JPH09314100A - 不均質廃棄物を処理するための高温反応器の操作法 - Google Patents
不均質廃棄物を処理するための高温反応器の操作法Info
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- JPH09314100A JPH09314100A JP9031736A JP3173697A JPH09314100A JP H09314100 A JPH09314100 A JP H09314100A JP 9031736 A JP9031736 A JP 9031736A JP 3173697 A JP3173697 A JP 3173697A JP H09314100 A JPH09314100 A JP H09314100A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 不均質廃棄物を処理するための高温反応器の
操作法を提供する。 【解決手段】 本発明は、廃棄物を取り入れ箇所を介し
て高温反応器中に導入し、廃棄物が取り入れ箇所の下に
てルースに積み重なったガス化用層を形成し、無機成分
または有機成分を酸素により処理して融解もしくはガス
化状態および均質化状態にし、そして合成ガスを形成さ
せて安定化させるために、前記取り入れ箇所より上にて
供給酸素を使用してガス状ガス化生成物を高温にて処理
し、このとき高温処理に対して水冷の酸素やりが使用さ
れる、という不均質廃棄物を処理するための高温反応器
の操作法に関する。
操作法を提供する。 【解決手段】 本発明は、廃棄物を取り入れ箇所を介し
て高温反応器中に導入し、廃棄物が取り入れ箇所の下に
てルースに積み重なったガス化用層を形成し、無機成分
または有機成分を酸素により処理して融解もしくはガス
化状態および均質化状態にし、そして合成ガスを形成さ
せて安定化させるために、前記取り入れ箇所より上にて
供給酸素を使用してガス状ガス化生成物を高温にて処理
し、このとき高温処理に対して水冷の酸素やりが使用さ
れる、という不均質廃棄物を処理するための高温反応器
の操作法に関する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば家庭廃棄
物および／または産業廃棄物等の廃棄物を反応器にて高
温処理に付し、このときガス成分や液体成分の高温処理
だけでなく固体成分の高温処理に対して特殊な仕方で整
列された酸素やり（oxygen lances）が使用される、と
いう廃棄物を処理するための高温反応器の操作法に関す
る。
物および／または産業廃棄物等の廃棄物を反応器にて高
温処理に付し、このときガス成分や液体成分の高温処理
だけでなく固体成分の高温処理に対して特殊な仕方で整
列された酸素やり（oxygen lances）が使用される、と
いう廃棄物を処理するための高温反応器の操作法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】廃棄
物（たとえば、あらゆるタイプの家庭廃棄物および産業
廃棄物）を高温処理するための多くの方法と装置が従来
より知られている。あらゆるタイプの廃棄物を先ず最初
に圧縮し、次いでこの時点から全てのさらなるプロセス
工程（たとえば乾燥、脱気、ガス化、および溶融など）
を間断なく行う方法が、“サーモセレクトプロセス”と
いうタイトルにてスペシャリスト・サークルにおいて知
られている〔ＤＥ４１３０４１６、およびギュンター・
ハスラーによる“サーモセレクト、残留廃棄物を環境的
に適切な方法にて処理する新しい方法”フェルラーク・
カール・ゲーネル，カールスルーエ，１９９５〕。
物（たとえば、あらゆるタイプの家庭廃棄物および産業
廃棄物）を高温処理するための多くの方法と装置が従来
より知られている。あらゆるタイプの廃棄物を先ず最初
に圧縮し、次いでこの時点から全てのさらなるプロセス
工程（たとえば乾燥、脱気、ガス化、および溶融など）
を間断なく行う方法が、“サーモセレクトプロセス”と
いうタイトルにてスペシャリスト・サークルにおいて知
られている〔ＤＥ４１３０４１６、およびギュンター・
ハスラーによる“サーモセレクト、残留廃棄物を環境的
に適切な方法にて処理する新しい方法”フェルラーク・
カール・ゲーネル，カールスルーエ，１９９５〕。
【０００３】この方法においては、熱的に予備処理した
廃棄物を、取り入れ箇所を介して高温反応器中に連続的
に導入する。熱的に予備処理された廃棄物が、反応器自
体の中でガス透過性の堆積物を形成する。ガス化用層
（gasification bed）の堆積カラムに酸素あるいは酸素
高含量空気を加えることにより、存在する炭素成分が、
ガス化用層の中心部において得られる２０００℃以上の
温度にて酸化もしくはガス化される。生成するＣＯ2
は、堆積物より上のモデレーション・チャンバー（mode
ration chamber）において、すなわち高温反応器のガス
化用層より上の上部区域にて少なくとも１２００℃の温
度で還元され、主としてＣＯを形成する。これらの温度
においては、反応の平衡（発生炉ガスの平衡）がＣＯの
ほうに移動する。高温反応器に導入される廃棄物中の水
分により、Ｈ2Ｏ＋Ｃ→ＣＯ＋Ｈ2（水性ガス反応）とい
う反応が、発生炉ガス平衡反応と並行して起こる。この
ような温度ガイダンスにて、物質および／またはエネル
ギーに関して極めて経済的に使用できる合成ガスは、主
