CZ35689U1 - Zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů - Google Patents

Zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů Download PDF

Info

Publication number
CZ35689U1
CZ35689U1 CZ202139211U CZ202139211U CZ35689U1 CZ 35689 U1 CZ35689 U1 CZ 35689U1 CZ 202139211 U CZ202139211 U CZ 202139211U CZ 202139211 U CZ202139211 U CZ 202139211U CZ 35689 U1 CZ35689 U1 CZ 35689U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
waste
flue gas
reactors
salt
reactor
Prior art date
Application number
CZ202139211U
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Hadrava
Jan Ing. Hadrava
Vojtěch Galek
Vojtěch Ing. Galek
Petr Pražák
Petr Hušek
Petr Ing. Hušek
Monika Vokurková
Monika Ing. Vokurková
Pavel StoÄŤek
Pavel Ing. Stoček
Jarmila Dedková
Dedková Jarmila Ing., Ph.D.
Original Assignee
Ateko A.S.
Centrum Výzkumu Řež S.R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ateko A.S., Centrum Výzkumu Řež S.R.O. filed Critical Ateko A.S.
Priority to CZ202139211U priority Critical patent/CZ35689U1/cs
Publication of CZ35689U1 publication Critical patent/CZ35689U1/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/08Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
    • F23G5/14Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů
Oblast techniky
Technické řešení se týká zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů. Předmětem technického řešení je zařízení, jehož prostřednictvím probíhá zpracování nebezpečných odpadů s důrazem na chemickou stabilitu konečného produktu, na enviromentální dopady meziproduktů a ochranu ovzduší.
Dosavadní stav techniky
Nebezpečné odpady jsou buď skládkovány, nebo likvidovány ve speciálních spalovnách (některé druhy také v cementárnách).
Jsou známé poznatky z oblasti výzkumu a vývoje technologie oxidace organických látek v tavenině soli (MSO, z angl. Molten Salt Oxidation) [Evaluation of the MSO Process Technology, Technology Needs Assessment, DOE/1D/125 84-97 GJPO-105, January 1992; L. Abbey, M. McDowell, A. Darnell, R. Gay, K. Knudsen, and C. Newman, ’’Final Report for Molten Salt Oxidation of RMDF Mixed Wastes,” 022-TR-0002, ETEC, Rockwell International, Canoga Park, ca, October 1993; M.G. Adamson, Z. Chiba, E.H. von Holtz, and R.D. Streit, ’’Development of Advanced Waste Treatment Technologies for Demonstration in the Mixed Waste Treatment Facility,” Proceedings of the 3rd Biennial Symposium, Baltimore, Maryland, August 710, 1995; International Atomic Energy Agency, Application of Thermal Technologies for Processing of Radioactive Waste, Technical Report Series No. 1527, IAEA, Vienna (2006)].
MSO je bezplamenný oxidační proces, který je alternativou konvenčního spalování. Na rozdíl od spalování však dochází k oxidačním reakcím v uzavřeném chemickém reaktoru, ve kterém se nachází roztavená sůl.
Prvotní výzkum týkající se roztavených solí začal v USA v laboratořích Rockwell International pod záštitou americké Národní Komise pro Atomovou Energii již v padesátých letech 20. století. Výzkum byl původně zaměřen na vlastnosti a chemické chování roztavených solí, ale časem se dále rozšířil na studium možnosti použití roztavené soli pro účely odstranění oxidu siřičitého (SO2) z kouřových plynů a možnosti jejího použití jako katalyzátoru při zplyňování uhlí. Během těchto experimentů bylo zjištěno, že v tavenině soli lze dosáhnout kompletní oxidace organických látek, čímž byl položen základní kámen možnému využití této technologie pro likvidaci organických odpadů.
