DE4109231A1 - Verfahren zur verwertung halogenbelasteter kohlenstoffhaltiger abfallstoffe - Google Patents
Verfahren zur verwertung halogenbelasteter kohlenstoffhaltiger abfallstoffeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schadlosen Verwer
tung halogenbelasteter kohlenstoffhaltiger Materialien und
Abfallstoffe unter Erzeugung eines kohlenmonoxid- und
wasserstoffhaltigen Gases durch Vergasung. Unter halogen
belasteten kohlenstoffhaltigen Materialien bzw. Abfall
stoffen sind insbesondere mit organischen Chlor- und/oder
Fluorverbindungen belastete Kohlenwasserstofföle,
chlorhaltige Kunststoffe, mit Chlorverbindungen behaftete
Klärschlämme oder deren Gemische mit anderen
kohlenstoffhaltigen Materialien und Rückständen zu
verstehen.
Es ist bekannt, kohlenstoffhaltige Abfallstoffe und Rück
stände unter Nutzung der entstehenden Wärme zu verbrennen.
Sind solche Materialien jedoch mit Halogenverbindungen
belastet, so besteht während des eigentlichen Verbrennungs
vorganges oder während der nachfolgenden Abkühlungsphase für
Rauchgas und eventuelle feste Rückstände die Gefahr der
Bildung von hochtoxischen Substanzen. Beispielsweise führen
bereits sehr geringe Gehalte von polychlorierten Biphenylen
(PCB), wie vielfach in Altölen aus elektrotechnischen Ein
richtungen und Hydraulikanlagen gefunden, zur Gefahr der
Bildung von extrem toxischen polychlorierten Dibenzodioxinen
(PCDD) und Dibenzofuranen (PCDF). Bekannte technische Maß
nahmen, die Emission von PCDD und PCDF auszuschließen, sind
sowohl auf die Führung des Verbrennungsprozesses selbst als
auch auf die Nachschaltung von geeigneten Filtern zur
Rückhaltung der Giftstoffe gerichtet. Sie sind mit hohem
Aufwand verbunden und führen nicht immer zu ausreichendem
Erfolg.
In der Technik der Gaserzeugung ist die Vergasung von Brenn
stoffen, die sich in einem fließfähigen Zustand befinden
oder zu diesem Zustand überführt werden können, durch
partielle Oxydation im Flugstrom bekannt. Dabei wird der
Brennstoff mit Sauerstoff in Form einer Flammenreaktion,
vielfach auch unter erhöhtem Druck, in ein kohlenmonoxid- und
wasserstoffreiches Gas umgewandelt. Das unter diesen
Bedingungen erzeugte Rohgas wird nach entsprechender
Kühlung, Reinigung und gegebenenfalls weiterer Umwandlung
als Synthesegas, als Reduktionsgas oder für energetische
Zwecke genutzt. Vielfach ist eine solche Gaserzeugung auch
in einen Gasturbinen-Dampfturbinen-Kombinationskraftwerks
prozeß zur Elektrizitätserzeugung integriert.
Industriell erprobte Vergasungsverfahren dieser Art verwen
den vielfach schwere Heizöle als Brennstoff. Es sind jedoch
auch für feste Brennstoffe zugeschnittene Verfahren bekannt,
wobei die festen Brennstoffe nach feiner Zerkleinerung ent
weder durch Mischung mit Wasser oder Öl als pumpfähige
Feststoff-Flüssigkeits-Suspension (DE 25 36 249) oder in
einem Trägergasstrom suspendiert (DE 28 31 203) dem Prozeß
zugeführt werden.
Es ist vorgeschlagen worden, für die Gaserzeugung durch
Partialoxydation auch kohlenstoffhaltige bzw. brennbare
feste und flüssige Rückstände oder Gemische von solchen
Rückständen mit einem zusätzlichen Brennstoff heranzuziehen,
soweit sie in einem fließfähigen Zustand vorliegen bzw. in
diesen gebracht werden können. Beispiele dafür geben
DE 28 31 208 und DE 38 20 013.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Möglichkeit
der Vergasung nach dem Prinzip der partiellen Oxydation im
Flugstrom für die Verwertung halogenbelasteter kohlenstoff
haltiger Materialien und Abfallstoffe zu nutzen und ein
vielseitig einsetzbares kohlenmonoxid- und wasserstoff
reiches Gas zu erzeugen. Die Technologie der Vergasung, die
auch die Kühlung und Reinigung des erzeugten Rohgases ein
schließt, ist dazu so zu gestalten, daß aus der Halogen
belastung des Einsatzmaterials resultierende Umweltbe
lastungen für Atmosphäre, Wasser und Boden durch toxische
chlororganische Verbindungen und anorganische Chlorver
bindungen vermieden und Korrosionen in der entsprechenden
Anlage weitgehend eingeschränkt bleiben.
