DE19714740C1 - Process and device for the environmentally friendly disposal of toxins, preferably in large containers - Google Patents

Process and device for the environmentally friendly disposal of toxins, preferably in large containers

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur umweltschonenden Entsorgung von vorzugsweise in großen Gebinden vorliegenden Giftstoffen durch einen Reaktionsspro­ zeß in einer geschlossenen Reaktionskammer, bei dem die Giftstoffe verbrannt oder pyrolysiert werden, indem die bei dem Reaktionsprozeß entstehenden gasförmigen Reaktionspro­ dukte über wärmespeichernde Körper geleitet und aus der Reaktionskammer abgesaugt werden.The invention relates to a method and a device for environmentally friendly disposal, preferably in large Bind existing toxins through a reaction pro zeß in a closed reaction chamber, in which the Toxins are burned or pyrolyzed by the at the resulting gaseous reaction pro products passed over heat-storing bodies and out of the Reaction chamber are suctioned off.

Derartige Stoffe liegen oft in großen Gebinden (200-l-Behäl­ tern) vor. Teilweise sind die Stoffe fest oder haften an den Behältern, so daß es schwierig ist, sie aus den Behältern zu entfernen. Sie müssen deshalb möglichst zusammen mit ihren Behältern entsorgt werden.Such substances are often in large containers (200 liter containers tern). Some of the fabrics are solid or adhere to the Containers so that it is difficult to get them out of the containers remove. You must therefore, if possible, together with yours Be disposed of.

Aus der DE 195 08 322 A1 ist bereits ein Verfahren unter anderem zur Entsorgung von Giftstoffen bekannt, mit dem diese in einem geschlossenen System pyrolysiert oder ver­ brannt werden, wobei die entstehenden gasförmigen Reaktions­ produkte chemisch nachbehandelt und einer Nachverbrennung zugeführt werden können. Die Reaktionsgase können unter bestimmten Bedingungen auch in die Reaktionskammer zurückge­ leitet werden und diese noch einmal passieren, ehe sie zur Nachverbrennung kommen.DE 195 08 322 A1 already describes a method under known for the disposal of toxins, with the pyrolyzed or ver in a closed system be burned, the resulting gaseous reaction products chemically aftertreated and afterburned can be supplied. The reaction gases can under certain conditions also returned to the reaction chamber and be passed again before they go to the Come afterburn.

Das Verfahren ist insofern noch nachteilig, als daß die aus der Reaktionskammer abgeleiteten und bei einer Nachbehand­ lung gekühlten Verbrennungsgase bei einer Rezirkulation erneut stark aufgeheizt werden müssen. Hierzu sind in der Reaktionskammer zusätzliche Brenner angeordnet. Mit den Abgasen der Brenner erhöht sich aber wiederum die Menge der Verbrennungsgase insgesamt, die dann auch über die Nachverbrennungsanlage geführt werden müssen.The process is still disadvantageous in that the derived from the reaction chamber and in an aftertreatment cooled combustion gases during recirculation have to be strongly heated again. For this are in the Reaction chamber additional burner arranged. With the Exhausting the burner in turn increases the amount of Combustion gases in total, which then also over the Afterburner must be run.

Außerdem verbleiben noch zu viele Schadstoffe in den Ver­ brennungsgasen, die dann bei einer Temperatur von über 900°C eine zerstörerische Wirkung auf die Ausmauerung der Nach­ verbrennungskammer ausüben. Verantwortlich hierfür sind unter anderem Fluor-, Chlor- und Phosphorderivate.In addition, too many pollutants remain in the ver combustion gases, which are then at a temperature of over 900 ° C  a destructive effect on the bricking of the night exercise combustion chamber. Are responsible for this including fluorine, chlorine and phosphorus derivatives.

Bei der Nachverbrennung bei hohen Temperaturen entstehen auch teilweise erst giftige Dioxine, Furane und Stickoxide, die dann über den Kamin in die Umwelt gelangen.During post-combustion at high temperatures sometimes also toxic dioxins, furans and nitrogen oxides, which then get into the environment through the fireplace.

Aus der WO 95/30453 ist ein Verfahren zur Behandlung von Gasen bekannt, die bei der Vergasung von organischen Stoffen entstehen. Die Gase werden in einem Ofen oxidiert und dabei über wärmespeichernde Körper geführt, mit denen der Prozeß thermisch stabilisiert wird, da diese diese eine große thermische Trägheit besitzen.WO 95/30453 describes a method for the treatment of Gases known in the gasification of organic matter arise. The gases are oxidized in an oven and thereby passed over heat-storing bodies with which the process is thermally stabilized as this is a large one have thermal inertia.

Die Verwendung wärmespeichernder Körper zeigen auch die Lösungen nach den Schriften DE 38 19 699 C1, DE 39 18 718 C2 und DE 30 28 193 A1, dort in Verbindung mit der thermischen Behandlung ausgewählter Substanzen, wobei die dort verwende­ ten Körper nicht nur als thermische Energiespeicher, sondern auch als Rührkörper oder mechanisch bewegte Körper dienen, die die mechanische Mitnahme von Reststoffen bewirken.The use of heat-storing bodies also show the Solutions according to DE 38 19 699 C1, DE 39 18 718 C2 and DE 30 28 193 A1, there in connection with the thermal Treatment of selected substances, using the one there body not only as thermal energy storage, but also also serve as agitators or mechanically moved bodies, that cause mechanical entrainment of residues.

