DE3523645C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wirbelschicht-Pyrolysereaktor zum Aufarbeiten von Ausgangsmaterial mit hohem Gehalt an organischen Polymeren, wobei in den Reaktorbehälter ein feinkörniges Wirbelschichtmaterial eingeführt wird, der Reaktorbehälter eine Anordnung von Blasmündungen zum Einblasen eines Wirbelgases aufweist, und am Reaktorbehälter ein nach unten verlaufendes Austragsrohr zum Austragen fester Rückstände der Pyrolyse zusammen mit festem Wirbelschichtmaterial angeschlossen ist.

Weitverbreitet (DE-Buch: Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 6, 1981, Seiten 556 bis 562) erfolgt das thermische Aufarbeiten in Drehrohr- Reaktoren. Dabei ist der Strom der ausgetragenen festen Rückstände im wesentlichen von der Neigung der etwa horizontal liegenden Reaktorachse und der Drehgeschwindigkeit des Reaktors bestimmt. Das feste Material gelangt dabei durch Schwerkraft in die Wassertasse und kann, entsprechend dem grundsätzlichen Vorteil einer Wassertasse, ohne Unterbrechung des Verfahrens und ohne Verwendung verschleißanfälliger Schleusen aus der Wassertasse entfernt werden.

Oft ist es erwünscht, das thermische Aufarbeiten in einer Wirbelschicht durchzuführen, weil darin hohe Reaktionstemperaturen und hohe Leistungsdichten möglich sind. In Wirbelschichten sind jedoch das behandelte Ausgangsmaterial und die festen Rückstände mit dem Wirbelschichtmaterial, meist feinkörniger Sand, Aluminiumoxid und dergleichen, vermischt, und demgemäß richteten sich die Bemühungen des Standes der Technik in erster Linie darauf, die festen Reaktionsrückstände nach möglichst weitgehender Trennung von dem Wirbelschichtmaterial aus dem Reaktor auszutragen. Diese Trennung erforderte einen beträchtlichen Aufwand und gelang in zufriedenstellender Weise nur im Fall ferromagnetischer fester Rückstände, die magnetisch ausgesondert werden können. Auch dafür ist jedoch ein beträchtlicher Aufwand erforderlich, besonders bei hohen Rückstands-Durchsätzen.

Aus der DE-PS 26 58 371 ist ein Verfahren bekanntgeworden, die Pyrolyse von Altreifen in einer Wirbelschicht eines Wirbelschichtreaktors der eingangs genannten Art durchzuführen.

Beim bekannten Wirbelschichtreaktor ist für die Austragung von festen Pyrolyserückständen aufgrund der Beschränkung auf die Pyrolyse von Autoreifen nichts näheres angegeben, da lediglich Metallteile aus der Reifenkarkasse anfallen, die in der Wirbelschicht absinken und in oder über der Ruhezone sich ansammeln, von wo aus sie ausgetragen werden können.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen Wirbelschichtreaktor der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der Austrag von festen Rückständen mit hohm Durchsatz ermöglicht ist.

Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Austragsrohr an seinem unteren Ende mit einem Steigrohr verbunden ist, wobei der Übergangsbereich zwischen diesen beiden Bauteilen eine Wassertasse bildet, die einen hindurchfließenden Stopfen aus herunterfallendem Wirbelschichtmaterial und festen Rückständen aufnimmt, und daß mindestens eine Fördereinrichtung für den Stopfen im Austragsrohr und eine Austragseinrichtung für die festen Rückstände mit einem durch das Steigrohr bewegbaren Aufnehmer vorgesehen sind.

