Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur katalytischen Herstellung von Dieselöl aus Reststoffen, wie Kunsstoffen (PE, PP, PET, PVC, etc.), cellulosehaltige Stoffen und

Biomaterialien gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein entsprechendes Verfahren nach Oberbegriff des Anspruches 16.

Aus der WO 2005/071043 A1 ist eine Anlage bekannt, bei der kohlenwasserstoffhaltige Reststoffe oder Rückstände in einem mehrstufigen Prozess aufgeheizt, gecrackt und fraktioniert werden, wodurch unter anderem Dieselöl gewonnen wird. Weiterhin ist aus der DE103 56 245 B4 ebenfalls eine solche Anlage bekannt, wobei der Hauptwärmeeintrag über die Strömungsenergie der Pumpen erfolgt, die durch ein gegenläufiges Rührwerk sowie deren Friktion und innere Reibung gebremst werden. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass diese Anlagen noch sehr störanfällig sind.

Aus der DE 103 16 696 A1 ist eine Vorfahren zur katalytischen Verölung von kohlenwasserstoffhaltigen Rückständen im Flüssigkreislauf bekannt, wobei als Katalysator ionen tauschfähige Katalysatoren, wie Kalziumaluminiumsilikat oder Natriumaluminiumsilikat, verwendet werden, die in einem geheizten und an den Wärmeübertragungsstellen gereinigten Ölbadkreislauf eingesetzt werden, wobei weiterhin die Beheizung des

Ölbadkreislauf mit den suspendierten Katalysatoren durch elektrische Heizkörper erfolgt, die konzentrisch um die Reaktorrohre angeordnet sind.

Die Aufgabe der Erfindung ist somit, eine Anlage und ein Verfahren bereit zu stellen, dass leichter betrieben werden kann und eine geringere Störungsanfälligkeit zeigt.

Diese Aufgabe wird durch eine Anlage nach Anspruch 1 gelöst, die dadurch geprägt ist, dass der zentrale Reaktor, der den Ausgangsstoff in einem Trägeröl aufnimmt und in welchem die katalytische Reaktion erfolgt, mindestens ein motorisch rotativ angetriebenes Schneidwerk aufweist, mittels welchem mindestens zeitweise eine schlagende und/oder schneidende Zerkleinerung des Ausgangsstoffes erfolgt. Ein entsprechendes Verfahren ist gemäß Anspruch 18 beschrieben. Als Ausgangsstoff sollen vorliegend alle kohlenwasserstoffhaltigen Roh- und Reststoffe gelten, insbesondere Rest- und Abfallmaterialien aus der Gruppe der Kunsstoffen (PE, PP, PET, PVC, etc.), cellulosehaltigen Stoffen und Biomaterialien, wie Holz, Säge- oder

Holzspähne, Papier, Karton, Pflanzenteile und dergleichen. Weiterhin soll unter einer granulären Partikelgröße rieselfähige Partikel verstanden werden, die in ihrer größten räumlichen Erstreckung im Mittel kleiner oder gleich 20mm aufweisen, vorteilhafterweise kleiner oder gleich 10mm aufweisen. Idealerweise sind diese als Spähne, Flakes oder vergleichbare flache Partikel ausgebildet.

Vorliegend soll unter Diesel oder Dieselöl eine Kerosinmischung verstanden werden, die so genannten Mitteldestillatfraktionen bei bekannten Fraktionierungen von Erdöl. Das Trägeröl hingegen ist ein tiefersiedendes Schweröl oder Schwerölgemisch. Derartige Trägeröle sind in der Regel Thermoöle, welche bei sich hohen Betriebstemperaturen, wie vorliegend beispielsweise in dem Bereich von 280°C bis 320°C, nicht zersetzen. Weiterhin können sogenannte Zweitraffinate verwendet werden. Diese sind Öle, die nicht zu chemischen Reaktionen, einem Ausgasen oder Schaumbildung führen.

Diese Anlage zur katalytischen Herstellung von Dieselöl aus dem vorgenannten

Ausgangsstoff, umfasst ein Einleitsystem für den Ausgangsstoff, eine Reaktionseinheit, mindestens eine ein- oder mehrteilige Trenn- und Abscheideeinheit und mindestens eine Sedimentaufbereitungsstufe für Feststoffe und/oder Sedimente, u.a. wie Aschen, Teerstoffe, u.dgl.. Dabei umfasst die Reaktionseinheit in der Regel nur einen zentralen Reaktor zur Behandlung einer Mischphase aus einer flüssigen Trägerphase (Trägeröl) und dem festen Ausgangsstoff, wobei der Reaktor häufig auch Schmelzreaktor genannt wird, weil in diesem die Feststoffe katalytisch in ein Dieselöl umgewandelt werden. Der Reaktor weist

idealerweise nur einen Reaktorinnenraum auf, und hat aber im bestimmunggemäßen Betrieb einen gas- oder dampfgefüllten Kopfraum und einen mit der Mischpahse gefüllten

