Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer Pyrolyse

Die Erfindung betrifft eine umweltschonende und saubere industrielle Anlage zum Verschwelen von kohlenwasserstoffhal- tigen Substanzen jedweder Art zur Gewinnung von zum Beispiel Kohlenstoffgranulat, Pyrolyseöl, Pyrolysegas und metallischen Bestandteilen.

Pyrolyseverfahren zur Behandlung von organischen Stoffen und Stoffgemischen sind allgemein bekannt.

So beschreibt beispielsweise die DE 695 11 626 T2 die Pyrolyse von Abfällen in einem intern beheiztem Drehofen.

In der DE 199 30 071 C2 wird über ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Pyrolyse und Vergasung von organischen Stoffen und Stoffgemischen berichtet. Hierbei wird das organische Material mit dem Wirbelbettmaterial der Verbrennungswirbelschicht in Kontakt gebracht. Es entstehen Pyrolyseprodukte in Form von Gasen mit kondensierbaren Substanzen und kohlenstoffhaltigen Rückständen.

Mit der DE 44 41 423 Al werden ein Pyrolyseverfahren und eine Vorrichtung beschrieben, die, zur Gewinnung von verwertbarem Gas aus Müll führt. Dabei wird eine Pyrolysetrommel eingesetzt.

In der DE 41 26 319 Al wird über ein Verfahren zur Pyrolyse von Silikonkautschukvulkanisaten berichtet, bei dem die Vulkanisate auf 350 ⁰ C bis 700 ⁰ C erhitzt und die dabei entstehenden flüchtigen Siloxane kondensiert werden. Es entstehen als Produkte insbesondere Siloxane und Füllstoffe.

Das Patent DE 40 11 945 Cl beschreibt eine Niedrigtemperatur-Pyrolyse zur Entgasung von organischem Material in einer beheizten Pyrolysekammer, bei der das Pyrolysegut ver ^¬ dichtet wird und in diesem Zustand die Kammer durchläuft. Die gasförmigen Pyrolyseprodukte werden abgeführt.

In der DE 39 32 803 A wird ein pyrolytisches Verfahren beschrieben, das organische Materialien unter Zusatz von Borsäure/Boroxid und organischen Stickstoffverbindungen in nichtoxidierender Atmosphäre zu Kohle und Graphit reagieren lässt .

Das Patent DE 28 34 475 C2 erläutert ein Verfahren zur Behandlung eines Pyrolyse-Heizöls. Im Ergebnis dieses Verfahrens entsteht durch die Anwendung einer Promotor- Flüssigkeit ein spezieller Kohlenstoff (Nadelkoks).

Die bisher bekannten Verfahren arbeiten mit Drehrohrofen, Pyrolysetrommeln, in der Wirbelschicht, unter Druck, mit Verdichten des Materials oder unter inerter Atmosphäre. Hier sind erhöhte Aufwendungen für Vorrichtungen, an Material, Energie und Logistik notwendig.

Durch die Nutzung von Schutzgasen (nichtoxidierender Atmosphäre) fällt die Durchsatzleistung bei vergleichbaren Einheiten geringer aus. Die Erzeugung einer Wirbelschicht bedingt einen erhöhten Energieaufwand, da einmal die Wirbelschicht „unterhalten" werden muss, andererseits die zu py- rolysierenden Materialien mechanisch so aufgearbeitet werden müssen, dass sie mit der Wirbelschicht wirksam kontaktieren können.

Aufgabe der Anlage ist es, eine neuartige energetische und wirtschaftlich besonders vorteilhafte Technologie zur Ver- schwelung unterschiedlicher kohlenwasserstoffhaltigen Substanzen vorzuschlagen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Vorrichtungsanspruches 1, ein Arbeitsverfahren beschreibt Anspruch 23 und bevorzugte Verwendungen gibt Anspruch 29 an.

