommel 8 um die Längsachse 10 wird durch einen Antrieb 24 bewirkt, zu dem auch ein Motor 26 ge- hört. Die Antriebsmittel 24, 26 arbeiten zum Beispiel auf ei¬ nen Zahnkranz, der am Umfang der Schweltrommel 8 befestigt ist. Die beiden Lager der Pyrolysetrommel 8 sind mit 27 be¬ zeichnet.

Aus Figur 1 wird deutlich, daß die Heizrohre 12 jeweils mit dem einen (ersten) Ende an einer ersten Endplatte 28 und mit dem anderen (zweiten) Ende an einer zweiten Endplatte 30 be¬ festigt sind. Die Befestigung an den Endplatten 28, 30 ist so getroffen, daß sich eine leichte Austauschbarkeit der Heiz- röhre 12 ergibt. Das Ende der Heizrohre 12 ragt jeweils durch eine Öffnung aus dem Innenraum 13 nach links in die Ausla߬ kammer 16 bzw. nach rechts in die Einlaßkammer 14 hinein. Die Achse der Heizrohre 12 ist dabei jeweils senkrecht zur Ober¬ fläche der Endplatte 28, 30 ausgerichtet. Bei der gezeigten Konstruktion ist beachtet worden, daß die einzelnen Heizrohre

12 thermisch und mechanisch hoch beansprucht sind, und daß sich die Endplatten 28, 30, die auch als Rohrplatten oder Trommelrohrböden bezeichnet werden könnten, um die Längsachse 10 der Schweltrommel 8 mitdrehen. Die erste Endplatte 28 weist eine zentrale Eingangsöffnung 28z für den Abfall A auf. Durch diese Öffnung 28z ist mit Hilfe einer (nicht näher be¬ zeichneten) Ringdichtung das Aufgaberohr 7 in den Innenraum

13 hineingeführt. Die zweite Endplatte 30 weist eine zentrale Ausgangsöffnung 30z auf, an der axial das Austragsrohr 17 be- festigt ist.

Von Bedeutung ist nun, daß auf der Innenwand 31 des zentralen Austragsrohrs 17 eine Transportspirale 33 vorgesehen ist; diese nimmt bei Drehung des Austragsrohrs 17 den Pyrolyse- reststoff f mit. Das ist noch einmal in vergrößerter Darstel¬ lung in Figur 2 gezeigt.

Aus Figur 2 geht zunächst hervor, daß das Austragsrohr 17 mit Hilfe einer Schweißnaht 35 an der zentralen Austragsöffnung 30z, und zwar koaxial zur Schweltrommel 8, befestigt ist. Die Transportspirale 33 ist mit Hilfe von Schweißstellen 37 an der Innenwand 31 festgemacht. Die Anzahl der Windungen, die Steilheit der Windungen, die Art und der Durchmesser des ver¬ wendeten Materials richten sich nach den Umständen des Ein¬ zelfalls. Prinzipiell kann die Transportspirale 33 aus einem Rundstahl, einem Flachstahl, einem Profilstahl oder aber aus einem gebogenen Rohr bestehen. Die Transportspirale 33 kann auch mit Hebern 39, von denen in Figur 2 der Übersichtlich¬ keit wegen nur einer gezeigt ist, zum Anheben des Pyrolyse¬ reststoffs r versehen sein. Dies verbessert die Transportei¬ genschaften. Die Heizrohre 12 sind hier endseitig an der End- platte 30 verschweißt.

Die Transportspirale 33 im Austragsrohr 17 bewirkt, daß sich infolge der Drehung ein ungehinderter Transport einstellt, so daß sich der Pyrolysereststoff r im Austragsrohr 17 nicht staut und das Schwelgas s ungehindert über den Pyrolyserest- stoff r hinweg in Richtung auf die Austragseinrichtung 18 ab¬ strömen kann. Die Anbringung der Transportspirale 33 ist eine vergleichsweise preiswerte Maßnahme; außerdem ist der Platz¬ bedarf dafür - im Vergleich beispielsweise zu einer motorge- triebenen Wendel im Austragsrohr 17 - gering. Es soll noch einmal betont werden: Die Anbringung einer Transportspirale 33 ist nicht auf Austragsrohre 17 beschränkt, die an Schwel¬ trommeln 8 angebracht sind, welche mit Hilfe von innen lie¬ genden Heizrohren 12 beheizt werden. Auch in Austragsröhren 17 außenbeheizter Schweltrommeln 8 erfüllen solche Transport¬ spiralen 33 den angegebenen Zweck. Bei einer solchen Schwel¬ trommel ist in der Regel am Außenumfang unter Abdichtung min¬ destens eine Heizkammer angeordnet, die an eine Heizgas-Zu- führleitung und an eine Heizgas-Abführleitung angeschlossen ist.