としてＣＯ、Ｈ2、および少量のＣＯ2 からなる。有機
汚染物、特に毒性の高いダイオキシンやフランは、問題
としている温度範囲においてもはや安定ではなく、間違
いなく分解される。一方、廃棄物の金属成分および／ま
たは無機質成分はより下方のバーナーゾーンで溶融さ
れ、高温反応器から取り出される。
廃棄物を、取り入れ箇所を介して高温反応器中に連続的
に導入する。熱的に予備処理された廃棄物が、反応器自
体の中でガス透過性の堆積物を形成する。ガス化用層
（gasification bed）の堆積カラムに酸素あるいは酸素
高含量空気を加えることにより、存在する炭素成分が、
ガス化用層の中心部において得られる２０００℃以上の
温度にて酸化もしくはガス化される。生成するＣＯ2
は、堆積物より上のモデレーション・チャンバー（mode
ration chamber）において、すなわち高温反応器のガス
化用層より上の上部区域にて少なくとも１２００℃の温
度で還元され、主としてＣＯを形成する。これらの温度
においては、反応の平衡（発生炉ガスの平衡）がＣＯの
ほうに移動する。高温反応器に導入される廃棄物中の水
分により、Ｈ2Ｏ＋Ｃ→ＣＯ＋Ｈ2（水性ガス反応）とい
う反応が、発生炉ガス平衡反応と並行して起こる。この
ような温度ガイダンスにて、物質および／またはエネル
ギーに関して極めて経済的に使用できる合成ガスは、主
としてＣＯ、Ｈ2、および少量のＣＯ2 からなる。有機
汚染物、特に毒性の高いダイオキシンやフランは、問題
としている温度範囲においてもはや安定ではなく、間違
いなく分解される。一方、廃棄物の金属成分および／ま
たは無機質成分はより下方のバーナーゾーンで溶融さ
れ、高温反応器から取り出される。
【０００４】溶融無機成分の均質化のための準備がなさ
れ、約１６００〜２０００℃の温度範囲での相分離と同
時に金属からの無機質の分離が行われ、それから溶融・
均質化された無機成分がウォータージェットを使用した
衝撃冷却により硬化される。自由ガス空間（高温反応器
のガス化用層の上の、いわゆるモデレーション・チャン
バー）での汚染物の分解には、その箇所にて、各チャン
バーセクターにおける正確に定められた温度条件、およ
び特定の遅延時間（delay times）が必要となる。プロ
セスに悪影響を及ぼす可能性のある特に２つの状態があ
る。第一に、極めて多様な廃棄物組成（特に、高水分含
量）のために、ガス化用層の上の遅延チャンバー（dela
y chamber）中の合成ガスの温度が一次的に低下するこ
とがあるという状態、そして第二に、ガス化用層の上の
遅延チャンバーにおいて薄層流れ区域が形成され、これ
によって部分的区域に対する合成ガスの遅延時間が短く
なるという状態である。このいわゆるレーンもしくはレ
ーン・スケイン（lane skein）は、どんな状況下におい
ても、モデレーション・チャンバー中に形成させてはな
らない。いずれの場合においても、微量の汚染物が合成
ガス中に残留すること、そして合成ガスを利用するとき
にはこの微量の汚染物が放出されることは避けられな
い。
れ、約１６００〜２０００℃の温度範囲での相分離と同
時に金属からの無機質の分離が行われ、それから溶融・
均質化された無機成分がウォータージェットを使用した
衝撃冷却により硬化される。自由ガス空間（高温反応器
のガス化用層の上の、いわゆるモデレーション・チャン
バー）での汚染物の分解には、その箇所にて、各チャン
バーセクターにおける正確に定められた温度条件、およ
び特定の遅延時間（delay times）が必要となる。プロ
セスに悪影響を及ぼす可能性のある特に２つの状態があ
る。第一に、極めて多様な廃棄物組成（特に、高水分含
量）のために、ガス化用層の上の遅延チャンバー（dela
y chamber）中の合成ガスの温度が一次的に低下するこ
とがあるという状態、そして第二に、ガス化用層の上の
遅延チャンバーにおいて薄層流れ区域が形成され、これ
によって部分的区域に対する合成ガスの遅延時間が短く
なるという状態である。このいわゆるレーンもしくはレ
ーン・スケイン（lane skein）は、どんな状況下におい
ても、モデレーション・チャンバー中に形成させてはな
らない。いずれの場合においても、微量の汚染物が合成
ガス中に残留すること、そして合成ガスを利用するとき
にはこの微量の汚染物が放出されることは避けられな
い。
【０００５】ガス化されていない炭素（たとえば微粒子
形態の炭素）がモデレーション・チャンバー中の合成ガ
ス中に局在化するという可能性も指摘しておかなければ
ならず、このためガスチャンバー中において二次的なガ
ス化が必要となる。
形態の炭素）がモデレーション・チャンバー中の合成ガ
ス中に局在化するという可能性も指摘しておかなければ
ならず、このためガスチャンバー中において二次的なガ
ス化が必要となる。
【０００６】上記方法の場合、無機成分を溶融させるた
めに特別に設計された酸素やりを使用する、ということ
が ＤＥ１９５１２２４９.６から公知である。これら
の酸素やりには、高い炎温度と高い燃焼速度を有する不
変的に（permanently）燃焼するパイロット炎が、やり
状酸素（lance oxygen）が少なくともほぼ音の速度にま
で加速されるような仕方で装備されている。これは、溶
融面での改良を意図したものである。しかしながら、高
温反応器において生じる全ての問題点を解決するため
に、とりわけ堆積物の上のモデレーション区域における
プロセス配置構成を最適化するために、取り入れ箇所の
