[go: up one dir, main page]

CH706136A2 - Stirrer, useful as part of a mixing and conveying device for storage in carbonation tank, where mixing and conveying device is driven from outside of tank and stirrer is configured as hollow cylindrical body comprising stirrer wall - Google Patents

Stirrer, useful as part of a mixing and conveying device for storage in carbonation tank, where mixing and conveying device is driven from outside of tank and stirrer is configured as hollow cylindrical body comprising stirrer wall Download PDF

Info

Publication number
CH706136A2
CH706136A2 CH00243/12A CH2432012A CH706136A2 CH 706136 A2 CH706136 A2 CH 706136A2 CH 00243/12 A CH00243/12 A CH 00243/12A CH 2432012 A CH2432012 A CH 2432012A CH 706136 A2 CH706136 A2 CH 706136A2
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
agitator
sep
stirrer
wall
conveying direction
Prior art date
Application number
CH00243/12A
Other languages
German (de)
Inventor
Roland Rebsamen
Original Assignee
Nk New Knowledge Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nk New Knowledge Ag filed Critical Nk New Knowledge Ag
Priority to CH00243/12A priority Critical patent/CH706136A2/en
Publication of CH706136A2 publication Critical patent/CH706136A2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • C10L5/447Carbonized vegetable substances, e.g. charcoal, or produced by hydrothermal carbonization of biomass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/2366Parts; Accessories
    • B01F23/2368Mixing receptacles, e.g. tanks, vessels or reactors, being completely closed, e.g. hermetically closed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2376Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
    • B01F23/23762Carbon dioxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00Mixers with rotating receptacles
    • B01F29/25Mixers with rotating receptacles with material flowing continuously through the receptacles from inlet to discharge
    • B01F29/253Mixers with rotating receptacles with material flowing continuously through the receptacles from inlet to discharge the feed and discharge openings being at the same side of the receptacle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00Mixers with rotating receptacles
    • B01F29/60Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers
    • B01F29/63Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers with fixed bars, i.e. stationary, or fixed on the receptacle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22Control or regulation
    • B01F35/221Control or regulation of operational parameters, e.g. level of material in the mixer, temperature or pressure
    • B01F35/2215Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053Details of the reactor
    • B01J19/0066Stirrers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/008Processes carried out under supercritical conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/02Feed or outlet devices therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/08Treating solid fuels to improve their combustion by heat treatments, e.g. calcining
    • C10L9/086Hydrothermal carbonization
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00094Jackets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00099Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor the reactor being immersed in the heat exchange medium
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

The stirrer used as part of a mixing and conveying device for storage in a carbonation tank, where the mixing and conveying device is driven from an outside of the tank, is claimed. The stirrer is configured as a hollow cylindrical body comprising a stirrer wall, which includes outer blades projecting away from an outer surface (130) of the stirrer and inner blades (1311), disposed on an inner surface (131) of the stirrer, projecting to a center of the stirrer. The outer blades are configured in a second conveying direction opposite to a first conveying direction of the inner blades. The stirrer used as part of a mixing and conveying device for storage in a carbonation tank, where the mixing and conveying device is driven from an outside of the tank, is claimed. The stirrer is configured as a hollow cylindrical body comprising a stirrer wall, which includes outer blades projecting away from an outer surface (130) of the stirrer and inner blades (1311), disposed on an inner surface (131) of the stirrer, projecting to a center of the stirrer. The outer blades are configured in a second conveying direction opposite to a first conveying direction of the inner blades. The stirrer wall and the inner blades form a concentric inner feed chamber (134) in which a process medium is conveyed in the first conveying direction. The stirrer wall and the outer blades form a concentric outer feed chamber (137), in which a process medium is conveyed in the second conveying direction, where the concentric outer feed chamber is disposed between the stirrer wall and an adjacent carbonation tank cover. A deflection device is operatively connected with the stirrer, is provided for deflection of the process medium from the first conveying direction to the second conveying direction, and is arranged in an interior of the tank. The deflection device is attached to or formed on a deflection section of the stirrer. A friction drive or gear drive is provided for rotation of the stirrer. The stirrer wall is arranged parallel to the tank cover during storage of the stirrer. The stirrer wall is formed with a variable size.

Description

Technisches GebietTechnical area

[0001] Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Rührwerk als Teil einer Rühr- und Fördereinrichtung zur Lagerung in einem Karbonisierungsbehälter, welches von ausserhalb des Karbonisierungsbehälters antreibbar ist, sowie die Verwendung eines Rührwerks als Teil einer Rühr- und Fördereinrichtung zur Lagerung in einem Karbonisierungsbehälter, welches von ausserhalb des Karbonisierungsbehälters antreibbar ist. The present invention describes a stirrer as part of a stirring and conveying device for storage in a Karbonisierungsbehälter, which is drivable from outside the Karbonisierungsbehälters, and the use of a stirrer as part of a stirring and conveying device for storage in a Karbonisierungsbehälter, which of is drivable outside the Karbonisierungsbehälters.

Stand der TechnikState of the art

[0002] Unter hydrothermalen Karbonisierung (HTC) oder auch nasser Verkohlung versteht man die Veredelung von nasser oder feuchter Biomasse in wässriger meist saurer Umgebung bei erhöhten Temperaturen um 200 °C und erhöhten Drücken von mehr als 10 bar in einem druckdichten Karbonisierungsbehälter. Um die hydrothermale Karbonisierung zu starten, muss das aus Biomasse, Wasser und katalytisch wirkenden Stoffen zu Beginn einmalig auf die erhöhte Temperatur erhitzt werden. Anschliessend reagieren die Edukte zu Zwischenprodukten und letztlich zu Karbonisierungsprodukten, welche in Form einer Biokohle- oder Braunkohlesuspension vorliegen, die neben Kohle auch Prozesswasser und Restsubstanzen enthält. Mittels hydrothermaler Karbonisierung wird der natürlich Prozess der Kohlebildung innerhalb von einigen Stunden technisch nachgebildet und vor allem die hohe Kohlenstoffeffizienz zeichnet die HTC aus. Under hydrothermal carbonization (HTC) or wet charring is understood to mean the refining of wet or moist biomass in aqueous mostly acidic environment at elevated temperatures by 200 ° C and elevated pressures of more than 10 bar in a pressure-tight Karbonisierungsbehälter. In order to start the hydrothermal carbonization, the biomass, water and catalytically active substances must first be heated to the elevated temperature at the beginning. Subsequently, the reactants react to intermediates and ultimately to Karbonisierungsprodukten, which are in the form of a biochar or brown coal suspension, which contains not only coal but also process water and residual substances. By hydrothermal carbonation, the natural process of coal formation is technically reproduced within a few hours and above all the high carbon efficiency distinguishes the HTC.

[0003] In der vorliegenden Anmeldung wird als vergärbare Biomasse und damit als Teil der Edukte, die durch die hydrothermale Karbonisierung zu Kohle verarbeitet werden kann, bevorzugt eine Mischung aus Klärschlamm und Grünschnittabfällen verstanden. In dem beschriebenen Reaktor können aber auch andere biogene Reststoffe, insbesondere nachwachsende Rohstoffe, wie Holzhackschnitzel, Grünschnitt aus der Landschaftspflege, Pflanzen, Stroh, Silage, und organische Reststoffe aus der Land- und Forstwirtschaft sowie der Nahrungsmittelindustrie und Entsorgungswirtschaft, sowie auch Torf, Rohbraunkohle, Papierschlämme, zu Massen mit hohem Anteil von Kohle veredelt werden. In the present application is understood as a fermentable biomass and thus as part of the starting materials, which can be processed by the hydrothermal carbonization to coal, preferably a mixture of sewage sludge and green waste. In the described reactor, however, other biogenic residues, in particular renewable raw materials, such as wood chips, green cuttings from landscape care, plants, straw, silage, and organic residues from agriculture and forestry and the food industry and waste management, as well as peat, lignite, Paper sludge, to be refined into masses with a high proportion of coal.

[0004] Da die beschriebene Reaktion eines hochviskosen und/oder feststoffbeladenen Prozessmediums einer mit Biomasse versetzten Flüssigkeit und damit eines Fest-Flüssig-Gemisches in Reaktionszeiten von einigen Stunden unter hohem Druck und erhöhten Temperaturen abläuft, sind speziell angepasste Reaktoren und Rühr- und Fördereinrichtungen nötig. Since the described reaction of a highly viscous and / or solid-laden process medium of a biomass added liquid and thus a solid-liquid mixture in reaction times of a few hours under high pressure and elevated temperatures, specially adapted reactors and stirring and conveying devices are required ,

[0005] Um eine Durchmischung des Fest-Flüssig-Gemisches zu erreichen und das Prozessmedium kontrolliert durch den Karbonisierungsbehälter zu befördern, kann im Karbonisierungsbehälter ein geeignetes Rührwerk angeordnet sein, das Teil der Rühr- und Fördereinrichtung ist. In order to achieve a thorough mixing of the solid-liquid mixture and to convey the process medium controlled by the Karbonisierungsbehälter, in the Karbonisierungsbehälter a suitable agitator may be arranged, which is part of the stirring and conveying device.

[0006] Die EP 1 970 431 offenbart einen liegenden Karbonisierungsbehälter, in dessen Innenraum ein Schneckenförderer angeordnet ist, mittels welchem das Füllgut von einer Einlassseite zu einer Auslassseite des Karbonisierungsbehälters befördert wird. Durch die Betätigung des Schneckenförderers von ausserhalb des Karbonisierungsbehälters kann der Druck im Innenraum des Karbonisierungsbehälters während des gesamten Vorganges aufrechterhalten werden. Zwischen- und Endprodukte, die sich an der Karbonisierungsbehälterwand ansammeln können wegtransportiert werden und das Füllgut wird ständig durchmischt, wodurch die Reaktion optimiert wird. Das Füllgut kann sich im Innenraum des Karbonisierungsbehälters und damit im Raum innerhalb des Schneckenförderers verteilen, wobei auch eine Mischung von Edukten und Produkten in einem gewissen Mass stattfindet. EP 1 970 431 discloses a horizontal carbonization container, in the interior of which a screw conveyor is arranged, by means of which the contents are conveyed from an inlet side to an outlet side of the carbonation container. By operating the screw conveyor from outside the carbonation container, the pressure in the interior of the Karbonisierungsbehälters can be maintained throughout the process. Intermediate and end products that accumulate on the carbonation vessel wall can be transported away and the contents are constantly mixed, which optimizes the reaction. The contents can be distributed in the interior of the Karbonisierungsbehälters and thus in the space within the screw conveyor, whereby a mixture of reactants and products takes place to a certain extent.

