DE3004186C2

DE3004186C2 -

Info

Publication number: DE3004186C2
Application number: DE3004186A
Authority: DE
Inventors: Mikio Yokosuka Kanagawa Jp Akune; Yoshiaki Hino Tokio/Tokyo Jp Kinoshita
Original assignee: NITTETU CHEMICAL ENGINEERING Ltd TOKIO/TOKYO JP
Current assignee: NITTETU CHEMICAL ENGINEERING Ltd TOKIO/TOKYO JP
Priority date: 1979-02-08
Filing date: 1980-02-06
Publication date: 1988-06-16
Also published as: GB2043854B; JPS622207B2; US4316878A; DE3004186A1; GB2043854A; NL8000655A; JPS55105111A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Ab laßfluids, das eine Stickstoffverbindung enthält, durch Verbren nung der brennbaren Bestandteile in einem Verbrennungsofen, der zylindrische koaxial ausgerichtete primäre und sekundäre Ver brennungskammern enthält, die miteinander über ein Verbindungs glied in Reihe geschaltet sind, wobei das Verbindungsglied mit einem Verengungsabschnitt versehen ist und ein Brenner in der primären Verbrennungskammer angeordnet ist.

In dem Verfahren werden Ablaßfluide wie Abgase oder verbrauchte Laugenflüssigkeiten behandelt, die Verbindungen enthalten, die beim Verbrennen in Anwesenheit von Luft Stickstoffoxide (allge mein NO_x) erzeugen. Wenn nämlich Abfallmaterialien, die Stick stoffverbindungen enthalten, verbrannt werden, entstehen große Mengen Stickstoffoxide, die Probleme in bezug auf Umweltver schmutzung mit sich bringen. Insbesondere, wenn die Stickstoff verbindungen keine Stickstoff-Wasserstoff-Bindungen besitzen, wie z. B. Nitro-, Nitroso-, Nitrat-, Cyan-, Isocyanat- oder Cyanatverbindungen, werden sie leicht in weiten Bereichen der Temperatur und der Sauerstoffkonzentration zersetzt oder oxy diert und bilden Stickstoffoxide. Zur Verhinderung von Luft verschmutzung ist es aber unbedingt notwendig, das Ablassen von Stickstoffoxiden zu vermeiden.

Bei der Verbrennungsbehandlung von Abfallmaterialien ist die Verwendung eines kompakten Verbrennungsofens erwünscht, um den Grundflächenbedarf klein zu halten und um Baukosten zu sparen. Um völlige Verbrennung der brennbaren Substanzen in einem Ab fallmaterial zu gewährleisten und um Hochlastverbrennung zu er möglichen, ist es hierbei jedoch notwendig, daß die Verbrennung bei einer Temperatur von wenigstens 1200°C durchgeführt wird. Eine derartige Hochtemperaturverbrennung führt notwendigerweise zur Erzeugung von Stickstoffoxiden in hohen Mengen.

Ein Verfahren zur Verringerung des Gehaltes von Gasen an Stick stoffoxiden ist beispielsweise in der DE-OS 25 35 357 beschrie ben, bei dem ein Ofen mit zwei Verbrennungskammern verwendet wird, in den die Stickstoffoxide enthaltenden Gase eingeführt werden. In der ersten Kammer werden die Stickstoffoxide redu ziert und in der zweiten Kammer werden dann brennbare Reststoffe verbrannt. Dieses Verfahren ist nicht geeignet, Abfälle zu ver brennen, bei denen sich die Sticksoffoxide erst während der Verbrennung bilden.

Aus der DE-OS 21 48 916 ist demgegenüber ein Ofen zur Abfall verbrennung bekannt. Dieser Ofen weist zwei Verbrennungskammern auf, und die Veraschung der Abfälle wird in der primären Kam mer begonnen und in der sekundären Kammer beendet. Mit dem Ziel der Verkleinerung des Ofens wird die Verbrennung verbessert, indem eine zyklonische Strömung der Brennmaterialien durch tan gentiale Einleitung in die Verbrennungskammer erzielt wird. Es werden jedoch andererseits bei dieser Anlage keine Verfahrens schritte vorgenommen, um den Anteil an entstehenden Stickstoff oxiden zu verringern.

