DE19904903A1 - Safe disposal of heavy electrical equipment, especially transformers and capacitors containing PCBs, is facilitated by vacuum distillation, condensation, and chemical separation - Google Patents
Safe disposal of heavy electrical equipment, especially transformers and capacitors containing PCBs, is facilitated by vacuum distillation, condensation, and chemical separationInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entsorgen von elektrischen Grossgeräten mit zumindest weitgehend geschlossenen Gehäusen aus der Gruppe Transformatoren und Kondensatoren, die mit Kohlenwasser stoffen aus der Gruppe PCB und PCB-Gemischen gefüllt sind, durch thermisches Recycling.The invention relates to a method for the disposal of electrical Large devices with at least largely closed housings the group of transformers and capacitors with hydro substances from the group PCB and PCB mixtures are filled by thermal recycling.
Bei derartigen Großgeräten handelt es sich um Geräte, die mit großen Mengen an Kohlenwasserstoffen aus der Gruppe PCB und PCB-Gemi schen gefüllt sind und die außerdem mindestens eine funktionsbedingte Komponente aus der Gruppe Eisen (Stahlgehäuse, Transformatorkern), Kupfer (Transformatorwicklungen), Isolierstoffe (Papier, Kunststoff-Fo lien), Aluminium (Kondensatorwicklung), Holz (Abstandshalter), Isola toren, Dichtungen, Dielektrika, Lötwerkstoffe und andere Komponenten enthalten. Die Zwischenräume und Poren von Feststoffen sind in aller Regel mit den Kohlenwasserstoffen gefüllt, und es bereitetet erhebliche Schwierigkeiten, solche Geräte zu entsorgen, die nicht mehr in einer losen Zufallsschüttung in Körben o. dgl. thermisch behandelt werden können. Such large devices are devices with large Amounts of hydrocarbons from the group PCB and PCB mix are filled and which also have at least one function-related Component from the group iron (steel housing, transformer core), Copper (transformer windings), insulating materials (paper, plastic fo lien), aluminum (capacitor winding), wood (spacers), isola gates, seals, dielectrics, soldering materials and other components contain. The gaps and pores of solids are all over Usually filled with the hydrocarbons and it prepares considerable Difficulty disposing of such devices that are no longer in a loose Random fill in baskets or the like can be thermally treated.
Man hat daher in der Regel die Kohlenwasserstoffe mit den PCB's durch die üblichen Ablaßöffnungen der Großgeräte entleert und diese Groß geräte vor der thermischen Behandlung in Einzelteile zerlegt und so weit wie möglich zerkleinert, wodurch große PCB-belastete Oberflächen mit der Umgebungsluft in Berührung kamen, die PCB-Dämpfe aufnimmt.As a rule, you have the hydrocarbons with the PCBs through the usual drain openings of the large devices emptied and these large devices disassembled into individual parts before thermal treatment and so on crushed as possible, creating large PCB-contaminated surfaces with came into contact with the ambient air, which absorbs PCB vapors.
Es ist schwierig und vor allem zeitraubend, die Massen derartiger Groß geräte einschließlich der Kohlenwasserstoffe, solange sie in ihren Gehäu sen eingeschlossen sind, restlos auf Temperaturen aufzuheizen, bei denen die Kohlenwasserstoffe auch restlos verdampfen und aus der Tiefe der Massen ausgetrieben sind. Man hat solche Geräte bisher zumindest zerlegt, meist auch zerkleinert, um dadurch große Oberflächen für einen Wärme- und Stoffaustausch und damit für die Austreibung der Kohlenwasserstoffe zu schaffen.It is difficult and, above all, time consuming, the masses of such large devices including the hydrocarbons as long as they are in their casing are completely heated to temperatures at which the hydrocarbons also evaporate completely and from the depth of the Crowds are driven out. At least you have such devices disassembled, usually also shredded, so that large surfaces for one Heat and mass exchange and thus for the expulsion of the To create hydrocarbons.
Bei den PCB's handelt es sich um polychlorierte Biphenyle bzw. Poly chlorbenzene mit unterschiedlichen Anzahlen an Chloratomen, beispiels weise mit 1 bis 10 Chloratomen, und bis zu 209 Isomeren, deren Chlor gehalt zwischen etwa 19% und 71% liegt. Sie sind äußerst giftig und haben eine carzinogene Wirkung. Die Aufnahme erfolgt überwiegend über die Haut, teilweise aber auch durch die Atemluft über die Lunge, und führt zu Schäden an der Leber und dem Nervensystem sowie zu Veränderungen im Blutbild. PCB's sammeln sich im Fettgewebe an. Eine Verbrennung ist möglichst zu vermeiden und kann ohnehin nur bei Temperaturen über 1200°C in sauerstoffreicher Atmosphäre erfolgen, da sonst die gleichfalls giftigen Dioxine (Seveso-Gift) und Furane gebildet werden. Wegen ihren hohen Dielektrizitätskonstanten und ihrer flammhemmenden Wirkung sowie wegen ihren guten Wärmeleitfähigkeit wurden sie über viele Jahre als Kühl- und Isolierflüssigkeiten und Wärmeüberträgeröle in Trans formatoren und elektrischen Kondensatoren verwendet, teilweise in reiner Form, teilweise als Zusätze zu anderen Ölen (RÖMPP CHEMIE LEXIKON, Georg Thieme Verlag, Stuttgart-New York, Band M-Pk, 1995, Seiten 3243 bis 3245).The PCB's are polychlorinated biphenyls or poly chlorobenzene with different numbers of chlorine atoms, for example as with 1 to 10 chlorine atoms, and up to 209 isomers, the chlorine is between about 19% and 71%. They are extremely toxic and have a carcinogenic effect. The admission is predominantly via the skin, but partly through the air we breathe through the lungs, and leads damage to the liver and nervous system and changes in the blood picture. PCBs accumulate in the adipose tissue. There is a burn to avoid as much as possible and can only at temperatures above 1200 ° C in an oxygen-rich atmosphere, otherwise the same toxic dioxins (Seveso poison) and furans are formed. Because of their high dielectric constants and their flame retardant effect and because of their good thermal conductivity they have been used for many years as cooling and insulating liquids and heat transfer oils in Trans formers and electrical capacitors used, some in pure Form, partly as additives to other oils (RÖMPP CHEMIE LEXIKON, Georg Thieme Verlag, Stuttgart-New York, Volume M-Pk, 1995, pages 3243 to 3245).
Weltweit sind große Mengen an derartigen elektrischen Großgeräten noch immer im Einsatz. Zwischenzeitlich wurden aber in den meisten Ländern die Herstellung, Verwendung, Lagerung und sogar der Transport verbo ten. Trotz hoher Verbrennungstemperaturen bleibt die Gefahr einer Rekombination zu Giftstoffen bestehen.Worldwide there are still large quantities of such large electrical devices always in use. In the meantime, however, in most countries the manufacture, use, storage and even transportation verbo Despite high combustion temperatures, there is still a risk of Recombination to toxins exist.
Die Art der Entsorgung richtet sich nach der PCB-Konzentration: Bei einem PCB-Gehalt über 50 mg/kg sind die Transformatoren oder sonstige elektrische Geräte nach besonderen Verfahren zu entsorgen. Allein für Deutschland betrug bzw. beträgt die Sonderabfallmenge für die Jahre 1989 bis 2000 300.000 Tonnen PCB-Abfall, darunter hoch kontaminierter Abfall mit 1 bis 50% PCB 95.000 Tonnen, von denen 56.000 Tonnen auf Transformatoren und 17.000 Tonnen auf Großkondensatoren entfallen (RÖMPP LEXIKON UMWELT, Stuttgart-New York, 1993, Seiten 536 bis 538).The type of disposal depends on the PCB concentration: At the PCB or other are a PCB content of more than 50 mg / kg Dispose of electrical devices using special procedures. Alone for Germany was or is the amount of hazardous waste for the years 1989 to 2000 300,000 tons of PCB waste, including highly contaminated Waste with 1 to 50% PCB 95,000 tons, of which 56,000 tons on Transformers and 17,000 tons on large capacitors are no longer required (RÖMPP LEXIKON UMWELT, Stuttgart-New York, 1993, pages 536 to 538).
Beispielhafte Werte sind bei
Exemplary values are at
Transformatoren:
Nennleistung: 630 kVA:
Abmessungen:
Länge: 1612 mm
Breite: 882 mm
Höhe: 1413 mm,
Gewicht: 2020 kg
Ölmenge: 436 kg.
Transformers:
Nominal power: 630 kVA:
Dimensions:
Length: 1612 mm
Width: 882 mm
Height: 1413 mm,
Weight: 2020 kg
Oil quantity: 436 kg.
Kondensatoren:
a) Nennleistung: 100 kVA:
Abmessungen:
Länge: 715 mm
Breite: 250 mm
Höhe: 895 mm,
Gewicht: 70 kg
Ölmenge: 30,7 kg.
Zusammensetzung: Stahlgehäuse: 10,8 kg
Isolationsmaterial: 0,8 kg
Papier: 16,4 kg
Aluminium: 9,9 kg
Kupfer: 1,4 kg
b) Nennleistung: 3 kVA:
Abmessungen:
Länge: 190 mm
Breite: 120 mm
Höhe: 100 mm,
Gewicht: 4,52 kg
Ölmenge: 2,10 kg.
Rest: Stahlgehäuse, Isolationsmaterial,
Papier, Aluminium, Kupfer: 2,42 kg.Capacitors:
a) Nominal power: 100 kVA:
Dimensions:
Length: 715 mm
Width: 250 mm
Height: 895 mm,
Weight: 70 kg
Oil quantity: 30.7 kg.
Composition: steel case: 10.8 kg
Insulation material: 0.8 kg
Paper: 16.4 kg
Aluminum: 9.9 kg
Copper: 1.4 kg
b) Nominal power: 3 kVA:
Dimensions:
Length: 190 mm
Width: 120 mm
Height: 100 mm,
Weight: 4.52 kg
Oil quantity: 2.10 kg.
Rest: steel case, insulation material, paper, aluminum, copper: 2.42 kg.
Hierdurch sollen nach oben hin keine einschränkenden Grenzen vorgege ben werden; es sind aber immer noch sehr viele größere und schwerere PCB-belastete Transformatoren und Kondensatoren in Betrieb, die in den nächsten Jahren entsorgt werden müssen.This should not set any upper limits be ben; but there are still a lot of bigger and heavier ones PCB-loaded transformers and capacitors in operation in the must be disposed of in the next few years.