[0007] Der Schneckenförderer kann durchgängige Windungen aufweisen, wodurch sich Edukte und Produkte möglichst wenig vermischen. Durch Gestaltung der Förderrichtung entlang einer Zylinderachse in dem zylinderförmigen Karbonisierungsbehälter von einem Einlass zu einem Auslass wird eine Vermischung von frischer Biomasse mit unterschiedlich stark karbonisierter Biomasse weitgehend verhindert. Da im Verlauf des Durchganges der Biomasse durch den Karbonisierungsbehälter unterschiedliche Reaktionsstufen mit unterschiedlich starker Wärmeentwicklung durchlaufen werden, ist eine inhomogene Aufheizung des Innenraumes des Karbonisierungsbehälters und des Schneckenförderers gegeben. Diese inhomogene und lokale Aufheizung ist problematisch für das Material des Schneckenförderers und seine Funktion und kann zu verstärkten Verschleisserscheinungen führen. The screw conveyor may have continuous turns, which educts and products mix as little as possible. By designing the conveying direction along a cylinder axis in the cylindrical Karbonisierungsbehälter from an inlet to an outlet mixing of fresh biomass with different levels of carbonized biomass is largely prevented. Since in the course of the passage of the biomass through the Karbonisierungsbehälter different reaction stages are passed through with different degrees of heat generation, an inhomogeneous heating of the interior of the Karbonisierungsbehälters and the screw conveyor is given. This inhomogeneous and local heating is problematic for the material of the screw conveyor and its function and can lead to increased wear.

[0008] Um die thermische und mechanische Belastung auf die Fördereinrichtung zu verringern, wird in de DE10 2009 007 302 eine Fördereinrichtung in Form einer Förderschnecke mit einer Mehrzahl von Schneckenwendeln eingesetzt, wobei wenigstens eine Schneckenwendel zusätzlich mit Öffnungen versehen ist. Dadurch kann eine Vermischung der Edukte und Produkte stattfinden, und somit können lokale Aufheizungen gemildert werden. Eine Vermischung der Edukte und Produkte stellt aber eine nachteilige Lösung dar, da der Karbonisierungsprozess gestört wird. Durch die Ausgestaltung einer Fördereinrichtung mit mindestens einem Doppelwendel, ist der Platz im Innenraum für das Prozessmedium eingeschränkt. Das Prozessmedium wird in dem Innenraum des Karbonisierungsbehälters stark verdichtet, wobei die aktive Oberfläche für einen Wärmetausch der Wärme vom Prozessmedium an die Wand des Karbonisierungsbehälters verkleinert ist. Da die Fördereinrichtung keine oder nur eine geringe wärmeleitende Funktion erfüllt, sind die wärmeleitenden Eigenschaften derartiger Fördereinrichtungen und damit der Wärmetausch des Prozessmediums verschlechtert. In order to reduce the thermal and mechanical stress on the conveyor, a conveyor in the form of a screw conveyor with a plurality of screw flights is used in DE10 2009 007 302, wherein at least one screw spiral is additionally provided with openings. This allows mixing of the starting materials and products take place, and thus local heating can be mitigated. Mixing of the starting materials and products, however, represents a disadvantageous solution since the carbonation process is disturbed. Due to the design of a conveyor with at least one double helix, the space in the interior of the process medium is limited. The process medium is highly compressed in the interior of the carbonation container, wherein the active surface for a heat exchange of heat from the process medium to the wall of the Karbonisierungsbehälters is reduced. Since the conveyor fulfills no or only a small thermally conductive function, the heat-conducting properties of such conveyors and thus the heat exchange of the process medium are deteriorated.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

[0009] Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt ein Rührwerk als Teil einer Rühr- und Fördereinrichtung für ein Prozessmedium in einem Karbonisierungsbehälter zu schaffen, welches eine verbesserte Förderung bei geringer direkter Durchmischung von Edukten und Produkten erreicht und einen optimierten Wärmetausch des Prozessmediums mit dem Karbonisierungsbehälter und verschiedenen Reaktionsstufen des Prozessmediums erlaubt. The present invention has for its object to provide a stirrer as part of a stirring and conveying device for a process medium in a Karbonisierungsbehälter, which achieves improved promotion with low direct mixing of educts and products and an optimized heat exchange of the process medium with the Carbonation and different reaction stages of the process medium allowed.

[0010] Diese Aufgabe wird mit einer Rühr- und Fördereinrichtung umfassend ein hohlzylindrisches rohrförmiges Rührwerk gelöst. Das Rührwerk ist durch Verzicht einer zentrischen Welle wellenfrei ausgebildet und mit einer Mehrzahl von Förderblättern ausgestaltet, welche eine Förderung des Prozessmediums in verschiedene Richtungen in verschiedenen Abständen zum Karbonisierungsbehältermantel gestatten. This object is achieved with a stirring and conveying device comprising a hollow cylindrical tubular agitator. The agitator is wave-free formed by dispensing with a central shaft and configured with a plurality of conveyor blades, which allow a promotion of the process medium in different directions at different distances to the Karbonisierungsbehältermantel.

[0011] Um die Förderleistung noch zu steigern, kann eine Umlenkvorrichtung zur Umlenkung des Prozessmediums im Karbonisierungsbehälter als Zusatz der Rühr- und Fördereinrichtung angeordnet sein. In order to increase the delivery even further, a deflection device for deflecting the process medium in the carbonation can be arranged as an addition of the stirring and conveying device.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0012] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen beschrieben. <tb>Fig. 1a<sep>zeigt eine perspektivische Ansicht eines Aussenbehälters eines Reaktors, der auf einer Reaktorlagervorrichtung gelagert ist und an eine Zu- und Abführvorrichtung gekoppelt ist, während <tb>Fig. 1b<sep>eine Seitenansicht des Aussenbehälters mit Blick auf den Basisboden zeigt. <tb>Fig. 2<sep>zeigt eine perspektivische Ansicht eines Reaktors mit angeschlossener Zu- und Abführvorrichtung, wobei die Reaktorlagervorrichtung weggelassen wurde, während <tb>Fig. 3<sep>eine Seitenansicht des Reaktors aus Fig. 2zeigt. <tb>Fig. 4<sep>zeigt einen Horizontalschnitt durch den Reaktor gemäss Linie C–C aus Fig. 3, wobei der Prozessbehälter im Innenraum des Aussenbehälters deutlich wird. <tb>Fig. 5a<sep>zeigt einen Vertikalschnitt des Reaktors gemäss Fig. 1a, wobei der besseren Übersichtlichkeit wegen, die Zu- und Abführvorrichtung weggelassen wurde und <tb>Fig. 5b<sep>zeigt einen Schnitt in perspektivischer Ansicht durch den Reaktor gemäss Fig. 5a. <tb>Fig. 6<sep>zeigt eine perspektivische Ansicht einer Rühr- und Fördereinrichtung um fassend ein Rührwerk, während <tb>Fig. 7<sep>das Rührwerk aus Fig. 6im in einen Karbonisierungsbehälter eingebauten Zustand bei Befüllung mit Prozessmedium in einer Schnittansicht zeigt. <tb>Fig. 8a<sep>zeigt eine Schnittansicht eines Rührwerklagers gemäss Markierung aus Fig. 7, während <tb>Fig. 8b<sep>eine Schnittansicht des Reibradantriebes gemäss Markierung aus Fig. 7 zeigt.A preferred embodiment of the subject invention will be described below in conjunction with the accompanying drawings. <Tb> FIG. 1a shows a perspective view of an outer container of a reactor, which is mounted on a reactor storage device and is coupled to an input and output device, during <Tb> FIG. 1b shows a side view of the outer container with a view of the base bottom. <Tb> FIG. FIG. 2 shows a perspective view of a reactor with attached feed and discharge device, wherein the reactor storage device has been omitted, while FIG <Tb> FIG. Figure 3 shows a side view of the reactor of Figure 2. <Tb> FIG. 4 shows a horizontal section through the reactor according to line C-C from FIG. 3, wherein the process container in the interior of the outer container becomes clear. <Tb> FIG. FIG. 5a shows a vertical section of the reactor according to FIG. 1a, wherein for better clarity, the supply and discharge device has been omitted, and FIG <Tb> FIG. 5b <sep> shows a section in perspective view through the reactor according to FIG. 5a. <Tb> FIG. Fig. 6 shows a perspective view of a stirring and conveying device encompassing an agitator while <Tb> FIG. 7 shows the agitator from FIG. 6 in a state installed in a carbonation container when filled with process medium in a sectional view. <Tb> FIG. FIG. 8a <sep> shows a sectional view of an agitator bearing according to the marking from FIG. 7, while FIG <Tb> FIG. 8b <sep> shows a sectional view of the friction wheel drive according to the marking from FIG. 7.

Beschreibungdescription

[0013] Die vorliegende Anmeldung beschreibt eine hydrothermale Karbonisierungsanlage, umfassend einen mehrteiligen Reaktor 1 in welchem die hydrothermale Karbonisierung eines hochviskosen und/oder feststoffbeladenen Prozessmediums effizient und kontinuierlich durchführbar ist. Das hochviskose und/oder feststoffbeladene Prozessmedium umfasst Füllgut, welches aus Rohbiomasse verschiedener Zusammensetzung und Konsistenz, Prozesswasser und Zusatzstoffen, z.B. Katalysatoren besteht. Das Prozessmedium liegt aufgrund seiner Zusammensetzung als Suspension oder als Schlamm vor, wobei Flüssigkeitsanteile mit Feststoffen gemischt sind. Der Füllgutanteil des Prozessmediums wird auch als Edukt betrachtet, da es ein Fest-Flüssig-Gemisch bildet welches im Verlauf der hydrothermalen Karbonisierung in Karbonisierungsprodukte, umfassend verkohlte Biomasse umgewandelt wird. Die Karbonisierungsprodukte bilden einen verkohlten Teil des Prozessmediums, welcher eine ähnliche fest-flüssige Konsistenz hat, wie die Edukte, wobei die festen Bestandteile bestenfalls vollständig in Braunkohle umgesetzt wurden. The present application describes a hydrothermal Karbonisierungsanlage, comprising a multi-part reactor 1 in which the hydrothermal carbonization of a highly viscous and / or solids-laden process medium is efficient and continuous feasible. The highly viscous and / or solid-laden process medium comprises filling material which consists of raw biomass of various composition and consistency, process water and additives, e.g. Catalysts exists. Due to its composition, the process medium is present as a suspension or as sludge, with liquid fractions being mixed with solids. The content of the contents of the process medium is also considered to be a starting material, since it forms a solid-liquid mixture which, in the course of the hydrothermal carbonization, is converted into carbonization products comprising charred biomass. The carbonation products form a charred portion of the process medium, which has a similar solid-liquid consistency to the starting materials, with the solid components being at best fully converted to brown coal.