Der Einsatz von wärmespeichernden Körpern ist vorteilhaft für derartige thermische Reaktionsprozesse. Die in den letztgenannten Schriften offenbarten Lösungen sind jedoch für die Entsorgung der hier betrachteten Giftstoffe unge­ eignet bzw. haben sie ebenfalls den Nachteil der entstehen­ den hohen Abgasmenge.The use of heat-storing bodies is advantageous for such thermal reaction processes. The in the however, the latter are the solutions disclosed for the disposal of the toxins under consideration here is suitable or they also have the disadvantage of arising the high amount of exhaust gas.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das energetisch wirkungsvoll arbeitet, bei dem die Abgasmenge gering gehalten werden kann und bei dem die Schadstoffe bereits vor dem Durchlaufen der Nachverbren­ nungskammer weitgehend beseitigt sind. Angegeben werden soll außerdem eine zur Verfahrensdurchführung geeignete Einrichtung. The invention has for its object a method to indicate that works energetically effective at which the amount of exhaust gas can be kept low and at which the Pollutants before going through post-combustion are largely eliminated. To be stated also a suitable one for carrying out the process Facility.  

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den folgenden Verfahrensschritten gelöst:
According to the invention, the object is achieved by a method with the following method steps:

  • - die Reaktionsgase werden gefiltert, ausgewaschen und/oder gekühlt- The reaction gases are filtered, washed out and / or chilled
  • - und anschließend dem Reaktionsprozeß vor dem nochmaligen Durchgang durch die wärmespeichernden Körper mindestens zu einem Teil, je nach den in der Reaktionskammer herrschenden thermischen und/oder chemischen Bedingungen erhitzt oder gekühlt und/oder mit Luft, Sauerstoff oder Brennstoff angereichert, wieder zugeführt,- and then the reaction process before the repeat Passage through the heat-storing body at least too part, depending on those in the reaction chamber prevailing thermal and / or chemical conditions heated or cooled and / or with air, oxygen or Fuel enriched, fed again,
  • - der verbleibende Teil der gasförmigen Reaktionsprodukte wird aus dem Kreislauf abgezweigt, analysiert, in Abhängigkeit von dem Analyseergebnis nachverbrannt, und gewaschen und gekühlt in die Atmosphäre abgegeben- The remaining part of the gaseous reaction products is branched off from the cycle, analyzed, in Afterburned depending on the analysis result, and washed and chilled released into the atmosphere
  • - und die mittlere Temperatur der wärmespeichernden Körper wird durch die Erhitzung und/oder Kühlung der der Reaktionskammer wieder zugeführten gasförmigen Reaktionsprodukte gesteuert.- and the average temperature of the heat-storing body is by heating and / or cooling the Reaction chamber fed gaseous Controlled reaction products.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bevorzugt so ausgeführt werden, daß die Temperatur der wärmespeichernden Körper zusätzlich durch Einleiten von Wasser in die Reaktionskammer gesteuert wird. Dabei wird die mittlere Temperatur der wärmespeichenden Körper bevorzugt zwischen 200 und 800°C gehalten. In diesem Temperaturbereich können noch kaum Stickoxide entstehen, die ansonsten zusätzlich in weiteren Verfahrensstufen entsorgt werden müßten.The method according to the invention can preferably be carried out in this way be that the temperature of the heat-storing body additionally by introducing water into the reaction chamber is controlled. The mean temperature of the heat-storing body preferably between 200 and 800 ° C. held. In this temperature range can hardly Nitrogen oxides are formed, which are otherwise also found in other Process stages would have to be disposed of.

Ein weiterer Verfahrensschritt sieht vor, daß die wärmespei­ chernden Körper zu Beginn des Betriebes der Reaktionskammer auf eine vorgegebene Temperatur vorgeheizt werden, damit bereits bei Beginn eines Prozesses eine vorbestimmte Tempe­ ratur in der Reaktionskammer herrscht.A further process step provides that the heat spit body at the beginning of the operation of the reaction chamber be preheated to a predetermined temperature so that a predetermined temp already at the start of a process rature in the reaction chamber.

Nach Einbringen der Giftstoffe in die Reaktionskammer, z. B. durch Einwerfen eines Gebindes, kommt es zunächst zu einer schnellen, aber noch unvollständigen Verbrennung oder zu einem schnellen pyrolytischen Zerfall sowie zum Verdampfen des Wasseranteils, wobei sich in der Regel der Druck in der Reaktionskammer erhöhen wird. Um diese Druckerhöhung zu beherrschen, werden die Reaktionsgase zweckmäßig über minde­ stens einen Druckausgleichsbehälter geführt.After introducing the toxins into the reaction chamber, e.g. B. by inserting a container, there is first a  rapid but incomplete combustion or too rapid pyrolytic decay and for evaporation of the water content, whereby the pressure in the Reaction chamber will increase. To increase this pressure master, the reaction gases are expedient over minde led at least one surge tank.

Je nachdem, ob die betreffenden Giftstoffe exotherm oder endotherm verbrennen, wird die Temperatur in der Reaktions­ kammer und damit die Temperatur der Füllkörper steigen oder fallen. Der Reaktionskammer werden deshalb die teilweise schon gereinigten Reaktionsgase entweder gekühlt (bis auf 30°C) oder im heißen Zustand (200°C bis 900°C) wieder zugeführt und so insgesamt eine in gewissen Grenzen gleich­ bleibende Temperatur in der Reaktionskammer hergestellt. Dabei ist auch das Zusammenwirken von heißen und kalten Rezirkulationsgasströmen möglich.Depending on whether the relevant toxins are exothermic or burn endothermic, the temperature in the reaction chamber and thus the temperature of the packing rise or fall. The reaction chamber will therefore be partially already cleaned reaction gases either cooled (except for 30 ° C) or when hot (200 ° C to 900 ° C) again fed and the same overall within certain limits permanent temperature is established in the reaction chamber. There is also the interaction of hot and cold Recirculation gas flows possible.