Durch den Prospekt der Fa. NUKEM "PCB Service System 50 Verfahren", Impressum 2000 St 393, ist es bekannt, elektrische Betriebsmittel, darun ter PCB-belastete Transformatoren dadurch zu entgiften, daß man das PCB-haltige Öl durch ein Reinigungsöl ersetzt und den Transformator "reklassifiziert". Dies geschieht durch einen Kreislauf des Reinigungsöls, das durch einen Prozessor geführt wird, in dem das Reinigungsöl von dem PCB befreit und das PCB gesammelt wird. Die Zirkulation dauert über einen Zeitraum von 6 bis 12 Monaten und ggf. länger. Diese Literaturstelle vermittelt einen Eindruck davon, wie lange es dauert, bis das PCB-haltige Öl aus den Tiefen der Transformatormasse herausgelöst wird.Through the prospectus of NUKEM "PCB Service System 50 process", Imprint 2000 St 393, it is known, electrical equipment, therefore Detoxify PCB-contaminated transformers by PCB-containing oil replaced by a cleaning oil and the transformer "reclassified". This is done by circulating the cleaning oil, which is passed through a processor in which the cleaning oil from the PCB freed and the PCB is collected. The circulation continues a period of 6 to 12 months and possibly longer. This reference gives an impression of how long it takes for the PCB-containing Oil is released from the depths of the transformer mass.
Durch die DE 44 15 093 A1 ist es bekannt, Hohlkörper wie Ölfilter von Kraftfahrzeugen und Öldosen in unzerkleinertem Zustand in einer zufälligen Schüttung durch ein sog. VTR-Verfahren (Vakuum-Thermisches-Recycling) durch Destillation unter Vakuum von Restölen zu befreien, deren Menge sich pro Filter auf 250 g belaufen kann. Es handelt sich um ausgespro chene Kleinteile. Die Aufarbeitung PCB-haltiger Öle ist nicht angesprochen. From DE 44 15 093 A1 it is known to hollow bodies such as oil filters Motor vehicles and oil cans in uncrushed condition in a random Filling by a so-called VTR process (vacuum thermal recycling) rid of residual oils by distillation under vacuum, their amount can amount to 250 g per filter. It is spoken small parts. The processing of PCB-containing oils is not addressed.
In der Veröffentlichung "Appropriate Technologies for the Treatment of Scheduled Wastes", Summary, in Review Report No. 3, August 1996, werden zahlreiche Entsorgungsverfahren für PCB-haltige Materialien beschrieben, darunter ein als PCS-Verfahren beschriebenes thermisches Desorptionsverfahren. Unter der Zwischenüberschrift "Irregular Larger Inert Solids" (unregelmäßige größere inerte Feststoffe) sind auch PCB- Kondensatoren genannt, die wegen ihres Aluminiumgehalts und der Gefahr einer Wasserstoffentwicklung zunächst zerkleinert werden müssen, um danach mit Natriumhydroxyd behandelt zu werden. Dieser Prozeß wird als BCD-Verfahren bezeichnet. Bezüglich des thermischen Desorptions verfahrens ist angegeben, daß dieses bei Temperaturen unterhalb von 600°C durchgeführt wird, daß aber die Teilchengröße durch Zerkleinern auf weniger als 5 mm reduziert werden muß. In einer Liste sind für das PCS-Verfahren in einer Pilotanlage Temperaturen von 450 bis 800°C und ein Behandlungszeitraum von 1 bis 3 Stunden angegeben.In the publication "Appropriate Technologies for the Treatment of Scheduled Wastes ", Summary, in Review Report No. 3, August 1996, are numerous disposal methods for materials containing PCBs described, including a thermal described as a PCS process Desorption process. Under the subheading "Irregular Larger Inert Solids "(irregular larger inert solids) are also PCB- Called capacitors because of their aluminum content and the Danger of hydrogen development must first be crushed, to be treated with sodium hydroxide afterwards. This process will referred to as the BCD method. Regarding thermal desorption process is indicated that this at temperatures below 600 ° C is carried out, but that the particle size by crushing must be reduced to less than 5 mm. Are in a list for that PCS process in a pilot plant temperatures from 450 to 800 ° C and indicated a treatment period of 1 to 3 hours.
Durch die DE 42 31 405 A1 ist es bekannt, ausgebaute Geräteteile wie Transformatorkerne nach dem Abtropfen von schadstoff- bzw. PCB-hal tigen Isolierölen in einem Autoklaven unter laufender Zufuhr von inerten Trägergasen unter teilweiser Zersetzung der organischen Bestandteile auszugasen und die Schadstoffe aufzufangen und bei hohen Temperaturen weiter zu verarbeiten. Soweit die Anwendung von Unterdruck angegeben ist, handelt es sich nur um eine Schutzmaßnahme zur Verhinderung des Austretens von Öldämpfen an die Atmosphäre. Die Behandlung der Geräteteile innerhalb ihrer ursprünglichen Gehäuse ist nicht beschrie ben. Die Verwendung von laufend zugeführten Trägergasen führt jedoch dazu, daß die Isolieröle und die Schadstoffe von großen Gasmengen begleitet sind, so daß nicht nur extrem große Kondensationsflächen benötigt werden, sondern stets auch nach Maßgabe der entsprechenden Partialdrücke große Mengen an Öl- und Schadstoffdämpfen in den Abgasen verbleiben, so daß diese Abgase weiter aufbereitet werden müssen, worauf besonders hingewiesen wird.From DE 42 31 405 A1 it is known how removed device parts Transformer cores after draining from pollutant or PCB hal insulating oils in an autoclave with continuous supply of inert Carrier gases with partial decomposition of the organic components outgas and collect the pollutants and at high temperatures to process further. As far as the application of negative pressure specified is only a protective measure to prevent the Leakage of oil vapors to the atmosphere. Treatment of the Device parts within their original housings are not described ben. However, the use of continuously supplied carrier gases leads that the insulating oils and pollutants from large amounts of gas are accompanied, so that not only extremely large condensation areas are required, but always in accordance with the corresponding Partial pressures large amounts of oil and pollutant vapors in the Exhaust gases remain so that these exhaust gases are further processed must, which is particularly pointed out.
Durch die EP 0 682 994 A1 ist ein ähnliches Verfahren mit den gleichen Nachteilen bekannt, bei dem Geräte einschließlich Transformatoren nach Ablassen des Isolieröls und mit Restmengen davon unter beständiger Zufuhr von inertem Trägergas bei Drücken zwischen 0,5 und 1 bar ausgegast werden. Durch die Wahl eines solchen hohen Drucks an Trägergas soll die Aufheizgeschwindigkeit gesteigert werden. Auch hierbei müssen die großen Abgasmengen weiter aufbereitet werden, wofür Aerosolabscheider und Aktivkohlefilter angegeben werden. Es ist aber auch hier nicht angegeben, daß die Geräte zusammen mit ihren ursprüng lichen Gehäusen behandelt werden sollen. Dies ist schon deswegen unmöglich, weil durch diese Gehäuse kein Trägergas geleitet werden kann, das die Bestandteile des Isolieröls aufnehmen könnte.EP 0 682 994 A1 describes a similar method with the same Disadvantages known after devices including transformers Drain the insulating oil and with residual amounts of it under constant Delivery of inert carrier gas at pressures between 0.5 and 1 bar be outgassed. By choosing such a high pressure Carrier gas, the heating rate should be increased. Here too the large amounts of exhaust gas have to be further processed, for what Aerosol separators and activated carbon filters can be specified. But it is also not specified here that the devices together with their original Lichen housings are to be treated. That is why impossible because no carrier gas is passed through this housing that could absorb the components of the insulating oil.
Durch die DE 44 37 345 A1 ist es bekannt, PCB-verseuchte poröse Werk stoffe wie Wandbeläge und Mauerwerk dadurch "in situ" zu entgiften, daß man in dem Raum oder in einem Nachbarraum zum Entzug von Sauerstoff eine Zehrflamme zündet, ggf. einen Nachbrenner vorsieht und das weit gehend gereinigte sauerstoffarme Abgas mehrfach im Kreislauf über die verseuchten Wandflächen führt. Bei einem Verbrennungsvorgang bleibt jedoch notwendigerweise ein gewisser Prozentsatz von Sauerstoff übrig, vor allem aber die nicht kondensierbaren Verbrennungsprodukte und nicht brennbare Begleitgase wie Stickstoff, insbesondere dann, wenn dem Brenner auch noch Brenngase wie das angegebene Propan zugeführt werden. Auch hierbei müssen die großen Abgasmengen weiter aufbereitet werden, wofür Gaswäscher und Aktivkohlefilter angegeben werden, die ihrerseits wieder zu entsorgende Produkte liefern.From DE 44 37 345 A1 it is known PCB-contaminated porous work detoxify materials such as wall coverings and masonry "in situ" that one in the room or in a neighboring room to withdraw oxygen a torch ignites, possibly provides an afterburner and that far cleaned cleaned oxygen-poor exhaust gas several times in the circuit over the contaminated wall surfaces. With a combustion process remains however, a certain percentage of oxygen is necessarily left, but above all the non-condensable combustion products and not flammable accompanying gases such as nitrogen, especially if the Burners also supplied fuel gases such as the specified propane become. Here, too, the large amounts of exhaust gas have to be further processed what gas scrubbers and activated carbon filters are specified for in turn deliver products to be disposed of again.
In der EP 0 423 039 A1 wird unterschieden zwischen a) der Entsorgung von bröckeligen Stoffen wie Erdboden, Sand und Bauschutt, die als schüttfähige Masse von Anfang an unter Vakuum in Drehrohröfen aufge heizt und entgiftet werden, und b) nicht bröckeligem Stückgut, das zunächst unter atmosphärischem Druck unter Umwälzung eines Inertgases auf die Endtemperatur aufgeheizt und nachfolgend im unter Vakuum entgiftet wird. Als Stückgut wird angegeben das Holz und die Metallteile von Transformatoren sowie Wicklungen von Kondensatoren aus Papier und Aluminiumfolie. Soweit Transformatoren angegeben sind, sollen diese nach der Entgiftung wieder montiert und verwendet werden, d. h. die Transformatoren wurden vor dem Entgiften zerlegt. Für die Entgiftung von Transformatorenholz bei 260 bis 280°C ist eine Zeitdauer von 18 Stunden angegeben, für die Entgiftung von Kondensatorwicklungen unter Verkoh lung des Papiers bei 285°C eine Zeitdauer von 67 Stunden.EP 0 423 039 A1 distinguishes between a) disposal of crumbly substances such as soil, sand and rubble, which as pourable mass from the beginning in vacuum in rotary kilns be heated and detoxified, and b) non-crumbly general cargo that initially under atmospheric pressure with the circulation of an inert gas heated to the final temperature and then in a vacuum is detoxified. The wood and metal parts are specified as general cargo of transformers and windings of paper capacitors and aluminum foil. As far as transformers are specified, they should can be reassembled and used after detoxification, d. H. the Transformers were dismantled before detoxification. For the detoxification of Transformer wood at 260 to 280 ° C is a period of 18 hours specified, for the detoxification of capacitor windings under Verkoh paper at 285 ° C for 67 hours.