[0014] Die Edukte werden in den Reaktor 1 der Karbonisierungsanlage eingeschleust, unter hohem Druck und erhöhter Temperatur, wie aus den Grundlagen der hydrothermalen Karbonisierung bekannt, verkohlt nach dem Vorgang als Karbonisierungsprodukte aus dem Reaktor 1 ausgeschleust. Das Ein- und Ausschleusen bzw. die Zu- und Abführung der Edukte und Karbonisierungsprodukte kann bei laufendem Betrieb des Karbonisierungsverfahrens portionsweise stattfinden, wobei der Karbonisierungsprozess nicht wesentlich gestört wird und keinesfalls unterbrochen wird und damit quasikontinuierlich ablaufen kann. The starting materials are introduced into the reactor 1 of the Karbonisierungsanlage, under high pressure and elevated temperature, as known from the basics of hydrothermal carbonization, charred after the process as Karbonisierungsprodukte discharged from the reactor 1. The introduction and removal or the supply and discharge of educts and Karbonisierungsprodukte can take place in portions during operation of the Karbonisierungsverfahrens, the Karbonisierungsprozess is not significantly disturbed and is not interrupted and thus can proceed quasi-continuously.

[0015] Der Reaktor 1 umfasst einen Aussenbehälter 10, welcher starr ausgebildet ist und als Druckbehälter dient. Der Aussenbehälter 10 ist auf einer Reaktorlagervorrichtung 2 um die Aussenbehälterlängsachse La rotierbar gelagert. Auf zwei Gestellen 20 sind Drehlager 21 angeordnet, sodass der Aussenbehälter 10 durch mindestens einen Rotationsantrieb 22 gesteuert rotierbar ist. Als Rotationsantrieb 22 dienen beispielsweise entsprechend dimensionierte Elektromotoren. Diese rotierbare Lagerung des Reaktors 1 dient der Unterstützung des Karbonisierungsprozesses, ist aber nicht zwingend notwendig. The reactor 1 comprises an outer container 10, which is rigid and serves as a pressure vessel. The outer container 10 is rotatably mounted on a reactor storage device 2 about the outer container longitudinal axis La. On two racks 20 pivot bearings 21 are arranged so that the outer container 10 is controlled by at least one rotary drive 22 rotatable. As a rotary drive 22, for example, suitably dimensioned electric motors. This rotatable storage of the reactor 1 is used to support the Karbonisierungsprozesses, but is not mandatory.

[0016] In der hier dargestellten Ausgestaltung weist der Aussenbehälter 10 einen Aussenbehältermantel 100 mit einem zylindrischen Mittelstück 1003 auf, welches von einem ebenen Basisboden 1001 durch einen Basisflansch 1002 lösbar abschliessbar und flüssigkeitsdicht und druckdicht verschlossen ist. Von der Seite des Basisbodens 1001 wird das Prozessmedium zu- und abgeführt. Auf der dem Basisboden 1001 gegenüberliegenden Seite des Aussenbehältermantels 100 wird das zylindrische Mittelstück 1003 durch einen gewölbt ausgeführten Deckelboden 1005 mittels Deckelbodenflansch 1004 lösbar flüssigkeits- und druckdicht verschlossen. Der Aussenbehälter 10 wird liegend gelagert, wobei die Aussenbehälterlängsachse La etwa horizontal zur Ebene des Untergrunds am Aufstellungsort verläuft. Der Aussenbehälter 10 ist lösbar verschliessbar und damit der Prozess der hydrothermalen Karbonisierung durch den Aussenbehälter 10 im Reaktor 1 von der Umwelt abgeschlossen. In the embodiment shown here, the outer container 10 has an outer container shell 100 with a cylindrical centerpiece 1003, which is closed off by a base base 1001 by a base flange 1002 releasably lockable and liquid-tight and pressure-tight. From the base bottom 1001 side, the process medium is supplied and discharged. On the base bottom 1001 opposite side of the outer container shell 100, the cylindrical centerpiece 1003 is closed by a curved lid bottom 1005 executed by means of Deckelbodenflansch 1004 releasably liquid and pressure-tight. The outer container 10 is stored lying, wherein the outer container longitudinal axis La extends approximately horizontally to the level of the ground at the site. The outer container 10 is detachably closable and thus completed the process of hydrothermal carbonization through the outer container 10 in the reactor 1 from the environment.

[0017] Der Aussenbehälter 10 ist aus Stabilitätsgründen starr und bevorzugt aus Stahl hergestellt, wobei die Wanddicken so gewählt sind, dass auch Fluiddrücke von mehreren bar gefahrlos innerhalb des Aussenbehälters 10 ausbildbar sind, welche der Aussenbehälter 10 aushalten kann. Je nach geplanter Anlagengrösse und Menge der umzusetzenden Edukte wird die Grösse des Aussenbehälterinnenraums 103 gewählt. The outer container 10 is rigid for stability reasons and preferably made of steel, wherein the wall thicknesses are chosen so that even fluid pressures of several bar can be safely formed within the outer container 10, which the outer container 10 can withstand. Depending on the planned plant size and the amount of educts to be converted, the size of the outer container interior 103 is selected.

[0018] In dem Basisboden 1001 ist eine Einfülldurchführung 104 und eine Ausgabedurchführung 105 vollständig querend angeordnet, wodurch ein Zugang in den Aussenbehälter 10 von aussen bei ansonsten geschlossenem Aussenbehälter 10 ermöglicht ist. In Fig. 1b ist ein Rührwerkantriebsmittel 132 gezeigt, welches im Zusammenhang mit einer Rühr- und Fördereinrichtung noch erläutert wird. In the base bottom 1001 a filling passage 104 and an output passage 105 is arranged completely crossing, whereby access to the outer container 10 from the outside with otherwise closed outer container 10 is made possible. In Fig. 1b, a stirrer drive means 132 is shown, which will be explained in connection with a stirring and conveying device.

[0019] Fig. 2 zeigt einen Reaktor 1 mit einer möglichen Ausführungsform einer angeschlossenen Zu- und Abführvorrichtung 4. Auf die Reaktorlagervorrichtung 2 ist in dieser perspektivischen Ansicht verzichtet worden. Hier dargestellt weist die Ausführungsform der Zu-und Abführvorrichtung 4 einen Zuführzylinder 40 und einen Entnahmezylinder 41 auf, welche jeweils mit der Einfülldurchführung 104 und der Ausgabedurchführung 105 lösbar wirkverbindbar sind. Fig. 2 shows a reactor 1 with a possible embodiment of a connected feed and discharge device 4. On the reactor storage device 2 has been omitted in this perspective view. Shown here, the embodiment of the supply and discharge device 4, a feed cylinder 40 and a removal cylinder 41, which are releasably operatively connected respectively to the filling passage 104 and the output passage 105.

[0020] Zu Wartungszwecken kann die Zu- und Abführvorrichtung 4 vollständig von dem Reaktor 1 getrennt werden und im Betriebszustand entsprechend flüssigkeits- und druckdicht mit dem Reaktor 1 verbunden sein. Die Zu- und Abführvorrichtung 4 ist lösbar durch Flanschverbindungen am Reaktor 1 befestigt. Ein Vorrichtungslager 42 ist derart ausgeführt, dass die Zu- und Abführvorrichtung 4 relativ zum Reaktor 1 ausgerichtet gelagert wird. Da der hier erläuterte Reaktor 1 bevorzugt bei ablaufendem Karbonisierungsprozess um die Aussenbehälterlängsachse La rotiert wird, ist das Vorrichtungslager 42 so ausgestaltet, dass die Zu- und Abführvorrichtung 4 bei Rotation des Reaktors 1 um die Aussenbehälterlängsachse La bei angeschlossener Zu- und Abführvorrichtung 4 mit rotierbar ist. Um eine Rotation zu erleichtern, ist das Vorrichtungslager 42 höhenverstellbar ausgestattet. Ein Kraftregler kann die Höhe des Vorrichtungslagers 42 optimal einstellen, damit eine Rotation erreichbar ist. For maintenance purposes, the supply and discharge device 4 can be completely separated from the reactor 1 and be connected in the operating state according to liquid and pressure-tight with the reactor 1. The supply and discharge device 4 is releasably secured by flange on the reactor 1. A device bearing 42 is designed such that the supply and discharge device 4 is mounted relative to the reactor 1 aligned. Since the reactor 1 explained here is preferably rotated around the outer container longitudinal axis La during the course of the carbonization process, the device bearing 42 is designed such that the supply and discharge device 4 can be rotated during rotation of the reactor 1 about the outer container longitudinal axis La with the feed and discharge device 4 connected , To facilitate rotation, the device bearing 42 is height adjustable. A force regulator can optimally adjust the height of the device bearing 42 for rotation to be achievable.

[0021] Damit das Prozessmedium in Form der Edukte zuführbar und in Form der Karbonisierungsprodukte ein- bzw. abführbar ist, sind Antriebsmittel 43 an der Zu- und Abführvorrichtung 4 vorgesehen. Das Prozessmedium kann dadurch mit einer nicht dargestellten Steuerung kontrolliert transferiert werden. So that the process medium in the form of educts can be fed and discharged in the form of the carbonization products, drive means 43 are provided on the supply and discharge device 4. The process medium can thereby be transferred in a controlled manner with a control, not shown.

[0022] Wie in dem Horizontalschnitt durch den Reaktor 1 gemäss Fig. 4 gezeigt, ist innerhalb des Aussenbehälters 10 der erwähnte Karbonisierungsbehälter 11 vollständig eingelassen gelagert, wobei die Karbonisierungsbehälterlängsachse Lp mit der Aussenbehälterlängsachse La zusammen fällt. Dieser Karbonisierungsbehälter 11 ist mit dem Einfüllkanal 1141 und dem Ausgabekanal 1142 fest mit dem Basisboden 1001 des Aussenbehälters 10 verbunden und damit in den Aussenbehältermantel 100 hineinragend relativ zum Aussenbehälter 10 unbewegbar gelagert. As shown in the horizontal section through the reactor 1 according to FIG. 4, within the outer container 10, the mentioned Karbonisierungsbehälter 11 is stored completely embedded, wherein the Karbonisierungsbehälterlängsachse Lp coincides with the outer container longitudinal axis La together. This Karbonisierungsbehälter 11 is connected to the filling channel 1141 and the output channel 1142 fixed to the base bottom 1001 of the outer container 10 and thus immovably stored in the outer container shell 100 relative to the outer container 10.