Das Verfahren kann bevorzugt so ausgeführt werden, daß den der Reaktionskammer wieder zugeführten gasförmigen Reak­ tionsprodukten Sauerstoff zugegeben wird. Der Sauerstoffan­ teil an der Gesamtmenge der der Reaktionskammer wieder zuge­ führten Gase kann dabei je nach dem Grad der Verbrennung und der Art der Reaktion (exotherm oder endotherm) bis zu 80% (Volumenprozent) betragen.The method can preferably be carried out so that the the gaseous reac fed back into the reaction chamber tion products oxygen is added. The oxygen part of the total amount of the reaction chamber again led gases can vary depending on the degree of combustion and the type of reaction (exothermic or endothermic) up to 80% (Volume percent).

Das Verfahren kann auch so durchgeführt werden, daß den der Reaktionskammer wieder zugeführten gasförmigen Reaktionspro­ dukten Brennstoff zugegeben wird, wenn in der Reaktionskam­ mer eine reduktive Atmosphäre hergestellt werden soll. Auf diese Weise können z. B. unerwünschte Stickoxide zu Stick­ stoff und Wasser reduziert werden. In diesem Fall wird dann natürlich kein Sauerstoff oder Luft in den Rezirkulations­ gasstrom eingeleitet.The method can also be carried out so that the Reaction chamber fed gaseous reaction pro product fuel is added when in the reaction a reductive atmosphere should always be created. On this way z. B. undesirable nitrogen oxides to stick material and water are reduced. In this case, then of course no oxygen or air in the recirculation gas flow initiated.

Die Giftstoffe werden der Reaktionskammer z. B. über eine Eingangsschleuse mitsamt ihren Behältern oder über eine Zuleitung zugeführt. The toxins are the reaction chamber z. B. via a Entrance lock including their containers or via a Supply line supplied.  

Das Verfahren sieht ferner vor, daß das beim Reaktionsprozeß anfallende Wasser gereinigt und wieder dem Prozeß, z. B. der Reaktionskammer oder einem Sprühtrockner, oder einer Abwas­ serentsorgung zugeführt wird.The method further provides that this is the case in the reaction process accumulating water cleaned and back to the process, e.g. B. the Reaction chamber or a spray dryer, or a waste water disposal is supplied.

Das Betriebswasser kann größtenteils als Kühl- und Reak­ tionswasser wiederverwendet werden, und da bei diesen Pro­ zessen bereits ein großer Teil von Salzen und chemischen Zusätzen ausgefällt wird, wird das Betriebswasserreinigungs­ system weitgehend entlastet.The process water can mostly be used as cooling and reak tion water can be reused, and because with these pro already eat a large part of salts and chemical Additive fails, the process water purification system largely relieved.

Eine spontane Druckerhöhung in der Reaktionskammer bzw. in einem Druckausgleichsbehälter wird mit speziellen Reglern ausgeglichen und langsam an die weiteren Anlagenteile wei­ tergegeben. Außerdem wird durch die Kondensation von Wasser­ dampf und anderen Komponenten die Druckerhöhung in Grenzen gehalten.A spontaneous pressure increase in the reaction chamber or in a pressure expansion tank is equipped with special regulators balanced and slowly to the other parts of the plant given. It also condenses water steam and other components limit the pressure increase held.

Das Verfahren erlaubt die Entsorgung von Giftstoffen in räumlich kleinen, aber leistungsfähigen Entsorgungsanlagen, wobei Gefahrengut bis zu mehreren Tonnen pro Stunde entsorgt werden kann und dennoch weit weniger Abgase in die Umwelt abgegeben werden als bei herkömmlichen Großverbrennungs­ anlagen.The process allows the disposal of toxins in spatially small but efficient disposal facilities, dangerous goods are disposed of up to several tons per hour can be and yet far less emissions into the environment are released than with conventional large combustion Investments.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist wie bekannt mit einer geschlossenen Reaktionskammer ausgerüstet, der die Giftstoffe über eine Eingangsschleuse in Behältern oder über eine Zuleitung zuführbar sind. Sie ist zum Teil mit wärmespeichernden Füllkörpern gefüllt, hat einen im Strom der gasförmigen Reaktionsprodukte hinter den Füllkör­ pern angeordneten Gasauslaß und einen Gaseinlaß sowie einen Einlaß für die Zugabe von Chemikalien. Ein Abgasrohrlei­ tungssystem ist über eine Nachverbrennungs- und Abgasbehand­ lungsanlage an einen Kamin angeschlossen. A facility for performing the procedure is like known to have a closed reaction chamber, which transports the toxins into containers through an entrance lock or can be fed via a feed line. It is partly filled with heat-storing fillers, has an im Flow of the gaseous reaction products behind the packing arranged gas outlet and a gas inlet and a Inlet for adding chemicals. An exhaust pipe system is about afterburning and exhaust gas treatment connected to a chimney.  

