DE1467071A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Umwandeln von halogenierten organischen Stoffen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Umwandeln von halogenierten organischen Stoffen

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DE1467071A1 DE19641467071 DE1467071A DE1467071A1 DE 1467071 A1 DE1467071 A1 DE 1467071A1 DE 19641467071 DE19641467071 DE 19641467071 DE 1467071 A DE1467071 A DE 1467071A DE 1467071 A1 DE1467071 A1 DE 1467071A1
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Description

Verfahren und Vorrichtung &um Umwandeln von halogenieren organischen Stoffen
Die Brfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung Bum Unwandeln halogenierter organlaoher Abfallprodukte in Halogenwaeeeratoffat velohe al« abaatiftfhigee Produkt wiedergewinnbar eind, und betrifft insbesondere Verbeaaerungen in den Teil des Verfahrene und der Vorrichtung, wo dio Behandlung der halogenieren organlaohen Abfallprodukte vor der Umaeteung in Halogenwaeaeratoffe durchgeführt wird.
Halogenierte organische Abfallprodukte aue Halogenierungaverfahren, inabeaondere aus Ohlorierunge- und Bro-
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mierungeverfähren, wie a.B. Abfallprodukte, die bei den Verfahren sum Herstellen von Hexachlorcyclopentadien, Benioylohlorid ,Iftniq^dhlerld »Hexaohlorendoeethylentetrahydrophthaleäure und dgl·, entstehen» waren bislang aohwie- - rig au beseitigen oder su verwerten. Diese halogenierten, organischen Abfallprodukte sind giftig für Fflan*en unÄ" tiere,
nioht
eo dafl sie im allgemeinen /in Y](lese oder 8 β en abgelassen werden können und auoh nicht ina Erdreich gesohüttet werden können, da sie beim Abfließen Wassergebiete erreichen können» die für die meneohliohe Versorgung rerwendet werden. Bs wurde bereite verauoht, diese halogenierten Stoffe duroh Verbrennen au beseitigen, und awar unter Verwendung üblicher Verbrennungevorrichtungen. Dieae Versuche fielen im allgemeinen jedoch nioht befriedigend aus, im wesentlichen, da der gros-Se Anteil halogenierter Stoffe in diesen Produkten diese eohwer verbrennbar macht oder ein Verbrennungsgaa ergibt, welohea einen weaentlichen Anteil freier Halogene enthält, welohe die verwendete Vorrichtung korrodieren- und die umgebende Atmoephttre versohmutsen· Außerdem ist bei einem derartigen Beeeitlgungsverfahren die Wiedergewinnung dee freien Halogene aus den Verbrennungsgassn in abeetebarer form praktieoh unmöglich, so daß das Halogen der behandelten Abfallprodukte verlorengeht.
Sur Überwindung dieser Schwierigkeiten wurde ein Verfahren vorgeschlagen unter Vervendung eines Selbet-Hegenerativ^-Ofens,
In dem die halogenierten organischen Abfallprodukte
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in Halogenwaeseretoffe umgewandelt werden, die im weβent-Hohen keinen freien Kohlenetoff oder freies Halogen und organische Stoffe enthalten, außerdem arbeitet der Ofen bei diesem Verfahren kontinuierlich, so daß kein zeitweiliges Stillegen erforderlich ist, um die erforderliche ZUndtemperatur wieder eu erreichen, und außerdem verlangt der Ofen keinen eueätzliohen Brennstoff während der Abfallverwertung, eo dsS die Verwertungskosten gesenkt werden.
Obgleich die Verwendung dieses Verfahrene und der Vorrichtung die bisher bestehenden Schwierigkeiten beim Verwerten halogenierter organieoher Abfallprodukts wirkeam beseitigte, stellten eloh einige Schwierigkeiten horaua, insbesondere beim einführen des Abfallproduktes in den Ofen* Ea stellte sioh mÄelioh heraus, daß ein merklicher Anteil der Abfallprodukte eich in den verhältnismäßig kalten unteren Bereich de· Ofens ansammelt, ohne an der Verbrennung telllunehmen und merkliche Ablagerungen von Koks und Teer bildet. Sum fortschaffen dieser Stoffe war es nötig, die normale OfentUtigkeit su unterbrechen und Oaehllfebrenner einsufUhren. Dies ist in aweierlei Hineicht kostspleUg, und ?'·. «war wegen des Oasverbrauche als auch wegen der Verringerung der Ofenkapaiität während dieses Hilfebrennvorganges. Ba wurde auoh gefunden, daß Koks und Teer eine serstörende
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Wirkung auf die feuerfeste Auskleidung des Ofens hatten, wobei eine ernsthafte Zersetzung des Materials eintrat; Bs ist nicht gelungen, dieses Problem durch Verwendung von Düsen und/oder Druckzuführung der Abfallprodukte in den Ofen SU beseitigen, und zwar wegen der viskosen Beschaffenheit der behandelten halogenieren organischen Abfallprodukte.