In noch einem anderen Verfahren, das aus der DE-OS 25 57 159 bekannt ist, wird bei der Entfernung von Stickstoffoxiden aus Abgasen Reduktion der Stickstoffoxide mit Ammoniak bei erhöh ten Temperaturen eingesetzt. Die Steuerung der Verfahrensschritte ist jedoch auf das Ziel der Wiedergewinnung von Abwärme ausge richtet, wobei gegebenenfalls auch zusätzlich Wasserdampf in das System eingespeist wird. Dies trägt nicht zur Verkleinerung der Dimensionen der Anlage bei.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verbrennung von Stickstoffverbindungen enthaltenden Abgasen oder Ablaß flüssigkeiten in einem Verbrennungsofen zu schaffen, bei dem eine kompakte Verbrennungsanlage verwendet und die Verbrennung so gesteuert wird, daß der Anteil an Stickstoffoxiden auf Mini malwerte herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird durch Maßnahmen gelöst, wie sie im Anspruch 1 angegeben sind.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den An sprüchen 2 bis 10 angegeben.

Wenn die stickstoffhaltigen Verbindungen Stickstoff-Wasserstoff- Bindungen enthalten, erweist sich die Ausführungsform der Er findung, die in Anspruch 11 angegeben ist, als besonders vor teilhaft.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird das Ablaßfluid, und wenn es notwendig ist, ein Hilfsbrennstoff in die primäre Ver brennungskammer eingeführt, in der die Verbrennung bei einer Temperatur von wenigstens 1200°C durchgeführt wird. Luft wird tangential zum inneren Umfang der primären Verbrennungskammer eingeleitet, um einen Wirbel in der Kammer auszubilden. Das so gebildete verwirbelte Verbrennungsgas, das große Mengen Stick stoffoxide enthält, wird dann gezwungen, mit hoher Geschwindig keit durch die Verbrennungs- oder Drosselstelle zu strömen, in die ein Fluid, das Stickstoff-Wasserstoff-Bindungen enthält, wie z. B. Amine und Ammoniak, unter gleichmäßiger Mischung mit diesem eingespritzt wird. Die entstehende Mischung wird dann in die sekundäre Verbrennungskammer zur Reduktion der Stickstoffoxide und zur Verbrennung brennbarer Bestandteile bei einer Temperatur zwischen 850 und 1150°C eingeführt. Die Sauerstoffkonzentration wird dabei an dem Ausgang der sekundä ren Verbrennungskammer so gehalten, daß sie nicht höher als 5 Vol.-% wird. Unter den Verbrennungsbedingungen in der zweiten Kammer (der sekundären Verbrennungskammer) wird die Erzeugung von Stickstoffoxiden praktisch verhindert, und es werden die Stickstoffoxide, die bei der Verbrennung in der ersten Kammer (der primären Verbrennungskammer) erzeugt und in die zweite Kammer eingeführt worden sind, durch Reduktion mit den Verbin dungen, die Stickstoff-Wasserstoff-Bindungen enthalten, in molekularen Stickstoff und Wasser umgewandelt.

Wenn die Stickstoffverbindungen, die in dem zu behandelnden Ablaßfluid enthalten sind, solche sind, die Stickstoff-Wasser stoff-Bindungen besitzen, kann ein Teil des Ablaßfluids als das Fluid oder als ein Teil des Fluids verwendet werden, das in die Verengungs- oder Drosselstelle eingeleitet wird. Es kann aber auch das gesamte derartig beschaffene Ablaßfluid der Ver engungs- oder Drosselstelle zur Verbrennung in der sekundären Verbrennungskammer zugeführt werden. In diesem Falle ist es notwendig, dem Brenner der primären Verbrennungskammer einen Hilfsbrennstoff zuzuführen, um die Verbrennung des Ablaßfluids in der zweiten Kammer zu bewirken.

