DE102008021019B4

DE102008021019B4 - Ofen zur Pyrolyse von Abfallmaterial und Verfahren zum Betreiben eines Ofens

Info

Publication number: DE102008021019B4
Application number: DE200810021019
Authority: DE
Inventors: Gerd Krohne; Markus Kugler
Original assignee: Eisenmann SE
Current assignee: Eisenmann SE
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2028-04-26
Also published as: DE102008021019A1

Abstract

Ofen zur Pyrolyse von Abfallmaterial mit a) einem Pyrolyserohr (12), welches eine von außen zugängliche Beschickungsöffnung (14) und eine Materialabgabeöffnung (16) aufweist; b) einem Verbrennungsrohr (26, 30), in welches Material aus dem Pyrolyserohr (12) abgebbar ist und welches einen neben der Materialabgabeöffnung (16) des Pyrolyserohres (12) angeordneten Verbrennungsraum (32) und eine Materialaustragöffnung (34) aufweist; c) einem Ringraum (28), welcher das Pyrolyserohr (12) wenigstens teilweise umgibt und mit einem Rauchgasabzug (40) kommuniziert; wobei d) der Ringraum (28) mit dem Verbrennungsraum (32) des Verbrennungsrohres (26, 30) kommuniziert, so dass Rauchgas aus dem Verbrennungsraum (32) in den Ringraum (28) strömen kann; dadurch gekennzeichnet, dass e) Dichtmittel (18, 84) vorgesehen sind, durch welche das Pyrolyserohr (12) weitgehend gasdicht gegenüber dem Verbrennungsrohr (26, 30) abdichtbar ist; f) dem Ringraum (28) das Rauchgas von radial außen zuführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen zur Pyrolyse von Abfallmaterial mit

a) einem Pyrolyserohr, welches eine von außen zugängliche Beschickungsöffnung und eine Materialabgabeöffnung aufweist;
b) einem Verbrennungsrohr, in welches Material aus dem Pyrolyserohr abgebbar ist und welches einen neben der Materialabgabeöffnung des Pyrolyserohres angeordneten Verbrennungsraum und eine Materialaustragöffnung aufweist;
c) einem Ringraum, welche das Pyrolyserohr wenigstens teilweise umgibt und mit einem Rauchgasabzug kommuniziert; wobei
d) der Ringraum mit dem Verbrennungsraum des Verbrennungsrohres kommuniziert, so dass Rauchgas aus dem Verbrennungsraum in den Ringraum strömen kann.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Ofens zur Pyrolyse von Abfallmaterial, bei welchem ein Verbrennungsraum eines Verbrennungsrohres neben einer Materialabgabeöffnung eines Pyrolyserohres angeordnet ist und in dem Verbrennungsrohr erzeugtes Rauchgas einem Raum zugeführt wird, der das Pyrolyserohr umgibt, so dass das Pyrolyserohr durch das Rauchgas indirekt beheizt wird.
Mit solchen Öfen wird beispielsweise Klärschlamm aus kommunalen Kläranlagen verascht, der zuvor einer Vorbehandlung und insbesondere einer Trocknung unterzogen worden ist. Das zu veraschende Klärschlammmaterial liegt meist mit einer Restfeuchte von 5% bis 10% in beispielsweise granulatartiger Form vor.
Pyrolyseöfen sind unter anderem in der DE 37 21 843 A1 oder der DE 35 31 647 A1 beschrieben.
Ein Ofen mit den Eingangs genannten Merkmalen ist beispielsweise aus der DE 36 32 548 C1 bekannt. Dieser Ofen wird nach dem Prinzip eines Drehrohrofens betrieben, was bedeutet, dass das Pyrolyserohr und das Verbrennungsrohr während des Betriebs des Ofens kontinuierlich um ihre Längsachse verdreht werden. Im Inneren des Pyrolyserohres und des Verbrennungsrohres sind wendelförmige Förderrippen vorgesehen, mit denen das im jeweiligen Rohr befindliche Material auf Grund der Drehung um die Längsachse von einer Stirnseite zur gegenüberliegenden Stirnseite des entsprechenden Rohres gefördert wird.
Das zu veraschende Material wird dem Pyrolyserohr über dessen Beschickungsöffnung zugeführt und bei einer Temperatur von etwa 500°C bis 550°C weitgehend unter Sauerstoffausschluss verschwelt, wobei Schwelgas erzeugt wird. Als Rückstand der Verschwelung entsteht Schwelkoks, welcher gegebenenfalls nicht verschwelbare Bestandteile mit sich führt, die bereits in dem zu veraschenden Material vorlagen. Der Rückstand wird über die Materialabgabeöffnung in das Verbrennungsrohr überführt. In diesem herrscht eine sauerstoffhaltige Atmosphäre, wodurch das aus dem Pyrolyserohr kommende Material verbrennt und sich die Temperatur im Verbrennungsrohr auf 800°C bis 900°C erhöht. Auf seinem Weg durch das Verbrennungsrohr verbrennt das Material zu Asche.
Das Pyrolyserohr wird bei dem Ofen der DE 36 32 548 C1 gemäß dem Verfahren der eingangs genannten Art indirekt beheizt. Dazu wird das im Verbrennungsrohr entstehende heiße Rauchgas dem Ringraum zugeführt, welcher das Pyrolyserohr umgibt. Bei dem bekannten Ofen ist das Pyrolyserohr innerhalb des Verbrennungsrohres angeordnet, wodurch einerseits der Ringraum gebildet ist und andererseits neben dem Pyrolyserohr ein Abschnitt des Verbrennungsrohres verbleibt, der einen Verbrennungsraum umgibt. Der Ringraum ist über einen Ringspalt am stirnseitigen Rand des Pyrolyserohres zu diesem Verbrennungsraum hin offen. Das im Verbrennungsraum entstehende Rauchgas wird dem Ringraum in axialer Richtung durch den Ringspalt zugeführt, wobei es an dem Ende des Pyrolyserohres entlang strömt, welches im Übergangsbereich zwischen dem Pyrolyserohr und dem Verbrennungsraum angeordnet ist.
Der Bereich, in welchem die Verschwelung stattfindet, und der Verbrennungsbereich können bei dem bekannten Ofen der eingangs genannten Art miteinander kommunizieren. Dadurch besteht die Gefahr, dass unkontrollierte, heftige und gar explosionsartige Verbrennungen am Übergangsbereich zwischen dem Pyrolyserohr und dem Verbrennungsrohr ausgelöst werden, wenn das heiße Rauchgas das aus dem Pyrolyserohr in das Verbrennungsrohr übertretende Material überströmt. Im schlimmsten Fall kann in einem solchen Fall der Ofen beschädigt werden und muss dann zu Wartungszwecken heruntergefahren werden. In der Regel arbeiten solche Öfen bis auf einen Zeitraum, in welchem Instandhaltungsarbeiten am Ofen durchgeführt werden, im Dauerbetrieb. Eine unplanmäßige Stillstandszeit ist dementsprechend mit hohen finanziellen Verlusten verbunden und möglichst zu vermeiden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Ofen und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchen die Gefahr von zerstörerischen Verbrennungsvorgängen am Übergang zwischen dem Pyrolyserohr und dem Verbrennungsrohr verringert ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Ofen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass

e) Dichtmittel vorgesehen sind, durch welche das Pyrolyserohr weitgehend gasdicht gegenüber dem Verbrennungsrohr abdichtbar ist;
f) dem Ringraum das Rauchgas von radial außen zuführbar ist.