Das erfindungsgemäße Verfahren geht davon aus, daß ein
halogenbelasteter, kohlenstoffhaltiger Abfallstoff in einem
fließfähigen Zustand und ein freien Sauerstoff enthaltendes
Vergasungsmittel innerhalb eines Reaktionsraumes in Form
einer Flammenreaktion bei einem erhöhten Druck zu einem
kohlenmonoxid- und wasserstoffhaltigen Rohgas umgesetzt
werden.
Erfindungsgemäß wird das bei einer Temperatur von mindestens
1100°C in der Flammenreaktion erzeugte Abgas mit einer mit
einem Zusatz eines alkalisch reagierenden Additivs ver
sehenen Menge Wasser in Kontakt gebracht, dabei gekühlt und
durch Verdampfung einer Teilmenge des Wassers mit Wasser
dampf gesättigt, während der unverdampft bleibende Rest der
Wassermenge feste, flüssige und in Wasser lösliche gasför
mige Bestandteile des Rohgases aufnimmt. Weiter wird der
pH-Wert des unverdampft bleibenden Teils der Wassermenge
gemessen und der Zusatz des alkalisch reagierenden Additivs
in Abhängigkeit von diesem pH-Wert eingeregelt.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Messungen des
pH-Wertes noch unter dem erhöhten Druck, also vor der Ent
spannung des restlichen Wassers zu messen. Unter diesen
Bedingungen muß der Zusatz des alkalisch reagierenden Addi
tivs so geregelt werden, daß dieser pH-Wert gleich oder
größer 4 ist.
Das alkalisch reagierende Additiv ist in der Regel eine
Natriumverbindung aus der Gruppe Natriumhydroxid, Natrium
carbonat und Natriumhydrogencarbonat, vorzugsweise wird
Natriumhydroxid gewählt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der
unverdampft gebliebene Rest der Wassermenge vom Rohgas
getrennt, auf Atmosphärendruck entspannt, von Verunreini
gungen durch feste Partikel befreit und in zwei Ströme
unterteilt, von dem ein erster Strom der Wassermenge vor
deren Kontakt mit dem erzeugten Rohgas wieder zugesetzt und
ein zweiter Strom einem Eindampfprozeß unterworfen wird,
wobei die im genannten zweiten Strom gelösten salzartigen
Verbindungen als konzentrierte Lösung oder als festes Salz
anfallen.
In den als konzentrierte Lösung oder als festes Salz anfal
lenden salzartigen Verbindungen sind insbesondere die in dem
zur Vergasung gelangenden kohlenstoffhaltigen Material
enthaltenen Halogene als Alkalihalogenide, beispielsweise
als Natriumchlorid gebunden. Nach Abtrennung des unverdampft
gebliebenen Restes der Wassermenge wird das gesättigte Roh
gas in der Regel weiter gekühlt und dem vorgesehenen Verwen
dungszweck entsprechenden Reinigungs- und Aufbereitungs
prozessen unterworfen. In diesen Prozeßstufen anfallendes
Kondensat kann wieder der Wassermenge zugeführt werden, die,
mit dem Zusatz des alkalisch reagierenden Additivs versehen,
mit Rohgas in Kontakt gebracht wird. Das gleiche gilt für
das bei der Eindampfung des genannten zweiten Stromes ver
dampfte und wieder kondensierte Wasser.
Es wurde gefunden, daß sich chlororganische Verbindungen
vollständig zersetzen und damit auch hoch toxische Ver
bindungen vom Typ der polychlorierten Dibenzodioxine bzw.
-furane in den Vergasungsprodukten ausgeschlossen werden,
wenn durch entsprechende Einstellung des Verhältnisses von
Sauerstoff zu halogenbelasteten kohlenstoffhaltigen Abfall
stoffen eine Endtemperatur der Flammenreaktion von
mindestens 1100°C eingehalten wird. Ein bevorzugter Bereich
für diese Temperatur ist 1200 bis 1400°C.
Das erzeugte Gas kann unmittelbar mit dieser Austritts
temperatur in Kontakt mit der mit dem Zusatz des alkalisch
reagierenden Additivs versehenen Wassermenge gebracht
werden, was zu einfachen Apparatekonstruktionen führt. Mit
dem Ziel einer intensiveren Nutzung des (physikalischen)
Wärmeinhalts des erzeugten Gases kann dieses auch im
indirekten Wärmeaustausch mit einem Kühlmedium, beispiels
weise in einem Strahlungs-Abhitzekessel unter Erzeugung von
Dampf, vorgekühlt werden, bevor es in Kontakt mit der ge
nannten Wassermenge gebracht wird. Nach der Vorkühlstufe hat
das Rohgas beispielsweise eine Temperatur von 700°C.
