Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
HIGH-HEAT PROCESS FOR UTILIZING ORGANIC MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/103289
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a process for utilizing organic material, said process having the following process steps: the organic material is exposed in a reactor to preset temperature and pressure conditions, as first reaction product, a fuel gas is obtained, the fuel gas is used to operate an engine, the engine drives an electrical generator, the exhaust gas of the engine is used for heating the reactor, as second reaction product, a liquid residue termed condensate is obtained, the condensate is collected, and as third reaction product, a carbonaceous solid residue termed coal is obtained, the coal is processed to give a further utilizable product.

Inventors:
STANKOVIC-GANSEN MARI JAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2009/075006
Publication Date:
August 27, 2009
Filing Date:
February 19, 2009
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
GARWING MICHAEL (DE)
ECKHOFF PETER (DE)
STANKOVIC-GANSEN MARI JAN (DE)
International Classes:
C10G1/00; C10B53/02; C10J3/00; C10L5/00; F02C3/20; F02G5/02
Foreign References:
GB2339576A2000-02-02
US20040261672A12004-12-30
EP1873229A12008-01-02
US20030000144A12003-01-02
US20040079087A12004-04-29
Attorney, Agent or Firm:
HABBEL & HABBEL (DE)
Download PDF:
Claims:

Patentansprüche:

1. Verfahren zum hochthermischen Verwerten von organischem Material, mit den folgenden Verfahrensschritten: das organische Material wird in einem Reaktor (3) einem vorgegebenen Druck und einer Temperatur von mehr als 300 °C ausgesetzt, - als erstes Reaktionsprodukt wird ein Brenngas gewonnen, das Brenngas wird zum Betrieb eines Motors (5) verwendet, der Motor (5) treibt einen elektrischen Generator (6) an, das Abgas des Motors (5) wird zum Beheizen des Reaktors (3) verwendet,

als zweites Reaktionsprodukt wird ein als Kondensat bezeichneter Flüssig-Rückstand gewonnen, das Kondensat wird gesammelt, ■ und als drittes Reaktionsprodukt wird ein als Kohle bezeichneter, kohlenstoffhaltiger Feststoff-Rückstand gewonnen, die Kohle wird zu einem weiter verwertbaren Produkt verarbeitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Teilmenge der Kohle in einer Kohlenmühle (12) zu einem als Granulat oder Pulver bezeichneten Schüttgut verarbeitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Teilmenge der Kohle in einer Kohlen- presse (15) zu als Briketts bezeichnetem Stückgut verarbeitet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (5) mittels einer Kühlflüssigkeit gekühlt wird, wobei die vom Motor (5) erwärmte Kühlflüssigkeit dazu ge- nutzt wird, Brauchwasser zu erwärmen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Brauchwasser mittels eines Wasser-Wärme- tauschers (7) erwärmt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anteil der Kohle zu einem Brennstoff- Produkt verarbeitet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohle als Brennstoff zum Beheizen des Reaktors verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anteil der Kohle zu einem Filter- Produkt verarbeitet wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als organisches Material Zellulose-Material verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Pflanzenfasern als Zellulose-Material verwendet wer- den.

1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als organisches Material kunststoffhaltige Abfälle verwendet werden.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material im Reaktor (3) bei Temperaturen bis zu 600 °C behandelt wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (3) gegen von außen eintretenden Sauerstoff abgedichtet wird, bevor das Material thermisch be- handelt wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem organischen Material freigesetztes, aus dem Reaktor (3) austretendes Gas unter Druck gespeichert und später zum Auflockern des thermisch behandelten Materials verwendet wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermisch behandelte Material gekühlt wird, bevor es mit Sauerstoff - wie dem in der Umgebungsluft enthaltenen Sauerstoff - in Kontakt gebracht wird.

Description:

"Hochthermisches Verfahren zum Verwerten von organi- schem Material"

Die Erfindung betrifft ein hochthermisches Verfahren zum Verwerten von organischem Material.

Grundsätzlich können die verschiedensten organischen Materialien verwendet werden, beispielsweise Schlachtabfälle. Insbesondere kann Zellulose-Material verwendet werden, beispielsweise in verarbeiteter Form von Papierabfällen, wobei jedoch vorteilhaft ein nachwachsender Rohstoff in Form von Pflanzen- fasern direkt Verwendung finden kann, indem die Pflanzen bzw.