下の堆積物の状態を改良するだけでは不充分である。
めに特別に設計された酸素やりを使用する、ということ
が ＤＥ１９５１２２４９.６から公知である。これら
の酸素やりには、高い炎温度と高い燃焼速度を有する不
変的に（permanently）燃焼するパイロット炎が、やり
状酸素（lance oxygen）が少なくともほぼ音の速度にま
で加速されるような仕方で装備されている。これは、溶
融面での改良を意図したものである。しかしながら、高
温反応器において生じる全ての問題点を解決するため
に、とりわけ堆積物の上のモデレーション区域における
プロセス配置構成を最適化するために、取り入れ箇所の
下の堆積物の状態を改良するだけでは不充分である。
【０００７】廃棄物の高温処理は、供給される廃棄物の
不均一性により厳しい要求にさらされる。上記のような
酸素やりでも、この場合には充分な補助手段とは言え
ず、したがってこのような高温反応器を操作するための
最適操作条件は、これらの酸素やりを使用しても達成す
ることができない。特に、反応器の上部におけるガス化
に関してはそうである。
不均一性により厳しい要求にさらされる。上記のような
酸素やりでも、この場合には充分な補助手段とは言え
ず、したがってこのような高温反応器を操作するための
最適操作条件は、これらの酸素やりを使用しても達成す
ることができない。特に、反応器の上部におけるガス化
に関してはそうである。
【０００８】したがって本発明の目的は、上記の方法
を、無機成分とガス状成分の最適な転化ができるだけ達
成しうるような仕方で開発することにある。
を、無機成分とガス状成分の最適な転化ができるだけ達
成しうるような仕方で開発することにある。
【０００９】本発明の目的は特に、有機汚染物を含んだ
合成ガスを装入しないようにすること、および無機質残
留物の品質を向上させることにある。
合成ガスを装入しないようにすること、および無機質残
留物の品質を向上させることにある。
【００１０】本発明の目的は、請求項１に記載の特徴に
よって達成される。有利なさらなる発見はサブクレーム
において説明されている。
よって達成される。有利なさらなる発見はサブクレーム
において説明されている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】したがって本発明によれ
ば、ガス化可能な成分の高温ガス化を反応器の上部区域
で行うこと、および無機成分の溶融または融解を、酸素
やりによって反応器の下部区域で行うことが提供され、
このとき酸素やりは、溶融または融解した無機成分の流
れ方向を強化するような仕方で下部区域に整列されてお
り、またガス化成分の流れ方向と反対方向に向けられ、
このため阻害作用が起こるような仕方で上部区域に整列
されている。
ば、ガス化可能な成分の高温ガス化を反応器の上部区域
で行うこと、および無機成分の溶融または融解を、酸素
やりによって反応器の下部区域で行うことが提供され、
このとき酸素やりは、溶融または融解した無機成分の流
れ方向を強化するような仕方で下部区域に整列されてお
り、またガス化成分の流れ方向と反対方向に向けられ、
このため阻害作用が起こるような仕方で上部区域に整列
されている。
【００１２】燃焼／酸素やりの組合せは、加熱用ガスの
燃焼に必要な酸素の部分量が酸素やりを通って流れるよ
うに設計するのが好ましい。このように、酸素やりのノ
ズル（極めて高い温度にさらされる）は、やり状酸素が
必要なくても、こうした酸素流れによって連続的に冷却
される。このような方策によって、バーナーは、損傷や
ＵＶモニター用ガラス（ＵＶ monitoring glass）の汚
染を受けないよう保護され、このとき酸素やりの内部に
おいて高温反応器の加圧ガスの逆流または拡散が起こら
ないようにする。こうしたことが起こると、酸素やりが
作動していないときに爆発性の混合物が形成される。
燃焼に必要な酸素の部分量が酸素やりを通って流れるよ
うに設計するのが好ましい。このように、酸素やりのノ
ズル（極めて高い温度にさらされる）は、やり状酸素が
必要なくても、こうした酸素流れによって連続的に冷却
される。このような方策によって、バーナーは、損傷や
ＵＶモニター用ガラス（ＵＶ monitoring glass）の汚
染を受けないよう保護され、このとき酸素やりの内部に
おいて高温反応器の加圧ガスの逆流または拡散が起こら
ないようにする。こうしたことが起こると、酸素やりが
作動していないときに爆発性の混合物が形成される。
【００１３】反応器の上部区域において、すなわち取り
入れ箇所より上において、酸素やりがガス化用成分の流
れ方向とは反対向きに配置されている、すなわち合成ガ
スの上昇流れの速度が落とされる、という事実により、
モデレーション・ゾーンにおけるそれらの遅延時間が増
大し、したがって残存している炭素成分の二次的なガス
化が可能となり、また全ての有機汚染物の分解が確実に
行われる。
入れ箇所より上において、酸素やりがガス化用成分の流
れ方向とは反対向きに配置されている、すなわち合成ガ
スの上昇流れの速度が落とされる、という事実により、
モデレーション・ゾーンにおけるそれらの遅延時間が増
大し、したがって残存している炭素成分の二次的なガス
化が可能となり、また全ての有機汚染物の分解が確実に
行われる。
【００１４】酸素やり（取り入れ箇所の下の反応器区域
における堆積物内で溶解される無機質成分および金属成
