DE2454391A1

DE2454391A1 - Anlage zum veraschen von nicht-halogenierten abfalloesungsmitteln

Info

Publication number: DE2454391A1
Application number: DE19742454391
Authority: DE
Inventors: Peter Gerard Dierckx
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1973-11-29
Filing date: 1974-11-16
Publication date: 1975-07-03
Also published as: NL7414942A; FR2253187B1; GB1488666A; CA1034482A; BE822157A; US3980417A; IT1023383B; FR2253187A1; CH606911A5; JPS5086179A

Description

AGFA- G' EV AERT Aktiengesellschaft ] 3, N_ov<

LEVEEKUSEN

Anlage zum Veraschen von nicht-halogenierten Abfallösungsmitteln.

Priorität : Grossbritannien, den 29· November 1973, Anm-.Nr. 55 39V73

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsaniage für flüssige Abfallprodukte; sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Veraschen von nicht-halogenierten industriellen Abfalllösungsmitteln, bei der keine übermässige Gefahr der Umweltverschmutzung besteht.

Bisher wurden nicht-halogenierte organische Industrieabfallprodukte zum grösseren Teil in mehr oder weniger konventionellen Veraschungsanlagen zerstört, in denen das zu veraschende Lösungsmittel mit Luft gemischt und anschliessend die Mischung gezündet wird. Ein Hauptnachteil dieses Verfahrens ist die Tatsache, dass Lösungsmittel mit einer sehr niedrigen Verbrennungswärme (oder einem niedrigen Heizwert) oder Lösungsmittel.mit einem verhältnismässig hohen Wassergehalt nicht zufriedenstellend verbrannt oder verascht werden können, so dass die Verbrennung unvollständig ist, was zur Freisetzung von ßauch und Dämpfen führt, die selbst in geringen Konzentrationen schädlich sein können. Darüber hinaus ist der kontinuierliche, und flüssige Ablauf des Veraschungsverfahrens selbst nur mit.telmässig garantiert. Man hat bereits versucht, den vorstehend erwähnten Nachteil zu vermeiden durch Anbringen eines Nachbrenners an dem Austrittsende der Veras chungsanlage, wodurch die Abgase noch einmal einem Oxydationsprozess unterworfen werden, so dass die Chance der Umwandlung in stabile Oxyde beträchtlich erhöht wird.

Obgleich dieses Verfahren den Vorteil hat, dass dadurch im Vergleich zu konventionellen Veraschungsanlagen eine vollständigere Verbrennung erzielt wird, bleibt das Problem der

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Verbrennung von Flüssigkeiten mit einer niedrigen Verbrennungswärme bestehen. Darüber hinaus kann, da die Nachverbrennungseinrichtung.in der Stromabwärtsrichtung der Veraschungsanlage angeordnet ist, die Temperatur der Abgase (Rauchgase) beträchtlich absinken, so dass mehr ergänzende Wärmeenergie als erforderlich zugeführt werden muss. Auch führt die Notwendigkeit der Installierung des Nachbrenners in dem Auslassabschnitt der Anlage, beispielsweise in dem Schornstein, dazu, dass letzterer grössere Dimensionen aufweisen muss, so dass die Installierungskosten beträchtlich ansteigen können.

Erstes Ziel der Erfindung ist es daher, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu beseitigen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der keine Nachverbrennung erforderlich ist. Ein drittes Ziel der Erfindung ist es, eine Anlage anzugeben, mit deren Hilfe es möglich ist, eine grosse Vielzahl von organischen Lösungsmitteln, auch wenn sie mit Wasser und/oder festen Substanzen verunreinigt sind, zu veraschen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Anlage anzugeben, mit deren Hilfe es möglich ist, Lösungsmittel mit einer niedrigen Verbrennungswärme zu veraschen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Anlage zum Veraschen von Abfallösuiigsmitteln anzugeben, die kontinuierlich betrieben werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Düse anzugeben, mit deren Hilfe es möglich ist, eine Vielzahl von Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen kontinuierlich und flüssig zu veraschen.

Weitere "Vorteile einer Veraschungsanlage zum Verbrennen von Abfallösungsmitteln nach der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Veraschen von nichthalogenierten Abfallösungsmitteln, die gekennzeichnet ist durch

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- einen Veraschungsbehälter,

- eine an dem Veraschungsbehälter angebrachte Brenneranordnung für die Einführung eines zerstäubten Lösungsmittelstromes zusammen mit einem Strom aus einer Mischung aus komprimierter Luft und Treibstoff, die eine Düseneinheitsleitungseinrichtung zur Einführung eines Abfallösungsmittelstromes unter Druck in die Düse der Düseneinheit sowie eine Leitungseinrichtung zur Einführung eines Stromes aus der Treibstoff/ Luft-Mischung durch eine Vielzahl von konzentrisch um die Düse angeordneten Austrittsöffnungen in den Veraschungsbehälter aufweist,