Produktraum. Weiterhin umfasst er mind. einen Einlass für den Ausgangsstoff, mindestens einen Kopfauslass für eine Gas- oder Dampfphase an den sich unmittelbar eine

Abscheidekolonne anschließen kann oder hieran angebracht sein kann. Weiterhin ist ein Auslass vorhanden, der mit der Sedimentaufbereitungsstufe verbunden ist, sowie

mindestens ein motorisch angetriebenes Rühraggregat zur Homogenisierung und

Umwälzung des Reaktorinhaltes, welches mit mindestens einem Rührkörper in den Produktraum ragt. Wie beschrieben, ist weiterhin mindestens ein motorisch rotativ angetriebenes Schneidwerk zur schlagenden und/oder schneidenden Zerkleinerung des Ausgangsstoffes vorgesehen, welches mindestens eine Schneide oder einen

Schneidabschnitt aufweist.

Bei einer Ausführungsform des Schneidwerkes ist dieses an derselben Antriebswelle angebracht und von dieser angetrieben, wie der mindestens eine Rührkörper, wobei alternativ oder zusätzlich auch der mindestens eine Rührkörper als Schneide oder mit einem Schneidabschnitt ausgebildet sein kann. Eine weitere Alternative besteht darin, dass das Schneidwerk in den Produktraum hineinragt und eine eigene Antriebswelle und einen eigenen vom Antrieb des Rühraggregats unabhängigen Antrieb aufweist.

Eine Verbesserung besteht darin, dass mindestens ein Rührkörper in vertikaler Höhenlage zwischen zwei Schneidwerken angeordnet ist, so dass diese unmittelbar ober- und unterhalb des Rührwerkes in der gerichteten Strömung schneidend und/oder zerteilend arbeiten können.

Der Antrieb muss dabei derart ausgelegt sein, dass er eine permanente vollständige

Durchmischung und vielfache Umwälzung pro Minute ermöglicht, wozu er eine

Geschwindigkeit des Rühraggregates von mindestens 400 bis 500 U/min ermöglichen muss. Vorteilhafterweise wird eine Umdrehungsgeschwindigkeit von 440 bis 470 U/min

vorgenommen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Umfangsgeschwindigkeit des

Rühraggregats im Bereich von 10 bis 20 m/s liegt, und idealerweise eine

Umfangsgeschwindigkeit von 13 bis 18 m/s mittels des Antriebes erreichbar und im Betrieb der Anlage eingestellt werden kann. Für den Antrieb des Schneidwerkes gilt analog, dass eine Geschwindigkeit von mindestens 400 bis 500 U/min vorliegen sollte, wobei

vorteilhafterweise eine Geschwindigkeit von über 440 bis 470 U/min beim Betrieb aufrecht gehalten werden sollte.

Eine weitere Verbesserung besteht darin, dass das Rührwerk, insb. dessen Antriebswelle im Reaktor exzentrisch angeordnet ist, wodurch sich eine besonders vorteilhafte

dreidimensionale Strömung im Produktraum des Reaktors einstellt. Dabei hat sich eine Achsexzentrizität E des der Rührorganachse zur Mittelachse des Reaktors als vorteilhaft herausgestellt, die im Bereich von 0,15 bis 0,25 liegt.

Die stromabwärts dem Reaktor nachgeschaltete ein- oder mehrteilige Trenn- und

Abscheideeinheit umfasst mindestens einen Kondensator und/oder eine Trennkolonne zur Abtrennung des Dieselöls. Es hat sich überraschenderweise herausgesellt, dass es hinreichend ist, nach dem Reaktor - ggf. unmittelbar auf diesem, eine einfache

Abscheidekolonne vorzusehen, um nachfolgend hierzu ein oder zwei Kondensatoren vorzusehen zur Abscheidung des Produktöls.

Wie angedeutet, bildet dann die Abscheidekolonne mit dem Reaktor eine Baueinheit und ist direkt am Kopfraum angebracht oder über einen Flasch unmittelbar mit diesem verbunden. Dabei erstreckt sich der Kopfraum des Reaktors unmittelbar in den untersten Boden- oder Einlaufbereich der Kolonne und bildet einen einzigen Raum.

Weiterhin ist eine Heizeinrichtung für die Mischphase vorgesehen, welche bei einer verbesserten Variante als außen an der Reaktorwand anliegende Einrichtung vorgesehen ist und durch die Behälterwand hindurch auf das Fluid wirkt. Alternativ kann im Reaktor eine solche Heizeinrichtung umfasst sein. Diese Heizeinrichtungen sind so ausgelegt und dimensioniert, dass eine Erwärmung einer eingefüllten Mischphase auf über 200 °C erfolgen kann, idalerweise auf eine Temperatur zwischen 280 °C und 320°C.