Vorteilhafterweise wird darauf verzichtet, den Rückstand vor dem Austragen von dem Wirbelschichtmaterial zu trennen; statt dessen werden die festen Rückstände in einem aus Wirbelschichtmaterial gebildeten und laufend ergänzten und dadurch vorbewegten Stopfen aus dem Reaktionsbereich und vorzugsweise durch die Wassertasse hindurch in einen Bereich befördert, in welchem die Handhabung und, falls gewünscht, Trennung in Rückstände und Wirbelschichtmaterial keine Schwierigkeiten bereitet und mit beliebig großen Einrichtungen mit der gewünschten Geschwindigkeit durchgeführt werden kann. Es sind also in dem heißen Reaktionsbereich keinerlei Trennvorrichtungen vorgesehen. Dadurch kann die Vorrichtung stark vereinfacht ausgeführt sein.

Der mit dem Reaktor im kontinuierlichen Betrieb erzielbare Durchsatz hängt nur noch von der thermischen Leistungsfähigkeit und der Baugröße des Reaktors ab und wird nicht mehr durch Trenneinrichtungen begrenzt. Desweiteren ergibt sich der wichtige Vorteil, daß die von dem Stopfen erfaßten und umschlossenen Rückstandsteile mit großer Kraft von dem Stopfen mitgenommen werden, so daß örtliche Ansammlungen von Rückstandsmaterial, beispielsweise durch Aufschwimmen, verhindert werden. Die festen Rückstände werden, auch wenn sie nach Größe und Dichte stark unterschiedliche Teile wie z. B. Drahteinlagen von Autoreifen, Metallstücke, Blechteile, Keramikstücke und dergleichen enthalten, sofort nach dem Auftreffen auf die im Betrieb des Reaktors ständig in Bewegung befindliche Oberfläche des Stopfens nach Art eines Mahlstromes erfaßt und mit dem Stopfenmaterial weitertransportiert.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Wirbelschichtreaktors ist besonders einfach, wenn das reaktorseitige Ende des Stopfens durch aus der Wirbelschicht herunterfallendes festes Material gespeist wird, also der Ein­ trittsquerschnitt des Austragsrohres zum Aufnehmen von aus der Wirbelschicht herunterfallendem Material unterhalb der Wirbelschicht angeordnet ist.

Zweckmäßigerweise wird das reaktorseitige Ende des Stopfens durch Anblasen mit Gas in Auflockerung gehalten; dann werden die ankommenden festen Teile zuverlässig in das Stopfenmaterial hineingezogen.

Die Erfindung und Ausgestaltung der Erfindung sowie damit erzielbare Vorteile werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt in schematischer, nicht maßstäblicher Darstellung, teilweise nach Art eines Vertikalschnitts, einen erfindungsgemäßen thermischen Reaktor.

Fig. 2 zeigt den Bereich des Austragsrohres der Fig. 1 als Einzelheit und Ausführungsvariante. Teile, die in entsprechender Ausführung auch in Fig. 1 vorkommen, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1, jedoch unter Voranstellung der Ziffer 2, bezeichnet.