Erfindungsgemäß ist sie so aufgebaut, daß
According to the invention, it is constructed such that

  • - die Reaktionskammer eine verschließbare Auslaßöffnung für die Entnahme von Füllkörpern hat und- The reaction chamber has a closable outlet opening for has the removal of packing and
  • - daß Gasauslaß und Gaseinlaß durch ein System von Abgasrohrleitungen wahlweise über Druckausgleichsbehälter, Quenche, Wäscher, Filter, Sprühkühler, Elektrofilter, Trockner, Luft-, Sauerstoffzuleitung und Erhitzer miteinander verbunden sind.- That gas outlet and gas inlet through a system of Exhaust pipes optionally via pressure expansion tank, Quenches, scrubbers, filters, spray coolers, electrostatic filters, Dryer, air, oxygen supply and heater are interconnected.

Die Einrichtung kann erfindungsgemäß so ausgebildet sein, daß der Reaktionskammer eine Ausglühkammer zum Ausglühen der Füllkörper nachgeordnet ist, wobei diese Ausglühkammer mit dem Abgasrohrleitungssystem verbunden sein kann, um durch die Reaktionsgase die nötige Energie für das Ausglühen der Füllkörper zur Verfügung zu stellen.According to the invention, the device can be designed such that that the reaction chamber has an annealing chamber for annealing the Filler is subordinate, this annealing chamber with the exhaust pipe system may be connected to by the reaction gases have the energy necessary for the annealing of the Provide packing.

Um große Gebinde nach und nach entleeren zu können, kann der Reaktionskammer ein geschlossener Entleerungsraum vorgeord­ net sein, der Einrichtungen zum Öffnen und Entleeren von Giftstoffgebinden enthält. Die Einrichtung zum Entleeren der Giftstoffgebinde kann ebenfalls mit dem Abgasrohrleitungs­ system verbunden sein, so daß das Reaktionsgas als Druck­ mittel für das Entleeren genutzt wird. In order to be able to gradually empty large containers, the Reaction chamber preceded a closed emptying room be net of facilities for opening and emptying Contains toxins. The device for emptying the Toxin containers can also be used with the exhaust pipe System connected so that the reaction gas as a pressure medium is used for emptying.  

Als Füllkörper können beispielsweise dickwandige Stahlrohr­ segmente dienen.For example, thick-walled steel pipe can be used as packing serve segments.

Bevorzugt weist die Reaktionskammer einen Wassereinlaß auf, der zweckmäßig mit einem Wasserrohrleitungssystem verbunden ist, das seinerseits an eine Wasserreinigungsanlage für das nach dem Reaktionssprozeß anfallende Kondensat angeschlossen ist. Über den Wassereinlaß kann bei stark exothermen Reak­ tionen in der Reaktionskammer gegebenenfalls Wasser einge­ sprüht werden.The reaction chamber preferably has a water inlet, which is conveniently connected to a water pipe system which in turn is connected to a water purification system for the condensate accumulated after the reaction process is. In the case of a strongly exothermic reak ions in the reaction chamber if necessary be sprayed.

Mit der Anlage werden durch das Rezirkulationsprinzip in Verbindung mit der Aufrechterhaltung einer weitgehend kon­ stanten Temperatur in der Reaktionskammer und die hierdurch bedingte fast vollständige Verbrennung oder Pyrolyse bis zu 99% der Schadstoffe bereits vor der Einleitung eines Teils des Rezirkulationsgasstromes in die Nachverbrennungsanlage ausgesondert.With the plant through the recirculation principle in Connection with maintaining a largely con constant temperature in the reaction chamber and this almost complete combustion or pyrolysis up to 99% of the pollutants even before a part is discharged of the recirculation gas flow into the afterburning plant discarded.

Die durch den Prozeß definierten notwendigen Mengen von Sau­ erstoff, Luft und Brennstoffen werden durch ein Überwa­ chungssystem automatisch gesteuert. Nur bei definierten Schadstoffanteilen im Rezirkulationsgasstrom werden über­ schüssige Gasmengen zur Abgasreinigung weitergeleitet. Bei Vorhandensein von halogenisierten Kohlenwasserstoffen und anorganischen halogenisierten Verbindungen erfolgt eine Nachverbrennung bei 1200°C und Weiterleitung an eine Quen­ che, bei anderen Inhaltsstoffen erfolgt die sofortige Küh­ lung in einer Quenche.The necessary amounts of sow defined by the process Material, air and fuel are monitored by a automatically controlled. Only with defined ones Pollutant proportions in the recirculation gas stream are over forwarded gas quantities for exhaust gas purification. At Presence of halogenated hydrocarbons and inorganic halogenated compounds Afterburning at 1200 ° C and forwarded to a quen che, with other ingredients the immediate cooling takes place in a quench.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer Prinzipdarstellung einer Verbrennungs- und Pyrolysean­ lage mit Abgasrezirkulation. The invention is illustrated below with the aid of an embodiment be explained in more detail. The associated drawing shows the sequence of the method according to the invention a schematic diagram of a combustion and pyrolysis location with exhaust gas recirculation.  

Kern der Anlage ist ein explosionsbeständiger Reaktor 1, der im Normalfall über eine Eingangsschleuse 2 mit einem Entsor­ gungsgutbehälter 3 beschickt wird. Die Reaktionskammer 4 des Reaktors 1 ist zu einem großen Teil mit Füllkörpern 5 befüllt. Die Füllkörper 5 sind im vorliegenden Ausführungs­ beispiel dickwandige Stahlrohrsegmente. Sie können durch Bedienen einer Sperreinrichtung 6 in eine der Reaktionskam­ mer 4 nachgeordnete Ausglühkammer 7 befördert werden, um dort nach einer gegebenen Betriebszeit ausgeglüht und in einen Sortierraum 8 zur Wiederverwendung oder zur Verschrot­ tung sortiert zu werden.The core of the system is an explosion-proof reactor 1 , which is normally loaded with a waste disposal container 3 via an entrance lock 2 . The reaction chamber 4 of the reactor 1 is largely filled with packing elements 5 . The filler 5 are example thick-walled steel pipe segments in the present embodiment. You can be transported by operating a locking device 6 in a reaction chamber 4 downstream annealing chamber 7 to be annealed there after a given operating time and sorted into a sorting room 8 for reuse or for scrap.