První experimenty s použitím roztavené soli pro účely likvidace odpadů se týkaly likvidace perchlorethylenu, hexachlorbenzenu, PCB (polychlorovaných bifenylů) a směsných radioaktivních odpadů. Dalších experimentálních výsledků bylo dosaženo v laboratorních, čtvrtprovozních a poloprovozních aparaturách v laboratořích ETEC (Energy Technology Engineering Center), LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory), ORNL (Oak Ridge National Laboratory) a Rockwell International [M.G. Adamson, Z. Chiba, E.H. von Holtz, and R.D. Streit, ’’Development of Advanced Waste Treatment Technologies for Demonstration in the Mixed Waste Treatment Facility,” Proceedings of the 3rd Biennial Symposium, Baltimore, Maryland, August 710, 1995, Mixed Waste Management Facility Conceptual Design Report, UCRLProp 116761 L-17293-1, April 29, 1994],
Většina prvotních experimentů byla provedena na čtvrt-provozní (kapacita 0,45 až 4,5 kg/hod) nebo poloprovozní (45 až 900 kg/hod) aparatuře. Během sedmdesátých let však začala být dostupná levnější technologie (spalování) a finanční prostředky pro vývoj technologie MSO byly
- 1 CZ 35689 UI omezeny. Výsledkem toho bylo ukončení vývoje v laboratořích Rockwell International v roce 1982. Na konci devadesátých let se však ukázalo, že technologie MSO má ve srovnání s konvenčními spalovacími technologiemi určité výhody a výzkum v této oblasti začíná být obnovován.
V poslední době byla tato technologie používána ve Spojených státech v laboratořích Rocky Flats, kde byla aplikována pro odstraňování americia z kovového plutonia tak, že ionty americia byly extrahovány roztavenou solí. Poloprovozní aparatura byla na konci devadesátých let 20. století použita jako demonstrační linka pro zpracování více než 30 druhů odpadů v Lawrence Livermore Laboratories (USA). Třetí zařízení tohoto druhu bylo postaveno v Jižní Koreji v roce 2001 [International Atomic Energy Agency, Application of Thermal Technologies for Processing of Radioactive Waste, Technical Report Series No. 1527, IAEA, Vienna (2006)].
Ukazuje se, že tato technologie by mohla být vhodná nejen ke zneškodnění obtížně zpracovatelných radioaktivních odpadů (oleje, ionexy, scilintační roztoky, dekontaminační roztoky a freon R12 z přepracování jaderných paliv), ale také k přepracování výbušnin a jiných nebezpečných látek jako jsou maziva, rozpouštědla, chlorované bifenyly a alkeny, vinylchloridy, polychlorované dibenzodioxiny a furany.
Radioaktivní odpad, společně s nadstechiometrickým množstvím vzduchu (kyslíku), je přiváděn pod hladinu roztavené soli, o teplotě 700 až 950 °C v závislosti na použité soli (Na2CC>3, K2CO3, LÍ2CO3 atd.). V tavenině dochází k oxidaci organických složek odpadů za vzniku CO2, N2 a H2O. Z plynných zplodin jsou před jejich vypuštěním odstraněny zbytky soli. Halogeny a heteroatomy, které byly původně obsaženy v původním odpadu (např. síra) jsou přeměněny na kyselé plyny a zachyceny ve formě NaCl nebo Na2SO4 v tavenině. Teplo, které při oxidaci vzniká, je využito k udržení teploty roztavené soli. Po vyčerpání kapacity roztavené soli je sůl buď recyklována, nebo upravena do mobilizované formy vhodné k uložení odpadů.
