LU90191A7 - Verfahren zur entsorgung von halogenierten und nicht halogenierten abfallstoffen - Google Patents

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Description

Demande de Brevet d’invention ADDITION A LA DEMANDE No. 9o lo9 du 23 millet 1997 n I. Requête
La Société dite: PAC HOLDING S. A., 4-6 rue des Trois Cantons ^ ’)
L-398o WICKRANGE / LU
Représentée par: MM. Ernest T. FREYLINGER, Armand SCHMITT,
Pierre KIHN â/ou Jean BEISSEL, OFFICE DE BREVETS ERNEST T. ( 3) FREYLINGER, 321, route d'Arlon, B.P. 48, L - 8 o o 1 Strassen / LU dépose(nt) ce V i n g t -q u a t r e , d éc em b r e mil neuf cent quatre-vingt (4) à 15.00 heures, au Ministère de l'Économie, à Luxembourg:dix-sept 1. la présence requête pour l'obtention d’un brevet d'invention concernant "VERF ARREN ZUR ENTSORGUNG VON HALOG ENIERTEN U N D NICHT5) HA LOGEN 1ERTEN ABFALLSTOFFEN" 2 la description en langue Allemande de l'inventon en trois exemplaires; 3. 1 ( une ) planches de dessin, en trois exemplaires; 4. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le 24 décembre 1997 5. la délégation de pouvoir, datée de Wickrange le 25 juillet 1997; 6. le document d’ayant cause (autorisation) du / déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l'(es) mventeur(s) est (sont):
Monsieur Guy R0LL1NGER.4-6 rue des Trois Cantons,
L-3980 WICKRANGE / LU
revendique(nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de 7) ƒ ......... déposée(s) en (8) / le (9) / ........
sous le N’° (10) / ............. .
au nom de (11) / ......
élit(élisent) domicile pour lui(eux) et, si désigné, pour son(leur) mandataire, à Luxembourg 321, route d’Arlon, 3.F. 48, L~3.ool Strassen / LU t!2) sollicite(nt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, avec ajournement de la délivrance et de la nublication à 18 ( dix-huit ) mois (13) un des wwwmamo i mandataire(s) : (14) II. Proces-verbal de Dépôt
La susdite demande de b------ J,:---!i:"— “ J'inosée au Ministère de l'Économie, Service de la Propriété
Intellectuelle à Luxembc écembre 199 7
Addition à la demande No. 90 109 du 23 juillet 1997 Mémoire Descriptif déposé à l'appui d’une demande de
BREVET D’INVENTION
au
Luxembourg au nom de : Pac Holding S.A.
4-6, rue des Trois Cantons L-3980 Wickrange / LU
pour : Verfahren zur Entsorgung von halogenierten und nicht halogenierten Abfallstoffen
VERFAHREN ZUR ENTSQRGUNG VON HALQGENIERTEN UND NICHT HALOGENIERTEN ABFALLSTOFFEN
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung von halogenierten und nicht halogenierten Abfallstoffen.
Substituierte, insbesondere halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie sie beispielsweise im Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Methylenchlorid, Tetra- und Trichlorathylen, Tetrachlorâthan, PCB etc. aber auch im PVC oder Polyvinylidenchlorid vorliegen, sind nach Gebrauch ein mehr oder weniger problematischer Gift- oder Sondermüll, den es zu Entsorgen gilt.
Stark toxisch auf die Umwelt und den Menschen wirkende Stoffe, wie halogenierte Verbindungen, insbesondere polyhalogenierte Stoffe wie z.B. PCBs oder TCDD/TCDF (Dioxine/Furane) lassen sich nicht ohne weiteres wiederverwerten und müssen umweltgerecht entsorgt werden.
Die Entsorgung erfolgt entweder durch Deponierung oder durch Verbrennung auf hoher See oder auch auf dem Lande in Hochtemperaturöfen mit einem Überschuß an Luft.