Die Reaktionskammer 4 ist druckdicht verschlossen. Gegebenenfalls kann in der Reaktionskammer 4 Unterdruck auf­ rechterhalten werden.The reaction chamber 4 is closed in a pressure-tight manner. If necessary, 4 negative pressure can be maintained in the reaction chamber.

Ein über die Eingangsschleuse 2 geschleuster Entsorgungsgut­ behälter 3 fällt auf die Oberfläche der Füllkörper 5 und wird durch den Aufprall oder nach einiger Zeit temperaturbe­ dingt zerplatzen. Die oberen Füllkörper 5 haben eine Tempe­ ratur von 500-800°C. Sie werden vor der Inbetriebnahme des Reaktors 1 vorgeheizt.A through the entrance lock 2 disposed of waste container 3 falls on the surface of the packing 5 and will burst due to the impact or after some time temperature-related. The upper packing 5 have a temperature of 500-800 ° C. They are preheated before the reactor 1 is started up .

Mit Hilfe des an der Decke der Reaktionskammer 4 absenkbar aufgehängten Stahlkörpers 9, der unten mit stangenförmigen Dämmkörpern 10 versehen ist, kann ein Entsorgungsgutbehälter 3 auch zerdrückt werden.With the aid of the steel body 9 , which is lowered on the ceiling of the reaction chamber 4 and is provided at the bottom with rod-shaped insulating bodies 10 , a waste container 3 can also be crushed.

In Abhängigkeit von der Art des Entsorgungsgutes kommt es nun zu einem mehr oder weniger schnellen, möglicherweise auch explosionsartigen Verbrennen der Substanzen und bei Vorhandensein eines Wasseranteils im Entsorgungsgut zu des­ sen explosionsartigen Verdampfen. Der Druck in der Reak­ tionskammer 4 kann dabei stark ansteigen. Die Verbrennungs­ gase passieren die Füllkörper 5 und werden über einen Gas­ auslaß 11 einem Druckausgleichsbehälter 12 zugeführt. Über einen Druckregler 13 und einen Wärmetauscher 14 gelangen die Verbrennungsgase im einfachsten Fall zurück zu einem Kaltab­ gaskollektor 15 und damit zurück in die Reaktionskammer 4. Voraussetzung ist, daß der Verbrennungsvorgang in der Reak­ tionskammer 4 exotherm abläuft. Im anderen Fall können die Verbrennungsgase mittels eines Brenners 16 aufgeheizt und über einen Mischer 17 und einen weiteren Druckausgleichsbe­ hälter 18 einem Heißgaskollektor 19 zugeleitet werden. Zuvor können die Verbrennungsgase jedoch auch über einen Sprühtrockner 20, ein Gewebefilter 21 und einen Kondensator 22 geführt werden. Über einen Verdichter 23 gelangen die gereinigten Verbrennungsgase wiederum zum Kaltgaskollektor 15.Depending on the type of material to be disposed of, there is now a more or less rapid, possibly also explosive, burning of the substances and, in the presence of a proportion of water in the material to be disposed of, this explosive evaporation. The pressure in the reac tion chamber 4 can rise sharply. The combustion gases pass through the packing 5 and are supplied via a gas outlet 11 to a surge tank 12 . In the simplest case, the combustion gases get back to a cold gas collector 15 and thus back into the reaction chamber 4 via a pressure regulator 13 and a heat exchanger 14 . The prerequisite is that the combustion process in the reaction chamber 4 is exothermic. In the other case, the combustion gases can be heated by means of a burner 16 and, via a mixer 17 and a further pressure compensation tank 18, fed to a hot gas collector 19 . Before this, however, the combustion gases can also be passed through a spray dryer 20 , a fabric filter 21 and a condenser 22 . The cleaned combustion gases in turn reach the cold gas collector 15 via a compressor 23 .

Der Brenner 16 dient auch zur Aufheizung der Füllkörper 5 vor Inbetriebnahme des Reaktors 1 mit heißer Luft.The burner 16 also serves to heat the packing 5 with hot air before starting the reactor 1 .

Im Sprühtrockner 20 erfolgt beispielsweise eine Ausfällung von Schwefeldioxyd (SO2) und Salzsäure (HCl). Mit dem Gewe­ befilter 21 können Salze und Schlämme zurückgehalten werden.In the spray dryer 20 , for example, sulfur dioxide (SO 2 ) and hydrochloric acid (HCl) are precipitated. With the Gewe befilter 21 salts and sludges can be retained.

Das im Kondensator 22 anfallende Kondensatwasser wird mit­ tels einer Pumpe 24 abgepumpt und entweder zum Sprühtrockner 20 oder zu einer Wasserreinigungsanlage 25 geleitet, um dann in einem Reinwasserbehälter 26 gespeichert zu werden. Es kann bei extrem exothermen Vorgängen bei der Verbrennung des Entsorgungsgutes zur Energieabführung in der Reaktionskammer 4 versprüht werden.The condensate water obtained in the condenser 22 is pumped out by means of a pump 24 and either passed to the spray dryer 20 or to a water purification system 25 , in order then to be stored in a pure water tank 26 . It can be sprayed in the reaction chamber 4 in the case of extremely exothermic processes during the combustion of the waste material for energy dissipation.

