DK161347B - Fremgangsmaade til destruktion af miljoefarligt affald - Google Patents

Description

DK 161347 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til destruktion af miljøfarligt affald indeholdende chlorere-de carbonhydrider, hvorved affaldet blandes med en oxy-genholdig plasmastrøm i et reaktionskammer, hvori affal-5 det forbrændes delvis ved mindst 1200 °C i oxygenunderskud.

Ophobningen af miljøfarligt affald udgør et voksende problem i verdens industrilande. For tiden findes ingen ef-10 fektiv metode til destruktion af disse materialer, og de bliver derfor deponeret eller forbrændt i forskellige ovntyper.

Eksempler på ikke nedbrydelige forbindelser, der udgør en 15 alvorlig miljørisiko, er PCB, det vil sige polychlorerede bisphenyler. Denne type stoffer udnyttes ofte som dielektrisk væske i kondensatorer og transformatorer og forekommer endvidere som spildolie og bekæmpelsesmidler, såsom insekticider og herbicider.

20

Ved deponering opstår miljøfare ved, at materialet ikke kan uskadeliggøres ved nedbrydning på naturlig måde. Forbrænding og udnyttelse af konventionel teknik er ufuldstændig, og ved lavere temperatur dannes nye giftige og 25 ofte endnu giftigere stoffer.

Fra DE-A 32 24 328 og FR-A 25 20 091 kendes en fremgangsmåde af den omhandlede type, hvorved affald indeholdende chlorerede carbonhydrider forbrændes i en koks-skaktovn.

30 Forbrændingen sker i overskud af oxygen. Den kemiske omsætning ved oxygenoverskud sker i nærvær af et varmt kokslag. Reaktionstiden varierer indenfor en størrelsesorden af millisekunder. I koks-skaktovnen foregår endvidere de sædvanlige forgasningsreaktioner under dannelse 35 af CO. Opholdstiden i koks-skaktovnen ligger mellem 1 og 5 sek. Denne proces er ikke uden ulemper. Således sker der er forurening af afgangsgasserne med svovl og svovl- 2

DK 161347 B

forbindelser. Endvidere er koksforbruget stort som følge af oxygenoverskuddet. Det er endvidere en ulempe, at affald indeholdende chlorerede carbonhydrider også forekommer i koks-teknologifremmede industrigrene, især i den 5 kemiske industri, f.eks. i form af spildolier eller i form af insekticider, herbicider eller lignende bekæmpelsesmidler. En af koksteknologien uafhængig fremgangsmåde er derfor ønskelig.

10 Ifølge en anden kendt fremgangsmåde, jfr. DD-PS 1 58 128, bliver organiske affaldsstoffer, der ikke har den tilstrækkelige brændværdi, forbrændt i to trin. i første trin arbejdes med en plasmabrænder. Denne erstatter den sædvanlige .underbrænder. De varme forbrændingsprodukter 15 fra første trin viderebehandles uden yderligere mellembehandling i det andet trin til at sikre deres fuldstændige forbrænding til uskadelige stoffer i et konventionelt forbrændingsanlæg.

20 Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en fremgangsmåde til destruktion af miljøfarligt affald indeholdende chlorerede carbonhydrider, således at dannelsen af skadelige forbrændingsprodukter undgås, og uden anvendelse af en koks-skaktovn.

25

Dette opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, som er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 anførte. Fortrinsvis udføres forbrændingen ved en temperatur over ca. 1400 °C. Fordelen ved en destruktion ved 30 høj temperatur, det vil sige fortrinsvis over ca. 1400 °C, i en atmosfære indeholdende et underskud af oxidationsmiddel er, at den høje temperatur i processen fører til en hurtig og fuldstændig sønderdeling af affaldsmaterialet til sådanne stoffer som CO, C02, H2, H20, HC1 og 35 Cl2.

3

DK 161347 B

Den ved konventionelle processer forekommende gendannelse af giftige miljøfarlige stoffer modvirkes af såvel den høje temperatur, det herskende underskud af oxygen og den korte opholdstid. Opholdstiden udgør en størrelsesorden 5 på 0,5 - 1 sek.

Den omhandlede fremgangsmåde gennemføres principielt uden karburering. Det udelukker dog ikke, at der kan være tilsluttet et efterfølgende karbureringstrin. Ved fremgangs-10 måden modvirkes en fornyet dannelse af giftige miljøskadelige stoffer på grund af den høje temperatur, oxygenunderskuddet og den korte opholdstid. Gassen, der danner plasmastrømmen, og som er opvarmet til ioniseringstemperaturen i en plasmagenerator, kan for eksempel bestå 15 af mindst en del af det oxidationsmiddel, som tilføres i reaktionskammeret. Den fra gassen ved ioniseringstemperaturen udsendte UV-stråling spalter desuden effektivt eventuelle tilbageværende giftige chlorforbindelser i gassen.

