DE4224777C1

DE4224777C1 - Process for the controllable and environmentally friendly combustion of easily combustible substances and combustion device suitable for carrying out this process

Info

Publication number: DE4224777C1
Application number: DE19924224777
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Hampel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2012-07-28
Also published as: CZ21895A3; PL307242A1; AU4558093A; WO1994002782A1; SK10795A3; EP0651872A1

Abstract

A process and device are discloses for burning in a controllable and environmentally safe manner easily inflammable substances. Inknown processes, the substances are burned by a volume-taking reaction in a combustion chamber. This combustion reaction which is difficult to control and therefore often only incompletely carried out entails amont others the danger of an explosive deflagration of the reactive residual gasses. According to the invention, a body (2), preferably an elongated, axially symmetrical body (2), is at first produced from the substances and said body is introduced into a sluice chamber (1) closably linked to a container (12) under a negative pressure. At least the side surface(s) of the body (2) lie(s) snugly on the inner wall(s) of the sluice chamber (1), form a seal therewith or are positioned at a defined distance therefrom. The body (2) is ignited at its front face (5) on the side of the container (12), so that a combustion front which moves successively and continuously through the body is formed, and finally the combustion products formed in the combustion front are sucked off into the container (12) for subsequent disposal. This process and device are particularly advantageous for burning or disposing of solid propergols in an environmentally safe manner.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontrollierbaren und umweltschonenden Verbrennung von leicht brennbaren Stoffen bzw. aus leicht brennbaren Stoffen hergestellten Körpern, z. B. Feststofftreibsätzen, sowie eine Verbrennungsvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for controllable and environmentally friendly combustion of easily flammable Fabrics or made from flammable materials Bodies, e.g. B. solid propellants, as well as a Combustion device for performing this method.

Bei bekannten Verfahren der einschlägigen Gattung werden die Stoffe bzw. Körper in einer Verbrennungskammer, gegebenenfalls unter Zuführung eines Oxidationsmittels, durch eine volumenerfassende Reaktion verbrannt. Die nur schwer kontrollierbare und zudem oft nur unvollständig ablaufende Verbrennungsreaktion birgt unter anderem die Gefahr, daß die im allgemeinen noch sehr reaktiven Restgase explosiv verpuffen. Dies hat nun bei diesen Verfahren bereits in der Vergangenheit zu schweren Unfällen geführt.In known methods of the relevant genus the substances or bodies in a combustion chamber, if necessary with the addition of an oxidizing agent a volume-sensing reaction burned. It's difficult controllable and often only incomplete The combustion reaction entails, among other things, the risk that the generally very reactive residual gases are explosive fizzle out. This has already been the case with these processes The past has led to serious accidents.

So ist aus der DE-OS 26 28 966 ein Verfahren zur Einschleusung von in Behältern gasdicht eingeschlossenen Abfällen in thermische Abfallbehandlungseinrichtungen bekannt. Die Abfälle werden in Unterdruckkammern gesammelt und in die Behälter unter Verdichtung gasdicht eingeschlossen. Die Behälter werden an Ort und Stelle oder nach einer Zwischenlagerung in eine mit Überdruck arbeitende und gegebenenfalls in einer Unterdruckkammer stehende thermische Abfalbehandlungseinrichtung eingeschleust. Die anorganischen Bestandteile der Abfälle werden schmelzflüssig abgezogen und zu Schlackenblöcken gegossen aus der thermischen Abfallbehandlungseinrichtung ausgeschleust.DE-OS 26 28 966 is a method for infiltration of waste gas-tightly enclosed in containers thermal waste treatment facilities known. The trash are collected in vacuum chambers and into the containers sealed gas-tight under compression. The containers are in place or after a temporary storage in a working with overpressure and if necessary thermal waste treatment device standing in a vacuum chamber smuggled in. The inorganic components the waste is melted away and closed Slag blocks cast from the thermal waste treatment facility diverted.