Der in Fig. 1 dargestellte Reaktor ist ein Pyrolysereaktor zum pyrolytischen Aufarbeiten von Altreifen. Der Reaktor hat einen Reaktorbehälter 1 mit einer im wesentlichen aufrechtstehenden Umfangswand 3, einer oberen Stirnwand 5, in der sich eine Eintragsöffnung 7 für die aufzuarbeitenden Altreifen befindet, und einen unteren Austragsstutzen 9, an den ein nach unten verlaufendes Austragsrohr 11 zum Austragen fester Pyrolyserückstände angeschlossen ist. Dieses Austragsrohr 11 ist dadurch mit dem Innenraum 13 des Reaktorbehälters 1 verbunden. In der Stirnwand 5 des Reaktorbehälters 1 sind gasbefeuerte Heizrohre 15 befestigt, die sich nahe am inneren Umfang des Reaktorbehälters 1 im wesentlichen vertikal nach unten in den Innenraum 13 erstrecken. An ihren zugänglichen äußeren Ende haben die Heizrohre 15 Anschlüsse 17, 19, 21 für Heizgas bzw. Verbrennungsluft bzw. Abgas. In seinem oberen Bereich hat der Reaktorbehälter eine Erweiterung 23 und in dieser einen Pyrolysegasauslaß 25, aus welchem das bei der Pyrolyse gebildete Pyrolysegas austritt. Im gleichen Höhenbereich ist ein weiterer Anschluß 27 vorgesehen, der jedoch bei der hier beschriebenen Arbeitsweise nicht benutzt wird. In einem weiter nach unten liegenden Bereich hat der Reaktorbehälter einen Flugteilchenauslaß 29, aus welchem leichte Teilchen, z. B. Ruß, die in dem Wirbelbett hochgewirbelt werden, austreten können. Noch weiter unten hat der Reaktorbehälter 1 einen sich konisch nach unten verjüngenden Einblasabschnitt 31, in welchem Blasmündungen 33 zum Einblasen eines Wirbelgases mit einer nach unten und innen gerichteten Blasrichtung 35 vorgesehen sind. Die Blasmündungen 33 sitzen annähernd bündig in der Innenwand 37 des Reaktorbehälters 1 und sind an den Enden von Wirbelgas- Zuleitungsrohren 39 angeordnet. Unterhalb des konischen Einblaseabschnittes 31 endet der Reaktorbehälter 1 in dem schon genannten Austragsstutzen 9. Der Reaktor hat eine im Betrieb vertikale Achse 41.

Der Einfachheit halber sind in der Fig. die meisten Verbindungs- und Anschlußleitungen weggelassen.

Wenn über die Blasmündungen 33 ein Wirbelgas eingeführt wird und ein feinkörniges Wirbelschichtmaterial, beispielsweise Sand oder Aluminiumoxid, in den Reaktorbehälter eingefüllt wird, beispielsweise über die Eintragsöffnung 7, bildet sich in einem Wirbelschichtabschnitt 43 eine (in der Figur punktiert angedeutete) Wirbelschicht 45. Menge und Geschwindigkeit des Wirbelgases werden so gewählt, daß die obere Grenze des Wirbel­ schichtabschnittes 43 etwa in Höhe des Flugteilchenauslasses 29 liegt. Mit Hilfe der Heizrohre 15 kann die Wirbelschicht 45 beheizt und dadurch die gewünschte, normalerweise endotherme Pyrolysereaktion zum Ablauf gebracht werden.

Zur Bildung einer Wassertasse 74 ist das Austragsrohr 11 über eine Höhendifferenz nach unten erstreckt und an seinem unteren Ende an ein Steigrohr 47 angeschlossen, dessen Höhe derart bemessen ist, daß in ihm eine dem Innendruck des Reaktors entsprechende Wassersäule herstellbar ist.

