PL207205B1 - The manner of utilization of hazardous wastes and device for utilization of hazardous wastes - Google Patents
The manner of utilization of hazardous wastes and device for utilization of hazardous wastesInfo
- Publication number
- PL207205B1 PL207205B1 PL380586A PL38058606A PL207205B1 PL 207205 B1 PL207205 B1 PL 207205B1 PL 380586 A PL380586 A PL 380586A PL 38058606 A PL38058606 A PL 38058606A PL 207205 B1 PL207205 B1 PL 207205B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- waste
- utilization
- gas
- oxygen
- plasma reactor
- Prior art date
Links
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 title claims description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 39
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 27
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 claims description 12
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 claims description 12
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 8
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 17
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 1
- -1 polycyclic aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 235000010356 sorbitol Nutrition 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób utylizacji odpadów niebezpiecznych zwłaszcza odpadów w postaci ciekłej lub stałej, zawierających substancje organiczne, zawierające lub niezawierające halogeny z zastosowaniem plazmowo-katalitycznej metody dopalania gazów powstałych po termicznym rozkładzie odpadu i urządzenie do utylizacji tych odpadów.The subject of the invention is a method of utilization of hazardous waste, especially waste in liquid or solid form, containing organic substances, containing or not containing halogen, with the use of a plasma-catalytic method of combustion of gases generated after thermal decomposition of waste, and a device for the utilization of these waste.
Rozwój cywilizacji i stały wzrost konsumpcji są przyczynami powstawania coraz większej ilości odpadów w tym również odpadów niebezpiecznych. Źródłem odpadów niebezpiecznych są przemysł, przetwórstwo żywności, działalność służb medycznych i weterynaryjnych, oczyszczalnie ścieków a nawet dział alność gospodarstw domowych.The development of civilization and the constant increase in consumption are the reasons for the generation of more and more waste, including hazardous waste. The sources of hazardous waste are industry, food processing, activities of medical and veterinary services, sewage treatment plants and even household activities.
W krajach wysoko rozwiniętych przemysł wytwarza rocznie ponad 20 ton odpadów na osobę. Jeden człowiek produkuje około 600 kg odpadów w ciągu roku, w tym 260 kg papieru, 130 kg metali i 110 kg szkł a. Wzrastają ca ilość odpadów w tym również odpadów niebezpiecznych, wyrzucanych na śmietniska, składowanych na wysypiskach lub wywożonych do lasów czy przydrożnych rowów (dzikie wysypiska) wskazuje na ogromne zagrożenie środowiska.. Priorytetem działań w skali kraju, Europy i ś wiata jest zapobieganie nadmiernemu powstawaniu odpadów a następnie bezpieczne ich unieszkodliwianie bądź ponowne wykorzystanie.In highly developed countries, industry produces over 20 tons of waste per person annually. One person produces about 600 kg of waste per year, including 260 kg of paper, 130 kg of metals and 110 kg of glass. A growing amount of waste, including hazardous waste, thrown to landfills, landfilled or transported to forests or roadside ditches (wild landfills) indicates a huge threat to the environment. The priority of actions on a national, European and global scale is to prevent excessive waste generation and then safely neutralize or reuse it.
Spalanie odpadów, w tym odpadów pochodzących z produkcji przemysłowej jest jednym (oprócz składowania) ze sposobów ich utylizacji. W krajach UE od 2002 roku zabronione jest jednak składowanie odpadów wcześniej nieprzetworzonych (dyrektywa UE 91/156 EEC), dotyczy to zarówno odpadów komunalnych jak i niebezpiecznych. Unia Europejska chce w ten sposób zmniejszyć ilość odpadów wywożonych na składowiska i ograniczyć je tylko do odpadów obojętnych dla środowiska, czyli niepalnych i charakteryzujących się odpowiednim poziomem spopielenia. Działania te wpływają na obserwowany w ostatnich latach postęp w dziedzinie technologii termicznego przekształcania odpadów i poszukiwania wciąż nowych rozwiązań w tym zakresie.The incineration of waste, including waste from industrial production, is one of the methods of their disposal (apart from landfilling). In EU countries, however, since 2002, landfilling of unprocessed waste is prohibited (EU Directive 91/156 EEC), this applies to both municipal and hazardous waste. In this way, the European Union wants to reduce the amount of waste disposed of in landfills and limit it only to environmentally neutral waste, i.e. non-flammable and with an appropriate level of incineration. These activities influence the progress observed in recent years in the field of thermal waste treatment technology and the search for new solutions in this field.