Der zweite Druckausgleichsbehälter 18 hat die Aufgabe, heißes Rezirkulationsgas zeitweise zu speichern, da z. B. zum Beginn einer Reaktion eine größere Dampfmenge anfallen kann. Hat sich nach einiger Zeit ein normaler Druck einge­ stellt, so passiert das Gas den Druckausgleichsbehälter 18, der durch ein Überdruckventil nur bei entsprechendem Druck geöffnet wird.The second surge tank 18 has the task of temporarily storing hot recirculation gas because, for. B. a larger amount of steam may be generated at the start of a reaction. Has a normal pressure is set after some time, then the gas passes through the surge tank 18 , which is opened by a pressure relief valve only at the appropriate pressure.

Ein Teil des rezirkulierenden Gasstromes wird abgezweigt und in die Nachverbrennungskammer 27 oder unter Zwischen­ schaltung einer Quenche 28 und eines Abgasreinigungssystems 29 in einen Kamin 30 geleitet.Part of the recirculating gas stream is branched off and passed into a chimney 30 into the afterburning chamber 27 or with the interposition of a quench 28 and an exhaust gas cleaning system 29 .

Die Nachverbrennungsanlage 27 arbeitet mit einem Brenner 31, der von einer Propangasanlage aus einem Propangasbehälter 32 versorgt wird. Der Propangasbehälter 32 liefert auch das Propangas für die Brenner 33 in der Ausglühkammer 7 und den Brenner 16 zur Aufheizung des rezirkulierenden Gasstromes.The afterburning system 27 works with a burner 31 , which is supplied by a propane gas system from a propane gas tank 32 . The propane gas container 32 also supplies the propane gas for the burners 33 in the annealing chamber 7 and the burner 16 for heating the recirculating gas stream.

Über eine Sauerstoffanlage 34 kann den rezirkulierenden Ver­ brennungsgasen Sauerstoff zugeführt werden. Die Verwendung von reinem Sauerstoff hat gegenüber der Verwendung von Luft den Vorteil, daß die rezirkulierende Gasmenge erheblich reduziert wird.The recirculating combustion gases can be supplied with oxygen via an oxygen system 34 . The use of pure oxygen has the advantage over the use of air that the recirculating gas quantity is considerably reduced.

Im kalten Rezirkulationsgasstrom kann die Sauerstoffmenge dabei bis zu 80% betragen. Um bei extrem exothermen Vorgän­ gen die Reaktion zu verlangsamen (z. B. bei der Verbrennung von Phosphor), kann eine niedrige Sauerstoffrate eingestellt werden, während bei extrem endothermen Reaktionen und klei­ nem Rezirkulationsabgasstrom (z. B. bei der Entsorgung von wäßrigen Salzlösungen) eine hohe Sauerstoffrate gewählt wer­ den kann.In the cold recirculation gas stream, the amount of oxygen be up to 80%. To deal with extremely exothermic processes slows down the reaction (e.g. during combustion of phosphorus), a low oxygen rate can be set be during extremely endothermic reactions and small recirculation exhaust gas flow (e.g. when disposing of aqueous salt solutions) who selected a high oxygen rate that can.

Im heißen Rezirkulationsabgasstrom kann die Sauerstoffmenge bis zu 30% und bei typischen endothermen Reaktionen bis zu 50% betragen, um den Verbrennungsprozeß zu fördern.The amount of oxygen in the hot recirculation exhaust gas stream can up to 30% and in typical endothermic reactions up to 50% to promote the combustion process.

Um eine Reduktionsatmosphäre in der Reaktionskammer 4 zu schaffen, kann statt mit Sauerstoff auch mit einem Überschuß von Propan gearbeitet werden. der dem Rezirkulationsgasstrom direkt zugegeben wird.In order to create a reducing atmosphere in the reaction chamber 4 , an excess of propane can be used instead of oxygen. which is added directly to the recirculation gas stream.

Aus einem Vorratsbehälter 35 können dem Reaktor 1 außerdem über eine Pumpe 36 periodisch Chemikalien, z. B. Kalilauge (Ca(OH)2) und Kalziumsulfit (CaS), zugeführt werden. Die Stoffe haben die Aufgabe, eine alkalische Atmosphäre im Reaktor 1 herzustellen und Chlor, Fluor sowie Schwermetall­ partikel zu binden. Ein Großteil dieser Stoffe lagert sich bereits als Salz und Asche auf den Füllkörpern 5 ab, die gleichzeitig den Gasstrom beruhigen und eine große Oberflä­ che für die Verbrennung und Pyrolyse bilden, und wird bei der periodischen Entfernung der Füllkörper 5 aus dem Reaktor 1 in einem Reinigungsprozeß abgesondert und anschließend als Sondermüll entsorgt.The reactor 1 may periodically chemicals, for from a reservoir 35 also via a pump 36th As potassium hydroxide solution (Ca (OH) 2 ) and calcium sulfite (CaS), are supplied. The substances have the task of creating an alkaline atmosphere in the reactor 1 and binding chlorine, fluorine and heavy metal particles. A large part of these substances is already deposited as salt and ash on the packing 5 , which at the same time calm the gas flow and form a large surface for combustion and pyrolysis, and is in the periodic removal of the packing 5 from the reactor 1 in a cleaning process separated and then disposed of as special waste.