Als besonders bevorzugt hat sich eine Mikrowellenheizeinrichtung als Heizeinrichtung herausgestellt. Diese hat einen sehr hohen Wirkungsgrad und an den Austauschflächen bzw. den aussendenden Oberflächen der Mikrowellenheizung erfolgt nicht, wie bei konventionellen Heizoberflächen, eine thermisch bedingte Anhaftung aufgrund lokaler Überhitzung. Mindestens eine solche Mikrowellenheizeinrichtung ist idealerweise im flüssigkeitsüberdecken Raum des Reaktorinnenraumes angeordnet. Die Leistung des Mikrowellengenerators sollte im Bereich von über 70kW liegen, idealerweise im Bereich von 80kW bis 250kW. Bedarfsweise kann die Leistung auf darüber liegen oder mehr als ein Mikrowellengenerator vorgesehen werden. Die Mikrowellenheizung umfasst dabei als Hauptkomponenten in bekannter Weise ein Magnetron und einen Hohlleiter. Dieser Hohlleiter umfasst in der Regel unter anderem mindestens eine zum Produktraum angrenzende und abtrennende Glas- oder

Quarzglasscheibe, einen Tuner zur Minimierung der reflektierten Mikrowellen, einen

Zirkulator und eine Wasserlast sowie geeignete Detektoren und Richtkoppler. Bei einer verbesserten Ausführungsform grenzt an den Produktraum nicht nur ein Glas- oder

Quarzglasscheibe, sondern eine Sicherheitsschleuse mit beidseitigem Abschluss durch eine Glas- oder Quarzglasscheibe, wobei deren Innenraum mit einem Inertgas gefüllt werden oder durch den ein Inertgas strömen kann. Dabei ist unter beidseitig die Richtung der Haupterstreckung des Hohlleiters zu verstehen, in welchem die Mikrowellen geführt werden. Der Vorteil besteht darin, dass der Innenraum evakuierbar ist und im Falle von

Beschädigung der an den Produktraüm angrenzenden Scheibe, kein Sauerstoff in den Reaktor gelangt und weiterhin die sonstigen Komponenten der Mikrowellenheizung geschützt bleiben.

Eine Alternative Bauform besteht darin, dass nicht der Reaktorinhalt unmittelbar durch vorstehend genannte Scheibe in der Reaktorwand oder einem Befestigungsstutzen mittels Mikrowellenheizung erwärmt wird, sondern die mindestens eine Mikrowellenheizung durch ein Glas- oder Quarzglasrohr auf einen Seitenstrom der Mischphase einwirkt. Dieser

Seitenstrom in einer Umlaufleitung wird vorteilhafterweise von einem geeigneten Fördermittel angetrieben, wie beispielsweise einer Doppelschneckenpumpe.

Zur Dichtung der Sicherheitsscheiben der Sicherheitsschleuse im Hohlkanal werden vorteilhafterweise Papierdichtungen oder Dichtungen aus eine Kupfermaterial (Weichkupfer) vorgesehen, so dass eine gasdichte Trennung hergestellt ist. Es hat sich

überraschenderweise herausgestellt, dass diese gasdichte Strecke vom zentralen Reaktor als sehr vorteilhafte Abkühlungsstrecke fungiert.

Bei einer alternativen Variante wird die Mikrowellenheizeinrichtung im Deckel und/oder Kopfraum des Reaktors angeordnet. Der Vorteil besteht drin, dass durch die Lage der Mikrowellenheizung im Kopfraum des Reaktors die thermischen und mechanischen

Einflüsse verringert werden. Weiterhin ist so eine gute Zugänglichkeit im Wartungsfalle gegeben. Weiterhin besteht eine verbesserte Variante darin, dass ein Rückführungseinlass am

Reaktor vorgesehen ist, der mit der Sedimentaufbereitungsstufe verbunden ist und über welchen Teilströme oder Teilmengen, die über einen Auslass entnommen wurden, in den Reaktor zurückgeführt werden können. Die rückgeführten Teilströme oder Teilmengen sind in der Regel flüssig und abgereichert an Feststoffen, wie Kalk, Katalysator, Asche oder Teeranteile.

Der Reaktoreinlass und/oder der Rückführungseinlass sind derart ausgeformt, dass ein Gehäuse einer einleitenden Förderschnecke hieran gehalten und abgedichtet ist. Hierzu können bekannte Flansch- oder Kupplungselemente vorgesehen werden. Es ist

insbesondere vorteilhaft, wenn zwischen dem Reaktoreinlass und dem Auslassende der einleitenden Förderschnecke kein separates Rohrstück mehr vorhanden ist.

Dabei besteht eine Verbesserung darin, dass das Gehäuse der einleitenden Förderschnecke unmittelbar am Reaktor mit dem Auslassende endet bzw. den Reaktorflansch bildet.

Prozess- und Hilfsstoffe, wie ein zu ergänzendes Trägeröl, Kalk, Katalysator können in eine der sonstigen Zuführungs- oder Rückführungsströme eingeleitet werden. Vorteilhafterweise ist aber eine separate Zuführungseinheit für Prozess- und Hilfsstoffe vorgesehen, die leitungsmäßig mit dem Reaktor verbunden ist, wobei hierfür ein eigener Zugangsstutzen im Reaktor vorgesehen ist.