- eine Pumpeinrichtung zur Einführung des Lösungsmittels in dxe Brenneranordnung,

- eine Quelle für kompxämierte Luft,

- einen Vorratsbehälter für den Treibstoff,

- eine Leitungse.inrichtung zum Überführen einer Mischung aus komprimierter Luft und Treibstoff aus der Quelle und dem Vorratsbehälter in die Brenneranordnung,

- einen Schornstein zum Abführen der Abgase aus dem Veraschungsofen in die Atmosphäre,

- einen um die Brenneranordnung angeordneten Mantel,

- eine Leitungseinrichtung zum Einführen von Luft durch den Mantel und aussen um die Düse der Brenneranordnung herum in den Veraschungsofen, wodurch die Flamme der an der Düse verbrennenden Mischung stabilisiert wird,

- eine Gebläseeinrichtung zur Einführung von Luft in den Mantel und

- eine Einrichtung zum Sieben der Lösungsmittel vor dem Veraschen.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung geht aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren hervor. Dabei zeigen :

Figur. 1 eine schematische Darstellung der Anlage vor der Ver-' brennungsstufe,

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Figur 2a eine Ansicht einer Brenneranordnung,

Figur 2b eine Detailansicht eines Teils der Anordnung gemäss 2a,

Figur 3 eine Querschnittsaneicht des Veraschungsofens,

Figur 4a eine Querschnittsansicht der Düseneinheit,

Figuren 4b und 4c Ansichten eines Details der Düseneinheit gemäss Figur 4a und

Figur 5 eine Siebeinrichtung, durch welche die Abfallösungsmittel vor der Veraschung filtriert werden.

Die in Figur 1 dargestellte Veraschungsaniage 10 umfasst die folgenden Hauptteile stromaufwärts der Brenneranordnung: einen Sammelbehälter 11, der mit einem ersten Siebbehälter 12 in Verbindung steht, einen zweiten Siebbehälter 13, der mit einer Einrichtung zur Kontrolle des Stromes der in die Brenneranordnung einströmenden Lösungsmittel ausgestattet ist, eine Quelle für die komprimierte Luft 14 und einen Lager- bzw. Vorratsbehälter 15, in dem Treibstoff mit einer hohen Verbrennungswärme, beispielsweise Gasöl, aufbewahrt wird. An der Eintrittsseite der Anlage ist eine geneigte Platte 16 vorgesehen, die dazu dient, die die AbfallÖsungsmittel enthaltenden Behälter 17, in Richtung des Eintritts in den Sammelbehälter zu lenken. Letzterer ist mi.t einem groben Sieb 18 versehen, welches die groben Teilchen mit einem Durchmesser von mehr als 5 mm, wie z.B. Teile von zerbrochenen Flaschen, Korkstücke und dergleichen, die in den AbfallÖsungsmitteln enthalten sein können, zurückhält. Das Sieb 18 selbst ist in einem wasserdichten Gehäuse 19 montiert, welches die Öffnung des Sammelbehälters 11 abdeckt. Die AbfallÖsungsmittel werden zur Bildung einer Mischung 20 kontinuierlich gerührt. Das Rühren erfolgt beispielsweise mittels eines Rührers 21, der durch einen Motor 22 angetrieben wird. Gelegentlich kann eine Flammschutzeinrichtung 23 vorgesehen sein, um ein zufälliges Verbrennen des Inhaltes des Sammelbehälters 12 von aussen zu verhindern. Oben und unten ist in dem Sammelbehälter 11 ein Paar von Ventilen 24 und 25 vorgesehen, durch

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welche der Sammelbehälter 11 mittels geeigneter Leitungen

mit einem ersten Siebbehälter 12 in Verbindung steht. Diese Einrichtung erlaubt das Eingiessen einer gegebenen Menge der Lösungsmittel in den Behälter 12, wonach letzterer von dem Sammelbehälter 11 getrennt werden kann. Auf diese Weise braucht der grosse Sammelbehälter 11 nicht notwendigerweise ständig mit den anderen Teilen der Anlage verbunden zu sein. In der Zwischenzeit können Feststoffteile, die von dem Sieb 18 nicht zurückgehalten worden sind, an dem Eintrittsende des Sammelbehälters 11 gesammelt werden.

