DE3813613A1 - Verfahren zum pyrolysieren von halogenhaltigen, toxischen kohlenwasserstoffverbindungen - Google Patents
Verfahren zum pyrolysieren von halogenhaltigen, toxischen kohlenwasserstoffverbindungenInfo
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Description
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Verfahren zum
Pyrolysieren von halogenhaltigen, toxischen Kohlenwasserstoff
verbindungen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Halogenhaltige, toxische Substanzen, wie z.B. chlorierte Kohlen
wasserstoffverbindungen werden üblicherweise durch Einbringen
in ein reaktives, beispielsweise Natrium enthaltendes, aufge
heiztes Schmelzbad pyrolytisch zersetzt und die dabei frei
werdenden Halogene chemisch gebunden. Hierbei mußte bisher
verhältnismäßig viel Energie aufgewendet werden.
Der Erfindung, wie sie in Patentanspruch 1 definiert ist,
liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Pyrolysie
ren von halogenhaltigen, toxischen Kohlenwasserstoffverbindungen
zu schaffen, welches nur eine geringe Prozeßenergie benötigt
und bei dem zudem die Bildung physiologisch bedenklicher, flüch
tiger Reaktionsprodukte weitgehend ausgeschlossen ist. Das
erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß
die in das Verfahren hineingesteckte Prozeßenergie nahezu
vollständig aus den Reaktionsprodukten zurückgewonnen werden
kann. Zudem entfallen aufwendige Sicherheitsvorkehrungen,
da bei einem unvorgesehenen Zutritt von Luft das verwendete
Schmelzbad nicht sehr reaktiv ist. Eine aufwendige Rauchgas
reinigung ist nicht erforderlich, da die anfallenden flüchtigen
Reaktionsprodukte unter Bildung von Prozeßwärme zu physiolo
gisch unbedenklichen Endprodukten umgesetzt werden. Darüber
hinaus können auch unzerkleinerte feste Ausgangsstoffe problem
los selbst in kleineren Schmelzbädern pyrolysiert werden und
lassen sich die hierbei entstehenden Pyrolyseprodukte einfach
in gut nutzbare Ausgangsprodukte trennen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei
zeigt die einzige Figur eine Prinzipskizze einer zur Durchfüh
rung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehenen Vorrichtung.
Die in der Figur dargestellte Vorrichtung enthält ein hoch
temperaturbeständiges, vorzugsweise keramisches Reaktionsgefäß
1, dessen Boden von einem Brenner 2 aufgeheizt ist und in
dessen Deckel eine gasdichte Schleuse 3 angeordnet ist, durch
welche unter Luftabschluß zu entsorgendes Pyrolysegut 4 mit
halogenhaltigen Kohlenwasserstoffverbindungen in gasförmiger,
flüssiger und/oder fester Form ins Innere des Reaktionsgefäßes
1 eingegeben wird. Durch eine Gehäuseöffnung 5 kann aus einem
Behälter 6 zumindest zeitweise, z.B. beim Anfahren der Anlage,
Schutzgas, wie etwa Argon unter Atmosphärendruck, zugeführt
werden. Im Inneren des Reaktionsgefäßes 1 befindet sich ein
vom Brenner 2 auf ca. 1000°C aufgeheiztes Sodaschmelzbad 7,
auf dessen Oberfläche Anteile des Pyrolysegutes 4 mit einer
Dichte kleiner 1,5 g/cm3 schwimmen. Anteile des Pyrolysegutes
4 mit höherer Dichte sinken auf den Boden des Sodaschmelzbades.
Bei der gewählten Schmelzbadtemperatur von ca. 1000°C setzen
sich im Pyrolysegut 4 enthaltene Kohlenwasserstoffverbindungen
überwiegend in Natriumoxid, Kohlenmonoxid und Wasserstoff
um, während der Halogenanteil des Pyrolysegutes mit der äußerst
alkalischen Schmelze unter Bildung von hauptsächlich Natrium
halogeniden reagiert.
Das als gasförmiges Reaktionsprodukt gebildete, Kohlenmonoxid
und Wasserstoff enthaltende Gasgemisch 8 wird durch eine Gehäuse
öffnung 9 aus dem Reaktionsgefäß 1 entfernt und zu Heizzwecken
dem Brenner 2 zugeführt. Da das Halogen als Salz im Sodaschmelz
bad 7 gelöst verbleibt, ist das durch die Gehäuseöffnung 9
abgehende Gasgemisch 8 praktisch halogenfrei, so daß die
vom Brenner 2 ausgestoßenen Abgase nicht mehr gereinigt werden
müssen. Falls erforderlich können jedoch gegebenenfalls auftre
tende Halogenreste durch einen im Strömungsweg des Gasgemisches
8 vorgesehenen und zwischen Gehäuseöffnung 9 und Brenner 2
angeordneten Hochtemperaturwäscher 10 gebunden werden. Ein
solcher Hochtemperaturwäscher 10 kann etwa mit geschmolzenem
Natriumhydroxid (Schmelzpunkt bei ca. 318°C) arbeiten. Natrium
hydroxid entsteht bei der Pyrolyse als Nebenprodukt im Soda
schmelzbad 7 und kann mit dem Gasgemisch 8 in den Hochtempera
turwäscher 10 überdestilliert werden (Siedepunkt Natriumhydro
xid bei Atmosphärendruck ca. 1390°C). Der Hochtemperaturwäscher
10 sollte auf einer Temperatur gehalten werden, die deutlich
unterhalb der Temperatur des Sodaschmelzbades 7 liegt. Neben
dem als flüchtigen Pyrolyseprodukt anfallenden Gasgemisch 8
wird die Heizenergie für das Sodaschmelzbad 7, insbesondere
in dessen Aufheizphase, noch aus einer zusätzlichen Heizquelle
11 bereitgestellt.