Während der Aufheizphase werden bis zur Unterschreitung der Dampf druckkurven der jeweiligen Schadstoffkomponenten bei entsprechend hohen Temperaturen nur geringe Mengen dieser Komponenten verdampft. Eine weitere Aufheizung unter Inertgas kann ohne Absaugung der Ofen atmosphäre aber nur bis zur Sättigungsgrenze im Inertgas erfolgen; andernfalls steigt entweder der Druck bis weit über den Atmosphärendruck an, oder der Verdampfungsprozeß kommt zum Stillstand. Die Entsorgung kompletter Großgeräte mit einem größeren Anteil oder der Gesamtmenge von Isolierölen ist nicht beschrieben und mit dem bekannten Verfahren auch nicht möglich. Selbst wenn ein Gemisch von inertem Umwälzgas und PCB-Dämpfen einem Kondensator zugeführt wird, dann benötigt dieser entweder extrem große Kondensationsflächen, oder die Abgase gelangen mit unzulässig hohen PCB-Anteilen an die Atmosphäre, und zwar auch dann, wenn dem Hauptkondensator ein Sicherheitskondensator nach geschaltet ist soll. Dabei addieren sich die Zeiten für die Aufheizphase und für die Vakuum-Absaugphase, in der die Ausdampfung der Schadstoffe unterhalb der Dampfdruckkurve(n) erst richtig durch Sieden beginnt.During the heating phase, the steam will fall below the limit pressure curves of the respective pollutant components at accordingly high temperatures, only small amounts of these components evaporate. A further heating under inert gas can be done without exhausting the furnace atmosphere only take place up to the saturation limit in the inert gas; otherwise the pressure either rises to well above atmospheric pressure or the evaporation process comes to a standstill. The disposal Complete large devices with a larger proportion or the total amount of insulating oils is not described and with the known method also not possible. Even if a mixture of inert circulating gas and PCB vapors are fed to a capacitor, then this needs either extremely large condensation areas, or the exhaust gases get with impermissibly high levels of PCB in the atmosphere, and indeed then when a safety capacitor follows the main capacitor is switched. The times for the heating phase and add up for the vacuum suction phase, in which the evaporation of the pollutants below the vapor pressure curve (s) only really begins by boiling.
In allen Fällen ist es schwierig und zeitraubend, die zu entgiftenden Gegenstände an allen Stellen und insbesondere in der Tiefe ihrer Strukturen auf die zum restlosen Ausgasen bei dem gegebenen Druck erforderlichen hohen Verdampfungstemperaturen aufzuheizen, zumal diese Strukturen in der Regel auch noch schlecht wärmeleitend sind.In all cases, it is difficult and time consuming to detoxify those Objects in all places and especially in the depth of their Structures for the complete outgassing at the given pressure necessary to heat the high evaporation temperatures, especially these structures are generally also poorly heat-conducting.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der ein gangs beschriebenen Gattung anzugeben, mit dem elektrische Groß geräte aus der Gruppe Transformatoren und Kondensatoren entsorgt werden können, ohne daß die Ölfüllung mit der Umgebungsluft in Wechselwirkung treten kann, und daß die Großgeräte nachfolgend frei von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von PCB's, zerlegt und ggf. einer Endverwertung zugeführt werden können.The invention is therefore based on the object of a method Specify the type described above, with the electrical large devices from the group of transformers and capacitors can be without the oil filling with the ambient air in Interaction can occur, and that the large devices are subsequently free of Hydrocarbons, especially of PCB's, disassembled and possibly one Final recycling can be supplied.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen
Verfahren erfindungsgemäß dadurch, dass
In the method specified at the outset, the object is achieved according to the invention in that
- a) die Grossgeräte zusammen mit ihren Gehäusen und mit mindestens einem Teil der betriebsmässigen Mengen an diesen Kohlenwasser stoffen in eine Behandlungskammer eingebracht werden und daß die Behandlungskammer zur Entfernung der Umgebungsluft auf einen Druck von weniger als 10 mbar evakuiert und anschließend mit einem nicht-oxidativen Gas auf einen Druck oberhalb von 30 mbar geflutet wird,a) the large devices together with their housings and with at least part of the operational amounts of this hydrocarbon substances are introduced into a treatment chamber and that the Treatment chamber for removing the ambient air on one Evacuated pressure of less than 10 mbar and then with a non-oxidative gas flooded to a pressure above 30 mbar becomes,
- b) in der Behandlungskammer in einer Aufheizphase ohne Zufuhr von Spülgas durch Regelung der abgesaugten Gas- und Dampfmengen ein Druck oberhalb von 30 mbar aufrecht erhalten wird, bis eine vorgegebene Temperatur im Innern der Großgeräte erreicht ist, die oberhalb derjenigen Dampfdruckkurven liegt, bei denen die Kohlenwasserstoffe durch Sieden verdampfen, wodurch freigesetzte Dämpfe dazu gebracht werden, innerhalb der Gehäuse an relativ kälteren Stellen wieder zu kondensieren, um den Aufheizprozeß zu beschleunigen, während die geregelt abgesaugten Kohlenwasser stoffdämpfe kondensiert werden,b) in the treatment chamber in a heating phase without the supply of Purge gas by controlling the extracted gas and steam quantities a pressure above 30 mbar is maintained until one predetermined temperature inside the large equipment is reached, the lies above those vapor pressure curves at which the Evaporate hydrocarbons by boiling, releasing them Vapors are made to be relatively inside the casing colder places to condense again to the heating process accelerate while the regulated suction hydro material vapors are condensed,
- c) der Druck in der Behandlungskammer nach Erreichen der vorge gebenen Temperatur auf einen Wert abgesenkt wird, der unterhalb der besagten Dampfdruckkurven liegt, und daßc) the pressure in the treatment chamber after reaching the pre given temperature is lowered to a value below of said vapor pressure curves, and that
- d) die Kohlenwasserstoffe durch Sieden verdampft und spülgasfrei kondensiert und ggf. unter Zerstörung der PCB's weiterbehandelt werden.d) the hydrocarbons are evaporated by boiling and are free of purge gas condensed and further processed, possibly destroying the PCB's become.
Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn der Behandlungskammer ein Drucksensor zugeordnet ist, dessen Ausgang einem Regler aufgeschaltet ist, dessen Ausgang wiederum einem Regelventil aufgeschaltet ist, das in der Saugleitung zwischen der Behandlungskammer und der Vakuumpum pe angeordnet ist und durch das die Saugleistung der Vakuumpumpe nach Maßgabe eines Sollwerts für den Innendruck der Behandlungs kammer regelbar ist. It is particularly advantageous if the treatment chamber is a Pressure sensor is assigned, the output of which is connected to a controller is, the output of which is in turn connected to a control valve, which in the suction line between the treatment chamber and the vacuum pump pe is arranged and through which the suction power of the vacuum pump according to a target value for the internal pressure of the treatment chamber is adjustable.
Es wurde überraschend festgestellt, daß auch derartige unzerlegte Groß geräte mit einem Teil oder vorzugsweise der gesamten Ölfüllung in einer entsprechend großen Behandlungskammer von der gesamten Ölfüllung befreit und damit entsorgt werden können. Dabei spielen gerade die geschlossenen Gehäuse und die vollständige oder teilweise Ölfüllung eine entscheidende Rolle, indem nämlich stets an den heißesten Stellen ober halb der Dampfdruckkurven Öle verdampfen und an den relativ kälteren Stellen unterhalb der Dampfdruckkurven wieder kondensieren, wodurch der Wärmetransport ohne Kontakt mit der Umgebungsluft erheblich intensiviert wird.It was surprisingly found that such unassembled large devices with part or preferably all of the oil filling in one correspondingly large treatment chamber from the entire oil filling can be exempted and disposed of. They are playing closed housing and full or partial oil filling a crucial role, namely always at the hottest places Half of the vapor pressure curves evaporate oils and on the relatively colder ones Condensate below the vapor pressure curves again, causing the heat transfer without contact with the ambient air considerably is intensified.
Diese Öldämpfe gelangen auch zunächst nicht in die Zwischenräume zwischen den Großgeräten und den Innenwänden der Behandlungs kammer bzw. des Kessels. Diese Zusammenhänge werden in der Detail beschreibung anhand der Fig. 8 noch eingehend erläutert. Erst wenn werkstoffbedingte Temperaturen überschritten werden, öffnen sich nach und nach automatisch die Gehäuse der Großgeräte unter der Wirkung des Innendrucks, z. B. durch das Anheben eines Deckels, durch Aufschmelzen von Lötstellen, durch das Verdampfen und/oder Zersetzen von Dichtungen etc. Nach dem Zerlegen wurde festgestellt, daß sämtliche Bauteile vollständig trocken bzw. frei von Kohlenwasserstoffen und PCB's waren und unbedenklich zu Weiterverarbeitungsbetrieben transportiert werden konnten. Von Dichtungswerkstoffen, Holz und Papier war nur noch der reine, zerkrümelnde Kohlenstoff vorhanden. Die Gewichtsreduktion von ölgetränktem Papier betrug beispielsweise 73 Gewichtsprozent.These oil vapors also initially do not get into the spaces between the large devices and the inner walls of the treatment chamber or the boiler. These relationships are explained in detail in the detailed description with reference to FIG. 8. Only when material-related temperatures are exceeded do the housings of the large devices open automatically under the effect of the internal pressure, e.g. B. by lifting a lid, by melting solder joints, by evaporating and / or decomposing seals etc. After disassembly, it was found that all components were completely dry or free of hydrocarbons and PCBs and could be safely transported to further processing companies . From the sealing materials, wood and paper, only the pure, crumbling carbon was left. The weight reduction of oil-soaked paper was, for example, 73 percent by weight.
Wesentlich sind dabei der Verzicht auf eine länger dauernde Zufuhr von Spül-, Transport- und Umwälzgasen sowie die Einhaltung eine Drucks innerhalb bestimmten Grenzen, um derartige Schleppgase nicht ständig oder bei Volumenausdehnung über Kondensationsflächen führen zu müssen, wie beim Stande der Technik, und die Möglichkeit zu einer Rekondensation von Öldämpfen während der Aufheizphase. It is essential to forego a longer supply of Purge, transport and circulation gases as well as compliance with a pressure within certain limits to avoid such trailing gases constantly or in case of volume expansion over condensation surfaces lead to must, as in the prior art, and the possibility of a Recondensation of oil vapors during the heating phase.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens, die entweder einzeln oder in Kombination angewandt werden können, sind Gegenstand der übrigen Verfahrensansprüche, deren vorteilhafte Wirkungen in der Detailbeschrei bung noch näher erläutert werden.Advantageous further developments of the method, either individually or in Combination can be used are the subject of the rest Process claims, their advantageous effects in the detailed description exercise will be explained in more detail.