Erfindungsgemäß wird zur Durchführung einer Mitteltemperaturpyrolyse eine Vorrichtung vorgeschlagen mit einem zylinderförmigen Pyrolyseofen, dessen Innenflächen mit einer Isolierschicht aus einem anorganischen Wärmedämmstoff versehen sind, wobei auf oder an den Innenflächen der Isolierschichten Heizelemente angeordnet sind.

In den Pyrolyseofen ist ein Reaktionsbehälter zylinderförmiger Form einbringbar, der oben offen und mit einem Deckel in Form eines gewölbten Bodens, vorzugsweise eines Klöpperbodens, verschließbar ist, wobei der Deckel mindestens eine mit einer Gasabzugsleitung aus dem Pyrolyseofen verbindbare Gasaustrittsöffnung aufweist und im Deckel ein die Gasaustrittsöffnung umschließender Siebkörper angeordnet ist, der mit seinen Außenkanten mit der Innenfläche des Deckels abschließt.

Weiter ist im Reaktionsbehälter oberhalb des zu verschwelenden Gutes eine Vorrichtung zum Abtrennen von hochreinem Feinruß angeordnet, die aus einem Lochblech besteht, das seitlich an der Reaktionsbehälterwand abgestützt ist und auf dem senkrecht und nach oben weisende Lochbleche ange ^¬ ordnet sind.

Mit der mindestens einen Gasabzugsleitung ist eine Kühlschlange zum Kondensieren des Pyrolyseöles verbunden. Das Pyrolyseöl wird in einem Pyrolyseölauffangbehälter gesammelt, während das verbleibende Pyrolysegas einem Gassammler zugeleitet wird.

Von zentraler Bedeutung für die Funktionsfähigkeit des Pyrolyseofens ist eine Steuereinheit zur Steuerung und Regelung der Heizelemente, wobei die Steuereinheit mit Mitteln zur Detektion der Pyrolysegasentwicklung und mindestens einem Temperatursensor zur Bestimmung der Pyrolysegastemperatur gekoppelt ist, derart, dass in Abhängigkeit von der de- tektierten Pyrolysegasentwicklung und /oder vorgegebener Pyrolysegastemperaturen und/oder einer vorgegebenen Zeit eine stufenweise Reduzierung der Aufheizleistung von Heizelementen bis hin zum Ausschalten aller Heizelemente Steuer- oder regelbar ist.

Verfahrensseitig wird bei der vorgeschlagenen Mitteltemperaturpyrolyse bevorzugt nach dem Beladen des Pyrolyseofens mit einem mit verschwelbaren Gut gefüllten Reaktionsbehälter einzelne oder alle Heizelemente des Pyrolyseofens auf eine vorgegebene erste Heiztemperatur aufgeheizt, wobei mittels eines Sensors zur Detektion der Pyrolysegasentwicklung eine Pyrolysegasentwicklung detektiert wird.

In anderen Worten: In einer ersten Phase der Pyrolyse werden einzelne oder aber bevorzugt alle Heizelemente im Pyrolyseofen auf eine erste Heiztemperatur aufgeheizt. Die Heiztemperatur liegt zwischen 650 ⁰ C und 820°C. Die erste Phase wird solange aufrecht erhalten bis der Pyrolysevorgang im Reaktor soweit fortgeschritten ist, dass Pyrolysegas bestimmter Güte oder Zusammensetzung oder mit bestimmten Eigenschaften entsteht. Vorzugsweise wird die Brennbarkeit oder Zündfähigkeit des Pyrolysegases bestimmt, welche

als Qualitätsmaßstab für das entstandene Gas verwendet wird.

Die Brennbarkeit bzw. Zündfähigkeit des Gases kann mittels entsprechender Sensoren erfolgen, welche, den entsprechenden Sicherheitsanforderungen gehorchend, in oder an der Gasabzugsleitung angeordnet sind. Alternativ kann eine Zündprobe auch manuell durchgeführt werden.