Die aus dem Austragsrohr 11 und dem Steigrohr 47 gebildete Wassertasse 74 ist zum Hindurchfließen eines aus ungewirbeltem losem Material gebildeten Stopfens 49 ausgebildet, der an seinem reaktorseitigen Ende einen oberhalb des höchsten Wasserspiegels 51 der Wassertasse liegenden trockenen Endabschnitt hat und durch aus der Wirbelschicht 45 abgegebenes Material, also Wirbelschichtmaterial und feste Rückstände, gespeist wird. Der trockene Endabschnitt ist erforderlich, damit das in der Wassertasse 74 stehende Wasser nicht mit noch zu heißem Material in Berührung kommt.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Eintrittsquerschnitt des Austragsrohres 11 zum Aufnehmen von aus der Wirbelschicht 45 herunterfallendem Material unterhalb des Wirbelschichtabschnittes 43 angeordnet. Der Wirbelschichtreaktor ist mit einem im wesentlichen vertikalen Durchgangsweg ausgebildet, der sich von der Eintragsöffnung 7 bis zu dem Austragsstutzen 9 erstreckt und einen verhältnismäßig großen freien Querschnitt hat, so daß auch große Teile wie Autoreifen pyrolysiert werden können. Aus dem gleichen Grunde schließt das Austragsrohr 11 an im wesentlichen den vollen Querschnitt des unteren Endes des Innenraumes 13 des Reaktorbehälters 1 an. Wie aus der Figur ferner ersichtlich ist, liegt bei der dargestellten Ausführungsform ein im wesentlichen glatter, von Verengungen im wesentlichen freier Querschnittsverlauf zwischen dem Reaktorinnenraum 13 und der aus dem Austragsrohr 11 und dem Steigrohr 47 gebildeten Wassertasse 74 vor. Dadurch können sowohl der Stopfen als auch in den Stopfen gelangte, auch größere Rückstandsteile die Vorrichtung glatt und unbehindert passieren.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist unterhalb der Anordnung von Blasmündungen 33 ein Satz von weiteren Blasmündungen 53 zum Auflockern des oberen Endes des Stopfens 49 vorgesehen. Dies hat den schon beschriebenen Vorteil, daß die in den Bereich des oberen Endes des Stopfens 49 gelangenden Rückstandsteilchen zuverlässig in den Stopfen 49 hineingezogen werden. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die weiteren Blasmündungen 53 an inneren Ende von Einblasrohren 55 vorgesehen und mit im wesentlichen radial nach innen weisender Blasrichtung über einen Umfang des Innenraumes 13 verteilt, in welchem sich betriebsmäßig das reaktorseitige Ende des Stopfens 49 befindet. Auf diese Weise kann das Ende des Stopfens gleichmäßig aufgelockert gehalten werden, und es wird gewissermaßen ein gleichmäßiger Übergang von der Pyrolyse-Wirbelschicht 45 des Reaktors in den Stopfen 49 erzielt. Es kann sich dann am oberen Ende des Stopfens 49 kein Schüttkegel ausbilden; ein solcher hätte den Nachteil, daß in seinen vertieften Randbereichen Drahtstücke und dergleichen in Kontakt mit der Innenwand des Austragsrohres 11 abgelagert werden könnten, die dann durch Reibung an der Wand nicht richtig in den Stopfen 49 hineingezogen werden könnten. Die weiteren Blasmündungen 53 tragen somit dazu bei, daß auch der in den Reifen enthaltene Draht, der sich während der Pyrolyse zu Knäueln verwickeln kann, zuverlässig mit dem Stopfen 49 weiterbefördert und ausgetragen wird.

Der maximal mögliche Wasserspiegel 51 in der Wassertasse 74 wird durch einen Auslauf 61 am Steigrohr 47 bestimmt. Im Betrieb bildet sich im Reaktor ein Überdruck aus, der bis zu 5 m Wassersäule betragen kann. Der Wasserspiegel sinkt entsprechend im Austragsrohr 11 bis auf ein Betriebsniveau 63 ab, und eine entsprechende Wassermenge läuft aus dem Auslauf 61 aus. Der Wassertasse 74 wird betriebsmäßig ständig Wasser zugeführt, und zwar einmal durch eine Spüleinrichtung 65 zum Bespülen der Innenseite des Austragsrohres. Die dargestellte Spüleinrichtung besteht aus einer Ringleitung und davon abgehenden, in das Austragsrohr 11 mündenden Einführleitungen 67, die in Fig. 1 gestrichelt angedeutet sind. Durch dieses Bespülen der Innenseite des Austragsrohres 11 wird der Stopfen 49 geschmiert, und seine Weiterbewegung durch die Wassertasse 74 wird erleichtert. Die Spüleinrichtung 65 wird zweckmäßigerweise wie dargestellt etwas oberhalb des betriebsmäßigen Wasserpiegels 63 angeordnet, also in einem Bereich, der betriebsmäßig nicht unter Wasser steht und deshalb zum Austrocknen neigen kann. Die Weiterbewegung des Stopfens kann auch dadurch begünstigt oder hervorgerufen werden, daß Stopfenmaterial gefördert wird, insbesondere aus dem Stopfen entfernt wird. Zu diesem Zweck ist bei der dargestellten Ausführungsform im unteren Bereich des Austragsrohres 11, d. h. in einem Bereich, in welchem sich bei ungenügendem Nachrutschen des Stopfens 49 ein Schüttkegel bilden kann, eine Auslaßleitung 64 angeschlossen, über die mittels einer Pumpe 66 Stopfenmaterial entnommen und dadurch der höher liegende Teil des Stopfens zum Nachrutschen veranlaßt werden kann. Das entnommene Stopfenmaterial wird vorzugsweise in die Wirbelschicht 45 zurückgeleitet.