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Einführen halogenlerter organischer Abfallprodukte in einen 8elbst-Regenerativ-Ofen zur Verfügung zu stellen, so daß eine im wesentlichen vollständige Umwandlung dieser Abfallsprodukte in einen Halogenwasserstoff erreicht wird und da3 sich keine unverbrannten oder teilweise verbrannten Abfallprodukte in dem Ofen ansammeln.
Ein weiterer Zweck besteht darin, eine Vorrichtung zum Ausfuhren des Verfahrens zur Verfügung zu stellen, mit der die halogenieren organischen Abfallprodukte so in einen Selbst-Regenerativ-Ofen eingeführt werden, daß sie im wesentlichen vollständig verbrannt werden·
Biese und andere Zwecke der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor.
In den Zeichnungen bedeutet Figur 1 einen Vertikalsohnltt eines Selbat-Regenerativ-Ofens gemäß der Erfindung. Figur ist ein Querschnitt längs der Linie 2 von Figur 1. Figur 3
vergrößerte
ist eine teilweise im Schnitt gezeichnete/Darstellung einer 909829/1364
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MieohdU·«!vorrichtung gemäß der Erfindung.
Beim AuefUhren des erfindungegeaäSen Verfahrene wird das halogeniert organische Abfallprodukt mit einem gasförmigen Stoff derjenigen Gruppe innig gemischt, die gasförmigen Sauerstoff und gaeföraigen Wasserstoff abgibt. Diese Mischung wird dann unter Druok durch eine verengte Zone In eine erweiterte Zone geleitet, so daß eine Zerstäubung der Mischung beim Eintreten in die erweiterte Zone vor sioh geht, und die zerstäubte Mischung wird in die Verbrennungszone eingeführt, in der eolohe Bedingungen aufrechterhalten sind, da8 eine im wesentlichen vollständige Verbrennung der Mischung zu einem Produkt vor sich geht, welches Kohlendioxyd und Halogenwasserstoff enthält, jedoch im wesentlichen kein freies Halogen, keinen freien Kohlenstoff und organische Verbindungen. Verfährt man nach diesem Verfahren, so erhält man nicht nur einen Halogenwasserstoff in praktisch absatzfähiger Form, sondern es setzen sich auch keine unverbrannten oder teilweise verbrennten halogenierten organischen Produkte in der Brennkammer ab. Die bei den bisher bekannten Verfahren auftretenden Schwierigkeiten sind damit vermieden.
Es können mit dem erfindungsgeaäflen Verfahren auch solche Abfallprodukte behandelt werden, die hochhalogenierte organische Stoffe umfassen, die normalerweise in den gewöhnlichen Abfallverbrennungeöfen e-chwer oder gar nicht voll-
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ständig zu «ersetzen sind. Beispiel· für eolohe Abfallprodukte sind Hexachlorcyclopentadien, Hexachlorbutadien, Octaohlorcyolopenten, Heptaohloroyolopenten, Bensolhexaohlorid, Triehlorbensole.TβtraohlorbenaοIe,Trichlorphenole ,Pentachlorphenol, Honoohlortoluol, Monoohlorbenzylchlorid, Chlorbeneoylohlorid9,chlorierte aliphatisch· 8äuren, eehwefelhaltige chlorierte organische 8toffe, 8.B. chlorierte Thiophene und Thiophenoxyde, chlorierte niedrigaolekulare allphatisohe Verbindungen, s.B. Tetraohlorkohlenstoff, Chloroform, Triohloräthyleni Perohloräthylen, Hexaohlorätbän, Tetraehloräthan und dgl, sowie fluorierte, bromierte und kodierte analoge Verbindungen. Sie einsige Bedingung bei der Verwertung dieser Stoffe besteht darin, daß sie genügend strunungsfähig sein müssen, so daß sie sich pumpen lassen.
