CH623918A5

CH623918A5 -

Info

Publication number: CH623918A5
Application number: CH705377A
Authority: CH
Inventors: Sigezo Kawakami; Kimio Inoue; Kunihiko Tsuji
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1976-06-08
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1981-06-30
Also published as: GB1585584A; FR2354523B1; DE2725650A1; US4140478A; DE2725650B2; FR2354523A1; DE2725650C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss dem Oberbe- Material ansetzen. Somit lässt sich nur eine unvollkommene griff des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung zum Durch- Trocknung erreichen. Eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit führen des Verfahrens. des Austauschgases würde jedoch die feinkörnigen und pulvri-

Die Verwendung eines von aussen beheizten Drehtrommel- Sen Bestandteile des zu trocknenden Materials aufwirbeln las-ofen zum Trocknen von festem Material ist bekannt. Falls 35 sen>so dass der Gasstrom auch Feststoffe mitnehmen würde. Feuchtigkeit entfernt werden musste und der durch das Erwär- Ziel der Erfindung ist, die angeführten Nachteile zu be-

men erzeugte Dampf ein verhältnismässig kleines spezifisches heben.

Gewicht aufwies, ist im allgemeinen ein Austauschgas mit leich- Das erfindungsgemässe Verfahren ist im Patentanspruch 1

tem spezifischen Gewicht, beispielsweise Stickstoff, verwendet gekennzeichnet. Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfah-worden um den erzeugten Dampf auszuspülen. Bis anhin berei- 40 rens ist Patentanspruch 2 gekennzeichnet.

tete ein solches Vorgehen keine Schwierigkeiten. Falls jedoch Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der beim Behandeln von zurückgegebenen Fahrzeugreifen, Abfall- Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

gummi und ähnlichen Stoffen die thermisch zersetzt werden, Fig.1 einen Längsschnitt durch eine einen Schneckenförde-

Kohlenstoff entsteht, wird, weil schwere öle mit grossem Mole- rer aufweisende Vorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel des kulargewicht absorbiert werden, der erzeugte Dampf und das 45 Erfindungsgegenstandes enthält.

Austauschgas, beispielsweise Stickstoff, in zwei Schichten ge- Fig- 2 einen Längsschnitt durch eine weitere Vorrichtung trennt. Dieser Vorgang beruht auf dem grossen Unterschied der mit einem Schneckenförderer, bei welcher ein Ausführungsbei-spezifischen Gewichte zwischen dem Austauschgas und dem des sPielder vorliegenden Erfindung angeordnet ist.

erzeugten Dampfes. Folglich strömt das Austauschgas lediglich Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Schüttelförderer, der

über der Öldampfschicht hinweg, so dass letzteres nicht ausge- 50 von den in den FiS-1 und 2 gezeigten Förderern verschieden ist, tauscht wird. Eine Lösung dieser Schwierigkeit könnte eine und

Vorrichtung sein, deren Austritt für das Austauschgas gegen- Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der

über dem Austritt für das getrocknete, feste Material, beispiels- Erfindung, bei welchem es möglich ist, dass sowohl die thermi-weise Kohlenstoff, angeordnet ist, d.h. bei der Beschickungs- sehe Zersetzung als auch das Trocknen zusammen durchgeführt stelle des Drehtrommelofens, so dass Gas im Gegenstrom zur 55 werden können.

