DE4447357C2

DE4447357C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Altreifen durch eine chemisch-thermische Behandlung

Info

Publication number: DE4447357C2
Application number: DE4447357A
Authority: DE
Inventors: Hagen Schleicher
Original assignee: UMWELTGEMEINSCHAFT RUNDUM EV
Current assignee: UMWELTGEMEINSCHAFT RUNDUM EV
Priority date: 1994-12-20
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 1999-01-07
Anticipated expiration: 2014-12-21
Also published as: DE4447357A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur. Aufbereiten von Altreifen durch eine chemisch-thermische Behandlung.

Es ist bereits die Pyrolyse bei der Altreifenverwertung bekannt. In der DE 27 24 813 C3 ist eine Anlage zum Aufbereiten von Altreifen und ähnlichen Gummiverbundstoffen beschrieben. Hierbei ist eine kryogene Zerkleinerungs einrichtung zum Unterkühlen und Brechen des Altmaterials und zum Abschlagen der Gummibestandteile von den textilen und/oder metallischen Bestandteilen vorgesehen. Dieser Trenneinrichtung ist dann eine Pyrolyseeinrichtung zum Aufbereiten der mit Gummibestandteilen behafteten textilen und/oder metallischen Restbestandteile nachgeordnet. Die bei der Pyrolyse der Restbestandteile gewonnene Energie dient dem Betreiben der Anlage.

In der DE-AS 19 39 715 ist ein Verfahren zur Rückgewinnung eines Gemisches aus Ruß und Zinkoxid aus vulkanisiertem Altgummi durch Pyrolyse beschrieben, bei dem der vulkani sierte Altgummi auf eine Korngröße von ca. 4 bis 8 mm zerkleinert und anschließend in dünnen Schichten von weniger als 50 mm Dicke der Pyrolyse unterworfen wird. In Vorbe reitung des Altreifens auf dieses Verfahren ist dieser ebenfalls zu zerkleinern und in seine Bestandteile, nämlich Gummi, Fasern des Cordgewebes und metallische Anteile, zu trennen.

Die Zerkleinerung von Altreifen und die Trennung seiner Bestandteile in mehrere Komponenten ist technologisch sehr aufwendig und kostenintensiv.

Weiterhin sind, wie in "Pyrolyse von Abfällen" von Karl J. Thomé-Kozmiensky - Berlin: EF - Verlag für Energie - und Umwelttechnik, 1985 Seite 23-24 beschrieben, dem Hausmüll auch Altreifen bei der Pyrolyse zugegeben worden. Im Ergebnis der Versuche lieferte die gemeinsame Pyrolyse von Abfall mit Altreifengummi eine wesentlich höhere Gasaus beute. Der Altreifenzusatz brachte aber gleichzeitig einen um über 30% erhöhten Teeranfall. Im Ergebnis der Versuche wurde festgestellt, daß auf die Zugabe von Altreifen zu Haushaltabfällen verzichtet werden soll.

Aus der DE 40 40 377 C1 ist weiterhin ein Verfahren zur Entsorgung von Industrie-, Sonder- und Hausabfall sowie Industriegüterwracks bekannt. Hierbei wird das Entsorgungsgut unter Beibehaltung seiner Misch- und Verbundstrukturen auf ein mehrfaches seiner ursprünglichen Schüttdichte verdichtet und in verdichteter Form einer Pyrolyse unterzogen. Die Gesamtheit der unter erhöhtem Druck stehenden Pyrolyseprodukte wird dann unmittelbar, ohne Zwischenabkühlung einer Hochtemperaturbeaufschlagung unterworfen, bei der die verdichteten Kohlenstoffanteile der Pyrolyseprodukte unter Spaltung mindestens eines Teiles des mitgeführten Wasserdampfes vergast und die gasförmigen Bestandteile aus der Gesamtheit der Pyrolyseprodukte in niedermolekulare Komponenten gespalten und so gleichfalls vergast werden. Die metallischen und mineralischen Bestandteile werden dann aus der verbleibenden Gesamtheit der Reststoffe ausgeschmolzen und separiert.

Dieses Verfahren, bei dem die Entsorgungsgüter auf 1/10 ihres ursprünglichen Volumens verdichtet werden, ist für Altreifen nicht geeignet.