Ferner ist aus der DE-OS 34 27 719 ein Verbrennungsofen für hochgiftige Abfälle bekannt, der nach der Art einer Raketenbrennkammer aufgebaut ist und eine rückstandsfreie Beseitigung der Abfälle unter völligem Abschluß von der Umwelt ermöglicht. In der Brennkammer wird ein Heißgas erzeugt, dessen Zusammensetzung und Temperatur auf den zu beseitigenden Stoff abgestimmt ist. Durch den Wärmeübergang zwischen dem Heißgas und dem in die Brennkammer eingebrachten Abfall werden die Giftstoffe von ihrem Trägermaterial befreit, verdampft und zersetzt, so daß als Hauptprodukte Wasserdampf und Kohlendioxid übrigbleiben.Furthermore, from DE-OS 34 27 719 an incinerator for highly toxic waste known to be of the type of a rocket combustion chamber is built up and residue-free disposal of waste in complete isolation from the environment enables. A hot gas is generated in the combustion chamber its composition and temperature on those to be eliminated Fabric is matched. Through the heat transfer between the hot gas and that introduced into the combustion chamber The toxins become waste from their carrier material freed, evaporated and decomposed, so that as the main products Water vapor and carbon dioxide remain.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, mit denen derartige Verbrennungen ungefährlich und umweltschonend durchgeführt werden können und die daher insbesondere auch für im großen Umfang durchgeführte Entsorgungsmaßnahmen für die hier betroffenen Stoffe geeignet ist.It is the object of the present invention, a method and to provide a device with which such Burns carried out safely and in an environmentally friendly manner can be and therefore especially for large Scope of disposal measures carried out for those affected Fabrics is suitable.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 15 gelöst. Als Körper kommen dabei beispielsweise Vollzylinder oder Quader in Betracht. Aufgrund der Anpassung zwischen der Innenwand der Schleusenkammer und der Körperaußenfläche einerseits sowie des Unterdrucks in dem Behälter andererseits ist gewährleistet, daß der Körper Zug um Zug von der Stirnseite her kontrolliert bzw. kontrollierbar verbrennt und die Verbrennungsprodukte ausschließlich in den Behälter abgesaugt werden. Die sukzessive kontinuierliche Verbrennung des Körpers gewährleistet dabei optimale Reaktionsbedingungen und damit bereits eine nahezu vollständige Umsetzung des Körpers in ungefährliche, beispielsweise nicht explosive Restgase. Hinsichtlich der weiteren Entsorgung der gasförmigen Verbrennungsprodukte finden sich Merkmale in den Unteransprüchen. Die festen Verbrennungsprodukte, z. B. Staub oder Asche, setzen sich beispielsweise am Boden des Behälters ab und können regelmäßig oder in bestimmten Zeitabständen entsorgt werden.This object is achieved by the features of claims 1 and 15 solved. For example, solid cylinders come as the body or cuboid. Due to the adjustment between the inner wall of the lock chamber and the outer surface of the body on the one hand and the negative pressure in the container on the other hand, it ensures that the body pull around Train controlled or controllable from the front burns and the combustion products exclusively in the container is suctioned off. The successive continuous Burning the body ensures optimal Reaction conditions and thus an almost complete one Putting the body into harmless, for example non-explosive residual gases. Regarding the others Find disposal of the gaseous combustion products features in the subclaims. The solid combustion products, e.g. B. dust or ash, sit down for example at the bottom of the container and can be regular or disposed of at certain intervals.

Aufgrund der Anpassung der Innenwand der Schleusenkammer an die Körperform wird erreicht, daß der Körper zumindest im Bereich der Seitenfläche(n) an der Schleusenkammerinnenwand eng anliegt oder zusammen mit dieser eine Dichtung bildet. Dies ist die Voraussetzung für eine kontrollierbare und sukzessive Verbrennung des Körpers. Aufgrund der im wesentlichen gasförmigen Reaktionsprodukte ist der Innenraum des Behälters wesentlich größer auszulegen als der Innenraum der Schleusenkammer. Durch die Anordnung von Schließeinrichtungen zwischen der jeweiligen Schleusenkammer und dem Behälter wird zudem ein Dauerbetrieb der Verbrennungsvorrichtung möglich.Due to the adaptation of the inner wall of the lock chamber the body shape is achieved that the body at least in Area of the side surface (s) on the inner wall of the lock chamber fits tightly or forms a seal together with this. This is the prerequisite for a controllable and successive burning of the body. Because of the essentially gaseous reaction products is the interior of the To design the container much larger than the interior the lock chamber. By arranging locking devices between the respective lock chamber and the Container also becomes a continuous operation of the combustion device possible.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann weiter vorgesehen sein, daß die in der Verbrennungszone gebildeten Verbrennungsprodukte zusätzlich wenigstens eine Nachverbrennungszone durchströmen. Durch diese Maßnahme können in der Verbrennungszone noch unvollständig verbrannte Verbrennungsprodukte in der nachgeschalteten Nachverbrennungszone vollständig verbrannt werden und damit der Entsorgungsgrad weiter erhöht werden.In the method according to the invention, further provision can be made be that the combustion products formed in the combustion zone additionally at least one post-combustion zone flow through. Through this measure, the Combustion zone combustion products still incompletely burned in the downstream post-combustion zone be completely burned and thus the degree of disposal be further increased.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann weiter vorgesehen sein, daß die Position der Stirnfläche des Körpers in der Schleusenkammer mittels eines Rückhalteelements bzw. einer Rückhaltevorrichtung während der Verbrennung fixiert wird. In the method according to the invention, further provision can be made be that the position of the face of the body in the Lock chamber by means of a retaining element or Restraint device is fixed during combustion.

Alternativ zu der sich durch die Schleusenkammer hindurch bewegenden Verbrennungsfront kann durch eine Fixierung der Stirnfläche und damit auch der Verbrennungsfront in der Verbrennungszone erreicht werden, daß zu jedem Zeitpunkt der Verbrennung die Umgebungsbedingungen für die Verbrennungsreaktion, beispielsweise die Umgebungstemperatur, gleich sind.Alternatively to that through the lock chamber moving combustion front can be fixed by a fixation End face and thus also the combustion front in the Combustion zone can be reached at any time the combustion, the environmental conditions for the combustion reaction, for example the ambient temperature, are the same.

Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß der Körper mittels bekannter mechanischer, elektrischer oder sonstiger Verfahren, z. B. einer Hydraulik, kontinuierlich nachgeführt wird, so daß seine Stirnfläche an dem Rückhalteelement anliegt und daß die Nachführgeschwindigkeit der Verbrennungsgeschwindigkeit des Körpers angepaßt wird. Die Nachführung kann dabei entsprechend der durch die Verbrennung bedingten Verkürzung des Körpers erfolgen.In particular, it can be provided that the body by means of known mechanical, electrical or other Process, e.g. B. a hydraulic, continuously tracked is so that its end face rests on the retaining element and that the tracking speed of the Burning speed of the body is adjusted. The Tracking can be carried out according to the combustion conditional shortening of the body.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann weiter vorgesehen sein, daß in der bzw. im Bereich der Verbrennungszone und/oder der Nachverbrennungszone ein Oxidationsmittel, z. B. Luft oder Sauerstoff, zugeführt wird. Die Zuführung von Luft oder Sauerstoff bietet sich im allgemeinen nur bei Stoffen mit einer negativen Sauerstoffbilanz bei der Verbrennungsreaktion an.In the method according to the invention, further provision can be made be that in or in the area of the combustion zone and / or an oxidizing agent in the afterburning zone, e.g. B. air or oxygen is supplied. The feeder of air or oxygen is generally only possible with Substances with a negative oxygen balance in the combustion reaction at.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann weiter vorgesehen sein, daß das Oxidationsmittel über wenigstens einen in dem Körper befindlichen Kanal, beispielsweise einen zentral angeordneten Kanal, zugeführt wird. Hierbei kann das Oxidationsmittel von der dem Behälter abgewandten Stirnseite des Körpers durch den Körper hindurch der Verbrennungs- bzw. Nachverbrennungszone zugeführt werden, was den Vorteil hat, daß ein Rückstrom von Verbrennungsgasen, beispielsweise an den äußeren Dichtflächen vorbei, wirksam vermieden werden kann.In the method according to the invention, further provision can be made be that the oxidizing agent over at least one in the Body located channel, for example a centrally located Channel is fed. Here, the oxidizing agent from the end of the container facing away from the Body through the body the combustion or Afterburning zone are fed, which has the advantage that a backflow of combustion gases, for example over the outer sealing surfaces, can be effectively avoided can.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ferner vorgesehen sein, daß der zu verbrennende Stoff mit einem Material mit positiver Sauerstoffbilanz gemischt wird oder daß der Körper mit einem Material mit positiver Sauerstoffbilanz gefüllt wird. Diese Maßnahmen bieten sich, wie die bereits genannte direkte Zuführung eines Oxidationsmittels, bei Stoffen mit einer negativen Sauerstoffbilanz bei der Verbrennungsreaktion an. Durch diese Maßnahmen kann sich also die zusätzliche Zuführung eines Oxidationsmittels erübrigen.In the method according to the invention can also be provided be that the material to be burned with a material positive oxygen balance is mixed or that the body filled with a material with a positive oxygen balance becomes. These measures, like those that already exist called direct supply of an oxidizing agent, at Substances with a negative oxygen balance in the combustion reaction at. These measures can help the additional supply of an oxidizing agent is unnecessary.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann weiter vorgesehen sein, daß nach der Verbrennung eines Körpers die Schleusenkammer durch Spülen, beispielsweise mit Luft, gereinigt, die Verbindung zwischen der Schleusenkammer und dem Behälter unterbrochen und ein weiterer Körper in die Schleusenkammer eingebracht wird. Die Spülung der Schleusenkammer vor ihrem Öffnen gewährleistet, daß sich keine reaktiven Restgase, wie z. B. Wasserstoff, in der Kammer befinden, welche bei der Belüftung der Schleusenkammer dann möglicherweise explosiv reagieren würden. Mit dem Verfahren lassen sich zudem beliebig viele Körper nacheinander im Dauerbetrieb verbrennen.In the method according to the invention, further provision can be made be that after the burning of a body the lock chamber cleaned by rinsing, for example with air, the connection between the lock chamber and the container interrupted and another body in the lock chamber is introduced. Flushing the lock chamber before opening it ensures that there are no reactive Residual gases, such as B. hydrogen, are in the chamber, which may then apply to the ventilation of the lock chamber would react explosively. Leave with the procedure any number of bodies in succession in continuous operation burn.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann weiter vorgesehen sein, daß die gasförmigen Verbrennungsprodukte überwiegend kontinuierlich, dagegen die festen Verbrennungsprodukte periodisch aus dem Behälter entfernt werden. Die sich in dem Behälter ansammelnden gasförmigen Verbrennungsprodukte können beispielsweise über eine Pumpe abgesaugt werden. Hingegen setzen sich die festen Verbrennungsbestandteile beispielsweise am Boden des Behälters ab.In the method according to the invention, further provision can be made be that the gaseous combustion products predominantly continuous, whereas the solid combustion products periodically be removed from the container. Which is in the Can accumulate gaseous combustion products can be sucked off, for example, via a pump. On the other hand the solid combustion components, for example from the bottom of the container.