Termiczny rozkład odpadów niebezpiecznych jest jednym ze znanych sposobów ich niszczenia. Niszczenie odpadów niebezpiecznych w nowoczesnych spalarniach odbywa się w trzech etapach. Pierwszy etap polega albo na pirolizie odpadów bez dostępu powietrza lub z małym dostępem powietrza albo na spalaniu odpadów z częściowym odgazowaniem przy dużym dostępie powietrza. W wyniku tych procesów powstają gazy popirolityczne lub pospaleniowe zawierające związki organiczne i nieorganiczne, które w drugim etapie dopala się w powietrzu lub w tlenie. Dopalanie moż e odbywać się również w obecności katalizatorów. W trzecim etapie dopalone gazy oczyszcza się, w co najmniej trzystopniowym układzie oczyszczania. Spalanie odpadów w pierwszym etapie procesu odbywa się w zakresie temperatur od 200°C do 1050°C. Piroliza zachodzi w temperaturach 200°C-800°C. Gazy popirolityczne lub/i pospaleniowe są dopalane w specjalnych palnikach, w temperaturach 1100°C1300°C, przez co najmniej 2s. Warunki te są konieczne dla zminimalizowania ilości powstających w procesie niebezpiecznych wę glowodorów (dioksyny i furany). Gazy procesowe poddawane są następnie chłodzeniu i oczyszczaniu, w co najmniej trzyetapowym procesie.Thermal decomposition of hazardous waste is one of the known methods of their destruction. The destruction of hazardous waste in modern incineration plants takes place in three stages. The first step is either to pyrolyze the waste without or with little air access, or to incinerate the waste with partial degassing with a large amount of air. As a result of these processes, pyrolysis or afterburning gases containing organic and inorganic compounds are generated, which in the second stage are burnt in air or in oxygen. Afterburning can also take place in the presence of catalysts. In the third stage, the afterburned gases are cleaned in at least a three-stage treatment system. Incineration of waste in the first stage of the process takes place in the temperature range from 200 ° C to 1050 ° C. Pyrolysis takes place at temperatures of 200 ° C-800 ° C. Pyrolytic and / or afterburning gases are burnt in special burners at temperatures of 1100 ° C1300 ° C for at least 2s. These conditions are necessary to minimize the amount of hazardous hydrocarbons (dioxins and furans) formed in the process. The process gases are then cooled and purified in a process consisting of at least three steps.
Sposoby te mają szereg wad. Powodują produkowanie dużych ilości ditlenku węgla na skutek spalania nie tylko odpadów, ale również paliwa będącego źródłem energii niezbędnej do przeprowadzenia procesu. Ponadto, utrudnione jest odzyskiwanie niektórych składników odpadów, które można by później wykorzystać po odpowiedniej obróbce. W obecności tlenu jest ułatwione powstawanie dioksyn i furanów. Zatem korzystniejsze jest stosowanie sposobu polegającego na pirolizie odpadów, a następnie spalaniu gazów pirolitycznych.These methods suffer from a number of disadvantages. They cause the production of large amounts of carbon dioxide as a result of burning not only waste, but also fuel, which is the source of energy necessary to carry out the process. In addition, it is difficult to recover some components of the waste that could later be used after appropriate treatment. In the presence of oxygen, the formation of dioxins and furans is facilitated. Thus, it is more advantageous to use a method of pyrolysis of the waste followed by combustion of the pyrolysis gases.
Ze zgłoszenia WO2005121645 znany jest sposób, w którym piroliza jest prowadzona bez dostępu tlenu w środowisku redukującym w celu ograniczenia powstawania dioksyn i furanów. Gazy pirolityczne są utleniane tak, aby uzyskać bezpieczne dla środowiska CO2 i wodę lub HCl dający się pochłonąć w odpowiednich urządzeniach. Z opisu patentowego DE3443902 znany jest sposób, w którym gazy pirolityczne są utleniane z zastosowaniem katalizatora w różnej postaci.From the application WO2005121645 there is known a method in which the pyrolysis is carried out in the absence of oxygen in a reducing medium in order to reduce the formation of dioxins and furans. Pyrolysis gases are oxidized to obtain environmentally safe CO2 and water or HCl that can be absorbed in appropriate devices. DE3443902 describes a process in which pyrolysis gases are oxidized with a catalyst in various forms.