Der erste Siebbehälter 12 ist durch die Leitung 26 mit einem zweiten Siebbehälter 13 verbunden, der mit einer Einrichtung zur Regulierung des Abfallösungsmittelstromes ausgestattet ist. Zu diesem Zweck ist eine Zentrifugalpumpe 27 vorgesehen, die an ihren Einlass- bzw. Auslassöffnungen die Ventile 28 und 29 aufweist, mit deren Hilfe die Pumpe zur Überholung leicht entfernt werden kann. Am Einlass des zweiten Siebbehälters 13 ist ein Ventil 30 vorgesehen. Am Boden des zweiten Siebbehälters sind ein Ventil 31 und eine Leitung 32 vorgesehen, wobei letztere in den oberen Abschnitt des ersten Siebbehälters 12 mündet. Dadurch entsteht ein geschlossener Kreislauf und der durch die Leitung 32 zurückgeführte Strom wird durch das graduelle öffnen oder Schliessen des Ventils 31 reguliert.' Der resultierende Strom in Richtung der Brenneranordnung 11. fliesst durch den oberen Abschnitt des zweiten Siebbehälters 13 durch die Leitung 33, die ebenfalls mit einem Ventil 3^ versehen ist.

Der Druck, unter dem die Abf allösungsrntttel in-.den Brenner eingeführt werden, kann an dem Manometer 36 abgelesen werden. Deshalb wird das Ventil 35 periodisch geöffnet. Die weitere Behandlung des Lösungsmittelströmes ist in der Figur 2 erläutert.

Es ist ein Hilfskreislauf vorgesehen, mit dessen Hilfe eine Mischung aus komprimierter Luft und Treibstoff mit einer hohen Verbrennungswärme direkt in die Brenneranordnung eingeführt werden kann. Zu diesem Zweck wird aus einer Quelle für kom-

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primierte Luft 14 durcli die Leitung 38 durch öffnen des Ventils 39 Luft in den Brenner eingeführt. Der Druck selbst wird durch das Manometer 40 angezeigt. Eine zweite Leitung 41 ist mit der Leitung 38 verbunden, durch welche ein kombinierter Strom aus komprimierter Luft und Treibstoff aus dem Treibstoffbehälter 37 geführt wird (die Einzelheiten sind aus der !Figur 2 zu ersehen). Es ist eine Hochdruckpumpe, z.B. eine Getriebepumpe, 42 vorgesehen, mit der mittels der Ventile 43 und 44 der Strom des Treibstoffes (vorzugsweise Gasöl) innerhalb eines breiten Bereiches variiert werden kann. Ein Manometer 45 erlaubt das Ablesen des Druckes, unter dem der Treibstoff verteilt wird.

Die Figur 2a zeigt den allgemeinen Aufbau der Brenneranordnung. Die Brenneranordnung enthält eine Düseneinheit 50, die feinteilige Tröpfchen der Abfallösungsmittel durch eine zentrale öffnung 55 (-Figur 4a) versprühen und gleichzeitig eine Mischung aus komprimierter Luft und Treibstoff durch eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 54 (Figur.4a) die konzentrisch zur zentralen öffnung ^ liegen, führen kann.

Vor dem Mischen mit der komprimierten Luft wird der Treibstoff mittels der Leitung 41 durch ein Element 46 geführt (Figur 2b), das im wesentlichen aus einem rohrförmigen Körper 47 besteht, in dem eine Zerstäubungsaustrittsöffnung 48 vorgesehen ist, die eine in axialer Richtung sich erstreckende öffnung 49 aufweist, deren Durchmesser in Stromabwärtsrichtung allmählich abnimmt.

Einzelheiten der Düseneinheit 50 sind in den Figuren 4a, 4b und 4c zu finden. Um die Leitung 33, durch welche die Abfallösungsmittel geleitet werden, ist konzentrisch ein Mantel 51 angeordnet (Figur 2a), durch welchen ein Strom von atmosphärischer Luft mit einem geringen Überdruck in Richtung auf die Düse der Düseneinheit 50 geführt wird. Dieser Luftstrom stammt aus einem Gebläse 52, das mit Filtereinrichtungen (nicht dargestellt) versehen sein kann.

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An der Ausgangsseite der Anlage ist eine Platte 53 mit einer Vielzahl von Löchern 56 angeordnet, welche den Hauptluftstrom aus dem Gebläse in kleine Strome aufspaltet. Dies führt zu einer Verbreiterung der Basis der Flamme 57? wodurch eine Stabilisierung der Flamme erzielt wird.