Pflanzenteile das Zellulose-Material darstellen, welches vorschlagsgemäß verwertet wird. Beispielsweise können Stängel, Blätter und / oder Wurzeln von Pflanzen verwendet werden, wobei andere Teile derselben Pflanzen z. B. als Nahrungs- oder Futtermittel dienen. Nachfolgend wird daher vielfach Zellulose-

Material erwähnt, ohne dass der vorliegende Vorschlag auf Zellulose-Material eingeschränkt ist.

Die Verwendung von Pflanzenfasern zur Energiegewinnung ist an sich bekannt, beispielsweise in Form der Biogaserzeugung.

Verfahren zur Biogaserzeugung sind beispielsweise aus der DE 10 2005 059 880 A1 , DE 102 21 505 A1 , DE 44 40 750 C1 DE 10 2005 047 719 A1 oder aus der DE 10 2005 048 1 16 A1 bekannt. Das bei derartigen Verfahren erreichte Temperaturni- veau liegt vergleichsweise niedrig. Problematisch bei diesen bekannten Verfahren ist allerdings, dass erhebliche Mengen an Reststoffen anfallen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verwertung von Zellulose-Material anzugeben, welches eine möglichst vollständige Verwertung ermöglicht und dementspre- chend nur geringe Mengen an Rückständen ergibt.

Diese Aufgabe wird durch ein hochthermisches Verfahren mit den Verfahrensschritten gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, das Zellulose-

Material in einem Reaktor unter vorgegebenen Temperaturbedingungen und Druckbedingungen zu verarbeiten. Durch das hohe Temperaturniveau können auch andere organische Materialien verwertet werden als die beispielhaft erwähnten zelluslo- sehaltigen Materialien, beispielsweise Kunststoffabfälle. Der Reaktor wird nach der Zufuhr des zu verwertenden Matereials luft- und druckdicht verschlossen. Als verwertbares Material kommen beispielsweise Kunststoff-Abfälle, Schlachtabfälle, Gehölze, Gräser, öle und Fette, letztlich sämtliches organisches Material in Frage. Auch mit Fremdmaterial behaftetes organisches Material kann verwendet werden, beispielsweise aluminiumkaschierte Kunststofffolien, wobei dann der Aluminiumanteil aufschmilzt und am Ende der thermischen Behandlung als Granulat aus dem verbleibenden Materialrest abgezogen werden kann.

Der Reaktor wird von außen beheizt, wobei besonders vorteilhaft Abwärme des vorschlagsgemäßen Verfahrens zur Beheizung genutzt werden kann. Umwandlungs- oder übertragungsverluste können minimiert werden und das Verfahren zum Verwerten des organischen Materials kann möglichst effektiv ausgestaltet werden, indem die Beheizung vorteilhaft durch das Motorabgas selbst erfolgen. Alternativ kann ein anderer Wärmeträger als das Motorabgas verwendet werden, beispielsweise eine Flüssigkeit.

Zur Beheizung kann der Reaktor beispielsweise doppelwandig ausgestaltet sein, so dass zwischen den beiden Wänden ein

Heizkanal geschaffen wird, in welchem der Wärmeträger geführt werden kann, welcher den Innenraum des Reaktors erwärmt. Dabei können insbesondere vorteilhaft ein oder mehrere Führungsbleche in dem als Heizkanal bezeichneten Wandzwischen- räum vorgesehen sein, so dass das Heizmedium zugunsten einer möglichst effektiven Beheizungswirkung definiert geführt wird. Beispielsweise kann ein mit der innen- und der Außenwand verbundenes, wendeiförmig verlaufendes Führungsblech vorgesehen sein, so dass ein wendeiförmig um den Innenraum des Reaktors herum verlaufender Heizkanal geschaffen wird. Alternativ dazu kann der Heizkanal auf einfache Weise dadurch geschaffen werden, dass eine Rohrleitung um den Innenraum des Reaktors herum geführt ist.

Um Wärmeverluste des Heizkanals nach außen zu minimieren, also vom Reaktorinnenraum weg, kann eine äußere Isolierung vorgesehen sein, beispielsweise in Form einer einfachen Wand oder einer Hüllschicht aus einem thermisch gut isolierenden Material, so dass der Heizkanal zwischen dem Reaktor und der äu- ßeren Isolierung verläuft.