Gasförmige Stoffe zum innigen Vermischen mit den oben genannten Stoffen können solche Verbindungen sein, die soviel Wasseretoff und/oder Sauerstoff abgeben, wie zum Umwandeln der halogenieren organischen Produkte in Iinlogenv/aaeorafcoi'fβ in der Verbrennungezone erforderlich ist. Beispiele für Waeserstoff abgebende Substanzen sind Dampf, Wasserstoffgae, Kohlenwasserstoffgase und Mischungen die» ser Stoffe. Beispiele für Sauerstoff abgebende Gase sind Dampf, Luft, Sauerstoff, Mischungen hiervon und dgl.« Vorzugsweise wird als Wasserstoff abgebende Substanz Dampf
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verwendet. Diese Au»wahl ist nicht nur wegen der geringen Kosten und der leichten Verfügbarkeit von Dampf getroffen, sondern auch wegen des Uastandes, daß Dampf WUrme an das halogenierte organische Produkt abgibt, so daß dessen temperatur näher an die Verbrennungstemperatur gebracht wird und die Umwandlung in den gewünechton Halogenwasserstoff in der Verbrennungezone vor eich gehen kann. Demgemäß wird nachstehend Dampf als gasförmiges Mittel verwendet.
Beim Anwenden des orflndungsgemäßen Verfahrens kann jede geeignete Vorrichtung zum innigen Vermischen des halogenierton organischen Produktes und des Dampfes verwendet werden* Z.B. kann das halogenierte organische Material einem Dampfstrahl zugeführt werden. In Abwandlung kann der Dampf durch eine Düse oder Öffnung mitten in das halogenierte organ! tine Produkt hineingeführt werden. Gemäß einer weiteren Abwandlung wird das halogenierte organische Produkt mit de^Banpf in einer Wirbelkammer vermischt. Vorzugsweise geschieht die innige Vermischung des Dampfes mit dem halogenieren organischen Produkt jedoch dadurch, daß der Dampf unter Druck durch eine verengte Zone in eine erweiterte Zone geblasen wird. Das halogenierte organische Produkt wird in die erweiterte '!one eingeführt und in dieser in Berührung mit dem Dampf gebracht. Das innige Vermischen des Dampfes mit dem halogenierten organischen Produkt geschieht durch die Ausdehnungskräfte des Dampfes, wenn dieser die verengte Zone verläßt und sich in der erweiterten Zone schnell ausdehnt. Auf diese
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Weise 1st eine leichte und wirtschaftliche Vorrichtung sum Vermlaehen von Dampf mit halogenieren organischen Produkten geschaffen» die keine Ausrüstungen erfordert, welche unter den Temperaturen und korrosiven Bedingungen, unter denen das Verfahren ausgeführt wird, leicht zerstört werden können, und welche ohne großen Dampfüberschuh aufgeführt werden kann.
Nach dem Vermiaohen dea Dampfes und dee halogenierten organischen Produktes gelangt die Mischung durch die verengte Zone in die erweiterte Zone und wird dabei sserstäubt· Die Zerstäubung der Mischung aus Dampf und dea halogenieren organischen Produkt wird durch die expansiven Kräfte der Mischung beim Einströmen von der verengten in die erweiterte Äone hervorgerufen. Danach wird die zerstäubte Mischung in die Verbrennungszone eingeführt, wo sie im wesentlichen vollständig in einen Stoff umgewandelt wird, der Kohlendioxyd und Halogenwasserstoff umfaßtο
Zn Weiterbildung des Verfahrene kann die Mischung aus dem
Oas und dem halogenierten organischen Produkt nach dem Zerstäuben beim Einführen in die Verbrennungssone mit einem «weiten gasförmigen Stoff susavmengebracht werden. Dieser aweite gasförmige Stoff ist vorzugsweise entweder sin gasförmiger Sauerstoff spender oder ein gasförmiger Wasserstoffsptrader und vorzugsweise verschieden von dem dem halogenier-
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ten organischen Produkt zugesetzten Gas. Z.B. kann bei Verwendung von Dampf für die Bildung einer innigen Hieohung mit dem halogenieren organischen Produkt und aneohliessenden Zerstäuben vorzugsweise Luft oder Sauerstoff als zweiter gasförmiger Stoff vorgesehen sein,der mit der zerstäubten Misohung beim Einbringen in die Verbrennungszone in Berührung kommt. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß genügend Wasserstoff und Sauerstoff vorhanden ist, so daß das halogenierte organische Produkt die erforderlichen Bedingungen zum Umwandeln in Halogenwasserstoff in der Verbrennungszone vorfindet. Die Berührung zwischen der zerstäubten Mischung und dem zweiten gasförmigen Stoff kann in irgendeiner passenden Welse durchgeführt werden. Vorzugsweise wird die gasförmige Mischung von dem zweiten gasförmigen Stoff bei der Einführung in die Verbrennungszone umhüllt.