Die Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch den Veraschungsofen

60. Die Stelle, an der der Brenner in den Veraschungsofen eintritt, ist durch die Position der Platte 53 und die Düseneinheit 50 angegeben. Der Verbrennungsofen weist einen Mantel

61, vorzugsweise aus Stahl, auf, der eine Höhe von einigen Metern erreichen kann und auf einer Plattform 62 ruht, die von einer Reihe von Blöcken 63 getragen wird. Auf der Plattform 62'ist eine Unterlage 64 vorgesehen, die aus einer Vielzahl von Schichten aus feuerfesten Ziegelsteinen besteht. Der Boden 64 und die Plattform 62 sind vorzugsweise in ihrem Zentralabschnitt von einem schweren Metallrohr 65 mit einem grossen Durchmesser durchdrungen, das mittels einer Platte 66 verschlossen sein kann. Diese Platte 66 kann zum Zwecke der Entfernung der Asche periodisch weggenomen werden. An der Innenseite des Mantels 61 sind in konzentrischer Anordnung eine Reihe von Schichten aus einem feuerfesten Material 67, 68 und 69 vorgesehen, deren Dicke in Richtung des oberen Endes des Veraschungsofens allmählich abnimmt. Um den Mantel 61 herum kann in konzentrischer Anordnung ein Kanal 70 angeordnet sein, der als Vorwärmer fungiert. Auf diese Weise kann die in dem Hohlraum 70 zirkulierende Luft, wenn sie durch die Offnungen 71 in diesen eintritt, aufgewännt werden, bevor sie in das Gebläse 52 eingeführt wird. Die in dieser erhitzten Luft angereichterte Wärmeenergie kann mit Vorteil während des Verbrennungsprozesses ausgenutzt werden. In dem Bereich in der Nähe der Flamme kann mindestens ein Deflektor 72, der mehr als die Hälfte der Oberfläche des .Querschnittes des Veraschungsofens bedeckt, vorgesehen sein, welcher die Abgase noch einmal durch den sehr heissen Bereich um die Flamme herum führt. Am oberen Ende des Veraschungsofens und in konzentrischer Anordnung um diesen herum kann

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ein zweiter Kanal 102 vorgesehen sein, der mittels eines Rohres 104 mit einem anderen Gebläse (nicht dargestellt) verbunden ist. Die Austrittsöffnung 103 ist verhältnismässig eng und die aus dem Gebläse stammende Luft wird durch diese öffnung mit einer verhältnismässig hohen Geschwindigkeit eingeführt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann mit Hilfe eines Gebläses, das pro Stunde 20000 m Luft unter einem Überdruck von nur' etwa 40 mm Wassersäule liefern kann, ein Luftvorhang mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 m pro Sekunde erzeugt werden. Die Anbringung dieser Einrichtung hat zwei wichtige Vorteile : eine schnelle Verdünnung der Abgase bzw. Rauchgase und die Möglichkeit, die Anlage in zufriedenstellender Weise in Ruheperioden zu betreiben.

Die !Figuren 4a und 4b erläutern den Aufbau der Düseneinheit 50. Die Düse ist an dem Austrittsende der Leitung 33 vorgesehen. Hier ist ein erster Teil 80 der Düseneinheit mit einer zentralen öffnung 81 auf die Leitung aufgeschraubt. Die öffnung 81 vergrössert sich zu einem Hohlraum 83, aus dem eine Vielzahl von Kanälen 85 den Strom der Abfallösungsmittel in einen ringförmigen Hohlraum 85 und in einen Zerstäubungsdüsenabschnitt 92 leitet, der durch einen auf den Tei-1 80 aufgeschraubten zweiten Teil 82 verschlossen ist.

Im Innern des Teils 82 ist ein erster Ring 86 vorgesehen, der zwei oder mehr tangential angeordnete Kanäle 90 aufweist, so dass die unter hohem Druck gepumpten Lösungsmittel durch die Kanäle 90 in turbulenter Bewegung aus dem Hohlraum 85 in das Zentrum des Zerstäubungsdüsenabschnittes 92 gedrückt werden. Der Ring 86 ist mit einem zweiten Ring 88 versehen, in dem die Zerstäubung aufgrund der Tatsache erfolgt, dass die Abfallösungsmittel unter einem verhältnismässig hohen Druck gezwungen werden, den Zerstäubungsdüsenabschnitt 92 zu passieren. Die zentralen Offnungen der Ringe 88 und 89 bilden einen venturi-artig geformten Körper.

In der Zwischenzeit strömt die Mischung aus komprimierter Luft und Treibstoff durch die Leitung 38, die mittels einer

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Hohlschraube 105 mit dem oberen Abschnitt 82 der Düse verbunden ist. Die Mischung erreicht dann einen ringförmigen Hohlraum 91 und wird durch eine Vielzahl von öffnungen 54 gedruckt, die konzentrisch zu der im Ring 89 angeordneten zentralen öffnung 55 liegen. Am Auslass der Düse erhält man eine hochturbulente Mischung aus den Abfallösungsmitteln und der Luft/Treibstoff-Mischung.