Im Innenraum des Reaktors werden Temperaturen von mehreren hundert Grad Celsius erreicht sowie Drücke bis zu mehreren bar: Beispielsweise werden durch die Beheizung im Reaktorin- neren Temperaturen von 500 bis 600 °C erreicht. Zur Temperaturregelung kann ein Auslassventil im Heizkanal vorgesehen sein, so dass bei Erreichen einer vorgegebenen Maximaltempe- ratureine noch intensivere Beheizung des Reaktors vermieden werden kann.

Der Druck im Inneren des luft- und druckdicht verschlossenen Reaktors steigt automatisch aufgrund der Beheizung. Wenn vorgesehen ist, dass vorteilhaft ein bestimmtes Druckniveau nicht überschritten werden soll, so wird ein entsprechend eingestelltes Druckbegrenzungsventil verwendet, welches bei überschreiten des vorbestimmten Drucks abbläst. Zur Verwertung zellulosehal-

- A -

tiger Abfälle beispielsweise kann vorteilhaft ein Druckniveau von etwa 2 bar eingestellt werden, zur Verwertung kunststoffhaltiger Abfälle ein Druckniveau von etwa 4 bar, und zur Verwertung von ölen und Fetten kann das Druckniveau materialbhängig auf Werte von etwa 0,5 bar bis 4 bar eingestellt werden.

Die Einstellung des im Innenraum des Reaktors herrschenden Maximaldrucks kann vorteilhaft gasometerähnlich erfolgen, mit einer Dichtscheibe, die ganz einfach durch aufgelegte Gewichte auf gewünschte Werte eingestellt werden kann. Bei überschreitung des eingestellten Druckwertes öffnet dieses Gasometerventil, indem die Dichtscheibe unter überwindung des Auflagedrucks der aufgelegten Gewichte angehoben wird und so eine Auslassöffnung freigit, die zur Druckentlastung dient. Statt der Gewichte kann vorgesehen sein, die Auflagekraft der Dichtscheibe mittels einer vorgespannten Feder einzustellen

Dabei entstehen drei Reaktionsprodukte:

1. Erstens wird, ähnlich wie bei der Biogaserzeugung, ein

Brenngas gewonnen. Die Verwertung des Zellulose- Materials wird dadurch optimiert, dass das gewonnene Brenngas genutzt wird, um einen Motor anzutreiben, beispielsweise eine an sich bekannte Brennkraftmaschine. Auf diese Weise dient das eingesetzte Zellulose-Material zur Gewinnung mechanischer Energie. Die Abwärme des Motors wird wiederum zum Beheizen des Reaktors genutzt, so dass dieser auf dem gewünschten Temperaturniveau gehalten werden kann, welches zur Umsetzung des Zellulose-Materials vorgesehen ist. Als Abwärme des

Motors werden dabei insbesondere die Abgase des Motors genutzt.

2. Als zweites Reaktionsprodukt werden geringe Mengen an Flüssigkeit in Form eines so genannten Kondensats gewonnen. Das Kondensat als Flüssigrückstand kann vor-

zugsweise industriell als Rohstoff verwertet werden, beispielsweise in der Medizintechnik, oder in der kosmetischen Industrie, oder in der Lebensmittelindustrie, oder zur Herstellung von Farbstoffen.

3. Drittens verbleibt ein erheblicher Teil des Zellulose- Materials in fester Form, mit einem hohen Anteil an Kohlenstoff, so dass dieses dritte Reaktionsprodukt im Rahmen dieses Vorschlags als Kohle bezeichnet wird.

Dieses dritte Reaktionsprodukt nämlich der Feststoff- Rückstand in Form der „Kohle" wird zu einem weiter verwertbaren Produkt verarbeitet. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass dieser Feststoff- Rückstand zer- kleinert wird, so dass aus der im Reaktor hergestellten

Kohle nun ein Kohlenpulver oder Kohlengranulat gewonnen wird, indem diese Reaktor-Kohle beispielsweise in einer Kohlenmühle zerkleinert wird.