Um eine ausreichende Sicherheit gegen Betriebsstörungen zu haben, ist es vorteilhaft, wenn die Wassertasse 74 zur Aufnahme des gesamten betriebsmäßig in dem Reaktor befindlichen losen Materials und Abkühlen dieses Materials auf unter 100°C bemessen ist. Es kann dann also bei unvorhergesehenem plötzlichen Zusammenfallen der Wirbelschicht 45 ein gefährlicher Zustand nicht entstehen.

Das Austragen des Stopfenmaterials (Wirbelschichtmaterial und feste Rückstände) kann im einfachsten Fall über den Auslauf 61 erfolgen, der mit dem benötigten großen Quer­ schnitt ausgeführt sein kann. Falls erforderlich, kann dann ein Trennen des Wirbelschichtmaterials von den Rückständen in irgendeiner beliebigen Weise erfolgen, und das Wirbel­ schichtmaterial kann zum Reaktor zurückgeführt werden, beispielsweise durch die Eintragsöffnung 7 oder eine geson­ derte Wirbelschichtmaterial-Einführeinrichtung 69. Es kommt im Betrieb vor, daß schwerere Rückstands-Teile, beispiels­ weise Stahldrähte aus den Karkassen der pyrolysierten Alt­ reifen, sich in dem tiefliegenden Übergangsbereich 71 zwischen Austragsrohr 11 und Steigrohr 47 ansammeln und nicht von dem in dem Steigrohr 47 aufsteigenden Teil des Stopfens mitge­ nommen werden. Es ist deshalb zweckmäßig, eine gesonderte Austrageinrichtung 73 mit einem durch das Steigrohr 47 bewegbaren Aufnehmer 75 vorzusehen und damit Material aus dem Übergangsbereich 71 und/oder überhaupt aus dem Steig­ rohr 47 zu entnehmen. Der Aufnehmer 75 kann beispielsweise wie dargestellt an einem Seil 77 oder einer Stange in dem Steigrohr 47 auf und ab bewegt werden. In jedem Fall muß der Aufnehmer 75 zum Absenken durch den betriebsmäßig in dem Steigrohr 47 stehenden reaktorfernen Endabschnitt 79 des Stopfens 49 hindurch ausgebildet und bis in den Übergangsbereich 71 zwischen Austragsrohr 11 und Steigrohr 47 absenkbar sein, damit die sich in dem Übergangsbereich 71 ganz unten an­ sammelnden Teile aufgenommen und aus dem Steigrohr 47 entfernt werden können. Es kann zweckmäßig sein, in dem Übergangsbereich 71 wenigstens eine Wasser-Einspritzeinrichtung 81 vorzusehen, um das abgelagerte Material aufzulockern und sein Erfassen zu erleichtern. Um das Absenken des Aufnehmers durch das Stopfenmaterial zu erleichtern und zu beschleunigen, wird zweckmäßigerweise eine auf den Aufnehmer 75 einwirkende Rütteleinrichtung 83 vorgesehen, die beispielsweise mit einem Unwuchtmotor oder einer elektromagnetischen Vibrationseinrichtung ausgebildet sein kann. Ferner ist es meist zweckmäßig, wenn der Aufnehmer 75 mit einer das Aufnehmen von ferromagnetischem Material begünstigenden Magnetisiereinrichtung 85 versehen ist.