[0023] Der Karbonisierungsbehälter 11 weist einen Karbonisierungsbehältermantel 111 auf, welcher im Betriebszustand von einem Fluid 3 vollständig umgeben bzw. umspült wird. Im Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 befindet sich im Betriebszustand das Prozessmedium 5 in den unterschiedlichen Zuständen. Der Karbonisierungsbehälter 11 umfasst einen zentralen Mantelabschnitt, welcher zwischen einem Deckelteil 1101 und einem Bodenteil 1105 angeordnet ist. Der zentrale Mantelabschnitt ist zylindrisch geformt ausgestaltet und der Deckelteil 1101 mittels Deckelflansch 1102 und der Bodenteil 1105 mittels Bodenflansch 1106 am zentralen Mantelabschnitt lösbar befestigt. Der gesamte Karbonisierungsbehälter 11 wird im Betriebszustand mit dem Prozessmedium 5 unter Druck beaufschlagt und ist entsprechend flüssigkeits- und druckdicht ausgeführt. The Karbonisierungsbehälter 11 has a Karbonisierungsbehältermantel 111 which is completely surrounded or lapped in the operating state of a fluid 3. In the interior of the Karbonisierungsbehälters 11 is in the operating state, the process medium 5 in the different states. The carbonizing container 11 includes a central shell portion which is disposed between a lid part 1101 and a bottom part 1105. The central shell portion is configured cylindrically shaped and the cover part 1101 by means of cover flange 1102 and the bottom part 1105 releasably secured by means of bottom flange 1106 on the central shell portion. The entire Karbonisierungsbehälter 11 is pressurized in the operating state with the process medium 5 under pressure and is carried out corresponding liquid and pressure-tight.

[0024] An den Bodenteil 1105 anschliessend ist ein Ausgabekanal 1142 angeschlossen, welcher aus dem Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 herausführt. Nach Einbau des Karbonisierungsbehälters 11 in den Aussenbehälter 10 ist der Ausgabekanal 1142 so angeordnet, dass er durch die Ausgabedurchführung 105 des Basisbodens 1001 geführt ist. Subsequently, an output channel 1142 is connected to the bottom part 1105, which leads out of the interior of the Karbonisierungsbehälters 11. After installing the carbonation container 11 in the outer container 10, the discharge channel 1142 is arranged so as to be guided by the discharge passage 105 of the base tray 1001.

[0025] Wie in Fig. 5a gezeigt ist ein Einfüllkanal 1141 an den Bodenteil 1105 angeschlossen, der entsprechend durch die Einfülldurchführung 104 im Basisboden 1001 des Aussenbehälters 10 durchführbar ist. Der Ausgabekanal 1142 und der Einfüllkanal 1141 sind durch den Basisboden 1001 hindurchragend unlösbar durch eine stoffschlüssige Schweissverbindung oder lösbar durch Flanschverbindungen am Basisboden 1001 befestigbar. Durch an den Einfüllkanal 1141 und den Ausgabekanal 1142 angeformte Befestigungsflansche 115 können die Kanäle 1141, 1142 mit der Zu- und Abführvorrichtung 4 verbunden werden, welche in den Fig. 5a und 5bder besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen wurde. As shown in Fig. 5a, a filling channel 1141 is connected to the bottom part 1105, which is correspondingly feasible through the filling passage 104 in the base bottom 1001 of the outer container 10. The dispensing channel 1142 and the filling channel 1141 can be fastened by the base base 1001 so as to be unsolvable by means of a cohesive welded connection or detachable by means of flange connections to the base plate 1001. By fastening flanges 115 integrally formed on the filling channel 1141 and the outlet channel 1142, the channels 1141, 1142 can be connected to the supply and discharge device 4, which has been omitted in FIGS. 5a and 5b for the sake of clarity.

[0026] Im Betriebszustand wird das Prozessmedium 5 durch den Einfüllkanal 1141 in den Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 eingefüllt und nach einer Verweil- bzw. Reaktionszeit durch den Ausgabekanal 1142 aus dem Karbonisierungsbehälter 11 ausgeschleust. Entsprechend sind Einfüll- und Ausgabekanal 1141, 1142 während des Betriebes nur zeitweise kontrolliert geöffnet, um die exotherme Reaktion der hydrothermalen Karbonisierung nur kurzzeitig zu beeinflussen. Damit wird der Innendruck und die Temperatur im Karbonisierungsbehälter 10 nur kurzzeitig gestört. In the operating state, the process medium 5 is filled through the filling channel 1141 in the interior of the Karbonisierungsbehälters 11 and discharged after a dwell or reaction time through the output channel 1142 from the Karbonisierungsbehälter 11. Accordingly, filling and dispensing channel 1141, 1142 are opened only temporarily controlled during operation in order to influence the exothermic reaction of the hydrothermal carbonization only briefly. Thus, the internal pressure and the temperature in the carbonation container 10 is only briefly disturbed.

[0027] Während im Karbonisierungsbehälter 11 die hydrothermale Karbonisierung unter erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck abläuft, umgibt das Fluid 3, welches insbesondere ein Thermoöl ist, den Karbonisierungsbehälter 11 innerhalb des geschlossenen Aussenbehältermantels 100. While in the carbonation 11, the hydrothermal carbonization proceeds under elevated temperature and elevated pressure, the fluid surrounds 3, which is in particular a thermal oil, the Karbonisierungsbehälter 11 within the closed outer container shell 100th

[0028] Das Thermoöl 3 dient bei der hydrothermalen Karbonisierung hier unter anderem als Wärmeübertragungsfluid. Ein am Aussenbehälter 10 angeordneter Beaufschlagungsstutzen 106 dient zur Befüllung und zur Beaufschlagung des Aussenbehälterinnenraums 103 mit dem Fluid 3. Am Beaufschlagungsstutzen 106 sind im Aussenbehälterinnenraum 103 spinnenartig verlegte Rohre 109 zur Strömungsführung des Thermoöl 3 vorgesehen. Mittels Entlüftungsstutzen 108 kann die Luft aus dem Aussenbehälterinnenraum 103 während der Befüllung abgelassen werden. Damit kann extern aufgeheiztes Thermoöl 3 aus einem Thermoöltank zugeführt werden, womit der Karbonisierungsbehälter 11 auf eine zur Karbonisierung notwendige Temperatur gebracht werden kann. Durch die Temperaturerhöhung des Thermoöls 3 wird die exotherme Reaktion gestartet und aufrechterhalten, da diese erst ab einer Mindesttemperatur stattfindet. Durch eine Messung der Temperatur und der Möglichkeit des Austausches des Fluids 3 kann die Temperatur im Karbonisierungsbehälter 11 gesteuert werden. The thermal oil 3 is used in the hydrothermal carbonization here, inter alia, as a heat transfer fluid. A supply nozzle 106 arranged on the outer container 10 is used for filling and pressurizing the outer container interior 103 with the fluid 3. At the supply nozzle 106, spidery-like tubes 109 are provided in the outer container interior 103 for the flow guidance of the thermal oil 3. By means of vent pipe 108, the air can be discharged from the outer container interior 103 during filling. Thus externally heated thermal oil 3 can be supplied from a thermal oil tank, whereby the Karbonisierungsbehälter 11 can be brought to a temperature necessary for carbonization. Due to the temperature increase of the thermal oil 3, the exothermic reaction is started and maintained, since this takes place only from a minimum temperature. By measuring the temperature and the possibility of exchanging the fluid 3, the temperature in the carbonation container 11 can be controlled.

[0029] Das Thermoöl im Aussenbehälter 10 und der Karbonisierungsbehälter 11 bilden einen Wärmeübertrager. Die hochviskosen feststoffbeladenen Edukte 5 und Produkte 5 im Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 geben ihre Wärme teilweise durch den Karbonisierungsbehältermantel 110 während der hydrothermalen Karbonisierung an das umgebende Thermoöl 3 ab. Das Thermoöl 3 umströmt den Karbonisierungsbehälter 11 und kann Wärme aufnehmen und abgeben. Sollte der Karbonisierungsbehälter 11 abgekühlt werden, kann entsprechend überschüssige Wärmeenergie mittels Thermoöl 3 extern genutzt werden. The thermal oil in the outer container 10 and the Karbonisierungsbehälter 11 form a heat exchanger. The high-viscosity solids-laden educts 5 and products 5 in the interior of the carbonation container 11 release their heat partly through the Karbonisierungsbehältermantel 110 during the hydrothermal carbonization to the surrounding thermal oil 3 from. The thermal oil 3 flows around the Karbonisierungsbehälter 11 and can absorb and release heat. If the Karbonisierungsbehälter 11 are cooled, according to excess heat energy can be used externally by means of thermal oil 3.

[0030] Um den Durchgang des Prozessmediums 5 durch den Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 zu gewährleisten ist eine Rühr- und Fördereinrichtung umfassend ein Rührwerk 13 den Innenraum mindestens teilweise querend angeordnet. Im Betrieb kann mittels Rührwerk 13 eine ständige Durchmischung des Prozessemediums 5, der Edukte und Karbonisierungsprodukte von aussen gesteuert stattfinden. Das Rührwerk 13 dient auch als Fördereinrichtung des Prozessmediums 5. Das Rührwerk 13 kann auf unterschiedliche Arten ausgeführt sein. Rührwerkantriebsmittel 132 sind vorgesehen, um das Rührwerk 13 von aussen gesteuert in Betrieb zu nehmen. Durch eine Antriebsdurchführung 107 im Aussenbehälter 10 und eine querende Antriebsvorrichtung 119 welche bis zum Rührwerk 13 im Karbonisierungsbehälter 11 führt, wird das Rührwerk 13 gesteuert angetrieben. Da der Karbonisierungsbehälter 11 mehrteilig ausgebildet ist kann das Rührwerk 13 einfach in den Karbonisierungsbehälter 11 eingebracht, dort drehbar mittels Rührwerklager 133 gelagert befestigt und von ausserhalb des Reaktors 1 gesteuert betätigt werden. Das Rührwerk 13 ist hier mit einem Reibradantrieb ausgestattet, was in Fig. 5beingekreist dargestellt ist. Am Rührwerk 13 sind Blätter als Stromstörer und/oder zur Unterstützung der axialen Förderung angeordnet. In order to ensure the passage of the process medium 5 through the interior of the Karbonisierungsbehälters 11 is a stirring and conveying device comprising an agitator 13, the interior at least partially arranged transversely. In operation, by means of agitator 13, a continuous mixing of the process medium 5, the educts and Karbonisierungsprodukte controlled from the outside take place. The agitator 13 also serves as a conveying device of the process medium 5. The agitator 13 can be designed in different ways. Agitator drive means 132 are provided to operate the agitator 13 from the outside in operation. By a drive bushing 107 in the outer container 10 and a transverse drive device 119 which leads to the agitator 13 in the Karbonisierungsbehälter 11, the agitator 13 is driven driven. Since the Karbonisierungsbehälter 11 is formed of several parts, the agitator 13 can be easily inserted into the Karbonisierungsbehälter 11, rotatably mounted there by means of agitator bearing 133 and actuated controlled from outside the reactor 1. The agitator 13 is here equipped with a friction wheel, which is shown in Fig. 5beingekreist. At the agitator 13 leaves are arranged as baffles and / or to support the axial promotion.