Insofern andere Eigenschaften oder Zusammensetzungen des Pyrolysegases als Charakteristikum für den Fortschritt der Pyrolyse herangezogen werden, sind entsprechende Analysesensoren wie Sensoren für bestimmte Gasbestandteile oder deren Konzentrationen einsetzbar. Die Aufzählung ist nicht begrenzend, sondern erfasst sämtliche Detektionsmethoden .

Bei Detektion einer Pyrolysegasentwicklung beispielsweise durch Detektion der Brennbarkeit des Pyrolysegases werden mittels der Steuereinheit die Heizelemente angesteuert nach Maßgabe der Einregelung auf eine einer zweiten Phase der Pyrolyse vorgegebenen zweiten Heiztemperatur, die unterhalb der ersten Heiztemperatur liegt, und/oder nach Maßgabe der Einstellung einzelner Gruppen von Heizelementen auf den Betriebszustand „aus".

Wiederum in anderen Worten ausgedrückt, die zweite Pyrolysephase beginnt mit Detektion eines Pyrolysegases mit ent ^¬ sprechender Güte oder Zusammensetzung oder Eigenschaft. Mit der Detektion wird die Heiztemperatur einzelner oder aber auch aller Heizelemente auf eine gegenüber der ersten Phase deutlich niedrigere Heiztemperatur eingestellt. In der zweiten Phase der Pyrolyse beträgt die durch Heizkörper generierbare zweite Heiztemperatur insbesondere zwischen 450 ⁰ C und 520 ⁰ C.

Es können auch einzelne Heizelemente ganz abgeschaltet werden, so dass eine Beheizung des Reaktorbehalters nur über einen Teil der Heizelemente erfolgt. Vorzugsweise werden in der zweiten Phase die Heizelemente an der Decke des Pyrolyseofens ausgeschaltet und die Beheizung erfolgt nur noch über die restlichen Heizelemente. Auch kann die Heiztemperatur einzelner Heizelemente unterschiedlich hoch eingestellt sein.

Mittels eines Temperatursensors wird sodann eine vorgegebene Pyrolysegastemperatur detektiert, und bei Detektion einer vorgegebenen Pyrolysegastemperatur werden die Heizelemente über die Steuereinheit erneut angesteuert nach Maßgabe der Einstellung aller Heizelemente auf den Betriebszustand „aus".

Die tatsachliche Reaktionstemperatur liegt aufgrund der exotherm ablaufenden Pyrolyse hoher als die durch die Heizkörper generierbare Temperatur.

Die mittels eines Temperatursensors bestimmbare vorgegebene Pyrolysegastemperatur ist bevorzugt eine Temperatur unterhalb 140 ⁰ C, vorzugsweise eine Temperatur zwischen 100 ⁰ C und 110 ⁰ C.

Mit der vorgeschlagenen Anlage verfahrensgemaß betrieben lassen sich zum Beispiel aus Altreifen, Gummi oder Rapskuchen neben Pyrolysegas als Synthesegas oder Brenngas drei weitere Hauptkomponenten produzieren.

Dies ist erstens Kohlenstoff, der bei dieser Technologie aus über 90%igem reinen Kohlenstoff besteht und als weiche feinkornige Aktivkohle vielfaltigst einsetzbar ist.

In Versuchen wurden Ausbeuten von 350 Kg Kohlenstoff beim Verschwelen von einer Tonne Rapskuchen erzielt. Bei einer Tonne Altreifen lagen die Ergebnisse bei 400 Kg Kohlenstoff.

Dies ist zweitens Pyrolyseol, verwendbar als Mittelol oder Heizöl aber auch in wassriger Fraktion als Aromen, in Bindemitteln oder Losungsmitteln, Harzen oder Parfüms usw. Eine Tonne Rapskuchen ergaben in der Versuchsphase 600 Liter BTL-öl (BTL = biomass to liquid) . Eine Tonne Altreifen lieferten 330 Liter Ol.