Ein weiteres Verfahren und eine Vorrichtung zur Entsorgung von Industrie-, Sonder- und Hausabfall ist aus der EP 05 32 901 A1 bekannt. Hier wird das Entsorgungsgut von oben in den Reaktor eingebracht. Bei einem Einsatz von Altreifen, vor allem in größeren Mengen bei diesem Verfahren, käme es in verschiedenen Bereichen zu Verstopfungen, die zu Explosionen führen können. Das Verfahren und die Vorrichtung ist somit für die Entsorgung von Altreifen nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Altreifen durch eine chemisch-thermische Behandlung zu schaffen, wobei die Altreifen ohne Trennung in ihre Bestandteile aufbereitet werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unzerteilte Altreifen mit zur Bildung von Schlacke geeigneten Zuschlagstoffen einem vertikalen, schachtförmigen Reaktor von oben zugeführt werden, die organischen Bestandteile der unzerteilten Altreifen unter Zuführung eines überhitzten Wasserdampf/Sauerstoff-Gemisches mit einem Anteil von 2 bis 8 Vol.-% O₂ sowie einer Temperatur von 600°C bis 800°C im oberen Bereich des Reaktors einer Pyrolyse unterzogen werden, die pyrolisierten Altreifen, in Form von knäuelförmigen Pyrolyseprodukten, die Pyrolysekoks und Stahleinlagen enthalten, in einer gasdurchlässigen Anhäufung in einem vertikal darunter liegenden Abschnitt gesammelt werden, wobei der Pyrolysekoks, unter Zuführung eines überhitzten Wasserdampf/Sauerstoff-Gemisches mit einem Anteil von 5 bis 15 Vol.-% O₂ und einer Temperatur von etwa 800°C, vergast wird, dabei die Stahleinlagen teilweise frei gelegt werden und die Eisen-Wasserdampf-Reaktion eingeleitet wird, wobei die nicht vergasten Bestandteile eine inhomogene Schlacke bilden; die entstandene inhomogene Schlacke, mit noch nicht umgesetzten Reifenbestandteilen, nach unten einen Bereich, der eine Temperatur zwischen 1000°C bis 1500°C aufweist, durchfließt; die inhomogene Schlacke in einer Anhäufung gesammelt und unter Zuführung eines überhitzten Wasserdampf/Sauerstoff-Gemisches, mit einem Anteil von 8 bis 15 Vol.-% O₂ und einer Temperatur von etwa 1000°C, weiter umgesetzt wird, wobei die Kohlenstoffanteile vergasen und durch die Eisen-Wasserdampf-Reaktion weiterer Wasserstoff freigesetzt und eine flüssige eisenreiche Schlacke, nach Reaktion mit den Zuschlagsstoffen, gebildet wird; die flüssige, eisenreiche Schlacke bei einer Temperatur von 1500 bis 1800°C, abwärts fließt und anschließend aus dem Reaktor ausgetragen wird; daß entstehende Reaktionsgas bis in den unteren Bereich des Reaktors strömt, anschließend in einem vertikalen Ausgangsschacht nach oben strömt und dabei Wärmeenergie an die einzelnen Reaktionsstufen im Gegenstrom abgibt und im oberen Bereich des Reaktors austritt.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß der verwertbare Energieanteil der Altreifen weitgehend zurückgewonnen und in eine speicherbare Form als Reaktionsgas überführt wird. Gleichzeitig ist die eisenreiche Schlacke weiter verwertbar. Das Verfahren ermöglicht weiterhin, die Reifen unzerteilt einzusetzen, so daß eine kostenaufwendige Vorbehandlung vermieden wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß im oberen Bereich des schachtförmigen Reaktors die Pyrolyse der organischen Bestandteile eines unzerteilten Altreifens in einem Zeitraum von 0,5 bis 4 min. durchgeführt wird.

Vorzugsweise werden dem Reaktor mit den unzerteilten Altreifen zur Bildung von Schlacke geeignete Zuschlagstoffe, vorzugsweise gebrannter oder gelöschter Kalk, zugeführt. Hierbei ist es möglich, daß in Abhänigkeit vom Gewicht der in einer vorbestimmten Zeit zugeführten Altreifen der Anteil der zuzuführenden Zuschlagstoffe bestimmt wird.