Z opisów patentowych FR2866414, EP0469737, ES8506883, JP2002022135 i JP8150315 znane są plazmowe metody niszczenia odpadów niebezpiecznych. Polegają one na zastosowaniu strumienia plazmy o wysokiej temperaturze (>2000°C) generowanego w wyładowaniu łukowym, mikrofalowym lub indukcyjnym. Do strumienia plazmy wprowadza się odpady w postaci gazu, zdyspergowanej cieczy lub rozdrobnionego ciała stałego. Jeżeli rozkład odpadów zachodzi bez dostępu tlenu to następnym etapem procesu utylizacji jest klasyczne spalanie powstających w procesie gazów. Wadą procesów plazmowej utylizacji odpadów niebezpiecznych jest ich wysoka energochłonnośćPlasma methods for destroying hazardous waste are known from patents FR2866414, EP0469737, ES8506883, JP2002022135 and JP8150315. They rely on the use of a high-temperature plasma stream (> 2000 ° C) generated by an arc, microwave or induction discharge. Waste gas, a dispersed liquid, or a particulate solid is introduced into the plasma stream. If the decomposition of waste takes place without oxygen access, the next stage of the utilization process is the classic combustion of the gases generated in the process. A disadvantage of the plasma treatment of hazardous waste is its high energy consumption
PL 207 205 B1 oraz konieczność częstej wymiany elementów reaktorów plazmowych, zwłaszcza katod, ze względu na ich erozję na skutek oddziaływania prądu elektrycznego i aktywnego chemicznie środowiska. Wadą wprowadzania do plazmy tlenu lub jego związków jest również możliwość powstawania dioksyn i furanów w chł odniejszych obszarach strumienia reagują cych gazów.And the need for frequent replacement of plasma reactor elements, especially cathodes, due to their erosion due to the interaction of electric current and a chemically active environment. The disadvantage of introducing oxygen or its compounds into the plasma is also the possibility of the formation of dioxins and furans in the cooler regions of the reacting gas stream.
Znane są również sposoby polegające na zastosowaniu plazmy tylko w procesie utleniania gazów pirolitycznych lub innych gazów niebezpiecznych jak to zaproponowano w patencie JP62033527, gdzie opisano skojarzony plazmowo-katalityczny proces utleniania gazów odpadowych. Gaz zawierający merkaptany, aminy, rozpuszczalniki organiczne lub nieorganiczne tlenki gazowe najpierw poddaje się działaniu wyładowania koronowego, korzystnie jarzeniowego, a potem wprowadza na katalizator działający w temperaturze pokojowej. Skojarzenie tego sposobu utleniania gazów i pirolitycznego rozkładu odpadów niebezpiecznych ma ograniczenia wynikające z zastosowania katalizatora, którego praca może być znacznie utrudniona lub wręcz niemożliwa w obecności gazów zawierających w cząsteczce halogeny lub/i metale lub tlenki metali.There are also known methods involving the use of plasma only in the oxidation of pyrolysis gases or other hazardous gases as proposed in the patent JP62033527, where a combined plasma-catalytic process of oxidation of waste gases is described. A gas containing mercaptans, amines, organic solvents or inorganic gaseous oxides is first subjected to a corona discharge, preferably fluorescent, and then to a catalyst operated at room temperature. The combination of this method of gas oxidation and pyrolytic decomposition of hazardous waste has limitations resulting from the use of a catalyst, the operation of which may be significantly difficult or even impossible in the presence of gases containing halogens and / or metals or metal oxides in the molecule.
Z opisu zgł oszenia patentowego PL 201817 znany jest sposób utylizacji odpadów z tworzyw sztucznych polegający na skojarzonym procesie pirolizy w temperaturze do 1000°C z zastosowaniem obojętnego gazu nośnego, a następnie spalaniu produktów pirolizy w plazmie nierównowagowej o temperaturze do 1500°C w obecnoś ci tlenu lub gazu zawierającego tlen.From the description of the patent application PL 201817, a method of plastic waste disposal is known, consisting in a combined pyrolysis process at a temperature of up to 1000 ° C with the use of an inert carrier gas, and then combustion of pyrolysis products in a non-equilibrium plasma at a temperature of up to 1500 ° C in the presence of oxygen. or an oxygen-containing gas.