Die bei dem Verfahren der Erfindung erforderliche Menge des Wasserstoffspenders hängt von dem Gehalt des halogenieren organischen Produktes an brennbarem Wasserstoff ab. In gleicher Weise ist die erforderliche Menge des Sauerstoffependers abhängig von dem Kohlenstoffgehalt des halogenieren organischen Produktes. Im allgemeinen ist mindestens eine solche Dampfmenge als Zusatz erforderlich, die ausreicht, um ' das Halogen des halogenieren organischen Produktes in Halogenwasserstoff zu Überführen, und um eine Zerstäubung des halogenierten organischen Produktes zu gewährleisten. Ob-
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wohl der maximale- Baapfgehalt nicht kritisch zu eeln scheint, dürften größere Bampfmengen ala theoretisch erforderlich nicht angebracht sein* da diese die Kosten des Verfahrene erhöhen. Hinsichtlich dos minimalen Anteils des Wasserstoff spenders gilt, daß dieser mindestens so groß sein soll, dafi genügend Sauerstoff but Umwandlung des gesamten Kohlenstoffes in dem halogenieren organischen Produkt in Kohlend i oxy d vorhanden ist. Der maximale Gehalt des Sauerstoffspenders ist dadurch bestimmt, daß noch keine übermäßige Abkühlung der Verbrennungetone eintritt·
Wie bereits erwähnt, ist der Dampf boiro Vermieohen mit dem halogenieren organischen Produkt unter Bruok. Der erforderliche Brück ist natürlich dadurch bestimmt, da3 eine innige Vermischung dea Bompfes mit dem halogenieren organischen Produkt und die nachfolgende Zerstäubung dieser Miso hung bewirkt wird. Obgleich sich kein kritischer maximaler Wert fUr den verwendbaren Dampfdruck finden ließ, mit Ausnahme der konstruktiven Grenzen, die durch die Baumaterialien der Vorrichtung gegeben sind, sollten im allgemeinen aus praktischen Erwägungen Dampfdrücke oberhalb 7 atü nioht verwendet werden. Es hat aich herausgestellt, daß im allgemeinen ausgezeichnete Ergebnisse ersielt werden mit Dampfdrücken in einem Bereich von etwa 2 bis 5 atU, und daher aind diese Werte su bevorzugen. Geringere Dampfdrücke, wie etwa 0,7 atü, sowie höhere Dampfdrücke, wie etwa 28 bis 35 atU, lassen sich Jedoch auch verwenden, denn der oben angegebene bevorzugte Bruokbereioh
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- 11 stellt lediglich ein Beispiel für verwendbare Werte dar·
Der in Figur 1 dargestellte Ofen umfaßt eine äußere aylindriooh© Feuerraumwand 1, di· vertikal auf einem unterbau am Boden gelagert ist und an oberen Ende alt feuerfesten 8ttinen 3 und einem isolierten Einstiegloohdeokel 4 versehen ist, welcher als Explosionssieherheitseinriohtung dient· Die äußere Feuerraumwand 1 ist an der Innenseite aus feuerfestem Material 5 gebildet, welches eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist und gegen Halogen, Sauerstoff und Halogenwasserstoff beständig ist, wie etwa "KuIlit ", einer Aluminiumailikatverbindung. Bas feuerfeste Material ist durch eine feuerfeste Steinschicht 6 hinterlegt und diese ist durch einen Luftspalt 7 von einer gasdichten Stahlumhttllung 8 getrennt.
Der Ofen weist eine innere eylindrisohe Feuerraumwand 9 auf, die konzentrisch mit der äußeren Feuerraumwand 1 fluchtet, so daß ein Ringraum 10 «wischen diesen beiden Wanden gebildet 1st* Die inner« Feuerraumwand 9 ist auf dem Unterbau 2 gelagert und steht am Boden in Verbindung alt einem isolierten Auslas 11» Sie steht ferner mit dem oberen Innonraxira 12 der KuS er en Feuerraumwand 1 in Verbindung· Voreugsweise ist die innere Peuereaunwand 9 au« wämeleitfähigem, feuerfesten Material hergestellt& i„a» aus 8111-
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oiunoarbidsteinen, βο daß ein WUmneaus tausch β wie ο hen der Innenseite 13 der inneren Feuerrauewand 9 duroh dae feuerfeste Material hinduroh tu dem Ringraum 10 ewiaohen der inneren und der äußeren Feuerraumwand βtattfindet.