分の流れ方向に配向している）は、特に酸素を高い流速
で使用する場合には、取り入れ箇所において成分を分離
するのが望ましい。
における堆積物内で溶解される無機質成分および金属成
分の流れ方向に配向している）は、特に酸素を高い流速
で使用する場合には、取り入れ箇所において成分を分離
するのが望ましい。
【００１５】高温反応器の自由ガスチャンバーの形のモ
デレーション・ゾーンに、酸素が、このような部分量に
て温度制御のもとにさらに導入されるという事実によ
り、この取り入れ箇所での温度を、合成ガスの部分燃焼
によって完全に一定に保持することができる。追加の酸
素を導入するとさらに、薄層流れ部分〔汚染物に対する
いわゆる“通過道路（through roads）”を形成するこ
とがある〕がもはや生じないような仕方で、高温区域の
ガス流れを乱流にさらす機会が提供される。部分量の酸
素を導入するために複数の酸素ノズル（軸方向に傾斜、
および／または半径方向に傾斜している）が使用される
という点で、追加の乱流は簡単な方法で達成することが
できる。酸素やりをガス化可能な成分と組み合わせて使
用することにより、部分的に全くガス化していないか又
は不完全にガス化した成分を同じように同時にガス化さ
せることができる。反応器の操作に関して、まだガス化
していないか又は部分的にのみガス化している成分を、
ガス状成分と共に反応器の上部に送り込むことができ
る、ということが明らかとなった。これらの成分は、本
発明にしたがった酸素やりの整列によって乱流にさらさ
れ、かき混ぜられ、酸化の形で転化され、そして供給さ
れている酸素やりによってガス化される。このように、
燃焼プロセスがさらに最適化され、全てが合成ガスの形
で形成される方向で進行する。本発明にしたがった酸素
やりのこの整列によって、部分的にしかガス化していな
い成分、又はまだ全くガス化していない成分の“二次的
ガス化”が起こるだけでなく、これらの操作条件下で同
時に、ガス化区域に残留している微量の有機汚染物の分
解も起こる。こうしたことはさらに、合成ガスの最適な
形成にも寄与する。高温ガス化のために、少なくとも２
つの酸素やりを前述の仕方にしたがって整列させる。
デレーション・ゾーンに、酸素が、このような部分量に
て温度制御のもとにさらに導入されるという事実によ
り、この取り入れ箇所での温度を、合成ガスの部分燃焼
によって完全に一定に保持することができる。追加の酸
素を導入するとさらに、薄層流れ部分〔汚染物に対する
いわゆる“通過道路（through roads）”を形成するこ
とがある〕がもはや生じないような仕方で、高温区域の
ガス流れを乱流にさらす機会が提供される。部分量の酸
素を導入するために複数の酸素ノズル（軸方向に傾斜、
および／または半径方向に傾斜している）が使用される
という点で、追加の乱流は簡単な方法で達成することが
できる。酸素やりをガス化可能な成分と組み合わせて使
用することにより、部分的に全くガス化していないか又
は不完全にガス化した成分を同じように同時にガス化さ
せることができる。反応器の操作に関して、まだガス化
していないか又は部分的にのみガス化している成分を、
ガス状成分と共に反応器の上部に送り込むことができ
る、ということが明らかとなった。これらの成分は、本
発明にしたがった酸素やりの整列によって乱流にさらさ
れ、かき混ぜられ、酸化の形で転化され、そして供給さ
れている酸素やりによってガス化される。このように、
燃焼プロセスがさらに最適化され、全てが合成ガスの形
で形成される方向で進行する。本発明にしたがった酸素
やりのこの整列によって、部分的にしかガス化していな
い成分、又はまだ全くガス化していない成分の“二次的
ガス化”が起こるだけでなく、これらの操作条件下で同
時に、ガス化区域に残留している微量の有機汚染物の分
解も起こる。こうしたことはさらに、合成ガスの最適な
形成にも寄与する。高温ガス化のために、少なくとも２
つの酸素やりを前述の仕方にしたがって整列させる。
【００１６】当然のことながら、２つより多い酸素やり
を供給することもできる。多くの酸素やりが前述の整列
とは異なった整列を有してもよい。したがって、酸素や
りを１つの平面に配置する必要はなく、むしろガス化区
域に対して空間的に分布していてもよい。
を供給することもできる。多くの酸素やりが前述の整列
とは異なった整列を有してもよい。したがって、酸素や
りを１つの平面に配置する必要はなく、むしろガス化区
域に対して空間的に分布していてもよい。
【００１７】少なくとも１つの不変的に燃焼する調節可
能なパイロット炎、を有する酸素やりを使用すれば、い
かなる場合においても、汚染物の除去に必要な温度を他
のパラメーターとは関係なく保持することができる。
能なパイロット炎、を有する酸素やりを使用すれば、い
かなる場合においても、汚染物の除去に必要な温度を他
のパラメーターとは関係なく保持することができる。
【００１８】これらの酸素やりは、プロセスに固有の合
成ガスと共に、あるいはさらには外部から供給される燃
料と共に化学量論的に操作するのが好ましく、これによ
って酸素やりを、個々の高温処理に必要な最低温度に調
節することができる。高温ガス化に対しては、取り入れ
箇所より上の反応器スペースを１０００℃より高い温度
に保持する。反応器スペースの寸法は、有機化合物の新
たな形成を避けるために合成ガスが衝撃冷却されるま
で、平衡比を調節するのに充分な遅延時間が反応器出口
までにわたって残るような寸法である。