Dies ist drittens bei Altreifen als Ausgangsmaterial Federstahl, der aufgrund der Verfahrensdurchfuhrung seine Struktur und Eigenschaften im Wesentlichen behalt. Bei der Pyrolyse von einer Tonne Altreifen können um die 200 Kg Stahl anfallen.

Um optimale Ergebnisse zu erreichen, sind eine Reihe konstruktiver Maßnahmen vorgesehen, die in erster Linie sowohl den Pyrolyseofen als auch den Reaktionsbehalter betreffen.

So sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass die Anordnung der Innenflachen, der Isolierschichten und des ein ^¬ gebrachten Reaktionsbehalters zentrisch zu einander vorgesehen sind und vorzugsweise der Pyrolyseofen und der Reaktionsbehälter einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die innere Warmeverteilung aus.

Der Außenmantel des Pyrolyseofens wird bevorzugt aus Stahl hergestellt mit einer Manteldichte vorzugsweise < 5mm, um eine hohe Behalterstabilitat zu gewährleisten.

Die auf den Innenflächen des Mantels und/oder der Decke und/oder des Bodens des Pyrolyseofens angeordneten Isolierschichten sind bevorzugt jeweils ein silicatisch gebundenes Aluminium-Eisen-Magnesiumsilicat mit Aluminium-Füllstoffen, vorzugsweise Hofalit-S ^® . Diese können aus Einzelbausteinen aufgebaut sein und werden vorzugsweise überlappend angeordnet. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass defekte Bausteine einzeln austauschbar sind. Gleichzeitig können Ausdehnungen des Materials aufgrund der Wärmeeinwirkung ausgeglichen werden, ohne dass es in der Isolierschicht zu Spannungen kommt .

Die Heizelemente werden bevorzugt im Pyrolyseofen an den oder auf den Innenflächen der Isolierschicht des Mantels und/oder auf der Isolierschicht des Bodens und/oder auf der Innenfläche der Isolierschicht der Decke angeordnet. Mittels der Steuereinheit lassen sich jeweils die Gruppe von Heizelementen auf oder an der Innenfläche der Isolierschicht des Mantels und/oder auf oder an der Innenfläche der Isolierschicht des Bodens und/oder auf oder an der Innenfläche der Isolierschicht der Decke separat ansteuern. Auch diese Maßnahme ist wesentlich für die optimale Temperatursteuerung bei der Generierung der Prozesstemperatur durch die Heizkörper. Es hat sich bei Versuchen gezeigt, dass es vorteilhaft ist, in der ersten Phase der Pyrolyse eine Beheizung des Reaktionsbehälters mittels der an der Mantelinnenfläche, auf dem Boden und an der Decke des Pyro ^¬ lyseofens eingerichteten Heizelemente vorzunehmen und in der zweiten Phase der Pyrolyse vorrangig auf eine Beheizung des Reaktionsbehälters mittels der an der Mantelinnenfläche und auf dem Boden des Pyrolyseofens eingerichteten Heizelemente zurückzugreifen und die Beheizung über die Deckenfläche auszuschalten.

Ferner sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass zusätzlich zu einer Gasaustrittsoffnung für eine Gasabzugsleitung zentrisch im Deckel eine oder mehrere weitere Gasaustrittsoffnungen für Gasabzugsleitungen azentrisch im Deckel angeordnet sind. Die Gasabzugsleitung oder die Gas- abzugsleitungen sollten in einem Neigungswinkel zur Horizontalen von + 30° bis + 60°, vorzugsweise von + 40° bis + 50°, insbesondere in einem Neigungswinkel von + 45° an die Gasaustrittsoffnung oder die Offnungen im Deckel angeschlossen sein. Diese Maßnahmen wirken sich vorteilhaft auf die Ausbildung eines Stromungsprofils im Kopfraum des Reak- tionsbehalters aus, welches die Abscheidung von Feinruß begünstigt und verstärkt.

