專利名稱：在去除有機廢物成分的過程中銷毀毒性物質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1前序部分，通過不可逆物質(zhì)分解以除去毒性物質(zhì)的方法，以及實現(xiàn)該方法的設(shè)備，特別是用于該用途的特殊構(gòu)造的燃燒器上部或頂部。
在公知的用于將含可熱分解化學(xué)物質(zhì)的廢物轉(zhuǎn)化成為終產(chǎn)物如CO2、CO、H2O等的方法中，將廢物以這樣一種方式暴露于熱的等離子氣體中，以使反應(yīng)區(qū)中保持充足的氧氣含量，而使分解產(chǎn)物可連續(xù)地轉(zhuǎn)化成為上述終產(chǎn)物。廢物通過被加熱到至少2000℃的反應(yīng)區(qū)，該反應(yīng)區(qū)是由可滲透氣體的槽或通道、反應(yīng)器室的塊狀爐料-即至少部分地含碳的物質(zhì)形成的爐料構(gòu)成的。在公知的方法中，反應(yīng)物在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時間僅為幾毫秒，而爐料物質(zhì)保持為反應(yīng)器室殘余爐料的時間周期為1-5秒。如果廢物是氣態(tài)的，則部分地或完全地與等離子氣體混合，另一方面，廢物為固態(tài)或液態(tài)時，則通過載氣將廢物帶入反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)。在此公知的方法中，反應(yīng)器室位于通常的煉焦?fàn)t的爐體內(nèi)，其中，通過鼓風(fēng)爐的喉部，以焦碳或類似的形式向爐體供應(yīng)塊狀含碳物質(zhì)。必須保證，在整個反應(yīng)器室內(nèi)，對于下部燃燒器的氣體，有基本恒定的上升氣流，以便能保證整個反應(yīng)過程有均勻的熱工況。通過進料與爐底間的壓差將欲消毀的廢物送入反應(yīng)器室內(nèi)，預(yù)熱區(qū)內(nèi)的溫度為近1370℃。接著，廢物通過被加熱到至少2000℃的反應(yīng)區(qū)，該等離子弧直射到含碳可滲透氣體的反應(yīng)器室爐料上。
在此公知方法中，由于滯留區(qū)和穩(wěn)定區(qū)處理相同位置，而對于反應(yīng)區(qū)和可滲透氣體的塊狀填料來說，熱力學(xué)工況較好，但對于要用于此用途的煉焦?fàn)t是不利的，該煉焦?fàn)t必須用焦炭、白云石、瀝青煤或類似物操作。
盡管不可否認(rèn)在供料室內(nèi)以氣體或液體形式存在的廢物和/或其分解產(chǎn)物與等離子氣體混合在一起，并伴隨有強湍流，接著流出燃燒器噴嘴，但不能保證所有毒性物質(zhì)都暴露在溫度高達(dá)2000℃以上的等離子體中。
本發(fā)明的目的是提供一種去除熱的毒性物質(zhì)廢物的方法，它基于該現(xiàn)有技術(shù)，對外加的碳載體沒有任何額外要求，其中，在過量的氧氣存在下，使存在的毒性物質(zhì)以這樣一種方式轉(zhuǎn)化成為穩(wěn)定的燃燒產(chǎn)物，以不損害環(huán)境，且可經(jīng)濟地實施。
根據(jù)本發(fā)明，此目的是通過在權(quán)利要求中給出的方法達(dá)到的。