[0031] Der Karbonisierungsbehälter 11 und das darin befindliche Rührwerk 13 sind so ausgebildet, dass das Prozessmedium 5, welches Biomasse in Form von Klärschlamm und Grüngutabfall umfasst, während des Karbonisierungsprozesses förderbar ist. Die Biomasse wird vor der Zuführung in den Reaktor extern zerkleinert, es verbleiben aber weiterhin Feststoffe mit einer maximalen Stückgrösse von 2,5cm x 2,5cm x 2,5cm als Teil des Prozessmediums 5 vorhanden. Durch diese Feststoffbeladung werden an den Karbonisierungsbehälter 11 und das Rührwerk 13 spezielle Anforderungen gestellt. The Karbonisierungsbehälter 11 and the agitator 13 therein are designed so that the process medium 5, which comprises biomass in the form of sewage sludge and green waste, during the Karbonisierungsprozesses can be conveyed. The biomass is comminuted externally before being fed into the reactor, but solids with a maximum piece size of 2.5 cm × 2.5 cm × 2.5 cm remain as part of the process medium 5. By this solid loading 13 special requirements are placed on the Karbonisierungsbehälter 11 and the agitator.

[0032] Dadurch, dass der Aussenbehälter 10 und der Karbonisierungsbehälter 11 jeweils mehrteilig ausgebildet sind, ist ein einfacher Zusammenbau des Reaktors 1 und damit der gesamten Anlage am Aufstellungsort möglich. Vor allem sind auch Wartungsarbeiten ohne grössere Mühen durchführbar, da kein Mannloch vorgesehen sein muss, um Zugang zu den Behältern 10, 11 zu haben. Characterized in that the outer container 10 and the Karbonisierungsbehälter 11 are each formed in several parts, a simple assembly of the reactor 1 and thus the entire system at the site is possible. Above all, maintenance work can be carried out without great effort, since no manhole must be provided in order to have access to the containers 10, 11.

[0033] Alle Wände und Bauteile, die mit dem Prozessmedium 5 direkt in Kontakt kommen, sind aus säurebeständigem Material hergestellt. Hier sind diese Teile in Edelstahl ausgeführt. All walls and components that come into direct contact with the process medium 5 are made of acid-resistant material. Here these parts are made of stainless steel.

[0034] Die Rühr- und Fördereinrichtung wird von dem Rührwerk 13 gebildet. Das Rührwerk 13 ist mit einer Rührwerkwand rohrförmig als hohlzylindrischer Körper ausgestaltet, welcher innerhalb des Karbonisierungsbehälters 11 rotierbar um eine Förderlängsachse LF anordbar ist. Die Rührwerkwand bildet eine vollständig geschlossene Zylinderfläche. Aufgrund der besseren Übersichtlichkeit ist der Karbonisierungsbehälter in Fig. 6 weggelassen worden. Im Gegensatz zu Rührwerken des Stands der Technik ist das Rührwerk 13 ohne eine zentrische Welle ausgebildet und bildet einen stabilen hohlzylindrischen Körper, dessen Grösse auf den Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 angepasst ist, sodass die Rührwerkwand mindestens annährend parallel zum Karbonisierungsbehältermantel 110 angeordnet ist. The stirring and conveying device is formed by the agitator 13. The agitator 13 is designed with a Rührwerkwand tubular as a hollow cylindrical body, which is rotatable about a conveyor longitudinal axis LF within the Karbonisierungsbehälters 11 can be arranged. The agitator wall forms a completely closed cylindrical surface. For the sake of clarity, the carbonation container in FIG. 6 has been omitted. In contrast to agitators of the prior art, the agitator 13 is formed without a centric shaft and forms a stable hollow cylindrical body whose size is adapted to the interior of the Karbonisierungsbehälters 11, so that the agitator wall is at least approximately parallel to the Karbonisierungsbehältermantel 110.

[0035] Im eingebauten Zustand ist ein Basisabschnitt 136 dem Bodenteil 1105 und ein Umlenkabschnitt 137 dem Deckelteil 1101 des Karbonisierungsbehälters 11 zugewandt. Der Basisabschnitt 136 weist eine Basisabschnittskante 1360 auf und der Umlenkabschnitt 137 eine Umlenkabschnittskante 1370. Im Bereich dieser Kanten 1360, 1370 ist die unten beschriebene Lagerung des Rührwerks 13 ausgestaltet. When installed, a base portion 136 of the bottom part 1105 and a deflection 137 faces the cover part 1101 of the Karbonisierungsbehälters 11. The base portion 136 has a base portion edge 1360 and the deflection portion 137 a Umlenkabschnittskante 1370. In the region of these edges 1360, 1370, the below-described mounting of the agitator 13 is configured.

[0036] Der hohlzylindrische Körper des Rührwerks 13 weist eine Innenfläche 131 auf, auf welcher eine Mehrzahl von Innenblättern 1311 angeordnet ist. Die Innenblätter 1311 sind auf der Innenfläche 131 entlang des inneren Umfangs der Rührwerkwand verteilt angeordnet und derart ausgerichtet, dass Prozessmedium 5 in Richtung des Umlenkabschnittes 137 in eine erste Förderrichtung Y förderbar ist. Die Innenblätter 1311 sind mindestens annähernd radial zur Förderlängsachse LF ragend angeordnet. The hollow cylindrical body of the agitator 13 has an inner surface 131 on which a plurality of inner leaves 1311 is arranged. The inner blades 1311 are arranged distributed on the inner surface 131 along the inner periphery of the agitator wall and oriented such that process medium 5 in the direction of the deflection portion 137 in a first conveying direction Y is conveyed. The inner leaves 1311 are arranged protruding at least approximately radially to the longitudinal axis LF.

[0037] Der Raum in den die Innenblätter 1311 von der Rührwerkwand zum Zentrum hineinragend angeordnet sind, wird als innere Förderkammer 134 bezeichnet. Diese innere Förderkammer 134 ist konzentrisch zur Förderlängsachse LF gestaltet und durch die Innenblätter 1311 ist ein Vortrieb in Richtung Umlenkabschnitt 137 und eine Durchmischung des Fest-Flüssig-Gemisches während der Rotation des Rührwerks 13 erreichbar. Das Prozessmedium 5 wird entlang der Innenfläche 131 in die erste Förderrichtung Y wie durch die Pfeile angedeutet in Richtung des Umlenkabschnittes 137 gefördert. The space in which the inner leaves 1311 are arranged projecting from the agitator wall to the center is referred to as inner delivery chamber 134. This inner delivery chamber 134 is designed concentrically with respect to the delivery longitudinal axis LF, and through the inner leaves 1311, a drive in the direction of the deflection section 137 and thorough mixing of the solid-liquid mixture during the rotation of the agitator 13 can be achieved. The process medium 5 is conveyed along the inner surface 131 in the first conveying direction Y as indicated by the arrows in the direction of the deflection section 137.

[0038] Auf einer Aussenfläche 130 des Rührwerks 13 ist eine Mehrzahl von Aussenblättern 1301 entlang des Umfangs der Aussenfläche 130 gleichmässig verteilt und radial wegragend angeordnet. Diese Aussenblätter 1301 sind so ausgerichtet, dass sie eine Förderung des Prozessmediums 5 in Richtung des Basisabschnittes 136 parallel zur Förderlängsachse LF und damit axial fördernd ermöglichen. Diese zweite Förderrichtung ist mit dem Pfeil X gekennzeichnet. Wenn sich das Rührwerk 13 im Karbonisierungsbehälter 11 befindet, bildet sich eine konzentrische äussere Förderkammer 135 zwischen der Aussenfläche 130 der Rührwerkwand und der Innenfläche des Karbonisierungsbehältermantels 110 aus, welche in Fig. 7erkennbar ist. Durch diese äussere Förderkammer 135 ist das Prozessmedium 5 konzentrisch in Richtung des Basisabschnittes 136 und Ausgabekanal 1142 im Bodenflansch 1106 förderbar. Das Prozessmedium 5 wird an der Aussenfläche 130 mit Kontakt zur Innenfläche des Karbonisierungsbehältermantels 110 und zur Aussenfläche 130 in Richtung X befördert. Die Aussenblätter 1301 erfüllen eine Vortriebsfunktion und rühren und durchmischen das Fest-Flüssig-Gemisch während der Rotation des Rührwerks 13. On an outer surface 130 of the agitator 13, a plurality of outer leaves 1301 along the circumference of the outer surface 130 is uniformly distributed and arranged radially projecting. These outer leaves 1301 are aligned so that they allow a promotion of the process medium 5 in the direction of the base portion 136 parallel to the longitudinal axis LF and thus promoting axially. This second conveying direction is indicated by the arrow X. When the agitator 13 is in the carbonation vessel 11, a concentric outer delivery chamber 135 is formed between the outer surface 130 of the agitator wall and the inner surface of the carbonation vessel shell 110, which can be seen in FIG. By means of this outer delivery chamber 135, the process medium 5 can be conveyed concentrically in the direction of the base section 136 and delivery channel 1142 in the bottom flange 1106. The process medium 5 is conveyed on the outer surface 130 with contact to the inner surface of the Karbonisierungsbehältermantels 110 and the outer surface 130 in the X direction. The outer leaves 1301 perform a propulsion function and stir and mix the solid-liquid mixture during the rotation of the agitator 13th

[0039] Mittels im Karbonisierungsbehälter 11 angeordnetem Rührwerk 13 wird das Prozessmedium 5 nach Einlass durch die Einfülldurchführung 104 durch die innere Förderkammer 134 konzentrisch in Richtung Umlenkabschnitt 137 in die erste Förderrichtung Y bewegt. Das Prozessmedium 5 wird beim Durchgang durch die innere Förderkammer 134 auf geeignete Temperaturen von 200°C und mehr aufgeheizt, wodurch die exotherme Verkohlungsreaktion gestartet und aufrechterhalten wird. Der Wärmeübertrag findet durch die Rührwerkwand statt. By means disposed in the Karbonisierungsbehälter 11 agitator 13, the process medium 5 is moved by inlet through the filling passage 104 through the inner delivery chamber 134 concentrically in the direction of deflection 137 in the first conveying direction Y. The process medium 5, as it passes through the internal delivery chamber 134, is heated to suitable temperatures of 200 ° C and more, thereby starting and maintaining the exothermic charring reaction. The heat transfer takes place through the agitator wall.