Auf diese Weise wird ein Schüttgut geschaffen, welches beispielsweise industriell gefördert werden kann, beispielsweise mit Schneckenförderern oder dergleichen, so dass dieses Produkt als Energieträger beispielsweise zur Beschickung von Feuerungsanlagen oder dergleichen genutzt werden kann, oder dieses Granulat bzw. Pulver kann als Filtermaterial bzw. Entkeimungsmaterial genutzt werden, ähnlich wie die aus der Praxis bekannten Aktivkohlefilter.

Alternativ zur Herstellung eines derartigen Schüttgutes aus der Kohle kann die Weiterverarbeitung der Kohle in einer Form geschehen, dass die Kohle zu Pressungen verarbeitet wird, die als Briketts bezeichnet werden und die beispielsweise ebenfalls zu Feuerungszwecken, näm- lieh als Brennstoff, genutzt werden können.

Alternativ können auch diese Presslinge als Filtermaterial dienen, so dass sie beispielsweise in Plattenform oder in Ringform hergestellt werden können, um als Filtereinsätze in Filtergehäuse eingesetzt werden zu können.

Die Kohle weist Calcium, Magnesium und Kalium als Inhaltsstoffe auf und enthält keine toxischen Bestandteile oder Schwermetalle, so dass sie problemlos ausgebracht werden kann

Das vorschlagsgemäße Verfahren kann insbesondere vorteilhaft sauerstoffarm bzw. sauerstofffrei betrieben werden. Hierunter ist im Rahmen des vorliegenden Vorschlags zu verstehen, dass das im Reaktorinneren enthaltene Gas aus dem Reaktor geleitet wird, wenn der Reaktor beheizt wird und sich währenddessen das zunächst im Reaktor befindliche, Luftsauerstoff enthaltende Gas ausdehnt sowie neues Gas gebildet wird, ohne dass von außen neuer Sauerstoff in den Reaktor gelangt.

Während der Beheizung des Reaktors wird zunächst im Reaktor vorliegendes Wasser verdampft, und bei einem voreinstellbaren Druck wird dieser Wasserdampf mittels eines automatisch öffnenden überdruckventils oder mittels eines von einer elektronischen Anlagensteuerung automatisch geöffneten Ventils aus dem Reaktor geleitet. Wenn im Reaktor etwa 300 °C erreicht sind, wird aus dem organischen Material das Gas freigesetzt, welches als Brenngas zum Betrieb des vorschlagsgemäß vorgesehenen Motors genutzt wird.

Das bei den höheren Temperaturen von mehr als 300 °C gebildete Gas kann vorteilhaft in einen Gasspeicher gefördert werden, so dass auch bei einem diskontinierlichen, chargenweisen Betrieb des Reaktors der Betrieb des Motors vergleichmäßigt werden kann. Wenn der Reaktor nicht betrieben wird, kann die Abwärme des Motors anderweitig genutzt werden, z. B. zur Beheizung von Mensch oder Tier aufnehmenden Gebäuden, oder

sie kann - z. B. in einem Latentwärmespeicher - gespeichert werden. Insbesondere kann der Betrieb des Motors zur Erzeugung elektrischen Stroms auch dann dienen, wenn der Reaktor nicht betrieben wird. Aber nicht nur das bei höheren Temperatu- ren erzeugte Gas, sondern auch der zu Beginn des Verfahrens im Reaktor anfallende Wasserdampf kann in demselben oder in einem eigenen Gasspeicher gesammelt werden, beispielsweise wenn zu dem Wasserdampf auch noch andere, brennbare Anteile in dem Wasserdampf-Gas enthalten sind oder wenn der Wasserdampf als Wärmeträger oder - z. B. in gespanntem Zustand - als Energieträger genutzt werden soll.

Zum Ende der Behandlung einer Charge im Reaktor, kurz vor der Entleerung des Reaktors, weist das Material eine so hohe Temperatur auf, dass es sich entzünden könnte, wenn es mit der Umgebungsluft und dem darin enthaltenen Sauerstoff in Kontakt käme. Das vorgeschlagene Verfahren sieht allerdings keine Verbrennung des eingesetzten organischen Materials vor, sondern dessen thermische Behandlung, wobei dann die Reak- tionsprodukte verbrannt werden können, und zwar an und in vom Reaktor entfernten, wählbaren Orten bzw. Einrichtungen. Vorteilhaft kann daher das Material zunächst abgekühlt werden, bevor es aus dem Reaktor ins Freie gelangt.