Při použití uhličitanu sodného je možné popsat děj s roztavenou solí těmito reakcemi [P.C. Hsu et. al.: Integrated Demonstration of Molten Salt Oxidation with Treatment,” Proceedings of Waste Management 98, Tucson, Arizona, March 1-5, 1998]:
Průběh oxidace:
2CaHb + (2a+b/2)O2 -+ 2aCO2 + bH2O(1)
Odpady obsahující dusík:
CaHbNc + (a+b/4)O2 ^aCO2 +b/2H2O + c/2N2(2)
Odpady obsahující halogeny (X):
CaHbXc + c/2Na2CO3 + (a+(b-c)/4)O2 -+ (a+c/2)CO2 + b/2H2O + cNaX(3)
Další neoxidovatelné anorganické složky, jako např. těžké kovy nebo radionuklidy jsou zachyceny v soli ve formě kovů, oxidů nebo uhličitanů a je možné je snadno separovat a následně uložit jako odpad. K tomuto účelu lze použít v podstatě jakékoliv tepelně stabilní anorganické soli.
Mezi nedostatky dosavadních řešení bezplamenného procesu zpracování odpadů v tavenině soli patří zejména:
• Vyšší podíl obsahu nižších uhlovodíků v odpadním plynu • Vyšší podíl obsahu CO ve spalinách
-2 CZ 35689 UI • Systém složený pouze z jednoho reaktoru • Nižší absorpční kapacita solné lóže • Spékání pevných odpadů v injektorovém systému • Nemožnost variace solné lóže a optimalizace viskozity soli v druhém reaktoru • Rozsáhlejší systém čištění spalin, přítomnost vypírky kyselých plynů a adsorbéru pro katalytickou přeměnu CO a SO2 • Nižší objemové průtoky zpracovávaného odpadu • Častější výměna solné lóže • Horší ekonomičnost systému
Podstata technického řešení
Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že sestává ze sériově zapojených dvou reaktorů pro tavení soli, kdy první reaktor je napojen přes dávkovači zařízení na zásobník na pevné odpady nebo na zásobník na kapalné odpady. Dávkovači zařízení je napojeno na kompresor, napojený na vzdušník s připojenou sušičkou vzduchu. K dávkovacímu zařízení je dále připojen vstup pro sekundární spalovací vzduch a směšovací zóna pro směšování odpadů a spalovacího vzduchu. Oba reaktory jsou dále opatřeny vsázkovým doplňovačem soli a výstupem pro spaliny. Zařízení je v horní části opatřeno přívodem sekundárního spalovacího vzduchu druhého reaktoru a v dolní části jsou reaktory opatřeny výtokovým uzávěrem pro taveninu soli, opatřeným mechanickou zátkou. Reaktory jsou dále opatřeny zařízením pro čištění spalin a zařízením pro kontrolu a měření. Na výtokový uzávěr je napojena nádrž na vypouštění taveniny. Zařízení pro čištění spalin je opatřeno cyklónem pro separaci hrubých částic, na který jsou napojeny vodní chladiče spalin pro separaci vodní páry, připojené k separátoru pro záchyt jemných částic, který je propojen s adsorbérem, ke katalytické konverzi CO, propojeným s aktivním filtrem HEPA pro záchyt lehkých radionuklidů, na který je napojeno dmychadlo, pro odvod produktů spalin z obou reaktorů. Zařízení pro kontrolu a měření je opatřeno havarijním systémem pro bezpečné odstavení technologie, sestávající z expanzní nádoby napojené na chladící ventilátory. Zařízení jev horní části opatřeno elektrickým kladkostrojem s ručním pojezdem pro zakládání nových nádob reaktorů.
Technologická linka MSO je navržena částečně modulárně, tak aby umožňovala postupně dle potřeby rozšíření technologické linky či výměnu některých části technologie i pomocných a podpůrných systému včetně měření a regulace.