[0040] Nach einmaligem Durchqueren der Karbonisierungsbehälterlänge bei Durchmischung in der inneren Förderkammer 134 wird das Prozessmedium im Bereich des Umlenkabschnittes 137 um 180° umgelenkt. An dieser Position ist das Prozessmedium 5 besonders stark aufgeheizt, da die hydrothermale Karbonisierung bereits fortgeschritten ist. Auf dem Weg zwischen Basisabschnitt 136 und Umlenkabschnitt 137 reagiert das Prozessmedium 5 exotherm, wobei je nach Reaktionsstufe fortwährend Wärme frei wird. Da die Temperatur des Prozessmediums 5 je nach Reaktionsstufe variiert, bildet sich ein Temperaturgradient in der inneren Förderkammer 134 aus. After a single crossing of the Karbonisierungsbehälterlänge with mixing in the inner delivery chamber 134, the process medium in the region of the deflection 137 is deflected by 180 °. At this position, the process medium 5 is particularly strongly heated because the hydrothermal carbonization is already advanced. On the way between the base section 136 and the deflecting section 137, the process medium 5 reacts exothermically, wherein heat is continuously released depending on the reaction step. Since the temperature of the process medium 5 varies depending on the reaction stage, a temperature gradient is formed in the inner delivery chamber 134.

[0041] Nach der Umlenkung wird das Prozessmedium 5 durch die äussere Förderkammer 135 konzentrisch wieder in Richtung Basisabschnitt 136 in die zweite Förderrichtung X bewegt. Diese Umlenkung findet statt, da die Ausrichtungen der Innenblätter 1311 und Aussenblätter 1301 unterschiedlich sind und das Prozessmedium 5 im Deckelteil 1101 des Karbonisierungsbehälters 11 zum Karbonisierungsbehältermantel 110 gezwungen wird. Das besonders heisse Prozessmedium 5 wird entlang der Aussenfläche 130 des Rührwerks 13 in Kontakt zum Karbonisierungsbehältermantel 110 in der konzentrischen äusseren Förderkammer 135 bewegt, wodurch die Reaktionswärme durch eine grosse Oberfläche erleichtert abgeführt werden kann. Das Prozessmedium 5 gibt entsprechend auch Wärmeenergie durch die Rührwerkwand an Prozessmedium 5 in der inneren Förderkammer 134 ab. Da die Rührwerkwand flüssigkeitsdicht ausgestaltet ist, wird nur die Wärme und kein Prozessmedium 5 von der äusseren zur inneren Förderkammer 134 übertragen. After the deflection, the process medium 5 is moved concentrically through the outer delivery chamber 135 in the direction of the base section 136 in the second conveying direction X. This deflection takes place because the orientations of the inner sheets 1311 and outer sheets 1301 are different and the process medium 5 in the cover part 1101 of the Karbonisierungsbehälters 11 is forced to Karbonisierungsbehältermantel 110. The particularly hot process medium 5 is moved along the outer surface 130 of the agitator 13 in contact with the Karbonisierungsbehältermantel 110 in the concentric outer delivery chamber 135, whereby the heat of reaction can be removed facilitated by a large surface. The process medium 5 also emits heat energy through the agitator wall to the process medium 5 in the inner delivery chamber 134. Since the agitator wall is made liquid-tight, only the heat and no process medium 5 is transferred from the outer to the inner delivery chamber 134.

[0042] Das Prozessmedium 5 wird schlussendlich wieder zur Ausgabedurchführung 105 bewegt und kann später entnommen werden. The process medium 5 is finally moved back to the output passage 105 and can be removed later.

[0043] Um die Umlenkung noch zusätzlich zu unterstützen ist eine zusätzliche Umlenkvorrichtung 117 vorgesehen. In den Figuren ist diese Umlenkvorrichtung 117 als geneigte Bodenplatte 117 am Deckelteil 1101 angeordnet gezeigt. Diese geneigte Bodenplatte 117 kann im Innenraum des Karbonisierungsbehälters 11 angeformt oder lösbar befestigt sein. Eine Umlenkvorrichtung 117 kann aber auch entweder am Umlenkabschnitt 137 des Rührwerks 13 oder im Bereich des Deckelteils 1101 des Karbonisierungsbehälters 11 anders ausgestaltet sein. Beispielsweise könnte ein am Umlenkabschnitt 137 befestigter oder angeformter Kragen ausgebildet sein. Die Rühr- und Fördereinrichtung setzt sich dann entsprechend aus Umlenkvorrichtung 117 und Rührwerk 13 zusammen. To additionally support the deflection, an additional deflecting device 117 is provided. In the figures, this deflection device 117 is shown as an inclined bottom plate 117 arranged on the cover part 1101. This inclined bottom plate 117 may be formed in the interior of the Karbonisierungsbehälters 11 or releasably secured. However, a deflection device 117 can also be designed differently either at the deflection section 137 of the agitator 13 or in the region of the cover part 1101 of the carbonization container 11. For example, a collar attached to the deflection section 137 or molded could be formed. The stirring and conveying device is then composed accordingly deflection device 117 and agitator 13.

[0044] Das Rührwerk 13 ist innerhalb des Karbonisierungsbehälters 11 rotierbar um eine Förderlängsachse LF auf einer Mehrzahl von Rührwerklagern 133 gelagert. In Fig. 8aist die Umlenkabschnittskante 1370 in einem Abstand zur Innenfläche des Karbonisierungsbehältermantels 110 gelagert. Es ist jeweils ein, gegen die Kraft einer Feder 1331 vorgespanntes Rad vorgesehen, welches das Rührwerk 13 im Bereich des Umlenkabschnittes 137 in einem festen Abstand zum Karbonisierungsbehältermantel 110 hält. Es sind sechs Rührwerklager 133 entlang des Umfangs der Umlenkabschnittskante 1370 vorgesehen. Durch die gefederte Lagerung ist ein Ausgleich des Rührwerks 13 während der Rotation in gewissem Masse erreichbar. The agitator 13 is rotatably mounted within the Karbonisierungsbehälters 11 about a conveyor longitudinal axis LF on a plurality of agitator bearings 133. In Fig. 8a, the Umlenkabschnittskante 1370 is mounted at a distance from the inner surface of the Karbonisierungsbehältermantels 110. In each case, a wheel pretensioned against the force of a spring 1331 is provided, which keeps the agitator 13 in the region of the deflection section 137 at a fixed distance from the carbonization container shell 110. There are six agitator bearings 133 along the circumference of the Umlenkabschnittskante 1370 is provided. Due to the spring-mounted bearing compensation of the agitator 13 during rotation to some extent achievable.

[0045] Mittels Rührwerkantriebsmitteln 132 ist das Rührwerk 13 von ausserhalb des Karbonisierungsbehälters 11 betätigbar. Das Rührwerk 13 wird hier mittels Reibradantrieb angetrieben, dessen Details vergrössert in der Fig. 8bdargestellt sind. Vom Rührwerkantriebsmittel 132, welches als Elektromotor ausgestaltet sein kann und ausserhalb des Karbonisierungsbehälters 11 angeordnet ist, führt eine Antriebswelle 1320 in den Karbonisierungsbehälter 11 hinein. An einem Ausgleichselement 1321 ist eine Reibradrolle 1322 angeordnet, welche auf der Aussenfläche 130 des Rührwerks 13 rotierbar angeordnet ist. Die Reibradrolle 1322 ist durch ein Rollenlager 1323 gehalten. Die Basisabschnittskante 1360 des Rührwerks 13 lagert drehbar in einem Basislager 133 ́, sodass der hohlzylindrische Körper mittels Reibradantrieb um die Achse LF rotierbar gelagert ist. Von aussen ist der Reibradantrieb ohne Schwierigkeiten ansteuerbar. By means of agitator drive means 132, the agitator 13 from outside the Karbonisierungsbehälters 11 can be actuated. The agitator 13 is driven here by means of friction wheel drive, the details of which are enlarged in Fig. 8bdargestellt. From the agitator drive means 132, which may be configured as an electric motor and is arranged outside the carbonation container 11, a drive shaft 1320 leads into the carbonation container 11. On a compensating element 1321 a Reibradrolle 1322 is arranged, which is arranged rotatably on the outer surface 130 of the agitator 13. The friction wheel roller 1322 is held by a roller bearing 1323. The base portion edge 1360 of the agitator 13 rotatably supports in a base bearing 133, so that the hollow cylindrical body is rotatably supported by friction wheel drive about the axis LF. From the outside of the friction wheel is controlled without difficulty.

[0046] Es wäre ebenso möglich einen Zahnradantrieb zur Rotation des Rührwerks 13 zu benutzen. It would also be possible to use a gear drive for rotating the agitator 13.

[0047] Durch diese Gestaltung des Karbonisierungsbehälters 11 mit einer eine Umlenkung des Prozessmediums 5 ermöglichende Rühr- und Fördereinrichtung kann die Länge des Karbonisierungsbehälters 11 gering gehalten und der Reaktor 1 entsprechend kompakt gehalten werden. Die Gestaltung der Rühr- und Fördereinrichtung umfassend ein Rührwerk 13 mit einer wärmeleitfähigen Rührwerkwand kann Wärme innerhalb des Karbonisierungsbehälters 11 optimal auf das Prozessmedium 5 übertragen und von diesem abgeführt werden, sodass die Rühr- und Fördereinrichtung zusätzlich die Aufgabe eines Wärmetauschers ausübt. By this design of the Karbonisierungsbehälters 11 with a deflection of the process medium 5 enabling stirring and conveying the length of the Karbonisierungsbehälters 11 can be kept low and the reactor 1 are kept correspondingly compact. The design of the stirring and conveying device comprising an agitator 13 with a thermally conductive agitator wall, heat within the Karbonisierungsbehälters 11 can be optimally transferred to the process medium 5 and discharged from this, so that the stirring and conveying additionally performs the task of a heat exchanger.