由于在燃燒區(qū)之上的高溫反應(yīng)器內(nèi)的穩(wěn)定化區(qū)域是由經(jīng)適宜熱處理的廢物的含碳?xì)堄喑煞趾蛢H由后者-可滲透氣體的塊狀或碎塊狀成分提供的，所以，在連續(xù)橫向進入反應(yīng)器的情況下，不需要任何含碳的外部能源如焦炭床。以標(biāo)準(zhǔn)的民用廢物形式存在的有機組分是合適的，以保證在在相應(yīng)的熱予處理情況下有適當(dāng)?shù)暮挤磻?yīng)器爐料，其中，保證毒性物質(zhì)停留的時間相對長，該毒性物質(zhì)對防止新合成(neosytheses)的燃燒溫度是無害的。這樣就可以百分之百地去除大多數(shù)各種工業(yè)和民用廢物中發(fā)現(xiàn)的全部毒性物質(zhì)成分。由于控制燃燒的結(jié)果，這些毒性物或其它對環(huán)境不利的廢物成分或分子結(jié)構(gòu)分解成為無害的終產(chǎn)物，該方法的次序是不可逆的。含高度氯化和任意其它鹵化分子成分的烴在高達(dá)2000℃以上的燃燒器溫度中分解，并且分解產(chǎn)物經(jīng)穩(wěn)定化處理，使其在溫度至少1400℃的穩(wěn)定化區(qū)域內(nèi)的停留時間至少5秒。無害的分解產(chǎn)物通過可滲透氣體的塊狀反應(yīng)器爐料離開高溫反應(yīng)器，接著經(jīng)過足夠的停留時間，然后使其從1400℃驟冷至優(yōu)選低于100℃，以便在這里完全避免氣體組分再DE-NOVO合成。
由熱予處理來的以穩(wěn)定分子結(jié)構(gòu)形式存在的毒性物質(zhì)與加熱燃燒和升高火焰溫度的易燃?xì)怏w如乙炔混合，以便燃燒器火焰溫度再升高。
燃燒器的上部或頂部為這樣一種結(jié)構(gòu)，以便得到的氣態(tài)或液態(tài)毒性物質(zhì)-氣體混合物可以通過中心孔從中心引入燃燒器火焰內(nèi)部，所述中心孔由一組氧氣噴嘴圍繞著。來自外部氣體/氧氣噴嘴環(huán)的燃燒器火焰迫使所有毒性物質(zhì)在以無害的被分解了的分子結(jié)構(gòu)形式進入穩(wěn)定化區(qū)域之前，通過高溫火焰區(qū)域，以確保高溫分解的必須的不可逆性。
權(quán)利要求
通過高溫爐體反應(yīng)器，使在有機廢物組分熱處理過程中產(chǎn)生的相對化學(xué)穩(wěn)定分子結(jié)構(gòu)，發(fā)生不可逆的物質(zhì)分解，以消毀毒性物質(zhì)的方法，其中，至少部分碳組分在至少2000℃溫度下，借助于通過下部反應(yīng)器燃燒區(qū)的氧氣燃燒器的氧氣而被氣化，生成的反應(yīng)氣流通過上部反應(yīng)器爐體形成穩(wěn)定化區(qū)域，毒性物質(zhì)-分子結(jié)構(gòu)與提高火焰溫度的附加易燃?xì)怏w以及經(jīng)化學(xué)計算過量的氧氣混合，而送入下部燃燒區(qū)，且其中在氧氣燃燒器內(nèi)分裂出來的反應(yīng)氣體，在至少1400℃的溫度下的穩(wěn)定化區(qū)域內(nèi)停留至少5秒，接著，從1400℃驟冷到至少100℃。
全文摘要
本文描述了一種用高溫反應(yīng)器，通過使有機廢物組分熱處理過程中產(chǎn)生的相對化學(xué)穩(wěn)定分子結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的物質(zhì)分解以銷毀毒性物質(zhì)的方法。為此用途，向反應(yīng)器燃燒區(qū)中加入毒性物質(zhì)——分子結(jié)構(gòu)與另加的提高火焰溫度的易燃?xì)怏w的混合物，所說毒性物質(zhì)為液體和/或氣體形式，此外加的化學(xué)計算過量的氧氣。然后，在氧氣燃燒器中熱裂解出的反應(yīng)氣體，在溫度保持為至少1400℃的反應(yīng)穩(wěn)定化區(qū)域中，保持至少5秒，再從此溫度驟冷到至少100℃。
文檔編號B01D53/34GK1079285SQ9310453
公開日1993年12月8日 申請日期1993年4月5日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月6日
發(fā)明者G·H·基斯 申請人:熱選擇有限公司