Von Bedeutung ist in diesem Zusammenhang auch die Ausgestaltung des im Deckel des Reaktionsbehalters angeordneten Siebbehalters, der die Gasaustrittsoffnung umschließt und der mit seinen Außenkanten mit der Innenflache des Deckels abschließt. Dieser Siebkorper wird bevorzugt als nach oben offener Zylinder, oder als gewölbter Korper, vorzugsweise als Kugelausschnitt oder Kegelstumpf ausgebildet und zentrisch zur Mitte des Deckels ausgerichtet angeordnet. In seinem unteren, in den Reaktionsbehalter gerichteten Be ^¬ reich ist er geschlossen ausgeführt, vorzugsweise in Form eines ebenen Prallbleches für im Gas enthaltenen Schwebstoffe. Insbesondere werden noch nicht vollständig pyroly- sierte Partikel wieder in den Reaktionsraum zuruckgeschleu- dert, um dort fortschreitend umgesetzt zu werden.

Die Vorrichtung zum Abtrennen von Feinruß wird bevorzugt als kreisförmiges Lochblech ausgebildet, auf dem senkrecht nach oben weisende Lochbleche aus mit Abstand zueinander zentrisch und ineinander gesteckten gelochten Rohrstucken angeordnet sind. Dieses Lochblech bedingt eine Verwirbelung des Pyrolysgases sowie der darin enthaltenen Partikel.

Gleichzeitig werden aufgrund der Stromungsbedingungen am Lochblech bzw. bei Durchströmen der Locher im Lochblech Zonen unterschiedlicher Stromungsgeschwindigkeit bzw. Berei ^¬ che mit hoher Scherrate ausgebildet, in denen einerseits eine Zerkleinerung größerer Konglomerate von Rußteilchen erfolgt, anderseits Zonen vorhanden sind, welche ein Absetzen von Feinrußpartikeln aufgrund von geringen Stromungsgeschwindigkeiten begünstigt.

Da die Anlage alternativ sowohl zum Verschwelen von Altreifen im Ganzen als auch von Biomasse im Form von Pellets oder Kuchen geeignet sein soll, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung insbesondere für die Verwendung von feuchter Biomasse vor, dass im Reaktionsbehalter ein Einsatz angeordnet werden kann, der den Reaktionsbehalter in von unten nach oben verlaufende Aufnahmezellen für das zu verschwelende Reaktionsgut unterteilt.

Ein solcher Einsatz laßt sich aus sich in einer Langsachse, die in Langsachse des Reaktionsbehalters verlauft, kreuzenden Flachenkorpern, vorzugsweise Blechen, bilden. Die Wände des Einsatzes weisen vorteilhafterweise senkrecht verlaufende Offnungen, insbesondere Schlitze auf, wobei die im Bodenbereich befindlichen einseitig offen sind. Auf diese Weise wird in der Anfangsphase der Pyrolyse ein optimaler Feuchteaustausch und damit eine entsprechend gleichmaßig Feuchtereduzierung des Verschwelgutes erreicht.

Der Einsatz fuhrt dazu, dass das in der Anfangsphase der Pyrolyse aus der feuchten Biomasse verdampfte Wasser an den Flachen des Einsatzes kondensiert, zum Boden des Reaktions- gefaßes ablauft und sich dort sammelt. Die Schlitze am Bo ^¬ den der Bleche erlauben eine gleichmäßige Verteilung des kondensierten Wassers am Boden des Reaktionsbehalters.