Der Energiebedarf ist in vielen Fallen nicht unerheblich, da nicht nur die zu beseitigenden Stoffe verdampft und auf die erforderliche Zersetzungstemperatur erhitzt, sondern auch enorme Luftmengen aufgeheizt werden müssen. Dabei wird entweder, wie bei der Verbrennung auf hoher See, eine Verschmutzung der Atmosphäre und die Gefahr sauren Regens in Kauf genommen oder es werden äußertest kostspielige Anlagen zur Luftreinhaltung erforderlich.
Aus der DE-A-33 13 889 sind ein Verfahren oder eine Vorrichtung zur Beseitigung von Gift und Sondermüll bekannt, bei welchem die giftigen Abfallstoffe mit einem elektrisch leitenden Stoff, insbesondere in Gestalt von Eisenpulver und/oder Koks vermischt und in einem Induktionsofen auf die Zersetzungstemperatur des zu beseitigenden Gift- und/oder Sondermülls gebracht wird.
Die US-A-4,435,379 beschreibt ein Verfahren zur Zersetzung von chlorierten Kohlenwasserstoffen mit Metalloxyden mit dem Ziel, alle Kohlenstoffatome in Kohlenoxyd zu überführen. Dabei Kommt es darauf an, elementares Chlor zur Umwandlung von Wasserstoffgruppen in HCI bereitzustellen. Dabei muß das gesamte Verhältnis von Chlor zu Wasserstoffgruppen mindestens 1 : 1 betragen, urn Metallchlorid herstellen zu können.
Die US-A-4,587,116 beschreibt ein ähnliches Verfahren, bei dem auch stickstoffhaltige Abfallstoffe entsorgt werden können. Die Erhitzung erfolgt ebenfalls von außen und nicht von innen heraus.
Die EP 0 306 540 beschreibt ein Verfahren zur Energiegewinnung aus substituierten Kohlenwasserstoffen, wie sie z.B. als CCI4, CHCI3, C2H2CI4, PCB, PVC, Polyvinylidenchlorid etc. in reiner Oder gebundener Form vorliegen. Der Abfallstoff wird dabei in einem induktiv beheizbaren Reaktor in Anwesenheit eines schwer verhüttbaren Metalloxides und eines elektrisch leitfähigen Materials, beispielsweise Elektrodenkoks Oder Elektrographit sowie im Kontakt mit Wasserdampf bei Temperaturen zwischen 800 und 1.100°C thermisch zersetzt. Dabei wird ein Anteil des Metalloxids das dem Chlorgehalt der Abfallstoffe entspricht, in flüchtiges Metallchlorid umgesetzt. Ein Anteil des freiwerdenden Kohlenstoffs wird in Kohlenmonoxid umgesetzt und der nicht an dem Metalloxid reagierende Anteil des Kohlenstoffs wird mit Hilfe einer stöchiometrischen Menge Wasserdampf zu Wassergas (CO + H2) umgesetzt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, das es erlaubt, verschiedene halogenierte und nicht halogenierte Abfallstoffe umweltgerecht zu entsorgen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Entsorgung halogenierter nicht halogenierter Abfallstoffe gelöst, bei dem die halogenierten und nicht halogenierten Abfallstoffe mit metalloxidhaltigen Produkten unter Ausschluß von Sauerstoff bei Temperaturen von 800°C bis 1100 °C umgesetzt werden.
Das hier beschriebene Verfahren dient zur umweltneutralen Wiederverwertung von halogenierten und nicht halogenierten Abfallstoffen.
Das Volumen der eingesetzten Abfälle wird weitgehend verringert, so daß möglichst wenig Rückstände zurückbleiben und eine möglichst große Menge von Metallen/Metallverbindungen gewonnen wird. Bei der Umsetzung wird eine möglichst positive Energiebilanz angestrebt.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens werden kohlenstoffhaltige, halogenierte Abfallstoffe umgesetzt.
In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird Kohlendioxid als Fluidisierungsgas zugesetzt.
Weiterhin kann der Reaktor auch mit Kohlenstoff in Form von Graphit und/oder Kohle beaufschlagt werden.