In der äußeren Feuerraumwand 1 let ο ine Zufuhröffnung 14 vorgesehen. Diese Öffnung kann in der Mitte zwischen Oberseite und Boden der inneren Feuerraumwand 9 vorgesehen sein und in einem naoh unten verlaufenden Winkel und tangential zu der zylindrischen äußeren Feuerraumwand 1 verlauf en, vorzugsweise wird sie jedooh horiaontal oberhalb der inneren Feuerraumwand 9 und radial in Beer^ auf die äußere Feuerraumwand 1 angeordnet. In dieser ist noch ein zweiter Einlaß vorgesehen, der vorsugsweiee in der Nähe dee Bodens des Ringraumes 10 liegt, und zwar vorzugsweise unterhalb der Zufuhröffnung 14 und tangential zu dem Ringraum 10. In dem oberen Innenraum 12 der äußeren Wand 1 und in den Auslaß können Temperaturanseigevorrichtungen 16 bew. 17 vorgesehen sein.
Erfindungsgeraäß let innerhalb der Zufuhröffnung 14 eine Mischdüse 18 angeordnet (Figuren 1 und 2). Diese MisohdUse weist einen Dampfeinlaß 19, einen Einlaß 2p für das halogeniert β organische Produkt und einen Einlaß 21 für Luft oder Dampf auf. Die MischdUse ist mit einem inneren LeI-tungeabschnitt 22 versehen, durch den die Mischung aus
Dampf und halogeniertem organischem Material in die ring-909829/1364
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förmige Brennkammtr 10 des Ofens eingeführt wird, und diteer Leitungsabeohnitt lot von einer äußeren Leitung uageben, die um den inneren Leltungsabsehnltt 22 eine Leitung 23 von ringförmigem Querschnitt bildet. Der Einlaß 21 steht in Verbindung mit der Leitung 23. Ee sind geeignete Vlansohe vorge-Behen, mit denen die Miachdüee in der Zufuhröffnung 14 dee Ofens befestigt werden kann«
Wie insbesondere tue? Figur 3 in Einzelheiten hervorgeht* läßt eich die HischdUee 16 einteilen in einen Kisch- und Zerstäubungebereioh 24, sowie in einen DUsenbereich 25· Der Dampfeinlaß 19 steht in Verbindung mit dem Misch- und Zerstüubungabereioh 24* Dieser umfaßt sine erste vorengte Zone 26, die in Verbindung mit einer ersten erweiterten Zone 27 steht. Der Einlaß 20 für das halogenierte organische Produkt liegt in dieser ersten erweiterten Zone 27, in der eine Innige Vermischung des halogenieren organischen Produktes und des Dampfes stattfindet. Die erste erweiterte Zone 27 geht über eine zweite verengte Zone 28, durch die die irinige Mischung aus halogeniertem organischem Material und aus Dampf in eine zweite erweiterte Zone 29 gelangt. Diese leitet über in den inneren Leitungsabschnitt 22 des Düsenbereiches 25.
Dar innere Lei tungsabachnitt 22 ist von einer zweiten Leitung 30 umgeben, die im Abotand von eraterer angeordnet ist, so daß an dem inneren Leitungsabochnitt ein Ringraum 23 gebildet wird. ^^q^Pjteq^tWfi 30 iet mit einem (xaeeinlaß
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21 versehen, welcher mit den Ringrain 23 und den inneren I*ittingsabachnitt 22 in Verbindung steht· Zum gasdichten Befestigen der gesamten Vorrichtung in der Zufuhröffnung 14 dea Ofens ist ein Pia nach 51 rorgeaehen.
Man erkennt, da3 in der bevorsugten Aueftthrungsforn die verengten und die erweiterten Zonen durch zwei kegelstumpfförmige Räume gebildet Bind»die an ihren kleineren Stirnenden duroh einen sylindrisohen Bereioh miteinander verbunden sind. Bine derartige Anordnung ist in Figur 3 der Zeichnungen dargestellt.
Beim Betrieh dor erfindungsgcmäßen Vorrichtung wird Dampf unter einem Brück von etwa 2 bis etwa 5 atü in den Einlaß 19 der Miachdüse 18 geschickt. Der Dampf gelangt durch die ernte verengte Zone 26 in dio erste erweiterte Zone 27 <?ee Hischberoiches 24. In der ersten erweiterten Zone dohnt der aus der verengten Zone 26 austretende Dampf sich aua und kommt mit dom halogenieren organischen Material ir. Berührung, welches durch den SinlaB 20 in die erweiterte Zone 27 eingeführt wird. Dio Expahsionokraft de3 Dampfen in der erweiterten Zone 27 bewirkt ein inniges Vermischen deo Dampfes mit dem halogenieren organischen Material innerhalb der erweiterten Zone. Von dieser aus gelangt» 'Mc. noch irator !Druck stehende Mischung aus Dampf und halogenertmh orgenischem Material durch die zweite ver-
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engte Zone 28 in die «weite erweiterte Zone 29. Die beim Einströmen der Mieohung von der «weiten verengten Zone 28 durch die Expansion auftretende Kraft bewirkt eine im wesentlichen vollständige Zerstäubung der Mieohung· Die serstäubte Mischung gelangt von der βweiten erweiterton Zone 29 durch den inneren Leitungeabeehnitt 22 und wird in die ringförmige Brennkammer 10 des Ofens geblasen. Xn den Einlaß 21 der ^ alten Leitung 30 wird Luft in einer solohen Menge hineingebäaeen, daß genügend Sauerstoff für den Verbrennungsvorga?£ im Ofen vorhanden ist. Die iweite Leitung 90 bildet einen Ring 23« so das die aus diesem austretende Luft die ser-3 täub te Mischling beim Einblasen in die ringförmige Yerbrexnnungazone 10 umhüllt.