Die Erfindung betrifft auch Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens mit einer Behandlungskammer zum Entsorgen von elektrischen Geräten, die mit Kohlenwasserstoffen aus der Gruppe PCB und PCB-Gemischen gefüllt sind, wobei die Behandlungskammer mit mindestens einer Heiz einrichtung versehen und an mindestens eine Kondensationseinrichtung und an eine dieser nachgeschalteten Evakuierungseinrichtung angeschlos sen ist.The invention also relates to devices for carrying out the method with a treatment chamber for the disposal of electrical devices, with hydrocarbons from the group PCB and PCB mixtures are filled, the treatment chamber with at least one heater device and at least one condensation device and connected to one of these downstream evacuation devices is.
Zur Lösung der gleichen Aufgabe ist als erste Alternative vorgesehen, dass bei einer Behandlungskammer mit liegender Achse und frontseitiger Kammertür vor der Behandlungskammer eine erste Abstellplattform für die Großgeräte mit zumindest weitgehend geschlossenen Gehäusen aus der Gruppe Transformatoren und Kondensatoren angeordnet ist und daß in der Behandlungskammer eine zweite Abstellplattform für die Großgeräte angeordnet ist, die mit der ersten Abstellplattform fluchtet, derart, daß die Großgeräte entweder einzeln oder in Gruppen in der Behandlungskammer in komplettem Zustand aufstellbar sind.To solve the same problem, the first alternative is to that with a treatment chamber with a horizontal axis and front Chamber door in front of the treatment chamber a first storage platform for the large devices with at least largely closed housings the group of transformers and capacitors is arranged and that in the treatment chamber a second storage platform for the Large devices is arranged, which is aligned with the first parking platform, such that the large devices either individually or in groups in the Treatment chamber can be set up in complete condition.
Zur Lösung der gleichen Aufgabe ist als weitere Alternative vorgesehen, dass bei einer Behandlungskammer mit stehender Achse und obenlie gendem Deckel in der Behandlungskammer eine Abstellplattform für die Großgeräte mit zumindest weitgehend geschlossenen Gehäusen aus der Gruppe Transformatoren und Kondensatoren angeordnet ist, auf der die Großgeräte entweder einzeln oder in Gruppen in komplettem Zustand aufstellbar sind. As a further alternative, to solve the same problem, that in a treatment chamber with a standing axis and lying above a cover in the treatment chamber for the Large devices with at least largely closed housings from the Group of transformers and capacitors is arranged on which the Large devices either individually or in groups in complete condition can be set up.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtungen, die entweder einzeln oder in Kombination angewandt werden können, sind Gegenstand der übrigen Vorrichtungsansprüche, deren vorteilhafte Funktionen in der Detail beschreibung noch näher erläutert werden.Advantageous further developments of the devices, either individually or can be used in combination, are the subject of the rest Device claims, their advantageous functions in detail description will be explained in more detail.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes und dessen weitere Ausgestaltungen hinsichtlich Verfahrensführung und Vorrichtungen werden nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 9 näher erläutert.Exemplary embodiments of the subject matter of the invention and its further refinements with regard to process management and devices are explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 9.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Behandlungskammer mit einer Be- und Entladeeinrichtung für einen Horizontaltransport, Fig. 1 is a vertical section through a treatment chamber with a loading and unloading device for a horizontal conveyor,
Fig. 2 ein Diagramm mit Temperatur und Druck und einem Parameter feld für vorteilhafte Verfahrensparameter, Fig. 2 is a diagram with temperature and pressure and a parameter field of advantageous process parameters,
Fig. 3 ein Verfahrensschema für die Weiterbehandlung der aus der Behandlungskammer abgesaugten PCB-haltigen Dämpfe mittels eines Einspritzkondensators und absorbierenden Ölen, Figure 3 is a process scheme for further treatment of the extracted from the treatment chamber PCB-containing vapors. By means of an injection condenser and absorbing oils,
Fig. 4 ein alternatives Verfahrensschema für die Weiterbehandlung der aus der Behandlungskammer abgesaugten PCB-haltigen Dämpfe mittels eines Oberflächenkondensators, Fig. 4 shows an alternative process scheme for further treatment of the extracted from the treatment chamber PCB-containing vapors by means of a surface condenser,
Fig. 5 ein gegenüber Fig. 4 weiterentwickeltes alternatives Verfah rensschema für die Weiterbehandlung der aus der Behand lungskammer abgesaugten PCB-haltigen Dämpfe mittels zweier Oberflächenkondensatoren, Fig. 5 shows a comparison with FIG. 4 further developed alternative procedural rensschema for the further processing of the extracted from the lung chamber treatmen PCB-containing vapors by means of two surface condensers,
Fig. 6 ein Verfahrensschema für die endgültige Behandlung der Kondensate aus den Einspritz- und Oberflächenkondensatoren nach den Fig. 3, 4 und 5, Fig. 6 is a process diagram for the final treatment of the condensates from the injection and surface condensers of FIGS. 3, 4 and 5,
Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch eine Behandlungskammer für eine Be- und Entladung in vertikaler Richtung, Fig. 7 is a vertical section through a treatment chamber for loading and unloading in the vertical direction,
Fig. 8 eine Prinzipdarstellung eines geschlossenen Transformators in einer Behandlungskammer analog Fig. 7 zur Erläuterung des Wärme- und Stoffaustauschs zwischen allen Bauteilen, und Fig. 8 is a schematic diagram of a closed transformer in a treatment chamber analogous to Fig. 7 to explain the heat and mass transfer between all components, and
Fig. 9 ein Diagramm zur Erläuterung der Temperaturverläufe an verschiedenen Meßstellen. Fig. 9 is a diagram for explaining the temperature profiles at different measuring points.
In Fig. 1 ist eine Behandlungskammer 1 in Form eines druckfesten liegenden Kessels 2 mit einem Außenmantel 3 und einer Kammertür 4 gezeigt. Der Außenmantel 3 ist mit einer Wärmedämmung 5 und 21 ausgekleidet, die gegenüber dem Kessel 2 einen Zwischenraum 12 freiläßt. Für die Durchleitung eines Kühlmittels (z. B. Luft) sind ein Gebläse 6, eine Zufuhrleitung 7 und eine Abfuhrleitung 8 vorgesehen.In Fig. 1 a treatment chamber 1 in the form of a pressure-resistant vessel 2 located with an outer casing 3 and a chamber door 4 is shown. The outer jacket 3 is lined with thermal insulation 5 and 21, which leaves a space 12 opposite the boiler 2 . A blower 6 , a feed line 7 and a discharge line 8 are provided for the passage of a coolant (eg air).
Die innere Oberfläche des Kessels 2 und der Kammertür 4 werden auf einer Temperatur gehalten, bei der kein Öl kondensiert. Im Kessel sind eine Heizeinrichtung 9, die z. B. als Widerstandsheizung ausgeführt sein kann, ein Gebläse 10 und Leitbleche 11 vorgesehen, durch die die Behandlungskammer 1 die Funktion eines Ofens hat. Alternativ oder zusätzlich können Heizeinrichtungen aus der Gruppe Wärmestrahler, Heizmatten, die die Großgeräte umhüllen, Induktionsspulen und Kontakt elektroden für eine konduktive Beheizung vergesehen werden. Eine zusätzliche Heizeinrichtung 9a ist als Heizmantel mit Anschlußklemmen 9b und 9c ausgeführt.The inner surface of the boiler 2 and the chamber door 4 are kept at a temperature at which no oil condenses. In the boiler are a heater 9 , the z. B. can be designed as a resistance heater, a fan 10 and baffles 11 are provided, through which the treatment chamber 1 has the function of an oven. Alternatively or additionally, heating devices from the group of radiant heaters, heating mats that envelop the large appliances, induction coils and contact electrodes can be provided for conductive heating. An additional heating device 9 a is designed as a heating jacket with terminals 9 b and 9 c.
In dem Kessel 2 wird nach einem Erstevakuieren zum Entfernen der Umgebungsluft mittels einer Inertgasquelle 13 und eines Regelventils 14 ein Druck erzeugt, der dem gewünschten Prozeßdruck entspricht. Das Inertgas wird aber sehr rasch und geregelt abgesaugt und durch die sich bildenden Öldämpfe ersetzt, was nachstehend noch näher erläutert wird. After an initial evacuation to remove the ambient air, a pressure is generated in the boiler 2 by means of an inert gas source 13 and a control valve 14 which corresponds to the desired process pressure. However, the inert gas is sucked off very quickly and in a controlled manner and replaced by the oil vapors that form, which is explained in more detail below.
Die Kammertür 4 ist von einer hohlen Dichtung 15 umgeben, die durch einen Temperierkreislauf 16 mit einem Thermalöl auf einer Temperatur gehalten wird, bei der die Dichtung 15 beständig ist, bei der aber auf ihr keine Dämpfe kondensieren. Geeignete Temperaturen liegen zwischen etwa 200°C und 300°C. Der Temperierkreislauf 16 besitzt hierzu eine Umwälzpumpe 17, eine Heizeinrichtung 18 und eine Kühleinrichtung 19, die durch ein Umschaltventil 20 wahlweise eingeschaltet werden können.The chamber door 4 is surrounded by a hollow seal 15 , which is kept by a temperature control circuit 16 with a thermal oil at a temperature at which the seal 15 is stable, but at which no vapors condense on it. Suitable temperatures are between about 200 ° C and 300 ° C. For this purpose, the temperature control circuit 16 has a circulation pump 17 , a heating device 18 and a cooling device 19 , which can optionally be switched on by means of a changeover valve 20 .
Vor der Kammertür 4 ist eine Abstellplattform 22 angeordnet, auf der z. B. mittels eines Transportfahrzeugs und eines Transportrahmens 23 zwei einzelne Großgeräte 24 und 25, z. B. Transformatoren, abgestellt werden können. Diese sind mittels des Transportrahmens 23 nach dem Öffnen der Kammertür 4 (senkrecht zur Zeichenebene) in den Kessel 2 einfahrbar und oberhalb der Heizeinrichtung 9 in den Positionen 23', 24' und 25' auf einer weiteren, nicht gezeigten Abstellplattform abstellbar. Die Großgeräte 24 und 25 sind noch mit der Gesamtmenge des PCB's oder eines PCB-hal tigen Öls gefüllt. Sobald dieses Öl bei dem gegebenen Innendruck des Kessels 2 seine Siedetemperatur (siehe Fig. 2) überschritten hat, beginnt der Siedevorgang, wobei die Öldämpfe den Hauptanteil der Wärmeüber tragung zu den Innenteilen der Großgeräte 24 und 25 übernehmen. Dies ist ein entscheidender Faktor für die schnelle Aufheizung der großen Gesamtmasse der Großgeräte 24 und 25.In front of the chamber door 4 , a storage platform 22 is arranged on the z. B. by means of a transport vehicle and a transport frame 23 two individual large devices 24 and 25 , z. B. transformers can be turned off. These can be moved into the boiler 2 by means of the transport frame 23 after opening the chamber door 4 (perpendicular to the plane of the drawing) and can be parked above the heating device 9 in the positions 23 ', 24 ' and 25 'on a further storage platform, not shown. The large devices 24 and 25 are still filled with the total amount of PCB's or PCB-containing oil. As soon as this oil has exceeded its boiling temperature (see FIG. 2) at the given internal pressure of the boiler 2 , the boiling process begins, the oil vapors taking over the main part of the heat transfer to the inner parts of the large devices 24 and 25 . This is a decisive factor for the rapid heating of the large total mass of the large devices 24 and 25 .