成ガスと共に、あるいはさらには外部から供給される燃
料と共に化学量論的に操作するのが好ましく、これによ
って酸素やりを、個々の高温処理に必要な最低温度に調
節することができる。高温ガス化に対しては、取り入れ
箇所より上の反応器スペースを１０００℃より高い温度
に保持する。反応器スペースの寸法は、有機化合物の新
たな形成を避けるために合成ガスが衝撃冷却されるま
で、平衡比を調節するのに充分な遅延時間が反応器出口
までにわたって残るような寸法である。
【００１９】下部区域における酸素やり（すなわち、無
機成分の融解または溶融用）は、本発明にしたがって、
流出溶融物の流れ方向を強化するような仕方で整列させ
る。さらに、本発明によれば、少なくとも２つの酸素や
りをこの方向に整列させることが必要である。この場合
の手順では、複数の酸素やりを、楕円形の反応器ベース
の輪郭に従うよう設置するのが好ましい。この目的に対
して使用される酸素やりは、ＤＥ１９５１２２４９.６
によって知られている酸素やりに実質的に対応してい
る。したがって、該特許の開示内容を参照のこと。極め
て重要なファクターは、やり状酸素が少なくともほぼ音
の速度にまで加速されるということであり、したがって
やり状酸素は、融解もしくは溶融させようとする無機成
分中に、充分な圧力を有した状態で入り込むことができ
る。高速であることにより、酸素やりの詰まりも防げ
る。この高温処理は、２０００℃未満の温度で行うのが
好ましい。
機成分の融解または溶融用）は、本発明にしたがって、
流出溶融物の流れ方向を強化するような仕方で整列させ
る。さらに、本発明によれば、少なくとも２つの酸素や
りをこの方向に整列させることが必要である。この場合
の手順では、複数の酸素やりを、楕円形の反応器ベース
の輪郭に従うよう設置するのが好ましい。この目的に対
して使用される酸素やりは、ＤＥ１９５１２２４９.６
によって知られている酸素やりに実質的に対応してい
る。したがって、該特許の開示内容を参照のこと。極め
て重要なファクターは、やり状酸素が少なくともほぼ音
の速度にまで加速されるということであり、したがって
やり状酸素は、融解もしくは溶融させようとする無機成
分中に、充分な圧力を有した状態で入り込むことができ
る。高速であることにより、酸素やりの詰まりも防げ
る。この高温処理は、２０００℃未満の温度で行うのが
好ましい。
【００２０】さらに他の開発においては、上記の酸素や
りのほかに、融解および溶融の区域において均質化エリ
アにさらなるバーナーを配置させるための手段（provis
ion）がある。本発明による方法においては、融解した
無機成分のほぼ完全な均質化を達成できるような仕方で
均質化用エリアを設計するための手段がある。反応器の
均質化部分の出口端に追加のバーナーを配置するための
手段があり、このときバーナーには、必ずしも酸素やり
が取り付けられている必要はないが、前述したタイプの
バーナーであってもよい。これらのバーナーは、流出溶
融物の流れ方向とは反対の方向に整列するよう配置され
る。これにより、存在しているいかなる固体凝集物も、
整列したバーナーによって強制的に戻されるか、あるい
は流れが妨げられ、このためこれらの残留固体凝集物の
融解を、したがってさらには均質化を達成するための充
分に長い遅延時間が存在することになる。したがって本
発明によれば、ウォータージェットによって硬化させる
ための溶融物の衝撃型冷却は、前述の方法において溶融
物の完全な均質化が起こったときにのみ行われる。
りのほかに、融解および溶融の区域において均質化エリ
アにさらなるバーナーを配置させるための手段（provis
ion）がある。本発明による方法においては、融解した
無機成分のほぼ完全な均質化を達成できるような仕方で
均質化用エリアを設計するための手段がある。反応器の
均質化部分の出口端に追加のバーナーを配置するための
手段があり、このときバーナーには、必ずしも酸素やり
が取り付けられている必要はないが、前述したタイプの
バーナーであってもよい。これらのバーナーは、流出溶
融物の流れ方向とは反対の方向に整列するよう配置され
る。これにより、存在しているいかなる固体凝集物も、
整列したバーナーによって強制的に戻されるか、あるい
は流れが妨げられ、このためこれらの残留固体凝集物の
融解を、したがってさらには均質化を達成するための充
分に長い遅延時間が存在することになる。したがって本
発明によれば、ウォータージェットによって硬化させる
ための溶融物の衝撃型冷却は、前述の方法において溶融
物の完全な均質化が起こったときにのみ行われる。
【００２１】少なくとも１つのバーナーが、溶融物均質
化エリアにおいて化学量論量より少ない仕方で（すなわ
ち、過剰の酸素を使用して）操作される場合、均質化は
酸化性雰囲気で行われる。このように二次的酸化によっ
て、溶融した無機質の安定性が改良される。
化エリアにおいて化学量論量より少ない仕方で（すなわ
ち、過剰の酸素を使用して）操作される場合、均質化は
酸化性雰囲気で行われる。このように二次的酸化によっ
て、溶融した無機質の安定性が改良される。
【００２２】本発明にしたがった方法においては、酸素
やりへの酸素の供給、および／またはパイロット炎への
燃料の供給は、廃棄物の発熱量に応じ、それぞれの場合
において殆ど一定の合成ガス組成および／または合成ガ
ス品質が得られるような仕方で調節する。こうした手順
により、入口開口を介して供給される廃棄物の発熱量の