Förderrichtung des Kohlenstoffes strömt. Dieses behebt jedoch In der Fig. 1 ist ein Schneckenförderer gezeigt, der als noch immer einen Nachteil nicht, nämlich den, dass beim Dreh- Fördervorrichtung für Kohlenstoff dient, um Kohlenstoff, der trommelofen die Austrittstelle für den Kohlenstoff tiefer als die flüchtige Stoffe aufweist, zu trocknen. Ein Zylinder 1, in wel-Beschickungsstelle angeordnet ist, so dass ein Teil des Öldamp- chem in bekannter Weise schneckenförmig verlaufende Förderfes gegen die Austrittstelle für den Kohlenstoff strömt und 60 schaufeln 2 angeordnet sind, ist mittels Führungsrollen auf darauf bei einem Bereich tiefer Temperatur kondensiert und Tragwalzen 12 abgestützt und mittels einer nicht gezeigten somit wieder am Kohlenstoff haftet. Daher kann das erwünschte Einrichtung angetrieben. Bei 3 ist ein Heizofen gezeigt, mittels Trocknen nicht durchgeführt werden. Falls der Mengenfluss des welchem der Inhalt des Zylinders 1 auf eine bestimmte Tempe-eingebrachten Austauschgases im Vergleich mit der Menge des ratur erwärmt wird. Bei 4 ist eine Haube beim Beschickungsen-erzeugten Öldampfes übermässig vergrössert wird, entsteht in- 65 de gezeigt, welche den Zylinder 1 luftdicht gegen die Umgebung nerhalb des Drehtrommelofens eine Turbulenz, welche das abdichtet. Bei 5 ist eine Haube bei der Abgabestelle gezeigt,

Austauschen von Gas fördert. Jedoch bläst die damit entstehen- welche den Zylinder 1 luftdicht gegen die Umgebung abdichtet, de Turbulenz den staubförmigen Kohlenstoff aufwärts, so dass Bei 7 ist eine Gasauslassöffnung gezeigt. Bei 8 ist eine Kohlen-

3

623 918

Stoff-Auslassöffnung gezeigt, welche mittels eines Drehschiebers 61 gegen die Umgebung abgedichtet ist. Bei 6 ist eine von einem Motor 64 getriebene Förderschnecke gezeigt, die dazu dient, Stoffe in den Zylinder 1 zu fördern, und eine Beschik-kungsöffnung für den Schneckenförderer ist mittels eines Drehschiebers 60 gegen die Umgebung abgedichtet. Die gesamte Vorrichtung ist um einen Winkel gegen die waagrechte Ebene geneigt angeordnet, wobei die Austrittsseite höher ist als die Beschickungsseite.

Wenn nasser Kohlenstoff mittels der Förderschnecke 6 der Förderschaufel 2 zugeführt wird, wird er mittels dieser Förderschaufel 2, die mit dem Zylinder 1 dreht, unter ständigem Umrühren gegen die Austrittsseite gefördert, in die Haube 5 und durch den Drehschieber 61 gegen die Austrittstelle 8 und von hier nach aussen bewegt.

In diesem Fall wird der Kohlenstoff währenddem er sich zur Austrittsstelle bewegt, mittels des Heizofens 3 bis zu einer vorbestimmten Temperatur erwärmt, so dass öle, die am Kohlenstoff haften, zu Dampf verflüchtigt und damit vom Kohlenstoff getrennt werden. Falls ein inertes Gas, z.B. Stickstoff (N2), durch eine Gaseinlassöffnung 11, die bei der Haube 5 beim Austrittsende angeordnet ist, eingebracht wird, wird ein schwerer Öldampf mit hohem spezifischem Gewicht durch dieses Gas und aufgrund seiner Schwerkraft gegen eine Beschickungsstelle nach unten gedrückt und durch eine Gasaustrittsöffnung 7 nach aussen abgegeben. Wenn der Mengenfluss des eingebrachten Austauschgases derart gewählt ist, dass die untere Grenze des im Zylinder 1 vorhandenen Volumen Austauschgas nicht tiefer als die durch die Linie A-A bestimmte Ebene der Fig. 1 verläuft, und wenn Öldampf nicht bis zur Austrittsstelle des Kohlenstoffs strömen kann, also die durch die Linie A-A bestimmte Ebene der Fig. 1 nicht überschrietet, wird Öldampf nicht gegen die Austrittsstelle von Kohlenstoff strömen, so dass öldampf wirksam vom Kohlenstoff getrennt werden kann. In diesem Falle sollte der Mengenfluss des eingebrachten Austauschgases nur derart sein, dass er ein Aufwärtsströmen von öldampf über die waagrechte Ebene 10 hinaus verhindert, so dass der Mengenfluss des eingebrachten Austauschgases vermindert werden kann. Die Folge davon ist, dass das Austauschgas keine Turbulenz erzeugt, welche Kohlenstoff nach aufwärts bläst und auch keinen Kohlenstoff in eine Gasaufbereitungsvorrichtung trägt, so dass die erwünschte Abgabe von Kohlenstoff beibehalten wird. Zusätzlich kann die Erzeugung eines sekundären Produktes, beispielsweise Kohlenstoffablagerung oder Schlamm minimalisiert werden, so dass ein erwünschter Betrieb der Gasaufbereitungsanlage beibehalten werden kann.