Technologická linka MSO se skládá z následujících částí:
• zařízení pro dávkování kapalného a pevného paliva, • zásobní nádrže na kapalné nebezpečné odpady o objemu 100 litrů, • zásobní nádrže na pevné odpady o objemu 100 litrů, • reaktorové nádoby, • zařízení pro čištění spalin, • havarijního systému odvodu spalin, • zařízení pro záchyt použité taveniny, • zařízení pro kontrolu a měření
-3 CZ 35689 UI
Mezi výhody tohoto technického řešení patří:
• přítomnost sériově zapojeného druhého reaktoru, která snižuje podíl obsahu kyselých plynů a nižších uhlovodíků ve spalinách • komplexnější systém čištění spalin, který zahrnuje především a pouze separaci pevných částic a brýdových par • chlazení injektorového systému, které odstraňuje spékání pevných odpadů • injektorový systém je modulární s možností zpracovávat pevné nebo kapalné odpady dle předvolené konfigurace • vyšší objemové průtoky zpracovávaného odpadu • vyšší absorpční kapacita soli • druhý reaktor umožňuje použití jiné taveniny s požadovanou viskozitní křivkou • vyšší ekonomičnost systému
Objasnění výkresů
Technické řešení je blíže osvětleno pomocí výkresu, na kterém obr. 1, obr. 2 a obr. 3 představují schéma zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů. Nádoba reaktoru je na obr. 1 ilustrativně znázorněna mimo reaktor.
Příklad uskutečnění technického řešení
Celkový systém technologie MSO je zobrazen na schematickém obr. 3. Obsahuje několik dílčích zařízení. Jedná se o dávkovači zařízení 5, propojené se směšovací zónou 27 odpadu a spalovacího vzduchu, na níž jsou napojeny reaktory 1, 2 staveninou 35. Na reaktory 1 a 2 je připojeno zařízení 32 pro čištění spalin, zařízení 33 pro kontrolu a měření. Na reaktory 1 a 2 je připojena a nádrž 3 pro vypouštění taveniny 35.
Odpady jsou vedeny ze zásobníku 4 na pevné, nebo zásobníku 6 na kapalné odpady pouze do prvního reaktoru 1 R 101 společně s primárním vzduchem nebo s kyslíkem pomocí společného dávkovacího zařízení 5. Odpadem může být i plyn, který je veden společně s okysličovadlem pod hladinu 34 taveniny 35 v reaktoru 1. Aby byla zajištěna celková oxidace odpadu a jeho likvidace, je dávkovači zařízení 5 opatřeno vstupem 26 pro sekundární spalovací vzduch, který současně plní funkci nosného plynu a rozprašovače kapalného odpadu ve směšovací zóně 27 dávkovacího zařízení 5. Aby nedocházelo ke tvorbě strusky po celé délce dávkovacího zařízení 5, je nutné oxidační zónu ochlazovat. Ke chlazení se použije vzduch. Lze použít též vodu nebo jiné chladící médium jako je ethylenglykol.
V případě pevných odpadů je třeba upravit jeho zrnitost před vstupem do dávkovacího zařízení 5. Konec dávkovacího zařízení 5 musí být zapuštěn dostatečně hluboko do taveniny 35 soli, aby docházelo ke správné oxidaci odpadů. V těsné blízkosti hladiny 34 nebo spalování přímo na hladině 34 taveniny 35. by znamenalo nedokonalé zpracování nebezpečných nebo radioaktivních odpadů.