Zudem kompaktiert das organische Material während der Behandlung im Reaktor. Es wird daher vorzugsweise aufgelockert, bevor es aus dem Reaktor ausgetragen wird. Statt mechanische Instrumente zu verenden, kann das Auflockern vorteilhaft mittels eines eingeblasenen Gases erfolgen. Wir dein sauerstofffreies Gas wie z. B. Stickstoff verwendet, kann gleichzeitig mit dem

Auflockern auch die oben erwähnte Abkühlung des Material erreicht werden. Bei ausreichend niedrigem Temperaturniveau hingegen kann besonders wirtschaftlich Druckluft verwendet werden. Insbesondere kann Gas aus einem Gasspeicher ver- wendet werden, welches zuvor aus dem Reaktor abgezogen und

in den Gasspeicher geleitet wurde, wie weiter oben beschrieben ist.

Der vorschlagsgemäß vorgesehene Motor gibt nicht nur über sein Abgas Wärme ab, sondern vielmehr auch aufgrund der

Reibung sowie aufgrund von im Motorinneren ablaufender Verbrennungsvorgänge. Aus diesem Grunde kann der Motor vorteilhaft in an sich bekannter Weise mit einer Kühlflüssigkeit gekühlt werden, also mit einer so genannten Wasserkühlung be- trieben werden. Um diese Kühlflüssigkeit ihrerseits zu kühlen, kann vorteilhaft ein Wasser-Wärmetauscher vorgesehen sein, so dass die Kühlflüssigkeit die Wärmeenergie an Brauchwasser abgeben kann, so dass die ansonsten zur Bereitstellung von Warmwasser erforderliche Energiemenge zumindest zu einem großen Teil durch die Motorwärme bereitgestellt werden kann und dementsprechend weniger Fremdenergie bereitgestellt werden muss.

Um die bei dem vorgeschlagenen Verfahren anfallende Pro- zesswärme, wie z. B. die im Motor-Abgas enthaltene Wärme, möglichst vollständig zu nutzen, kann vorteilhaft vorgesehen sein, den entsprechenden Wärmeträger, wie z. B. das Abgas, in einer wärmeisolierten Leitung zu führen.

Zur möglichst effektiven Wärmenutzung kann auch vorgesehen sein, mehrere Reaktoren in Reihe zu schalten. Das Heizemdi- um, welches zur Beheizung der Reaktor-Innenräume dient, wird dabei nacheinander zwei oder mehr Reaktoren zugeführt, bis das schließlich aus dem letzten Reaktor austretende Heizmedi- um eine Temperatur von etwa 200 °C aufweist.

Mit der Restwärme, die entweder aufgrund einer geringen Anzahl angeschlossener Reaktoren und / oder aufgrund eines für das vorschlagsgemäße, hochthermische Verfahren vergleichs- weise niedrigen Temperaturniveaus nicht zur Beheizung eines

Reaktors vorgesehen ist, kann das zu verwertende Material vor-

gewärmt werden, bevor es in den Reaktor gelangt. Beispielsweise kann zur Vorwärmung ein eigener Behälter verwendet werden, oder eine beheizbare Fördereinrichtung, die das Material zum Reaktor fördert, z. B. mittels einer Förderschnecke oder ei- ner anderen Fördereinrichtung, die innerhalb eines Rohrs angeordnet ist. Dieses Rohr kann mittels der Restwärme beheizt werden, beispielsweise indem es doppelwandig ausgestaltet ist und das heiße Gas in den Heizmantel eingebracht wird, also zwischen die Wände. Auf diese Weise kann dem Motorabgas die Wärmeenergie so weitgehend entnommen werden, dass es die beheizbare Fördereinrichtung mit etwa Umgebungstemperatur verlässt, also mit etwa 20 °C.

