CH626704A5 - - Google Patents

Description

626704

2

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum thermischen Zersetzen von polychlorierten organischen Verbindungen in einer Flamme, dadurch gekennzeichnet, dass die polychlorierten organischen Verbindungen oder diese Verbindungen enthaltender Brennstoff in einer hochturbulenten Brennkammer im pulsierenden Drallstrom bei Temperaturen von mindestens 850° C und Verweilzeiten bis zu 0,1 Sekunden thermisch behandelt werden, wobei, bezogen auf zu verbrennenden organischen Kohlenstoff, ein Überschuss von mindestens 5 Gewichtsprozent Sauerstoff in der Brennkammer eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die polychlorierten organischen Verbindungen in Mengen von 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf Brennstoff, dem Brennstoff beigemischt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den polychlorierten organischen Verbindungen um polychlorierte Phenyle und Biphenyle handelt.

Es ist bekannt, dass polychlorierte organische Verbindungen, wie z. B. polychlorierte Phenyle oder Biphenyle thermisch sehr stabil sind. Aus diesem Grund wird in der technischen Anleitung Luft («Gemeinsames Ministerialblatt», Nr. 24,1974, Seite 442) bei der Zersetzung derartiger polychlorierter Stoffe eine Mindesttemperatur von 1200° C genannt wobei die Verweilzeit > 0,3 Sekunden sein muss, sofern die thermische Behandlung nicht in einem Wirbelbett erfolgt. Da die thermische Behandlung im Wirbelbett einerseits relativ aufwendig ist, anderseits Verweilzeiten > 0,3 Sekunden und Temperaturen von 1200° C eine Zersetzimg der genannten polychlorierten Verbindungen technisch und wirtschaftlich sehr aufwendig machen, ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine praktisch quantitative Zersetzung dieser Verbindungen schon bei niedrigeren Temperaturen und kürzeren Verweilzeiten zu bewerkstelligen.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass polychlorierte organische Verbindungen, wie z. B. polychlorierte Phenyle und/oder Biphenyle in einer Brennkammer, die mit extrem hoher Turbulenz und vorzugsweise durch Wirbelab-riss mit hoher Frequenz erzeugter Pulsation arbeitet, bereits bei Temperaturen von etwa 850° C an und bei Verweilzeiten bis zu 0,1 Sekunden praktisch quantitativ zersetzt werden können. Derartige Brennkammern sind unter dem Begriff Combustoren, insbesondere Pulso-Combustoren, bekannt und z. B. beschrieben in Wasser, Luft und Betrieb 18 (1974) Nr. 9, Seiten 494 bis 497.

Somit ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum thermischen Zersetzen von polychlorieren organischen Verbindungen in einer Flamme, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die polychlorierten organischen Verbindungen oder diese Verbindungen enthaltender Brennstoff in einer hochturbulenten Brennkammer im pulsierenden Drallstrom bei Temperaturen von mindestens 850° C und Verweil-s Zeiten bis zu 0,1 Sekunden thermisch behandelt werden, wobei, bezogen auf zu verbrennenden organischen Kohlenstoff, ein Überschuss von mindestens 5 Gewichtsprozent Sauerstoff in der Brennkammer eingestellt wird.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren spielt es keine io Rolle, ob die Chlorkohlenwasserstoffe der Verbrennungsluft oder dem flüssigen Brennstoff zugemischt werden. In der Regel wird in der Verbrennungsluft ein Chlorkohlenwasserstoffgehalt von 10-4 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf Verbrennungsluft, vorhanden sein. Als Verbrennungsluft dient 15 die aus dem Betrieb oder von den Emissionsquellen abgesaugte Luft, als Brennstoff z. B. Öl, insbesondere AbfallöL

Werden die Chlorkohlenwasserstoffe dem flüssigen Brennstoff beigemischt, so erfolgt die Zugabe von Mengen normalerweise von 0,1 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf den Brennstoff.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich die polychlorierten Verbindungen bis auf ^ 1 ppb im Rauchgas zersetzen.

20

25

Beispiel

1000 m3/h Abluft mit 0,1 g/m3 polychlorierten Biphenylen und 2 g/m3 Dichlorbenzol von 50° C werden mit 57,8 kg/h flüssigem Abfall, der bei einem unteren Heizwert von 5100 kcal/kg 5 Gew.-%> polychlorierte Biphenyle und 15 Gew.-% 30 polychlorierte Phenyle enthält, in einem Combustor mit nach-geschalteter Rauchgaswäsche geleitet, in dem bei der sich einstellenden Brennkammertemperatur von 850° C alle organischen Verbindungen thermisch zersetzt werden. Die zylindrische Combustorbrennkammer hat folgende Abmes-35 sungen: Diameter 475 mm, Länge 700 mm, zentrale Eintrittsdüse für die zugleich als Verbrennungsluft dienende Abluft 200 mm Diameter. Der Drall der Abluft in der Eintrittsdüse ist durch das aus den Druckverlusten im Drallapparat errechnete maximale Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit 40 zur Axialgeschwindigkeit von 2,5 bestimmt. Die tatsächlichen Umfangsgeschwindigkeiten konnten nicht gemessen werden, da infolge der intensiven Verbrennung bereits in diesem Querschnitt mit gekühlten Sonden gearbeitet werden müsste, die nicht zur Verfügung standen. Der Brennstoff wird mit un-45 gefähr 30 kg/h Sattdampf von 5 bar mit einer Zweistoffdüse zentral eindosiert. Unter diesen Betriebsbedingungen sind alle eingespeisten polychlorierten Biphenyle am Brennkammerausritt vor der Rauchgaswäsche bis unter die Nachweisgrenze von 2 ppb zersetzt worden. Der Restgehalt an organischen Verbindungen im Rauchgas betrag dabei < 30 mg Corg/m3, gemessen mit einem HCl-festen Flammenionisationsdetektor, und der Chlorwasserstoffgehalt ungefähr 7 g/m3.

50

M