違いが補償される。従来技術の場合がそうであるよう
に、本発明による方法も不均一廃棄物から行われる。し
かしながら、不均一廃棄物の発熱量は大きく異なる。あ
る廃棄物は多種類の有機成分を含有し、したがって高い
発熱量を有するし、あるいはある廃棄物はより多くの無
機成分または水分を含有し、したがってより低い発熱量
を有する。本発明にしたがった方法においては、手順
は、ガス側の出口において合成ガス混合物の組成を個々
に決定し、そして酸素やりへの酸素供給量を発熱量に応
じて調節する（すなわち、一定の合成ガス組成がガス出
口において達成されるような仕方で酸素やりが操作され
る）というものである。
やりへの酸素の供給、および／またはパイロット炎への
燃料の供給は、廃棄物の発熱量に応じ、それぞれの場合
において殆ど一定の合成ガス組成および／または合成ガ
ス品質が得られるような仕方で調節する。こうした手順
により、入口開口を介して供給される廃棄物の発熱量の
違いが補償される。従来技術の場合がそうであるよう
に、本発明による方法も不均一廃棄物から行われる。し
かしながら、不均一廃棄物の発熱量は大きく異なる。あ
る廃棄物は多種類の有機成分を含有し、したがって高い
発熱量を有するし、あるいはある廃棄物はより多くの無
機成分または水分を含有し、したがってより低い発熱量
を有する。本発明にしたがった方法においては、手順
は、ガス側の出口において合成ガス混合物の組成を個々
に決定し、そして酸素やりへの酸素供給量を発熱量に応
じて調節する（すなわち、一定の合成ガス組成がガス出
口において達成されるような仕方で酸素やりが操作され
る）というものである。
Claims (13)
- 【請求項１】 廃棄物を必要に応じて熱的に予備処理お
よび／または圧縮して、取り入れ箇所を介して高温反応
器中に導入し、廃棄物が取り入れ箇所の下にてルースに
積み重なったガス化用層を形成し、無機成分または有機
成分を酸素により処理して融解もしくはガス化状態およ
び均質化状態にし、そして合成ガスを形成させて安定化
させるために、前記取り入れ箇所より上にて供給酸素を
使用してガス状ガス化生成物を高温にて処理する、とい
う産業廃棄物、特殊廃棄物、及び家庭廃棄物等の不均質
廃棄物を処理するための高温反応器の操作法であって、 このとき高温処理に対して水冷酸素やりが使用され、少
なくとも２つの酸素やりが、融解もしくは溶融廃棄物の
流れ方向を強化するような仕方で前記取り入れ箇所の下
に配置されていること、そして少なくとも２つの酸素や
りが、上昇するガス成分の流れを阻害するような仕方で
前記取り入れ箇所の上に配置されていることを特徴とす
る前記操作法。 - 【請求項２】 遅延ゾーンのような公知の方法にて形成
される高温反応器の自由ガス空間中に、温度制御下の酸
素を、このようにして可能になる合成ガスの部分燃焼に
より、ガス化用層の上の温度が１０００℃以上で一定に
保持されるような量にて導入すること、そしてガス中に
乱流を形成させることによりレーンやスケインを形成さ
せないようにし、全体として均質のガス混合物が確実に
得られるような形で酸素の導入を行うことを特徴とす
る、請求項１記載の操作法。 - 【請求項３】 熱的プロセスに対する最小限必要な温度
を保持するために、プロセスに固有の合成ガスおよび／
または外部からの供給燃料によって作動される少なくと
も１つの不変的に燃焼するパイロット炎、を有する酸素
やりが使用されるような仕方で、化学量論的にさらなる
熱が高温反応器に供給されることを特徴とする、請求項
１または２に記載の操作法。 - 【請求項４】 部分的に全くガス化されなかった成分、
あるいは部分的に不完全にガス化された成分の完全なガ
ス化が達成されるような仕方で酸素やりが操作されるこ
と、および／または残留している微量の有機汚染物がガ
ス化プロセスから熱分解除去されることを特徴とする、
請求項１〜３項の少なくとも一項に記載の操作法。 - 【請求項５】 前記高温処理が１０００℃を越える温度
で行われることを特徴とする、請求項４記載の操作法。 - 【請求項６】 取り入れ箇所の下に配置された酸素やり
のやり状酸素が少なくともほぼ音の速度にまで加速され
ることを特徴とする、請求項１〜５の少なくとも一項に
記載の操作法。 - 【請求項７】 たとえやり状酸素が不必要であろうと
も、酸素やりのノズルが酸素流れによって冷却され、そ
して汚染を受けないよう、燃焼酸素の部分量が酸素やり
を通して連続的に流れることを特徴とする、請求項１〜
６の少なくとも一項に記載の操作法。 - 【請求項８】 前記高温処理が最高１６００℃までの温
度で行われることを特徴とする、請求項７記載の操作
法。 - 【請求項９】 前記取り入れ箇所の上の反応チャンバー
が、有機化合物の新たな形成を防止するために合成ガス
が衝撃冷却されるまで、平衡比を設定するためのガス出
口の前に充分な遅延時間が残っているような大きな寸法
であることを特徴とする、請求項１〜８の少なくとも一
項に記載の操作法。 - 【請求項１０】 流出溶融体が冷却されて硬化するまえ
に、流出溶融体の全体的な均質化と相分離を可能にする
ような寸法の均質化区域を反応器が出口端に有するよう
な仕方で、反応器が取り入れ箇所の下に設計されること
を特徴とする、請求項１〜９の少なくとも一項に記載の
操作法。 - 【請求項１１】 均質化区域の温度が少なくとも１つの
追加バーナーによって１５００℃より高く保持されるこ
とを特徴とし、このとき少なくとも１つのバーナーが、