Nicht im Einzelnen beschrieben, weil für den Fachmann fachüblich, sind nötige

Leitungsverbindungen, Verbindungsflansche, Tragwerkselemte und dergleichen, sowie die bekannten und üblichen Steuerungs- und Regelungseinheiten.

Unter Nutzung dieser Anlage und insbesondere des Reaktors, ist somit ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Dieselöl aus dem vorgenannten Ausgangsstoff möglich, welcher als granuläre Feststoffphase in eine flüssige Phase aus dem vorgenannten Trägeröl eingebracht und katalytisch umgeformt wird. Hierbei ist die Temperatur in der Mischphase zwischen 200 und 400 °C, und liegt idalerweise zwischen 280 °C und 350°C. Die Mischphase umfasst weiterhin einen Anteil an Kalk von 1 ,5 Gew.% bis 10 Gew.%, wobei Kalk hier als Sammelbegriff für Calcium- oder

calciumcarbonathaltige Stoffe oder Stoffmischungen zu verstehen ist. Weiterhin umfasst die Mischphase einen Katalysator in einem Anteil von 1 Gew.% bis 15 Gew. %.

Die gas- oder dampfförmige Phase wird kontinuierlich abgeführt, idealerweise mittels mind. einer Vakuumpumpe kontinuierlich aus dem Kopfraum des Reaktors abgezogen.

Stromabwärts des Reaktors wird in mind. einem Kondensator das Dieselöl von der leichterflüchtigen gas- oder dampfförmigen Phase abgetrennt.

Dabei wird parallel in der Mischphase der enthaltende garanulare Ausgangsstoff mittels der mindestens einen Schneide oder dem Schneidabschnitt mechanisch zerschnitten und/oder zerkleinert wird. Zur optimalen Durchmischung im Reaktorinnenraum und zur Vermeidung von jeglicher Sedimentation, beträgt die Umfangsgeschwindigkeit des Rühraggregates zwischen 8 bis 20 m/s, wobei es sich heraus gestellt hat, dass diese idealerweise zwischen 13 bis 17 m/s liegen sollte.

Der Katalysator ist vorteilhafterweise ein Bentonith oder Zeolith, insb. ein Aluminium Silicat, der einen pulverförmigen Zustand aufweist. Der im Kopfraum des Reaktors einzustellende Druck ist kleiner oder gleich 1 bar ist, idealerweise liegt er im Bereich von 25 bis 60 mbar.

Nicht im Einzelnen beschrieben, weil für den Fachmann fachüblich, sind nötige

Leitungsverbindungen, Verbindungsflansche, Tragwerkselemte und dergleichen, sowie die bekannten und üblichen Steuerungs- und Regelungseinheiten.

Nachstehend wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert, dabei zeigt

Figur 1 als Blockdiagramm einen Verfahrensablauf und die wichtigsten Verfahrensschritte, Figur 2 die Anlage nach Figur 1 mit Einzelschritten zur Produktaufbereitungsstufe,

Figur 3 ein erstes Ausführungsbeispiel des zentralen Reaktors,

Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des zentralen Reaktors,

Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des zentralen Reaktors,

Figur 6 den Aufbau der Mikrowellenheizeinrichtung des zentralen Reaktors und Figur 7 eine alternative Ausführungsform zur Figur 6.

In der Figur 1 ist schematisch die gesamte Anlage 1 zur katalytischen Herstellung von Dieselöl 9 aus dem Ausgangsstoff 7 als Blockdiagramm dargestellt. Der Ausgangsstoff 7 wird über das Einleitsystem 100 der Reaktionseinheit 10 zugeführt, die mindestens einen Reaktor aufweist, aber auch zwei oder mehr parallel geschaltete Reaktoren umfassen kann (nicht dargestellt). Der Ausgangsstoff 7 wird wie gezeigt, in den Reaktor 11 über den

Reaktoreinlass 12 zugeführt.

Über das Einleitsystem 100 werden auch die Prozess- und Hilfsstoffe 8, wie bspw. zu ergänzendes Trägeröl, Kalk und Katalysator eingeleitet. Alternativ, aber nicht dargestellt, kann dies über eine separate Zuführungseinheit erfolgen, die leitungsmäßig mit dem Reaktor verbunden ist, wobei hierfür ein eigener Zugangsstutzen im Reaktor vorgesehen ist.

Weiterhin ist eine Produktaufbereitungsstufe 300 für das Dieselöl 9 leitungsmäßig mit oder an dem Kopfraum 1 1.1 des Reaktors 1 1 über den Kopfauslass 13 verbunden. In der

Produktaufbereitungsstufe 300 wird aus der Gas— und Dampfphase der Dieselölanteil von der leichter siedenden wässrigen Phase getrennt. Das Dieselöl 9 wird im Speichertank 24 gelagert.