Zur weiteren Verminderung von Umweltbelastungen bei der Verbrennung kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, daß die gasförmigen Verbrennungsprodukte zur Entsorgung der den Verbrennungsprodukten eigenen Restwärme durch einen Wärmetauscher geführt werden und daß die gasförmigen Verbrennungsprodukte zur Entsorgung der Restgase durch eine Filtereinrichtung geführt werden. To further reduce environmental pollution at the Incineration can be provided by the method according to the invention be that the gaseous combustion products for Disposal of residual heat inherent in the combustion products be passed through a heat exchanger and that the gaseous Combustion products for the disposal of residual gases be passed through a filter device.

Die Effizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ferner dadurch gesteigert werden, daß mehrere Schleusenkammern gleichzeitig betrieben werden. Hierbei können beispielsweise mehrere Schleusenkammern mit einem Behälter zusammenarbeiten. Es können dabei jedoch auch mehrere Behälter vorgesehen sein.The efficiency of the method according to the invention can furthermore can be increased by the fact that several lock chambers operated simultaneously. Here, for example work together several lock chambers with one container. However, several containers can also be used be provided.

Die erfindungsgemäße Verbrennungsvorrichtung kann weiter wenigstens eine in der Schleusenkammer vorgesehene Zusatzkammer für die Nachverbrennung vorsehen. Diese Nachverbrennungszone kann dabei in Form einer zusätzlichen Kammer ausgebildet sein und erfüllt den Zweck, in der Verbrennungszone noch nicht verbrannte Restgase zu verbrennen. The combustion device according to the invention can further at least one additional chamber provided in the lock chamber provide for afterburning. This post-combustion zone can be designed in the form of an additional chamber be and serves the purpose in the combustion zone to burn not yet burned residual gases.

Die erfindungsgemäße Verbrennungsvorrichtung kann weiter an bzw. in der Schleusenkammer vorgesehene Mittel für die Zuführung des Oxidationsmittels, beispielsweise Dosierventile oder Düsen, vorsehen. Dadurch kann das Oxidationsmittel räumlich gezielt und mengenmäßig kontrolliert in die Verbrennungs- bzw. Nachverbrennungszone eingebracht werden.The combustion device according to the invention can continue or means provided for in the lock chamber for the feed of the oxidizing agent, for example metering valves or nozzles. This can cause the oxidizer spatially targeted and quantitatively controlled in the combustion or afterburning zone.

Eine räumliche Fixierung der Stirnfläche des Körpers in der Schleusenkammer kann durch einen Vorsprung in bzw. an der Innenwand der Schleusenkammer, durch den der Körper in Höhe der Stirnfläche zurückgehalten wird oder durch ein in der Schleusenkammer angeordnetes Gitterelement, an dem die Stirnfläche des Körpers anliegt, erreicht werden.A spatial fixation of the face of the body in the Lock chamber can by a projection in or on the Inner wall of the lock chamber through which the body is at height the end face is held back or by a in the Lock chamber arranged grid element on which the Face of the body is in contact.

Die erfindungsgemäße Verbrennungsvorrichtung kann weiter Distanzelemente zur Auskleidung der Innenwand der Schleusenkammer, beispielsweise Rohrstücke, vorsehen. Dadurch ist es möglich, die Innenwand der Schleusenkammer an unterschiedliche Körper anzupassen.The combustion device according to the invention can further Spacer elements for lining the inner wall of the lock chamber, For example, provide pieces of pipe. This is it is possible to connect the inner wall of the lock chamber to different Body adapt.

Die Fixierung der Stirnfläche kann trotz der sich bei der Verbrennung ändernden Körperlänge durch eine in bzw. an der Schleusenkammer vorgesehene Hydraulik mit einem Druckkolben für den Andruck und die Nachführung des Körpers erreicht werden.The fixation of the end face can be in spite of the Burning body length by an in or on the Hydraulic lock chamber provided with a pressure piston for pressure and tracking of the body will.

Die erfindungsgemäße Verbrennungsvorrichtung kann weiter wenigstens einen an dem Behälter vorgesehenen Feststoffentsorgungsstutzen aufweisen, über den die festen Verbrennungsprodukte, die sich beispielsweise am Behälterboden absetzen, beseitigt werden können.The combustion device according to the invention can further at least one solids disposal nozzle provided on the container over which the solid combustion products, that settle on the bottom of the container, for example, can be eliminated.

Die endgültige Entsorgung der Restwärme der Verbrennungsprodukte sowie des Restanteils an Staub und giftigem Gas kann durch wenigstens einen innerhalb des Behälters oder hinter dem Ausgang des Behälters angeordneten Wärmetauscher sowie wenigstens eine hinter dem Ausgang des Behälters angeordnete Filtereinrichtung erfolgen. The final disposal of the residual heat of the combustion products as well as the remaining proportion of dust and toxic gas can by at least one inside the container or heat exchanger arranged behind the outlet of the tank and at least one located behind the outlet of the container Filter device done.