Diejenigen Anteile des Pyrolysegutes 4, die sich nicht zu
gasförmigen Produkten zersetzen oder zu Natriumhalogenid um
setzen, wie beispielsweise Silicate, sinken zum Teil als Sumpf
12 auf den Boden des Reaktionsgefäßes 1 oder lösen sich,
wie die Natriumhalogenide, zum Teil im Sodaschmelzbad 7 auf.
Die im Sumpf 12 enthaltenen Bestandteile können durch eine
Gehäuseöffnung 13 im Reaktionsgefäß 1 abgezogen werden. Die
im Sodaschmelzbad 7 gelösten Bestandteile, vor allem die Natri
umhalogenide und in kleineren Mengen die als Halogenide gelösten
Schwermetalle, können während der Pyrolyse durch kontinuierliche
oder diskontinuierliche Entnahme von Teilen des Sodaschmelzbades
7 aus dem Reaktionsgefäß 1 entfernt werden. Die Natriumhaloge
nide können aus dem entnommenen Anteil des Sodaschmelzbades
durch Auskristallisieren abgeschieden werden. Dazu muß der
entnommene Teil des Sodaschmelzbades auf eine Temperatur unter
halb der Sättigungskurve der Lösung der (durch die Pyrolyse
gebildeten) Natriumhalogenide in Soda abgekühlt werden, d.h.
auf ca. 700 bis 800°C.
Die Schwermetalle lassen sich am Ende einer Betriebsphase
des Sodaschmelzbades 7 abtrennen, indem durch Wasserzugabe
zum abgekühlten Sodaschmelzbad Natronlauge gebildet und diese
in den Hochtemperaturwäscher 10 überdestilliert wird. Im Reak
tionsbehälter 1 verbleiben dann als Sumpf nichtflüchtige Schwer
metallsalze in einer für die Weiterverarbeitung, etwa durch
Fällung oder Elektrolyse, geeigneten Form.
Die im Gasgemisch 8 enthaltene Wärme, kann über einen in der
Figur nicht dargestellten Wärmeaustauscher dazu benutzt werden,
um die dem Brenner 2 zugeführte Verbrennungsluft 14 vorzuheizen.
Claims (7)
1. Verfahren zum Pyrolysieren halogenhaltiger Kohlenwasser
stoffverbindungen, welche in ein von einem Brenner (2)
erhitztes Sodaschmelzbad (7) eingebracht und in der Soda
schmelze unter Bildung von Reaktionsprodukten pyrolytisch
zersetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlen
wasserstoffverbindungen unter Luftabschluß in das Soda
schmelzbad eingebracht werden, und daß beim Pyrolysie
ren als Reaktionsprodukt gebildetes Gas dem Brenner (2)
zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gas vorwiegend ein Gemisch (8) aus Kohlenmonoxid und
Wasserstoff enthält.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Gas durch einen Hochtemperaturwäscher
(10) geleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hochtemperaturwäscher (10) geschmolzenes Natriumhydro
xid enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Natriumhydroxid im Sodaschmelzbad (7) gebildet und
mit dem Gas in den Hochtemperaturwäscher (10) überdestil
liert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Teil der Sodaschmelze während des Pyro
lysierens dem Sodaschmelzbad (7) entnommen wird, und daß
während des Pyrolysierens gebildetes Natriumhalogenid aus
kristallisiert wird, indem der entnommene Teil der Schmelze
auf eine Temperatur abgekühlt wird, welche unterhalb der
Temperatur der Sättigungskurve einer Lösung des gebildeten
Natriumhalogenids in der Schmelze liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Sodaschmelzbad (7) nach einem Pyrolyse
vorgang abgekühlt wird, daß das noch im Schmelzbad befind
liche Soda in Wasser gelöst wird, und daß ein hierbei
gebildeter, gegebenenfalls Schwermetallsalz enthaltender
Sumpf von der Lösung getrennt wird.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19883813613 DE3813613A1 (de) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Verfahren zum pyrolysieren von halogenhaltigen, toxischen kohlenwasserstoffverbindungen |
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ID=6352666
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| DE19883813613 Withdrawn DE3813613A1 (de) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Verfahren zum pyrolysieren von halogenhaltigen, toxischen kohlenwasserstoffverbindungen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3813613A1 (de) |
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Legal Events
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