Bodennah mit Verbindung zum Produktraum 1 1.2 ist der Reaktor 1 1 über den Bodenauslass 14 und die Auslassleitung 14.1 mit einer Sedimentaufbereitungsstufe 200 verbunden, von der aus in den Rückführeinlass 23 die Rückführleitung 23.1 führt, so dass eine flüssige Phase in den Reaktor 1 1 zurück geleitet werden kann. Weiterhin umfasst die Anlage 1 eine Kopplungs- und Aufreinigungseinheit 400, welche optional ist und mittels welcher das Dieselöl 9 beispielsweise entschwefelt werde kann und/oder die Fest- und

Sedimentationstoffe weiter aufbereitet und konfektioniert werden können. Zu diesem Zweck sind die Produktaufbereitungsstufe 300 und/oder die Sedimentaufbereitungsstufe in geeigneter Weise über geeignete Fördermittel und/oder Leitungen miteinander verbunden.

In Figur 1 und den nachstehenden Figuren sind übliche Aggregate zur Steuerung, Regelung, Förderung, Anzeigen usw. aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.

Wie weiterhin in Figur 1 zu erkennen, weist der Reaktor 1 1 ein Rühraggregat 15, mit einem Antrieb 19, einer Antriebswelle 17, einem Rührkörper 16 und einem Schneidwerk 18 auf. Der Rührkörper 16 ist in diesem und den nachfolgenden Ausführungsbeispielen als 2- bis 4- flügeliger Propeller ausgebildet.

Die Figur 2 zeigt die Anlage 1 gern. Figur 1 in einer Ausführungsform, bei der die

Produktaufbereitungsstufe 300 für die den Kopfraum des Reaktors 11 über den Kopfauslass 13 verlassende Gas- und/oder Dampfphase, eine Trenn- und Abscheideeinheit 3 umfasst, zu welcher eine Abscheidekolonne 4 und zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren 5.1 , 5.2 gehören, die über die Dampfleitungen 26.1 und 26.2 verbunden sind. Diese Kondensatoren 5.1 , 5.2 werden bei einer Temperatur knapp über dem Siedepunkt des Wassers bei > 100°C betrieben, idealerweise in einem Temperaturbereich von 101 °C bis 105°C. Durch diese Prozessführung kann die leichtflüchtige Dampfphase, die im Wesentlichen verbleibenden Wasserdampf enthält über die Dampfleitung 26.3 die Produktaufbereitungsstufe 300 zum Kamin 25 hin verlassen. Das auskondensierte Dieselöl 9 verlässt über die Produktleitungen 27.1 und 27.2 den jeweiligen Kondensator 5.1 , 5.2 und wird über die sammelnde

Produktleitung 27 dem Speichertank 24 zugeleitet. Ausgehend von einer der

Produktleitungen 27, 27.1 , 27.2 wird über die Rückleitung 28 Dieselöl 9 oben in die

Abscheidekolonne 4 geleitet, um einen sicheren Abscheideprozess zu gewährleisten.

Die Abscheidekolonne 4 ist mit einer Schüttung 4.1 aus inerten Formstücken gefüllt, in der Regel metallische Formkörper, die auf einem oder mehreren Siebböden angeordnet sind. Vorliegend wird ein Anteil an Dieselöl von weniger als 15% des Gesamtstromes zur

Abscheidekolonne 4 zurückgeleitet. Die Abscheidekolonne 4 dient dabei im Wesentlichen nicht als Destillationskolonne, sondern erfüllt den Zweck, dass mitgerissene Fremd- oder Ausgangsstoffe, aufsteigender Schaum und Schweröltröpfchen sicher im Reaktor 11 zurückgehalten werden.

Weiterhin ist schematisch die Heizeinrichtung 22 am Reaktor 11 im Bereich des

Produktraumes 11.2 gezeigt, wobei, wie oben ausgeführt, übliche Armaturen, Ventile, Fördermittel, usw. nicht dargestellt sind.

In der Figur 3 ist der Reaktor 11 mit mehr Details gezeigt. Die Antriebswelle 17 des

Rührwerkes 15 ist mit dem Abstand E1 parallel und exzentrisch zu der Mittelachse MA des Reaktors 11 angeordnet und wird durch den Befestigungsflansch 19.1 an dem oberen Klöpperboden 30.1 gehalten. Das Schneidwerk 18 weist einen Durchmesser d1 auf, der etwas größer ist, als die Durchmesser d2 der beiden Rührkörper 16.1 und 16.2, die oberund unterhalb vom Schneidwerk 18 an derselben Antriebswelle 17 angebracht und von dieser angetrieben werden. Der Abstand zwischen der Oberkante oder dem Flansch des unteren Klöpperbodens 30.2 bis zur Unterkante oder dem Flansch des oberen