Vor Beginn der Veraschung wird nur die Luft/Treibstoff-Mischung in den Veraschungsofen eingeführt und gezündet, um ihn vorzu« Vi arm on. Die Zündung kann auf bekannte Weise erfolgen, beispielsweise durch eine elektrische Hochspannungsentladung mit Hilfe von Zündkerzen, eines Brenners und dergleichen. Die Düseneinheit 50 kann für die verschiedensten Zwecke verwendet werden.

Wenn die Lösungsmittel mit einer hohen Verbrennungswärme verascht werden sollen, kann die Zufuhr der Luft/Treib st of f.-Mischung unterbrochen werden. Wenn jedoch Lösungsmittel mit einer ziemlich niedrigen Verbrennungswärme oder Lösungsmittel mit einem hohen Wassergehalt zerstört werden sollen, wird die Luft/Treibstoff-Mischung dazu verwendet,das Veraschungsverfahren zu unterhalten. Eine solche Anordnung eignet sich zum Verbrennen einer grossen Vielzahl von Abfallösungsmitteln. Einige dieser Lösungsmittel können mit Sand oder anderen Feststoffteilchen verunreinigt sein. Deshalb ist die Düseneinheit 50 so konstruiert, dass Feststoffteilchen mit Dimensionen von bis zu beispielsweise 2,5 mm durchgelassen werden. Um die Wartung der Düse auf ein Minimum zu reduzieren, ist in der Hauptzuführungsleitung eine Siebeinrichtung 13 vorgesehen, die alle Teilchen zurückhält, die grosser als 2,5 mm sind. Eine solche Einrichtung ist in der Figur 5 dargestellt.

Der Abfallösungsmittelstrom tritt durch die öffnung 97 am Ausgang der Leitung 26 in die Siebeinrichtung 13 ein, wobei der Ausgang in dem äusseren Gehäuse 95 tangential angeordnet und in dem Hohlraum eingeschlossen ist, der durch das Gehäuse 95 und das Gehäuse 96 begrenzt ist. Aufgrund der Tatsache, dass

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der Boden der Siebeinrichtung 13 konisch geformt ist, wird ein Hydrocycloneffekt erzielt, der bewirkt, dass die schweren Teilchen in der Stromabwärtsrichtung verbleiben, so dass sie durch die Öffnung 32 entweichen können. Inzwischen werden die Lösungsmittel und die leichten Teilchen stromaufwärts durch die Öffnung 100 geführt und sie erreichen ein erstes Sieb 98 sowie ein Sieb 99, das in bezug auf das Gehäuse 95 konzentrisch angeordnet ist. Das Sieb 99 hält alle Teilchen, grosser als 2,5 mm, zurück. Der Lösungsmittelstrom und die kleinen Teilchen verlassen die Einrichtung durch eine öffnung, die in die Leitung 33 führt. Ringe 10 aus einem deformierbaren Material ergeben eine gute Abdichtung zwischen den einzelnen Bauteilen.

In der erfindungsgemassen Anlage wurde eine Reihe von Tests mit verschiedenen Abfallösungsmitteln oder Gemischen davon durchgeführt. Bevor Einzelheiten dieser Tests beschrieben werden, soll nachfolgend das analytische Verfahren beschrieben werden, nach dem die Art und Menge der Abgase bzw. Rauchgase und der verschiedenen Rückstände bestimmt wurden.

Die Abgase (Rauchgase) wurden auf zweierlei verschiedene Arten analysiert, erstens an den heissen Fleck des Verbrennungsofens mit Dräger-Rohren (hergestellt von der Fa. Drägerwerk AG - Lübeck, BRD) und zweitens im Labor unter Anwendung chromatographischer Verfahren. Die festen Rückstände, die am Boden des Verbrennungsofens gesammelt wurden, wurden durch Röntgenbeugungsoder Rontgenfluoreszenzverfahren analysiert.

Zur Bestimmung der Menge und Art der Abgase bzw. Rauchgase mit Dräger-Rohren wird eine kleine Handpumpe verwendet, welche das Sammeln einer definierten Gasmenge pro Takt ermöglicht. Dabei entspricht ein Takt (Durchgang) der Handpumpe einer Menge von 100 mm . Dräger-Rohre werden für die verschiedensten Gase hergestellt. Für Messungen an Ort und Stelle werden Detektoren verwendet, die Kohlendioxyd und Kohlenmonoxyd. nachweisen können. Deshalb wird die Handpumpe in enger Nachbarschaft zu dem Auslass des Verwendungsofens gehalten und