In bevorzugter Weise wird als metalloxidhaltiges Edukt, ein halogenierbares metalloxidhaltiges Produkt verwendet.
In einer konkreten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als halogenierbare metalloxidhaltige Reaktionspartner, Produkte verwendet die CaO, T1O2, S1O2, AI2O3 und/oder Fe20ß oder eine Mischung daraus enthalten.
Als Reaktionspartner können auch verschiedene metalloxidhaltige Abfallstoffe, wie z.B. siliziumhaltige Rückstände aus der metallverarbeitenden Industrie, Filterstäube, Flugaschen, Flugsande, Haldenberge, Galvanikschlämme, Schlacken, Schieferreste etc. dienen. Einfacher Quarzsand, der zu etwa 98% aus Siliziumdioxid (S1O2) besteht, ist das denkbar einfachste Material, was zur
Umsetzung eingesetzt werden kann.
Alle obengenannten Materialien zeichnen sich dadurch aus, daß sie einen relativ hohen Gehalt an halogenierbaren Metalloxiden (CaO, S1O2, T1O2, AI2O3, Fe2Ü3 etc.) enthalten.
Daraus ergibt sich der Vorteil, daß für bisher mit wirtschaftlichen Mitteln nicht verhüttbare Metalloxide enthaltende Stofte nunmehr eine nutzbringende Anwendung finden.
Man kann als halogenierte Abfallstoffe Lösungsmittel wie z.B.: Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Methylenchlorid, Tetra- und Trichloräthylen, Tetrachloräthan, Kühl- Oder Kältemittel, PCB, Pestizide, Fungizide und Herbizide, halogenierte Kunststoffe wie z.B. PVC einsetzen.
Ein Anteil des Metalloxids das dem Chlorgehalt der Abfallstoffe entspricht wird durch das o.g. Verfahren in Metallchlorid umgesetzt. Es entstehen ökologisch und ökonomisch wertvolle Metallchloride wobei Silizium- und Titantetrachlorid (SiC^, T1CI4) besonders bevorzugte Produkte darstellen.
Es können auch u.a. Altöle, Schmierstoffe, Fette, Lacke, Farben, Teere, Wachse, Kunststoffe, Kühl- und Lösungsmittel, Bremsflüssigkeit oder ähnliche nicht halogenierte Stofte und Materialien entsorgt werden.
Die unter diesen Prozeßparametern thermodynamisch bevorzugt gebildeten Reaktions- bzw. Umsetzungsprodukte sind primär gasförmig anfallender Wasserstoff (H2) neben prozentualgeringeren Voluminen an Methan (CH4).
Die Bildung umweltgefährdender bzw. umweltbelastender gasförmiger Stofte wie Kohlenmonoxid (CO), sowie das als sog. Treibhausgas bekannte Kohlendioxid (C02) ist bei den bevorzugten Reaktionsbedingungen vernachlässigbar gering. Erst bei Temperaturen oberhalb der 1100°C kann durch chemische Zersetzungsprozesse CO bzw. COagebildet werden.
Die Umsetzung erfolgt in einem Wirbelbettreaktor. Dieser kann entweder aus speziellen Keramiken, Siliziumcarbid (SiC) oder spezial legierten Stählen gebaut sein.
Der Reaktor kann entweder durch Verwendung von elektrischen Heizelementen (z.B. Heizhalbschalen) oder durch Verwendung einer Induktionsheizung auf die notwendigen Betriebstemperaturen gebracht werden. Die zur Umsetzung notwendigen Temperaturen liegen im Bereich von 800°C bis 1100°C. Die
Reaktion selbst erfolgt unter Sauerstoffabschluß. Als Fluidisierungsgas wird Kohlendioxid (CO2) eingesetzt.
Die halogenierten Verbindungen werden durch die hohen Temperaturen in ihre einfachsten Bestandteile zerlegt, im Falie von chlorierte Kohlenwasserstoffe werden Chlorwasserstoff, Wasserstoff, Alkane und Chlorgas gebildet. Das Chlorgas und der Chlorwasserstoff dienen als Chlorierungsmittel für die metalloxidhaltigen Produkte bzw. Abfälle. Produkte dieser Chlorierungsreaktion sind die thermodynamisch bevorzugten Metallchloride.