Die Wassertasse und der darin befindliche Stopfen 49 sind geeignet, weitere auszutragende Materialien aufzunehmen. Es ist deshalb zweckmäßig, wenn die Wassertasse 74 wenigstens eine weitere Einführstelle zum Einführen auszutragenden Materials aufweist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist an einer ersten weiteren Einführstelle 87 eine Feststoff-Einführeinrichtung 89 zum Einführen von Feststoffrückständen aus Pyrolysegas-Reinigungseinrichtungen 91 in die Wassertasse vorgesehen. Die entsprechende Verbindungsleitung 93 ist gestrichelt dargestellt. Dadurch kann der sonst schwer verarbeitbare Rückstand aus der Pyrolysegas-Reinigung bequem und auf nassem Wege ausgetragen und abgeführt werden. Damit hydrophobe Anteile dieses Rückständes richtig ausgetragen werden, ist eine motorische Rühreinrichtung 94 vorge­ sehen. Eine zweite weitere Einführstelle 95 empfängt über eine gleichfalls gestrichelt dargestellte Leitung 97 Flug­ teilchen aus dem Flugteilchenauslaß 29.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird das am Ausgang der Wassertasse (Auslauf 61) ankommende Material hydrau­ lisch vorklassiert; zu diesem Zweck ist in diesem Bereich eine hydraulische Trenneinrichtung 99 zum Trennen relativ leichterer Teilchen wie zum Beispiel Ruß von relativ schwereren Teilchen wie zum Beispiel Sand voneinander vor­ gesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform enthält die Trenneinrichtung eine Wasser-Einspritzeinrichtung 101 und einen oberhalb des Auslaufs 61 angeordneten zweiten Auslauf 103. Durch das Einspritzen von Wasser wird die ohnehin ein­ setzende Schwimm-Senk-Trennung der leichten von den schweren Teilchen begünstigt, so daß aus dem Auslauf 61 vorwiegend die schwereren festen Teilchen und aus dem darüberliegenden Auslauf 103 vorwiegend die leichteren festen Teilchen aus­ getragen werden.

Falls mehrere Reaktoren verwendet werden, können sie an ein gemeinsames Steigrohr 47 angeschlossen sein. Dies ist in der Figur dadurch angedeutet, daß ein Teil eines weiteren Austragrohres 105 im Anschluß an den Übergangsbereich 71 angedeutet ist.