Wenn die Stickstoffverbindungen in dem Ablaßfluid derart be schaffen sind, daß sie beim Verbrennen bei einer Temperatur von 850 bis 1150°C unter einer Atmosphäre mit einer Restsauerstoff konzentration von weniger als 5 Vol.-% Stickstoffoxide erzeugen, sollte das Ablaßfluid in der primären Verbrennungskammer ver brannt werden.

Das Ablaßfluid und das Fluid, das in die Verengungs- oder Drosselstelle eingespritzt werden soll, können organische Materialien enthalten. Wenn der Gehalt an organischen Ma terialien hoch ist, wird der Verengungsstelle Kühlwasser zugeführ, um so die Verbrennungstemperatur in der sekundären Verbrennungskammer innerhalb des Bereiches von 850 bis 1150°C zu halten. Das Kühlwasser kann auch organische Materialien enthalten.

Es folgt nun eine Erläuterung der Erfindung durch eine detaillierte Be schreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, anhand der Zeichnung.

In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine Aufriß-Quer schnittsansicht, die schematisch das Verbrennungssystem dar stellt, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird.

Es wird nun auf die Figur Bezug genommen. Das Verbrennungssystem besitzt eine zylindrische erste oder primäre Verbrennungskammer 1, die mit einer zylindrischen zweiten oder sekundären Ver brennungskammer 2 über ein Verbindungsglied 3 in Reihe ge schaltet verbunden ist und mit dieser zweiten Verbrennungskam mer koaxial und vorzugsweise vertikal ausgerichtet ist. Die pri märe Verbrennungskammer umfaßt ein erstes Gehäuse 4, und die sekundäre Verbrennungskammer umfaßt ein Gehäuse 5, und diese Gehäuse sind jeweils durch und durch mit einem geeigneten hoch wärmefesten Material ausgekleidet (das nicht dargestellt ist). Das Verbindungsglied 3 ist ebenfalls mit einer geeigneten hoch temperaturfesten Auskleidung ausgekleidet und ist so geformt, daß in ihm eine Verengungs- oder Drosselstelle 6 gebildet wird. Auf diese Weise bildet das Verbindungsglied 3 einen Luft trichter (ein Venturirohr), oder eine düsenartige Öffnung und verbreitert sich sowohl zum oberen als auch zum unteren Ende hin.

Ein Brenner 7 ist in der primären Verbrennungskammer 1 ange ordnet, dem ein Ablaßfluid, Luft und, wenn es notwendig ist, ein Hilfsbrennstoff entsprechend durch die Leitungen 8, 9 und 10 für die Verbrennung in der Kammer 1 zugeführt wird.

Eine Fluideinspritzdüse 11 erstreckt sich durch die Mitte der Endwandung des ersten Gehäuses 4 und ist so gestaltet, daß sie bewirkt, daß das von einer Leitung 12 eingeführte Fluid auf die Mitte der Verengungs- oder Drosselstelle 6 gespritzt wird. Ein Mantel 13, der aus einem hochtemperaturfesten Material ge bildet ist, umgibt die Düse 11, um sie gegen das Auftreffen des Hochtemperaturverbrennungsgases zu schützen. Ein zwischen der Düse 11 und dem Mantel 13 ausgebildeter Zwischenraum 14 dient als Durchgangsweg für Luft, die von einer Leitung 15 zum thermi schen Schutz der Düse eingeführt wird.

Es sind Mittel oder Vorrichtungen, vorzugsweise zwei oder mehr winkelmäßig gleich verteilte Düsen 16, am Umfang der Verengungs- oder Drosselstelle 6 vorgesehen, von denen Kühlwasser von einer Leitung 17 in die Verengungs- oder Drosselstelle 6 zugeführt wird.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden in näheren Ein zelheiten in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrie ben, bei der eine Ablaßflüssigkeit, die Verbindungen enthält, die bei der Verbrennung bei einer Temperatur von nicht mehr als 1150°C zum Erzeugen von Stickstoffoxiden neigen, unter Verwendung des oben beschriebenen Verbrennungssystems behan delt wird.