-4 CZ 35689 UI
Víka reaktorů 1, 2 jsou opatřena vsázkovým doplňovačem 28 soli. Pouze první reaktor 1 je propojen přes dávkovači zařízení 5 se zásobníkem 4 pro pevné odpady nebo přes čerpadlo 21 se zásobníkem 6 pro kapalné odpady. Dávkovači zařízení 5 je opatřeno přívodem 26 sekundárního spalovacího vzduchu, který je zajišťován jednotkou 36 pro úpravu vzduchu. Ta sestává z kompresoru 7 propojeného se, vzdušníkem 8 a sušičkou 9 vzduchm Aparáty pro úpravu vzduchu j sou umístěny v horní části technologického celku. Dále j sou reaktory j. a 2 ve spodní části opatřeny výtokovým uzávěrem 31 pro taveninu soli a v horní části víka jsou opatřeny výstupem 29 pro spaliny, které jsou odváděny k procesu čištění. V reaktoru 2 zapojeném sériově vůči reaktoru 1, jsou spalovány především plyny, které nebyly spáleny v prvním reaktoru L V reaktorech 1, 2 dochází k tavení solí dle jejich teploty tání. Teplota tavení musí být dostatečně vysoká (> 800 °C), aby bylo dosaženo velmi nízké viskozity taveniny. Nízká viskozita umožňuje dobrý kontakt spalovaného odpadu, okysličovadla a taveniny. Vyhřívání reaktorů 1,2 je řešeno elektricky nebo spalováním topného média nad hladinou 34 taveniny 35. Nádoba 25 reaktorů 1 a 2 je ze žáruvzdorných materiálů s vysokou životností v alkalickém prostředí, jakou jsou niklové superslitiny nebo materiály s vysokým obsahem korundu. Vzhledem k vysokým tavícím teplotám např. u Na2CO3 (> 900 °C), je vhodné používat spíše korundové materiály, které lépe odolávají tepelnému zatížení a přítomnosti halogenidů. Kovové slitiny jsou použitelné pro tavení solí s nižším bodem tání. Např. při tavení solné směsi Na2COs aNaCl postačuje niklová slitina Inconel 600. Nicméně při vyšším obsahu NaCl ve směsi se snižuje životnost materiálu. Jakmile je stěna nádoby příliš tenká vlivem korozního úbytku, je nahrazena nádobou novou prostřednictvím elektrického kladkostroje 24 s ručním pojezdem. Reaktory 1 a 2 jsou chráněny systémem proti přetlaku, který sleduje maximální průtok paliva a okysličovadla v dávkovacím zařízení 5. Zároveň je i sledován výstup 29 spalin v horní části reaktoru 1 a 2, kde může docházet k nahromadění soli a ucpávání.
Tavenina 35 je během provozu zanášena nespalitelným podílem paliva (popelem) a reakčními produkty z oxidace odpadu s taveninou (např. síran sodný, chlorid sodný apod.). Použitá tavenina 35 může obsahovat také vysoké koncentrace toxických prvků (např. těžkých kovů atd.) či radionuklidů.
Pomocí výtokového uzávěru 31 s mechanickou zátkou lze dosáhnout pomalého odtoku taveniny 35 z reaktorů 1 a 2. Výtokový uzávěr 31 je opatřen mechanickou zátkou, která je složena z uzavírací armatury a regulátoru otevíracího mechanismu. Výpusť umožňuje regulaci průtoku taveniny 35 pro optimální nastavení odkapávání. Armatura musí odolávat tepelnému a korozivnímu namáhání. Tavenina 35 je jímána v nádrži 3 k dalšímu zpracování. Materiál může být recyklován na jiné technologii určené k přepracování nebezpečných nebo radioaktivních odpadů, která není součástí tohoto technického řešení.
Systém čištění spalin musí umožňovat zejména bezproblémový provoz celé technologie a minimalizovat emise polutantů, které by působily technologické obtíže nebo mají toxické, radioaktivní či jiné nebezpečné vlastnosti. Klíčovým krokem je zejména primární odstranění úletu tuhých znečišťujících částic (TZL) z reaktoru 1 a 2, neboť vzhledem k obsahu taveniny solí, lze očekávat jejich vysokou adhezivnost na vnitřním povrchu zařízení 32 pro čištění spalin. Odvod spalin z reaktoru 1 a 2 do zařízení 32 pro čištění spalin, stejně jako celý systém čištění spalin, musí být zabezpečen