Die erfindungsgemäße Verbrennungsvorrichtung kann dabei wenigstens einen Rieselturm für die Umwandlung von Stickstoffdioxid in Salpetersäure, wenigstens ein Aktivkohlefilterelement für die Abfiltration der übrigen Stickoxide sowie wenigstens eine Sammelvorrichtung für die Salpetersäure aufweisen. Die Salpetersäure kann dabei durch Wiederverwertung bei der Düngemittelherstellung in einen Rohstoffkreislauf eingegliedert werden.The combustion device according to the invention can at least a trickle tower for the conversion of nitrogen dioxide in nitric acid, at least one activated carbon filter element for the filtration of the other nitrogen oxides and at least one collecting device for the nitric acid exhibit. The nitric acid can be recycled in the production of fertilizers in a raw material cycle be incorporated.

Die erfindungsgemäße Verbrennungsvorrichtung kann ferner wenigstens einen vor der Filtereinrichtung angeordneten Zwischenbehälter aufweisen. Der Zwischenbehälter gestattet aufgrund der Pufferwirkung den kontinuierlichen und effizienten Einsatz einer Filteranlage.The combustion device according to the invention can also at least one arranged in front of the filter device Have intermediate containers. The intermediate container allows due to the buffer effect the continuous and efficient Use of a filter system.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Verbrennungsvorrichtung wenigstens einen vor der Filtereinrichtung angeordneten Kompressor oder Ventilator vorsehen. Diese Einrichtungen ermöglichen die Absaugung der gasförmigen Verbrennungsprodukte in eine Filteranlage.Finally, the combustion device according to the invention at least one arranged in front of the filter device Provide a compressor or fan. These facilities enable the extraction of gaseous combustion products into a filter system.

Im folgenden Teil wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand des in der einzigen Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Verbrennungsvorrichtung erläutert.In the following part, the method according to the invention is explained with reference to the embodiment of a combustion device according to the invention shown in the single FIG. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Verbrennungsvorrichtung hat eine Schleusenkammer 1, die in diesem Beispiel zylindrisch ausgebildet ist und in die ein zylinderförmiger Körper 2, z. B. ein Treibstoffsatz, eingebracht ist. Die Innenwand der Schleusenkammer 1 ist im Bereich des Körpers 2 der Körperaußenform angepaßt. Die Bestückung der Schleusenkammer 1 mit dem Körper 2 erfolgt durch einen Verschluß 3 der Schleusenkammer 1. Der Körper 2 wird mittels eines mit einer Hydraulik (nicht dargestellt) verbundenen Druckkolbens 4 mit seiner Stirnseite 5 an ein Gitter 6 gedrückt. Hierdurch wird erreicht, daß auch während der Verbrennung die Stirnfläche 5 des Körpers 2 an dem Gitter 6 eng anliegt und dadurch die Position der Stirnfläche 5 in der Schleusenkammer 1 fixiert ist. Der Körper 2 wird nun zur Einleitung der Verbrennungsreaktion an der Stirnfläche 5 gezündet. Dadurch bildet sich in dem Körper 2 eine Verbrennungsfront aus, die aufgrund der genannten Fixierung fortwährend im Bereich einer Verbrennungszone 7 liegt, in der die eigentliche Verbrennung stattfindet. Hinter der Verbrennungszone 7 befindet sich eine Nachverbrennungszone 8, in der noch unverbrannte Restgase verbrannt werden. Über zwei Gaszuführungen 9, 9a mit jeweils einem Dosierventil (nicht dargestellt) kann kontrolliert ein Oxidationsmittel, z. B. Sauerstoff, sowohl in die Verbrennungszone 7 als auch die Nachverbrennungszone 8 eingeleitet werden. Alternativ oder parallel dazu kann das Oxidationsmittel (auch) über eine Zufuhrleitung 10 und durch einen in den Körper 2 eingearbeiteten Zentralkanal 11 hindurch zu den beiden Verbrennungszonen 7, 8 hingeleitet werden.The combustion device shown in Fig. 1 has a lock chamber 1 , which is cylindrical in this example and in which a cylindrical body 2 , z. B. a fuel set is introduced. The inner wall of the lock chamber 1 is adapted to the outer shape of the body in the area of the body 2 . The lock chamber 1 is equipped with the body 2 by means of a closure 3 of the lock chamber 1 . The body 2 is pressed with its end face 5 against a grid 6 by means of a pressure piston 4 connected to a hydraulic system (not shown). This ensures that the end face 5 of the body 2 bears tightly against the grid 6 even during the combustion, and the position of the end face 5 is thereby fixed in the lock chamber 1 . The body 2 is now ignited to initiate the combustion reaction on the end face 5 . As a result, a combustion front is formed in the body 2 , which due to the fixation mentioned lies continuously in the area of a combustion zone 7 in which the actual combustion takes place. Behind the combustion zone 7 there is an afterburning zone 8 , in which still unburnt residual gases are burned. Via two gas feeds 9, 9 a, each with a metering valve (not shown), an oxidizing agent, e.g. B. oxygen, both in the combustion zone 7 and the post-combustion zone 8 are introduced. Alternatively or in parallel to this, the oxidizing agent can (also) be led to the two combustion zones 7, 8 via a feed line 10 and through a central channel 11 machined into the body 2 .