Das Motorabgas kann in Kontakt mit dem zu verwertenden or- ganischen Material gebracht werden, um unerwünschte Gasanteile wie Kohlendioxyd CO 2 oder Stickoxyde NO x auszufiltern oder chemisch umzusetzen. So kann beispielsweise das Motorabgas, wenn es ein ausreichend niedriges Temperaturniveau erreicht hat, so dass es das Material beim direkten Kontakt nicht schädigt, direkt in das organische Material eingeleitet werden, beispielsweise in einen Vorratsbehälter, in dem sich das Material befindet und von dem aus es in die Fördereinrichtung gelangt, die es zum Reaktor fördert.

Das vorschlagsgemäße Verfahren wird anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine erste Skizze zur Erläuterung des Verfahrensablaufs, und Fig. 2 eine zweite Skizze, die schematisch den Aufbau einer

Anlage zur Durchführung des Verfahrens erläutert.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Feld bezeichnet, auf dem der Rohstoff angebaut wird, nämlich Pflanzen, die dann das zu verwertende or- ganische Material in Form von Zellulose-Material bereitstellen.

Nach der Ernte werden die Pflanzen in ein Rohstoff-Depot 2 verbracht, von wo aus das Zellulose-Material automatisiert in Reaktoren 3 gefördert wird. In den Reaktoren 3 herrschen vorbestimmte Druck- und Temperaturbedingungen von beispielsweise etwa 2 bar und mehr als 300 °C, z. B. etwa 500 bis 600 °C, um das Zellulose-Material sauerstoffarm oder sauerstofffrei thermisch zu verarbeiten, ohne es zu verbrennen. Dabei gewonnenes Brenngas gelangt durch eine Brenngasleitung 4 in einen Motor 5, der rein beispielhaft als Brennkraftmaschine ausgestal- tet ist und mit einem elektrischen Generator 6 verblockt ist, wobei dieser Generator 6 elektrische Energie liefert, die beispielsweise in ein öffentliches oder ein betriebsinternes Stromnetz eingespeist wird.

Der Motor ist in an sich bekannter Weise flüssigkeitsgekühlt, wobei ein Wasser-Wärmetauscher mit 7 angedeutet ist. über diesen Wasser-Wärmetauscher 7 wird die Abwärme der Kühlflüssigkeit des Motors 5 an Brauchwasser übertragen, so dass dieses Brauchwasser entweder auf eine gewünschte Nutzungs- temperatur erwärmt werden kann oder zumindest vorgewärmt werden kann, so dass zur endgültigen Erwärmung auf die gewünschte Brauchwassertemperatur weniger Fremdenergie erforderlich ist.

Vom Motor 5 ausgeschiedene Abgase werden durch eine Ab- gasleitung 8 den Reaktoren 3 zugeführt in der Form, dass die Reaktoren 3 von außen durch dieses Abgas beheizt werden. Aus diesem Grund sind die einzelnen Reaktoren 3 in einer äußeren, die Reaktoren 3 umgebenden Hülle 9 dargestellt, wobei diese Hülle mittels des Abgases aus dem Motor 5 beheizt ist, indem die Abgasleitung 8 in die Hülle 9 geführt ist. Das Abgas, welches dann seine Wärme an die Reaktoren 3 abgegeben hat, wird aus den Hüllen 9 über einen Schornstein 10 abgezogen.

Abgesehen von dem in den Reaktoren 3 erzeugten Brenngas wird ein weiterer gut verwertbarer Rückstand bei der Verwertung

des Zellulose-Materials gewonnen, nämlich ein Feststoff- Rückstand, der als Kohle bezeichnet wird und der in einem Kohle- Depot 1 1 gesammelt wird.

Aus diesem Kohle-Depot 1 1 wird der Feststoff- Rückstand abgezogen und wahlweise in einer Kohlenmühle 12 zu einem Schüttgut 14 verarbeitet, welches je nach Ausgestaltung der Kohlenmühle 12 bzw. je nach Verweildauer der Kohle in der Kohlenmühle 12 als Granulat oder in Pulverform vorliegt. Alternativ kann die Kohle aus dem Kohlen-Depot 1 1 zu einer Kohlenpresse 15 gefördert werden, in welcher die Kohle zu Stückgut verarbeitet wird, nämlich in Form von Briketts 16.

Die Briketts 16 aus der Kohlenpresse 15 und auch das granulat- oder pulverförmige Schüttgut 14 aus der Kohlenmühle 12 können je nach Formgebung und Ausgestaltung als Brennstoff oder als Filtermaterial dienen.