Eine vorbestimmte Menge Öldampf wird durch den Schneckenförderer, entsprechend eines theoretischen Fördervolumens desselben, gefördert. Die Menge ist jedoch im Vergleich mit der geförderten Menge vernachlässigbar. Falls jedoch ein gründliches Trocknen erwünscht ist, ist es möglich ein Fördern des öldampfes zu verhindern, indem Gasentnahmelöcher oder weggeschnittene Teile in der Förderschaufel 2 des Schneckenförderers ausgebildet sind.

In der Fig. 1 ist der Vollständigkeit halber der Gasauslassöffnung 7 folgende Kühlturm 51, der dazugeordnete Ölbehälter 66 für das gesammelte öl sowie das Gebläse 65 gezeigt, das das Austauschgas vom Kühlturm 51 zur Einlassöffnung 11 fördert.

Anstelle der Fördervorrichtung, die im Ausführungsbeispiel 1 als Förderschnecke gezeigt ist, kann bei denselben Grundlagen folgende Fördereinrichtung verwendet werden.

In der Fig. 2 ist ein Schneckenförderer gezeigt, der als Fördereinrichtung dient. Bei 21 ist ein Aussenzylinder eines Schneckenförderers gezeigt, bei 22 eine Förderschnecke, welche mittels eines nicht gezeigten Antriebes mit einer vorbestimmten Drehzahl getrieben ist. Bei 23 ist eine Heizvorrichtung gezeigt, welche den Inhalt des Schneckenförderers bzw.

des Zylinders bis zu einer vorbestimmten Temperatur erwärmt. In diesem Fall, wie es auch bei der vorgängig beschriebenen Förderschneckenanordnung der Fall ist, liegt die Austrittsseite höher als die Beschickungsseite. Kohlenstoff wird durch einen 5 Eintritt zugeführt, der einen Drehschieber 60 aufweist, und dann mittels der Schnecke gegen die Austrittsseite gefördert, währenddem in einem Heizabschnitt öle verdampft werden, und wobei dann Kohlenstoff durch einen Austritt 25, der einen Drehschieber 61 aufweist, nach aussen abgegeben wird. Auf-io grund seiner Schwerkraft und unter Einwirkung eines Austauschgases, das durch eine Gaseinbringöffnung 27 bei der Austrittsseite eingebracht wird, wird der Öldampf gegen eine Gasentnahmeöffnung 26 getrieben, die bei einer Eintrittsseite angeordnet ist, die tiefer als die Austrittsstelle ist.

15 In der Fig. 3 ist ein Schwingförderer gezeigt. Bei 31 ist die Schüttelrinne gezeigt, deren Austrittsseite höher ist als deren Eintrittsseite angeordnet ist. Bei 32 ist eine Heizvorrichtung gezeigt, welche den Schüttelförderer bei seinem Umfang bis zu einer vorbestimmten Temperatur erwärmt. Bei 33 ist der Ein-2o tritt für den Kohlenstoff gezeigt und bei 34 ist der Kohlenstoffaustritt gezeigt, bei welchem ein Drehschieber 61 angeordnet ist, wobei ein weiterer solcher Drehschieber 60 beim Kohlenstoff eintritt 33 vorhanden ist. Bei 35 ist eine Gasentnahmeöffnung und bei 36 eine Öffnung zum Einbringen des Austausches gases gezeigt.

Währenddem der Kohlenstoff mittels des Schüttelförderers gefördert wird, wird er erwärmt, so dass die Öle verdampfen, und dann strömt der öldampf unter Einwirkung seiner Schwerkraft und unter der Wirkung des Austauschgases gegen die 30 Öffnung 35 und wird dann dort abgegeben. Die darin angewandten Grundlagen sind dieselben wie beim vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel.