Vom Kessel 2 führt eine Saugleitung 26 zu einem Katalysator 27, dem aus einer Gasquelle 28 über ein Regelventil 29 dosierte Mengen an Gasen aus der Gruppe Wasserstoff und gasförmige Kohlenwasserstoffe zugeführt werden, so daß die PCB's in die entsprechenden Halogenverbindungen des Wasserstoffs umgesetzt werden, beispielsweise in Salzsäure, die durch Alkalihydroxide in Chloride umgewandelt werden können, die durch eine Wasserwäsche ausgeschieden werden können. Über ein Absperr ventil 30 kann die Behandlungskammer 1, z. B. zu Chargierzwecken, von den nachfolgenden Behandlungseinrichtungen getrennt werden. Die Anschlußstelle zu den Behandlungseinrichtungen nach den Fig. 3, 4 und 6 ist durch den Pfeil 31 angedeutet. From the boiler 2 , a suction line 26 leads to a catalyst 27 , to which metered quantities of gases from the group hydrogen and gaseous hydrocarbons are fed from a gas source 28 via a control valve 29 , so that the PCBs are converted into the corresponding halogen compounds of hydrogen, for example in Hydrochloric acid, which can be converted into chlorides by alkali hydroxides, which can be eliminated by water washing. Via a shut-off valve 30 , the treatment chamber 1 , for. B. for charging purposes, are separated from the subsequent treatment facilities. The connection point to the treatment facilities according to FIGS. 3, 4 and 6 is indicated by the arrow 31 .
In Fig. 2 sind auf der Abszisse die Verfahrenstemperaturen "T" und auf der Ordinate die Verfahrensdrücke "P" aufgetragen. In dem durch gestri chelte Linien eingegrenzten Bereich befinden sich zahllose Dampfdruck kurven für die einzelnen Öle bzw. PCB's sowie die Siedebereiche für die Bindemittel von Papier, für Kunststoffe und für sonstige in Frage kom mende Öle und Kohlenwasserstoffe. Eine solche Dampfdruckkurve für ein Thermalöl ist beispielhaft durch eine dicke Linie "L" hervorgehoben. Ober halb der jeweiligen Dampfdruckkurve findet kein Siedevorgang statt, beim Unterschreiten derselben durch Druckabsenkung und/oder Temperatur steigerung beginnt schlagartig der Siedevorgang.In FIG. 2, the process temperatures, "T" and in ordinate the process pressures "P" are plotted on the abscissa. In the area delimited by dashed lines there are countless vapor pressure curves for the individual oils or PCBs as well as the boiling ranges for the binders of paper, for plastics and for other possible oils and hydrocarbons. Such a vapor pressure curve for a thermal oil is exemplified by a thick line "L". There is no boiling process above the respective vapor pressure curve; if the pressure falls below and / or the temperature increases, the boiling process begins suddenly.
In Fig. 2 ist in sehr schematischer Darstellung ein beispielhafter Druck verlauf anhand der strichpunktierten Kurve "P" dargestellt: Bei Beginn der Aufheizung wird die Luftatmosphäre zum Zeitpunkt T1 durch Evakuieren auf einen Druck von 1 mbar abgesenkt, der kurzzeitig zum Zeitpunkt T2 erreicht wird. Anschließend wird die Behandlungskammer durch ein nicht oxidatives Gas (Inertgas) bis auf einen Druck von 400 mbar geflutet, der zum Zeitpunkt T3 erreicht wird. Die Inertgaszufuhr wird durch Schließen des Versorgungsventils abgestellt, d. h., es wird kein Träger-, Transport- oder Spülgas zugeführt.In FIG. 2 in a very schematic representation of an exemplary pressure is running by means of the dash-dot curve "P" shown: At the start of heating, the air atmosphere is lowered mbar at the time T1, by evacuating to a pressure of 1, which is briefly achieved at time T2. The treatment chamber is then flooded with a non-oxidative gas (inert gas) to a pressure of 400 mbar, which is reached at time T3. The inert gas supply is switched off by closing the supply valve, ie no carrier, transport or purge gas is supplied.
Durch ein nachstehend noch näher beschriebenes Regelsystem und ein Regelventil vor der Vakuumpumpe wird der eingestellte Druck zumindest weitgehend konstant gehalten. Mit steigender Temperatur beginnt jetzt zunehmend die Verdunstung (noch kein Sieden) der Flüssigkeit (Kohlen wasser- und Schadstoffe) entsprechend den Gleichgewichtsbedingungen im Bereich der Flüssigkeit, also zunächst innerhalb der Gerätegehäuse. Durch Re-Kondensation der Dämpfe auf noch relativ kälteren Geräteteilen und den dadurch bedingten hohen Wärmeübergang werden vorhandene Temperaturgradienten äußerst wirksam und in kurzer Zeit abgebaut. Überschüssige Dämpfe werden durch das Regelventil druckabhängig abgesaugt und außerhalb der Behandlungskammer kondensiert, so daß ein unerwünschter Druckanstieg vermieden wird. Der Kondensationsvor gang wird nicht durch Träger-, Transport- oder Spülgas behindert, weil dies nur am Anfang des Regelvorgangs, später praktisch nicht mehr vorhanden ist.By a control system described in more detail below and a The control valve in front of the vacuum pump is at least the set pressure kept largely constant. With rising temperature begins now increasingly the evaporation (not yet boiling) of the liquid (coal water and pollutants) according to the equilibrium conditions in the area of the liquid, i.e. initially within the device housing. By re-condensation of the vapors on even colder parts of the device and the resulting high heat transfer become existing Temperature gradients extremely effective and reduced in a short time. Excess vapors become pressure dependent through the control valve aspirated and condensed outside the treatment chamber, so that an undesirable increase in pressure is avoided. The condensation pre gang is not hindered by carrier, transport or purge gas because this only at the beginning of the control process, practically not later is available.
Sobald eine vorgegebene Temperatur, die z. B. durch einen Temperatur fühler im Kern eines Transformators an der ungünstigsten Stelle gemes sen und die zum Zeitpunkt T4 erreicht wird, wird das Regelventil vor der Vakuumpumpe voll geöffnet, und der Druck wird jetzt auf einen Wert unterhalb der Dampfdruckkurve der Flüssigkeit (Linie "L") abgesenkt, also im vorliegenden Fall auf 10 mbar, worauf der Siedevorgang der Flüssig keit schlagartig einsetzt. Die Temperatur wird jetzt weiter gesteigert und der Druck weiter abgesenkt, bis zum Zeitpunkt T5 ein vorgegebener Grenzwert für den Restgehalt an Schadstoffen im Gerät erreicht ist.Once a predetermined temperature, the z. B. by a temperature sensor at the worst point in the core of a transformer sen and which is reached at time T4, the control valve before Vacuum pump fully opened, and the pressure is now at a value lowered below the vapor pressure curve of the liquid (line "L") in the present case to 10 mbar, whereupon the boiling process of the liquid suddenly begins. The temperature is now further increased and the pressure is reduced further until a predetermined time by time T5 Limit value for the residual content of pollutants in the device has been reached.
Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen ein wesentliches Element der Erfindung, nämlich ein in der Saugleitung 52 von der Vakuumpumpe 53 angeordnetes Regelventil 52a, das über eine Leitung 52b für eine Stellgröße mit einem Regler 52c verbunden ist, der seine Drucksignale "P" über eine Meßwert leitung 52d vom Innenraum der Behandlungskammer erhält und deren Innendruck gemäß den vorstehenden Ausführungen zur Fig. 2 regelt. FIGS. 3, 4 and 5 show an essential element of the invention, namely, a valve disposed in the suction pipe 52 by the vacuum pump 53 control valve 52 a, the b via a line 52 is connected to a control with a controller 52 c which its pressure signals "P" receives a measured value line 52 d from the interior of the treatment chamber and regulates its internal pressure according to the above explanations for FIG. 2.
Fig. 3 zeigt die Fortsetzung der Saugleitung 26, die zu einem Einspritz kondensator 32 führt, in dem Einspritzdüsen 33 für die Erzeugung kegel förmiger Sprühstrahlen 34 eines Öls aus der Gruppe Mineralöle angeord net sind. Die Sprühlstrahlen erzeugen eine Rieselzone 35, in der die PCB- Dämpfe durch das Mineralöl kondensiert werden. Zu diesem Zweck wird das Mineralöl in einem Kreislauf 36 umgewälzt, dem ein Vorratsbehälter 37 für die Ergänzung verbrauchten Mineralöls zugeschaltet werden kann. Die vorzulegende Menge richtet sich u. a. nach der PCB-Konzentration in den Dämpfen. Das Kondensat aus Mineralöl und PCB's wird über eine Leitung 38 einer Vorlage 39 zugeführt, deren Füllstand durch ein Ventil 40 geregelt wird. Von hier aus wird das Kondensat über eine Kühleinrichtung 42, eine Reinigungseinrichtung 43 (die als Kühlfalle oder Filter ausgebildet sein kann) und eine Umwälzpumpe 44 einer Zweigleitung 45 zugeführt, an die die Einspritzdüsen 33 angeschlossen sind. Fig. 3 shows the continuation of the suction line 26 , which leads to an injection condenser 32 , in the injection nozzles 33 for the generation of conical spray jets 34 of an oil from the group of mineral oils are angeord net. The spray jets create a trickle zone 35 in which the PCB vapors are condensed by the mineral oil. For this purpose, the mineral oil is circulated in a circuit 36 , to which a reservoir 37 can be connected for the supplementation of used mineral oil. The quantity to be supplied depends, among other things, on the PCB concentration in the vapors. The condensate from mineral oil and PCB's is fed via line 38 to a receiver 39 , the fill level of which is regulated by a valve 40 . From here, the condensate is fed via a cooling device 42 , a cleaning device 43 (which can be designed as a cold trap or filter) and a circulation pump 44 to a branch line 45 to which the injection nozzles 33 are connected.