Die Ablaßflüssigkeit wird durch die Leitung 8 dem Brenner 7 zugeführt, wo sie mit Luft gemischt wird, die von der Leitung 9 zum Einführen in die primäre Verbrennungskammer 1 zugeführt wird. Die Verbrennung in der primären Verbrennungskammer 1 wird bei einer Temperatur von wenigstens 1200°C, vorzugs weise zwischen 1250 und 1500°C, durchgeführt. Wenn die Ablaß flüssigkeit einen niedrigen Wärmewert oder Brennwert besitzt und nicht die notwendige Verbrennungstemperatur liefern kann, wird ein flüssiger oder gasförmiger Hilfsbrennstoff wie z. B. L. P. G. (von englisch: "liquified petroleum gas", ver flüssigtes Erdgas) oder ein Brennstofföl, z. B. Kerosin oder Bunker C, durch die Leitung 10 in einer Menge zugeführt, die aus reichend ist, um die Verbrennung in der primären Verbrennungs kammer 1 bei einer Temperatur von wenigstens 1200°C durchzu führen. Wie nachfolgend beschrieben wird, wird der Hilfs brennstoff auch der primären Verbrennungskammer durch den Brenner 7 zugeführt, wenn eine gewünschte Verbrennungstempe ratur in der zweiten Verbrennungskammer 2 nicht erreicht wird.

Um vollständige Verbrennung der brennbaren Materialien in der Ablaßflüssigkeit sicherzustellen, ist es wichtig, in der primär en Verbrennungskammer 1 einen Wirbel auszubilden. Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Luft und vorzugsweise auch die Ablaßflüssigkeit und der Hiflsbrennstoff mit einer Geschwindigkeit und in einer Richtung eingespritzt, die tangential zu dem inneren Umfang der primären Verbrennungskammer 1 verläuft.

Durch die Verbrennungsbehandlung der Ablaßflüssigkeit in der primären Verbrennungskammer 1 wird eine große Menge Stickstoff oxide erzeugt. Das Stickstoffoxid enthaltende Verbrennungsgas wird ge zwungen, sich wirbelmäßig (in einer Wirbelform) entlang der inneren Wand des ersten Gehäuses 4 zu bewegen und die Strö mungsgeschwindigkeit des Gases wird höher, wenn es in Richtung auf die Verengungs- oder Drosselstelle 6 strömt.

Ein Fluid, das Verbindungen mit Stickstoff-Wasserstoff-Bindun den enthält, wie beispielsweise Amine, Ammoniak und Ammonium salze, wird durch die Düse 11 in die Verengungs- oder Drossel stelle 6 eingespritzt, so daß das Fluid mit dem stark wirbeln den Verbrennungsgas hoher Geschwindigkeit gemischt und in dieses hinein dispergiert wird, um eine homogene Mischung zu bilden. Danach wird die wirbelnde Mischung an dem diver gierenden Teil, d. h. an dem Auslaß der Verengungsstelle 6, schnell versprüht und verteilt, wodurch ein Druckabfall in dem Mittelteil desselben entsteht. Als Folge davon strömen Gase in der Nähe der Auslaßöffnung der sekundären Verbrennungskammer 2 zurück in Richtung auf die Verengungsstelle 6, und auf diese Weise werden daher lokale Schwankungen der Temperatur und Konzentration von Reaktionsbestandteilen des Verbrennungsgases verhindert, um dadurch ein im wesentlichen gleichmäßiges Reak tionssystem in der sekundären Verbrennungskammer 2 einzustellen. Daher ist die Bildung des Wirbels in der primären Verbrennungs kammer 1 auch in dieser Hinsicht wichtig. Das Hochtemperaturgas, das in der primären Verbrennungskammer 1 erzeugt wird, dient als ein Zündmittel, um die Verbrennung in der sekundären Ver brennungskammer 2 zu bewirken.