In der Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem körniger Abfallgummi sowohl thermisch zersetzt als auch 35 getrocknet wird.

Ein Drehtrommelofen 41 wird mittels eines Motors 62 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gedreht. Innerhalb des Drehtrommelofens 41 ist ein schneckenförmiger Förderer 42 angeordnet, der dazu dient, die Stoffe zu fördern und der mit 40 einer Drehzahl gedreht wird, die von der Drehzahl der Drehtrommel 41 verschieden ist, welcher Antrieb mittels einer Vorrichtung 49 mit Motor 63 durchgeführt wird. Die anderen Teile sind im wesentlichen dieselben wie diejenigen des Ausführungsbeispieles der Fig. 1.

45

Der Abfallgummi, der mittels eines von einem Motor 64 getriebenen Schneckenförderers 46 in den Drehtrommelofen 41 eingeführt wird, wird gegen die Austrittsstelle des Drehtrommelofens 41 gefördert, währenddem der Abfallgummi durch 50 Wärme, die von einer Heizvorrichtung 43 abgegeben wird, thermisch zersetzt wird. Der Abfallgummi wird thermisch in schweres öl, schweres Gas und Kohlenstoff zersetzt. Der Drehtrommelofen 41 ist geneigt angeordnet, wobei seine Beschickungsseite tiefer liegt, so dass spezifisch schweres Öl und 55 spezifisch schwere Gase gegen die Beschickungsseite des Drehtrommelofens 41 und dann durch einen Austritt 47 für spezifisch schweres Oel und in einen Kühlturm 51 strömen, welcher Austritt bei einer Eintrittshaube 44 ausserhalb des Drehtrommelofens angeordnet ist. Der Vollständigkeit halber 60 ist ein dem Kühlturm 51 zugeordneter Ölbehälter 66 für das entnommene öl gezeigt.

Der entstandene Kohlenstoff wird mittels des Schneckenförderers 42 gegen eine Austrittsseite des Drehtrommelofens 41 gefördert, wobei öle, die immer noch am Kohlenstoff haften, 65 nun vollständig verdampfen und dann durch Einwirkung eines nicht kondensierbaren Gases gegen die Beschickungsstelle des Drehtrommelofens 41 getrieben werden. Dieses Gas wird durch eine Öffnung 50 eingebracht, wobei es mittels eines Gebläses 65

623 918

4

von einem Kühlturm 51 her gefördert wird und strömt durch die Austrittsöffnung 47 für das spezifisch schwere Öl nach aussen. Zusätzlich kann eine genügende Menge getrockneten Kohlenstoffes durch einen Austritt 48 abgegeben werden, welcher Austritt bei der Abgabehaube 45 vorhanden ist, ohne dass er im Bereich der Austrittsstelle des Drehtrommelofens 41 in Berührung mit öldampf kommt.

Die Drehzahl des Schneckenförderers 42 ist von der Drehzahl des Drehtrommelofens 41 verschieden, so dass Kohlenstoff, der während der thermischen Zersetzung erzeugt wird, mit 10 hohem Wirkungsgrad getrocknet wird, ohne dass er an der Innenwand des Drehtrommelofens 41 haftet.

Wie im vorherigen Ausführungsbeispiel gezeigt ist, ist der Drehtrommelofen geneigt angeordnet, wobei sein Beschik-kungsende tiefer angeordnet ist, so dass in derselben Weise, wie 15 es beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel der Fall ist, Kohlenstoff abgegeben werden kann, ohne dass Dampf von schwerem öl wieder am Kohlenstoff anhaftet.

Nun werden gemessene Werte offenbart, welche erhalten wurden, als Kohlenstoff in einem herkömmlich ausgebildeten, geneigt angeordneten Drehtrommelofen getrocknet wurde, dessen Beschickungsende höher war und auch solche Werte angegeben, die erhalten wurden, als Kohlenstoff in einer Vorrich-' tung gemäss der vorliegenden Erfindung getrocknet wurde.