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es wird eine Reihe von Takten angewendet, um die erforderliche Abgasmenge durch das angegebene Dräger-Rohr zu treiben. Die Gegenwart eines bestimmten Gases wird nachgewiesen durch Färbung des in dem Rohr vorhandenen Adsorbers und die Länge, auf der diese Färbung auftritt, ist ein Mass für die Menge des in der Luft vorhandenen Gases. Obgleich nach diesem Verfahren eine ziemlich gute Annäherung erzielt werden kann, ist die Anzahl der Abgase bzw. Rauchgase, die nachgewiesen werden können, begrenzt. Um diesen Nachteil zu überwinden, wurde eine Mischung aus Luft und Abgasen bzw. Rauchgasen an dem Auslass des Verbrennungsofens mittels eines kleinen Kompressors gesammelt und bei einem Druck von 1,2 Atmosphären in einer Stahlflasche aufbewahrt. Gaschromatographische Untersuchungen führten zu differenzierteren Ergebnissen, es traten dabei aber auch neue Schwierigkeiten auf. Das in der Abgasmischung enthaltene Wasser kondensierte nämlich zwischenzeitlich unter Absorption einer bestimmten Menge der Abgase, so dass die Probe nicht mehr repräsentativ war. Dieser Nachteil wurde dadurch überwunden, dass man die Gase durch ein Rohr saugte, welches den gleichen Adsorber wie eine chromatographische Säule enthielt. Im Labor wurde dieses Rohr erhitzt, so dass jede Substanz erneut freigesetzt wurde, worauf der Auslass des Rohres durch einen Kühler geleitet und anschliessend in eine chromatographische Säule eines Hewlett Packard HP 5750-Gaschromatographen mit einem Flammenionisationsnachweis eingeführt wurde.

Die festen Rückstände wurden unter Verwendung eines Philips Universal All Vacuum-Röntgenspektrometers P 154-0, das mit einem Breitbandgoniometer PW IO5O während der röntgenfluoreszenzspektrographischen Versuche versehen war, bestimmt. Die Röntgenbeugung der gesammelten Proben wurde unter Verwendung eines Philips-Röntgenbeugungsgenerators PW IOIO/3O durchgeführt , der mit einer Kupferanode 25 623/62 und einem Breit-■ bandgoniometer PS IO5O versehen war. Beide zuletzt genannten Verfahren erlaubten den Nachweis der Anwesenheit von Metallen.

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Die vorstehend beschriebenen Verfahren erlaubten die qualitative und quantitative Bestimmung der Rückstände. Gleichzeitig wurde die Mischung aus den zu verbrennenden Abfallösungsmitteln gasChromatograph!sch untersucht und der Heizwert der letzteren wurde ebenfalls bestimmt.

Die folgenden Beispiele erläutern die sehr zufriedenstellende Arbeitsweise der erfindungsgemässen Anlage. Um den Wirkungsgrad der Anlage.zu zeigen, wurden ein paar Tests durchgeführt, in denen die Abfallösungsmittel in einem offenen Feuer verascht wurden.

Beispiel 1

Eine !Mischung aus 450 1 Dimethylformamid, 700 1 Isopropanol, 630 1 Methanol, 50 1 Essigsäure, 250 1 Wasser, 200 1 Äthanol und 100 1 eines nicht-definierten organischen Niederschlages wurde in den Verbrennungsofen eingeführt und ohne Zerstäubung gezündet. Nur 73 1 dieser Mischung konnten auf diese Weise (im offenen Feuer) innerhalb 1 Stunde verbrannt werden. Der Heizwert der Mischung betrug 2330 kcal/kg, so dass ein kontinuierliches Verbrennen der Mischung nicht gewährleistet war. Die Rauchbildung erreichte ein sehr hohes Niveau und die Konzentration an unverbrannten Kohlenwasserstoffen belief sich auf 3000 Millionstel.

Beispiel 2

Eine Mischung aus 700 1 Acetonitril, 800 1 Wasser, 600 1 Isopropanol, 100 1 Essigsäure, 1600 1 Methanol, 200 1 eines nichtdefinierten Niederschlages und Spuren Nitrobenzol wurde in den Verbrennungsofen eingeführt, um wie die Mischung des Beispiels 1 verbrannt zu werden. Darüber hinaus wurde ein mit einer Reihe von Löchern mit einem Durchmesser von 2 mm versehenes Rohr, durch welches komprimierte Luft eingeführt wurde, in Höhe des Flüssigkeitsspiegels der flüssigen Mischung angeordnet. Die Löcher lagen in enger Nachbarschaft zu der Oberfläche der Mischung und die komprimierte Luft ermöglichte eine schnelle Zerstäubung der letzteren. Die Luft-Lösungs-

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mittel-Mischung wurd dann gezündet. Auf diese Weise konnte die Kapazität der Anlage auf eine Verbrennungsgeschwindigkeit von 15.0 1/Std. erhöht werden. Proben des Abgases am Auslass des Verbrennungsofens-ergaben folgende Konzentrationen 17,5% Sauerstoff, 3,5% Kohlendioxyd, 700 Millionstel Kohlenmonoxyd, 3 Millionstel NOp,sie enthielten kein Schwefeldioxyd, keine Chlorwasserstoffsäure und keinen Cyanwasserstoff. Die gasChromatograph!sehe Untersuchung der Abgase ergab ein Maximum bei der Retentionszeit von Acetonitril bei einer Konzentration von etwa 4-0 mg/m . · - _ .