Neben den Chloriden wird Wasserstoff und Kohlenmonoxid gebildet, welches als Synthesegas entweder zu Gewinnung von elektrischer Energie oder für andere chemische Synthesen, so z.B, die Methanol-Synthese, eingesetzt werden kann.
2 H2 + CO ^ CH3OH Reaktionsgleichung 1
Das als Fluidisierungsgas eingesetzte Kohlendioxid (CO2) wird durch Reaktion mit dem Kohlenstoff der zersetzten Kohlenwasserstoffe und durch eine zusätzliche Kohle- oder Graphitschüttung im Kopf des Reaktors vollständig zu Kohlenmonoxid (CO) umgesetzt.
Man spricht in diesem Zusammenhang von der sog. BOUDOUARD-Reaktion:
C02 + C ^ 2 CO
Reaktionsgleichung 2
Die Bildung umweltschädigender Verbindungen wie Dioxine, Furane oder z.B. Phosgen (COCI2) ist bei den vorherrschenden Reaktionsbedingungen extrem unwahrscheinlich.
Alle erzeugten halogenierten Metallverbindungen liegen zunächst gasförmig vor. Je nach Ausgangsmaterial können durch Kühlung auf Raumtemperatur feste, d.h. kristalline Metallverbindungen gewonnen werden, oder aber durch Kondensation bei tiefen Temperaturen flüssige Metallverbindungen.
Der Reinheitsgrad dieser Verbindungen liegt bei 96% und kann z.B. durch eine fraktionierende Destination, Oder Rektifikation genannt, noch verbessert werden.
lm folgenden werden nun verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 : ein Schema der Anlage zur Entsorgung von halogenierten Abfallstoffen.
Auf dem schematischen Fließbild des Verfahrens wie in Fig. 1 abgebildet, sieht man einen Zuleitung 1 für die halogenierten Abfallstoffe, eine Zuleitung 2 für metalloxidhaltige Produkte, sowie eine Leitung 3 zum Austragen von nicht umgesetzten Materialien 3. Über eine Zufuhr 4 wird ein Fluidisierungsgas (CO2) in den Wirbelbettreaktor 5 eingeblasen.
Der Reaktor 5 wird mittels einer Reaktorheizung 6 auf eine Temperatur zwischen 800°C und 1100°C aufgewârmt, so daß es zur Reaktion zwischen den halogenierten Abfâllen und den metalloxidhaltigen Stoffen im Reaktor kommt. Die gebildeten Produkte werden in einem Feststoffabscheider 7 getrennt und die gebildeten festen Metallchloride, insbes. AICI3 und FeClß, werden über eine
Leitung 8 ausgetragen. Die restlichen Gase werden durch einen Aktivkohlefilter 9 gereinigt und anschließend durch ein Geblâse 10 verdichtet. Die Gase werden dann in einem Kühlbehâlter 12, der einen Kühlmitteleintrag 11 und einen Kühlmittelaustrag 13 aufweist, abgekühlt, so daß die verbliebenen Metallchloride ausgeschieden werden . Es handelt sich hier hauptsâchlich um SiCI4.
Die Gase werden anschließend einem Kondensator 15 zugeführt und in einer Gaswaschkolonne 16 einer alkalischen Gaswâsche unterzogen. Die Kolonne 16 verfügt über eine Umwâlzpumpe 17 für die Waschflüssigkeit. Das verbleibende Synthesegas, ein Gemisch aus CO und H2, wird über die Leitung 18 im oberen
Teil der Gaswaschkolonne 16 ausgetragen.
Als praktisches Anwendungsbeisplel wird die Entsorgung von Perchlorethylen (C2CI4) und Vinylchlorid (C2H3CI, Monomer des Polyvinylchlorids) als halogenierte Abfallstoffe angeführt. Die Umsetzung erfolgt mit Schieferabfällen aus der Schieferplattenproduktion als metalloxidhaltiges Produkt.