Das Rauchgas wird also nicht mehr in axialer Richtung entlang des Übergangsbereichs zwischen Pyrolyserohr und Verbrennungsrohr in den Ringraum geführt, sondern kann an diesen vorbei und von radial außen in den Ringraum einströmen. So kann verhindert werden, dass Rauchgas auf dem Weg zu dem Ringraum durch den kritischen Übergangsbereich zwischen dem Pyrolyserohr und dem Verbrennungsrohr strömt. Die Gefahr von heftigen, durch Rauchgas ausgelösten Verbrennungsvorgängen im Übergangsbereich zwischen Pyrolyserohr und Verbrennungsrohr ist dadurch verringert. Durch die Dichtmittel wird außerdem vermieden, dass Sauerstoff in das Pyrolyserohr gelangt, um eine einwandfreie Verschwelung zu gewährleisten.
Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Strömungsweg des Rauchgases von dem Verbrennungsrohr zu dem Ringraum innerhalb eines Rauchgaskanals verläuft, der außerhalb des Verbrennungsrohres und außerhalb des Pyrolyserohres verläuft. In diesem Fall wird Rauchgas aus dem Verbrennungsrohr abgeführt und an dem Pyrolyserohr und dem Verbrennungsrohr vorbeigeführt, welche den eigentlichen Ofenkörper bilden.
Es ist günstig, wenn das Verbrennungsrohr über seine Materialaustragöffnung mit dem Rauchgaskanal kommuniziert. Die Materialaustragöffnung des Verbrennungsrohres liegt dabei vorzugsweise abseits des kritischen Übergangsbereichs zwischen Pyrolyserohr und Verbrennungsrohr, so dass durch das Abziehen des Rauchgases aus dem Verbrennungsrohr über dessen Materialaustragöffnung das Rauchgas von dem Übergangsbereich wegströmt.
Es kann vorkommen, dass die Temperatur des Rauchgases nicht ausreicht, um den Innenraum des Pyrolyserohres auf die zum einwandfreien Ablauf der Verschwelung notwendige Temperatur aufzuheizen. Daher ist es vorteilhaft, wenn das Rauchgas auf seinem Weg vom Verbrennungsrohr zum Ringraum mittels einer Heizeinrichtung heizbar ist. Dabei ist es insbesondere günstig, wenn die Heizeinrichtung ein Brenner ist.
Es ist vorteilhaft, wenn die radial äußere Wand des Ringraums mit Durchlassöffnungen versehen ist, die den Ringraum mit dem Rauchgaskanal verbinden. Obwohl das Rauchgas von radial außen in den Ringraum strömt, kann auf diese Weise ein baulich vorteilhafter Ofen gebildet werden, bei dem das Pyrolyserohr von einem Abschnitt des Verbrennungsrohres umgeben ist. Die Wand des Verbrennungsrohres in diesem Abschnitt bildet mithin die radial äußere Wand des Ringraums, wobei dennoch eine radiale Verbindung zwischen Ringraum und Rauchgaskanal möglich ist. Die Durchlassöffnungen in der radial äußeren Wand des Ringraums tragen auch dem Gedanken Rechnung, dass der Ofen vorzugsweise nach dem Prinzip eines Drehrohrofens arbeitet und das Pyrolyserohr sowie das Verbrennungsrohr im Betrieb des Ofens kontinuierlich um ihre Längsachse verdreht werden. Dabei fährt die radial äußere Wand des Ringraums an der Mündungsstelle des Rauchgaskanals vorbei. Eine Verbindung zwischen Ringraum und Rauchgaskanal, welche einen gleichmäßigen Rauchgasstrom in den Ringraum hinein ermöglicht, ist dann gewährleistet, wenn die Durchlassöffnungen vollständig um den Umfang der radial äußeren Wand des Ringraums vorgesehen sind, wobei die Durchlassöffnungen vorzugsweise von einem Gehäuse umgeben sind, welches mit den Rauchgaskanal verbunden ist,
Die Dichtmittel umfassen vorteilhaft einen Zylinder, welcher koaxial zum Pyrolyserohr angeordnet ist, wobei eine von der Innenmantelfläche des Pyrolyserohres getragene wendelförmige Förderrippe außen an dem Zylinder anliegt und der Abstand zwischen zwei Windungen der Förderrippe derart klein ist, dass stets mehr als eine vollständige Windung, insbesondere zwei vollständige Windungen, im Bereich der axialen Erstreckung des Zylinders vorliegen. Bei der Drehung des Pyrolyserohres um seine Längsachse wird das darin befindliche Schwelkoksmaterial durch die wendelförmige Forderrippe von seiner Beschickungsöffnung in Richtung auf die Materialabgabeöffnung gefördert. Zwischen zwei benachbarten Windungen der Förderrippe liegt somit stets Material vor, solange der Ofen betrieben wird. Dadurch, dass stets mehr als eine vollständige Windung der Förderrippe um den Zylinder herum verläuft, ist dieser bei Betrieb des Ofens entlang seines Umfanges vollständig von Schwelkoksmaterial umgeben, welches den Spalt zwischen dem Zylinder und der Innenmantelfläche des Pyrolyserohres abdichtet.
Die oben genannte Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass Dichtmittel verwendet werden, durch welche das Pyrolyserohr weitgehend gasdicht gegenüber dem Verbrennungsrohr abgedichtet wird, und das Rauchgas über einen Strömungsweg in den das Pyrolyserohr umgebenden Raum geführt wird, der außerhalb des Verbrennungsrohres und außerhalb des Pyrolyserohres verläuft. Die dadurch erzielten Vorteile entsprechen den oben zum Ofen genannten Vorteilen.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Ofens zur Pyrolyse von Abfallmaterial, welcher nach dem Prinzip eines Drehrohrofens arbeitet;
2 schematisch einen Axialschnitt des Ofens von 1, wobei ein Pyrolyserohr und ein Verbrennungsrohr zu erkennen sind;
3 eine bei dem Ofen der 1 und 2 verwendete Lanze, über welche dem Verbrennungsrohr ein die Verbrennung förderndes Gas zugeführt werden kann;
4 schematisch eine Halteeinrichtung einer ersten Bauart in teilweiser Durchsicht, mittels welcher das Pyrolyserohr und das Verbrennungsrohr des Ofens in Relativlage gehalten werden;
5 schematisch eine Halteeinrichtung einer zweiten Bauart in teilweiser Durchsicht, mittels welcher das Pyrolyserohr und das Verbrennungsrohr des Ofens in Relativlage zueinander gehalten werden; und
6 schematisch einen Abschnitt einer Abwandlung der Halteeinrichtungen nach den 4 und 5.