proti ucpání TZL částicemi z reaktoru 1 a 2 s obsahem taveniny solí. Jejich odstranění lze dosáhnout použitím vhodné kombinace separačních zařízení, nebo pomocí čištění traktu. V systému čištění spalin jsou tři klíčové technologické operace - odprášení spalin v cyklonu 12, ochlazení spalin v chladičích 13, 14 a kondenzace vlhkosti, separace částic v separátoru 15 a sorpce v adsorbéru 16, např. na aktivním uhlí pro záchyt nezoxidovaných látek (POP apod.) z toxických odpadů či v případě potřeby kyselých plynů a jiných polutantů. Tlakový spád pro odtah spalin systémem čištění spalin zajišťuje dmychadlo 18. Technologické operace jsou návazné tak, aby nebyl nutný ohřev spalin mezi dvěma následnými operacemi. Odprášení spalin je řešeno pomocí horkého cyklonu 12. či bariérovou filtrací (např. filtry pro hrubé a jemné čištění, odstranění tuhých částic na rukávových filtrech apod.) či jejich kombinací. V případě použití rukávových filtrů je nutné zajistit odstranění vrstvy částic z povrchu filtru při dosažení určité
- 5 CZ 35689 Ul tlakové ztráty. Sorpce na pevném sorbentu je řešena buď dávkováním sorbentu do proudu spalin s následným záchytem na rukávových filtrech, či naopak průchodem spalin adsorbérem 16 se sorpčním materiálem. Chladiče spalin 13. 14 jsou řešeny jak protiproudově, tak souproudově, a to jak s chlazením vzduchem či vodou. Při výběru vhodného způsobu je nutné brát v úvahu, že výsledná teplota spalin nesmí přesáhnout 80 °C při použití filtrů typu HEPA. Umístění v systému čištění spalin záleží na volbě dalších variantních zařízení, cílem je takové uspořádání, aby nebylo nutné spaliny výrazně ohřívat pro další technologickou operaci a aby byla zajištěna minimalizace ucpávání potrubí spalinového traktu a výměníku. Zařízení musí být opatřeno také zásobníkem 20 na záchyt kondenzátu s možností vypuštění celého objemu kondenzátu či odběru vzorku kondenzátu během provozu zařízení. Na výstupu z reaktoru 1 a 2, stejně jako mezi každým technologickým uzlem v rámci systému čištění spalin, je umožněn odběr vzorků spalin, a to jak kontinuálně pro on-line měření hlavních plynných složek, tak pro off-line analýzy např. tuhých znečišťujících látek či organických polutantů. Každé takové odběrové místo musí být osazeno alespoň dvěma odběrovými body a on-line monitoringem teploty. V případě technologické linky MSO vybudované v Centrum výzkumu Rež se jedná o online analýzy CO, O2 případně SO2, NOX, a off-line analýzu TZL. Dále je měřena koncentrace aktivních složek na aktivním filtru 17 (HEPA filtr nebo jiný aerosolový filtr).
Zachytávané pevné částice ze systému čištění spalin lze skladovat a společně s dalšími odpady vznikajícími při bezplamenné oxidaci odpadů likvidovat vhodnými technologiemi pro zpracování nebezpečných nebo radioaktivních odpadů. Např. solidifikací zahuštěných vodných roztoků.
Při nedokonalém spalování odpadů vznikají plyny, jako je CO, kyselé plyny a některé uhlovodíky. Při zvýšeném organickém podílu v odpadech dochází k větší produkci těchto plynů. Jeden reaktor nestačí k další oxidaci těchto složek, které snižují životnost čistícího systému za výstupem z reaktoru 1. Proto je vhodné použít druhý reaktor 2, kde budou nežádoucí plyny dále oxidovány. Výstup z prvního reaktoru 1 je tak veden k přívodu 30 reaktoru 2 společně se sekundárním spalovacím vzduchem. Kvůli přítomnosti druhého oxidačního zařízení, kterým se stává reaktor 2 lze v prvním reaktoru 1 udržovat nižší teplotu a druhý reaktor 2 může být provozován za vyšších teplot. Toto uspořádání je zejména vhodné pro likvidaci velkého množství odpadů s vysokým organickým podílem do 20 % hmota.