In weiterer Ausbildung der Erfindung umfaßt diese eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche eine Zuführvorrichtung zu einem Reaktor und Aufnahmevorrichtungen für erzeugte Produkte auf weist, wobei der Reaktor schachtförmig ausgebildet ist und von oben nach unten verlaufend einen Kopfraum, einen Hauptverbrennungsraum, einen Nachverbren nungsraum sowie einen Schlackenraum aufweist, wobei so in dem Kopfraum ein Schachtrost zur Aufnahme der unzerteilten Altreifen für die Pyrolyse angeordnet ist und zwischen dem Kopfraum sowie dem Hauptverbren nungsraum unter dem Schachtrost ein erstes Stellele ment zur Aufnahme der gasdurchlässigen Anhäufung aus Pyrolysekoks und Stahldrahtanteilen und zwischen dem Hauptverbrennungsraum und dem Nachverbren nungsraum ein zweites Stellelement für eine weitere Anhäufung von Altreifenbestandteilen angeordnet ist, wobei zwischen den Stellelementen und der vorderen, so die Räume begrenzenden Wand des Reaktors Spalte zum Durchfluß von Schlacke und Altreifenreste ange ordnet sind, wobei die hintere Seite der Räume durch eine Strahlungswand begrenzt ist, zwischen der und der hinteren Wand des Reaktors ein vertikaler Ausgangs schacht für das entstehende Reaktionsgas angeordnet ist, wobei dieser über eine untere Öffnung in der Strah lungswand mit dem Schlackenraum verbunden ist und im oberen Bereich des Reaktors ein Austritt für das Reaktionsgas angeordnet ist und wobei in den Räumen Düsen zum Eintritt des überhitzten Wasserdampf/Sau erstoff-Gemisches angeordnet sind.

Mit dem Reaktor der erfindungsgemäßen Vorrich tung ist es möglich, die unzerteilten Altreifen vollständig thermisch zu zersetzen und dabei weitgehend verwert bare Produkte zu erzeugen. Das erzeugte Reaktionsgas gibt dabei im Ausgangsschacht auf steigend über die Strahlungswand Wärmeenergie für die Zersetzung ab.

Der Schachtrost weist vorzugsweise ein sich nach vorn verbreitertes Teil auf, welches mit einer unteren Rostfläche zur Aufnahme des unzerteilten Altreifens und einer die obe re Seite des Schachtrostes begrenzenden Rostfläche versehen ist, wobei der Abstand zwischen diesen größer als die Höhe des Altreifens ist und dabei die vordere Rostfläche vollständig über dem ersten Stellelement an geordnet ist.

Hierdurch ist es möglich, die unzerteilten Altreifen lagegerecht in die Reaktionsstufe der Pyrolyse einzu führen sowie die Reste über die vordere Rostfläche voll ständig auf das obere Stellelement aufzubringen.

Zur sicheren Einführung der unzerteilten Altreifen in den Reaktor ist es zweckmäßig, daß vor dem Schach trost ein durch die Wand des Reaktors nach außen hin durchragender Zuführungsschacht angeordnet ist, an dessen äußerem Ende ein Trichter zur Einführung von unzerteilten Altreifen und Zuschlagstoffen in dem Re aktor angeordnet ist, wobei am vorderen Ende des Zu führungsschachtes ein axial in diesen verschiebbarer Stempel zum Verschieben der Altreifen in den Reaktor angeordnet ist.

Eine Zuführung von Altreifen und Zuschlagstoffen ist möglich, indem in dem Trichter ein horizontaler, über ein Gelenk mit einem Antrieb verbundener, horizontal verschiebbarer Schieber angeordnet ist.

Vorzugsweise ist in dem Zuführungsschacht zwischen dem Trichter und dem Reaktor eine Schachtverengung angeordnet, an deren Wänden die unzerteilten Altrei fen, den Innenraum des Reaktors nach außen abdec kend, anliegen.

Dabei können in der Schachtverengung den Altreifen in seiner Lage fixierende Vorsprünge angeordnet sein.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß jedes Stellelement auf einer parallel zu der vorde ren Wand des Reaktors verlaufenden Stellachse ange ordnet und um diese verschwenkbar ist, wobei der Spalt zwischen der Wand und dem vorderen Ende des Stell elementes einstellbar ist.

Hierbei weist zweckmäßigerweise der Spalt vor dem ersten Stellelement eine größere Breite als der Spalt vor dem zweiten Stellelement auf.