[0048] Wird der Karbonisierungsbehälter 11 bewegbar und in der Form veränderlich ausgestaltet, wobei mindestens ein Teil des Karbonisierungsbehältermantels 110 mehrteilig ausgestaltet ist, wobei die Teile druck- und flüssigkeitsdicht voneinander getrennt angeordnet sind und definiert reproduzierbar relativ zueinander bewegbar gelagert sind, sodass das Karbonisierungsbehälterhohlvolumen gezielt veränderbar ist und der Innendruck auf das Prozessmedium 5 im Karbonisierungsbehälter 11 unabhängig von der Prozesstemperatur einstellbar ist, dann wird entsprechend auch das Rührwerk 13 mehrteilig und längenvariabel ausgeführt. Dies ist in Fig. 6bereits gezeigt. Die Rührwerkwand des hohlzylindrischen Rührwerks 13 ist aus zwei separierbaren hohlzylindrischen Rührwerkwänden ausgestaltet, die gegeneinander verschiebbar sind. Damit ist gewährleistet, dass die Länge des Rührwerks 13 an das Fassungsvermögen des Karbonisierungsbehälters 11 anpassbar ist. Is the Karbonisierungsbehälter 11 movable and configured variable in shape, wherein at least a portion of the Karbonisierungsbehältermantels 110 is configured in several parts, the parts are pressure and liquid-tightly separated from each other and defined reproducible relative to each other are movably mounted, so targeted the Karbonisierungsbehältercup volume is changeable and the internal pressure on the process medium 5 in the Karbonisierungsbehälter 11 is independent of the process temperature adjustable, then the stirrer 13 is carried out according to several parts and variable length. This is already shown in FIG. 6. The agitator wall of the hollow cylindrical agitator 13 is configured of two separable hollow cylindrical agitator walls, which are mutually displaceable. This ensures that the length of the stirrer 13 can be adapted to the capacity of the Karbonisierungsbehälters 11.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0049] <tb>1<sep>Reaktor <tb><sep>10<sep>Aussenbehälter <tb><sep><sep>100<sep>Aussenbehältermantel <tb><sep><sep><sep>1001<sep>Basisboden <tb><sep><sep><sep>1002<sep>Basisflansch <tb><sep><sep><sep>1003<sep>zylindrisches Mittelstück <tb><sep><sep><sep>1004<sep>Deckelbodenflansch <tb><sep><sep><sep>1005<sep>Deckelboden (gewölbt, z.B. torisphärisch) <tb><sep><sep>103<sep>Aussenbehälterinnenraum <tb><sep><sep>104<sep>Einfülldurchführung <tb><sep><sep>105<sep>Ausgabedurchführung <tb><sep><sep>106<sep>Beaufschlagungsstutzen <tb><sep><sep>107<sep>Antriebsdurchführung <tb><sep><sep>108<sep>Entlüftungsstutzen <tb><sep><sep>109<sep>Rohre <tb><sep><sep>La <sep>Aussenbehälterlängsachse <tb><sep>11<sep>Karbonisirungsbehälter <tb><sep><sep>110<sep>Karbonisierungsbehältermantel <tb><sep><sep><sep>1101<sep>Deckelteil (gewölbt) <tb><sep><sep><sep>1102<sep>Deckelflansch <tb><sep><sep><sep>1103<sep>erster Mantelteil <tb><sep><sep><sep>1104<sep>zweiter Mantelteil <tb><sep><sep><sep>1105<sep>Bodenteil <tb><sep><sep><sep>1106<sep>Bodenflansch <tb><sep><sep><sep>1141<sep>Einfüllkanal <tb><sep><sep><sep>1142<sep>Ausgabekanal <tb><sep><sep>115<sep>Befestigungsflansche (Karbonisierungsbehälter an Basisboden) <tb><sep><sep>116<sep>Längskanal (längenvariabel, vollständig querend) <tb><sep><sep>119<sep>Antriebsvorrichtung <tb><sep><sep>120<sep>Karbonisisrungsbehälterlager <tb><sep><sep>Lp<sep>Karbonisierungsbehälterlängsachse <tb>13<sep>Rührwerk <tb><sep><sep>130<sep>Aussenfläche <tb><sep><sep><sep>1301<sep>Aussenblatt <tb><sep><sep>131<sep>Innenfläche <tb><sep><sep><sep>1311<sep>Innenblatt <tb><sep><sep>132<sep>Rührwerkantriebsmittelsmittel <tb><sep><sep><sep>1320<sep>Antriebswelle <tb><sep><sep><sep>1321<sep>Ausgleichselement <tb><sep><sep><sep>1322<sep>Reibradrolle <tb><sep><sep><sep>1323<sep>Rollenlager <tb><sep><sep>133<sep>Rührwerklager <tb><sep><sep>133 ́<sep>Basislager <tb><sep><sep><sep>1331<sep>Feder <tb><sep><sep>134<sep>innere Förderkammer (konzentrisch) <tb><sep><sep>135<sep>äussere Förderkammer (konzentrisch) <tb><sep><sep>136<sep>Basisabschnitt <tb><sep><sep><sep>1360<sep>Basisabschnittskante <tb><sep><sep>137<sep>Umlenkabschnitt <tb><sep><sep><sep>1370<sep>Umlenkabschnittskante <tb><sep><sep>117<sep>Umlenkvorrichtung <tb><sep><sep>Y<sep>erste Förderrichtung <tb><sep><sep>X<sep>zweite Förderrichtung <tb><sep><sep>Förderlängsachse LF <tb>2<sep>Reaktorlagervorrichtung <tb><sep>20<sep>Gestell <tb><sep>21<sep>Drehlager <tb><sep>22<sep>Rotationsantrieb <tb>3<sep>Fluid (Thermoöl) <tb>4<sep>Zu- und Abführvorrichtung <tb><sep>40<sep>Zuführzylinder <tb><sep>41<sep>Entnahmezylinder <tb><sep>42<sep>Vorrichtungslager (rotierbar) <tb><sep>43<sep>Antriebsmittel <tb>5<sep>Prozessmedium (hochviskos und feststoffbeladen) Füllgut/Edukte/Karbonisierungsprodukte/jeweils mit Prozesswasser[0049] <Tb> 1 <sep> reactor <Tb> <sep> 10 <sep> outer container <Tb> <sep> <sep> 100 <sep> outer container cladding <Tb> <sep> <sep> <sep> 1001 <sep> base bottom <Tb> <sep> <sep> <sep> 1002 <sep> base flange <tb> <sep> <sep> <sep> 1003 <sep> cylindrical center piece <Tb> <sep> <sep> <sep> 1004 <sep> Deckelbodenflansch <tb> <sep> <sep> <sep> 1005 <sep> Lid base (curved, e.g., torispheric) <Tb> <sep> <sep> 103 <sep> Foreign container interior <Tb> <sep> <sep> 104 <sep> Einfülldurchführung <Tb> <sep> <sep> 105 <sep> Output implementation <Tb> <sep> <sep> 106 <sep> Beaufschlagungsstutzen <Tb> <sep> <sep> 107 <sep> Drive Through <Tb> <sep> <sep> 108 <sep> vent connection <Tb> <sep> <sep> 109 <sep> Pipes <tb> <sep> <sep> La <sep> outer container longitudinal axis <Tb> <sep> 11 <sep> Karbonisirungsbehälter <Tb> <sep> <sep> 110 <sep> Karbonisierungsbehältermantel <tb> <sep> <sep> <sep> 1101 <sep> Cover part (curved) <Tb> <sep> <sep> <sep> 1102 <sep> bonnet <tb> <sep> <sep> <sep> 1103 <sep> first shell part <tb> <sep> <sep> <sep> 1104 <sep> second shell part <Tb> <sep> <sep> <sep> 1105 <sep> base part <Tb> <sep> <sep> <sep> 1106 <sep> bottom flange <Tb> <sep> <sep> <sep> 1141 <sep> launder <Tb> <sep> <sep> <sep> 1142 <sep> Output channel <tb> <sep> <sep> 115 <sep> Mounting Flanges (Carbonation Tank on Base Floor) <tb> <sep> <sep> 116 <sep> Longitudinal channel (variable in length, completely crossing) <Tb> <sep> <sep> 119 <sep> Gear <Tb> <sep> <sep> 120 <sep> Karbonisisrungsbehälterlager <Tb> <sep> <sep> Lp <sep> Karbonisierungsbehälterlängsachse <Tb> 13 <sep> agitator <Tb> <sep> <sep> 130 <sep> outer surface <Tb> <sep> <sep> <sep> 1301 <sep> Foreign Journal <Tb> <sep> <sep> 131 <sep> inner surface <Tb> <sep> <sep> <sep> 1311 <sep> Activity Sheet <Tb> <sep> <sep> 132 <sep> Rührwerkantriebsmittelsmittel <Tb> <sep> <sep> <sep> 1320 <sep> Drive Shaft <Tb> <sep> <sep> <sep> 1321 <sep> balancer <Tb> <sep> <sep> <sep> 1322 <sep> Reibradrolle <Tb> <sep> <sep> <sep> 1323 <sep> roller bearings <Tb> <sep> <sep> 133 <sep> Rührwerklager <tb> <sep> <sep> 133 <sep> Base Camp <Tb> <sep> <sep> <sep> 1331 <sep> Spring <tb> <sep> <sep> 134 <sep> inner delivery chamber (concentric) <tb> <sep> <sep> 135 <sep> outer delivery chamber (concentric) <Tb> <sep> <sep> 136 <sep> base section <Tb> <sep> <sep> <sep> 1360 <sep> base portion edge <Tb> <sep> <sep> 137 <sep> deflection <Tb> <sep> <sep> <sep> 1370 <sep> Umlenkabschnittskante <Tb> <sep> <sep> 117 <sep> deflection <tb> <sep> <sep> Y <sep> first conveying direction <tb> <sep> <sep> X <sep> second conveying direction <tb> <sep> <sep> Conveying longitudinal axis LF <Tb> 2 <sep> reactor storage device <Tb> <sep> 20 <sep> frame <Tb> <sep> 21 <sep> pivot <Tb> <sep> 22 <sep> rotary drive <tb> 3 <sep> fluid (thermal oil) <tb> 4 <sep> Supply and discharge device <Tb> <sep> 40 <sep> feed cylinder <Tb> <sep> 41 <sep> sampling cylinder <tb> <sep> 42 <sep> Device Bearing (rotatable) <Tb> <sep> 43 <sep> drive means <tb> 5 <sep> process medium (highly viscous and solids laden) Fillings / educts / carbonation products / each with process water