Dient die Anlage, in welcher das Zellulose-Material verwertet wird, in erster Linie zur Erzeugung des Brenngases, so kann der

Feststoff- Rückstand innerhalb dieser Anlage als Brennstoff dienen und zur Beheizung des Reaktors 3 verwendet werden.

Das dritte im Reaktor 3 erzeugte Reaktionsprodukt liegt als Flüssig-Rückstand vor und wird in einem Kondensatsammler 17 gesammelt. Es kann als Rohstoff in der chemischen, medizinischen, Farben-, Lebensmittel- oder Kosmetikindustrie Verwendung finden.

Fig. 2 zeigt die den Fig. 1 dargestellte Anlage in einer immer noch schematischen, aber etwas konkreteren baulichen Ausgestaltung: Das Rohstoffdepot 2 ist als Materialbunker erkennbar, der an eine beheizbare Fördereinrichtung 18 anschließt, so dass mittels der Fördereinrichtung 18 das zu verwertende Material zu dem Reaktor 3 gefördert werden kann, indem es von oben eingegeben wird. Sowohl die Fördereinrichtung 18 als auch der

Reaktor 3 sind jeweils als Rohr ausgestaltet und beide Rohre sind jeweils von einem äußeren Hüllrohr umgeben, welches für den Reaktor 3 gemäß Fig. 1 als Hülle 9 bezeichnet ist. Der Reaktor 3 weist oberhalb und unterhalb seiner eigentlichen Reakti- onskammer einen oberen ersten Schieber 19 und unterhalb der

Reaktionskammer einen unteren zweiten Schieber 20 auf, so dass die Reaktionskammer chargenweise beschickt werden kann und gegenüber der Umgebung abgeschlossen werden kann.

An dem unteren Schieber 20 schließt sich ein Fallrohr 21 an, so dass die aus dem Reaktor 3 gelangende so genannte Kohle mittels dieser zweiten Fördereinrichtung 22 nun das Kohledepot 1 1 gefördert werden kann. Auch die zweite Fördereinrichtung 22 ist als Rohr ausgestaltet, welches zudem ummantelt ist, ähnlich wie die erste Fördereinrichtung 18.

Während der Materialstrom also vom Rohstoffdepot 2 durch die erste Fördereinrichtung 18, den Reaktor 3, das Fallrohr 21 und die zweite Fördereinrichtung 22 zum Kohledepot 1 1 verläuft, was den Feststoffanteil des Materials angeht, wird das vom Motor 5 stammende Abgas einerseits zwischen die Hüllen 9 und die Wand des Reaktors 3 eingeleitet. Dieser Zwischenraum kann durch eine schematisch angedeutete Wendel 23 zu einem Heiz- kanal ausgestaltet sein, durch welchen das vom Motor stammende Abgas geleitet wird. Im oberen Bereich des Reaktors 3 wird das Abgas aus diesem Heizkanal herausgeleitet und entweder in einen zweiten Reaktor geleitet, so dass entsprechend dem Schaubild von Fig. 1 mehrere Reaktoren 3 mit dem Abgas beheizt und entweder abwechselnd oder auch gleichzeitig betrieben werden können.

Bei entsprechend niedrigem Temperaturniveau, welches das Abgas durch seine Wärmeabgabe an den oder die Reaktoren 3 erreicht hat, gelangt das Abgas anschließend in einen Heizkanal, der um die rohrförmige erste Fördereinrichtung 18 herum

vorgesehen ist. Auch hier kann das Abgas wendeiförmig um das Rohr geführt werden, und mittels eines Auslassventils 24, welches rein schematisch als Schraube angedeutet ist, kann dosiert werden, ob und in welchem Umfang das Abgas aus dem Heiz- kanal entweichen kann, der das innere Förderrohr der Fördereinrichtung 18 umgibt. Dabei kann einerseits vorgesehen sein, dass mittels des Auslassventils 24 eine öffnung zum Rohr der Fördereinrichtung 18 freigegeben wird, so dass heißes Abgas unmittelbar in dieses innere Rohr gelangen kann, beispiels- weise um eine besonders intensive Beheizung des dort vorhandenen Materials zu bewirken oder um eine chemische Reaktion zwischen dem Abgas und dem organischen Material zu ermöglichen, die zu einer Reduzierung der im Abgas enthaltenen Schadstoffe führt. Alternativ kann das Auslassventil 24 ermögli- chen, dass auch eine vom Heizkanal nach außen weisende

Bohrung freigegeben wird, so dass hierdurch die Temperaturbeaufschlagung des Materials in der Fördereinrichtung 18 beein- flusst werden kann und beispielsweise eine unerwünschte überhitzung des organischen Materials vermieden werden kann.