Teilweise fallen die Stoffe bereits in den unterhalb der Reaktionskammer 4 bereitgehaltenen Container 37.In part, the substances already fall into the container 37 provided below the reaction chamber 4 .

Größere Gebinde 38, deren Inhalt der Reaktionskammer 4 nur sukzessive zugeführt werden kann, werden durch eine Entlee­ rungsvorrichtung 39 entleert und der Inhalt über eine Lei­ tung 40 in die Reaktionskammer 4 befördert.Larger containers 38 , the content of which can be fed to the reaction chamber 4 successively, are emptied by a discharge device 39 and the content is conveyed via a line 40 into the reaction chamber 4 .

Die Entleerungsvorrichtung 39 befindet sich in einem spe­ ziellen Entleerungsraum 41, von dem aus die leeren Gebinde 38 in einen weiteren Raum mit einer Presse 42 gelangen und dort ggf. verpreßt werden. Die verpreßten Reste können dann in der Ausglühkammer 7 ausgeglüht oder verbrannt werden.The emptying device 39 is located in a special emptying chamber 41 , from which the empty containers 38 enter another room with a press 42 and are pressed there, if necessary. The pressed residues can then be annealed or burned in the annealing chamber 7 .

Durch die Wärmespeicherfähigkeit der Füllkörper 5 wird wäh­ rend des gesamten Rezirkulationsprozesses eine nahezu glei­ che Temperatur aufrechterhalten. Unterstützt wird die Tempe­ raturkonstanz durch die gezielte Kühlung oder Heizung der der Reaktionskammer 4 wieder zugeführten Verbrennungsgase. Sie kann außerdem durch das abwechselnde oder gleichzeitige Einbringen von exotherm und endotherm reagierenden Entsor­ gungsstoffen in die Reaktionskammer 4 unterstützt werden. So kann die Temperatur hauptsächlich der oberen Schichten der Füllkörper 5 nach unten oder oben korrigiert und stabili­ siert werden. Durch die Temperaturkonstanz und die große Oberfläche der Füllkörper 5 ist im Zusammenhang mit der Rezirkulation eine fast vollständige Verbrennung und Zerset­ zung der Schadstoffe bereits vor Einleiten in die Nachver­ brennungskammer 27 gewährleistet. Due to the heat storage capacity of the packing 5 , an almost identical temperature is maintained during the entire recirculation process. The Tempe raturkonstanz is supported by the targeted cooling or heating of the reaction chamber 4 supplied combustion gases. You can also be supported by the alternating or simultaneous introduction of exothermic and endothermic reacting disposal materials in the reaction chamber 4 . So the temperature mainly of the upper layers of the packing 5 can be corrected downwards or upwards and stabilized. Due to the constant temperature and the large surface area of the packing 5 , an almost complete combustion and decomposition of the pollutants is ensured in connection with the recirculation even before it is introduced into the after-combustion chamber 27 .

Der Zusammenbau der Anlagenteile kann in Modulbauweise erfolgen, so daß die Anlage auch nur zeitweise an einem bestimmten Ort aufgestellt werden kann.The assembly of the system parts can be modular take place, so that the system even temporarily at one specific location can be set up.

Claims (15)