Wadą tego sposobu jest możliwość powstawania dioksyn i furanów w procesie pirolizy, gdy odpad w swoim składzie elementarnym zawiera tlen. Dioksyny i furany mogą również powstawać w chłodniejszych obszarach reagującego strumienia gazów w procesie spalania. Może to spowodować, że w gazach wylotowych znajdą się dioksyny i furany w stężeniach przekraczających dopuszczalne standardy. Ponadto w procesie spalania gazów pirolitycznych mogą powstawać dioksyny i furany zawierają ce w czą steczce halogeny, jeż eli rozkł adany odpad zawierał je w swoim skł adzie elementarnym. Kwaśne składniki gazów wylotowych powstające w procesie, na przykład wówczas, gdy stosowana jest para wodna, nie są pochłaniane i przedostają się do gazów odlotowych.The disadvantage of this method is the possibility of the formation of dioxins and furans in the pyrolysis process, when the waste in its elemental composition contains oxygen. Dioxins and furans can also be formed in the cooler regions of the reacting gas stream during the combustion process. This may result in the exhaust gas containing dioxins and furans in concentrations exceeding the acceptable standards. Moreover, in the process of combustion of pyrolysis gases, dioxins and furans containing halogens in the molecule may be formed, if the decomposed waste contained them in its elemental composition. The acidic components of the exhaust gas produced in the process, for example when steam is used, are not absorbed and pass into the waste gas.
Unieszkodliwianie lub utylizacja niebezpiecznych odpadów zawierających związki organiczne w urzą dzeniu i wed ł ug sposobu, które są przedmiotem wynalazku posiada szereg zalet w porównaniu do znanych sposobów unieszkodliwiania tych odpadów. Zaletą jest ograniczenie ilości powstających w procesie dioksyn i furanów (takż e tych zawierających halogeny). Ograniczenie to realizuje się prowadząc pirolizę odpadu w środowisku gazu obojętnego, a następnie utleniając gazy pirolityczne w plazmie nierównowagowej generowanej w poś lizgowym wył adowaniu elektrycznym. Ś rodowisko plazmy nierównowagowej stosowanej w opisywanym sposobie nie sprzyja powstawaniu wielopierścieniowych związków aromatycznych i ich pochodnych. Gdyby jednak powstały to są rozkładane w module katalizatora a później, dodatkowo, adsorbowane w module adsorbera/neutralizatora. Oprócz tego zastosowanie modułu neutralizatora/absorbera umożliwia pochłonięcie kwaśnych składników gazów oraz pyłów (także tych zawierających metale lub/i ich tlenki). Zastosowanie pirolizy odpadu zamiast bezpośredniego spalania znacznie obniża stężenie ditlenku węgla w gazach wylotowych. Ponadto zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość utylizacji metali i ich związków, które można wyodrębnić po pirolizie. Modułowy charakter urządzenia pozwala na dostosowanie jego budowy do potrzeb i wymagań prowadzonego procesu.The neutralization or utilization of hazardous waste containing organic compounds in the device and according to the method, which are the subject of the invention, has a number of advantages over the known methods of neutralizing this waste. The advantage is the reduction of the amount of dioxins and furans formed in the process (also those containing halogens). This limitation is achieved by pyrolysis of the waste in an inert gas environment, and then oxidizing the pyrolysis gases in the non-equilibrium plasma generated in a post-slip electric discharge. The environment of the non-equilibrium plasma used in the described process is not conducive to the formation of polycyclic aromatic compounds and their derivatives. However, if they arise, they are decomposed in the catalyst module and later, additionally, adsorbed in the adsorber / neutralizer module. In addition, the use of a neutralizer / absorber module allows the absorption of acid components of gases and dust (including those containing metals and / or their oxides). The use of waste pyrolysis instead of direct combustion significantly reduces the concentration of carbon dioxide in the exhaust gases. Moreover, an advantage of the process according to the invention is the possibility of utilization of metals and their compounds that can be recovered after pyrolysis. The modular nature of the device allows its construction to be adapted to the needs and requirements of the process being carried out.