Vorzugsweise ist die vordere Wand des Reaktors als eine Reaktionswand ausgebildet, entlang der die Reifen bestandteile sowie die Schlacke abfließen.

Die Zündbrenner des Reaktors können im Kopfraum angeordnet sein.

Es ist zweckmäßig, wenn der Schlackenraum mit ei nem die granulierende, eisenreiche Schlacke abkühlen des, mit Wasser gefülltem Löschbecken verbunden ist, wobei vor einem Auslauf aus dem Schlackenraum vor zugsweise ein überlauf angeordnet ist und der Schlac kenraum nach außen durch eine in das Wasser des Löschbeckens eintauchende Abdeckung abgeschlossen ist.

Dabei kann das Löschbecken mit einem in dieses hin einragenden, das Granulat abziehendes Becherwerk in Verbindung stehen.

Weiterhin sind vorzugsweise dem Ausgang aus dem Reaktor für das Reaktionsgas, welches Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthält, an sich bekannte Einrichtungen der Gasaufbereitung und der Restwärmeverwertung nachgeordnet.

Aus dem Reaktionsgas kann Synthesegas, Reaktions gas und/oder technischer Wasserstoff hergestellt wer den.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfüh rungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehöri gen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht der Vorrichtung zum Aufbe reiten von Altreifen im Schnitt,

Fig. 2 die Vorderansicht eines Schachtrostes mit dem Zuführungsschacht und Trichter nach Fig. 1,

Fig. 3 die Draufsicht auf die Darstellung nach Fig. 2,

Fig. 4 den Schnitt A-B nach Fig. 1.

Wie die Fig. 1 zeigt, weist die Vorrichtung zum Auf bereiten von Altreifen 15 durch eine chemisch-thermi sche Behandlung einen schachtförmigen Reaktor I auf. Der Innenraum des Reaktors I ist im wesentlichen von oben nach unten in einen Kopfraum 2, einen Hauptver brennungsraum 3, einen Nachverbrennungsraum 4 so wie einen Schlackenraum 5 unterteilt. Die vordere Seite des Reaktors I bildet dabei eine Reaktionswand 6.

In dem Kopfraum 2 ist ein in den Fig. 2 und 3 näher dargestellter Schachtrost 1 angeordnet.

Zur Unterteilung des Innenraumes des Reaktors I ist zwischen dem Kopfraum 2 und dem Hauptverbren nungsraum 3 sowie zwischen diesem und dem Nachver brennungsraum 4 jeweils ein um eine Stellachse 41 schwenkbares Stellelement 8; 10 angeordnet. Die Stell achse 41 verläuft dabei annähernd parallel zur Reak tionswand 6. Hierdurch ist zwischen der vorderen Stirn fläche des Stellelementes 8; 10 und der Reaktionswand 6 ein Spalt 7; 9 unterschiedlicher Breite einstellbar.

Im Bereich des Kopfraumes 2 sowie des Hauptver brennungsraumes 3 ist die Reaktionswand 6 annähernd vertikal angeordnet, während sie im Bereich des Nach verbrennungsraumes 4 zum Innenraum des Reaktors I hin geneigt ist.

Der sich anschließende Schlackenraum 5 bildet den unteren Teil des Reaktors I. Er ist über einen Auslauf 48 mit einem mit Wasser gefüllten Löschbecken 11 zur Aufnahme von ausfließender dünnflüssiger Schlacke 47 verbunden. Im Bereich des Schlackenraumes 5 bildet die Reaktionswand 6 den Boden des Innenraumes des Re aktors I und ist dabei in Richtung zum Auslauf 48 ge neigt.

In dem hinteren Teil des Innenraumes des Reaktors I ist vertikal ein Ausgangsschacht 13 angeordnet. Dieser erstreckt sich von dem Schlackenraum 5 nach oben bis zu einem in der Rückwand des Reaktors I angeordneten Austritt 51 für erzeugtes Synthesegas.

Der Ausgangsschacht 13 ist an seiner Rückseite und seitlich durch die Wände des Reaktors I begrenzt. Im Innenraum des Reaktors I ist zu seiner Abgrenzung von dem Kopf raum 2, dem Haupt- und Nachverbrennungs raum 3; 4 sowie dem Schlackenraum 5 eine Strahlungs wand 14, welche annähernd parallel zu der oberen und hinteren Seitenwand des Reaktors I verläuft, angeord net. An dem unteren Ende weist die Strahlungswand 14 eine Öffnung 14' auf, über die der Schlackenraum 5 mit dem Ausgangsschacht 13 verbunden sind.