Tabelle 1: Schieferanalyse aus Martelange, Belgisch-Luxemburgischer
Grenzraum
Figure LU90191A7D00101
Vor der Verarbeitung werden die Schieferabfälle mittels eines Backenbrechers zerkleinert. Vorteilhaft sind mittlere Korngrößen im Bereich von 3 - 8 mm.
Anwendunasbeispiel 1 : Entsorauna von PER
Der gemahlene Schiefer kann durch Eindüsen mit dem Fluidisierungsgas Kohlendioxid (CO2) in den Reaktor eingetragen werden. Eine weitere Zufuhr an
Fluidisierungsgas dient zur Erzeugung und zur Aufrechterhaltung der
Wirbelschicht. Pro Stunde wird eine Menge von etwa 20 - 27 m3 CO2 als
Fluidisierungsgas zugeführt.
Die Temperatur des Fluidisierungsgases ist vorteilhaft auf etwa 500°C zu bringen. Als halogeniertes Abfallprodukt wird Perchlorethylen (C2CI4, PER) eingesetzt.
Das PER wird als eine Art Aerosol vom einem Fluidisierungsgasteilstrom unmittelbar in die Reaktionszone des Reaktors eingetragen. Dort wird das PER in seine Bestandteile zerlegt. Der Unterschied zwischen PER und anderen Lösungsmitteln ist, daß keine Wasserstoffatome im Molekül vorhanden sind. Dadurch ist die Bildung von Salzsäure (HCI) nicht möglich.
Allerdings wird Chlorgas (CI2) gebildet, welches ein hervorragendes
Chlorierungsmittel ist. Das Chlorgas reagiert also in der Wirbelschicht unter Bildung von Metallchloriden (allg. MexCly) mit den Metalloxiden des Schieters. So können Aluminiumchlorid (AICI3), Eisen-lll-chlorid (FeC^) und Siliziumtetrachlorid (S1CI4) gebildet werden.
Der bei der thermischen Zersetzung der chlorierten Kohlenwasserstoffe anfallende elementare Kohlenstoff (C) reagiert entweder mit dem Fluidisierungsgas (COg) Oder mit dem gebundenen Sauerstoff der Metalloxide unter Bildung von Kohlenmonoxïd.
Die Reaktionsgleichung 3 beschreibt die Chlorierung von Siliziumdioxid unter Bildung von Siliziumtetrachlorid und Kohlenmonoxid.
S1O2 + C2CI4 S1CI4 + 2 CO
Reaktionsgleichung 3 Für die Entsorgung von PER mit Schiefer gilt im Allgemeinen die folgende Reaktionsgleichung: S1O2 + 2 AI2O3 + 2 Fe20g + 7 C2CI4 S1CI4 + 4 AICI3 + 4 FeClg + 14 CO Reaktionsgleichung 4
Aus der Reaktionsgleichung 4 wird deutlich, daß neben Kohlenmonoxid verschiedene Metallchloride gebildet werden. Alle Stofte liegen zunächst bei
Temperaturen um etwa 1000°C gasförmig vor. Direkt nach dem Reaktor kühlen die Gase durch die Umgebungsluft recht schnell auf etwa 800°C ab.
Durch Separationsapparate wie Zyklone oder Aktivkohlefilter gelingt es, staubförmig oder kristallin anfallende Metallchloride, vorwiegend jedoch Aluminiumchlorid und Eisenchlorid, vom Prozeßgasstrom zu trennen und zurückzubehalten. Unterstützt durch ein Gebläse wird der Gasstrom durch die Filter gesaugt. Dies hat zur Folge, daß ein geringer Unterdruck schon am Reaktorausgang zu bemerken ist, der im Bereich von etwa 0,01 - 0,05 bar unter Normaldruck liegt.