Die Verbrennungskammer 10 des Ofens ist auf einer genügen* hohen Temperatur gehalten» um eine Verbrennung der zerstl ·>-
ten Mischung beim Einblasen in den Ofen zu bewirken. Im allgemeinen liegt diese Temperatur etwa «wischen 900 und 130O0C, vrenngleiQh höhere oder niedrigere Temparaturen angewandt werden können, je nach der Verbrennungstemperatur für das halogenierte organische Material· Das Verbrennungsprodukt gelangt rundum durch die ringförmige Brennkammer 10, und zwar unter dem Einfluß der Kraft, die duroh die tangential in die Kammer eingeblaeene Mischung ausgeübt wird, und wird nach oben in den oberen Bronnraum 12 und dann naoh unten
gesogen, in die innere Kammer 13 und sum Auslad 11/von dem das Ver-
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brsn&ungsendprodukt abgenommen wird, welch·« Kohlendloxyd und Halogenwasserstoff enthält. Diese Wirkungsweise ist durch die in den Figuren 1 und 2 eingezeichneten Pfeile klar angedeutet.
Bein praktischen Betrieb wird der in den figuren 1 und 2 dargestellte Ofen» dessen inneres Volumen etwa 1 700 Liter beträgt, auf eine Temperatur von 90O0C vorgeheizt· Durch den Einlaß 20 der MischdUse 18 wird dann ein halogeniertes, organisches Material in einer Menge von 192 kg/h eingeführt. Dae halogenierte organische Material umfaßt im wesentlichen Anteile der folgenden Stoffe: CCl,, CgCl*, CgGIg, und CgCIg. Die pauschale Durohechnittajsusammen-
seteung dieses Produktes war: 20$ Kohlenstoff und 80$ Chlor»
bsi
Es wurde Dampf in einer Menge von 136 bis 227 kg/h und/einem Druck von etwa 5 atü durch den Einlaß 19 der Misohdüse 18 zugeführ-fcο Innerhalb des Kiachbcreiehs 24- der Mischdtise wurden der Dampf und dao halogonlerte organische Pro dukt innig vermischt und diese Mischung beim Übertritt von der zweiten verengten Zone 28 in die zweite erweiterte Zone und in den inneren Ι«ά tungcabsohnltt 22 des DUsenbereiche 25 verdunstet. Der Verbrennungskammer 10 des Ofens wurde ferner Luft in einer Menge von 300 kg/h zugeführt, wobei ein fell durch den Einlaß 21 in die zweite Leitung 30 und der restliche Teil durch den Einlaß 13 am Boden des Ofens eingeführt wurde. Das Verbrennen der zerstäubten Mischung in der Brennkammer 10 des Ofens geschah in einer Entfernung
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von 60 bis 90 om von Ende der Düse, wobei der Brennvorgang oioh durch eine helle Flamme auezeichnete. Be stellte ei oh auch heraus, daS die zerstäubte Verbronnungsmisohung nicht teilweise zu Boden sank, d.h. daß keine unverbrannten oder teilweise verbrannten Teilchen eioh in dem verhältniemäßig kalten unteren Bereich der Brennkammer 10 ansammelten. Di* Abgase aue dem Auslas 11 umfaßten 158 kg/h Chlorwasserstoff, 141 kg/h-Kohlendioxyd, 230kg/h Stickstoff, und der Rest bestand aus überschüssigem Dampf und Sauerstoff mit Spuren von Kohlenmonoxyd. Die Abgase enthielten kein freies Chlor, Kohlenstoff cdor organische Stoffe in feststellbaren Mengen, Aus den Abgasen kann der Chlorwasserstoff in an sich bekannter Weise als absatsfähiges Produkt wiedergewonnen werden» z.B. mit Hilfe einer Chlorwasserstoffabsorptioneanlage.