Ein Teilstrom des wieder rückgekühlten Kondensats (die Kondensations wärme der aus der Behandlungskammer 1 stammenden Dämpfe, in denen auch der größte Teil der Heizleistung der Behandlungskammer 1 enthalten ist, muß ständig abgeführt werden) wird über eine weitere Zweigleitung 46 einer Füllkörperkolonne 47 zugeführt, die mit dem Einspritzkondensator 32 baulich vereinigt ist. In der Füllkörperkolonne 47 sind weitere Einspritz düsen 48 für die Erzeugung kegelförmiger Sprühstrahlen 49 angeordnet. Die Sprühstrahlen treffen auf eine Füllkörperzone 50 auf, die z. B. Raschig ringe enthält und in der restliche PCB-Dämpfe durch das Mineralöl kon densiert werden. Dieses Kondensat läuft wiederum nach unten durch die darunter befindliche Rieselzone 35 ab und vereinigt sich mit dem dort erzeugten Kondensat. Der Abfluß überschüssigen und mit PCB's ange reichertem Kondensat erfolgt - zur weiteren Aufarbeitung - über eine Leitung 51 zu einer Endverarbeitungsstufe nach Fig. 6. Die Zahl der Ein spritzdüsen 33 und 48 ist von untergeordneter Bedeutung; es ist lediglich dafür Sorge zu tragen, daß der Wirkungsquerschnitt von Füllkörperzone 50 und Rieselzone 35 voll erfaßt wird.A partial flow of the recooled condensate (the heat of condensation of the vapors coming from the treatment chamber 1 , which also contains most of the heating power of the treatment chamber 1 must be continuously removed) is fed via a further branch line 46 to a packed column 47 , which with the injection condenser 32 is structurally united. In the packed column 47 , further injection nozzles 48 are arranged for the production of conical spray jets 49 . The spray jets impinge on a packing zone 50 which, for. B. Raschig rings and in the remaining PCB vapors are condensed by the mineral oil. This condensate in turn runs down through the trickle zone 35 located below and combines with the condensate generated there. The outflow of excess and enriched with PCB's condensate takes place - for further processing - via a line 51 to a final processing stage according to FIG. 6. The number of injection nozzles 33 and 48 is of secondary importance; it is only necessary to ensure that the cross section of the packing zone 50 and trickle zone 35 is fully covered.
Der Einspritzkondensator 32 und/oder die Füllkörperkolonne können auch mit n-Hexan und anderen Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln oder Lösun gen von Alkalihydroxiden und/oder Wasser betrieben werden.The injection condenser 32 and / or the packed column can also be operated with n-hexane and other hydrocarbon solvents or solutions of alkali metal hydroxides and / or water.
Die übrigen Gase und Dämpfe werden aus der Füllkörperkolonne 47 über eine Saugleitung 52 abgezogen. Vor und hinter einer Vakuumpumpe 53 sind in der Saugleitung 52 Aktivkohlefilter 54 und 55 angeordnet, die ausgebaut und gleichfalls in der Behandlungskammer 1 durch thermische Desorption (VTR-Verfahren) entsorgt werden können. Vor der Abgabe der Gase an die Atmosphäre (Pfeil 57) werden diese noch in einem Kataly sator 56 einer katalytischen Oxidation unterworfen. Der Aktivkohlefilter 54 dient auch zum Schutz der Vakuumpumpe 53, die aus einem kompletten Pumpsatz bestehen kann.The remaining gases and vapors are withdrawn from the packed column 47 via a suction line 52 . In front of and behind a vacuum pump 53 , activated carbon filters 54 and 55 are arranged in the suction line 52 , which can be removed and also disposed of in the treatment chamber 1 by thermal desorption (VTR process). Before the gases are released into the atmosphere (arrow 57 ), they are subjected to catalytic oxidation in a catalytic converter 56 . The activated carbon filter 54 also serves to protect the vacuum pump 53 , which can consist of a complete pump set.
Fig. 4 zeigt nun ein alternatives Verfahrensschema für die Weiterbehand lung der aus der Behandlungskammer 1 abgesaugten PCB-haltigen Dämpfe mittels eines Oberflächenkondensators 58. Für eine gezielte Einstellung der Temperaturen der Kondensationsflächen ist ein Temperier kreislauf 59 mit einem Thermalöl vorgesehen, der eine Umwälzpumpe 60, eine Heizeinrichtung 61 und eine Kühleinrichtung 62 besitzt, die durch ein Umschaltventil 63 wahlweise eingeschaltet werden können. Die apparativen Mittel und Prozeßabläufe in der weiterführenden Saugleitung 52 stimmen mit denen nach Fig. 3 überein. FIG. 4 now shows an alternative process scheme for the further treatment of the PCB-containing vapors extracted from the treatment chamber 1 by means of a surface capacitor 58 . For a targeted setting of the temperatures of the condensation surfaces, a temperature control circuit 59 is provided with a thermal oil, which has a circulation pump 60 , a heating device 61 and a cooling device 62 , which can optionally be switched on by a changeover valve 63 . The apparatus and process sequences in the further suction line 52 correspond to those in FIG. 3.
Die Vorrichtung nach Fig. 4 arbeitet in folgender Weise: In dem Ober flächenkondensator 58 wird zunächst bei Temperaturen zwischen -196°C und +25°C aus den Kohlenwasserstoffen ein teeriges bis festes Konden sat mit den PCB's gebildet, das nach Ansammlung einer vorgebbaren Kondensatmenge zyklisch durch Aufheizen der Kondensationsflächen auf Temperaturen zwischen 100°C und 400°C, vorzugsweise zwischen 200°C und 300°C abgetaut und in einer Vorlage 64 aufgefangen wird, deren Ausgang 65 zu einer Endverarbeitungsstufe nach Fig. 6 führt. . The apparatus of Figure 4 operates in the following manner: In the upper surface of capacitor 58 is initially at temperatures between -196 ° C and + 25 ° C from the hydrocarbons, a tarry to solid condensate sat with the PCB's are formed which, after collection of a predetermined amount of condensate cyclically thawed by heating the condensation surfaces to temperatures between 100 ° C. and 400 ° C., preferably between 200 ° C. and 300 ° C. and collected in a receiver 64 , the output 65 of which leads to a final processing stage according to FIG. 6.
Fig. 5 zeigt nun ein weiteres alternatives Verfahrensschema für die Weiterbehandlung der aus der Behandlungskammer 1 abgesaugten PCB-haltigen Dämpfe mittels eines ersten Oberflächenkondensators 66 und eines damit in Reihe geschalteten zweiten Oberflächenkondensators 67. Für eine gezielte Einstellung der Temperaturen der Kondensations flächen des ersten Oberflächenkondensators 66 ist auch hier ein Tempe rierkreislauf 59 vorgesehen, der eine Umwälzpumpe 60, eine Heizeinrich tung 61 und eine Kühleinrichtung 62 besitzt, die durch ein Umschaltventil 63 wahlweise eingeschaltet werden können. Die apparativen Mittel und Prozeßabläufe in der weiterführenden Saugleitung 52 stimmen mit denen nach den Fig. 3 und 4 überein. Fig. 5 shows a further alternative process scheme for further treatment of the extracted from the treatment chamber 1 PCB-containing vapors by means of a first surface 66 and a capacitor connected in series therewith second surface condenser 67th For a targeted setting of the temperatures of the condensation surfaces of the first surface condenser 66 , a temperature circuit 59 is also provided here, which has a circulating pump 60 , a heating device 61 and a cooling device 62 , which can be optionally switched on by a switching valve 63 . The apparatus and process flows in the further suction line 52 correspond to those in FIGS . 3 and 4.
Die Vorrichtung nach Fig. 5 arbeitet in folgender Weise: In dem ersten Oberflächenkondensator 66 wird zunächst bei Temperaturen zwischen +150°C und +300°C, vorzugsweise zwischen +200°C und +250°C, ein flüssiges bis teeriges Kondensat aus den hochsiedenden Dampf-Kompo nenten mit einem Teil der PCB's gebildet. Soweit es sich um teeriges Kondensat handelt, kann dieses durch Temperaturerhöhung zyklisch abgetaut und in der Vorlage 64 gesammelt werden, wie dies bereits vor stehend beschrieben wurde. In dem zweiten Oberflächenkondensator 67 wird bei Temperaturen zwischen -196°C und +25°C aus den restlichen, niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen bzw. deren Dämpfen ein weiteres Kondensat gebildet, das ggf. nach Ansammlung einer vorgebbaren Kondensatmenge gleichfalls zyklisch durch Aufheizen der Kondensations flächen auf entsprechend höhere Temperaturen abgetaut und in einer weiteren Vorlage 64a aufgefangen wird, deren Ausgang 65a zu einer Endverarbeitungsstufe nach Fig. 6 führt. Ein zweiter Temperierkreislauf analog zu 59, der hierfür benötigt wird, ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. Als Kondensationsflächen kommen beispielhaft Platten und/ oder Rohrbündel in Frage. . The apparatus of Figure 5 operates in the following manner: In the first surface condenser 66, first, at temperatures between + 150 ° C and + 300 ° C, preferably between + 200 ° C and + 250 ° C, a liquid to tarry condensate from the high-boiling steam components formed with part of the PCB's. As far as it is tarry condensate, this can be thawed cyclically by increasing the temperature and collected in the template 64 , as has already been described before. In the second surface condenser 67 a further condensate is formed at temperatures between -196 ° C and + 25 ° C from the remaining, low-boiling hydrocarbons or their vapors, which, if necessary, also accumulates cyclically by heating the condensation surfaces to accordingly higher temperatures are thawed and collected in a further template 64 a, the output 65 a of which leads to a final processing stage according to FIG. 6. For the sake of simplicity, a second temperature control circuit analogous to 59 , which is required for this, is not shown. Plates and / or tube bundles are examples of possible condensation surfaces.