Claims (11)

1. Rührwerk (13) als Teil einer Rühr- und Fördereinrichtung zur Lagerung in einem Karbonisierungsbehälter (11), welches von ausserhalb des Karbonisierungsbehälters (11) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk (13) als hohlzylindrischer Körper eine Rührwerkwand aufweisend ausgestaltet ist, welche an einer Aussenfläche (130) eine Mehrzahl von Aussenblättern (1301) von der Aussenfläche wegragend und an einer Innenfläche (131) eine Mehrzahl von Innenblättern (1311) zum Zentrum des Rührwerks (13) ragend aufweist, wobei die Förderrichtung (X) der Aussenblätter (1301) entgegengesetzt der Förderrichtung (Y) der Innenblätter (1311) gestaltet ist.1. stirrer (13) as part of a stirring and conveying device for storage in a Karbonisierungsbehälter (11) which is drivable from outside the Karbonisierungsbehälters (11), characterized in that the agitator (13) is designed as a hollow cylindrical body having a stirrer wall which projects on an outer surface (130) a plurality of outer sheets (1301) projecting from the outer surface and has on an inner surface (131) a plurality of inner sheets (1311) projecting towards the center of the agitator (13), the conveying direction (X) of External leaves (1301) opposite to the conveying direction (Y) of the inner leaves (1311) is designed. 2. Rührwerk (13) nach Anspruch 1, wobei die Rührwerkwand und die Innenblätter (1311) eine konzentrische innere Förderkammer (134) bilden, in welcher ein Prozessmedium (5) in eine erste Förderrichtung (Y) förderbar ist.2. agitator (13) according to claim 1, wherein the agitator wall and the inner blades (1311) form a concentric inner delivery chamber (134), in which a process medium (5) in a first conveying direction (Y) is conveyed. 3. Rührwerk (13) nach Anspruch 2, wobei die Rührwerkwand und die radial wegragenden Aussenblätter (1301) bei Lagerung im Karbonisierungsbehälter (11) eine konzentrische äussere Förderkammer (135) zwischen Rührwerkwand und benachbart angeordnetem Karbonisierungsbehältermantel (110) bilden, in welcher das Prozessmedium (5) in eine zweite Förderrichtung (X) förderbar ist.3. agitator (13) according to claim 2, wherein the agitator wall and the radially projecting outer leaves (1301) when stored in Karbonisierungsbehälter (11) form a concentric outer delivery chamber (135) between Rührwerkwand and adjacently arranged Karbonisierungsbehältermantel (110), in which the process medium (5) in a second conveying direction (X) is conveyed. 4. Rührwerk (13) nach Anspruch 1, wobei eine Umlenkvorrichtung (117) mit dem Rührwerk (13) wirkverbunden angeordnet ist, welches die Umlenkung des Prozessmediums (5) von der ersten Förderrichtung (Y) zur zweiten Förderrichtung (X) unterstützt.4. agitator (13) according to claim 1, wherein a deflection device (117) with the agitator (13) is operatively connected, which supports the deflection of the process medium (5) from the first conveying direction (Y) to the second conveying direction (X). 5. Rührwerk (13) nach Anspruch 4, wobei die Umlenkvorrichtung (117) im Innenraum des Karbonisierungsbehälters (11) einem Deckelteil (1101) zugewandt angeordnet ist.5. agitator (13) according to claim 4, wherein the deflection device (117) in the interior of the Karbonisierungsbehälters (11) is arranged facing a cover part (1101). 6. Rührwerk (13) nach Anspruch 4, wobei die Umlenkvorrichtung (117) an einem Umlenkabschnitt (137) des Rührwerks (13) befestigt oder an den Umlenkabschnitt (137) angeformt ist.6. agitator (13) according to claim 4, wherein the deflection device (117) attached to a deflection portion (137) of the agitator (13) or is integrally formed on the deflection section (137). 7. Rührwerk (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Reibradantrieb oder Zahnradantrieb zur Rotation des Rührwerks (13) vorgesehen ist.7. agitator (13) according to any one of the preceding claims, wherein a Reibradantrieb or gear drive for rotation of the agitator (13) is provided. 8. Rührwerk (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei Lagerung des Rührwerks (13) im Karbonisierungsbehälter (13) die Rührwerkwand mindestens annähernd parallel zum Karbonisierungsbehältermantel (110) angeordnet ist.8. agitator (13) according to any one of the preceding claims, wherein upon storage of the agitator (13) in the Karbonisierungsbehälter (13) the agitator wall is arranged at least approximately parallel to the Karbonisierungsbehältermantel (110). 9. Rührwerk (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rührwerkwand des Rührwerks (13) mehrteilig und mit variierbarer Grösse ausgestaltet ist.9. agitator (13) according to any one of the preceding claims, wherein the agitator wall of the agitator (13) is designed in several parts and with variable size. 10. Reaktor (1) umfassend einen Karbonisierungsbehälter (11), wobei eine Rühr- und Fördereinrichtung umfassend ein Rührwerk (13) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9 im Karbonisierungsbehälter (11) angeordnet ist.10. Reactor (1) comprising a Karbonisierungsbehälter (11), wherein a stirring and conveying device comprising an agitator (13) according to any one of claims 1 to 9 in the Karbonisierungsbehälter (11) is arranged. 11. Verwendung eines Rührwerks (13) als Teil einer Rühr- und Fördereinrichtung zur Lagerung in einem Karbonisierungsbehälter (11), welches von ausserhalb des Karbonisierungsbehälters (11) antreibbar ist, wobei das Rührwerk (13) als hohlzylindrischer Körper eine Rührwerkwand aufweisend ausgestaltet ist.11. Use of an agitator (13) as part of a stirring and conveying device for storage in a Karbonisierungsbehälter (11) which is drivable from outside the Karbonisierungsbehälters (11), wherein the agitator (13) is designed as a hollow cylindrical body having a stirrer wall.
CH00243/12A 2012-02-24 2012-02-24 Stirrer, useful as part of a mixing and conveying device for storage in carbonation tank, where mixing and conveying device is driven from outside of tank and stirrer is configured as hollow cylindrical body comprising stirrer wall CH706136A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH00243/12A CH706136A2 (en) 2012-02-24 2012-02-24 Stirrer, useful as part of a mixing and conveying device for storage in carbonation tank, where mixing and conveying device is driven from outside of tank and stirrer is configured as hollow cylindrical body comprising stirrer wall

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH00243/12A CH706136A2 (en) 2012-02-24 2012-02-24 Stirrer, useful as part of a mixing and conveying device for storage in carbonation tank, where mixing and conveying device is driven from outside of tank and stirrer is configured as hollow cylindrical body comprising stirrer wall

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH706136A2 true CH706136A2 (en) 2013-08-30

Family

ID=49033719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH00243/12A CH706136A2 (en) 2012-02-24 2012-02-24 Stirrer, useful as part of a mixing and conveying device for storage in carbonation tank, where mixing and conveying device is driven from outside of tank and stirrer is configured as hollow cylindrical body comprising stirrer wall

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH706136A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108479670A (en) * 2018-05-24 2018-09-04 安徽工程大学 A kind of efficient mixing agitator and its assembly method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108479670A (en) * 2018-05-24 2018-09-04 安徽工程大学 A kind of efficient mixing agitator and its assembly method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2064308B1 (en) Agitator for a fermenter, fermenter and method for operating a fermenter
WO2008095589A1 (en) Hydrothermal carbonization of biomass
WO2009090072A1 (en) Hydrothermal carbonation of biomass
DE102010012613B4 (en) Device and use for the treatment of solid-liquid mixtures
DE202006020195U1 (en) Agitator for a fermenter and fermenter
DE102013112255A1 (en) Stirrer frame and agitator assembly for fermenter, fermenter, biogas plant, biogas production process and fermenter conversion process
DE202007019245U1 (en) Device for producing biogas from organic substances
WO1990006987A1 (en) Biogas reactor
WO2013124414A2 (en) Carbonisation tank for hydrothermal carbonisation
EP2807245A1 (en) Biogas system and components thereof
DE102008056006B4 (en) Process and device for the hydrothermal carbonization of biomass
EP3601801A1 (en) Pumping and comminution device, method for comminuting and heating an inflow material, and use of same
CH706136A2 (en) Stirrer, useful as part of a mixing and conveying device for storage in carbonation tank, where mixing and conveying device is driven from outside of tank and stirrer is configured as hollow cylindrical body comprising stirrer wall
DE102009007302C5 (en) Method and device for the hydrothermal carbonization of biomass
DE102010000580A1 (en) A system and method for providing a mixture of different biomass to a plant for recovering a reaction product from the different biomass
DE202008010638U1 (en) Agitator with injection system for solids
WO2004074181A2 (en) Catalytic reactor
DE102008021628A1 (en) Apparatus and method and use of a reactor for the production of raw, - fuels and fuels from organic substances
DE102008038065A1 (en) Biogas plant-fermenter comprises fermenter container, which is formed from two container elements, feeding device for biomass to be fermented, rolling device for substrate in the fermenter container, heating device, and gas removal device
WO2011047696A1 (en) Process for converting biomass and device therefor
DE102008006772A1 (en) Process for the carbonation of organic substances
CH706172A2 (en) Carbonation tank for hydrothermal carbonizing a highly viscous and/or particulate-loaded process medium, comprises carbonation tank hollow volume enclosed by carbonation tank sheath, heat transfer channel extending from inlet to outlet
CH706162A2 (en) Carbonation tank for hydrothermal carbonizing a highly viscous and/or particulate-loaded process medium, comprises carbonation tank hollow volume enclosed by carbonation tank sheath, heat transfer channel extending from inlet to outlet
DE102011113825A1 (en) Hydrothermal carbonization of biomass, comprises carrying out quasi-continuous flow of biomass using many batch pressure reactors, which are connected in series, and transporting biomass or product by gravity and internal reactor pressure
WO2013124262A1 (en) Feed and discharge device of a hydrothermal carbonization system

Legal Events

Date Code Title Description
PUE Assignment

Owner name: TFC ENGINEERING AG, LI

Free format text: FORMER OWNER: NK NEW KNOWLEDGE AG, CH

AZW Rejection (application)