In den 1 und 2 ist mit 10 insgesamt ein Ofen zur Pyrolyse von Abfallmaterial bezeichnet, welcher nach dem Prinzip eines an und für sich bekannten Drehrohrofens arbeitet.
Der Ofen 10 umfasst ein Pyrolyserohr 12 mit konstanten Innenquerschnitt, welches an einer ersten Stirnseite eine Beschickungsöffnung 14 und an seiner gegenüberliegenden Stirnseite eine Materialabgabeöffnung 16 aufweist. Die Innenwand des Pyrolyserohres 12 trägt eine wendelförmige, ins Innere des Pyrolyserohres 12 ragende Förderrippe 18, welche sich zwischen seinen beiden Öffnungen 14, 16 erstreckt. Durch Drehung des Pyrolyserohres 12 in einer bestimmten Drehrichtung um seine Längsachse wird darin befindliches Material von der Beschickungsöffnung 14 zur Materialabgabeöffnung 16 gefördert.
In einem der Materialabgabeöffnung 16 benachbarten Endbereich 20 des Pyrolyserohres 12 ist die Förderrippe 18 in axialer Richtung gestaucht, so dass dort der Abstand zwischen zwei benachbarten Windungen der Förderrippe 18 geringer ist als im sonstigen Bereich des Pyrolyserohres 12. Darauf wird weiter unten nochmals eingegangen.
Das Pyrolyserohr 12 verläuft abgesehen von einem seiner Beschickungsöffnung 14 benachbarten Endbereich 22 innerhalb eines ersten Abschnitts 24 eines Ofenrohres 26 mit konstantem Innenquerschnitt, wodurch ein das Pyrolyserohr 12 umgebender Ringraum 28 gebildet ist.
Ein sich an den ersten Abschnitt 24 des Ofenrohres 26 anschließender Verbrennungsrohrabschnitt 30 begrenzt einen Verbrennungsraum 32, welcher neben der Materialabgabeöffnung 16 des Pyrolyserohres 12 angeordnet ist. An der Stirnseite seines Verbrennungsrohrabschnitts 30 weist das Ofenrohr 26 eine Materialaustragöffnung 34 auf.
Die Innenwand des Verbrennungsrohrabschnitts 30 des Ofenrohres 26 trägt eine nach innen ragende wendelförmige Förderrippe 36, welche bei gleicher Drehrichtung in die gleiche Richtung fördert wie die Förderrippe 18 des Pyrolyserohres 12.
Radial neben dem inneren Endbereich 20 des Pyrolyserohres 12 ist zwischen diesem und dem ersten Abschnitt 24 des Ofenrohres 26 eine an und für sich bekannte Lamellendichtung 38 angeordnet, welche einen Eintritt von festem Material aus dem Verbrennungsraum 32 in den Ringraum 28 verhindert und auch einen Strom von im Verbrennungsraum 32 entstehendem Rauchgas in den Ringraum 28 hinein weitgehend unterbindet.
An seinem dem äußeren Endbereich 22 des Pyrolyserohres 12 benachbarten Ende mündet das Ofenrohr 26 in einen Rauchgasabzug 40. Dieser weist eine hier nur schematisch angedeutete Sammeleinrichtung 42 für feine Aschepartikel auf, welche mit dem Rauchgas durch den Ringraum 28 hindurch zum Rauchgasabzug 40 gelangen. Die Sammeleinrichtung 42 kann beispielsweise in Form einer von außen zugänglichen und herausnehmbaren Sammelwanne ausgebildet sein.
Der Verbrennungsrohrabschnitt 30 des Ofenrohres 26 ist seinerseits von einem Ofenaußenrohr 44 mit weitgehend konstantem Innenquerschnitt umgeben, wobei sich dieses mit einer konischen ringförmigen Endwand 46, welche eine stirnseitige Öffnung 47 umgibt, über das Ende des Ofenrohres 26 mit der Materialaustragöffnung 34 hinaus erstreckt. Die konische Endwand 46 des Ofenaußenrohres 44 ist so ausgebildet, dass sich ihr Querschnitt in axialer Richtung von innen nach außen verjüngt.
An seinem gegenüberliegenden Ende, welches etwa in Höhe des inneren Endbereichs 20 des Pyrolyserohres 12 liegt, weist das Ofenaußenrohr 44 eine Ascheabgabeöffnung 48 auf. Zwischen dem Ofenaußenrohr 44 und dem Verbrennungsrohrabschnitt 30 des Ofenrohres 26 liegt ein Ringraum 50 vor. Die Innenmantelfläche des Ofenaußenrohres 44 trägt eine wendelförmige Förderrippe 52, welche derart ausgerichtet ist, dass die Förderung von Material in die entgegengesetzte Richtung erfolgt, als dies bei dem Pyrolyserohr 12 und dem Verbrennungsrohrabschnitt 30 des Ofenrohres 26 bei gleicher Drehrichtung der Fall ist.
Der Ofen 10 umfasst eine hier nicht eigens dargestellte Wärmeisolation, welche die freien Außenflächen des Ofenrohres 26 und des Ofenaußenrohres 44 umgibt.
Die konische Endwand 46 des Ofenaußenrohres 44 mündet in einen Rauchgaskanal 54, welcher aus dem Verbrennungsraum 32 austretendes Rauchgas zum das Pyrolyserohr 12 umgebenden Ringraum 28 führt. Dazu ist der erste Abschnitt 24 des Ofenrohres 26 in einem Bereich gasdicht von einem Gehäuse 56 umgeben, welcher in Förderrichtung des Materials im Pyrolyserohr 12 gesehen vor dem gestauchten Bereich der Förderrippe 18 des Pyrolyserohres 12 angeordnet ist.
Der Rauchgaskanal 54 ist zur Wärmeisolation mit Keramikmatten 55 ausgekleidet, welche hier nicht eigens dargestellt sind. Der Rauchgaskanal 54 verläuft außerhalb des Ofenrohres 26, des Ofenaußenrohres 44 und des Pyrolyserohres 12 und mündet in das Gehäuse 56. Die Wand des Ofenrohres 26 ist im von dem Gehäuse 56 umgebenden Bereich über ihren Umfang mit Öffnungen 57 nach Art einer Perforation versehen, so dass Rauchgas aus dem Rauchgaskanal 54 in das Gehäuse 56 und von diesem in den Ringraum 28 strömen kann. An seiner Unterseite weist das Gehäuse 56 eine Aschesammeleinrichtung 58 auf, welche der Aschesammeleinrichtung 42 des Rauchgasabzuges 40 entspricht.