In der sekundären Verbrennungskammer 2 wird das Ausbrennen der brennbaren Materialien, die in der Mischung enthalten sind, zusammen mit der Reduktion von Stickstoffoxiden mit den Ver bindungen mit Stickstoff-Wasserstoff-Bindungen bewirkt. Daher wird das Fluid, das Verbindungen mit Stickstoff-Wasserstoff- Bindungen enthält, in die Verengungs- oder Drosselstelle 6 in solch einer Menge zugeführt, daß der Gehalt an Stickstoff oxiden in dem Verbrennungsabgas, das von der sekundären Ver brennungskammer 2 abgezogen wird, auf einen vorbestimmten Wert verringert wird. Die zugeführte Menge an Fluid ist vor zugsweise so, daß das Molverhältnis der Stickstoff-Wasserstoff bindungen zu dem Sauerstoff der Stickstoffoxide, die in der primären Verbrennungskammer 1 erzeugt werden, wenigstens 1,5, vorzugsweise wenigstens 2,0 beträgt.

Das Fluid, das durch die Düse 11 in den Verengungs- oder Drosselabschnitt 6 eingespritzt werden soll, kann organische Materialien enthalten. Da organische Materialien wie Kohlen wasserstoffe als Reduktionsmittel für Stickstoffoxide wirken können, ist ihre Inkorporation in das Fluid vorzuziehen. Wenn eine Ablaßflüssigkeit oder ein Abgas, das bzw. die Verbindun gen mit Stickstoff-Wasserstoff-Bindungen enthält, verfügbar ist, ist deren Verwendung als das in die Verengungsstelle 6 einzuspritzende Fluid wünschenswert.

Um in der zweiten Verbrennungskammer sowohl die Reduktion von Stickstoffoxiden hinreichend durchzuführen als auch brennbare Materialien vollständig zu verbrennen, ist es notwendig, die Temperatur innerhalb der zweiten Verbrennungskammer im Bereich zwischen 850 und 1150°C zu halten. Wenn das Fluid, das in die Verengungsstelle 6 eingespritzt werden soll, einen niedrigen Brennwert oder Wärmewert besitzt und seine Verbrennung nicht zu der oben angegebenen Temperatur führen kann, wird ein Hilfsbrennstoff in die erste Verbrennungskammer (primäre Ver brennungskammer) eingeführt, um so die notwendige Temperatur in der zweiten Verbrennungskammer 2 zu erhalten. Wenn anderer seits das Fluid, das in die Verengungsstelle 6 eingespritzt werden soll, einen so hohen Wärmewert oder Brennwert besitzt, oder wenn die Verbrennungstemperatur in der ersten Verbrennungs kammer 1 so hoch ist, daß die Temperatur innerhalb der zweiten Verbrennungskammer 1150°C überschreitet, wird Kühlwasser von den Düsen 16 in die Verengungsstelle 6 eingeführt, um die Tem peratur innerhalb der zweiten Verbrennungskammer 2 so zu steu ern, daß sie innerhalb des Bereiches zwischen 850 und 1150°C liegt.

Der Sauerstoffgehalt in dem Verbrennungssystem in der zweiten Verbrennungskammer 2 ist ein anderer wichtiger Faktor zur Minimalisierung des Gehaltes an Stickstoffoxiden in dem Gas, das von der zweiten Verbrennungskammer 2 abgezogen wird. Es können gute Ergebnisse erhalten werden, indem der Restsauer stoffgehalt in dem Abgas von der zweiten Verbrennungskammer 2 nicht größer als 5 Vol.-%, insbesondere nicht größer als 3 Vol.-%, gehalten wird. Da ein zu niedriger Sauerstoffgehalt dazu neigt, zu einer Erhöhung der Konzentration von Kohlen monoxid und Wasserstoffgas und zu der Bildung von Ruß in dem Abgas zu führen, wird es bevorzugt, daß der Restsauerstoff gehalt nicht niedriger als 0,5 Vol.-% ist. Die Steuerung des Restsauerstoffgehaltes kann durch Einstellen der zugeführten Menge Luft, die von den Leitungen 9 und 15 zugeführt wird, durchgeführt werden.