Klöpperbodens 30.1 beträgt die Höhe H1. Die Höhe H2 bemisst sich ebenfalls bis zur Unterkante oder dem Flansch des oberen Klöpperbodens 30.1 , hat aber als unteren Bezugspunkt die tiefste Erstreckung des unteren Klöpperbodens 30.2. Der Flansch des Reaktoreinlasses 12 ist um den Winkel a von 30° gegenüber der Horizontalen 29.2 nach oben geneigt, wobei die Horizontale 29.2 die Öffnung am Reaktoreinlass 12 im Zentrum der Durchströmungsfläche durchstößt. Die Horizontale 29.2 bildet somit eine theoretische Mittellinie, die parallel und mittig zwischen einer oberen Ebene e1 verläuft, die bei der Höhe h1 den höchsten Punkt der Oberkante des Reaktoreinlasses 12 umfasst und einer unteren Ebene e2, die bei der Höhe h2 den tiefsten Punkt der Unterkante des Reaktoreinlasses 12 umfasst.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Reaktoreinlass 12 und der

Rückführungseinlass 23 derart ausgeformt, dass eine Leitung oder ein Förderaggregat unmittelar angeflanscht werden kann, insb. dass das Gehäuse einer einleitenden

Förderschnecke hieran gehalten und abgedichtet ist (nicht dargestellt). Hierzu können bekannte Flansch- oder Kupplungselemente vorgesehen werden. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn zwischen dem Reaktoreinlass und dem Auslassende der einleitenden Förderschnecke kein separates Rohrstück mehr vorhanden ist und diese unmittelbar ineinander übergehen. Wie in der Figur 3 zu erkennen, ist auch der Rückführungseinlass 23 um einen Winkel ß gegenüber der Horizontalen geneigt, der im Bereich von 5° bis 35° liegen sollte.

Es hat sich ganz allgemein herausgestellt, dass es sehr vorteilhaft ist, wenn der vom Schneidwerk 18 bei der Rotation aufgespannte Raum unterhalb der Horizontalen 29.1 liegt oder diese umfasst und idealerweise unterhalb der Ebene e2 liegt. Anders ausgedrückt, idealerweise liegt eine theoretische Schneidebene 31 , als eine theoretische mittlere Ebene des Raumes, die sich bei der Rotationsbewegung des Schneidwerkes 18 ergibt, bei einer Höhe h3, die kleiner ist als die Höhe h1 und insbesondere auch kleiner oder gleich der Höhe h2 ist. Es zeigte sich überraschenderweise, dass eine weitere Verbesserung darin besteht, wenn die theoretische Schneidebene 31 im Raum zwischen der Horizontalen 29.1 und der Ebene e2 liegt. Damit wird zugeführtes Ausgangsmaterial beim Eintritt in den Reaktor 11

unmittelbar schneidend und schlagend bearbeitet, wodurch eine optimale Verteilung und Zerkleinerung erfolgen.

Bei einem sehr ausgeprägten, stark gewölbten unteren Klöpperboden 30.2, findet die analoge Betrachtung ausgehend vom tiefsten Punkte des Klöpperbodens statt.

Die Motorleistung des Antriebes 19 ist vorliegend im Bereich von 9 bis 15 kW Motor mit einer Drehzahl von 1.300 bis 2.000 U/min. Je nach Getriebe wird bei dem vorliegenden

Ausführungsbeispiel eine Antriebsdrehzahl am Rührkörper 16 von 400 bis 500 U/min erreicht.

Wie in der Figur 3 weiterhin zu erkennen, ist am Kopfauslass 13 die Abscheidekolonne 4 über einen Anschlussflansch unmittelbar an dem oberen Klöpperboden 30.1 am Reaktor 11 befestigt. Die Heizeinrichtung ist bei der Ausführung nach Figur 3 eine Mikrowellenheizung 22.1 , mit einer Leistung von 100 KW, deren Mikrowellen 22.2, angedeutet als kubische Wellen, direkt in die Mischphase hineinwirken. Hierzu ist die Mikrowellenheizung 22.1 im Innenraum des Reaktors 11 angeordnet.

Eine alternative, nicht dargestellte Lage der Mikrowellenheizung 22.1 ist hierbei im Kopfraum

11.1 des Reaktors 11 , weil hierdurch zum einen die thermisch-mechanischen Einflüsse verringert werden und eine bessere Zugänglichkeit im Wartungsfalle gegeben ist.

In der Ausführungsvariante gern der Figur 4 entspricht das links dargestellte Rühraggregat 15 im Wesentlichen dem aus Figur 3, wobei ein Rührkörper 16.1 an der einen Antriebswelle 17 und oberhalb des Schneidwerkes 18 vorgesehen ist. Weiterhin ist ein zweites Rührwerk

15.1 mit einem eigenen Antriebe 21 und zugehöriger Antriebswelle 20 vorgesehen, an welchem zwei weitere Rührkörper 16.3, 16.4 angeordnet sind. Der Vorteil besteht darin, dass der aufwärtsgerichtete Strom unterstützt wird und der Antrieb 19 des Rührwerkes 15 kleiner ausgelegt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass auch beim Ausfall eines Rührwerkes 15, 15.1 die Umwälzung im Reaktor 11 aufrecht gehalten werden kann, ggf. bei verminderter oder abgeschalteter Zuführung an Ausgangsmaterial. Dabei ist das zweite Rührwerk 15.1 ebenfalls um den Abstand E2 exzentrisch, parallel zur Mittelache MA angeordnet. Idealerweise liegen die beiden Antriebswellen und die Mittelachses MA in einer vertikalen Ebene. Die Hauptströmungsrichtung ist mit Pfeilen angedeutet.