Fig. 2 zeigt in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 eine abgewandelte Ausführungsform, bei der die Weiterbewegung des Stopfens in dem Austragrohr 211 durch eine steuerbare Stopfenmaterial-Fördereinrichtung 12 bestimmt wird und deshalb von Zufälligkeiten weitgehend unabhängig ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Stopfenmaterial- Fördereinrichtung 12 in einem Förderabschnitt 14 des Aus­ tragrohres 211 in Form eines Schneckenförderers 16 ange­ ordnet. Das ist baulich einfach. Der Schneckenförderer 16 wird von einem steuerbaren Motor 18 angetrieben. Der Förderabschnitt 14 verläuft bei der dargestellten Aus­ führungsform im wesentlichen horizontal, um die Förder­ leistung des Schneckenförderers 16 möglichst weitgehend von Schwerkraft-Einflüssen unabhängig zu halten.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist ferner in einem oberen, trockenen Bereich des Austragrohres 211 ein steuerbarer Feinteilchen-Auslaß 20 über ein Sieb 22 ange­ schlossen. Aus dem Feinteilchen-Auslaß 20 wird fein­ teiliges trockenes Stopfenmaterial entnommen und mittels einer Feinteilchen-Fördereinrichtung 24 und einer Leitung 26 wieder in den Reaktorbehälter 201 zurückgeleitet, ohne daß dieses Material durch die Wassertasse 274 gehen muß und dabei befeuchtet und unnötig abgekühlt wird. Da­ durch wird der Energiebedarf zum Wiederaufwärmen des zurückgeleiteten feinteiligen Stopfenmaterials verringert.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Förderab­ schnitt 14 mit der Stopfenmaterial-Fördereinrichtung 12 ebenfalls in einem oberen, trockenen Bereich des Austrag­ rohres 211 angeordnet, und der Feinteilchen-Auslaß 20 ist in einem stromabwärtigen Bereich der Stopfenmaterial- Fördereinrichtung 12 an das Austragrohr 211 angeschlossen. Dadurch bleibt die aus dem Austragstutzen 209 abgezogene Menge nur von der Förderleistung der Stopfenmaterial- Fördereinrichtung 12 abhängig.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ergibt sich aus der vor­ stehenden Beschreibung. Die Einführung des zu pyrolysierenden Ausgangsmaterials in die Eintragsöffnung 7 erfolgt über eine nicht dargestellte Druckschleuse, beispielsweise eine Zellen­ radschleuse, so daß sich in dem Reaktorbehälter 1 im Betrieb ein Überdruck ausbildet. Bei der dargestellten Ausführungs­ form kann mit Hilfe der weiteren Blasmündungen 53 ein an­ nähernd kontinuierlicher Übergang zwischen der Wirbelschicht 45 und dem Stopfen 49 erzielt werden. In diesem Übergang herrscht weitgehend Gleichgewicht, so daß der Materialaus­ tausch zwischen der Wirbelschicht 45 und dem Stopfen 49 im Mittel Null ist. Dieses Gleichgewicht kann durch Austragen von Stopfenmaterial aus dem Steigrohr 47 gestört werden. Sobald dann das reaktorseitige Ende des Stopfens 49 nach unten wandert, wird aus der Wirbelschicht 45 Material zu dem Stopfen hin geliefert, bis sich das alte Gleichgewicht wieder eingestellt hat. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß der verbrauchte oder im Kreislauf geführte Strom des Wirbelschichtmaterials nur so groß ist wie es für ein zweck­ entsprechendes Austragen der festen Pyrolyserückstände er­ forderlich ist.

Claims (25)

1. Wirbelschicht-Pyrolysereaktor zum Aufarbeiten von Ausgangsmaterial mit hohem Gehalt an organischen Polymeren, wobei in den Reaktorbehälter ein feinkörniges Wirbelschichtmaterial eingeführt wird, der Reaktorbehälter eine Anordnung von Blasmündungen zum Einblasen eines Wirbelgases aufweist, und am Reaktorbehälter ein nach unten verlaufendes Austragsrohr zum Austragen fester Rückstände der Pyrolyse zusammen mit festem Wirbelschichtmaterial angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Austragsrohr (11; 211) an seinem unteren Ende mit einem Steigrohr (47) verbunden ist, wobei der Übergangsbereich zwischen diesen beiden Bauteilen eine Wassertasse (74; 274) bildet, die einen hindurchfließenden Stopfen (49; 249) aus herunterfallendem Wirbelschichtmaterial und festen Rückständen aufnimmt, und daß mindestens eine Fördereinrichtung (64, 65; 12) für den Stopfen (49; 249) im Austragsrohr (11; 211) und eine Austragseinrichtung (73) für die festen Rückstände mit einem durch das Steigrohr (47) bewegbaren Aufnehmer (75) vorgesehen sind.

2. Pyrolysereaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung eine Auslaßleitung (64) umfaßt, die an den unteren Bereich des Austragsrohres (11) angeschlossen ist.

3. Pyrolysereaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßleitung (64) mit einem Förderer (Pumpe 66) für die Entnahme von Material des Stopfens (49) versehen ist.

4. Pyrolysereaktor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das entnommene Material in die Wirbelschicht (45) rückleitbar ist.

5. Pyrolysereaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung eine Spüleinrichtung (65) zum Besprühen der Innenseite des Austragsrohres (11) umfaßt.