Zuerst wurden zu Körnern verarbeitete Abfallreifen unter einem Mengenfluss von 100 kg/h einem herkömmlichen Drehtrommelofen zugegeben und dann einer Temperatur von 650° C ausgesetzt, um eine thermische Zersetzung einzuleiten, um Kohlenstoff zu erhalten. Im Kohlenstoff waren 8,4% flüchtige Stoffe vorhanden. Kohlenstoff wurde mit einem Mengenfluss von 100 kg/h einem Drehtrommelofen zugeführt, der derart geneigt angeordnet war, dass sein Beschickungsende höher als sein Abgabeende war, und dann wurde der Kohlenstoff bei einer Temperatur von 550° C getrocknet. Andererseits wurde Kohlenstoff, der in derselben Weise erhalten wurde, bei einem 35 Mengenfluss von 100 kg/h einem Drehtrommelofen, der gemäss der vorliegenden Erfindung angeordnet und ausgebildet war, zugeführt, um darin bei einer Temperatur von 550° getrocknet zu werden. Dann wurde die Menge der flüchtigen Stoffe, die im getrockneten Kohlenstoff vorhanden waren, der aus den beiden 40 Drehtrommelöfen hervorging, analysiert. Die Ergebnisse davon waren, dass, wie es aus der nachfolgenden Tabelle 1 ersichtlich ist, der Anteil an flüchtigen Stoffen im Falle eines herkömmlichen Verfahrens 2,25 % waren, währenddem der Anteil an flüchtigen Stoffen der Ausführung des erfindungsgemässen Ver-45 fahrens 1,5% waren.

Tabelle 1

Heiztemperatur Drehzahl des Drehtrommelofens zugeführte Menge von Kohlenstoff Anteil an flüchtigen Stoffen, die im getrockneten Kohlenstoff vorhanden waren Benzen-Verfärbung herkömmliches Verfahren 550° C

5 u.p.m.

100 kg/h

2,25 Gew.-% 1,4-21,8%

Erfindungsgemäs-ses Verfahren 550° C

5 u.p.m.

100 kg/h

1,5 Gew.-% 90,4-98,5%

20

25

30

Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, dass die Wirksamkeit des Trocknens mittels der Vorrichtung gemäss der Erfindung im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren viel besser ist und sogar eine Benzen-Verfärbung von Kohlenstoff, der gemäss der vorliegenden Erfindung gewonnen wird, ist merkbar verbessert.

Demgemäss ist Kohlenstoff, der mittels der vorliegenden Erfindung erhalten wird, als Stoff zur Verstärkung von Gummi sehr geeignet, welches eine hohe Benzen-gefärbte Transparenz bedingt, so dass gebrauchte Reifen und gebrauchter Gummi sehr wirksam zurückgewonnen werden können.

Es wurde beispielsweise unter Bezugnahme auf ein Verfahren zum Trocknen von Kohlenstoff beschrieben, bei dem öle am Kohlenstoff haften und in Bezug auf eine thermische Zersetzung und Stufen vom Trocknen von Abfallpneus. Jedoch kann das erfindungsgemässe Verfahren bei irgendwelchen Materialien angewendet werden, solange das Material derart beschaffen ist, dass es mittels der oben genannten Fördereinrichtung gefördert und erwärmt werden kann, um Flüssigkeiten, welche am Material haften, zu verdampfen und zusätzlich kann ein Austauschgas, das leichter ist als der dabei erzeugte Dampf, zweckdienlich ausgewählt werden.

Sogar dann, wenn Kunststoffe, teerhaltiger Sand, ölhaltiger Sand oder Ölschiefer erwärmt werden, um öle zurückzugewinnen, kann ein Haften von Öldampf an festen Materialien, die nach der Wärmebehandlung verbleiben oder das Anhaften von Ölen an den beim Austrittsbereich vorhandenen Wandabschnitten des Drehtrommelofens verhütet werden, so dass die Menge der zurückgewonnenen Öle vergrössert werden kann.