Fig. 6 zeigt ein Verfahrensschema für die endgültige Behandlung der Kondensate aus den Einspritz- und Oberflächenkondensatoren nach den Fig. 3, 4 und 5. Die Zufuhr der Kondensate aus den Vorlagen 39, 64 und 64a in einen Reaktionsbehälter 69 erfolgt über eine Zufuhrleitung 68. In einem Vorratsbehälter 70 ist eine Dispersion aus einem Öl und Alkali metallen und/oder deren Verbindungen vorgelegt, z. B. Na, NaOH, K, KOH, LI, LiOH. Auch flüssige Laugen mit den Hydroxiden können eingesetzt werden. Mittels einer Heizeinrichtung 71 wird die erforderliche Reaktions temperatur für die Abspaltung der Halogene von den PCB's und für die Bildung von Halogensalzen eingestellt, die zwischen 20°C und 400°C liegen kann. Beispielhaft hat KOH einen Schmelzpunkt von 360°C, so daß die Umsetzung oberhalb dieser Temperatur durchgeführt werden sollte, und NaOH hat einen Schmelzpunkt von 324°C, so daß die Umsetzung oberhalb dieser Temperatur durchgeführt werden sollte. Die Reaktion mit einer Natriumdispersion in Öl kann bereits bei Temperaturen zwischen 20°C und 150°C durchgeführt werden. Ein Rührer 72 dient zur Beschleuni gung der Reaktion. Die Reaktionsprodukte werden abschließend einer Zentrifuge 73 zugeführt, aus der die Salze in Richtung des Pfeils 74 und die Flüssigkeit in Richtung des Pfeils 75 abgezogen wird. FIG. 6 shows a process diagram for the final treatment of the condensates from the injection and surface condensers according to FIGS. 3, 4 and 5. The condensates from the templates 39 , 64 and 64 a are fed into a reaction container 69 via a feed line 68 . In a reservoir 70 , a dispersion of an oil and alkali metals and / or their compounds is presented, for. B. Na, NaOH, K, KOH, LI, LiOH. Liquid alkalis with the hydroxides can also be used. By means of a heating device 71 , the required reaction temperature for the elimination of the halogens from the PCBs and for the formation of halogen salts is set, which can be between 20 ° C and 400 ° C. For example, KOH has a melting point of 360 ° C so that the reaction should be carried out above this temperature and NaOH has a melting point of 324 ° C so that the reaction should be carried out above this temperature. The reaction with a sodium dispersion in oil can be carried out at temperatures between 20 ° C and 150 ° C. A stirrer 72 serves to accelerate the reaction. The reaction products are finally fed to a centrifuge 73 , from which the salts are drawn off in the direction of arrow 74 and the liquid in the direction of arrow 75 .
Fig. 7 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Behandlungskammer 76 für eine Be- und Entladung in vertikaler Richtung durch ein Hebezeug, beispielsweise eine Kranbrücke. Die Behandlungskammer 76 hat die Form eines stehenden Kessels 77 mit einem druckfesten Außenmantel 78, einem inneren Deckel 79 und einem äußeren Deckel 80. Die innere Oberfläche des Kessels 77 und des inneren Deckels 79 werden auf einer Temperatur gehalten, bei der bei dem vorgegebenen Druck kein Öl kondensiert. Im Kessel ist eine Heizspule 81 vorgesehen, durch die die Behandlungskam mer 76 die Funktion eines Ofens hat. Alternativ können Heizeinrichtungen aus der Gruppe Wärmestrahler, Heizmatten, die das Großgerät 24 (ein Transformator) umhüllen, Induktionsspulen und Kontaktelektroden für eine konduktive Beheizung vergesehen werden. Eine weitere, besonders vor teilhafte Alternative besteht darin, die üblichen Anschlußkontakte 82 des Großgeräts 24 zur Zufuhr der Heizleistung zu verwenden, so daß die Pro zeßwärme unmittelbar in der Masse des Großgeräts 24 erzeugt wird. Diese Alternative gilt auch für das Beispiel nach Fig. 1. Fig. 7 shows a vertical section through a treatment chamber 76 for loading and unloading in the vertical direction by a lifting device, such as a crane bridge. The treatment chamber 76 has the shape of a standing vessel 77 with a pressure-resistant outer jacket 78 , an inner cover 79 and an outer cover 80 . The inner surface of the boiler 77 and the inner lid 79 are kept at a temperature at which no oil condenses at the predetermined pressure. In the boiler, a heating coil 81 is provided through which the treatment chamber 76 has the function of an oven. Alternatively, heating devices from the group of heat radiators, heating mats which surround the large device 24 (a transformer), induction coils and contact electrodes for conductive heating can be provided. Another, particularly before geous alternative is to use the usual contacts 82 of the large device 24 for supplying the heating power, so that the Pro heat is generated directly in the mass of the large device 24 . This alternative also applies to the example according to FIG. 1.
In dem Zwischenraum 83 zwischen dem Kessel 77 und dem Außenmantel 78 wird mittels einer Inertgasquelle 86 und eines Regelventils 87 ein Druck aufrecht erhalten, der dem Innendruck des Kessels 77 entspricht, so daß der Kessel 77 druckentlastet ist. Kranösen 84 dienen zum Vertikaltrans port derjenigen Teile, an denen die Kranösen 84 angebracht sind. Eine Wärmedämmung 85 ist in diesem Falle im Innern des Kessels 77 unter gebracht.In the space 83 between the boiler 77 and the outer jacket 78 , a pressure is maintained by means of an inert gas source 86 and a control valve 87 , which corresponds to the internal pressure of the boiler 77 , so that the boiler 77 is relieved of pressure. Crane eyes 84 are used for the vertical transport of those parts to which the crane eyes 84 are attached. In this case, thermal insulation 85 is placed inside the boiler 77 .
Anhand von Fig. 8 wird das Wirkungsprinzip des Erfindungsgegenstan des näher erläutert: Eine Behandlungskammer 88 ist mit einer äußeren Heizeinrichtung 89 und einer inneren Heizeinrichtung 90 ausgestattet, von denen ggf. eine genügt. In der Behandlungskammer 88 ist ein Großgerät 24, ein Transformator, mit einem Gehäuse 24a und einem Deckel 24b aufgestellt, dessen nicht dargestellte Flanschverschraubungen gelöst sind, so daß der Deckel 24b lose aufliegt. In dem Gehäuse 24a befindet sich ein Kern 24c. Die Behandlungskammer ist von einer Wärmedämmung umgeben, die jedoch nicht dargestellt ist.The principle of operation of the subject matter of the invention is explained in more detail with reference to FIG. 8: a treatment chamber 88 is equipped with an outer heating device 89 and an inner heating device 90 , one of which may be sufficient. In the treatment chamber 88 there is a large device 24 , a transformer, with a housing 24 a and a cover 24 b, the flange screw connections (not shown) of which are loosened, so that the cover 24 b rests loosely. In the housing 24 a there is a core 24 c. The treatment chamber is surrounded by thermal insulation, but this is not shown.
Links der Mittellinie M ist ein Zustand dargestellt, bei dem noch die gesamte betriebsmäßige Menge an Kohlenwasserstoffen 91 vorhanden ist. A state is shown to the left of the center line M in which the entire operational amount of hydrocarbons 91 is still present.
Rechts der Mittellinie M ist ein Zustand dargestellt, bei dem nur ein Teil der betriebsmäßigen Menge an Kohlenwasserstoffen 91 vorhanden ist. Dieser Zustand kann erreicht worden sein, indem man den größeren Teil der Kohlenwasserstoffe abgelassen hat, oder, nachdem bereits ein größerer Teil der ursprünglichen Menge verdunstet und verdampft ist. Die Verdunstung bzw. Verdampfung beginnt wegen des hydrostatischen Drucks immer an der Flüssigkeitsoberfläche.To the right of the center line M is shown a state in which only a part of the operational amount of hydrocarbons 91 is present. This condition may have been reached by draining most of the hydrocarbons, or after more of the original amount has evaporated and evaporated. Evaporation or evaporation always begins on the surface of the liquid due to the hydrostatic pressure.
Daraus ergibt sich, daß ein etwaiges Träger- oder Spülgas auf den Stoffaustausch im Innern des Großgeräts 24 keinen unmittelbaren Einfluß hätte. Ein solches Träger- oder Spülgase wird aber erfindungsgemäß nicht verwendet.It follows from this that any carrier or purge gas would have no direct influence on the mass transfer inside the large device 24 . Such a carrier or purge gas is not used according to the invention.
Der Wärmeübergang auf das Gehäuse 24a erfolgt zum Teil durch Strah lung von der beheizten Wandung der Behandlungskammer 88 bzw. von der Heizeinrichtung 90 (sofern vorhanden), zum Teil durch Konvektion und Re-Kondensation der Atmosphäre in der Behandlungskammer 88. Auch in den flüssigen Kohlenwasserstoffen 91 bildet sich mit dem Temperatur anstieg eine zunehmend stärker werdende Konvektionsströmung aus, die den Wärmeübergang zum Kern 24c über die Wärmeleitung hinaus erheb lich erhöht. Rechts der Mittellinie bildet sich in dem Dampfraum 91a ober halb der flüssigen Kohlenwasserstoffe 91 eine Konvektionsströmung und eine Re-Kondensation der dampfförmigen Kohlenwasserstoffe aus, die den Einfluß des Wärmeübergangs durch Strahlung erheblich verstärkt.The heat transfer to the housing 24 a takes place partly through radiation from the heated wall of the treatment chamber 88 or from the heating device 90 (if present), partly through convection and recondensation of the atmosphere in the treatment chamber 88 . In the liquid hydrocarbons 91 , too, an increasingly stronger convection flow forms with the rise in temperature, which increases the heat transfer to the core 24 c via the heat conduction considerably. Right of the center line forms in the vapor space 91 a top half of the liquid hydrocarbons 91, a convection flow and a re-condensation of the vaporous hydrocarbons, which significantly enhances the influence of the heat transfer by radiation.
Nun befinden sich aber auch im Kern 24c Hohlräume, teilweise in Poren größe, die anfänglich mit den flüssigen Kohlenwasserstoffen gefüllt sind. Auch dort beginnen Verdunstung und Verdampfung - zunächst von der Oberfläche der Kerns 24c her - mit zunehmender Wirkung. Durch Rekondensation der Dämpfe erfolgt auch hier eine verstärkte bzw. beschleunigte Aufheizung des Kerns 24c auf die jeweils vorgegebene Temperatur. Dies bedeutet, daß durch den Verzicht auf Träger- oder Spülgas eine vorzeitige Entfernung der bereits verdunsteten bzw. verdampften Kohlenwasserstoffe verhindert wird, und daß diese zur Aufheizung durch Re-Kondensation zur Verfügung stehen, jedenfalls solange bis durch Erreichen eines vorgegebenen Druckpegels ein Teil dieser Dampfe abgezogen wird. Unerwünschte Energieverluste werden hierdurch auf ein Minimum reduziert.Now there are also 24 c cavities in the core, some in pore size, which are initially filled with the liquid hydrocarbons. Evaporation and evaporation also begin there - initially from the surface of the core 24 c - with increasing effect. Recondensation of the vapors also results in an increased or accelerated heating of the core 24 c to the respectively predetermined temperature. This means that the omission of carrier or purge gas prevents premature removal of the already evaporated or evaporated hydrocarbons, and that they are available for heating by re-condensation, at least until some of these vapors are reached when a predetermined pressure level is reached is subtracted. This reduces undesired energy losses to a minimum.