Wenn die Ablaßflüssigkeit, die behandelt werden soll, Verbin dungen mit Stickstoff-Wasserstoff-Bindungen enthält und keine Stickstoffoxide bei Verbrennung unter den Bedingungen, die in der sekundären Verbrennungskammer 2 herrschen, liefert, kann ein Teil von ihr der Verbrennungsbehandlung in der primären Verbrennungskammer 1 unterworfen werden, während der andere Teil als wenigstens ein Teil des Fluids verwendet wird, das von der Düse 11 eingeleitet wird. Alternativ dazu kann die Ablaßflüssigkeit nur in der zweiten Verbrennung behandelt wer den, indem sie durch die Düse 11 eingeleitet wird, während ein Hilfsbrennstoff durch die Leitung 10 in einer Menge ein geführt wird, die ausreichend ist, um die notwendigen Tempe raturen in der primären und in der sekundären Verbrennungskammer zu liefern. Die Stickstoffoxide, die durch die Verbrennung des Hilfsbrennstoffes erzeugt werden, werden durch die Reduktion mit der Ablaßflüssigkeit in der sekundären Verbrennungskammer 2 in Stickstoffgas umgewandelt. Das Abgas von der sekundären Verbrennungskammer 2 kann in eine dritte (oder tertiäre) Ver brennungskammer 18 zur weiteren Verbrennungsbehandlung des selben eingeführt werden. Das ist insbesondere dann wünschens wert, wenn das Verbrennungsabgas von der sekundären Verbren nungskammer 2 Kohlenmonoxid enthält. Die Verbrennung in der dritten Verbrennungskammer 18 wird bei einer Temperatur durch geführt, die 1000°C nicht überschreitet. In der speziellen in der Figur dargestellten Ausführungsform ist die dritte Ver brennungskammer anschließend an die zweite Verbrennungskammer 2 vorgesehen und besitzt eine Lufteinspritzdüsenvorrichtung 19, die stromabwärts von dem Auslaß der sekundären Verbren nungskammer 2 angeordnet ist.

Das Verbrennungsabgas von der sekundären Verbrennungskammer 2 oder der dritten Verbrennungskammer 18 kann durch eine Leitung 21 in einen Löschtank 22 eingeleitet werden, in dem es mit Löschwasser in Kontakt gebracht wird, um dadurch das Verbrennungsabgas zu kühlen und darin enthaltene Aschen auf zusammeln. Das von dem Tank 22 abgegebene mit Dampf beladene Gas wird an die Luft abgelassen oder in einen Wärmeaustauscher, einen Nebeltrenner, Kondensator oder dergleichen durch eine Leitung 23 eingeführt. Alternativ dazu kann das Verbrennungs abgas von der Kammer 2 oder 18 in einem Wärmeaustauscher wie beispielsweise ein Abhitzekessel zur Rückgewinnung seiner Wärme eingeleitet werden. Wenn das Verbrennungsabgas in diesem Falle geschmolzene Asche enthält, wird es in den Kessel eingeführt, nachdem es auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur der Aschen abgekühlt worden ist. Derartige Aschen werden im allgemeinen erzeugt, wenn das Fluid, das von der Düse 11 ein geleitet wird, Alkalimetallsalze und andere Metallsalze ent hält.

Das folgende Beispiel erläutert die vorliegende Erfindung noch weiter.

Beispiel

Eine Ablaßflüssigkeit, die 70 Gew.-% organische Materialien enthielt (17 Gew.-% Anilin und 53 Gew.-% andere organische Verbindungen) und 30 Gew.-% Wasser wurden mit einem Durch satz von 500 kg/h gemäß dem Verfahren dieser Erfindung behan delt, wobei das in der Figur dargestellte Verbrennungssystem verwendet wurde. Der innere Durchmesser der primären Verbren nungskammer 1 betrug 900, der Verengungs- oder Drosselstelle 6 300 und der sekundären Verbrennungskammer 2 1300 mm. Die Länge der Kammer 1 war 1300 mm und der Kammer 2 3500 mm. Der Brenn wert oder Wärmewert der organischen Materialien war 25,12 × 10³ kJ/kg.