Das oben angegebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch mit abgeänderter Misoherdtise. Hierbei war der Hi achter β ich 24 durch ein gerades Rohr ersetzt, in das Dampf und das halogeniert e organische Produkt eingeführt werden konnten. Unter Verwendung dieser abgeänderten Vorrichtung wurde eine Reihe von Verbrennungsgängen durchgeführt, wobei unterschiedliche Speisebedingungen angewandt wurden. Bei dem ersten Verbrennungsgang wurde das halogeniert organisohe Produkt unter Druok durch die SpeisedUse in den Ofen gedrüokt, wobei weder Dampf noch luft verwendet wurden. Bei dem zweiten Verbrennungegang wurden Dampf und das haiοgenierte organische
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Produkt der Speisedüae zugeführt,und bei dem dritten Verbrennungsgang wurde auch Luft in den Ringraum 23 und den inneren Leitungeabaohnitt 22 eingeführt. Bei all diesen Ver-Buchen βteilte sioh heraus, daß die Verbrennung dea Speise« materials in wesentlich größerer Entfernung von dem Bnde der Speiaedüoe stattfand und daß die Verbrennungeflamme ganz träge war und eine dunkelgelbe Farbe hatte. Bs trat auch ein erheblicher Niederschlag aus der Verbrennungsmischung auf, der sich in Gestalt von unverbranntem und teilweise verbranntem Matorial in den kälteren unteren Bereichen der Brennkammer 10 absetzte. Biese Satzbildung des Abfallprodukt os in der Verbrennungskammer war so groß, daß der Ofen alle θ Stunden stillgesetzt werden mußte, um die Xoks- und Teerstoffe nua zubrennen«. Be waren Abschalteeiten bis zu 2 Stunden erforderlich, währenddessen die angesammelten Abfallprodukte mit einem brennbaren Gas auegebrannt wurden, üb sie zu entfernen.
Im Vorstehenden ist zwar in erster Linie von der Behandlung von chlorierten organischen 8toffen die Rede gewesen, das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung können jedoch auch sum Verwerten von organischen Produkten verwendet werden, welche Brom, fluor oder Jod enthalten. In diesen fällen Bussen die Baumaterialien für den Ofen natürlich so gewählt werden, dafl sie widerstandsfähig gegen die verwendeten sugefUhrten Stoffe und deren Verbrennungprodukte sind.
909829/1364 Patentansprüche

Claims (1)

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    Patentansprüche
    1. Verfahren zum Umwandeln halogenlerter organleoher
    normalerweise
    Produkte in / gasförmige Stoffe, die Kohlondloxyd und Hai ogenwasserstoffe enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man das halogeniert« organische Produkt innig mit einem gasförmigen Stoff vermischt, der gasförmige Saueretoffspender und gasförmige Wasserstoffspender umfaßt, daß man diese Mischung unter Druck durch eine verengte Zone in eine erweiterte Zone fuhrt, so daß eine Zerstäubung der Mischung beim Eintritt in die erweiterte Zone stattfindet, und daß man die eerotäubte Mischung in eine Verbrennungzone einführt, in der solche Bedingungen aufrechterhalten werden, daß eine im wesentlichen vollständige Verbrennung dor Mischung zu einem Produkt ctattfindet, welches Kohlendioxyd und Halogenwasserstoff enthält, jedoch im wesentlichen kein freies Halogen und keinen freien Kohlenstoff und organische Verbindungen.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zerstäubte Mischung in Berührung mit einem zweiten gasförmigen Stoff gebfacht wird, der einen gasförmigen Sauerstoffspender und gasförmigen Waeeerstoffspönder enthält, wann die Mischung in die Verbrennungszone eingeführt wird.
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    U87071
    3. Verfahren naoh Anipruoh 1 oder 2, daduroh ge kenn β e lohnet, daß als CFas stm Vermisohen ■it den halogenierten organisohen Produkt Dampf verwendet wird.
    4. . Vorfahren naoh Anspruch 2 oder 31 daduroh gekenn ze i c hn e t, daß ale zweiter gaaförmiger Stoff, der mit der zerstäubten Mischung in Berührung gebracht wird, Luft verwendet wird.
    5« Verfahren nach Anspruoh 1 bie 4, dadurch gekennz e i chne tf daß das Vermischen des Gases Amit dem halogenierten organisohen Produkt daduroh ausgeführt wird, daB das Gas unter Druck in eine verengte Zone geführt wird und dann in eine erweiterte Zone, und daß in diese erweiterte Zone das halogenierte organische Produkt eingeführt wird.