Die Ausführungsformen und Anordnungen nach den Figuren 3 und 4 sind je nach

Reaktordimensionen kombinierbar, insbesondere die Anzahl der Rührkörper und/oder der Schneiden oder Schneidabschnitte. So kann bspw. auch am zweiten oder einem weiteren Rührwerk ebenfalls eine Schneide- oder Schneidabschnitt vorgesehen werden (nicht dargestellt).

Ergänzend zu den bisherigen Ausführungsbeispielen und hiermit kombinierbar, ist in der Figur 5 ein Reaktor 11 dargestellt, bei dem Ultraschallemitter 33.1 , 33.2 und 33.3 im

Innenraum vorgesehen werden. Dabei sind die Ultraschallemitter 33.1 und 33.2 als stabförmige Emitter in zwei unterschiedlichen Höhenlagen angeordnet. Die Ausführungsform eines flachen Ultraschallemitters ist mit dem Bezugszeichen 33.3 skizziert, wobei die Anzahl und Leistung von der Dimensionierung des Reaktors 11 abhängig ist, die bevorzugt auf einer Höhe im Produktraum 11.2 an der Reaktorwand oder durch diese hindurch an einem

Flansch befestigt sind. Diese sind mit einem entsprechenden Steuer- und Versorgungsgerät 32 über Daten und/oder Energieleitungen 34 verbunden. Durch den Einsatz von

Ultraschallemittern wird die Homogenisierung von Feststoffpartikeln in der Mischphase verbessert. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass bereits ein einzelner flächiger Ultraschallemitter 33.3 zu einer optimalen Homogenisierung von Feststoffpartikeln in der Mischphase führt.

Es kann allerdings von Vorteil sein, mehrere Ultraschallemitter auf unterschiedlichen

Höhenniveaus vorzusehen, so dass bei abgesunkenem Füllstand der Mischphase nur die nicht bedeckten Ultraschallemitter abgeschaltet werden können, während die mit Fluid (Mischphase) bedeckte Ultraschallemitter weiter betrieben werden.

In den Figuren 6 und 7 sind die Einbausituationen und Aufbau der Mikrowellenheizung 22.1 im Detail gezeigt und sind ansonsten analog der Ausführung nach Figur 3 ausgebildet. Dabei zeigt die Figur 6 einen von gegebenenfalls mehreren Mikrowellenheizungen 22.1 , die unmittelbar an der Außenwand des zentralen Reaktors 11 angeordnet sind. Die Mikrowellenheizung 22.1 weist ein Magnetron 37, einen Hohlleiter 38 und eine

Sicherheitsschleuse 36 auf, die mit einem ersten Ende und er dort angeordneten

Sicherheitsscheibe 36.2 an den Reaktor 11 angrenzt.

Übliche Flansch- und Verbindungselemente sind vorgesehen, aber nicht weiter ausgeführt.

In den Innenraum 36.1 der Sicherheitsschleuse 36 kann über den Einlass 36.3 ein Inertgas, bspw. Stickstoff in den Innenraum 36.1 geleitet werden. An dem zweiten Ende der

Sicherheitsschleuse 36 ist eine weitere Sicherheitsscheibe 36.4 angeordnet, beide

Sicherheitsscheiben 36.2, 36.4 sind aus einem Glas- oder Quarzglas. Das Magnetron 37 erzeugt die Mikrowellen, die als kräftiger Pfeil, der in Richtung des Reaktors 11 weist, angedeutet sind. Nur erwähnt, ohne detaillierte Darstellung, sind die bekannten sonstigen Elemente der Mikrowellenheizung, wie ein Tuner zur Minimierung der reflektierten

Mikrowellen, die als schmaler Pfeil angedeutet sind, ein Zirkulator, eine Wasserlast, sowie geeignete Detektoren und ein Richtkoppler.

Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform grenzt an den Produktraum 11.2 nicht nur ein einzelne Glas- oder Quarzglasscheibe 36.2, sondern eine Sicherheitsschleuse 36, wobei bei einer vereinfachten Bauart auch nur eine einzige Sicherheitsscheibe 36.2 zwischen

Produktraum 11.2 des Reaktors 11 und der Mikrowellenheizung 22.1 vorgesehen werden kann.