Vor dem Reaktor I ist zur Zuführung von unzerteilten Altreifen 15 ein Förderband 16 vorgesehen. Dieses kann aber auch durch eine andere Fördereinrichtung ersetzt werden. Nach dem ersten Förderband 16 ist ein weiteres Förderband 17, welches einer Bandwaage 17' zugeord net ist, angeordnet. Weiterhin weist die Vorrichtung ei nen Vorratsbehälter 18 für Zuschlagstoffe, welcher mit einer mit einem Antrieb 21 verbundenen Förderschnec ke 19 versehen ist, auf. Die Zuschlagstoffe bestehen im wesentlichen aus gebranntem oder gelöschtem Kalk und werden in Abhängigkeit von der in einer bestimm ten Zeiteinheit zugeführten Masse der unzerteilten Al treifen 15 dem Reaktor I mit zugeführt. Zur Mengenbe stimmung steht der Vorratsbehälter 18 mit der Band waage 17 in Wirkverbindung.

Für die Zuführung der Altreifen 15 und der Zuschlag stoffe zu dem Reaktor I ist ein Trichter 20 vorgesehen. Dieser ist an einem Zuführungsschacht 25 angeordnet, welcher mit dem im Kopfraum 2 angeordneten Schach trost 1 verbunden ist.

In Fig. 2 und 3 ist der Schachtrost 1 mit dem Zufüh rungsschacht 25 und dem Trichter 20 näher dargestellt. In dem Trichter 20 ist ein horizontaler Schieber 22, der über ein Gelenk 23 mit einem Antrieb 24 verbunden ist, verschiebbar angeordnet. Dadurch ist es möglich, den Trichter 20 in vorbestimmter Weise zu öffnen und gas dicht zu verschließen. Unterhalb des Trichters 20 ist der vorzugsweise in Richtung des Reaktors I schräg nach unten geneigte Zuführungsschacht 20 angeordnet.

Am vorderen Ende desselben ist vor dem Trichter 20 ein axial in den Zuführungsschacht 25 verschiebbarer Stempel 26 angeordnet. Dieser ist vorzugsweise durch einen hydraulischen Antrieb 27 angetrieben. Der Zufüh rungsschacht 25 weist zwischen dem Trichter 20 und 3 dem Reaktor I eine Schachtverengung 28 auf, welche zur Fixierung der Altreifen 15 in dieser mit Vorsprün gen 28' versehen sein kann.

Der Zuführungsschacht 25 ist über eine Öffnung 29 mit dem Kopfraum 2 des Reaktors I verbunden.

In dem Kopfraum 2 ist der Schachtrost 1 angeordnet. Dieser weist ein verbreitertes Teil 30 (Fig. 3) auf, wel ches mit einer unteren und einer oberen Rostfläche 36; 37 versehen ist. Die untere Rostfläche 36 ist dabei un mittelbar über dem ersten Stellelement 8 angeordnet.

In dem Kopfraum 2 sind in dessen Stirnwand gegen über der Reaktionswand 6 über und unter der Öffnung 29 mehrere Düsen 34 zur Zuführung eines überhitzten Wasserdampf/Sauerstoff-Gemisches für die Pyrolyse sowie Zündbrenner 34' des Reaktors I angeordnet. Wei terhin sind in der oberen Deckwand des Reaktors 1 zwischen der Reaktionswand 6 und dem vorderen Ende des Schachtrostes 1 vertikal nach unten auf das erste Stellelement 8 gerichtete Düsen 38 zum Austritt eines Wasserdampf/Sauerstoff-Gemisches angeordnet. Die Zuführung des Gemisches erfolgt über Rohrleitungen 39.

In dem Hauptverbrennungsraum 3 sind in den Seiten wänden des Reaktors I einander gegenüberliegende Düsen 43 (Fig. 4) angeordnet, die ebenfalls zur Zufüh rung eines Wasserdampf/Sauerstoff-Gemisches dienen. In dem Nachverbrennungsraum 4 sind in gleicher Weise wie bei den Düsen 43 weitere Düsen 45; 46 parallel zur Reaktionswand 6 übereinanderliegend angeordnet.