Dort erfolgt, unterstutzt durch die Bodenbeheizung des Re- aktionsgefaßes, eine erneute Verdampfung des Wassers. Das Verschwelgut kann aufgrund dieses Einsatzes einerseits entfeuchtet, gleichzeitig aber gleichmäßig wieder befeuchtet werden, bis das Wasser komplett aus dem Verschwelgut ausgetrieben und verdampft wurde. Bei der Pyrolyse wird Wasser zu Wasserstoff umgesetzt, welches dann mit den verkohlten Produkten zu hoherwertigen Kohlenwasserstoffverbindungen reagiert. Aufgrund der gleichmäßigen Verteilung bzw. Bildung von H ₂ im Reaktionsraum wird somit eine gleichmäßige Bildung von Kohlenwasserstoffen ermöglicht.

Anhand von Ausfuhrungsbeispielen soll die Anlage erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht,

Fig. 2 einen Schnitt durch den leeren Pyrolyseofen,

Fig. 3 eine Ansicht des Siebkorpers,

Fig. 4 eine Vorrichtung zum Abtrennen von Feinruß und

Fig. 5 einen Einsatz.

Fig. 1 zeigt schematisch den Gesamtaufbau der Pyrolyseanla ^¬ ge zur Durchfuhrung einer Mitteltemperaturpyrolyse mit einem zylinderförmigen Pyrolyseofen 1, der einen Stahlmantel von 2-5 mm aufweist und dessen Innenflachen 14 mit einer Isolierschicht 15 aus einem anorganischen Wärmedämmstoff versehen sind, wobei auf oder an den Innenflachen 14 der Isolierschichten 15 Heizelemente 9 angeordnet sind.

Dabei bilden die im Pyrolyseofen 1 an den oder auf den Innenflachen der Isolierschicht 15.1 des Mantels und/oder auf der Isolierschicht 15.2 des Bodens und/oder auf der Innen ^¬ flache der Isolierschicht 15.3 der Decke angeordneten

Heizkörper 9 jeweils Gruppen, die durch die Steuereinrichtung 10 jeweils separat ansteuerbar sind.

In den Pyrolyseofen 1 ist über Führungsschienen 23 der Re- aktionsbehalter 2 zylinderförmiger Form einfahrbar, der oben offen und mit einem Deckel 5 in Form eines gewölbten Bodens, vorzugsweise eines Klopperbodens, verschließbar ist, wobei der Deckel 5 zwei mit einer Gasabzugsleitung 3 aus dem Pyrolyseofen 1 verbindbare Gasaustrittsoffnungen 4 aufweist. Der Pyrolyseofen 1 ist durch eine Hubtur 22 verschließbar.

Mit der Gasabzugshauptleitung 3 verbunden ist eine Kuhlschlange 6 zum Kondensieren des Pyrolyseoles, das in einem Pyrolyseolauffangbehalter 7 gesammelt wird. Das verbleibende Gas wird über einen Gasfilter in einem Gassammler 8 zugeleitet.

Vor der Kuhlschlage 6 ist ein Feststoffpartikel und/oder ein Kondenswasserabscheider 21 angeordnet.

Ferner wird die Steuereinheit 10 zur Steuerung und Regelung der Heizelemente 9 gezeigt, wobei die Steuereinheit 10 mit Mitteln 12 zur Detektion der Pyrolysegasentwicklung und mindestens einem Temperatursensor 13 zur Bestimmung der Py ^¬ rolysegastemperatur gekoppelt ist, derart, dass in Abhän ^¬ gigkeit von der detektierten Pyrolysegasentwicklung und /oder vorgegebener Pyrolysegastemperaturen und/oder einer vorgegebenen Zeit eine stufenweise Reduzierung der Aufheiz- leistung von Heizelementen 9 bis hin zum Ausschalten aller Heizelemente 9 Steuer- oder regelbar ist.

Das Mittel 12 zur Detektion der Pyrolysegasentwicklung ist bevorzugt ein Sensor zur Bestimmung der Brennbarkeit und/oder Zündfähigkeit des Pyrolysegases.

Der Temperatursensor 13 ist im Bereich außerhalb des Pyrolyseofens 1 und vor dem Kondenswasserabscheider 21 oder der Kühlschlange 6 angeordnet.