Ovládání technického řešení vysokoteplotní mineralizace zajišťuje programovatelný automat a vizualizační systém zařízení 33 pro kontrolu a měření. Zařízení je plně autonomní a zajišťuje chod technologie, měření a regulaci polní instrumentace, bezpečné odstavení technologie prostřednictvím havarijního systému a archivaci provozních veličin. Kde havarijní systém skýtá expanzní nádobu 19 ke snížení tlaku v reaktoru 1 a 2 a ventilátory 22 a 23 pro chlazení reaktoru 1 a 2 pro rychlé odstavení zařízení.
Průmyslová využitelnost
Technické řešení lze využít v oblasti průmyslové likvidace odpadů zejména možnosti účinného zpracování nebezpečných a radioaktivních odpadů. Při běžné oxidaci těchto druhů odpadů je vyžadován komplexní systém čištění spalin s nutností zařazení aktivních technologických komponent. Tyto komponenty jsou za přítomnosti halogenidů, simých látek nebo radionuklidů a těžkých kovů vyměňovány případně přepracovány na dalších technologiích s oběhovým hospodářstvím regenerace a dekontaminace. Přednost technologie MSO spočívá v absenci systému čistění spalin, který je řešen prostřednictvím oxidačního procesu in-site v tavenině soli, která plní fúnkci chemického sorbentu, tepelného stabilizátoru a dispergačního média. Roztavené soli zajišťují dosažení konverze paliva a sazí na spaliny obsahující jen CO2 a H2O a zároveň zachytávají popel, radionuklidy a jiné nespalitelné složky odpadu.
-6CZ 35689 UI
Možné použití MSO lze rozdělit do skupin:
1) obecné likvidace odpadů
2) specifické úpravy odpadů z konkrétních zařízení
3) využití jako zařízení k přepracování
Lze zpracovávat organické materiály, jak v pevné fázi o vhodné zrnitosti, tak kapalné látky definované různou viskozitou. Obecné likvidace odpadů se týkají zejména perchlorethylenu, hexachlorbenzenu, polychlorovaných bifenylů (PCB) a dále likvidace směsných odpadů s nebezpečnými a radioaktivními vlastnostmi. Oblast odpadů ke zpracování zahrnuje i výbušniny a jiné nebezpečné látky (PCE, TCE).
Specifické úpravy odpadů z konkrétních zařízení se týkají zejména výstupů z jaderných elektráren (znehodnocené sorbenty, iontoměniče, oleje, dekontaminační roztoky a čistící materiály, scintilační roztoky, vzduchotechnické filtry), z fuzní elektrárny (tritiované odpadní látky a prachy, filtry, dekontaminační roztoky a čistící materiály), z chemických provozů (radiofarmaka, těžké kovy).
Při užití MSO technologie jako zařízení k přepracování v případné kombinaci s jinými technologiemi půjde o velmi sofistikovanou technologii (frakcionace specifických izotopů prvků včetně konstrukčních materiálů, různé typy recyklace a koncentrování specifických materiálů).

Claims (4)

  1. NÁROKY NA OCHRANU
    1. Zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů, vyznačující se tím, že sestává ze sériově zapojených reaktorů (1, 2) pro tavení soli, kdy reaktor (1) je přes dávkovači zařízení (5) napojen na zásobník (4) na pevné odpady nebo na zásobník (6) na kapalné odpady, a dávkovači zařízení (5) je napojeno na jednotku (36) pro úpravu vzduchu, která sestává z kompresoru (7), napojeného na vzdušník (8) s připojenou sušičkou (9) vzduchu, přičemž k dávkovacímu zařízení (5) je připojen vstup (26) pro sekundární spalovací vzduch a směšovací zóna (27) pro směšování odpadů a spalovacího vzduchu, přičemž oba reaktory (1 a 2) jsou dále opatřeny vsázkovým doplňovačem (28) soli a výstupem (29) pro spaliny, přičemž reaktor (2) jev horní části opatřen přívodem (30) sekundárního spalovacího vzduchu a v dolní části jsou reaktory (1,2) opatřeny výtokovým uzávěrem (31) pro taveninu soli, opatřeným mechanickou zátkou, přičemž reaktory (1,2) jsou dále opatřeny zařízením (32) pro čištění spalin a zařízením (33) pro kontrolu a měření, a na výtokový uzávěr (31) je napojena nádrž (3) na vypouštění taveniny (35).