In Fig. 4 ist weiterhin das Stellelement 8 mit seiner Stellachse 41 gezeigt. Die Stellachse 41 ist mit einem Antrieb 41', vorzugsweise einem elektrischen Motor, verbunden. Durch Schwenken des Stellelementes 8 um die Stellachse 41 ist der Spalt 9 in unterschiedlicher Breite einstellbar. Eine gleiche Ausbildung ist bei dem zweiten Stellelement 10 möglich.

Der Schlackenraum 5 ist, wie bereits dargelegt, über einen Auslauf 48 mit einem mit Wasser gefüllten Lösch becken 11 verbunden. Dabei ist außerhalb des Reaktors I vor dem Auslauf eine Abdeckung 49 angeordnet, wel che mit ihrem unteren Ende in das Wasser des Lösch beckens 11 eintaucht und damit einen sicheren Ver schluß des Reaktors I nach außen bildet. Zur Förderung des Granulats 50 aus dem Löschbecken 11 ist ein Be cherwerk 12 in diesem angeordnet.

Dem Austritt 51 für das erzeugte Reaktionsgas sind an sich bekannte Einrichtungen zu dessen Reinigung und weiterer Aufbereitung sowie Restwärmenutzung nachgeordnet.

Die Vorrichtung ermöglicht die Durchführung des er findungsgemäßen Verfahrens.

Zum Aufbereiten von Altreifen 15 durch eine che misch-thermische Behandlung werden diese unzerklei nert, wie vorstehend beschrieben, dem Trichter 20 zuge führt. Nach der Zugabe von Zuschlagstoffen aus dem Vorratsbehälter 18 über die Förderschnecke 19 wird der Schieber 22 geöffnet, und der unzerteilte Altreifen 15 gleitet in den Zuführungsschacht 25.

Da dieser nach unten in Richtung des Reaktors I ge neigt ist, rutscht er vor die Schachtverengung 28. Er wird in diese mittels des Stempels 26 geschoben und durch die Vorsprünge 28' in diesen gehalten. Damit ist der Reaktor I durch die Altreifen 15 selbst verschlossen. Vorzugsweise liegen mindestens zwei Altreifen 15 gleichzeitig in der Schachtverengung 28. Durch neu hin zukommende Altreifen 15 wird der vordere Altreifen 15 aus der Schachtverengung 28 geschoben und rutscht durch die Öffnung 29 in den Kopfraum 2 des Reaktors I auf den verbreiterten Teil 30 des Schachtrostes 1. Im Kopfraum 2 verbleiben die unzerteilten Altreifen 15 dort in den Positionen 31; 32; 33 für etwa 0,5 bis 4 min. Auf dem Schachtrost 1 erfolgt die Pyrolyse der organi schen Bestandteile der Altreifen 15. Die dazu erforderli che thermische Energie wird aus dem bereits erzeugten Reaktionsgas in dem Ausgangsschacht 13 über die Strahlungswand 14 sowie dem Wasserdampf/Sauer stoff-Gemisch, welches über die Düsen 34 zugeführt wird, entnommen. Das Gemisch besteht aus überhitz tem Wasserdampf von 600 bis 800°C mit einem Anteil von 2 bis 8 Vol-% O₂.

Durch den hohen Wasserdampfgehalt des zugeführ ten Gasgemisches entsteht weniger Pyrolysekoks. Gleichzeitig wird aber auch erreicht, daß die Pyrolyse temperatur eingehalten wird und der Pyrolyserückstand auf dem Schachtrost 1 nicht sintert und anbackt. Da die unzerkleinerten Altreifen 15 nur wenig deformiert auf den Schachtrost 1 gelangen, bilden sie eine relativ große so Reaktionsfläche zur Gasphase, die auch noch in der Po sition 33 beim Zersetzungsschmelzen des Gummis der unzerteilten Altreifen 15 durch ihre freiwerdenden Stahldrahtanteile als Geflecht im wesentlichen erhalten bleibt. Am Ende des Schachtrostes 1 ist der Pyrolyse prozeß weitestgehend beendet. Durch das Nachschie ben weiterer unzerteilter Altreifen 15 werden die knäu elförmigen Pyrolyserückstände auf das erste Stellele ment 8 geschoben und bilden eine gasdurchlässige An häufung 35 welche Stahldrahtanteile, Pyrolysekoks und den Zuschlagstoff enthält. Das erste Stellelement 8 ist unmittelbar unter der unteren Rostfläche 36 des Schachtrostes 1 angeordnet.