Fig. 2 zeigt in einem Schnitt durch ,den leeren Pyrolyseofen 1 die Anordnung der Isolierschicht 15 und der Heizkörper 9.

Die auf den Innenflächen 14.1 des Mantels, 14.2 des Bodens und 14.3 der Decke angeordneten Isolierschichten 15 sind jeweils ein silicatisch gebundenes Aluminium-Eisen- Magnesiumsilicat mit Aluminium-Füllstoffen, vorzugsweise Hofalit-S ^® .

Mindestens eine der Isolierschichten 15.1, 15.2, 15.3 ist aus Einzelbausteinen aufgebaut, wobei diese vorzugsweise überlappend angeordnet sind, wie in der Fig. 2 bei der Isolierschicht 15.1 des Zylindermantels gezeigt ist.

Ferner ist erkennbar, dass die Heizelemente 9.1 an oder auf der Isolierschicht 15.1 des Mantels an hier angeordneten Spannringen 16 befestigt sind.

Fig. 3 zeigt den oberen Teil des Reaktionsbehälters 2 mit dem Deckel 5 als Klöpperboden ausgebildet. Der Deckel 5 weist zwei Gasaustrittsöffnungen 4 auf, deren Gasabzugsleitungen 3 in einem Neigungswinkel zur Horizontalen von + 30° bis + 60°, vorzugsweise von + 40° bis + 50°, insbesondere in einem Neigungswinkel von + 45° an die Gasaustrittsöffnung 4 am Deckel 5 angeschlossen sind.

Eine Gasaustrittsoffnung 4 für eine Gasabzugsleitung 3 ist zentrisch im Deckel 5 angeordnet, während die zweite weitere Gasaustrittsoffnung 4 für eine weitere Gasabzugsleitung 3 azentrisch im Deckel 5 angeordnet ist.

Im Deckel 5 ist ein die Gasaustrittsoffnung 4 umschließender Siebkόrper 17 angeordnet, der mit seinen Außenkanten mit der Innenflache des Deckels 5 abschließt.

Der Siebkörper 17 ist als nach oben offener Zylinder, oder als gewölbter Körper, vorzugsweise als Kugelausschnitt oder Kegelstumpf ausgebildet und zentrisch zur Mitte des Deckels 5 ausgerichtet angeordnet. In seinem unteren, in den Reaktionsbehälter 2 gerichteten Bereich ist er geschlossen ausgeführt, vorzugsweise in Form eines ebenen Prallbleches 18.

Unterhalb des Siebkόrpers 17 ist im Reaktionsbehälter 2 die Vorrichtung 19 zum Abtrennen von Feinruß angeordnet und darunter im Bedarfsfall bei Verschwelung von Biomasse ein Einsatz 20.

Die Vorrichtung 19 stützt sich auf Halterungen 24 an der Innenwand des Reaktionsbehälters 2 ab.

Wie in Fig. 4 dargestellt, ist die Vorrichtung 19 zum Abtrennen von Feinruß als kreisförmiges Lochblech 19.1 ausgebildet, auf dem senkrecht nach oben weisende Lochbleche aus mit Abstand zueinander zentrisch und ineinander gesteckten gelochten Rohrstücken 19.2 angeordnet sind. Der Feinruß sammelt sich in so gebildeten Ringzellen, und kann nach dem öffnen des Deckels 5 mit der gesamten Vorrichtung 19 aus dem Reaktionsbehältnis 2 herauskommen und dann abgetrennt werden.

Der m Fig. 5 dargestellte Einsatz 20 findet Verwendung bei der Verschwelung von Pellets oder Kuchen aus Biomasse. Der Einsatz 20 unterteilt den Reaktionsbehalter 2 in von unten nach oben verlaufende Aufnahmezellen 20.1-n für das zu verschwelende Reaktionsgut, vorzugsweise in Aufnahmezellen gleicher Große.