Według wynalazku, sposób utylizacji odpadów niebezpiecznych w postaci ciekłej lub stałej, zawierających substancje organiczne, polega na tym, że odpady poddaje się rozkładowi termicznemu w beztlenowym środowisku gazu oboję tnego w temperaturze 100-850°C. Następnie powstały w wyniku tego procesu gaz utlenia się w obecności tlenu w strumieniu plazmy nierównowagowej o temperaturze gazu mniejszej niż 2000°C i energii elektronów rzędu 1 eV, korzystnie generowanej w wyładowaniu poślizgowym. Gaz wprowadzany do obszaru wyładowania poślizgowego zawiera 10-30% tlenu, a stosunek mocy doprowadzonej do wyładowania poślizgowego do sumy przepływów wprowadzanych gazów: obojętnego i zawierającego tlen jest większy niż 2.0 kWh/m3. Po opuszczeniu obszaru wyładowania gaz odpadowy schładza się i poddaje oczyszczaniu z pyłów, dioksyn, furanów i kwaśnych składników.According to the invention, the method of utilizing hazardous waste in liquid or solid form containing organic substances consists in subjecting the waste to thermal decomposition in an anaerobic inert gas environment at a temperature of 100-850 ° C. The resulting gas is then oxidized in the presence of oxygen in a non-equilibrium plasma stream with a gas temperature of less than 2000 ° C and an electron energy of 1 eV, preferably generated in a slip discharge. Gas introduced into the discharge region lubricant contains 10-30% oxygen, and the ratio of the power supplied to the discharge of lubricant to the sum of input flows of gases: oxygen-containing neutral and is greater than 2.0 kWh / m 3. After leaving the unloading area, the waste gas is cooled and cleaned of dust, dioxins, furans and acid components.
Gazy odpadowe powstające w procesie utylizacji odpadów zawierających w składzie elementarnym halogeny przed procesem oczyszczania poddaje się rozkładowi katalitycznemu w temperaturze 300-350°C.Waste gases generated in the process of utilization of waste containing halogens in elemental composition are subjected to catalytic decomposition at a temperature of 300-350 ° C before the purification process.
Urządzenie do utylizacji odpadów niebezpiecznych, w których składzie elementarnym nie stwierdza się obecności halogenów, jest utworzone z pieca elektrycznego do termicznego rozkładu odpadów, który wyposażony jest w dopływ gazu obojętnego i połączony jest z reaktorem plazmowym.The device for utilization of hazardous waste, the elementary composition of which is halogen-free, consists of an electric furnace for thermal decomposition of waste, which is equipped with an inert gas supply and is connected to a plasma reactor.
PL 207 205 B1PL 207 205 B1
Reaktor plazmowy posiada dwie współosiowe dysze umieszczone centrycznie w stosunku do elektrod reaktora plazmowego i wyposażony jest w dopływ gazu zawierającego tlen i zasilacz elektryczny. Reaktor plazmowy połączony jest z wymiennikiem ciepła odpowiedzialnym za chłodzenie gazów procesowych. Wymiennik ciepła połączony jest z neutralizatorem/absorberem, do którego dołączony jest wentylator utrzymujący żądane ciśnienie w urządzeniu.The plasma reactor has two coaxial nozzles centered on the electrodes of the plasma reactor and is equipped with an oxygen-containing gas supply and an electric power supply. The plasma reactor is connected to the heat exchanger responsible for cooling the process gases. The heat exchanger is connected to a neutralizer / absorber, to which a fan is attached to maintain the desired pressure in the device.
W procesie utylizacji odpadów zawierają cych halogeny reaktor plazmowy jest połączony z wymiennikiem ciepła poprzez katalizator.In the treatment of halogenated waste, the plasma reactor is connected to a heat exchanger via a catalyst.
Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładach opartych o schematy pokazane na rysunkach. Fig. 1 pokazuje schemat urządzenia do utylizacji odpadów niebezpiecznych, w których składzie elementarnym nie stwierdzono obecności halogenów. Fig. 2. pokazuje schemat urządzenia do utylizacji odpadów, w których składzie elementarnym stwierdzono obecność halogenów.The invention is explained in more detail by means of examples based on the diagrams shown in the drawings. Fig. 1 shows a diagram of a device for the utilization of hazardous waste in the elemental composition of which no halogens are found. Fig. 2 shows a schematic view of a waste utilization device in which halogens have been found in the elemental composition.