Die auf dem ersten Stellelement 8 befindliche, gas durchlässige Anhäufung 35 wird durch die vertikal an geordneten Düsen 38 mit einem auf etwa 800°C über hitzten Wasserdampf/Sauerstoff-Gemisch mit 5 bis 15 Vol.-% O₂ angestrahlt, um den entstandenen Pyrolyse koks zu vergasen. In dieser Phase beginnt an dem vom Pyrolysekoks freigelegten Stahldrahtanteil die Eisen- Wasserdampf-Reaktion, wodurch zusätzlicher Wasser stoff entsteht. Durch die Reaktionswärme und die Wär mestrahlung aus dem Reaktionsgas über die Strahlungs wand 14 wird die gasdurchlässige Anhäufung 35 des Pyrolyserückstandes kontinuierlich unter Mitwirkung des Zuschlagstoffes als Schlacke abgeschmolzen. Eine entstandene Schlacke 40 fließt durch den auf 10 bis 15 cm Breite einstellbaren Spalt 7 zu dem zweiten Stell element 10 ab. Dabei werden vorhandene feste Reifen bestandteile für die weitere Reaktion mit der Dampfat mosphäre freigelegt. Beim Abfließen der noch inhomo genen Schlacke 40 durchfließt diese an der Reaktions wand 6 den Hauptverbrennungsraum 3. Der Hauptver brennungsraum 3 wird auf einer Temperatur von etwa 1000 bis 1500°C gehalten.

An dem zweiten Stellelement 10 ist die Breite des Spaltes 9 in einem Bereich von 2 bis 6 cm einstellbar, und die Reste von bereits gesintertem, klumpendem Ei sendraht aus der flüssigen Schlacke 40 werden zurück gehalten, so daß sie durch die Eisen-Wasserdampf-Re aktion zu Schlacke umgesetzt werden können. Zur För derung dieser Reaktion wird eine auf dem zweiten Stell element 10 befindliche Anhäufung 42 aus einander ge genüberliegenden Düsen 43 - Fig. 4 - mit einem auf etwa 1000°C überhitzten Wasserdampf/Sauerstoff-Ge misch, welches ca. 8 bis 15 Vol. % O₂ enthält, ange strahlt.

Die flüssige Schlacke 44 fließt nunmehr bei einer Temperatur von 1500 bis 1800°C an der Reaktionswand 6 durch den Nachverbrennungsraum 4 abwärts zum Schlackenraum 5. Dabei wird die flüssige Schlacke 44 zur Erhöhung des Schlackenausbrandes durch die Dü sen 45; 46 mit geringen Mengen eines überhitzten Was serdampf/Sauerstoff-Gemisches, welches ebenfalls 8 bis 15 Vol.-% O₂ enthält, angestrahlt. Da die Schlacke hier bereits dünnflüssig ist, ist es zweckmäßig, daß die Reak tionswand 6 zum Innenraum des Reaktors I geneigt ist.

Aus dem Schlackenraum 5 fließt die flüssige Schlacke 47 kontinuierlich in das Löschbecken 11 ab. Durch einen nicht weiter dargestellten überlauf vor dem Auslauf 48 kann der Schlackepegel im Schlackenraum angehoben werden, um höhere Reaktortemperaturen und damit ei nen höheren Reifendurchsatz zu erreichen. Die flüssige Schlacke 47 tropft in das im Löschbecken 11 befindliche Wasser und bildet ein Granulat 50. Dieses wird durch das Becherwerk 12 abgezogen.

Während der aufeinanderfolgenden Reaktionsstufen der Gummipyrolyse, der Vergasung der Pyrolysepro dukte sowie der Eisen-Wasserdampf-Reaktion entsteht ein Reaktionsgas, welches Wasserstoff und Kohlenmon oxid enthält. Dieses durchströmt den Kopfraum 2, den Hauptverbrennungsraum 3 sowie den Nachverbren nungsraum 4. Anschließend strömt es durch die Öffnung 14' in der Strahlungswand 14 in den Ausgangsschacht 13 und dann über den Austritt 51 aus dem Reaktor I. Wäh rend des Durchströmens des Ausgangsschachtes 13 von unten nach oben gibt das Reaktionsgas über die Strah lungswand 14 Wärmeenergie an die gegenüberliegen den Räume 2; 3; 4 ab. Damit wird der Gesamtenergiebe darf bei der chemisch-thermischen Behandlung der Al treifen 15 verringert.