Die Schleusenkammer 1 steht mit einem druck- bzw. gasdichten Behälter 12 mittels eines gas- bzw. druckdichten Schiebers 13 in schließbarer Verbindung. Nach dem Öffnen des Schiebers 13 wird der Körper in die Verbrennungszone 7 eingeführt (dargestellt ist hier der bereits geöffnete Zustand) und an der Stirnfläche beispielsweise durch eine Elektronen- oder Elektroheizung gezündet. Danach werden die in der Verbrennungszone 7 bzw. der Nachverbrennungszone 8 gebildeten Reaktionsprodukte aufgrund des vorliegenden Druckgefälles in den Behälter 12 gesaugt.The lock chamber 1 is in a closable connection to a pressure-tight or gas-tight container 12 by means of a gas-tight or pressure-tight slide 13 . After opening the slide 13 , the body is introduced into the combustion zone 7 (the already opened state is shown here) and ignited on the end face, for example by an electron or electric heater. Thereafter, the reaction products formed in the combustion zone 7 or the post-combustion zone 8 are sucked into the container 12 due to the pressure drop present.

Die festen Anteile der Produkte setzen sich am Boden des Behälters 12 ab und können über einen Feststoffentsorgungsstutzen 14 beseitigt werden. Am Ausgang 15 des Behälters 12 werden die gasförmigen Verbrennungsprodukte zur weiteren Entsorgung abgesaugt. Diese durchströmen zunächst einen Wärmetauscher 16, in dem die Wärme des Restgases genutzt bzw. entsorgt werden kann, und werden danach über eine Pumpe 17 in einen Zwischenspeicher 18 gepumpt. Schließlich wird das Restgas über einen Kompressor 19 einer Filtereinrichtung 20 zugeführt, in der eine abschließende chemische Reinigung des Restgases erfolgt. Die Filtereinrichtung 20 besteht in diesem Beispiel aus einem Rieselturm 21, in dem anfallendes Stickstoffdioxid in Salpetersäure umgewandelt wird, einem Aktivkohlefilter 22 zur Absorption der übrigen Stickoxide sowie einer Sammelvorrichtung 23 für die Konzentrierung der Salpetersäure. Die anfallende Salpetersäure kann nun schließlich bei der Düngemittelproduktion verwendet werden.The solid portions of the products settle on the bottom of the container 12 and can be removed via a solids disposal nozzle 14 . At the outlet 15 of the container 12 , the gaseous combustion products are suctioned off for further disposal. These first flow through a heat exchanger 16 , in which the heat of the residual gas can be used or disposed of, and are then pumped into a buffer store 18 via a pump 17 . Finally, the residual gas is fed via a compressor 19 to a filter device 20 , in which a final chemical cleaning of the residual gas takes place. In this example, the filter device 20 consists of a trickling tower 21 in which nitrogen dioxide is converted into nitric acid, an activated carbon filter 22 for absorbing the remaining nitrogen oxides and a collecting device 23 for concentrating the nitric acid. The resulting nitric acid can finally be used in fertilizer production.