P r z y k ł a d IP r z k ł a d I
Urządzenie do utylizacji odpadów z Fig. 1 zbudowane jest z pieca elektrycznego 1 do termicznego rozkładu odpadów zaopatrzonego w źródło gazu obojętnego oraz wprowadzenie odpadów i rektora plazmowego 2 wyposażonego w źródło gazu zawierającego tlen oraz w dwie współosiowe dysze, o stosunku średnic 9,5, połączonego z zasilaczem elektrycznym 3 reaktora plazmowego 2. Reaktor plazmowy 2 połączony jest poprzez wymiennik ciepła 4 z neutralizatorem/absorberem 5. Wentylator 6 wymusza przepływ gazów w urządzeniu. Urządzenie służy do utylizacji odpadów niebezpiecznych zawierających związki organiczne, w których składzie elementarnym nie stwierdzono obecności halogenów. W urządzeniu można stosować ciśnienie atmosferyczne, podciśnienie i nadciśnienie, korzystnie co najmniej 850 hPa.The waste treatment device of Fig. 1 is constructed of an electric furnace 1 for thermal decomposition of waste provided with an inert gas source and the introduction of the waste and a plasma reactor 2 equipped with an oxygen-containing gas source and with two coaxial nozzles, with a diameter ratio of 9.5, connected with the electric power supply 3 of the plasma reactor 2. The plasma reactor 2 is connected via a heat exchanger 4 to a neutralizer / absorber 5. The fan 6 forces the gas flow in the device. The device is used to utilize hazardous waste containing organic compounds, the elemental composition of which has not been found to contain halogens. Atmospheric pressure, negative pressure and positive pressure can be used in the device, preferably at least 850 hPa.
W urządzeniu opisanym powyżej umieszcza się odpad stały mannit (C6H14O6) - zanieczyszczony odczynnik chemiczny wykorzystywany do produkcji żywic syntetycznych, który wraz ze wzrostem temperatury najpierw topi się, potem wrze i rozkłada się. W urządzeniu stosuje się ciśnienie atmosferyczne.The mannitol solid waste (C6H14O6) is placed in the device described above - a contaminated chemical reagent used in the production of synthetic resins, which, as the temperature increases, first melts, then boils and decomposes. The device uses atmospheric pressure.
W piecu elektrycznym 1 umieszcza się zanieczyszczony odczynnik. Następnie podnosi się temperaturę do 500°C z szybkością 3°C/min w atmosferze przepływającego argonu (0,8 Nm3/h). Do reaktora plazmowego 2 wprowadza się wraz z argonem powstałe podczas procesu pirolizy gazy i tlen w ilości 0,2 Nm3/h. Następnie gazy procesowe schładza się w wymienniku ciepła 4 i oczyszcza się w neutralizatorze/absorberze 5. W ten sposób uzyskuje się 99% redukcję masy odpadu. W gazach wylotowych stwierdza się obecność ditleneku węgla, tleneku węgla, pary wodnej i niewielkiej ilości wodoru.The contaminated reagent is placed in the electric furnace 1. The temperature is then increased to 500 ° C at a rate of 3 ° C / min under argon flowing atmosphere (0.8 Nm 3 / h). Gases and oxygen formed during the pyrolysis process are introduced into the plasma reactor 2 together with argon in the amount of 0.2 Nm 3 / h. The process gases are then cooled in a heat exchanger 4 and purified in a neutralizer / absorber 5. In this way, a 99% weight reduction of the waste is achieved. Carbon dioxide, carbon monoxide, water vapor and a small amount of hydrogen are found in the exhaust gas.