Die Restgase enthalten gasförmiges Siliziumtetrachlorid und Kohlenmonoxid. Da das Siliziumtetrachlorid bei Temperaturen unterhalb - 68°C im den festen Zustand übergeht, muß das Prozeßgas bis auf Temperaturen um etwa - 50cC abgekuhlt werden. Dies geschieht durch eine Vorkühlung mit flüssigem Stickstoff und einer Nachkühlung mittels eines Kältegemischs in einer Kondensationskolonne. Das verwendete Kältegemisch ist ein Azeton/Trockeneis-Gemisch, welches Temperaturen bis maximal - 86°C erzeugen kann.
Das gasförmig vorliegende Siliziumtetrachlorid schlägt sich bei den o.g. Temperaturen im Kondensator nieder und wird in einem Vorratsbehälter aufgefangen. Der Reinheitsgrad des kondensierten Siliziumtetrachlorids liegt bei etwa 96%. Eventuell vorhandene Fremdstoffe können durch eine anschließende fraktionierte Destination entfernt werden. Das Résultat der destillativen Reinigung wäre eine Siliziumtetrachloridlösung mit einem Reinheitsgrad von ca. 99%.
Nach der Kondensation wird das Prozeßgas einer alkalischen Gaswäsche mit einer 10% Kaliumhydroxid-Lösung nach dem Gegenstromprinzip zugeführt. Das so gereinigte Gas enthält nur noch Kohlenmonoxid.
Anwendunasbeispiel 2: Entsorauna von Vinvlchlorid
Die verfahrenstechnische Auslegung der Anlage entspricht der Auslegung, die auch zur Entsorgung von Perchlorethylen (PER) benutzt worden ist. Die Grundlegenden chemischen Reaktionen sind im Folgenden beschrieben.
Bei Umsetzung von Vinylchlorid {C2H3CI), als Monomer des Polyvinylchlorids (PVC), mit Schieferabfällen iaufen etwa folgende chemische Reaktionen ab:
Si02 + 4 C2H3CI + 6 CO2 ^ S1CI4 + 6 H2 + 14 CO Reaktionsgleichung 5
Al203 + 6 C2H3CI + 9 C02 2 AICI3 + 9 H2 + 21 CO
Reaktionsgleichung 6
Fe203 + 6 C2H3CI + 9 C02 ^ 2 FeCI3 + 9 H2 + 21 CO Reaktionsgleichung 7
Als Summenreaktionsgleichung resultiert also:
Si02 + Al203 + Fe203 + 16 C2H3CI + 24 C02 7^·
SiCI4 + 2AICI3 + 2FeCI3 + 24H2 + 56 CO Reaktionsgleichung 8
Die verfahrenstechnische Abtrennung des Aluminium- und des Eisenchlorids (AICI3, FeCI3) erfolgt einerseits durch Fliehkraftabscheidung in einem Zyklon und andererseits durch Abscheidung in speziellen Filtern. Die Abtrennung des Siliziumtetrachlorids erfolgt in der bereits beschriebenen Art.
Anhand der Reaktionsgleichung 8 ist ersichtlich, daß neben den Metallchloriden ein Synthesegas bestehend aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff gebildet wird. Das Verhältnis zwischen Wasserstoff und Kohlenmonoxid ist dabei 1 : 2,3. Man spricht hier von einem sog. Synthesegas, welches vielfache technische Verwendung besitzt.
Anwendunasbeispiel 3 : Entsorauna von Kohlenwasserstoff- (KW) oder haloaenkohlenwasserstoffhaltiaen (HKW) Abfällen in Geaenwart von Calciumoxid
Die verschiedenen Einsatzmaterialien, wie u.a. Ole, Fette, PCB, FCKW, Lösungsmittel oder dgl., werden über eine Dosiereinrichtung, z.B. eine Exzenterschneckenpumpe, in die Reaktionszone gefördert. Dort erfolgt schlagartig eine erste thermische Spaltung der Einsatzmaterialienin kurzkettige Kohlenwasserstoffe. Durch die Höhe der Reaktionszone wird die Verweilzeit der Einsatzmaterialien bzw. die der entstandenen Spaltprodukte bestimmt.
