DE3438681A1

DE3438681A1 - Veraschungsofen

Info

Publication number: DE3438681A1
Application number: DE19843438681
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm Dr.-Ing. 6451 Neuberg Ledebrink; Karl Rupprecht Dr.-Ing. 6458 Rodenbach Link
Original assignee: Alkem GmbH
Current assignee: Alkem GmbH
Priority date: 1984-10-22
Filing date: 1984-10-22
Publication date: 1986-04-24
Also published as: EP0180074A1; US4676175A; EP0180074B1; BE903485A; JPS61102599A; DE3561355D1

Description

ALKEM GmbH , Mein Zeichen

Hanau VPA 84 P 6 4 O 5 DE

Veraschungsofen

Die Erfindung betrifft einen Veraschungsofen zum Veraschen von organischen Substanzen, insbesondere von Verbindungen, die radioaktive Actiniden chemisch gebunden enthalten oder mit chemischen Verbindungen dieser Actiniden kontaminiert sind, mit einer Veraschungskammer, die eine Zuführöffnung für sauerstoffhaltiges Gas und eine Austrittsöffnung für Abgas auf v/eist, und mit einem Filterkörper für den Abgasstrom.

Der Filterkörper eines solchen Veraschungsofens ist üblicherweise im Abzugsrohr für das Rauchgas eingebaut. Dieses Abzugsrohr kann in eine gesonderte Nachverbrennungskammer des Veraschungsofens führen, von der wiederum ein Abgasrohr abgeht, das zum Reinigen des Abgases einen weiteren Filterkörper enthält und daß in Richtung des Abgasstromes gesehen hinter dem Filterkörper in die Umgebung mündet. Das Abzugsrohr mit dem Filterkörper kann aber auch unmittelbar ins Freie treten.

Wird in einem solchen Veraschungsofen eine organische Substanz verascht, die schädliche und gefährliche Stoffe enthält, so schlagen sich überall in diesem Veraschungsofen bis hin zum Filterkörper im Abzugsrohr Staub und Asche nieder, die diese schädlichen und ge-

11.10.1984 Wl 2 Ant

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fährlichen Stoffe enthalten und von denen der Veraschungsofen nur mit großem Aufwand wieder gereinigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verteilung von schädlichen und gefährlichen, aus der organischen Substanz stammenden Stoffen im gesamten Veraschungsofen zu verhindern und Ansammlungen solcher gefährlichen und schädlichen Stoffe nur an ganz bestimmten Stellen im Veraschungsofen zu lokalisieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Veraschungsofen der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper topfförmig ausgebildet ist, innerhalb der Veraschungskammer mit seiner Öffnung an der Zuführöffnung für sauerstoffhaltiges Gas angeordnet ist und auf der der Zuführöffnung für das sauerstoffhaltige Gas zugewandten Seite einen Aufnahmeraum für die organischen Substanzen bildet.

Schädliche und gefährliche Stoffe aus den organischen Substanzen, wie z.B. radioaktive Actinide, die nicht durch Verbrennen in der Veraschungskammer in gasförmige Stoffe umgewandelt werden können, bleiben auf und im topfförmigen/Filterkörper in Form von Oxiden in der Veraschungskammer zurück, während die gasförmigen Verbrennungsprodukte durch den Filterkörper passieren und gegebenenfalls v/ährend des Durchtritts durch den Filterkörper wenigstens zu einem großen Teil noch nachverbrennen. Auch in nur geringer Konzentration in den orga-

)* die Zuführöffnung für das sauerstoffhaltige Gas abdeckenden

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nischen Substanzen vorhandene gefährliche und. schädliche Stoffe können so im Filterkörper in Form von Oxiden angesammelt, zusammen mit dem Filterkörper dem Veraschungsofen entnommen und anschließend weiterverarbeitet werden.

Zur Nachverbrennung der Abgase, die durch den Filterkörper hindurchtreten, kann es günstig sein, wenn die Veraschungskammer auf der der Austrittsöffnung für Abgas zugewandten Seite des Filterkörpers einen v/eiteren Sintrittsstutzen für sauerstoffhaltiges Gas aufweist und wenn an der Austrittsöffnung für das Abgas ein innerhalb der Veraschungskammer befindliches offenes Reaktionsrohr angeschlossen ist.

Ferner ist es günstig, wenn eine Einrichtung vorgesehen ist zum Erzeugen eines Druckgefälles, das von der der Zuführöffnung für sauerstoffhaltiges Gas zugewandten Seite des Filterkörpers zu der der Austrittsöffnung für Abgas zugewandten Seite gerichtet ist. Dies gestattet eine kontinuierliche Beschickung des Veraschungsofens mit zu veraschenden organischen Substanzen.

Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Ein in der Zeichnung dargestellter Veraschungsofen weist eine hohlzylinderförmige Veraschungskammer 2 auf. Diese Veraschungskammer 2 ist am Unterende verschlossen, während sie am offenen Oberende mit einem Innenflansch

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versehen ist. Ein hohlzylinderförmiger Filterkörper 1 ist an einem Ende offen und liegt dort mit einem Außenflansch 22 außen auf der Oberseite des Innenflansches 21 der Veraschungskammer 2 auf, während das andere, innerhalb der Veraschungskammer 2 befindliche Ende des Filterkörpers 1 verschlossen ist. Auf der Oberseite des Außenflansches 22 des Filterkörpers 1 liegt ein Deckel auf, der mit in den Außenflansch 22 des Filterkörpers 1 gFeifenden Zentrierstiften 10 versehen ist und der mit einer zentralen Öffnung 12 versehen ist, an der sich auf der Außenseite des Deckels 11 ein offener Stutzen 13 befindet, der sowohl Zuführöffnung der Veraschungskammer 2 für sauerstoffhaltiges Gas als auch Zugabeöffnung für eine zu veraschende organische Substanz ist. Die Zuführöffnung der Veraschungskammer 2 für sauerstoffhaltiges Gas und ihre Zugabeöffnung für die zu veraschende organische Substanz sind also vom Filterkcrper 1 abgedeckt.