Abgesehen von dieser Beeinflussung des Abgassstroms durch das Auslassventils 24 tritt das Abgas aus dem Heizkanal der Fördereinrichtung 18 aus und gelangt, nun schon merklich abgekühlt, auf beispielsweise etwa 20° Celsius, in das Rohstoffde- pot 2, wo es durch den Kontakt mit dem organischen Material gereinigt und von Schadstoffen befreit wird und andererseits mit seiner Restwärme das Material im Rohstoffdepot 2 vorwärmen kann.

An den Reaktor 3 schließt ein in Fig. 2 dargestellter Gasspeicher

25 an. Wenn beim Aufheizen des Reaktors 3 das im Reaktor 3 befindliche Luftvolumen einerseits und später die aus den organischen Materialien austretenden Gase zu einem Druckanstieg innerhalb des Reaktors 3 führen, so wird dieser im Reaktor 3 herrschende Druck durch ein Druckbegrenzungsventil kontrolliert. Bei überschreitung eines gewünschten, voreingestellten

Druckes gelangt Gas aus dem Reaktor 3 in den Gasspeicher 25. Aus diesem Gasspeicher 25 heraus kann beispielsweise der Motor 5 mit Gas beschickt werden, es kann jedoch auch vorgesehen sein, den Gasspeicher 25 zusätzlich zu und unabhängig von der in Fig. 1 dargestellten Brenngasleitung 4 vorzusehen, die vom Reaktor 3 zum Motor 5 verläuft.

Jedenfalls steht im Gasspeicher 25 sauerstoffarmes Gas bereit, so dass zum Ende des Reaktionsvorgangs, wenn das zu verwer- tende organische Material im Reaktor 3 ausreichend umgesetzt worden ist und sich dabei verdichtet hat, dieses kompaktierte Material aufgelockert werden kann, indem aus dem Gasspeicher 25 das dort unter Druck stehende Gas in das Innere des Reaktors 3 geleitet werden kann. Dieses unter Druck stehende Gas dient dazu, das kompaktierte, als Kohle bezeichnete Material noch im Reaktor 3 aufzulockern, so dass dieses problemlos aus dem Reaktor 3 durch das Fallrohr 21 in die zweite Fördereinrichtung 22 gelangen kann.

In das Fallrohr 21 mündet eine Einblasdüse 26, so dass die Kohle, wenn sie mit unerwünscht hoher Temperatur aus dem Reaktor 3 gelangt, während ihrer Passage durch das Fallrohr 21 gekühlt werden kann. Hierzu kann ein möglichst sauerstoffarmes oder sauerstofffreies, in ärtes Gas in das Fallrohr 21 eingebla- sen werden, beispielsweise Stickstoff.

Die zweite Fördereinrichtung 22 ist mit einem Wassermantel 27 versehen, so dass die Temperatur, die der Kohle noch in der zweiten Fördereinrichtung 22 innewohnt, an das im Wasserman- tel 27 befindliche Wasser abgegeben werden kann, so dass auch hier ähnlich wie beim Wasserwärmetauscher 7 des Motors 5 eine Brauchwassererwärmung oder zumindest Vorerwärmung stattfinden kann, um die Prozesswärme, die dem Material innewohnt, möglichst vollständig auszunutzen und zu verwerten.

Im Vergleich zu der zu verwertenden Menge an Rückständen, die bei der üblichen niedrigthermischen Verwertung organischen Materials anfällt, wie z. B. im Rahmen der Biogaserzeugung, wird durch die vorschlagsgemäße hochthermische Verfahrensweise die Menge an nicht verwertbaren Rückständen erheblich reduziert und somit eine deutlich bessere Ausbeutung des eingesetzten organischen Rohstoffes ermöglicht.