250 kg/h der Ablaßflüssigkeit und 50 kg/h Kerosin wurden konti nuierlich durch die Leitungen 8 und 10 dem Brenner 7 zugeführt, der sich in die primäre Verbrennungskammer 1 tangential zu de ren innerem Umfang öffnete. Die Ablaßflüssigkeit und das Kerosin wurden von dem Brenner 7 unter Verwendung von 2700 m³/h Luft (Normbedingungen), die durch die Leitung 9 dorthin geführt wurde, in die primäre Verbrennungskammer 1 zur vollständigen Verbrennung bei einer Temperatur von 1350°C und bei einer Restsauerstoffkonzentration von etwa 9 Vol.-% eingeführt. Es wurde ein Wirbel in der Kammer 1 ausgebildet. Der Gehalt an Stickstoffoxiden in dem Verbren nungsgas an dem Auslaßteil der primären Verbrennungskammer 1 betrug 1200 ppm.

Es wurden weitere 250 kg/h Ablaßflüssigkeit kontinuierlich durch die Leitung 12 der Düse 11 zum Einspritzen gegen die Verengungs stelle 6 zugeführt. Luft wurde kontinuierlich dem Raum 14 zwi schen der Düse 11 und dem Mantel 13 in einer Durchströmungs menge von 450 m³/h (Normbedingungen) zum Wärmeschutz der Düse 11 zugeführt.

Der Verengungsstelle 6 wurden weiterhin von drei Düsen 16 Abwasser, das 6 Gew.-% organischen Materialien enthielt (Brenn wert 16,75 × 10³ kJ/kg), 4 Gew.-% Natriumchlorid und 90 Gew.-% mit einem Durchsatz von 1200 kg/h zuge führt.

Auf diese Weise wurde das verwirbelte Verbrennungsgas, das in der primären Verbrennungskammer 1 erzeugt worden war und Stick stoffoxide enthielt, heftig mit der Ablaßflüssigkeit und dem Abwasser während seines Durchganges durch die Verengungsstelle 6 gemischt, und die Mischung wurde in die sekundäre Verbren nungskammer 2 geleitet und dort bei einer Temperatur von 1000°C, mit einer Restsauerstoffkonzentration von 2 Vol.-% verbrannt. Als Ergebnis wurde die Konzentration an Stickstoffoxiden in dem Gas, das von der sekundären Verbrennungskammer 2 abgezoen wurde, auf 80 ppm reduziert.

Da gefunden wurde, daß das Verbrennungsabgas von der Kammer 2 eine Spurenmenge Kohlenmonoxid enthielt, wurde das Gas in die dritte Verbrennungskammer 18 zur weiteren Behandlung eingeführt. Es wurde Luft durch die Leitung 20 und vier Düsen 19 in die dritte Verbrennungskammer 18 mit einem Durchsatz von 300 m³/h (Normbedingungen) eingeführt. Die Verbrennung in der Kammer 18 wurde bei einer Temperatur von 900°C durchgeführt. Es wurde kein Anstieg der Stickstoffoxidkonzentration in dem Abgas von der Kammer 18 ge funden. Das Abgas wurde dann in das Löschgefäß 22 durch das Rohr 21 eingeleitet, um es abzukühlen und um darin enthaltenes Natriumchlorid zurückzugewinnen. Beim Kontakt mit der Flüssig keit in dem Gefäß 22 wurde das Verbrennungsgas auf etwa 90°C abgekühlt und wurde dann an die Luft abgelassen.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung eines Ablaßfluids, das eine Stickstoffverbindung enthält, durch Verbrennung der brennbaren Bestandteile in einem Verbrennungsofen, der zyindrische koaxial ausgerichtete primäre und sekundäre Verbrennungskammern enthält, die miteinander über ein Verbindungsglied in Reihe geschaltet sind, wobei das Verbindungsglied mit einem Verengungsab schnitt versehen ist und ein Brenner in der primären Verbrennungskammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaßfluid durch den Brenner der primären Verbrennungskammer zu geführt wird und die brennbaren Bestandteile bei einer Temperatur von wenigstens 1200°C verbrannt werden, daß Luft tangential am inneren Umfang in die primäre Verbrennungskammer eingeblasen wird, um darin einen Wirbel zu bilden, daß das Verbrennungsgas aus der pri mären Verbrennungskammer durch das Verbindungsglied in die sekundäre Verbrennungskammer geleitet wird, daß im Bereich des Verengungsabschnittes ein Fluid, das eine Verbindung mit einer Stickstoff-Wasserstoff-Bin dung enthält, zum Mischen mit dem Verbrennungsgas eingeführt wird, daß die der primären und der sekun dären Verbrennungskammer zugeführten Stoffströme so eingestellt werden, daß der Restsauerstoffgehalt in dem entstehenden Verbrennungsabgas, das von der sekun dären Verbrennungskammer abgezogen wird, 5 Vol.-% nicht überschreitet, daß diese Mischung in die sekun däre Verbrennungskammer eingeführt wird, um Stick stoffoxide und Stickstoff-Wasserstoff-Verbindungen in dieser Mischung bei einer Temperatur zwischen 850 und 1150°C in molekularen Stickstoff und Wasserdampf umzu wandeln, und daß das Verbrennungsabgas von der sekundären Verbrennungskammer abgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der primären Ver brennungskammer ein Hilfsbrennstoff für die Verbrennung mit dem Ablaßfluid zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Verbrennungsgases in der primären Verbrennungs kammer im Bereich zwischen 1250 und 1500°C liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verengungs stelle Kühlwasser zur Steuerung der Temperatur in der sekundären Verbrennungskammer zugeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Restsauer stoffgehalt innerhalb des Bereiches von 0,5 bis 3 Vol.-% gehalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stickstoff verbindung in dem Ablaßfluid eine Verbindung mit einer Stickstoff-Wasserstoff-Bindung ist und ein Teil des Ablaßfluids als wenigstens ein Teil des Fluids verwendet wird, das in die Verengungsstelle eingeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft zusammen mit dem Ablaßfluid in die primäre Verbrennungskammer eingeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft und der Hilfsbrennstoff zusammen mit dem Ablaßfluid in die primäre Verbrennungskammer eingeführt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin das Verbrennungsgas in eine dritte Verbrennungskammer eingeführt wird, der Luft zur weiteren Verbrennungs behandlung des Verbrennungsabgases bei einer Tempe ratur, die nicht höher als 1000°C liegt, zugeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin das Verbrennungsabgas von der dritten Verbrennungs kammer abgezogen und in eine Löschgefäß eingeführt wird, um es abzukühlen und um in ihm enthaltene Aschen durch direkten Kontakt mit einer in dem Gefäß enthaltenen Löschflüssigkeit aufzusammeln.

11. Verfahren zur Behandlung eines Ablaßfluids, das eine Verbindung mit einer Stickstoff-Wasserstoff- Bindung enthält, durch Verbrennung der brennbaren Bestandteile in einem Verbrennungsofen, der zylin drische, koaxial angeordnete primäre und sekundäre Verbrennungskammern enthält, die über ein Verbindungs glied in Reihe geschaltet sind, wobei das Verbindungs glied mit einer Verengungsstelle versehen ist und ein Brenner in der primären Verbrennungskammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der primären Verbrennungskammer ein Hilfsbrennstoff durch den Brenner zur Verbrennung bei einer Temperatur von wenigstens 1200°C zugeführt wird, daß Luft in die primäre Verbrennungskammer tangential zu deren innerem Umfang zugeführt wird, um einen Wirbel darin auszubilden, daß das Verbrennungsgas aus der primären Verbrennungs kammer durch das Verbindungsglied in die sekundäre Verbrennungskammer geleitet wird, daß das Ablaßfluid zur Mischung mit dem Verbrennungsgas im Bereich der Verengungsstelle eingeführt wird, daß die der primä ren und der sekundären Verbrennungskammer zugeführten Stoffströme so eingestellt werden, daß der Restsauer stoffgehalt in dem entstehenden Verbrennungsabgas, das von der sekundären Verbrennungskammer abgezogen wird, 5 Vol.-% nicht überschreitet, daß die Mischung in die sekundären Verbrennungskammer eingeführt wird, um brennbare Bestandteile in dieser Mischung bei einer Temperatur zwischen 850 und 1150°C zu verbrennen, und daß das Verbrennungsabgas von der sekundären Verbrennungs kammer abgezogen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in die primäre Verbrennungskammer zusammen mit dem Hilfs brennstoff eingeführt wird.