1. Verfahren zur umweltschonenden Entsorgung von vor­ zugsweise in großen Gebinden vorliegenden Giftstoffen durch einen Reaktionssprozeß in einer geschlossenen Reaktions­ kammer, bei dem die Giftstoffe verbrannt oder pyrolysiert werden, indem die bei dem Reaktionsprozeß entstehenden gas­ förmigen Reaktionsprodukte über wärmespeichernde Körper geleitet und aus der Reaktionskammer abgesaugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
  • 1. die Reaktionsgase gefiltert, ausgewaschen und/oder gekühlt
  • 2. und anschließend dem Reaktionsprozeß vor dem nochmaligen Durchgang durch die wärmespeichernden Körper mindestens zu einem Teil, je nach den in der Reaktionskammer herrschenden thermischen und/oder chemischen Bedingungen erhitzt oder gekühlt und/oder mit Luft, Sauerstoff oder Brennstoff angereichert, wieder zugeführt werden,
  • 3. der verbleibende Teil der gasförmigen Reaktionsprodukte aus dem Kreislauf abgezweigt, analysiert, in Abhängigkeit von dem Analyseergebnis nachverbrannt, und gewaschen und gekühlt in die Atmosphäre abgegeben wird
  • 4. und die mittlere Temperatur der wärmespeichernden Körper durch die Erhitzung und/oder Kühlung der der Reaktions­ kammer wieder zugeführten gasförmigen Reaktionsprodukte gesteuert wird.
1. A process for the environmentally friendly disposal of toxins, which are preferably present in large containers, by a reaction process in a closed reaction chamber in which the toxins are burned or pyrolyzed, by the gaseous reaction products formed in the reaction process being passed over heat-storing bodies and suctioned out of the reaction chamber are characterized in that
  • 1. The reaction gases are filtered, washed out and / or cooled
  • 2. and subsequently heated or cooled and / or enriched with air, oxygen or fuel, depending on the thermal and / or chemical conditions prevailing in the reaction chamber, before the repeated passage through the heat-storing bodies,
  • 3. the remaining part of the gaseous reaction products is branched off from the circuit, analyzed, afterburned depending on the analysis result, and washed and cooled is released into the atmosphere
  • 4. and the average temperature of the heat-storing body is controlled by the heating and / or cooling of the gaseous reaction products fed back into the reaction chamber.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der wärmespeichernden Körper zusätzlich durch Einleiten von Wasser in die Reaktionskammer gesteuert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the temperature of the heat-storing body additionally controlled by introducing water into the reaction chamber becomes. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mittlere Temperatur der wärmespeichenden Körper zwischen 200° und 800°C gehalten wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the average temperature of the heat-storing Body is kept between 200 ° and 800 ° C. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmespeichernden Körper zu Beginn des Betriebes der Reaktionskammer auf eine vorgege­ bene Temperatur vorgeheizt werden.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the heat-storing body too Start of operation of the reaction chamber on a pre preheated temperature. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmigen Reaktionspro­ dukte über mindestens einen Druckausgleichsbehälter geleitet werden.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gaseous reaction pro products passed through at least one surge tank will. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Sauerstoffzugabe bis zu 80% der Gesamt­ menge der der Reaktionskammer wieder zugeführten Gasmenge beträgt.6. The method according to claim 5, characterized in that the amount of oxygen addition up to 80% of the total quantity of the gas quantity fed back into the reaction chamber is. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Reaktionsprozeß entste­ hende Wasser gereinigt und wieder dem Prozeß oder einer Abwasserentsorgung zugeführt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that this arises during the reaction process water cleaned and back to the process or one Sewage disposal is supplied. 8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer geschlossenen Reaktionskammer (4), der die Giftstoffe über eine Eingangs­ schleuse in Behältern oder über eine Zuleitung zuführbar sind, die zum Teil mit wärmespeichernden Füllkörpern (5) gefüllt ist, die einen im Strom der gasförmigen Reaktions­ produkte hinter den Füllkörpern (5) angeordneten Gasauslaß (11) und einen Gaseinlaß (15, 19) sowie einen Einlaß für die Zugabe von Chemikalien hat, und bei der ein Abgasrohrlei­ tungssystem über eine Nachverbrennungs- und Abgasbehand­ lungsanlage (27, 28, 29) an einen Kamin (30) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • 1. die Reaktionskammer (4) eine verschließbare Auslaßöffnung für die Entnahme von Füllkörpern (5) hat und
  • 2. daß Gasauslaß (11) und Gaseinlaß (15, 19) durch ein System von Abgasrohrleitungen wahlweise über Druckaus­ gleichsbehälter (12, 18), Quenche, Wäscher, Filter (21), Sprühkühler, Elektrofilter, Trockner (20), Luft-, Sauer­ stoffzuleitung (34) und Erhitzer (16) miteinander ver­ bunden sind.
8. Device for performing the method according to any one of the preceding claims with a closed reaction chamber ( 4 ), the toxins via an input lock in containers or via a feed line, which is partly filled with heat-storing fillers ( 5 ), the one in the flow of the gaseous reaction products behind the packing ( 5 ) arranged gas outlet ( 11 ) and a gas inlet ( 15 , 19 ) and an inlet for the addition of chemicals, and in which an exhaust pipe system via an afterburning and exhaust gas treatment system ( 27 , 28 , 29 ) is connected to a chimney ( 30 ), characterized in that
  • 1. the reaction chamber ( 4 ) has a closable outlet opening for the removal of packing ( 5 ) and
  • 2. that gas outlet ( 11 ) and gas inlet ( 15 , 19 ) through a system of exhaust pipes optionally via pressure compensating tanks ( 12 , 18 ), quenches, washers, filters ( 21 ), spray coolers, electrostatic filters, dryers ( 20 ), air, Oxygen supply line ( 34 ) and heater ( 16 ) are connected to one another.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Reaktionskammer (4) eine Ausglühkammer (7) zum Ausglühen der Füllkörper (5) nachgeordnet ist.9. Device according to claim 8, characterized in that the reaction chamber ( 4 ) is followed by an annealing chamber ( 7 ) for annealing the packing ( 5 ). 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausglühkammer (7) mit dem Abgasrohrlei­ tungssystem verbunden ist.10. The device according to claim 9, characterized in that the annealing chamber ( 7 ) is connected to the system exhaust pipe. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionskammer (4) ein geschlossener Entleerungsraum (41) vorgeordnet ist, der Einrichtungen (39) zum Öffnen und Entleeren von Giftstoffge­ binden (38) enthält.11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the reaction chamber ( 4 ) is a closed emptying space ( 41 ) upstream, the devices ( 39 ) for opening and emptying Toxin bind ( 38 ) contains. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einrichtung (39) zum Entleeren von Gift­ stoffgebinden (38) mit dem Abgasrohrleitungssystem verbunden ist. 12. The device according to claim 11, characterized in that the device ( 39 ) for emptying toxic substance containers ( 38 ) is connected to the exhaust pipe system. 13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper (5) dickwandige Stahlrohrsegmente sind.13. Device according to one of claims 8 to 12, characterized in that the fillers ( 5 ) are thick-walled steel tube segments. 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskammer (4) einen Wassereinlaß hat.14. Device according to one of claims 8 to 13, characterized in that the reaction chamber ( 4 ) has a water inlet. 15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß der Wassereinlaß mit einem Wasserrohrleitungssystem verbunden ist, das seinerseits mit einer Wasserreinigungsan­ lage (25) für das nach dem Reaktionssprozeß anfallende Kon­ densat verbunden ist.15. The device according to claim 14, characterized in that the water inlet is connected to a water pipe system, which in turn is connected to a water purification system ( 25 ) for the condensate occurring after the reaction process.
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