Die am Boden des Verbrennungsofens gesammelten Aschen wurden durch Röntgenbeugung untersucht und dabei zeigte sich, dass sie eine Mischung aus Natriumchlorid, Kupfer(I)- und Kupfer(II)oxyden darstellten. Die Rauchbildung war übermässig stark.

Beispiel *>

Eine Mischung aus 2590 1 Methanol, 10 1 Glykol, 50 1 Essigsäure, 500 1 Wasser, 160 1 Xylol, 350 1 Aceton und 140 1 eines organischen Niedex'schlages wurde in einer erfindungsgemässen Anlage verascht. Das Gebläse konnte 10000 nr atmosphärische Luft pro Stunde liefern; die Quelle für komprimierte Luft

lieferte 30 nr Luft von 4 Atmosphären pro Stunde. Der Verbrauch an Gasöl wurde auf 25 1 pro Stunde eingestellt.

Die Abgaseanalyse ergab die Anwesenheit von Kohlenmonoxyd (125 Millionstel), N0₂-Dämpfen (weniger als 0,1 Millionstel), während keine Spur von Cyanwasserstoff, Schwefeldioxyd, Chlorwasserstoff oder Phosgen nachgewiesen werden konnte.

Bei der gaschromatographischen Untersuchung wurden Maxima bei der Eetentionszeit von Aceton (165 mg/m ) und Ithylenglykol (250 mg/nr) festgestellt. Die Rauchbildung wurde stark herabgesetzt.

Die Temperatur in dem Verbrennungsofen betrug 1000°C. Auf diese Weise konnten pro Stunde I50 1 verbrannt werden.

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Beispiel 4

Eine Mischung aus 1480 1 Methanol, 10 1 Glykol, 1200 1 Wasser, 800 1 Aceton, 720 1 Äthanol, 190 1 Kerosin, 90 1 Pyridin, 40 1 Essigsäure, 160 1 Xylol, 90 1 Hexan, 140 1 einer Mischung aus Äthylenglykol und Monoäthyläther, 0,6 1 Methylethylketon, 9,4 1 Butanol, 7 1 Dichloräthan und 380 1 eines organischen Niederschlages wurden in einem erfindungsgemässen Verbrennungsofen, der mit Deflektoren an dem Auslass der Brennkammer versehen war, verascht.

650 1 dieser Mischung konnten pro Stunde verascht werden. Am Auslass des Schornsteins wurde eine Konzentration von 4 % Kohlendioxyd und 17 % Sauerstoff gefunden. Die Temperatur in dem ITeraschungsofen betrug 132O°C, während am Auslass des Schornsteins eine Temperatur von 605⁰C gemessen wurde. Eine sehr dünne Rauchfahne entwich durch den Schornstein. Die Analyse der Abgase bzw. Rauchgase ergab folgendes : Kohlenmonoxyd 530 Millionstel, Ν0_χ 0,3 Millionstel, der Nachweis für Chlorwasserstoff, Cyanwasserstoff,'Schwefeldioxyd und Phosgen war negativ.

Die gaschromatographische Analyse der in unmittelbarer Nähe des Auslasses gesammelten Abgase lieferte Retentionszeiten für Äthanol (7 mg/nr), Aceton (30 mg/nr), Hexan (13 mg/m3), Butanon (2 mg/nr), Ithylenglykol (576 mg/nr), Pyridin (35 mg/nr) und Xylol (9 mg/nr⁵).

Lie Konzentrationen der Abgase bzw. Rauchgase wurden mit den maximal zulässigen Konzentrationen, festgesetzt von der "American Conference of Governmental Industrial Hygienists", verglichen. Dieser Vergleich zeigte, dass die Konzentrationen weit unterhalb der zulässigen Werte lagen. Wenn darüber hinaus berücksichtigt wird, dass einerseits die Proben direkt am Auslass des Schornsteins vor der Verdünnung in der Atmosphäre entnommen wurden und andererseits die maximal zulässigen Konzentrationen Werte sind, die als kontinuierlich tolerierbar in Werkstätten und Laboratorien während eines 8-stündigen Arbeitstages angesehen werden, kann die durch die erfindungs-

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gemässe Anlage verursachte Verschmutzung praktisch vollständig ausser Betracht gelassen werden.