その炎が流出溶融体の流れ方向とは反対方向に向けられ
るよう整列されている、請求項10記載の操作法。 - 【請求項１２】 その炎が化学量論より少ない態様にて
操作される少なくとも１つのバーナーが、均質化区域に
酸化性雰囲気が得られるような仕方で使用されることを
特徴とする、請求項１１記載の操作法。 - 【請求項１３】 酸素やりへの酸素供給量が、殆ど一定
の量と組成の合成ガスが得られるように調節されること
を特徴とする、請求項１〜１２の少なくとも一項に記載
の操作法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19605810.4 | 1996-02-16 | ||
| DE19605810 | 1996-02-16 | ||
| DE19637195.3 | 1996-09-12 | ||
| DE19637195A DE19637195C2 (de) | 1996-02-16 | 1996-09-12 | Verfahren zum Betreiben eines Hochtemperaturreaktors zur Behandlung von Entsorgungsgütern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09314100A true JPH09314100A (ja) | 1997-12-09 |
| JP3121555B2 JP3121555B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=26022969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09031736A Expired - Fee Related JP3121555B2 (ja) | 1996-02-16 | 1997-02-17 | 不均質廃棄物を処理するための高温反応器の操作法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0790291B1 (ja) |
| JP (1) | JP3121555B2 (ja) |
| CN (1) | CN1143982C (ja) |
| AT (1) | ATE203267T1 (ja) |
| BR (1) | BR9700982A (ja) |
| CA (1) | CA2196649C (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6463864B2 (en) | 1999-01-27 | 2002-10-15 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Gasification melting furnace for wastes and gasification melting method |
| JP2003522020A (ja) * | 2000-01-31 | 2003-07-22 | テルモゼレクト・アクチェンゲゼルシャフト | 合成ガス用の２段階冷却プロセス |
| JP2010059420A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-18 | Litesso-Anstalt | 汚泥を処理して再生する方法 |
Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
| DE19949142C1 (de) * | 1999-10-12 | 2001-05-10 | Thermoselect Ag Vaduz | Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung und Nutzbarmachung von Abfallgütern |
| DE102006040770A1 (de) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Thermoselect Ag | Verfahren zur Erzeugung von Kraftstoffen aus Abfall |
| HUP0800209A2 (en) | 2008-04-02 | 2009-12-28 | Ivan Dr Raisz | Syngas made of organic wasts, method for formation of it |
| EP2620426B2 (de) | 2012-01-27 | 2018-02-21 | Thermoselect AG | Verfahren zur Herstellung von Harnstoff aus Abfällen, vorzugsweise Hausmüll, beliebiger Zusammensetzung |
| US9458099B2 (en) | 2013-07-25 | 2016-10-04 | Thermoselect Aktiengesellschaft | Method of manufacturing urea from refuse, preferably domestic waste, of any composition |