Am Mantel weist die Veraschungskammer 2 außen elektrische Heizkörper 5 auf. Die Veraschungskammer 2 und die elektrischen Heizkörper 5 sind in einem WärmeisoIierbehälter 6 eingesetzt, der mit einem Wärmeisolierdeckel 7 verschlossen ist. Dieser Wärmeisolierdeckel 7 weist eine zentrale Durchführung 14 auf, in die der Stutzen 13 des Deckels 11 greift. An der Oberseite des Wärmeisolierdeckels 7 befindet sich ein Zugabetrichter 8 für die zu veraschende organische Substanz, der mit seinem Trichterhals in den Stutzen 13 mündet.

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Durch den Innenflansch 21 der Veraschungskammer 2 und den Wärmeisolierdeckel 7 ist ein weiterer Eintrittsstutzen 15 für sauerstoffhaltiges Gas geführt, der zwischen dem Filterkörper 1 und dem Mantel der Veraschungskammer 2 in die Veraschungskammer 2 mündet. Durch den Innenflansch 21 der Veraschungskammer 2 und · den Wärmeisolierdeckel 7 ist ferner ein Austrittsstutzen 9 für Abgas geführt, der innerhalb der Veraschungskammer 2 in ein bis zum Boden dieser Veraschungskammer reichendes offenes Reaktionsrohr k übergeht, das sich zwischen dem Filterkörper 1 und dem Mantel der Veraschungskammer 2 befindet. Ferner ist der Austrittsstutzen 9 mit einem Sauggebläse 16 für das Abgas versehen.

Der Filterkörper 1 besteht vorteilhafterweise aus poröser Keramik AIpO-, oder porösem Sintermetall, z.B. Chromnickelstahl.

Bei der Fertigung von plutoniumhaltigem Kernbrennstoff angefallene, zerkleinerte organische Abfallsubstanzen, z.B. Zellstoff, werden durch den Trichter 8 in einen vom Filterkörper 1 gebildeten Aufnahmeraum 3 eingefüllt. Die Veraschungskammer 2 wird mit den elektrischen Heizkörpern 5 beheizt und das Sauggebläse 16 in Betrieb genommen. Durch den Eintrittsstutzen 15 wird Sauerstoff in die Veraschungskammer 2 eingeleitet. Verbrennungsluft wird durch den Zugabetrichter 8 und den Stutzen 13 in den Aufnahmeraum 3 für die organischen Abfallsubstanzen eingesaugt, in dem diese Abfallsubstanzen veraschen. Die gasförmigen Verbrennungsprodukte treten durch die Poren des Filterkörpers 1 hindurch und werden

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im Raum zwischen dem Filterkörper 1 und der Wand der Veraschungskammer 2 nachverbrannt, so daß Wasser- und Kohlendioxid enthaltendes Abgas aus dem Austrittsstutzen 9 in die Umgebung entlassen wird. 5

An der Innenseite des Filterkörpers 1, an der sich die durch den Stutzen 13 gebildete Zuführöffnung der Veraschungskammer 2 für sauerstoffhaltiges Gas und der Aufnahmeraum 3 für die zu veraschenden organischen Substanzen befinden, sammelt sich PuO₂ in Pulverform an und kann nach dem Ausbauen des Filterkörpers 1 diesem entnommen und v;eiterverarbeitet v,^rerden.

4 Patentansprüche
1 Figur

Claims

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Patentansprüche

MJ Veraschungsof en zum Veraschen von organischen Substanzen, insbesondere Verbindungen, die radioaktive Actiniden chemisch gebunden enthalten oder mit chemischen Verbindungen dieser Actiniden kontaminiert sind, mit einer Veraschungskammer, die eine Zuführöffnung für sauerstoffhaltiges Gas und eine Austrittsöffnung für Abgas aufweist, und mit einem Filterkörper für den Abgasstrom, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (1) topfförmig ausgebildet ist, innerhalb der Veraschungskammer (2) mit seiner Öffnung an der Zuführöffnung (13) für sauerstoffhaltiges Gas angeordnet ist und auf der der Zuführöffnung (13) für das sauerstoffhaltige Gas zugewandten Seite einen Aufnahmeraum (3) für die organischen Substanzen bildet.
2. Veraschungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Filterkörper (1) aus porösem Sintermetall oder poröser Keramik besteht.

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3. Veraschungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Veraschungskammer (2) auf der der Austrittsöffnung (9) für Abgas zugewandten Seite des Filterkörpers (1) einen weiteren Eintrittsstutzen (15) für sauerstoffhaltiges Gas aufv/eist und daß an der Austrittsöffnung (9) für das Abgas ein innerhalb der Veraschungskammer (2) befindliches offenes Reaktionsrohr (4) angeschlossen ist.

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4. Veraschungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung (16) vorgesehen ist zum Erzeugen eines Druckgefälles, das von der der Zuführöffnung (13) für sauerstoffhaltiges Gas zugewandten Seite des Filterkörpers (1) zu der der Austrittsöffnung (9) für Abgas zugewandten Seite gerichtet ist.