Die vorliegende Erfindung ist auch bei einer thermischen Zersetzung von Kehrricht oder der Trockendestillation von Kohle verwendbar.

2 Blatt Zeichnungen

Claims

623 918 2

PATENTANSPRÜCHE dieser weggetragen wird. Aus diesem Grund ist eine Erhöhung

1. Verfahren zum Verdampfen von flüchtigen Stoffen aus des Mengenflusses des eingebrachten Austauschgases nicht vor-diese Stoffe enthaltendem, festem Material durch Erwärmung teilhaft.

des Materials in einem geneigt verlaufenden Förderer, dessen

Beschickungsstelle tiefer als dessen Austrittsstelle angeordnet 5 Beim Dauerbetrieb eines Drehtrommelofens oder eines ist, dadurch gekennzeichnet, dass das feste Material im Förderer Fliessbett-Trockners wird durch die Zersetzung von Gummi, erwärmt und gegen seine Austrittsstelle gefördert wird, und dass Gas und Oldampf erzeugt, und ein Teil des Oldampfes konden-ein Austauschgas mit einem spezifischen Gewicht durch ein bei siert einem Bereich tiefer Temperatur und haftet am Kohlender Austrittsstelle gelegene Öffnung in den Förderer einge- stoff an, wobei die Menge an flüchtigen Stoffen und auch der bracht wird, das kleiner als das spezifische Gewicht der ver- 10 Geruch verstärkt wird, so dass die Beschaffenheit davon hervordampften flüchtigen Stoffe ist, derart, dass die verdampften gehender Erzeugnisse beeinträchtigt wird. Grundsätzlich kann flüchtigen Stoffe aufgrund ihrer Schwerkraft gegen die Beschik- am Kohlenstoff haftendes Ol entfernt werden, indem der Koh-kungsstelle strömen und ein Strömen derselben gegen die Aus- lenstoff bis zu einer Temperatur erwärmt wird, die oberhalb trittsstelle mit nachfolgendem Kondensieren am austretenden eines Siedepunktes von Ölen um diese zu verdampfen, wobei festen Material durch das Austauschgas verhindert ist. 15 dann der Oldampf mittels eines getrockneten Gases, beispiels-
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach An- weise eines inerten bzw. chemischträgen Gases ersetzt wird, sprach 1, gekennzeichnet durch einen Heizabschnitt (3 ; 23 ; 32 ; Jedoch treten beim Versuch, Ole vollständig zu entfernen, aus 43) zur Erwärmung und einen Förderer (2; 22; 31; 42) zur folgenden Gründen Schwierigkeiten auf.

Förderung des festen Materials, welcher Förderer derart geneigt ^e' d*e am Kohlenstoff haften, weisen ein durchschnittli-verläuft, dass seine Beschickungsstelle tiefer als seine Austritts- 20 c^es Molekulargewicht von ungefähr 200 auf und zerfallen stelle liegt, dass bei der Austrittsstelle eine Gaszuführvorrich- thermisch bei einer Temperatur in der Grössenordnung von tung (11 ; 22 ; 36 ; 50) zum Zuführen eines Austauschgases mit ^00 C, so dass sogar falls Ole verdampft werden, das spezifi-kleinerem spezifischem Gewicht als das der verdampften flüch- sc^e Gewicht des Oldampfes beträchtlich hoch ist. Im Gegen-tigen Stoffe angeordnet ist, derart, dass im Betrieb ein Strom- satz dazu wejst der Stickstoff, der als Austauschgas verwendet fluss der verdampften flüchtigen Stoffe gegen die Beschickungs- 25 wird, ein kleines spezifisches Gewicht auf, so dass ein ungenü-stelle in einer zur Bewegungsrichtung des vom Förderer beweg- gendes Austauschen stattfindet, und der Öldampf neigt dazu, ten festen Materials entgegengesetzten Richtung erfolgt. wieder zu kondensieren und wieder am Kohlenstoff zu haften.

Es besteht also die Gefahr, dass der bei der thermischen

Zersetzung entstandene Dampf wieder kondensiert und die

30 verdampften Bestandteile sich am bereits getrockneten festen