In der Regel erfolgt eine nahezu quantitative Aufspaltung zu im wesentlichen Wasserstoff und Methan, wobei das Volumenverhältnis Wasserstoff zu Methan deutlich auf der Seite des Wasserstoffs liegt. Da der Schmelzpunkt von Calciumoxid (CaO) bei rund 2500°C liegt, ist mit keinen größeren Mengen synthetisierter Calciumverbindungen zu rechnen.
Werden hingegen halogenierte Einsatzmaterialien insbes. chlorierte Materialien zur Reaktion gebracht, dann tritt eine Reaktion zwischen dem Calciumoxid und den Halogenatomen der Einsatzmaterialien ein.
Als Reaktionsprodukt wird im wesentlichen Calciumchlorid (CaCI2) gebildet. welches im Reaktor als Schlacke bzw. Schmelze verbleibt. Die folgende Reaktionsgleichung (Reaktionsgleichung 1) berücksichtigt alle wesentlichen Produkte. die bei der Entsorgung bzw. Verwertung eines halogenierten Kohlenwasserstoffs gebildet werden. Die einzelnen Produkte wurden thermodynamisch berechnet und experimenten belegt.
2 CaO + 4 C2H5CI = ^ 2 CaCI2 + 2 CO + CH4 + 5 C + 8 H2 Reaktionsgleichung 9
Neben dieser Reaktion wird auch noch Kohlenstoff in Form von feinen Rußpartikeln aus dem Reaktor ausgetragen.
Die Abtrennung von den übrigen gasförmigen Bestandteilen Wasserstoff und Methan, bzw. Wasserstoff und Kohlenmonoxid (CO), erfolgt durch
Schwerkraftseparatoren, wie z.B. ein Hochleistungszyklon.
Die so gesäuberten Gase können sicherheitshalber noch durch Aktivkohlefilter geleitet werden. Sollten immer noch Fremdbestandteile im Prozeßgas enthalten sein, so können diese entweder durch gezielte Kondensation Oder durch eine Gaswäsche entfernt werden.
Schlußendlich bleibt i.d.R. nur ein aus Kohlenmonoxid, Methan und Wasserstoff bestehendes Synthesegas übrig, welches für vielseitige techn. Anwendungen, so z.B. der Energiegewinnung Oder der Nutzung für chemische Synthesen (Methanolsynthese), eingesetzt werden kann.

Claims (9)

1. Verfahren zur Entsorgung halogenierter und nicht halogenierter Abfallstoffe dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallstoffe mit metalloxidhaltigen Produkten unter Ausschluß von Sauerstoff bei Temperaturen von 800°C bis 1100 °C umgesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallstoffe Kohlenstoff enthalten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verfahren Kohlendioxid zugesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verfahren Kohlenstoff zugesetzt wird
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kohlenstoff Graphit und/oder Kohle verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als metalloxidhaltiges Edukt halogenierbare metalloxidhaltige Produkte verwendet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als halogenierbare metalloxidhaltige Materialien Produkte verwendet werden, die TiC>2, S1O2, AI2O3 CaO und/oder Fe203 oder eine Mischung daraus enthalten.
8. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als halogenierte Abfallstoffe Lösungsmittel wie z.B.: Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Methylenchlorid, Tetra- und Trichloräthylen, Tetrachloräthan, Kühl-oder Kältemittel, PCB, Pestizide, Fungizide und Herbizide, halogenierte Kunststoffe wie z.B. PVC, eingesetzt werden.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ein Anteil des Metalloxids das dem Chlorgehalt der Abfallstoffe entspricht, in Metallchlorid umgesetzt wird. lO.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als nicht halogenierte Abfallstoffe Altöle, Schmierstoffe, Fette, Lacke, Farben, Teere, Wachse, Kunststoffe, Kühl- und Lösungsmittel, Bremsflüssigkeit oder ähnliche nicht halogenierte Stofte und Materialien eingesetzt werden.
LU90191A 1997-07-23 1997-12-24 Verfahren zur entsorgung von halogenierten und nicht halogenierten abfallstoffen LU90191A7 (de)

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