    6. Verfahren nach Anspruoh 4 oder 5, dadurch gekennz eiohnet, daß der Dampf zum Vermischen mit dem halogenierten organischen Produkt mit einem Druck von etwa 2 bis 5 attt eingeführt wird.
    7. Verfahren naoh Anspruoh 2 bis 6, daauroh gekennze ichnet, daS der zweite gasförmige Stoff so geführt wird, daß er die zerstäubte Mischung
    beim Eintreten in die Verbrennungezone umhüllt. 909829/1364
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    8. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrene nach Anepruoh 1 bis 7, mit einer inneren und einer äußeren Feuerraumwand, die im Abstand voneinander angeordnet sind und einen ringförmigen Verbrennungsraum zwischen sich bilden, mit, einerZufuhröffnung zu dem Verbrennungsraum duroh die äußere Feuerraumwand und mit einem Auelaß, g e k β η η ζ e i c hin et durch eine sich duroh die Zufuhröffnung eratrekkende Misohdüee mit einer Einrichtung aum Einfuhren eines Gases in diese MisohdUse, mit einer weiteren Einrichtung sum SinfUhren eines halogenierten organischen Produktes in die MisohdUse, mit einer Einrichtung sum innigen Vermisohen des Oases mit dem halogenierten organischen Produkt innerhalb der MiachdUse, mit einer verengten Zone, die mit der Mischvorrichtung in Verbindung steht, einer erweiterten Zone, die mit der verengton Zone in Verbindung steht, mit einer
    von der Mischvorrichtung Einrichtung sum Führen der Mischung/durch die verengte Zone in die erweiterte Zone, so dall eine Zerstäubung der Mischung stattfindet, und mit einer Einrichtung zum Einfuhren der zerstäubten Mischung in die Verbrennungezone des Ofens.
    9ο Vorrichtung nach Anspruch 8r dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die zerstäubte Mischung beim Eintreten in den Verbrennungsraum des Ofens mit einem zweiten gasförmigen Stoff in Berührung bringt.
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    10· - Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennze lohnet, daß ale Einrichtung au« Einfuhren dee Oases in die Düse und sub Einführen des halogenierten organieohen Produktes In die Düse und Bum innigen Vermischen dieser Stoffe eine sueätsliohe verengte Zone vorgesehen ist, in die das Oas aingeführt wird, und eine zusätzliche erweiterte Zone, die Bit dieser in Verbindung steht, und in die das halogenierte orgmiache Produkt eingeführt wird, wobei diese zusätzlichen Zonen vor die beiden sum Zerstäuben dienenden Zonen geschaltet sind.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 10, da d u r c h
    gekennze lohnet, dafi die zum Zerstäuben dienende erweiterte Zone mit einer ersten Leitung mit dem Verbrennungsraum des Ofens in Verbindung steht.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitung von einer zweiten Leitung umgeben ist, so daß ein Ringraum zwischen ihnen gebildet vrird, durch den der zweite gasförmige Stoff in den Verbrennungsraum des Ofens eingeführt werden kann.
    13· Vorrichtung nach Anspruch θ bis 12, dadurch gekennze 1 chne t, daß eine äußere zylindrische Feuerraumwand vertikal auf einem Unterbau angeordnet ist und mit einem Deckel bedeckt ist, un* daß die innere Peuer-
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    raumwand konzentrisch zu der anderen im Abstand angeordnet ist, so daß ein Ringraum swieohen beiden gebildet wird, daß die innere Feuerraunwand auf dem Unterbau ruht und im unteren Bereich in direkter Verbindung mit dem Auslas und dem oberen Bereich in direkter Verbindung mit dem oberen Innenraum der äußeren Feuerraumwand steht.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 15» d aduroh gekennze lehnet, daß die innere Feuerraumwand aua einem wärmeleitfähigen Material besteht·
    15 β Vorrichtung nach Anspruch 8 bis H, dad u r ο h g eke nnz ei c h η e t, d aß die Zufuhreinrichtung duroh die äußere Feuerraumwand radial angeordnet ist.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Einlaß vorgesehen ist, der sich durch den unteren Bereich der äußeren Feuerraumwand erstreckt.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch
    geke nnze ic hnet, daß der zweite Einlaß annähernd tangential in den Ringraum zwischen der inneren und der äußeren Feuerraumwand mündet.
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DE19641467071 1963-03-25 1964-03-25 Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von gasförmigen, flüssigen oder fließfähigen festen halogenhaltigen organischen Verbindungen zu Kohlendioxyd und Halogenwasserstoff Withdrawn DE1467071B2 (de)

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US3305309A (en) 1967-02-21
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GB1062113A (en) 1967-03-15
NL6403222A (de) 1964-09-28
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