  2. 2. Zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů podle nároku 1, vyznačující se tím, že zařízení (32) pro čištění spalin je opatřeno cyklónem (12) pro separaci hrubých částic, na který je napojen vodní chladič (13, 14) spalin pro separaci vodní páry, připojený k separátoru (15) pro záchyt jemných částic, který je propojen s adsorbérem (16) ke katalytické konverzi CO, propojeným s aktivním filtrem (17) HEPA pro záchyt lehkých radionuklidů, na který je napojeno dmychadlo (18) pro odvod produktů spalin z reaktorů (1,2).
  3. 3. Zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že zařízení (33) pro kontrolu a měření je opatřeno havarijním systémem pro bezpečné odstavení technologie, sestávající z expanzní nádoby (19) napojené na chladící ventilátory (22, 23).
  4. 4. Zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů podle předcházej ících nároků, vyznačující se tím, že zařízení je v horní části opatřeno elektrickým kladkostrojem (24) s ručním pojezdem.
CZ202139211U 2021-09-24 2021-09-24 Zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů CZ35689U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ202139211U CZ35689U1 (cs) 2021-09-24 2021-09-24 Zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ202139211U CZ35689U1 (cs) 2021-09-24 2021-09-24 Zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ35689U1 true CZ35689U1 (cs) 2021-12-22

Family

ID=80038904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ202139211U CZ35689U1 (cs) 2021-09-24 2021-09-24 Zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ35689U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5697307A (en) Thermal and chemical remediation of mixed wastes
US5662050A (en) Process for chemical/thermal treatment without toxic emissions
CA1082887A (en) Treatment of organic waste
KR100369612B1 (ko) 중ㆍ저준위 방사성폐기물 처리 시스템 및 방법
WO1987005089A1 (fr) Procede de combustion de matieres combustibles dans un lit fluidise
Yang et al. Molten salt oxidation of ion-exchange resins doped with toxic metals and radioactive metal surrogates
KR100394120B1 (ko) 플라즈마 아크를 이용한 방사성 폐기물 유리화 시스템
CZ35689U1 (cs) Zařízení pro vysokoteplotní mineralizaci nebezpečných odpadů
GB1594370A (en) Treatment of waste
KR20030094612A (ko) 방사성폐기물의 소각·용융처리장치 및 공정
Cooper et al. Molten salt processing of mixed wastes with offgas condensation
Sweet et al. Hazardous waste incineration: A progress report
Male Small Scale Plasma Gasification of Municipal Solid Waste
Bell et al. Molten salt oxidation of mixed wastes: separation of radioactive materials and resource conservation and recovery act (RCRA) materials
Lauber Burning chemical wastes as fuels in cement kilns
Filius et al. Emissions characterization and off-gas system development for processing simulated mixed waste in a plasma centrifugal furnace
CN211232932U (zh) 一种烟气换热器及烟气处理系统
Ren et al. Melt refining of uranium contaminated copper, nickel, and mild steel
Deckers et al. Plasma treatment of problematic waste
KR200294861Y1 (ko) 방사성폐기물의 소각ㆍ용융처리장치
Maes et al. Processing of solid low level alpha suspected radioactive waste
Stretz et al. Combustible radioactive waste treatment by incineration and chemical digestion
Deckers et al. Thermal treatment of historical radioactive solid and liquid waste into the CILVA incinerator
Porquerolles Organic Waste Processing Using Molten Salt Oxidation
KR20240130451A (ko) 개선형 하이브리드형 플라즈마 용융장치와 이를 이용한 개선형 방사성 혼합폐기물 처리시스템 및 방사성 혼합폐기물 처리공정

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20211222