P r z y k ł a d IIP r z x l a d II
Gdy rozkłada się odpad stały, którym są np. płytki obwodów drukowanych zawierające halogeny, pomiędzy reaktorem plazmowym 2 a wymiennikiem ciepła 4 włącza się katalizator 7. Po umieszczeniu odpadów w piecu elektrycznym 1, podnosi się temperaturę do 650°C z szybkością 4°C/min, zapewniając atmosferę przepływającego argonu (0,6 Nm3/h). Zawartość tlenu w stosunku do sumy przepływów gazów wejściowych wynosi 20%. Stosunek mocy doprowadzonej do reaktora plazmowego 2 do sumy wejściowych przepływów gazów: obojętnego i zawierającego tlen wynosi 1,9 kWh/m3. Następnie gazy procesowe oczyszcza się w neutralizatorze/absorberze 5. Uzyskany stosunek stężenia ditlenku węgla do tlenku węgla w gazach wylotowych wnosi 3,4. Uzyskuje się 90% redukcję stężenia dioksyn i furanów w gazach wylotowych.When decomposing solid waste, such as e.g. halogen-containing printed circuit boards, catalyst 7 is switched on between the plasma reactor 2 and the heat exchanger 4. min, providing an argon flowing atmosphere (0.6 Nm 3 / h). The oxygen content in relation to the sum of the input gas flows is 20%. The ratio of the power supplied to the plasma reactor 2 to the sum of the input gas flows: inert and oxygen-containing is 1.9 kWh / m 3 . The process gases are then purified in a neutralizer / absorber 5. The resulting ratio of carbon dioxide concentration to carbon monoxide in the exhaust gas is 3.4. A 90% reduction in the concentration of dioxins and furans in the exhaust gas is achieved.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL380586A PL207205B1 (en) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | The manner of utilization of hazardous wastes and device for utilization of hazardous wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL380586A PL207205B1 (en) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | The manner of utilization of hazardous wastes and device for utilization of hazardous wastes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL380586A1 PL380586A1 (en) | 2008-03-17 |
| PL207205B1 true PL207205B1 (en) | 2010-11-30 |
Family
ID=43034000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL380586A PL207205B1 (en) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | The manner of utilization of hazardous wastes and device for utilization of hazardous wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL207205B1 (en) |
-
2006
- 2006-09-08 PL PL380586A patent/PL207205B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL380586A1 (en) | 2008-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5108718A (en) | Method for the destruction of toxic waste products and a plasma chemical reactor | |
| RU2095131C1 (en) | Method for rendering harmless of effluent gases of waste burning units and device for its embodiment | |
| Themba et al. | A review on the formation and remediations of polychlorinated dibenzo p-dioxins and dibenzo-furans (PCDD/Fs) during thermal processes with a focus on MSW process | |
| JP2008272534A (en) | Heat treatment method and heat treatment apparatus for waste containing organic halogen compound using PSA type nitrogen gas generator | |
| JP2003251146A (en) | Method for removing dioxins and dust by using high temperature plasma and device therefor | |
| CN102770708A (en) | Method and device for the thermal destruction of organic compounds by means of an induction plasma | |
| US5602297A (en) | Multistage double closed-loop process for waste decontamination | |
| JP2005262196A (en) | Method and apparatus for treating contaminants contaminated with polychlorinated biphenyls | |
| JP2009172603A (en) | Method and apparatus for treating contaminants contaminated with polychlorinated biphenyls | |
| JP2000288510A (en) | Hazardous substance decomposition method and toxic substance decomposition apparatus | |
| WO1995030453A1 (en) | Method and apparatus for thermal desorption soil remediation | |
| JP4675804B2 (en) | Polychlorinated biphenyl contaminant treatment facility | |
| CN1425873A (en) | Plasma high temperature processing process and equipment for refuses | |
| RU2353857C1 (en) | Method for recycling of liquid wastes | |
| JP2005262099A (en) | Method and apparatus for detoxifying organic polluted waste | |
| KR20220040108A (en) | Method and System for Treating Wastes | |
| JP2007296415A (en) | Method and system for treating polychlorinated biphenyl contaminants | |
| KR102916594B1 (en) | Method for Disposing of Solid Wastes with Low Emissions of Harmful Compounds | |
| CN113048480A (en) | Harmless treatment method for garbage in high-altitude low-oxygen area | |
| KR200280676Y1 (en) | System for excluding dioxin and fly ash using high temperature plasma | |
| KR100489224B1 (en) | A thermal treatment apparatus and its methods for medical waste and hazardous waste included heavy metal by plasma | |
| JP3734963B2 (en) | Detoxification method for organochlorine compounds, etc. with mixed molten salt | |
| JP4891887B2 (en) | Heat treatment method and heat treatment apparatus for waste containing organic halogen compound using platinum catalyst device or palladium catalyst device | |
| PL214923B1 (en) | Method and apparatus for recovering raw materials from waste by thermal reprocessing | |
| JP2000271440A (en) | Method and apparatus for decomposing and removing harmful substances in exhaust gas |