Der Rauchgaskanal 54 weist einen ersten vertikalen Abschnitt 54a auf, welcher der konischen Endwand 46 des Ofenaußenrohres 44 benachbart ist. Der vertikale Abschnitt 54a des Rauchgaskanals 54 geht in einen horizontalen Abschnitt 54b über, welcher neben dem Ofenaußenrohr 44 verläuft und seinerseits in einen kurzen zweiten vertikalen Abschnitt 54c mündet, der mit dem Gehäuse 56 verbunden ist. Der horizontale Abschnitt 54b des Rauchgaskanals 54 trägt an seinem dem vertikalen Abschnitt 54a benachbarten stirnseitigen Ende einen Brenner 60, so dass durch den Rauchgaskanal 54 strömendes Rauchgas oder strömende Luft gezielt aufgeheizt werden kann.
Das Ofenrohr 26 ist an seinem Verbrennungsrohrabschnitt 30 mittels Halteeinrichtungen 62 und 64 gegenüber dem Ofenaußenrohr 44 gehalten. In entsprechender Weise ist das Pyrolyserohr 12 mittels Halteeinrichtungen 62 und 64 gegenüber dem ersten Abschnitt 24 des Ofenrohres 26 gehalten. Die Halteeinrichtungen 62 und 64 werden weiter unten noch im Detail beschrieben.
Der erste Abschnitt 24 des Ofenrohres 26 und das Ofenaußenrohr 44 des Ofens 10 tragen jeweils einem umlaufenden Führungsring 66 bzw. 68, welche in axialer Richtung auf beiden Seiten von hier nicht eigens gezeigten Führungsrollen flankiert sind, die um eine vertikale Achse verdrehbar sind und an den Führungsringen 66 bzw. 68 abrollen. Der erste Abschnitt 24 des Ofenrohres 26 trägt außerdem einen umlaufenden Antriebsring 70, welcher in an und für sich bekannter Weise mit einem Motor 72 zusammenarbeitet. Wenn der Motor 72 betrieben wird, wird das Ofenrohr 26 abhängig von der Drehrichtung des Motors 72 um seine Längsachse gedreht. Das Pyrolyserohr 12 und das Ofenaußenrohr 44 sind über die Halteeinrichtungen 62 und 64 drehfest mit den Ofenrohr 26 verbunden, so dass sich das Pyrolyserohr 12 und das Ofenaußenrohr 44 entsprechend gemeinsam mit dem Ofenrohr 26 drehen. Bei der Drehung der Rohre 12, 26 und 44 sind diese über die Führungsringe 66 und 68 geführt.
Der Ofen 10 umfasst außerdem ein Schwelgasrohr 74, welches mit einem ersten Endbereich 76 durch die Materialabgabeöffnung 16 des Pyrolyserohres 12 in dieses hineinragt, sich von dort durch den Verbrennungsrohrabschnitt 30 des Ofenrohres 26, durch den äußeren Endbereich des Ofenaußenrohres 44 und dessen Öffnung 47 sowie durch den vertikalen Abschnitt 54a des Rauchgaskanals 54 hindurch erstreckt und in einen von außen zugänglichen Anschluss 78 mündet, der einen Schwelgasabzug bildet.
Das Schwelgasrohr 74 ist über eine sternförmige Halterung 80 drehfest mit der Innenmantelfläche des Verbrennungsrohrabschnitts 30 des Ofenrohres 26 verbunden. Der Endbereich 76 des Schwelgasrohres 74 erstreckt sich durch einen axialen Durchgangskanal 82 in einem Zylinder 84, welcher drehfest mit dem Pyrolyserohr 12 verbunden ist. Der Durchgangskanal 82 des Zylinders 84 weist an dessen im Pyrolyserohr 12 liegenden Ende einen sich nach innen verjüngenden konischen Abschnitt 86 auf, der in dieser Richtung in einen zylindrischen Abschnitt 88 mündet, der seinerseits in einen weiteren zylindrischen Abschnitt 90 mit geringerem Querschnitt übergeht. Im zylindrischen Abschnitt 88 des Zylinders 84 ist zwischen diesem und dem Schwelgasrohr 74 eine Lamellendichtung 92 angeordnet, welche einen Materialdurchtritt durch den Durchgangskanal 82 des Zylinders 84 verhindert. Die in geringerem Abstand nebeneinander verlaufenden Windungen der Förderrippe 18 des Pyrolyserohres 12 umgeben den Zylinder 84.
Durch die Öffnung 47 des Ofenaußenrohres 44 und die Materialaustragöffnung 34 des Ofenrohres 26 ragt eine Lanze 94 für ein die Verbrennung förderndes Gas in dessen Verbrennungsrohrabschnitt 30 hinein. Bei dem die Verbrennung fördernden Gas kann es sich beispielsweise um Frischluft handeln, welche nachstehend allgemein als Verbrennungsluft bezeichnet wird. Über die Lanze 94 kann dem Verbrennungsraum 32 Verbrennungsluft zugeführt werden. Die Lanze 94 erstreckt sich bis kurz vor die das Schwelgasrohr 74 tragende Halterung 80 und ist in 3 in vergrößertem Maßstab gezeigt.
Wie dort zu erkennen ist, umfasst sie ein Außenrohr 96, welches einen ersten Abschnitt 96a mit einem verhältnismäßig kleinen Innenquerschnitt, einen zweiten Abschnitt 96b mit größerem Innenquerschnitt und einen dritten Abschnitt 96c mit nochmals größerem Innenquerschnitt aufweist. Jeder Abschnitt 96a, 96b, 96c des Außenrohres 96 umfasst radial nach außen weisende Düsen 98, über welche Verbrennungsluft in radiale Richtung abgegeben werden kann und von denen in 3 lediglich eine mit einem Bezugszeichen versehen ist. An der Stirnseite des Abschnitts 96a des Außenrohres 96 mit geringstem Durchmesser ist eine in axiale Richtung weisende Düse 100 vorgesehen, über welche Verbrennungsluft in axialer Richtung abgegeben werden kann. Am Abschnitt 96c des Außenrohres 96 ist ein Anschluss 102 vorgesehen, über welchen dem Außenrohr 96 der Lanze 94 Verbrennungsluft zugeführt werden kann.
Die Lanze 94 umfasst außerdem ein inneres Rohr 104, welches sich von der der axialen Düse 100 gegenüberliegenden Stirnseite des Außenrohres 96 in dieses und etwas in dessen Abschnitt 96b mit mittlerem Innenquerschnitt hinein erstreckt. Zwischen dem inneren Rohr 104 und dem Abschnitt 96b des Außenrohres 96 verbleibt ein schmaler Ringspalt, wodurch durch Wärme verursachten Bewegungen der einzelnen Rohre möglich sind. An seinem außenliegenden Ende weist das innere Rohr 104 einen Anschluss 106 für Verbrennungsluft auf.