Claims

1. Verfahren zur kontrollierbaren und umweltschonenden Verbrennung von leicht brennbaren Stoffen bzw. aus leicht brennbaren Stoffen hergestellten Körpern (2), z. B. Feststofftreibsätzen, dadurch gekennzeichnet,
daß aus dem Stoff zunächst ein Körper (2), insbesondere ein langgestreckter, axialsymmetrischer Körper (2), hergestellt oder der Stoff in einen entsprechenden Mantel eingebracht wird, sofern der Stoff nicht bereits in derartiger Form vorliegt;
daß der Körper (2) in eine Schleusenkammer (1) eingebracht wird, die mit einem unter Unterdruck stehenden Behälter (12) schließbar verbunden ist, wobei die Verbindung zunächst unterbrochen ist und wobei zumindest die Seitenfläche(n) des Körpers an der bzw. den Innenwand(wänden) der Schleusenkammer (1) eng anliegen, mit diesen eine Dichtung eingehen oder einen definierten Abstand dazu einnehmen;
daß die Schleusenkammer geschlossen wird und daß der Körper (2) nach dem Öffnen der Verbindung an seiner dem Behälter (12) zugewandten Stirnfläche (5) gezündet wird, wodurch sich eine Verbrennungsfront ausbildet und diese Verbrennungsfront sich sukzessive und kontinuierlich, z. B. in axialer Richtung, durch den Körper hindurchbewegt;
und daß die in der Verbrennungsfront jeweils gebildeten Verbrennungsprodukte zur weiteren Entsorgung in den Behälter (12) abgesaugt werden.1. Process for the controllable and environmentally friendly combustion of easily flammable substances or bodies made of easily flammable substances ( 2 ), for. B. solid propellants, characterized in
that a body ( 2 ), in particular an elongated, axially symmetrical body ( 2 ), is first produced from the fabric or the fabric is introduced into a corresponding jacket, provided the fabric is not already in this form;
that the body ( 2 ) is introduced into a lock chamber ( 1 ) which is closably connected to a container ( 12 ) which is under negative pressure, the connection being interrupted initially and wherein at least the side surface (s) of the body on the or the The inner wall (walls) of the lock chamber ( 1 ) fit tightly, enter into a seal with them or take a defined distance from them;
that the lock chamber is closed and that the body ( 2 ) is ignited after opening the connection on its end face ( 5 ) facing the container ( 12 ), as a result of which a combustion front is formed and this combustion front is gradually and continuously, e.g. B. moved in the axial direction through the body;
and that the combustion products formed in each case in the combustion front are sucked off into the container ( 12 ) for further disposal.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Verbrennungszone (7) gebildeten Verbrennungsprodukte zusätzlich wenigstens eine Nachverbrennungszone (8) durchströmen.2. The method according to claim 1, characterized in that the combustion products formed in the combustion zone ( 7 ) additionally flow through at least one post-combustion zone ( 8 ).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Stirnfläche des Körpers (2) in der Schleusenkammer (1) mittels eines Rückhalteelements (6) bzw. einer Rückhaltevorrichtung während der Verbrennung fixiert wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the position of the end face of the body ( 2 ) in the lock chamber ( 1 ) by means of a retaining element ( 6 ) or a retaining device is fixed during the combustion.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (2) mittels bekannter mechanischer, elektrischer oder sonstiger Verfahren, z. B. einer Hydraulik, kontinuierlich nachgeführt wird, so daß seine Stirnfläche an dem Rückhalteelement (6) anliegt.4. The method according to claim 3, characterized in that the body ( 2 ) by means of known mechanical, electrical or other methods, for. B. hydraulic, is continuously updated so that its end face rests on the retaining element ( 6 ).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachführgeschwindigkeit der Verbrennungsgeschwindigkeit des Körpers (2) angepaßt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the tracking speed of the combustion speed of the body ( 2 ) is adapted.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der bzw. im Bereich der Verbrennungszone (7) und/oder der Nachverbrennungszone (8) ein Oxidationsmittel, z. B. Luft oder Sauerstoff, zugeführt wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the or in the region of the combustion zone ( 7 ) and / or the post-combustion zone ( 8 ) an oxidizing agent, for. B. air or oxygen is supplied.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidationsmittel über wenigstens einen in dem Körper (2) befindlichen Kanal (11), beispielsweise einen zentral angeordneten Kanal, zugeführt wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the oxidizing agent via at least one in the body ( 2 ) located channel ( 11 ), for example a centrally arranged channel, is supplied.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zu verbrennende Stoff mit einem Material mit positiver Sauerstoffbilanz gemischt wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the substance to be burned mixed with a material with a positive oxygen balance becomes.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (2) mit einem Material mit positiver Sauerstoffbilanz gefüllt wird.9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the body ( 2 ) is filled with a material with a positive oxygen balance.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Verbrennung eines Körpers (2) die Schleusenkammer (1) durch Spülen, beispielsweise mit Luft, gereinigt, die Verbindung zwischen der Schleusenkammer (1) und dem Behälter (12) unterbrochen und ein weiterer Körper (2) in die Schleusenkammer (1) eingebracht wird.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that after the combustion of a body ( 2 ), the lock chamber ( 1 ) cleaned by rinsing, for example with air, the connection between the lock chamber ( 1 ) and the container ( 12 ) interrupted and another body ( 2 ) is introduced into the lock chamber ( 1 ).

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmigen Verbrennungsprodukte überwiegend kontinuierlich, dagegen die festen Verbrennungsprodukte periodisch aus dem Behälter (12) entfernt werden.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gaseous combustion products are removed predominantly continuously, whereas the solid combustion products are periodically removed from the container ( 12 ).

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmigen Verbrennungsprodukte zur Entsorgung der den Verbrennungsprodukten eigenen Restwärme durch einen Wärmetauscher (16) geführt werden. 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gaseous combustion products for disposal of the residual heat inherent in the combustion products are passed through a heat exchanger ( 16 ).

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmigen Verbrennungsprodukte zur Entsorgung der Restgase durch eine Filtereinrichtung (20) geführt werden.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gaseous combustion products for disposal of the residual gases are passed through a filter device ( 20 ).

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schleusenkammern (1) gleichzeitig betrieben werden.14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that several lock chambers ( 1 ) are operated simultaneously.

15. Verbrennungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
wenigstens eine verschließbare Schleusenkammer (1), deren Innenwand wenigstens im Bereich des Körpers (2) der Körperaußenform bzw. -fläche angepaßt ist;
wenigstens einen gas- bzw. unterdruckdichten Behälter (12) mit mindestens einem Eingang und einem Ausgang (15), dessen Innenraum wesentlich größer ist als derjenige der Schleusenkammer (1);
zwischen den Schleusenkammern (1) und den Behältern (12) jeweils angeordneten gas- bzw. druckdichten Schließeinrichtungen (13).15. Combustion device for performing the method according to one of the preceding claims, characterized by
at least one lockable lock chamber ( 1 ), the inner wall of which is adapted at least in the region of the body ( 2 ) to the outer shape or surface of the body;
at least one gas or vacuum-tight container ( 12 ) with at least one inlet and one outlet ( 15 ), the interior of which is considerably larger than that of the lock chamber ( 1 );
between the lock chambers ( 1 ) and the containers ( 12 ) gas and pressure-tight locking devices ( 13 ).

16. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch wenigstens eine in der Schleusenkammer (1) vorgesehene Zusatzkammer (8) für die Nachverbrennung.16. Combustion device according to claim 15, characterized by at least one in the lock chamber ( 1 ) provided additional chamber ( 8 ) for the afterburning.

17. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch an bzw. in der Schleusenkammer (1) vorgesehene Mittel (9, 9a, 10) für die Zuführung des Oxidationsmittels, beispielsweise Dosierventile oder Düsen.17. Combustion device according to claim 15 or 16, characterized by means provided on or in the lock chamber ( 1 ) means ( 9, 9 a, 10 ) for supplying the oxidizing agent, for example metering valves or nozzles.

18. Verbrennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, gekennzeichnet durch einen Vorsprung in bzw. an der Innenwand der Schleusenkammer (1), durch den der Körper in Höhe der Stirnfläche (5) zurückgehalten wird.18. Combustion device according to one of claims 15 to 17, characterized by a projection in or on the inner wall of the lock chamber ( 1 ) by which the body is retained at the level of the end face ( 5 ).

19. Verbrennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, gekennzeichnet durch ein in der Schleusenkammer (1) angeordnetes Gitterelement (6), an dem die Stirnfläche (5) des Körpers (2) anliegt.19. Combustion device according to one of claims 15 to 18, characterized by a grille element ( 6 ) arranged in the lock chamber ( 1 ), on which the end face ( 5 ) of the body ( 2 ) bears.

20. Verbrennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, gekennzeichnet durch Distanzelemente zur Auskleidung der Innenwand der Schleusenkammer (1), beispielsweise Rohrstücke.20. Combustion device according to one of claims 15 to 19, characterized by spacer elements for lining the inner wall of the lock chamber ( 1 ), for example pieces of pipe.

21. Verbrennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, gekennzeichnet durch eine in bzw. an der Schleusenkammer (1) vorgesehene Hydraulik mit einem Druckkolben (4) für den Andruck und die Nachführung des Körpers (2).21. Combustion device according to one of claims 15 to 20, characterized by a hydraulic provided in or on the lock chamber ( 1 ) with a pressure piston ( 4 ) for the pressure and the tracking of the body ( 2 ).

22. Verbrennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, gekennzeichnet durch wenigstens einen an dem Behälter (12) vorgesehenen Feststoffentsorgungsstutzen (14).22. Combustion device according to one of claims 15 to 21, characterized by at least one solid disposal nozzle ( 14 ) provided on the container ( 12 ).

23. Verbrennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, gekennzeichnet durch wenigstens einen innerhalb des Behälters oder hinter dem Ausgang (15) des Behälters (12) angeordneten Wärmetauscher (16).23. Combustion device according to one of claims 15 to 22, characterized by at least one heat exchanger ( 16 ) arranged inside the container or behind the outlet ( 15 ) of the container ( 12 ).

24. Verbrennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, gekennzeichnet durch wenigstens eine hinter dem Ausgang (15) des Behälters (12) angeordnete Filtereinrichtung (20).24. Combustion device according to one of claims 15 to 23, characterized by at least one filter device ( 20 ) arranged behind the outlet ( 15 ) of the container ( 12 ).

25. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch wenigstens einen Rieselturm (21) für die Umwandlung von Stickstoffdioxid in Salpetersäure, wenigstens ein Aktivkohlefilterelement (22) für die Filtration der übrigen Stickoxide sowie wenigstens eine Sammelvorrichtung (23) für die Salpetersäure. 25. Combustion device according to claim 24, characterized by at least one trickle tower ( 21 ) for the conversion of nitrogen dioxide into nitric acid, at least one activated carbon filter element ( 22 ) for the filtration of the other nitrogen oxides and at least one collecting device ( 23 ) for the nitric acid.

26. Verbrennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, gekennzeichnet durch wenigstens einen vor der Filtereinrichtung (20) angeordneten Zwischenbehälter (18).26. Combustion device according to one of claims 15 to 25, characterized by at least one intermediate container ( 18 ) arranged in front of the filter device ( 20 ).

27. Verbrennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, gekennzeichnet durch wenigstens einen vor der Filtereinrichtung (20) angeordneten Kompressor (19) oder Ventilator.27. Combustion device according to one of claims 15 to 26, characterized by at least one compressor ( 19 ) or fan arranged in front of the filter device ( 20 ).