Aus den vorstehenden Angaben ist zu ersehen, dass erfindungsgemäss eine neue und brauchbare Vorrichtung bereitgestellt worden ist, die einen positiven Beitrag in dem Kampf für den Schutz der Umwelt leisten kann.

Sie kann mit Zusatzvorrichtungen versehen sein, die einen unabhängigen, kontinuierlichen und vollautomatischen Betrieb erlauben. Die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform soll keineswegs den Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie er durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist, beschränken.

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Claims

Patentansprüche

M.jAnlage zum Veraschen von nicht-halo geniert en Abfalle* sungsmitteln, gekennzeichnet durch

- einen' Veraschungsbehälter,

- eine an dem Veraschungsbehälter angebrachte Brenneranordnung für die Einführung eines zerstäubten Lösungsmittelstromes zusammen mit einem Strom aus einer Mischung aus komprimierter Luft und Treibstoff, die eine Düseneinheitsleitungseinrichtung zur Einführung eines Abfalllösungsmittelstromes unter Druck in die Düse der Düseneinheit und eine Leitungseinrichtung zur Einführung eines Stromes einer Mischung aus Treibstoff und Luft durch eine Vielzahl von konzentrisch um die Düse angeordneten Austrittsöffnungen, in den Veraschungsbehälter aufweist,

- eine Pump einrichtung zum Einführen des Lösxingsmittels in die Brenneranordnung,

- eine Quelle für komprimierte Luft,

- einen Vorratsbehälter für Treibstoff,

- eine Leitungseinrichtung zum überführen einer Mischung aus komprimierter Luft und Treibstoff aus der Quelle und dem Vorratsbehälter in die Brenneranordnung,

- einen Schornstein zum Abführen der Abgase aus dem Veraschungsofen in die Atmosphäre,

- einen um die Brenneranordnung herum angeordneten Mantel,

- eine Leitungseinrichtung zum Einführen von Luft durch den Mantel und aussen um die Düse der Brenneranordnung herum in den Veraschungsofen, wodurch die Flamme der Verbrennungsmischung an der Düse stabilisiert wird,

- eine Gebläseeinrichtung zur Einführung von Luft in den Mantel und

- eine Einrichtung zum Sieben der Lösungsmittel vor dem Veraschen.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Düse geringfügig durch eine !lammschutzplatte hindurch erstreckt, wobei diese Platte teilweise die Auslass-

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öffnung des Mantels abdeckt und mit einer Vielzahl von konzentrisch um die Düse herum angeordneten Löchern versehen ist.
3- Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schornsteineinrichtung mit einem Deflektor versehen ist.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Auslass der Schornsteineinrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung eines Luftvorhanges mit hoher Geschwindigkeit ■ vorgesehen ist.
5>. Anlage nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Kammer aufweist, die konzentrisch um den Schornstein herum angeordnet ist, in.welche ein Strom von atmosphärischer Luft eingeführt wird, wobei die Kammer mit einer engen Auslassöffnung versehen ist, die konzentrisch um den Auslass des Schornsteins herum angeordnet ist.
6. Düse zum "Verbrennen von Lösungsmitteln, gekennzeichnet durch

- einen ersten Körper, der in axialer Richtung hohl ist, durch welchen Lösungsmittel eingeführt werden, und der an seinem Ende eine Vielzahl von sich in axialer Richtung erstreckenden Kanälen aufweist, die in einer ersten ringartigen Kammer enden,

- einen umgebenden Körper, der mit dem ersten Körper fest verbunden sein kann,

- eine Einrichtung zum Einführen einer Mischung aus komprimierter Luft und zerstäubtem Treibstoff mit einer hohen Verbrennungswärme in eine zweite ringartige Kammer, die sich in einem bestimmten Abstand von der ersten ringartigen Kammer befindet, wobei die zweite ringartige Kammer mit einer Vielzahl von konzentrisch angeordneten Offnungen versehen ist, durch welche die Mischung eingeführt wird, und

- eine Einrichtung, welche die erste ringartige Kammer mit der Auslassöffnung der Düse verbindet und den Strom aus

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den Abfallösungsmitteln an der Auslassöffnung der Düse in Turbulenz versetzen und in einen zerstäubten Zustand überführen kann.
7· Düse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste ringartige Kammer und die zweite ringartige Kammer durch ringförmige Hohlräume zwischen jeweils einem ersten und einem zweiten Ring und zwischen dem zweiten und einem dritten Ring gebildet werden.
8. Düse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte des zweiten Rings und des dritten Rings die Form eines konvergierenden bzw. divergierenden Hohlraums haben.

9· Düse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ring mit mindestens einem tangential verlaufenden ausgefrästen Abschnitt versehen ist, der die erste ringartige Kammer mit dem Zentrum des ersten Ringes verbindet.

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