Alternativ zur Figur 6 zeigt Figur 7 eine alternative Bauform, bei welcher die im Produktraum 11.2 eingefüllte Mischphase nicht unmittelbar erhitzt wird. Es ist vielmehr eine Leitung 58 vorgesehen, die im Kreislauf aus dem Reaktor heraus und wieder hinein führt und in welcher ein Fördermittel 59, wie beispielsweise eine Doppelspindelpumpe arbeitet. Weiterhin ist als ein Abschnitt der Leitung 58 ein Glas- oder Quarzglasrohr 39 vorgesehen, über welches die Mikrowellen von zwei Mikrowellenheizung 22.1a, 22.1 b auf die strömende Mischphase einwirken. Zur Vermeidung von zu starken Rückstrahlungen der Mikrowellen in die

Mikrowellenheizungen kann es vorteilhaft sein, mehrere Glas- oder Quarzglasrohrs 39 an unterschiedlichen Leitungsabschnitten der Leitung 58 mit jeweils einer einzelnen

Mikrowellenheizung 22.1a, 22.1 b vorzusehen.

Bei der gezeigten Variante weist die Rohrleitung 58 Mikrowellenheizungen 22.1a, 22.1 b in zwei Bauarten auf. Die näher am Reaktor 11 angeordnete Mikrowellenheizung 22.1a ist aufgebaut, wie in Figur 6 beschrieben, wobei die hierzu stromabwärts angeordnete

Mikrowellenheizung 22.1 b keine Sicherheitsschleuse umfasst und nur ein oder mehrere Fenster aus Glas- oder Quarzglas vorgesehen sind, durch welche hindurch die Mikrowellen in den Rohrinnenraum geleitet werden.

Wie bereits erwähnt, ist es von Vorteil, wenn ein oder mehrere Ultraschallemitter vorgesehen werden.

Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn beispielsweise als Dichtungsmaterial für die erste Sicherheitsscheibe 36.2, die an den die Mischphase führenden Rohrinnenraum und/oder Produktraum 11.2 grenzt, mindestens einseitig eine Dichtung aus einem

Kupfermaterial vorgesehen wird, idealerweise beidseitig. Auf der zweiten, der hiervon abgewandten Seite des Sicherheitskanals 36 ist zur Dichtung der Innenseite der

Sicherheitsscheibe ein Fluorkautschuk und auf der zum Magnetron weisenden Außenseite ein Kühlflansch aus einem Aluminiumwerkstoff vorgesehen.

Die teilweise nicht dargestellten Aggregate können wie vorstehend ausgeführt einzeln oder gemeinschaftlich vorgesehen werden, insb. die Mikrowellenheizung 22.1 und/oder die Ultraschallemitter 33 betreffend.

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Bezugszeichenliste

1 Anlage

2 Zuführung von Hilfsstoffen

3 Trenn- und Abscheideeinheit

4 Abscheidekolonne

4.1 Schüttung

5 Kondensatoren

5.1 Kondensator

5.2 Kondensator

6 Inertgas

7 Ausgangsstoff

8 Hilfs- und Prozessmedien

8.1 Tank

8.2 Fördermitel

9 Dieselöl/-Ieitung

10 Reaktoreinheit

11 Reaktor

11.1 Kopfraum

11.2 Produktraum

12 Reaktoreinlass

12.1 Einlassleitung

13 Kopfauslass

14 Bodenauslass

14.1 Auslassleitung

15 Rühraggregat

16 Rührkörper

16.1 Rührkörper erster

16.2 Rührkörper zweiter

17 Antriebswelle

_ 17.1 Antrieb

18 Schneidwerk

18.1 Schneide oder Schneidabschnitt

19 Antrieb

19.1 Befestigungsflansch

20 Antriebswelle

21 Antrieb Heizeinrichtung

22.1 Mikrowellenheizung

22.2 Mikrowelle

Rückführungseinlass

23.1 Rückführungsleitung

Speichertank

Kamin

Dampfleitung 26.1 , 26.2, 26.3

Produktleitung 27.1 , 27.2

Rückleitung

Horizontale

29.1 Mitte von H1

29.2 Mitte von H2 ...

Klöpperboden

30.1 oberer Klöpperboden

30.2 unterer Klöpperboden

Schneidebene

Steuer- und Versorgungseinheit

Ultraschallemitter 32.1 , 32.2, 32.3

Daten- und/oder Energieleitung

Ultraschallwellen

Sicherheitsschleuse

36.1 Innenraum

36.2 Sicherheitsglas

36.3 Einlass

36.4 Sicherheitsglas

Magnetron

Hohlleiter

Glas- oder Quarzglasrohr Leitung

Fördermittel Einleitsystem

Sedimentaufbereitungsstufe (Sediment) (neu) Produktaufbereitungsstufe (Produkt) (neu) Kopplungs- und Aufreinigungseinheit e1 Ebene, horizontal

e2 Ebene, horizontal

E1 Exzentrizität

E2 Exzentrizität

H1 Höhe Reaktorinnenraum ohne Klöpperboden H2 Höhe Reaktorinnenraum mit unterer Klöpperboden h1 Höhe der Oberkante des Einlasses

h2 Höhe der Unterkante des Einlasses

h3 Höhe des Schneidwerkes a, ß Winkel

MA Mittelachse