Die Wände 20.2 des Einsatzes 20 weisen senkrecht verlaufende Offnungen, vorzugsweise Schlitze 20.3 auf, wobei die Schlitze im Bodenbereich einseitig offen sind.

Wie dargestellt wird der Einsatz 20 bevorzugt aus sich in einer Langsachse, die in Langsachse des Reaktionsbehalters 2 verlauft, kreuzenden Flachenkorpern 20.4, vorzugsweise Blechen, gebildet.

Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung und dem Verfahren zum Pyrolysieren von kohlenwasserstoffhaltigen Ausgangsmateria- lien insbesondere von Altreifen, Bio-Abfall, Holz, Gummi und Ruckstanden der Rapsolproduktion, wird das zu pyroly- sierende Material möglichst ganzstuckig in den Reaktionsbehalter eingebracht und im Niedrigtemperaturbereich pyroly- siert .

Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass mehrere, unterschiedliche Materialien bereitgestellt werden konnten, so dass die Pyrolyseanlage in relativ schnellem Wechsel für unterschiedliche Pyrolyserohstoffe verwendbar ist, ohne An- derungsvorkehrungen am Ofen.

Dieses Verfahren ist äußerst einfach im Aufbau und in der Handhabung und gewährleistet auch eine standig gleich bleibende Qualltat des produzierten Kohlenstoffs, wie Versuche in Pilotanlagen gezeigt haben.

Angesichts von Messungen an Altreifen, Gummi oder Rapsku ^¬ chen, die im Jahr allein in Deutschland eine Größenordnung von 700.000 Tonnen Altreifen und 4 Mio. Tonnen Raps- schrott/-kuchen erreichen und ständig steigen, hat die erfindungsgemäße Technologie eine große Perspektive.

Wie bereits geschildert wurde, werden aus den Ausgangsprodukten nicht in erster Linie Zuschlagsstoffe gewonnen, sondern mit reinem Kohlenstoff, Pyrolyseöl, Stahl und Gas vielfältig benötigte Ausgangsprodukte für die Industrie.

In der Energiebilanz eines Pyrolyseofens für 750 kg Altreifen steht einer Energieerzeugung (Pyrolysegas und Pyrolyse ^¬ öl) von rd. 3.500 kwh ein Verfahrensenergieverbrauch von 500 kwh gegenüber.

Bei einem Fassungsvermögen von 1.000 kg Rapskuchen beläuft sich die Energieerzeugung auf rd. 7.000 kwh der ein Verbrauch von 500 kwh gegenübersteht.

Bezugszeichenliste

1 Pyrolyseofen

2 Reaktionsbehälter

3 GasabzugsIeitung

4 Gasaustrittsöffnung

5 Deckel in Form eines gewölbten Boden, vorzugsweise Klöpperboden

6 Kühlschlange

7 Pyrolyseölauffangbehälter

8 Gassammler

9 Heizelemente

9.1 Mantel

9.2 Boden

9.3 Deckel

10 Steuereinheit

11 Gasfilter

12 Mittel zur Detektion der Pyrolysegasentwicklung

13 Temperatursensor

14 Innenflächen

14.1 Innenflächen des Mantels

14.2 Innenflächen des Bodens

14.3 Innenflächen des Deckels

15 Isolierschicht

15.1 Isolierschicht Mantel

15.2 Isolierschicht Boden

15.3 Isolierschicht Decke

16 Spannringe

17 Siebkörper

18 Prallblech

19 Vorrichtung zum Abtrennen von Feinruß

19.1 Lochblech

19.2 Lochblech (Rohrstücke)

20 Einsatz

20.1-n Aufnähmezellen

20.2 Wände

20.3 Schlitze

20.4 Flächenkörper

21 Kondenswasserabschneider

22 Hubtür

23 Führungsschienen

24 Halterungen