Das erzeugte Reaktionsgas wird anschließend den an sich bekannten nachgeordneten Einrichtungen zuge führt.

Bei der Erfindung ist unter unzerteilten Altreifen 15 zu verstehen, daß diese nicht in ihre Einzelbestandteile, wie Gummi, Cordgewebe, Stahldrähte usw., zerlegt werden müssen. Es ist jedoch auch möglich, daß größere Altreifen, wie von Traktoren usw., in einzelne Abschnit te unterteilt werden, die dann eine Aufnahme in dem Zuführungsschacht 25 finden können.

Claims

1. Verfahren zum kontinuierlichen Aufbereiten von Altreifen mit Stahleinlagen, insbesondere Stahlgürtelreifen durch eine chemisch-thermische Behandlung, wobei

1. unzerteilte Altreifen (15) mit zur Bildung von Schlacke geeigneten Zuschlagstoffen einem vertikalen, schachtförmigen Reaktor (1) von oben zugeführt werden;
2. die organischen Bestandteile der unzerteilten Altreifen (15), unter Zuführung eines überhitzten Wasserdampf/ Sauerstoff-Gemisches mit einem Anteil von 2 bis 8 Vol.-% O₂ sowie einer Temperatur von 600°C bis 800°C, im oberen Bereich des Reaktors (I) einer Pyrolyse unterzogen werden;
3. die pyrolisierten Altreifen (15), in Form von knäuelförmigen Pyrolyseprodukten, die Pyrolysekoks und Stahleinlagen enthalten, in einer gasdurchlässigen Anhäufung in einem vertikal darunter liegenden Abschnitt gesammelt werden, wobei der Pyrolysekoks, unter Zuführung eines überhitzten Wasserdampf/Sauerstoff-Gemisches mit einem Anteil von 5 bis 15 Vol.-% O₂ und einer Temperatur von etwa 800°C vergast wird, dabei die Stahleinlagen teilweise freigelegt werden und die Eisen-Wasserdampf-Reaktion eingeleitet wird, wobei die nicht vergasten Bestandteile eine inhomogene Schlacke (40) bilden;
4. die entstandene inhomogene Schlacke (40), mit noch nicht umgesetzten Reifenbestandteilen, nach unten einen Bereich, der eine Temperatur zwischen 1000°C bis 1500°C aufweist, durchfließt;
5. die homogene Schlacke (40) in einer Anhäufung (42) gesammelt und unter Zuführung eines überhitzten Wasserdampf/ Sauerstoff-Gemisches, mit einem Anteil von 8 bis 15 Vol.-% O₂ und einer Temperatur von etwa 1000°C, weiter umgesetzt wird, wobei die Kohlenstoffanteile vergasen und durch die Eisen-Wasserdampf-Reaktion weiterer Wasserstoff freigesetzt und eine flüssige eisenreiche Schlacke, nach Reaktion mit den Zuschlagstoffen, gebildet wird;
6. die flüssige, eisenreiche Schlacke, bei einer Temperatur von 1500 bis 1800°C, abwärts fließt und anschließend aus dem Reaktor (I) ausgetragen wird;
7. daß entstehende Reaktionsgas bis in den unteren Bereich des Reaktors (I) strömt, anschließend in einem vertikalen Ausgangsschacht nach oben strömt, dabei Wärmeenergie an die einzelnen Reaktionsstufen im Gegenstrom abgibt und im oberen Bereich des Reaktors (I) austritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolyse der organischen Bestandteile eines Altreifens (15) in einem Zeitraum von 0,5 min. bis 4 min., im oberen Bereich des Reaktors (I), durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschlagstoffe, die dem Reaktor (I) gemeinsam mit den Altreifen (15) zugeführt werden, aus gebranntem oder gelöschtem Kalk bestehen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom Gewicht, der in einer vorbestimmten Zeit zugeführten Altreifen (15), der Anteil der zuzuführenden Zuschlagstoffe bestimmt wird.