Außerdem umfasst die Lanze 94 ein innerstes Rohr 108, welches sich durch das innere Rohr 104 und das Außenrohr 96 hindurch und etwas in dessen Abschnitt 96a mit geringstem Durchmesser hinein erstreckt. Zwischen dem Abschnitt 96a des Außenrohres 96 und dem darin liegenden Endbereich des innersten Rohres 108 verbleibt ein ebenfalls ein schmaler Ringspalt, um Wärmebewegungen der einzelnen Rohre 96 bzw. 108 zuzulassen. Am freien Ende des innersten Rohres 108 ist ein Anschluss 110 für Verbrennungsluft vorgesehen.
In 4 ist eine der Halteeinrichtungen 62 in vergrößertem Maßstab gezeigt, welche das Pyrolyserohr 12 mit dem Ofenrohr 26 verbindet. Das nachstehend Erläuterte gilt sinngemäß entsprechend für die Halteeinrichtungen 62, welche das Ofenrohr 26 mit dem Ofenaußenrohr 44 verbinden.
Die Halteeinrichtung 62 umfasst eine Führungshülse 112, welche einen Flansch 113 trägt. Das Ofenrohr 26 weist einen sich radial nach außen erstreckenden Tragstutzen 114 auf, welcher eine zur Führungshülse 112 komplementäre Durchgangsbohrung 114a aufweist, die in eine ebenfalls zur Führungshülse 112 komplementäre Öffnung 115 im Ofenrohr 26 übergeht. Die Führungshülse 112 sitzt mit ihrem Flansch 113 auf der Außenringfläche des Tragstutzens 115, wobei sie durch die Öffnung 114a des Tragstutzens 114 und durch die Öffnung 115 des Ofenrohres 26 hindurch in den Ringraum 28 zwischen dem Pyrolyserohr 12 und dem Ofenrohr 26 hineinragt.
Die Führungshülse 112 ist in dieser Position fest über den Flansch 113 mit dem Tragstutzen 114 des Ofenrohrs 26 verbunden, beispielsweise verschweißt. An ihrem außenliegenden Ende weist die Führungshülse 112 eine Stirnwand 116 auf, welche radial in einen umlaufenden Kragen 116a übergeht.
Die Halteeinrichtung 62 umfasst außerdem einen Zylinder 118, welcher teilweise im Inneren der Führungshülse 112 verläuft und sich durch den Ringraum 28 sowie durch eine Öffnung 120 im Pyrolyserohr 12 in dasselbe hinein erstreckt. Der Zylinder 118 ist durch die Führungshülse 112 geführt zwischen einer bezogen auf die Führungshülse 112 ausgefahrenen und eingefahrenen Stellung verschiebbar. Das von dem Ofenrohr 26 weiter abliegende Ende des Zylinders 118 ist mit einer Platte 122 verschlossen, welche eine zentrische Durchgangsbohrung 124 aufweist. Die Stirnwand 116 der Führungshülse 112 weist eine zu dieser koaxiale Durchgangsbohrung 126 auf, welche den gleichen Querschnitt hat.
Durch die Durchgangsbohrungen 124 und 126 verläuft eine Koppelstange 128, deren im Inneren des Zylinders 118 liegendes Ende zu einem Flansch 130 aufgeweitet ist, welcher ein herunterrutschen des Zylinders 118 von der Koppelstange 128 verhindert. An dem dem Flansch 130 gegenüberliegenden Ende weist die Koppelstange 128 einen Gewindeabschnitt 132 auf, auf welchen eine Mutter 134 aufgeschraubt ist. Zwischen der Mutter 134 und der Führungshülse 112 ist eine die Koppelstange 128 bereichsweise umgebende Distanzhülse 136 vorgesehen, welche auf der Stirnwand 116 der Führungshülse 112 aufliegt.
An der Außenfläche der Abdeckplatte 122 des Zylinders 118 liegt ein die Koppelstange 128 umgebendes Tellerfeder-Paket 138 an. Dieses drückt am gegenüberliegenden Ende gegen eine Gegenplatte 140 einer Vorspanneinrichtung 142. Die Gegenplatte 140 ist mit mehreren achsparallel zur Koppelstange 128 verlaufenden Streben 144 verbunden, welche ihrerseits durch Öffnungen 146 in der Stirnwand 116 der Führungshülse 112 verlaufen. Die Streben 144 sind an ihrem äußeren Ende mit einer Ringplatte 148 verbunden, welche die Koppelstange 128 und die Distanzhülse 136 umgibt.
Der Zylinder 118 kann als Hohlzylinder oder als, abgesehen von einem Bereich um den Flansch 130 der Koppelstange 128 herum, massiv ausgebildeter Zylinder vorliegen. Der Zylinder 118 trägt an seinem aus der Führungshülse 112 herausragenden Abschnitt 118a einen umlaufenden Anlagekragen 150, der gegen die Außenmantelfläche des Pyrolyserohres 12 anliegen kann. Dazu ist die in Richtung des Pyrolyserohres 12 weisende Außenfläche 152 des Anlagekragens 150 komplementär zur Außenfläche des Pyrolyserohres 12 ausgebildet.
In 5 ist eine der Halteeinrichtungen 64 in vergrößertem Maßstab gezeigt, welche im Wesentlichen der in 4 gezeigten Halteeinrichtung 62 entspricht. Im Unterschied zu letzterer ist der Zylinder 118 jedoch kürzer ausgebildet und endet im Ringraum 28 bündig mit dem Anlagekragen 150. Das Pyrolyserohr 12 weist dort, wo eine Halteeinrichtung 64 verwendet wird, keine Öffnung 120 auf, wie sie zur Verwendung der Halteeinrichtung 62 notwendig ist.
Wie in den 1 und 2 zu erkennen ist, verbinden Halteeinrichtungen 62, bei denen der Zylinder 118 in das jeweils innere Rohr hineinragt, das Pyrolyserohr 12 und das Ofenaußenrohr 44 jeweils in deren einander zugewandten Endbereichen mit dem Ofenrohr 26. Die Halteeinrichtungen 64 sind dagegen an den beiden Enden des Ofenrohres 26 vorgesehen. Jeweils fünf Halteeinrichtung 62 bzw. 64 sind in derselben axialen Position in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sternförmig angeordnet.
In 6 ist ein oberer Abschnitt der Halteeinrichtung 62 oder der Halteeinrichtung 64 in einer Abwandlung gezeigt. Dort ist im Unterschied zu den in den 4 bzw. 5 gezeigten Halteeinrichtungen 62, 64 keine Vorspanneinrichtung 142 vorgesehen, weshalb das Tellerfeder-Paket 138 direkt an der Innenfläche der Stirnwand 116 der Führungshülse 112 anliegt.
Der sich im kontinuierlichen Betrieb befindliche Ofen 10 funktioniert wie folgt:
Über die Beschickungsöffnung 14 wird dem Pyrolyserohr 12 mittels beispielsweise eines hier nicht eigens dargestellten, an und für sich bekannten Schneckenförderers Abfallmaterial zugeführt, welches ggfs. durch eine entsprechende Vorbehandlung in zerkleinerter Form vorliegt. Bei dem Abfallmaterial kann es sich beispielsweise um vorbehandelten Klärschlamm handeln. Derartiger Klärschlamm kann z. B. noch eine Restfeuchte von 5% bis 10% aufweisen.
Mittels des Motors 72 werden das Pyrolyserohr 12, das Ofenrohr 26 und das Ofenaußenrohr 44 um ihre Längsachse verdreht, so dass durch die Förderrippe 18 des Pyrolyserohres 12 in letzterem befindliches Material langsam in Richtung auf dessen Materialabgabeöffnung 16 zu gefördert wird. Im Pyrolyserohr 12 herrscht eine Temperatur von 500°C bis 550°C. Diese wird durch Rauchgas aus dem Verbrennungsraum 32 aufrecht erhalten, welches dem Ringraum 28 zugeführt wird, der das Pyrolyserohr 12 umgibt. Darauf wird später nochmals eingegangen.
Bei diesen Temperaturen wird das im Pyrolyserohr 12 vorliegenden Abfallmaterial unter weitgehendem Sauerstoffausschluss und Entstehung von Schwelgas zu so genanntem Schwelkoks verschwelt. Der Schwelkoks kann zu einem gewissen Grad anorganische Rückstände des Ausgangsmaterials beinhalten.
Im Bereich des Zylinders 84, wo der Abstand zweier benachbarter Windungen der Förderrippe 18 im Pyrolyserohr 12 geringer ist, wird der Weg zwischen Pyrolyserohr 12 und dem Verbrennungsraum 32 des Ofenrohres 26 durch eine den Zylinder 84 umgebende Materialschicht aus Material, welches in Richtung auf den Verbrennungsraum 32 gefördert wird, gasdicht geschlossen. Zu diesem Zweck ist die Förderrippe 18 im Bereich des Zylinders 84 so ausgebildet, dass stets mehr als eine vollständige Windung der Förderrippe 18 um den Zylinder 84 herum verläuft, wobei beim vorliegenden Ausführungsbeispiel stets zwei vollständige Windungen um den Zylinder 84 herum verlaufen. Dadurch ist der Zylinder 84 stets in Umfangsrichtung vollständig von Material eingeschlossen, welches sich zwischen den benachbarten Windungen der Förderrippe 18 befindet, die den Zylinder 84 umgeben.
Die Lamellendichtung 92 im zylindrischen Abschnitt 90 des Durchgangskanals 82 des Zylinders 84 wird durch Koksmaterial abgedichtet, welches durch die Förderrippe 18 über den konischen Abschnitt 86 in den Zylinder 84 hineingedrückt wird und sich zwischen den Lamellen der Lamellendichtung 92 festsetzt. Im Laufe der Zeit erhöht sich so die Dichtwirkung der Lamellendichtung 92.
Durch die Drehung um die Längsachse des Pyrolyserohres 12 wird Koksmaterial in den Verbrennungsrohrabschnitt 30 des Ofenrohres 26 gefördert. In dem von diesem begrenzten Verbrennungsraum 32 herrscht eine sauerstoffhaltige Atmosphäre, wodurch das in den Verbrennungsraum 34 eintretende Material verbrennt und sich die Temperatur im Verbrennungsrohrabschnitt 30 auf 800°C bis 900°C erhöht. Bei der ablaufenden Verbrennung entsteht Rauchgas, welches über den Rauchgaskanal 54 in den Ringraum 28 zwischen dem Pyrolyserohr 12 und dem Ofenrohr 26 geführt wird.
Das Rauchgas tritt mit einer Temperatur von etwa 700°C in den Ringraum 28 ein und heizt das Pyrolyserohr 12 derart auf, dass in dessen Innenraum die gewünschte Temperatur von 500°C bis 550°C aufrechterhalten wird, wobei das Rauchgas im Ringraum 28 abkühlt. Das kühlere Rauchgas im Ringraum 28 wird über den Rauchgasabzug 40 abgezogen und einer nachgeschalteten und an und für sich bekannten Reinigung unterzogen.
Dadurch, dass das bei der Verbrennung entstehende heiße Rauchgas dem Ringraum 28 von radial außen zugeführt wird, sind der Strömungsweg des Rauchgases zum Ringraum 28 und der Übergangsbereich zwischen dem Pyrolyserohr 12 und dem Verbrennungsraum 32 des Ofenrohres 26 voneinander getrennt. Zum einen wird dadurch die Gefahr eines Ausfalls des Ofens 10 durch heftige Verbrennungsvorgänge verringert, die gegebenenfalls im Bereich des Übergangs zwischen Pyrolyserohr 12 und Verbrennungsraum 32 vorkommen können, wenn das heiße Rauchgas dicht an dem Übergangsbereich zwischen Pyrolyserohr 12 und Verbrennungsraum 32 entlang strömt. Darüber hinaus kann die Rauchgastemperatur auf ihrem Weg vom Verbrennungsraum 32 des Ofens 10 zum Ringraum 28 auch separat beeinflusst und an die für einen einwandfreien Schwelprozess erforderlichen Parameter angepasst werden. Dazu kann beispielsweise der Brenner 60 das Rauchgas aufheizen, falls dieses eine für den Prozess notwendige Mindesttemperatur unterschreitet.
Durch den Brenner 60 kann darüber hinaus der Anfahrvorgang des Ofens 10 unterstützt werden, wenn noch kein ausreichend heißes Rauchgas im Verbrennungsraum 32 erzeugt wird. Durch den Brenner 60 wird dann noch kühle Luft im Rauchgaskanal 54 erhitzt, die in den Ringraum 28 strömt und das Pyrolyserohr 12 aufheizt, bis die Verschwelung des Materials einwandfrei abläuft.
Durch die Perforierung 57 entlang des Umfangbereichs des Ofenrohres 26, der von dem Gehäuse 56 umgeben ist, kann das Ofenrohr 26 ungeteilt als Element genutzt werden, welches das Pyrolyserohr 12 mit dem Ofenaußenrohr 44 koppelt.
Das im Pyrolyserohr 12 entstehende Schwelgas, welches auch als Pyrolysegas bezeichnet wird, wird über das Schwelgasrohr 74 aus dem Pyrolyserohr 12 abgezogen und dabei durch den Verbrennungsraum 32 des Ofens 10 geführt. Das Schwelgasrohr 74 weist auf Grund der gegenüber der im Pyrolyserohr 12 herrschenden höheren Temperatur im Verbrennungsraum 32 des Ofens 10 ebenfalls eine gegenüber der im Pyrolyserohr 12 herrschenden höhere Temperatur auf. Dadurch wird ein Auskondensieren von mit dem Schwelgas mitgeführten Bestandteilen an der Innenwand des Schwelgasrohres 74 verhindert. Zudem werden bei der Temperatur, welcher das Schwelgas auf seinem Weg durch das Schwelgasrohr 74 hindurch ausgesetzt ist, hochmolekulare Anteile des Schwelgases, welche in der Regel hochsiedend sind, gecrackt und in niedermolekulare Bestandteile umgewandelt, die einen niedrigeren Siedepunkt haben. Insgesamt werden dadurch die Verbrennungseigenschaften des Schwelgases verbessert. Gegebenenfalls kann dadurch auch der Heizwert des Schwelgases erhöht werden. Darüber hinaus muss die Wärmenutzung des Schwelgases aufgrund reduzierter Kondensatbildung nicht in direkter Nachbarschaft zum Pyrolyseprozess erfolgen. Das Schwelgas verlässt das Schwelgasrohr 74 mit einer Temperatur von etwa 600°C und wird einer weiteren Verwertung in Form beispielsweise einer Nachverbrennung zugeführt.
Die Verbrennung des aus dem Pyrolyserohr 12 stammenden Schwelkokses im Verbrennungsraum 32 des Ofens 10 kann durch eine gezielte Sauerstoffzufuhr über die Lanze 94 gesteuert werden. Eine möglichst genaue Temperatureinstellung innerhalb des Verbrennungsraumes 32 des Ofens 10 ist beispielsweise notwendig, um ein Verglasen mineralischer Bestandteile des Schwelkokses zu verhindern. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Lanze 94, d. h. dadurch, dass entweder in deren Anschluss 102 und/oder 106 und/oder 110 Verbrennungsluft eingeblasen wird, kann der Sauerstoffanteil im Verbrennungsraum 32 in drei Verbrennungszonen eingestellt werden. Wenn der Lanze 94 lediglich über den Anschluss 110 Verbrennungsluft zugeführt wird, verlässt dieser die Lanze 94 nur über die radialen Düsen 98 im Abschnitt 96a des Außenrohres 96 sowie über die axiale Düse 100. Damit wird die Verbrennung in einer ersten Verbrennungszone des Verbrennungsraumes 32 des Ofens 10, welche dem Pyrolyserohr 12 benachbart angeordnet ist, unterstützt.
Mit der axialen Düse 100 der Lanze 94 wird Verbrennungsluft durch die Halterung 80 für das Schwelgasrohr 94 hindurch geblasen, so dass Sauerstoff auch in den Bereich zwischen der Halterung 80 und dem Pyrolyserohr 12 gelangt.
Entsprechend kann eine mittlere Verbrennungszone des Verbrennungsraums 32 mit Sauerstoff versorgt werden, indem die Lanze 94 über ihren Anschluss 106 mit Verbrennungsluft beschickt wird, welcher diese dann über die radialen Düsen 98 im mittleren Abschnitt 96b des Außenrohres 96 verlässt. Analog kann eine dritte Verbrennungszone des Verbrennungsraums 32, welcher der Materialaustragöffnung 34 benachbart ist, mit zusätzlichem Sauerstoff beaufschlagt werden, indem der Lanze 94 Verbrennungsluft über ihren Anschluss 102 zugeführt wird. Dieser verlässt die Lanze 94 dann über die radialen Düsen 98 im dritten Bereich 96c ihres Außenrohres 96.
Auf diese Weise können so eine, zwei oder alle der drei genannten Verbrennungszonen im Verbrennungsraum 32 des Ofens 10 gezielt mit Sauerstoff beaufschlagt werden, wodurch die Verbrennung dort gezielt gesteuert werden kann.
Als Rückstand der im Verbrennungsraum 32 des Ofens 10 stattfindenden Verbrennung entsteht Asche, welche mittels der Förderrippe 52 des sich drehenden Ofenrohres 26 über die Materialaustragöffnung 34 in den Ringraum 50 zwischen dem Verbrennungsrohrabschnitt 30 des Ofenrohres 26 und dem Ofenaußenrohr 44 gefördert wird. Diese Asche wiederum wird durch die Drehung des Ofenaußenrohres 44 mittels der Förderrippe 52 zur Ascheabgabeöffnung 48 des Ofenaußenrohres 44 gefördert. So bleibt die aus dem Verbrennungsraum 32 des Ofens 10 kommende Asche noch eine gewisse Verweilzeit bei einer Temperatur, die etwa derjenigen im Verbrennungsraum 32 entspricht. Dadurch kann der Kohlenstoffanteil der schließlich das Ofenaußenrohr 44 verlassenden Asche auf bis zu unter 3% verringert werden. Auch im Ringraum 50 entsteht Rauchgas, welches über die konische Endwand 46 und die Öffnung 47 des Ofenaußenrohres 44 in den Rauchgaskanal 54 und über diesen zum Ringraum 28 des Ofens 10 geführt wird.
Über eine hier nicht eigens gezeigte Fördereinrichtung wird die aus dem Ofenaußenrohr 44 des Ofens 10 austretende Asche ihrer Entsorgung oder einer Endbehandlung zugeführt.
Durch die Halteeinrichtungen 62 und 64 sind das Pyrolyserohr 12, das Ofenrohr 26 und das Ofenaußenrohr 44 miteinander gekoppelt. Dabei bieten die Halteeinrichtungen 62, 64 eine weitgehend starre Kopplung der miteinander verbundenen Rohre 12, 26 und 44, wobei dennoch eine Kompensation von Wärmeausdehnungen der einzelnen Rohre 12, 26 und 44 möglich ist.
Durch die Distanzhülse 136 ist die Bewegung des Zylinders 118 in Richtung auf das jeweils innere Rohr (Pyrolyserohr 12 bzw. Ofenrohr 26) begrenzt. In der Regel sind die Komponenten so aufeinander abgestimmt, dass der Anlagekragen 150 am Zylinder 118 mit seiner Außenfläche 152 gegen die Außenfläche des inneren Rohres anliegt, wenn der Zylinder 118 seine weitestmöglich gegenüber der Führungshülse 112 ausgefahrene Stellung einnimmt. Das Tellerfeder-Paket 138 wirkt einer Bewegung des Zylinders 118 in Richtung von dem inneren Rohr 12 oder 26 weg entgegen, kann jedoch durch die bei thermischer Ausdehnung wirkende Kraft komprimiert werden. Das Tellerfeder-Paket 138 ist so ausgewählt, dass die Gewichtskraft des mit Material gefüllten Pyrolyserohres 12 nicht ausreicht, um es merklich zu komprimieren. Dies bedeutet, dass die Halteeinrichtungen 62 das Pyrolyserohr 12 auch dann weitgehend konzentrisch zum Ofenrohr 26 halten, wenn sie während der Drehung des Pyrolyserohres 12 in eine Position gelangen, in welcher das Pyrolyserohr 12 mit seinem gesamten Gewicht auf das Tellerfeder-Paket 138 drückt.
Durch die Vorspanneinrichtung 142 kann die Kraft, mit welcher das Tellerfeder-Paket 138 einer Bewegung des Zylinder 118 entgegenwirkt, erhöht werden, indem die Ringplatte 148 in Richtung auf die Führungshülse 112 bewegt und dort beispielsweise mittels hier nicht gezeigter Klammern, Schrauben oder dergleichen fixiert wird. In dieser Stellung ist die Gegenplatte 140 der Vorspanneinrichtung 142 näher an der Abdeckplatte 122 des Zylinders 118 angeordnet, wodurch das dazwischen angeordnete Tellerfeder-Paket 138 zusammengedrückt wird und mit größerer Kraft einer Bewegung des Zylinders 118 in Richtung von dem inneren Rohr 12 oder 26 weg entgegenwirkt.
Durch das Tellerfeder-Paket 138 ist jedoch gewährleistet, dass bei einer entsprechenden Wärmeausdehnung des inneren Rohres (Pyrolyserohr 12 oder Ofenrohr 26) diese Ausdehnung kompensiert wird und sich nicht auf das umgebende äußere Rohr (Ofenrohr 26 oder Ofenaußenrohr 44) auswirkt, wie es beispielsweise bei einer Verbindung der Rohre 12, 26 und 44 mittels starrer Bolzen der Fall wäre.
Dadurch, dass die Führungshülse 112 und der Zylinder 118 der Halteeinrichtung 62 durch die Öffnung 114a des Tragstutzen 114 und die Öffnung 115 des Pyrolyserohres 12 ragen, ist letzteres an einer axialen Bewegung relativ zu dem Ofenrohr 26 gehindert.
Die letztgenannte Bewegung ist jedoch bei der Halteeinrichtung 64 möglich, da dort lediglich der Anlagekragen 150 gegen die Außenfläche des inneren Rohres 12 oder 26 anliegt, weshalb dieses entlang des Anlagekragens 150 gleiten kann. Dadurch ist es möglich, dass auch eine Wärmeausdehnung des inneren Rohres 12 oder 26 in axiale Richtung möglich ist, wodurch Beschädigungen des Ofens 10 verhindert werden, wenn derartige Wärmeausdehnungen stattfinden. Zu solchen Wärmeausdehnungen kann es beispielsweise im Falle einer Störung im Form einer unerwünschten überhöhten Betriebstemperatur auf Grund einer unkontrollierten Verbrennung im Inneren des Ofens 10 kommen.
Durch die Vorspanneinrichtung 142 der Halteeinrichtungen 62, 64 ist es auch möglich, die Rohre 12, 26 und 44 koaxial zueinander auszurichten, indem unterschiedliche lange Distanzhülsen 136 verwendet werden oder die Mutter 134, insbesondere für kleinere Korrekturen, entsprechend auf dem Gewindeabschnitt 132 verstellt wird. Dadurch können fertigungsbedingte Abweichungen von einer kreisrunden Außenkontur ausgeglichen werden.

Claims

Ofen zur Pyrolyse von Abfallmaterial mit a) einem Pyrolyserohr (12), welches eine von außen zugängliche Beschickungsöffnung (14) und eine Materialabgabeöffnung (16) aufweist; b) einem Verbrennungsrohr (26, 30), in welches Material aus dem Pyrolyserohr (12) abgebbar ist und welches einen neben der Materialabgabeöffnung (16) des Pyrolyserohres (12) angeordneten Verbrennungsraum (32) und eine Materialaustragöffnung (34) aufweist; c) einem Ringraum (28), welcher das Pyrolyserohr (12) wenigstens teilweise umgibt und mit einem Rauchgasabzug (40) kommuniziert; wobei d) der Ringraum (28) mit dem Verbrennungsraum (32) des Verbrennungsrohres (26, 30) kommuniziert, so dass Rauchgas aus dem Verbrennungsraum (32) in den Ringraum (28) strömen kann; dadurch gekennzeichnet, dass e) Dichtmittel (18, 84) vorgesehen sind, durch welche das Pyrolyserohr (12) weitgehend gasdicht gegenüber dem Verbrennungsrohr (26, 30) abdichtbar ist; f) dem Ringraum (28) das Rauchgas von radial außen zuführbar ist.
Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsweg des Rauchgases von dem Verbrennungsrohr (26, 30) zu dem Ringraum (28) innerhalb eines Rauchgaskanals (54) verläuft, der außerhalb des Verbrennungsrohres (26, 30) und außerhalb des Pyrolyserohres (12) verläuft.
Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbrennungsrohr (26, 30) über seine Materialaustragöffnung (34) mit dem Rauchgaskanal (54) kommuniziert.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rauchgas auf seinem Weg vom Verbrennungsrohr (26, 30) zum Ringraum (28) mittels einer Heizeinrichtung (60) aufheizbar ist.
Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (60) ein Brenner (60) ist.
Ofen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die radial äußere Wand des Ringraums (28) mit Durchlassöffnungen (57) versehen ist, die den Ringraum (28) mit dem Rauchgaskanal (54) verbinden.
Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmittel (18, 84) einen Zylinder (84) umfassen, welcher koaxial zum Pyrolyserohr (12) angeordnet ist, wobei eine von der Innenmantelfläche des Pyrolyserohres (12) getragene wendelförmige Förderrippe (18) außen an dem Zylinder (84) anliegt und der Abstand zwischen zwei Windungen der Förderrippe (18) derart klein ist, dass stets mehr als eine vollständige Windung, insbesondere zwei vollständige Windungen, im Bereich der axialen Erstreckung des Zylinders (84) vorliegen.
Verfahren zum Betreiben eines Ofens zur Pyrolyse von Abfallmaterial, bei welchem ein Verbrennungsraum (32) eines Verbrennungsrohres (26, 30) neben einer Materialabgabeöffnung (16) eines Pyrolyserohres (12) angeordnet ist und in dem Verbrennungsrohr (26, 30) erzeugtes Rauchgas einem Raum (28) zugeführt wird, der das Pyrolyserohr (12) umgibt, so dass das Pyrolyserohr (12) durch das Rauchgas indirekt beheizt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtmittel (18, 84) verwendet werden, durch welche das Pyrolyserohr (12) weitgehend gasdicht gegenüber dem Verbrennungsrohr (26, 30) abgedichtet wird, und das Rauchgas über einen Strömungsweg in den das Pyrolyserohr (12) umgebenden Raum (28) geführt wird, der außerhalb des Verbrennungsrohres (26, 30) und außerhalb des Pyrolyserohres (12) verläuft.