6. Pyrolysereaktor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüleinrichtung (65) eine Ringleitung und davon ausgehende Einführleitungen (67) aufweist, die in das Austragsrohr (11) münden.

7. Pyrolysereaktor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüleinrichtung (65) etwas oberhalb des betriebsmäßigen Wasserstandes (63) angeordnet ist.

8. Pyrolysereaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (12) in einem oberen, trockenen Bereich des Austragsrohrs (211) vorgesehen ist.

9. Pyrolysereaktor nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung einen in einen im wesentlichen horizontal verlaufenden Förderabschnitt (14) des Austragsrohres (211) angeordneten steuerbaren Schneckenförderer (16) aufweist.

10. Pyrolysereaktor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den oberen trockenen Bereich des Austragsbohrers (211) ein steuerbarer Feinteilchenauslaß (20) angeschlossen ist.

11. Pyrolysereaktor nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Feinteilchen-Fördereinrichtung (24) zum Weiterbefördern von Material aus dem Feinteilchenauslaß (20).

12. Pyrolysereaktor nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinteilchenauslaß (20) mit dem Reaktorbehälter (201) verbunden ist.

13. Pyrolysereaktor nach Anspruch 8 und einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinteilchenauslaß (20) in einem stromabwärtigen Bereich der Fördereinrichtung (12) an das Austragsrohr (211) angeschlossen ist.

14. Pyrolysereaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (75) zum Absenken durch den betriebsmäßig in dem Steigrohr (47) stehenden reaktorfernen Endabschnitt (79) des Stopfens (49) hindurch ausgebildet und bis in den Übergangsbereich (71) zwischen dem Austragsrohr (11) und dem Steigrohr (47) absenkbar ist.

15. Pyrolysereaktor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Übergangsbereich (71) wenigstens eine Wasser-Einspritzeinrichtung (81) vorgesehen ist.

16. Pyrolysereaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine auf den Aufnehmer (75) einwirkende Rütteleinrichtung (83).

17. Pyrolysereaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (75) mit einer das Aufnehmen von ferromagnetischem Material begünstigenden Magnetisiereinrichtung (85) versehen ist.

18. Pyrolysereaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassertasse (74) wenigstens eine weitere Einführstelle (87, 95) zum Einführen auszutragenden Materials aufweist.

19. Pyrolysereaktor nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Feststoff-Einführeinrichtung (89) zum Einführen von Feststoff-Rückständen aus Pyrolysegas- Reinigungseinrichtungen (91) in die Wassertasse (74) über die weitere Einführstelle (87).

20. Pyrolysereaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen glatten, von Verengungen im wesentlichen freien Querschnittsverlauf zwischen dem Innenraum (13) des Reaktorbehälters und der Wassertasse (74; 274).

21. Pyrolysereaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Anordnung von Blasmündungen (33) ein Satz von weiteren Blasmündungen (53) zum Auflockern des oberen Endes des Stopfens (49; 249) vorgesehen ist.

22. Pyrolysereaktor nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Blasmündungen (53) mit im wesentlichen radial nach innen weisender Blasrichtung über einen Umfang des Innenraums (13) verteilt sind, der betriebsmäßig dem reaktorseitigen Ende des Stopfens (49) benachbart ist.

23. Pyrolysereaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassertasse (74; 274) zur Aufnahme des gesamten betriebsmäßig in dem Reaktor befindlichen losen Materials und Abkühlen dieses Materials auf eine Temperatur unter 100° bemessen ist.

24. Pyrolysereaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steigrohr (47) im Bereich des betriebsmäßigen Wasserspiegels ein Auslauf (61) vorgesehen ist.

25. Pyrolysereaktor nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des betriebsmäßigen Wasserspiegels eine Trenneinrichtung (99) zum Trennen relativ leichterer und relativ schwererer Teilchen voneinander vorgesehen ist.