20

Opfindelsen skal beskrives nærmere i det efterfølgende med henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en enkel principskitse af et anlæg til gen-25 nemførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og fig. 2 viser en udførelsesform for et reaktionskaramer i kombination med en karbureringsskakt.

30 Det i fig. 1 viste anlæg omfatter et reaktionskammer 1, der er foret med ildfast materiale. Affaldsmaterialet, som skal behandles, indføres gennem mindst en lem 2. Den nødvendige energi tilføres ifølge den foretrukne udførelsesform ved hjælp af en i mindst en plasmagenerator 3 op-35 varmet gas. Den gas, som skal opvarmes, tilføres gennem en rørledning 4. Den nævnte gas kan hensigtsmæssigt bestå af i det mindste en del af det oxidationsmiddel, der an-

DK 161347 B

4 vendes i processen. Yderligere oxidationsmiddel og/eller andre reaktanter tilføres gennem åbninger 5.

Reaktionskammerets rumfang afpasses til de øvrige proces-5 parametre, såsom gashastighed, energitæthed i plasmagassen, mængden af indført affaldsmateriale pr. tidsenhed etc., så den nødvendige opholdstid for reaktionernes gennemførelse sikres, det vil sige af en størrelsesorden på 0,5-1 sek.

10

Fra reaktionskammeret transporteres gassen i en ledning 6 til en vasker 7, hvori gassen afkøles og befries for alle chlorholdige forbindelser.

15 Den vaskede gas transporteres derefter videre gennem en rørledning 8 til et slutforbrændingskammer 9, hvori gassen forbrændes med luft, der tilføres gennem en åbning 10. Gassen kan naturligvis anvendes direkte efter vask, hvis dens sammensætning og energiindhold gør den 20 anvendelig til industriel anvendelse.

I fig. 2 vises et reaktionskammer 11, tilsluttet en karbur eringsskakt 12. Det viste reaktionskammmer er udformet med et indløb 13 for det materiale, som skal destrueres.

25 En gas tilføres en plasmagenerator 14 og opvarmes deri til ioniseringstemperatur. Gassen indføres i reaktionskammeret, hvorved varme afgives til materialet, og dette udsættes samtidig for UV-bestråling fra den til ioniseringstemperaturen opvarmede gas. Det herved i gassen 30 genererede fysiske varmeindhold udnyttes i den efterfølgende karbureringsskakt 12. Dette omfatter en kokstilfør-selsanordning 15 i toppen og et udløb 16 i bunden for ikke-brandbart materiale. Den genererede gas indføres ved reaktorens bund og aftages gennem et øvre gasudløb 17.

Koksfyldningen i reaktoren opvarmes af gassens fysiske varmeindhold til gassens temperatur, og oxygen, carbon- 35

DK 161347 B

5 dioxid og vanddamp omsættes med carbonet i koksen til carbonmonoxid og hydrogen. Derefter kan gassen efter behov renses for svovl på konventionel måde.

5 Efter en eventuel svovlrensning afkøles eller varmeveks-les gassen til 350-700 °C og ledes gennem en passende acceptor for chlor og hydrogenchlorid i gassen, hensigtsmæssigt brændt eller ikke-brændt kalk og/eller dolomit.

Derved anvendes med fordel en vertikal reaktor, der er 10 fyldt med acceptoren, hensigtsmæssigt af samme slags, der anvendes som karbureringsskakt.

15 20 25 30 35

Claims (2)

1. Fremgangsmåde til destruktion af miljøfarligt affald 5 indeholdende chlorerede carbonhydrider, hvorved affaldet blandes med en oxygenholdig plasmastrøm i et reaktionskammer, hvori affaldet forbrændes delvis ved mindst 1200 °C i oxygenunderskud, kendetegnet ved, at der 3 til plasmastrømmen afgives en energi på mindst 8 kWh/m 10 (normaltilstand), at forholdet mellem injiceret affaldsmateriale og oxidationsmiddel afpasses således, at brøken C02/C0 + C02 er mindre end 0,1 i den fra reaktionskammeret afgående gas, og at materialet føres gennem reaktionskammeret med en opholdstid på 0,5 - 1 sek. 15

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der i reaktionskammeret indstilles en forbrændingstemperatur på over 1400 °C. 20 25 30 35