In dem Diagramm nach Fig. 9 ist auf der Abszisse die Zeit die Zeit "t" und auf der Ordinate die Temperatur "T" aufgetragen. Durch eine strich punktierte Kurve 92 ist die innere Wandtemperatur der Behandlungs kammer dargestellt, wie sie durch eine geregelte Mantelbeheizung eingestellt wird. Die gestrichelte Kurve 93 zeigt den zugehörigen Tempe raturverlauf der Dampfatmosphäre innerhalb der Behandlungskammer, z. B. gemessen im oberen Bereich der Behandlungskammer. Die ausge zogene Kurve 94 zeigt den zugehörigen Temperaturverlauf innerhalb des Transformatorkerns, z. B. gemessen in einer Tiefe von etwa 20 cm entlang der Mittellinie "M". Es ist zu erkennen, daß die Kurven 93 und 94 trotz des Fehlens eines umgewälzten Heizgases nur verhältnismäßig geringfügig voneinander abweichen. Die Punkte, an denen die Steilabfälle der Kurven beginnen, kennzeichnen das Ende der Aufheizphase, an dem auch bereits ein merklicher Teil der Kohlenwasserstoffe verdunstet bzw. verdampft ist. Die Verdampfung wird jedoch aufgrund der gespeicherten Wärmeenergie und der Unterschreitung der Dampfdruckkurven fortgesetzt, bis der vorgegebene Grenzwert an PCB's erreicht ist. Die Aufheizphase erstreckt sich in diesem Fall über etwa 10 Stunden, die Abkühlphase über gleichfalls etwa 10 Stunden.In the diagram according to FIG. 9, the time "t" is plotted on the abscissa and the temperature "T" on the ordinate. A dash-dotted curve 92 shows the inner wall temperature of the treatment chamber, as set by controlled jacket heating. The dashed curve 93 shows the associated temperature curve of the steam atmosphere within the treatment chamber, for. B. measured in the upper region of the treatment chamber. The drawn curve 94 shows the associated temperature profile within the transformer core, z. B. measured at a depth of about 20 cm along the center line "M". It can be seen that, despite the absence of a circulating hot gas, curves 93 and 94 differ only slightly from one another. The points at which the steep slopes of the curves begin mark the end of the heating-up phase, at which a noticeable part of the hydrocarbons has already evaporated or evaporated. The evaporation continues, however, due to the stored thermal energy and falling below the vapor pressure curves, until the predetermined limit value of PCBs is reached. In this case, the heating phase extends over approximately 10 hours, the cooling phase also over approximately 10 hours.
11
Behandlungskammer
Treatment chamber
22nd
Kessel
boiler
33rd
Außenmantel
Outer jacket
44th
Kammertür
Chamber door
55
Wärmedämmung
Thermal insulation
66
Gebläse
fan
77
Zufuhrleitung
Supply line
88th
Abfuhrleitung
Discharge line
99
Heizeinrichtung
Heating device
99
aHeizeinrichtung
aHeating device
99
bAnschlußklemme
b Terminal
99
bAnschlußklemme
b Terminal
1010th
Gebläse
fan
1111
Leitbleche
Baffles
1212th
Zwischenraum
Space
1313
Inertgasquelle
Inert gas source
1414
Regelventil
Control valve
1515
Dichtung
poetry
1616
Temperierkreislauf
Temperature control circuit
1717th
Umwälzpumpe
Circulation pump
1818th
Heizeinrichtung
Heating device
1919th
Kühleinrichtung
Cooling device
2020th
Umschaltventil
Diverter valve
2121
Wärmedämmung
Thermal insulation
2222
Abstellplattform
Parking platform
2323
Transportrahmen
Transport frame
2323
'Position
'Position
2424th
Großgerät
Large device
2424th
'Position
'Position
2424th
aGehäuse
a housing
2424th
bDeckel
bLid
2424th
cKern
core
2525th
Großgerät
Large device
2525th
'Position
'Position
2626
Saugleitung
Suction line
2727
Katalysator
catalyst
2828
Gasquelle
Gas source
2929
Regelventil
Control valve
3030th
Absperrventil
Shut-off valve
3131
Pfeil
arrow
3232
Einspritzkondensator
Injection condenser
3333
Einspritzdüsen
Injectors
3434
Sprühstrahlen
Spray jets
3535
Rieselzone
Trickle zone
3636
Kreislauf
Circulation
3737
Vorratsbehälter
Storage container
3838
Leitung
management
3939
Vorlage
template
4040
Ventil
Valve
4141
Leitung
management
4242
Kühleinrichtung
Cooling device
4343
Reinigungseinrichtung
Cleaning facility
4444
Umwälzpumpe
Circulation pump
4545
Zweigleitung
Branch line
4646
Zweigleitung
Branch line
4747
Füllkörperkolonne
Packed column
4848
Einspritzdüsen
Injectors
4949
Sprühstrahlen
Spray jets
5050
Füllkörperzone
Packed zone
5151
Leitung
management
5252
Saugleitung
Suction line
5252
aRegelventil
a control valve
5252
bLeitung
b Management
5252
cRegler
c controller
5252
dMeßwertleitung
dMeasurement line
5353
Vakuumpumpe
Vacuum pump
5454
Aktivkohlefilter
Activated carbon filter
5555
Aktivkohlefilter
Activated carbon filter
5656
Katalysator
catalyst
5757
Pfeil
arrow
5858
Oberflächenkondensator
Surface capacitor
5959
Temperierkreislauf
Temperature control circuit
6060
Umwälzpumpe
Circulation pump
6161
Heizeinrichtung
Heating device
6262
Kühleinrichtung
Cooling device
6363
Umschaltventil
Diverter valve
6464
Vorlage
template
6464
aVorlage
a template
6565
Ausgang
output
6565
aAusgang
aOutput
6666
Oberflächenkondensator
Surface capacitor
6767
Oberflächenkondensator
Surface capacitor
6868
Zufuhrleitung
Supply line
6969
Reaktionsbehälter
Reaction vessel
7070
Vorratsbehälter
Storage container
7171
Heizeinrichtung
Heating device
7272
Rührer
Stirrer
7373
Zentrifuge
centrifuge
7474
Pfeil
arrow
7575
Pfeil
arrow
7676
Behandlungskammer
Treatment chamber
7777
Kessel
boiler
7878
Außenmantel
Outer jacket
7979
innerer Deckel
inner lid
8080
äußerer Deckel
outer cover
8181
Heizspule
Heating coil
8282
Anschlußkontakte
Connection contacts
8383
Zwischenraum
Space
8484
Kranösen
Crane eyes
8585
Wärmedämmung
Thermal insulation
8686
Inertgasquelle
Inert gas source
8787
Regelventil
Control valve
8888
Behandlungskammer
Treatment chamber
8989
äußere Heizeinrichtung
outer heater
9090
innere Heizeinrichtung
inner heater
9191
Kohlenwasserstoffe
Hydrocarbons
9191
aDampfraum
a steam room
9292
Kurve (strichpunktiert)
Curve (dash-dotted)
9393
Kurve (gestrichelt)
Curve (dashed)
9494
Kurve (ausgezogen)
Curve (extended)
Claims (31)
- a) die Grossgeräte (24, 25) zusammen mit ihren Gehäusen und mit mindestens einem Teil der betriebsmässigen Mengen an diesen Kohlenwasserstoffen in eine Behandlungskammer (1, 76, 88) eingebracht werden und daß die Behandlungskammer (1, 76, 88) zur Entfernung der Umgebungsluft auf einen Druck von weniger als 10 mbar evakuiert und anschließend mit einem nicht-oxidativen Gas auf einen Druck oberhalb von 30 mbar geflutet wird,
- b) in der Behandlungskammer (1, 76, 88) in einer Aufheizphase ohne Zufuhr von Spülgas durch Regelung der abgesaugten Gas- und Dampfmengen ein Druck oberhalb von 30 mbar aufrecht erhalten wird, bis eine vorgegebene Temperatur im Innern der Großgeräte (24, 25) erreicht ist, die oberhalb derjenigen Dampfdruckkurven liegt, bei denen die Kohlenwasserstoffe durch Sieden verdampfen, wodurch freigesetzte Dämpfe dazu gebracht werden, innerhalb der Gehäuse an relativ kälteren Stellen wieder zu kondensieren, um den Aufheizprozeß zu beschleunigen, während die geregelt abgesaugten Kohlenwasserstoffdämpfe kondensiert werden,
- c) der Druck in der Behandlungskammer (1, 76, 88) nach Errei chen der vorgegebenen Temperatur auf einen Wert abgesenkt wird, der unterhalb der besagten Dampfdruckkurven liegt, und daß
- d) die Kohlenwasserstoffe durch Sieden verdampft und spülgas frei kondensiert und ggf. unter Zerstörung der PCB's weiter behandelt werden.
- a) the large devices ( 24 , 25 ) together with their housings and with at least part of the operational amounts of these hydrocarbons are introduced into a treatment chamber ( 1 , 76 , 88 ) and that the treatment chamber ( 1 , 76 , 88 ) for removing the Ambient air is evacuated to a pressure of less than 10 mbar and then flooded with a non-oxidative gas to a pressure above 30 mbar,
- b) a pressure above 30 mbar is maintained in the treatment chamber ( 1 , 76 , 88 ) in a heating phase without the supply of purge gas by regulating the extracted gas and steam quantities until a predetermined temperature is reached inside the large devices ( 24 , 25 ) is reached, which is above the vapor pressure curves at which the hydrocarbons evaporate by boiling, causing released vapors to condense again at relatively colder locations within the housing in order to accelerate the heating process while the controlled evacuated hydrocarbon vapors are condensed,
- c) the pressure in the treatment chamber ( 1 , 76 , 88 ) after Errei chen the predetermined temperature is reduced to a value which is below the said vapor pressure curves, and that
- d) the hydrocarbons are evaporated by boiling and purging gas is freely condensed and, if necessary, further treated with destruction of the PCBs.
Wärmestrahlung,
Induktionswärme,
Konduktionswärme,
Dampfumwälzung,
Dampfkondensation,
Stromwärme über die Anschlusskontakte durchgeführt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the heating by at least one energy input from the group
Heat radiation,
Induction heat,
Heat of conduction,
Steam circulation,
Steam condensation,
Current heat is carried out via the connection contacts.
Priority Applications (6)
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CNB991066375A CN1149116C (en) | 1998-08-07 | 1999-05-17 | Method and device for clearing electrical large equipment |
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KR1019990023640A KR100336667B1 (en) | 1998-08-07 | 1999-06-23 | Method and Apparatus for Waste Disposal of Large-sized Electrical Appliances |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ALD VACUUM TECHNOLOGIES AG, 63450 HANAU, DE |
|
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: MAURER, JOHANNES, 63486 BRUCHKOEBEL, DE RASCHKE, MANFRED, DR., 63579 FREIGERICHT, DE WANETZKY, ERWIN, 63538 GROSSKROTZENBURG, DE MELBER, ALBRECHT, DR., 64287 DARMSTADT, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |