DE3424710C2

DE3424710C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Plasmapyrolyse von Abfall

Info

Publication number: DE3424710C2
Application number: DE3424710A
Authority: DE
Inventors: Thomas G Kingston Ontario Barton; Edward S. Welland Ontario Fox
Original assignee: PYROLYSIS SYSTEMS Inc WELLAND ONTARIO CA; Pyrolysis Systems Inc Welland Ontario
Current assignee: Pyroplasma International Nv Philipsburg St Ma
Priority date: 1984-01-23
Filing date: 1984-07-05
Publication date: 1986-08-28
Also published as: NO156261C; KR890001627B1; AU550264B2; DE3424710A1; JPS60154200A; FR2558571A1; IN161702B; IT1196234B; FI842568A0; SE8403445D0; FI75923C; US4644877A; IL72303A0; ES8506882A1; IT8422434A0; NZ208823A; ZA845115B; DK160645B; AU2996884A; DK329584D0

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur pyrolytischen Vernichtung von toxischem oder gefährlichem Müll unter Verwendung einer kompakten, transportablen Einrichtung beschrieben. Der Müll wird in einen Plasmabrenner (12) eingebracht, wo er atomisiert und ionisiert und dann in einen Reaktionsbehälter (14) zur Kühlung und zur Rekombination in ein Produktgas und in teilchenförmiges Material weitergeleitet wird. Die Rekombinationsprodukte werden von einem Laugen-Sprühring (16) abgeschreckt, der zur Neutralisation der rekombinierten Produkte und zur Anfeuchtung der teilchenförmigen Materialien an dem Reaktionsbehälter (14) befestigt ist. Das Produktgas wird dann unter Verwendung eines Skrubbers (18) abgezogen und verbrannt oder für Heizzwecke verwandt. Überwachungseinrichtungen prüfen die Rekombinationsprodukte und schalten die Pyrolyseeinrichtung (10) automatisch ab, sobald gefährliche Stoffe festgestellt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur pyrolytischen Umwandlung von Abfall gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 14.

ίο Ein solches Verfahren wird von Y.-H. Kiang und A. A. Metry in »Hazardous waste processing technology« (1982) schematisch beschrieben. Dabei wird Abfall in einen Reaktionsraum eingebracht und durch einen Hochtemperatur-Lichtbogen atomisiert und ionisiert Anschließend rekombiniert das atomisierte und ionisierte Material zu Produktgas und teilchenförmigen! Material. Allerdings ist die Beschreibung dieses Verfahrens derart schematisch, daß sich mit den vorliegenden Angaben eine kommerzielle Anwendung nicht realisieren läßt, die zudem noch den zuständigen Behörden ausreichend verläßlich und wirksam erscheint.

Ferner ist aus der US-PS 35 59 933 ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, die eine sich an die Pyrolyse von Abfall anschließende Verbrennung der Pyrolysegase vorsehen. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß herkömmliche, mit fossilen Brennstoffen arbeitende öfen eingesetzt werden. Dadurch dauert die Verbrennung von giftigem Abfall mit gewöhnlich stabilen organischen Molekülen sehr lange, so daß die Arbeitsgeschwindigkeit niedrig ist. Außerdem sind die zugehörigen Vorrichtungen sehr groß.

Die US-PS 38 32 519 offenbart einen Plasmabrenner, dessen Elektrodenlänge und dessen Feldspulenzahl je nach Anwendungsfall verändert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten und kommerziell nutzbaren Verfahrens sowie einer kompakten, transportablen Vorrichtung zur pyrolytischen Abfallvernichtung durch Plasmalichtbögen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 mit Hilfe der im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs genannten Merkmale gelöst. Zur Lösung dieser Aufgabe dient ferner eine Vorrichtung zur pyrolytischen Umwandlung von Abfall, die durch die Merkmale des Anspruchs 14 gekennzeichnet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur pyrolytischen Vernichtung von Müll;

Fi g. 2 einen senkrechten Schnitt durch einen bei der Vorrichtung gemäß F i g. 1 verwendeten Wäscher;
F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in F i g. 2;

F i g. 4 einen senkrechten Schnitt durch einen bei der Vorrichtung gemäß F i g. 1 verwendeten Aktivkohle-Filter;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4; und

Fig.6 eine vergrößerte schematische Ansicht eines Teils von Fig. 1, die ein anderes Ausführungsbeispiel des Plasmabrenners wiedergibt.

In Fig. 1 ist eine Pyrolyseeinrichtung 10 dargestellt, die e>nen Plasmabrenner 12 zum Atomisieren und lonisieren von Abfall aufweist. Ein Reaktionsbehälter 14 nimmt den atomisierten und ionisierten Abfall auf, der dort abgekühlt wird und zu Gas und teilchenförmigen] Material rekombiniert. Die rekombinierten Produkte

treten aus dem Reaktionsbehälter 14 aus und passieren einen Sprühring 16, wo sie mittels eines Hochdruck-Laugen-Zersiäubers abgeschreckt und neutralisiert werden. Die rekombinierten Produkte werden dann durch einen Wäscher 18 gesaugt, wo das Produktgas von dem flüssigen, teilchenförmigen Material getrennt wird. Ein Induktionsgebläse 20 befördert das Produktgas entweder zum Abfackeln zu einem Fackelrohr 22 oder zu einem Aktivkohle-Filter 24. Die Plasma-Pyrolyseeinrichtung 10 ist so kompakt, daß sie in einen geschlossenen, 13,7 m langen, Schlepperanhänger paßt, so daß die Pyrolyseeinrichtung 10 beweglich ist und an jeden Ort mit giftigem, zu beseitigendem Abfall transportiert werden kann.

Der Plasmabrenner 12 weist ein Paar kollinearer, hohler Elektroden 26, 28 auf, die intern jeweils über elektrische Leitungen 32 und 34 mit einer geeigneten Spannungsversorgung 30 verbunden sind. Bei der Spannungsversorgung 30 handelt es sich um eine wassergekühlte Sechs-Impuls-Thyristoreinheit mit einer Nennleistung von 500 kW, die auf der Primärseite mit 480 Volt einer Dreiphasenzuleitung des öffentlichen Versorgungsnetzes verbunden werden kann. Die Spannungsversorgung 30 Hefen für die Elektroden 26 und 28 eine Gleichspannung mit einer variablen Ausgangsleistung von 200 bis 500 kW.

Bei dem von dem Plasmabrenner 12 erzeugten Plasmalichtbogen handelt es sich um Hochtemperatur-Plasma mit Temperaturen von über 5000°C bis zu 50 000⁰C, wogegen bei Niedertemperatur-Plasma ein Edelgas oder Vakuum erforderlich ist, um den Plasmalichtbogen zu zünden und aufrechtzuerhalten.

Der Plaümalichtbogen im Plasmabrenner 12 wird von ringförmigen Spulen 36 und 38, die ein elektromagnetisches Feld erzeugen und den Lichtbogen rotieren lassen, stabilisiert oder eingestellt. Darüber hinaus ist ein ringförmiger Spalt 40 zwischen den Elektroden 26 und 28 vorgesehen, der über eine mit einem geeigneten Steuerventil 46 versehene Luftversorgungsleitung mit einer Hochdruck-Gasversorgung 42 und mit einem geeigneten Gas-Zuführungsring verbunden ist. Die Hochdruck-Gasversorgung 42 dient zur Erzeugung eines Wirbels im Plasmabrenner 12 und trägt ebenfalls dazu bei, den Lichtbogen rotieren zu lassen und zu stabilisieren. Die Wirbelluft wird dem Plasmabrenner 12 mit einer Ström ungsrate von 0,75 m³/min und mit einem Druck von 690 kPa zugeführt. Diese Luftmenge spielt keine Rolle, da sie weniger als 1 bis 2% der zur Verbrennung der meisten organischen Abfallstoffe notwendigen stöchiometrischen Luftmenge ausmacht, so daß das Verfahren im wesentlichen pyrolytisch ist

Die Elektroden 26 und 28 sowie die Spulen 36 und 38 werden durch Kühlwasser gekühlt, das um und durch diese in ersten Kühldurchlässen 47 und 49 verläuft Diese sind mit einer Kühlwasserquelle in einem Vorratstank bzw. Wasserbehälter 48 mit einem Fassungsvermögen von üblicherweise 5901 verbunden. Das Wasser zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf mit einer typischen Strömungsrate von 160 l/min und einem typischen Druck von 6,9 bar. Eine geeignete Kühlwasserpumpe 50 befindet sich in einer Kühlwasser-Zuleitung 52 und ein Ventil 54 in der Kühlwasser-Rückleitung 56. Das Ventil 54 kann zur Steuerung der Strömungsrate des Kühlwassers verwendet werden. Alternativ ist die Wasserströmung konstant Ein nicht dargestellter Wärmeaustauscher ist in die Kühlwasser-Rückleitung 56 eingebracht um die durch den Kühlwasserkreislauf abgeleitete Wärme zu steuern. Ober Kühlleitungen 58 wird ein Teil des Kühlwassers durch an den elektrischen Leitungen 32 und 34 der Spannungsversorgung 30 vorgesehene Kühlhülsen geleitet, um die Leitungen 32, 34 zu kühlen.

Zur Kühlung wird aufbereitetes oder entionisiertes Wasser verwendet.

Der Aufbau des Plasmabrenners 12 selbst ist nicht Teil der Erfindung und wird nicht genauer beschrieben. Die Grundausführung des Plasmabrenners 12 ist bei

ίο Westinghouse Electric Corporation in Pittsburg, Pennsylvania, USA erhältlich; er entspricht im wesentlichen dem in der US-PS 38 32 519 beschriebenen Brenner.

Müll wird dem Plasmabrenner 12 über eine Abfallzufuhr-Leitung 60 mit etwa 4,5 l/min zugeführt. Sie ist mit einem oder mehreren ringförmigen Einlaßringen 62 verbunden, von denen nur einer in F i g. 1 dargestellt ist. Gemäß F i g. 1 ist der Einlaßring 62 koaxial zwischen den hohlen Elektroden 26 und 28 und in einer Ausführungsform gemäß F i g. 6 hinter den Elektroden 26 und 28 angebracht. Der Abfall strömt durch den Einlaßring 62 und wird direkt in den von den Elektroden 26 und 28 gebildeten kollinearen Elektrodenspalt 40 injiziert. Es ist nicht notwendig, den Abfall beim Eintritt in den Plasmabrenner 12 zu atomisieren oder zu zerstäuben.

F i g. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem der Einlaßring 62 koaxial am Auslaßende der Elektrode 28 nahe dem Reaktionsbehälter 14 angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Abfall ebenfalls direkt in den Lichtbogen eingebracht, jedoch an der in Strömungsrichtung abgewandten Seite des Spalts 40, in dem der Lichtbogen erzeugt wird. Dies wird in den Fällen gemacht, in denen die Einleitung des Abfalls die Bildung oder Erzeugung des Plasmalichtbogens stört.
Die Abfallzufuhr-Leitung ist mit zwei Behältern 64 und 66 versehen. Der erste Behälter 64 enthält eine ungiftige, organische Flüssigkeit, beispielsweise Äthanol, die dem Plasmabrenner 12 beim Start der Pyrolyse als Startmaterial zugeleitet wird, bis die Pyrolyseeinrichtung 10 stabil ist und beim Abschalten der Pyrolyseeinrichtung 10 dazu dient, diese zu spülen. Der zweite Behälter 66 enthält den zu vernichtenden Abfall, der beim bevorzugten Ausführungsbeispiel flüssig ist oder in verflüssigter Form vorliegt. Die Behälter 64 und 66 sind über Zufuhrleitungen 70 und 72 mit einem Dreiweghahn 68 verbunden. Eine mit variabler Geschwindigkeit arbeitende Pumpe 74 führt über die Leitung 60 dem Plasmabrenner 12 entweder die ungiftige, organische Flüssigkeit oder den Abfall zu. Es ist ein zusätzlicher Abschlußhahn 76 in der Leitung 60 vorgesehen, der den Zufluß von Abfall unterbricht, sobald unten beschriebene Fehlerzustände eintreten.

Der Plasmabrenner 12 ist auf geeignete Weise mit dem Reaktionsbehälter 14 verbunden, der ein zylindrisches Gehäuse aus rostfreiem Stahl mit einer feuerfesten Ausfütterung 78 aufweist, und dessen Innenraum eine Reaktionskammer 79 mit einem Volumen von etwa 2 m³ bildet Die Ausfütterung besteht aus gesponnenen Kaolin-Fasern. Die übliche Temperatur im Reaktionsbehälter 14 liegt zwischen 900 und 1200⁰C. Der Reaktionsbehälter 14 weist ein hohles, zylindrisches Element 80 auf, das koaxial mit den Elektroden 26, 28 des Plasmabrenners 12 montiert ist und mit diesen zusammenwirkt Das zylindrische Element 80 ist mit einem hohlen, inneren Graphitzylinder 82 versehen, der den Plasmalichtbogen aufnimmt und in den Reaktionsbehälter 14 leitet Zweite Kühlwasserdurchlässe 84 und 86 stehen zur Kühlung des Graphitzylinders 82 mit den ersten Kühlwasserdurchlässen 47 und 49 im Plasmabrenner 12

in Verbindung. Das zylindrische Element 80 ist ebenfalls mit dem feuerfesten Material KAOWOOL zum Schutz der zweiten Kühlwasserdurchlässe 84,86 beschichtet.

Der Reaktionsbehälter 14 weist außerdem im axialen Abstand vom Graphitzylinder 82 ein Graphitgestell bzw. Graphit-Auslaßschild 88 auf. Reste des aus dem zylindrischen Element 80 austretenden Plasmas treffen auf den Graphit-Auslaßschild 88. Dieser ist mit querverlaufenden Auslaßöffnungen 90 versehen, die mit dem hohlen Inneren des Auslaßschilds 88 verbunden sind und den Ausgang des Reaktionsbehälters 14 bilden. Durch die querverlaufenden Auslaßöffnungen 90 werden genug Turbulenzen erzeugt, um sicherzustellen, daß im Reaktionsbehälter 14 entstehende Teilchen oder Asche durch den Auslaß des Reaktionsbehälters 14 ausireten.

Das Innere des Plasmabrenners 12 und des Graphitzylinders 82 dienen als Zerstäubungszone mit Stopfenströmung, während das Innere des Reaktionsbehälters 14 als Misch-Rekombinationszone dient. Die Verweildauer im Inneren der Zerstäubungszone beträgt üblicherweise etwa 500 Mikrosekunden und die Verweildauer in der Rekombinationszone etwa 1 Sekunde.

Der Sprühring 16 ist mit dem Ausgang des Reaktionsbehälters 14 verbunden, um daraus austretendes Pro- duktgas und teilchenförmiges Material aufzunehmen. Er besteht aus rostfreiem Stahl und weist eine innere, hohle, zylindrische Hülse 92 auf, in der drei ringförmige Reihen nach innen gerichteter Sprühdüsen 94 befestigt sind. Die Reihen der Sprühdüsen 94 sind am Umfang gleichmäßig versetzt. Die Sprühdüsen 94 stehen mit einem Ringkanal 96 in Verbindung, der mit einer unter hohem Druck stehenden Abschreck- bzw. Kühlflüssigkeit gefüllt ist. Die Sprühdüsen 94 zerstäuben diese Kühlflüssigkeit zur Bildung eines gleichmäßigen Sprühnebeis aus Tropfen der Größe von 0,001 mm, um das gasförmige Produkt und das teilchenförmige Material, die beide durch den Sprühring 16 treten, abzuschrecken. Der Innendurchmesser der inneren Hülse 92 beträgt etwa 10,5 cm und die Länge etwa 25,5 cm.

Der Ringkanal 96 des Sprührings 16 ist mit einem Vorratsbehälter 98 für unter Hochdruck stehendes Kühlwasser verbunden. Der Vorratsbehälter 98 ist üblicherweise ein 136-1-Tank und wird über einen geeigneten Hahn 102 von der Hauswasserleitung 100 versorgt. Bei Bedarf kann ein nicht dargestellter Luftspalt vor dem Hahn 102 vorgesehen werden, um die Pyrolyseeinrichtung 10 von der Hauswasserleitung 100 zu trennen. Das Kühlwasser im Vorratsbehälter 98 wird dem Sprühring 16 über eine Pumpe 104 mit veränderbarer Geschwindigkeit zugeführt, die auf 45 l/min bei einem Druck von 1034 kPa eingestellt ist. Ein Teil der Kühlwasserströmung kann zur Kühlung eines Thyristors in der Spannungsversorgung 30 verwendet und dann wieder der Hauptströmung zugeleitet werden, was allerdings in F i g. 1 nicht gezeigt ist. Ein in der Kühlwasserleitung 108 vorgesehener Kühlwasser-Hahn 106 hält eine Strömung von etwa 20—40 l/min aufrecht.

Es ist ein Vorratsbehälter 110 für eine alkalische Flüssigkeit vorgesehen, die dem dem Sprühring 16 zugeleiteten Quenchwasser zugefügt wird. Der Vorratsbehälter 110 ist üblicherweise ein 250-1-Tank mit flüssigem Natriumhydroxid oder Ätznatron. Eine mit variabler Geschwindigkeit arbeitende Pumpe 112 ist auf 9 l/min und einen Druck von 1034 kPa eingestellt und liefert das Ätznatron über ein geeignetes Absperrorgan 114 an die Kühlwasserleitung 108. Dem Kühlwasser wird so viel Ätznatron zugefügt, daß alle aus dem Reaktionsbehälter 14 austretenden sauren Gase neutralisiert werden. Dazu wird die Ausgangsleistung der Pumpe 112 über einen nicht dargestellten pH-Sensor gesteuert, der den pH-Wert des in den Wäscher 18 eintretenden Wassers überwacht. Mit »neutralisieren« ist in diesem Zusammenhang ein pH-Wert zwischen 5 und 9 gemeint.

Der Wäscher 18 hat einen zentralen Einlaß 116, der über eine geeignete Leitung 118 mit dem Ausgang des Sprührings 16 verbunden ist. Der Wäscher 18 ist ein zylindrischer Tank mit üblicherweise 60 cm Durchmesser und 1 m Höhe und weist ein zentrales, senkrechtes Rohr 120 mit etwa 12 cm Durchmesser und 70 cm Länge auf, das mit dem zentralen Einlaß 116 in Verbindung steht. Ein innerhalb des Wäschers 18 angebrachter Korb 122 aus Streckmetall hat eine massive Bodenplatte 124 mit mehreren radial verlaufenden, gekrümmten Leitschaufeln 126, so daß die Strömung rekombinierter Produkte von oben nach unten durch das Rohr 120 auf die Bodenplatte 124 und die Leitschaufeln 126 trifft und eine Wirbelströmung im Gegenuhrzeigersinn bildet. Der Korb 122 ist mit einem Paar in vertikalem Abstand angeordneter Ablenkbleche 128 versehen. Auf diese Weise bilden sich entlang der Wände des Korbes 122 Druckunterschiede, so daß durch die dadurch verlaufende Strömung Flüssigkeiten und Feststoffe aus dem Produktgas der rekombinierten Produkte abgetrennt werden. Der Wäscher 18 wirkt also mechanisch. Das Produktgas strömt weiter nach oben und durch einen in der Wirbelströmung angeordneten Rohrbogen 130 aus. Dieser bildet einen Auslaß 132, der über eine geeignete Leitung 134 gemäß F i g. 1 zur Ansaugseite des Induktionsgebläses 20 führt.

Der Wäscher 18 hat einen unteren Sumpf oder Sammelraum 136, in dem sich Flüssigkeit und Teilchen sammeln, um von einer Abzugspumpe 138 abgesaugt und über eine Ablaßleitung an einen Abwasserkanal oder einen Aufbewahrungstank zur weiteren Verarbeitung abgeleitet zu werden. In dem Sammelraum 136 des Wäschers 18 ist zur Steuerung der Abzugspumpe 138 eine Hüssigkeits-Niveau-Überwachung 144 angebracht. Es ist ein Dreiweghahn 146 vorgesehen, um bei Bedarf die Flüssigkeit und die Teilchen einer Probierleitung 148 zuzuleiten.

Das Induktionsgebläse 20 ist auf einen typischen wert von 21,2 mVmin eingestellt und saugt kontinuierlich an dem Wäscher 18 und dem Reaktionsbehälter 14, um atmosphärischen Druck oder einen leichten Unterdruck in der Vorrichtung aufrechtzuerhalten.

Das Produktgas aus dem Wäscher 18 tritt durch das Induktionsgebläse 20 und wird an ein Dreiweg-Absperrglied 150 weitergeleitet. Im Normalbetrieb strömt das Produktgas durch das Absperrglied 150 zum Fackelrohr 22, wo es elektrisch gezündet wird. Das Gas besteht größtenteils aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Stickstoff und brennt deshalb in einer sauberen Flamme bei einer Temperatur von etwa 1800 bis 2100⁰C. Das Fackelrohr 22 dient zur Reinhaltung der Luft, indem brennbare Gase und irgendwelche anderen Spurenelemente verbrannt werden.

Das Produktgas kann, statt abgefackelt zu werden, auch als Heizgas verwendet werden. Dem an das Fakkelrohr 22 gelieferten Produktgas werden durch einen geeigneten, mit einer Produktgas-Analyseeinrichtung 154, die unten beschrieben wird, verbundenen Sensor 152 Proben entnommen.

Der Aktivkohle-Filter 24 steht über eine mit dem Einlaß 158 des Filters verbundene Einlaßleitung 156 mit dem Dreiweg-Absperrglied 150 in Verbindung. Der Ak-

tivkohle-Filter 24 hat einen rechteckigen Kasten bzw. ein quadratisches Gehäuse 160 mit 60 cm Kantenlänge und 30 cm Dicke, das gemäß F i g. 1 einen mit einem Entlüftungsrohr 164 verbundenen Auslaß 162 aufweist. Der Aktivkohle-Filter 24 schließt ein mit Aktivkohle 168 gefülltes, etwa 15 cm dickes Gittergehäuse 166 ein. Bei einem Stromausfall oder bei einem Abreißen des Plasmalichtbogens lenkt das Dreiweg-Absperrglied 150 die Produktgasströmung vom Fackelrohr 22 ab und in den Aktivkohle-Filter 24 um, um die Freisetzung jeglicher unzerstörter Giftstoffe im Produktgas zu verhindern.

Die Produktgas-Analyseeinrichtung 154 ist vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Wirksamkeit der Abfallvernichtung der Pyrolyseeinrichtung 10 so hoch ist, daß der Anteil von giftigen oder gefährlichen Stoffen im Produktgas deutlich unterhalb der von den zuständigen Stellen festgesetzten Grenzwerte liegt, obwohl anzunehmen ist, daß die Verbrennung im Fackelrohr 22 all solche gefährlichen Reste von Materialien zerstört. Sollten die Spuren von gefährlichen Stoffen im Produktgas oberhalb der festgesetzten Grenzwerte liegen, stellt dies die Analyseeinrichtung 154 fest und schaltet automatisch die Abfallzufuhr ab, bis die Betriebsparameter der Pyrolyseeinrichtung 10 entsprechend geändert sind, um die Restwerte der gefährlichen Stoffe auf die genannten Grenzwerte zu reduzieren.

Die Analyseeinrichtung 154 weist ein Massenspektrometer des Typs Hewlett-Packard 5792A-Gaschromatograph auf, der mit einem Hewlett-Packard-9570A Massen-Selektivdetektor verbunden ist. Bei einem Stichprobenentnahmeverfahren werden dem Produktgas 100 1 Probe entnommen und durch eine Wärme markierte Leitung zur Entfernung sämtlichen Kohlenstoffs einem Teilchenfilter zugeleitet. Das gereinigte Gas wird dann durch einen Absorber mit einem Rückhaltevermögen von etwa 99% zugeleitet. Der Absorber wird dann schnell erhitzt, um eingefangene organische Stoffe freizusetzen. Eine Stickstoffströmung trägt die organischen Stoffe für die Analyse zum Massenspektrometer. Das Massenspektrometer tastet bis zu 6 spezifischen Massen entsprechend den Ionen ab, deren Gegenwart entweder den Grad der Vernichtung des toxischen Abfalls oder die Bildung möglicher neuer toxischer Stoffe anzeigt. Wenn die Konzentrationen dieser Chemikalien die von den zuständigen Steilen vorgegebenen Grenzwerte überschreitet, wird die Abfallzufuhr zum Plasmabrenner 12 unterbrochen. Wenn die Konzentrationsgrenzen nicht überschritten werden, wird der Analysezyklus automatisch wiederholt

Für den Fall, daß sich giftige Spurenelemente im Produktgas befinden könnten, nach denen nicht speziell gesucht wird, kann das Massenspektrometer auch nach Stoffen mit einem Molekulargewicht zwischen 200 und 450 suchen. Dies kann auf den Bereich von 10 bis 600 ausgehnt werden, wenn dies von den zuständigen Stellen gefordert wird. Wenn unbekannte Verbindungen mit einem den gefährlichen Chemikalien entsprechenden Molekulargewicht und in einer Konzentration oberhalb der festgesetzten Grenzwerte festgestellt werden, wird die Zufuhr des Abfalls zum Plasmabrenner 12 ebenfalls gestoppt und, wie unten beschrieben, eine automatische Abschaltung eingeleitet

Das Produktgas wird auf gefährliche Stoffe überprüft zusätzlich ist eine chromatographische Einrichtung zur On-line-Analyse vorgesehen, beispielweise zur Analyse von Wasserstoff, Wasser, Stickstoff, Methan, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Äthylen, Äthan, Acetylen, Propan, Propylen, 1-Buten und Chlorwasserstoff. Anhand der Analyse von Chlorwasserstoff, beispielsweise zusammen mit der Analyse verflüssigter, teilchenförmiger Materie aus dem Wäscher 18, wird die Wirksamkeit der Neutralisierung des sauren Chlorwasserstoffgases durch den Sprühring 16 bestimmt.

Die Hochdruckgasversorgung 42 in F i g. 1 liefert auch Luft zum Ausblasen der Wasserleitungen, zum Bedienen des Dreiweg-Absperrgliedes 150 und zur Herstellung eines inneren Überdrucks im Wasserbehälter 48 und im Vorratsbehälter 98 für Quenchwasser. Die Hochdruck-Gasversorgung 42 umfaßt einen auf 2 nWmin bei einem Druck von 8800 kPa eingestellten Kompressor mit einem 550-1-Drucktank, der einen Luftverteiler 170 versorgt. Es werden nicht dargestellte, bekannte Luftfilter, Lufttrockner und Druckregulatoren verwendet. Das Dreiweg-Absperrglied 150 wird über eine Luftleitung 172 und ein Steuerventil 174 betätigt. Das Dreiweg-Absperrglied 150 und das Steuerventil 174 sind so eingestellt, daß im Normalbetrieb Produktgas an das Fackelrohr 22 geliefert wird, daß aber bei Feststellung unerwünschter Stoffe im Produktgas, beim Abschalten oder bei einem Stromausfall das Steuerventil 174 das Dreiweg-Absperrglied 150 so betätigt, daß das Produktgas durch den Aktivkohlefilter 24 geleitet wird.

Es sind Luftdruckleitungen 176 und 178 mit jeweiligen Ventilen 180 und 182 vorgesehen, mit denen zur Funktionsaufrechterhaltung die Kühlwasserversorgungsleitung 108, die Kühlwasser-Zuleitung 52 sowie die Kühlwasser-Rückleitung 56 abgeblasen werden.

Falls ein Stromausfall oder ähnliches auftritt, ist es wünschenswert, die Kühlwasserströmung für den Plasmabrenner 12 und den Sprühring 16 aufrechtzuerhalten. Die Kühlwasserströmung wird dadurch aufrechterhalten, daß der Wasserbehälter 48 mit Hilfe einer Luftleitung 184 und eines Ventils 186 unter Druck gesetzt wird. Das Ventil 54 wird geschlossen und ein zu einem Abwasserkanal oder einem Aufbewahrungstank führendes Ablaßventil 188 öffnet, so daß der unter Druck stehende Wasserbehälter 48 bewirkt, daß eine Kühlwasserströmung in der Kühlwasser-Zuleitung 52 mit verminderter Geschwindigkeit aufrechterhalten wird. Das Ablaßventil 188 steuert die Kühlwasserströmung, die für etwa 20 Minuten aufrechterhalten wird, so daß die wichtigsten Elemente nach einer Abschaltung ausreichend gekühlt werden und Wartungsarbeiten ausgeführt werden können.

Über eine Leitung 190 und ein Absperrglied 192 wird der Vorratsbehälter 98 für das Kühlwasser unter Druck gesetzt. Bei einem Stromausfall oder ähnlichen Fehlfunktionen wird der Hahn 102 geschlossen und der Kühlwasser-Hahn 106 geöffnet, so daß Kühlwasser weiter in den Sprühring 16 strömt und alle durch den Sprühring 16 tretenden Rekombinationsprodukte abgeschreckt werden, die nach Abschaltung des Plasmabrenners 12 erzeugt werden. Es ist festzuhalten, daß die Trägheit des Induktionsgebläses 20 dafür sorgt daß dieses für eine kurze Weile, etwa 1 Minute lang, weiterarbeitet und den Reaktionsbehälter 14, den Sprühring 16 und den Wäscher 18 selbst bei Stromausfall absaugt.

Die Pyrolyseeinrichtung 10 ist so kompakt, daß sie innerhalb eines geschlossenen 13,7 m langen Schlepperanhängers untergebracht werden kann. Zusätzlich kann ein vollkommen mit Instrumenten und Überwachungseinrichtungen ausgerüsteter Steuerraum innerhalb des Transporters angeordnet werden, so daß die gesamte Pyrolyseeinrichtung 10 beweglich ist und leicht zur Lagerstätte des Abfalls transportiert werden kann. Der

Transporter muß nur an eine geeignete Spannungsversorgung, die Hauswasserversorgung und an einen Abwasserkanal oder bei Bedarf an einen Tank angeschlossen werden. Wenn das Produktgas als Heizgas verwendet werden soll und nicht im Fackelrohr 22 abgefackelt werden soll, muß natürlich eine geeignete Verbindung zur Aufnahme des Produktgases hergestellt werden.

Vor Inbetriebnahme der Plasma-Pyrolyseeinrichtung 10 ist es nützlich und wünschenswert, vorauszusagen, welche Rekombinationsprodukte bei einem gegebenen, zu vernichtenden Abfallstoff im Reaktionsbehälter 14 entstehen. Da der Plasmabrenner 12 den Abfall praktisch gänzlich atomisiert oder ionisiert, können aufgrund des kinetischen Gleichgewichts die aus diesen Atomen und Ionen erzeugten Rekombinationsprodukte vorausgesagt werden. Mit Hilfe der Minimierung der Gibbschen freien Energie wird die Gleichgewichtskonzentration der Produkte für einen weiten Bereich ausgewählter Temperaturen und Druckverhältnisse bestimmt. Sollte die Rekombination unerwünschter Produkte im Reaktionsbehälter 14 vorausgesagt werden, können die Müllzufuhr oder die Betriebsbedingungen geändert werden, um die Erzeugung dieser unerwünschten Produkte zu vermeiden. Wenn zum Beispiel der zu vernichtende Abfall aus Tetrachlorkohlenstoff besteht, kann bei bestimmten Temperatur- und Druckverhältnissen Phosgengas entstehen. Dies kann jedoch einfach dadurch verhindert werden, daß zum eingeleiteten Abfallstoff eine andere Kohlenwasserstoffverbindung zugefügt wird. Oft muß nur Wasser zugefügt werden, um die bei der Rekombination vorhandene Wasserstoffmenge zu vergrößern. Als unerwünschtes Produkt kann auch beispielsweise Fluorwasserstoffsäure im Reaktionsbehälter entstehen, und zwar wenn Fluorkohlenstoff im Abfall vorhanden ist. Andere Beispiele unerwünschter Produkte und die Minimierung oder Elimination derselben durch Änderung der zugeführten Abfallstoffe oder der Betriebsbedingungen sind dem Fachmann bekannt.

Es ist nicht nur erwünscht, die im Reaktionsbehälter 14 entstehenden Rekombinationsprodukte vorherzusagen, sondern auch die Enthalpieänderung zwischen dem zu vernichtenden Abfall und den rekombinierten Produkten vorherzusagen. Darans läßt sich die zur Vernichtung erforderliche Plasmaenergie vorbestimmen. Daraus können die Anfangsbedingungen für Spannung und Strom für den Plasmabrenner 12 berechnet werden. Die Enthalpie der Rekombinationsprodukte ist günstigerweise eine Funktion der Temperatur und des Drucks im Reaktionsbehälter 14 und kann durch Änderungen der Zuführungsrate des Abfalls oder der Eingangsleistung für den Plasmabrenner 12 geändert werden. Entsprechend können die Ausgangswerte für die Abfallzuführungsrate und die Eingangsleistung für den Plasmabrenner 12 für die gewünschten Ergebnisse vorausgesagt werden.

Günstig ist es auch, etwas Wirbelluft über die Luftversorgungsleitung 44 in den Plasmabrenner 12 zu injizieren. Die Einleitung dieser Wirbelluft sollte bei der Berechnung der in der Pyrolyseeinrichtung 10 auftretenden Enthalpieänderung berücksichtigt werden. Die in den Plasmabrenner 12 injizierte Wirbeliuftmenge ist relativ gering und beträgt höchstens 1 bis 2% der zur Verbrennung des Abfalls notwendigen stöchiometrischen Sauerstoffmenge. Daher ist die erfindungsgemäße Abfallvernichtung als pyrolytisch anzusehen. Günstig ist ebenfalls, daß Wärmeverluste im Plasmabrenner 12 und im Reaktionsbehälter 14 bei der Bestimmung der Ausgangsspannung bzw. des Ausgangsstromes für den Plasmabrenner 12 berücksichtigt werden können.

Im Betrieb wird, nachdem die Rekombinationsprodukte vorhergesagt und das Abfallmaterial angepaßt ist, so daß keine unerwünschte Produkte vorhersehbar sind, die Änderung der Enthalpie vorausbestimmt, so daß die Anfangswerte für die Versorgung des Plasmabrenners 12 und die Zufuhrraten für den Müll bestimmt werden können. Die Hochdruck-Gasversorgung 42 wird eingeschaltet, um die Vorratsbehälter 98 und 48 für Kühlwasser nach deren Befüllen mit Wasser unter Druck zu setzen. Die Kühlwasserpumpen 50 und 104 und die Abzugspumpe 138 des Wäschers 18 werden eingeschaltet. Dann wird Spannung an den Plasmabrenner 12 gelegt und die Luftversorgungsleitung 44 für Wirbeltuft geöffnet. Hierauf wird die Pumpe 112 für die Laugenversorgung eingeschaltet und eine geeignete Rate von Natriumhydroxid dem Kühlwasser zugeleitet. Dann wird die Abfallzufuhr zum Plasmabrenner 12 aus dem ersten Behälter 64 für organische Flüssigkeit begonnen. Die Plasmawirbelluft, die Abfallzufuhr und die Laugenzufuhr werden bei Bedarf eingestellt. Wenn die Pyrolyseeinrichtung 10 einen stabilen Zustand erreicht hat, was nur etwa 3 Minuten dauert, wird auf die Abfallzufuhr aus dem zweiten Behälter 66 umgeschaltet.

Aus dem oben gesagten ergibt sich, daß der in dem Plasmabrenner 12 eingeleitete Abfall zur Atomisierung und Ionisierung einem Plasmalichtbogen hoher Temperatur von über 5000⁰C ausgesetzt wird. Der atomisierte und ionisierte Abfall tritt dann durch den Graphitzylinder 82 in den Reaktionsraum 79 ein, wo er zu den Rekombinationsprodukten wie Produktgas und teilchenförmigen! Material rekombiniert. Dies findet bei einer Temperatur zwischen 900 und 1200°C in Übereinstimmung mit der vorhergesagten Enthalpieänderung bezüglich dem Endzustand der Reaktionsprodukte in dem Reaktionsraum 79 statt. Der atomisierte und ionisierte Abfallstoff wird im Reaktionsraum 79 zur Bildung von im Gleichgewicht befindlichen Rekombinationsprodukten gekühlt. Einige der Rekombinationsreaktionen im Reaktionsraum 79 sind endotherm und einige exotherm, so daß der atomisierte und ionisierte Abfall im Reaktionsraum 79 nicht im strengen Sinn gekühlt werden muß. Der Begriff »Kühlen« in dieser Beschreibung umfaßt alle Reaktionen und Kombinationen, die beim atomisierten und ionisierten Abfall im Reaktionsraum 79 stattfinden. Die Rekombinationsprodukte im Reaktionsraum 79 treten dann aus dem Reaktionsbehälter 14 durch den Sprühring 16 aus, wo sie auf eine Temperatur von etwa 80⁰C abgekühlt und durch Besprühen mit einer zerstäubten Lauge neutralisiert werden. Die abgekühlten Rekombinationsprodukte gelangen dann in den Wäscher 18, wo das Produktgas extrahiert wird und flüssiges, teilchenförmiges Material, beispielsweise SaI-ze und Kohlenstoff in Lösung, übrigbleiben. Die Lösung wird dann in einen Abwasser- oder Aufbewahrungstank gepumpt und das Produktgas durch ein Induktionsgebläse 20 an ein Fackelrohr 22 weitergeleitet oder als Heizgas verwendet.

Wie oben gesagt, herrscht im Reaktionsraum 79 atmosphärischer oder leichter Unterdruck, der durch das Induktionsgebläse 20 erzeugt wird, das die Rekombinationsprodukte aus dem Reaktionsbehälter 14 absaugt. Die Temperatur im Reaktionsraum 79 kann entweder durch Einstellung der Eingangsleistung in den Plasmabrenner 12 oder durch die Zufuhrrate des Abfalls eingestellt werden.
Wenn die Plasma-Pyrolyseeinrichtung 10 abgeschal-

tet werden soll, wird der Dreiweg-Hahn 68 sofort betätigt, um auf die Zufuhr ungefährlicher, organischer Flüssigkeit umzuschalten und die Einrichtung zu spülen. Dies kann auch dann geschehen, wenn irgendeine der Betriebsparameter der Einrichtung aus seinem normalen Bereich fällt Wenn die Pyrolyseeinrichtung 10 mit der ungiftigen, organischen Flüssigkeit gespült wurde, wird diese gestoppt und die Spannung vom Plasmabrenner 12 und die Plasmawirbelluft abgeschaltet Wenn die Temperatur im Reaktionsraum 79 ein akzeptables Maß erreicht hat, wird das Induktionsgebläse 20 sowie die Zufuhr von Kühlwasser zum Sprühring 16 abgeschaltet Wenn die Temperaturen innerhalb des Plasmabrenners 12 ein geeignetes Niveau erreicht haben, wird die Kühlwasserpumpe 50 abgeschaltet; danach kann bei Bedarf die Hochdruck-Gasversorgung 42 abgestellt werden.

Bei Stromausfall, bei Erlöschen des Plasmalichtbogens im Plasmabrenner 12, bei Feststellung unerwünschter Stoffe im Produktgas im Fackelrohr 22, bei Ausfall des Induktionsgebfäses 20 oder bei Ausfall der Plasmakühlwasserströmung schließt der Abschlußhahn 76 sofort und unterbricht die Zufuhr des Abfalls. Die Strömung der Wirbelluft zum Plasmabrenner 12 wird ebenfalls unterbrochen, so daß die Verweilzeit der Rekombinationsprodukte innerhalb des Reaktionsraums 79 verlängert wird.

Es ist festzuhalten, daß unter allen Betriebs- und Abschaltbedingungen der Druck im Kühlwassersystcm sehr viel größer ist als der Druck im Abfallzufuhrsystem, im Wirbelluftsystem oder im Reaktionsbehälter 14. Sollte also ein Leck bei der Wasser- oder Abfallzufuhr auftreten, wird der Wasserbehälter 48 nicht durch Abfall verunreinigt

Nach der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ist festzuhalten, daß Verfahren und Vorrichtung auf verschiedene Weise verändert werden können. Beispielsweise ist es nicht notwendig, die Abfallstoffe direkt in die Einschnürungsstelle des Lichtbogens im Plasmabrenner 12 einzuleiten. Der Abfall könnte in den Reaktionsraum eingebracht und der Plasmalichtbogen in den Raum eingeleitet werden, um auf den Abfall zu treffen. Dies würde jedoch die Verweildauer des Abfalls im Plasmalichtbogen reduzieren, so daß er für einige Materialien nicht so wirksam ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde flüssiger Abfall oder verflüssig-•e Abfallstoffe verwendet. Durch geeignete Änderungen des Abfallzufuhrsystems könnte es an Feststoffe oder an eine Zusammensetzung von Flüssigkeiten und Feststoffen angepaßt werden. Diese könnte sogar anorganische Materialien enthalten. Der Plasmalichtbogen würde anorganische Stoffe schmelzen und zu Schlacke umwandeln oder verdampfen, so daß gefährliche organische Stoffe, wie oben beschrieben, zerstört werden können, ohne daß die Wirksamkeit reduziert wird. Ein bekanntes Beispiel für solche zusammengesetzten Materialien wären PCB-gefüllte Kondensatoren.

Für Fachleute ift klar, daß die Plasma-Pyrolyseeinrichtung 10 gemäß F i g. 1 nur eine schematische Darstellung ist. Zusätzliche Ventile, andere Arten von Ventilen, verschiedene Temperatur-, Druck- und Strömungssensoren und andere bekannte Verfahrenssteuerungseinheiten wären bei einer aufgebauten Einrichtung vorzusehen.

Es ist nicht notwendig, erwartete Rekombinationsprodukte oder die Enthalpieänderung, wie oben be- schrieben, vor Inbetriebnahme der Plasma-Pyrolyseeinrichtung 10 vorherzusagen. Die Einrichtung könnte unter Verwendung von ungiftigem oder ungefährlichem Abfall bis zur Erreichung des stabilen Zustands in Betrieb genommen werden. Danach könnte stattdessen giftiger Abfall einge'eitet und zerstört werden, oder die Überwachungsanlage würde die Pyrolyseeinrichtung 10 automatisch abschalten.

Schließlich ist es nicht wesentlich, daß eine Analyse des Produktgases oder der verflüssigten Feststoffe durchgeführt wird, besonders wenn die Pyrolyseeinrichtung 10 zur Vernichtung bekannter Abfälle mit regulären oder geeigneten Grundstoffen verwendet wird. Die Überwachungs- und Analyseverfahren wurden primär zur Befriedigung zuständiger Stellen vorgesehen, die bei der Bewertung neuer Technologien einen besonders ausfallsicheren Betrieb verlangen.

Aus dem oben gesagten ergibt sich, daß die Plasma-Pyrolyseeinrichtung 10 zur Abfallvernichtung einfach, kompakt und transportabel ist und kommerziell innerhalb akzeptabler Belastungsgrenzen für die Umwelt für viele gefährliche oder giftige Chemikalien eingesetzt werden kann und daß, falls die Stoffe nicht innerhalb akzeptabler Grenzwerte vernichtet werden können, die Einrichtung dies feststellen kann, bevor giftige Materialien in die Umwelt freigesetzt werden.

H. jrzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Verfahren zur pyrolytischen Umwandlung von Abfall, bei dem der Abfall mit Hilfe eines Hochtemperatur-Plasmalichtbogens atomisiert und ionisiert, das atomisierte und ionisierte Material in einem Reaktionsraum zur Bildung von Rekombinationsprodukten wie Produktgas und teilchenförmigen! Material gekühlt und die Rekombinationsprodukte aus dem Reaktionsraum abgeführt werden,
gekennzeichnet durch

fallzufuhr gestoppt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bereits erzeugte Produktgas durch einen Aktivkohle-Filter geleitet wird, wenn der Plasmalichtbogen ausfällt

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rekombinationprodukte auf eine Temperatur von 80⁰C abgeschreckt werden.

13. Vorrichtung zur pyrolytischen Umwandlung ίο von Abfall, mit:

— Einbringen des Abfalls direkt in den Plasmalichtbogen und Einheiten des Plasmas in den Reaktionsraum,

— Abschrecken der Rekombinationsprodukte mit einem fein verteilten alkalischen Sprühnebel zum Neutralisieren der Rekombinationsprodukte und zum Anfeuchten des teilchenförmigen Materials,

— Abscheiden des Produktgases von den festen Rekombinationsprodukten, und

— Verbrennen des abgeschiedenen Produktgases.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Reaktionsraum durch Einstellung der Eingangsleistung in den Plasmalichtbogen oder durch Einstellung der Zufuhrrate des Abfalls eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung der Rekombinationsprodukte überwacht und die Abfallzufuhr gestoppt wird, wenn festgestellt wird, daß gefährliche Bestandteile in Mengen oberhalb bestimmter Grenzwerte vorkommen.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Reaktionsraum auf einen Wert zwischen 900⁰C und 1200⁰C eingestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung der Rekombinationsprodukte anfangs vorhergesagt und die Zusammensetzung des zu vernichtenden Abfalls geändert wird, falls voraussichtlich unerwünschte Produkte erzeugt würden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enthalpieänderung zwischen dem zu zerstörenden Abfall und den Rekombinationsprodukten vorgegeben und entweder die Eingangsleistung des Plasmalichtbogens oder die Zufuhrrate des Abfalls eingestellt wird, um diese Enthalpieänderung zu erreichen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rekombinationsprodukte vor dem Abschrecken aus dem Reaktionsraum entfernt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Reaktionsraum im wesentlichen Atmosphärendruck herrscht.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfall gefährliche Stoffe umfaßt, und daß das Verfahren zunächst mit ungefährlichen Stoffen ausgeführt wird, bis ein stabiler Betriebszustand erreicht ist.

10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ungefährliche organische Stoffe in den Plasmalichtbogen eingebracht werden, falls die Ab-

— einem Plasmabrenner (12) mit mindestens einer Elektrode (26,28);

— einer Spannungsquelle (30), die zur Erzeugung des Plasmalichtbogens mit der mindestens einen Elektrode (26,28) verbunden ist;

— einem Reaktionsbehälter (14), der mit dem Plasmabrenner (12) verbunden ist und einen mit einer feuerfesten Ausfütterung (78) versehenen Reaktionsraum (79) zur Aufnahme des Plasmalichtbogens aufweist;

— einer Einrichtung zur Einbringung von Abfall in den Plasmalichtbogen, welcher dort atomisiert und ionisiert wird und im Reaktionsraum (79) zu Reaktionsprodukten rekombiniert; und mit

— einem Auslaß im Reaktionsbehälter (14) zum Abziehen der Rekombinationsprodukte aus dem Reaktionsbehälter (14);

gekennzeichnet durch:

— eine Einrichtung zur Stabilisierung des Plasmalichtbogens zwischen den hohlen, kolinearen Elektroden (26,28);

— eine Kühlvorrichtung zum Kühlen der Elektroden (26,28);

— einen Sprühring (16), der mit dem Ausgang des Reaktionsbehälters (14) in Verbindung steht;

— einen Vorratsbehälter (110) für unter Druck steh^nde alkalische Flüssigkeit, der mit dem Sprühring (16) unter Druck steht und zum Abschrecken und Neutralisieren der Rekombinationsprodukte dient;

- einen Wäscher (18), der mit dem Ausgang des Sprührings (16) verbunden ist und zum Trennen von Produktgas und angefeuchtetem teilchenförmigen Material in den Rekombinationsprodukten dient; und durch

- eine mit dem Wäscher (18) verbundene Einrichtung zum Entfernen des angefeuchteten teilchenförmigen Materials und des Produktgases.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Einbringung von Abfall in den Plasmalichtbogen einen koaxial zwischen den hohlen Elektroden (26,28) angebrachten Einlaßring (62) zum Injizieren des Abfalls direkt in den Plasmalichtbogen aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsbehälter (14) einen koaxial, angebrachten, mit den Elektroden (26, 28) des Plasmabrenners (12) zur Aufnahme des aus dem Plasmabrenner (12) austretenden Plasmalichtbogens zusammenwirkenden, hohlen Graphitzylinder (82) aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsbehälter (14) zur

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Aufnahme des Plasmalichtbogens in axialem Abstand zum Plasmabrenner (12) ein Graphit-Auslaßschild (88) mit quer verlaufenden, den Ausgang des Reaktionsbehälters (14) bildenden Auslaßöffnungen (90) aufweist

17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühring (16) eine hohle, zylindrische Hülse (92) mit mehreren nach innen gerichteten Sprühdüsen (94) aufweist, die mit dem Vorrat von alkalischer Flüssigkeit in Verbindung stehen, um alkalische Flüssigkeit zu versprühen und Rekombinationsprodukte abzuschrecken.

18. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Wäscher (18) in die Strömung der Rekombinationsprodukte ragende Leitschaufeln (126) und Ablenkbleche (128) zur Trennung des Produktgases von dem angefeuchteten teilchenförmigen Material aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Entfernen von angefeuchtetem teilchenförmigen Material und von Produktgas aus dem Wascher (i») ein induktionsgebläse (20) aufweist, mit dem das Produktgas aus dem Wäscher (18) befördert wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Vorhersage der Zusammensetzung der Rekombinationsprodukte bei einem bestimmten, in den Plasmalichtbogen einzubringenden Müllmaterial.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung (152,154) zur Überwachung der Zusammensetzung des von dem Induktionsgebläse (20) gelieferten Produktgases, die mit einem Abschlußhahn (76) in der Leitung (60) zur Zufuhr des Abfalls verbunden ist, um die Zufuhr von Müllmaterial zu unterbrechen, falls im Produktgas ein Gehalt an gefährlichen Komponenten oberhalb einer vorbestimmten Grenze festgestellt wird.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch einen Aktivkohle-Filter (24) und ein zwischen dem Induktionsgebläse (20) und dem Aktivkohle-Filter (24) angeordnetes Absperrglied (150), das bei Stromausfall so betätigbar ist, daß bereits erzeugtes Produktgas durch den Aktivkohle-Filter (24) geleitet wird.

23. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung zum Kühlen der Elektroden (26, 28) einen Wasserbehälter (48), eine mit den Elektroden (26,28) des Plasmabrenners (12) und dem Wasserbehälter (48) verbundene Kreisleitung (52, 56) sowie eine Kühlwasserpumpe (50) aufweist, die zur Kühlung der Elektroden (26, 28) Kühlwasser durch die Kreisleitung zirkulieren läßt.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung eine Einrichtung zum unter Druck setzen des Wasserbehälters (48) sowie eine Ventileinrichtung (188) aufweist, die bei Stromausfall zur Aufrechterhaltung der Kühlwasserströmung betätigbar ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung entionisiertes Wasser aufweist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein unter Druck stehender Vorratsbehälter (98) für Kühlwasser sowie ein Kühlwasserhahn (106) vorgesehen sind, wobei letzterer bei Stromausfall zur Aufrechte.-haltung der Kühlwasserströmung zum Sprühring (16) betätigbar ist.