| CN104341322B (zh) * | 2013-07-30 | 2016-08-24 | 热选择有限公司 | 由具有任何组成的废弃物，优选家庭废弃物，制备尿素的方法 |
| IT201600100814A1 (it) * | 2016-10-07 | 2018-04-07 | Processi Innovativi S R L | Procedimento e impianto per la produzione di syngas da rifiuti, preferibilmente rifiuti industriali o municipali e relativi prodotti associati. |
| RU2674158C1 (ru) * | 2018-01-22 | 2018-12-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Установка для получения жидких углеводородов из биомассы |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1287724B (de) * | 1965-04-07 | 1969-01-23 | Rummel Roman | Vorrichtung zur Vergasung oder Verbrennung von Brennstoffen |
| DE3031680A1 (de) * | 1980-08-22 | 1982-03-11 | Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg | Verfahren zur gaserzeugung |
| EP0210613A3 (en) * | 1985-07-27 | 1987-06-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of gasifying solid carbonaceous materials and apparatus therefor |
| US5534659A (en) * | 1994-04-18 | 1996-07-09 | Plasma Energy Applied Technology Incorporated | Apparatus and method for treating hazardous waste |
| DE19512249C2 (de) * | 1994-06-10 | 1996-11-07 | Thermoselect Ag | Verfahren zum Betreiben einer Sauerstofflanze bei der Hochtemperaturvergasung heterogener Abfälle |
-
1997
- 1997-01-31 AT AT97101505T patent/ATE203267T1/de active
- 1997-01-31 EP EP97101505A patent/EP0790291B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-03 CA CA002196649A patent/CA2196649C/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-14 CN CNB971007225A patent/CN1143982C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-14 BR BR9700982A patent/BR9700982A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-02-17 JP JP09031736A patent/JP3121555B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US6463864B2 (en) | 1999-01-27 | 2002-10-15 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Gasification melting furnace for wastes and gasification melting method |
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Also Published As
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|---|---|
| EP0790291A2 (de) | 1997-08-20 |
| ATE203267T1 (de) | 2001-08-15 |
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| CN1161424A (zh) | 1997-10-08 |
| CN1143982C (zh) | 2004-03-31 |
| CA2196649C (en) | 2007-05-29 |
| JP3121555B2 (ja) | 2001-01-09 |
| BR9700982A (pt) | 1998-08-11 |
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