Halogenbelastete kohlenstoffhaltige Abfallstoffe, die
besonders günstig in der erfindungsgemäßen Weise verwertet
werden können, sind durch organische Chlorverbindungen
belastete Kohlenwasserstofföle, beispielsweise mit chlor
haltigen Lösungsmitteln verunreinigte Fraktionen aus der
Altölaufbereitung sowie durch organische oder anorganische
Chlorverbindungen belastete staubförmige, kohlenstoffhaltige
Materialien.
In der Regel genügt der Umsatz des Abfallstoffes mit Sauer
stoff, um unter Bedingungen der partiellen Oxydation, das
heißt mit einem Sauerstoff-Brennstoff-Verhältnis wesentlich
unter dem für eine volle Verbrennung benötigten Mindest
sauerstoffbedarf, die geforderte Endtemperatur der Flammen
reaktion von mindestens 1100°C zu erreichen. Bei Abfall
stoffen mit relativ hohem Gehalt an mineralischen Bei
mengungen oder bei stark schwankenden Zusammensetzungen der
Abfallstoff kann es jedoch vorteilhaft sein, der Partial
oxydation einen fließfähigen Zusatzbrennstoff separat oder
in Mischung mit dem Abfallstoff zuzuführen. Als Zusatz
brennstoff kommen beispielsweise brennbare Gase, auch
rückgeführtes Gas eigener Erzeugung, flüssige Kohlen
wasserstoffe oder im Trägergas suspendierter Kohlenstaub
in Frage. Durch den Zusatzbrennstoff wird die Ausbeute an
erzeugtem Gas erhöht.
Die Erfindung sei durch zwei Ausführungsbeispiele mit
zugehörigen schematischen Darstellungen erläutert. Dabei
zeigt
Fig. 1 als erstes Ausführungsbeispiel die schematische
Darstellung einer Vergasung von chlorbelastetem
staubförmigen Material zu Synthesegas,
Fig. 2 die schematische Darstellung einer als zweites Aus
führungsbeispiel dargestellten Variante des Ver
fahrens für den Einsatz eines chlorbelasteten
Kohlenwasserstofföls mit Abhitzedampferzeugung und
energetischer Nutzung des erzeugten Gases.
Das Ausführungsbeispiel betrifft die Verwertung eines auf ge
mahlenen Industrieabfalls mit relativ hohen Kunststoffan
teilen, darunter auch Kunststoffe auf Polyvinylchlorid-
Grundlage.
Im oberen Teil eines Reaktor-Druckgefäßes 1 ist ein für den
Betrieb bei hohen Temperaturen geeigneter Reaktionsraum 2
mit einem Brenner 3 vorgesehen. Diesem Brenner wird über die
Förderleitung 4 das mit organischen und anorganischen Chlor
verbindungen belastete staubförmige und brennbare Material
(im folgenden als Einsatzstoff bezeichnet) und über die
Leitung 5 technischer Sauerstoff zugeführt. Beide
Komponenten reagieren unter Bildung einer Flamme innerhalb
des Reaktionsraumes 2 miteinander, wobei ein Gas mit den
Hauptbestandteilen CO und H2 erzeugt wird. Im Reaktionsraum
herrscht ein Druck von 26 bar. Die für den Prozeß notwen
digen Temperaturbedingungen im Reaktionsraum werden durch
Regelung des Verhältnisses von Sauerstoff zu Einsatzstoff
gesteuert. Es wird eine Temperatur am Ausgang des Reaktions
raumes von 1350 bis 1400°C eingestellt. Damit wird neben
praktisch vollständigem Ausbrand des Kohlenstoffinhalts
erreicht, daß die mineralischen Bestandteile des Brennstof
fes eine schmelzflüssige Schlacke bilden, die an der Wand
des Reaktionsraumes abwärts fließt und mit dem heißen Gas
den Reaktionsraum verläßt.
Im unteren Teil des Reaktordruckgefäßes 1 ist unmittelbar
anschließend an den Ausgang des Reaktionsraumes 2 ein
Kühlraum 6 angeordnet. In diesem wird das heiße Gas mit
Wasser, das, wie noch näher zu erläutern ist, mit einem
alkalisch reagierenden Additiv versehen ist, in Kontakt
gebracht und dabei - bei einem Druck von etwa 26 bar - auf
200°C abgekühlt und gleichzeitig mit Wasserdampf bis zu dem
dieser Temperatur entsprechenden Sattdampfdruck mit Wasser
dampf aufgesättigt. Um den Kontakt Wasser - Gas zu erreichen,
wird über die Leitung 7 Wasser zugeführt, das über einen
Düsenkranz 8 in feiner Verteilung in den Gasstrom gesprüht
wird. Der unverdampft gebliebene Rest der Wassermenge bildet
am Boden des Kühlraumes ein Wasserbad 9, in dem sich auch
erstarrte Schlackepartikel und weitere, vom Restwasser
aufgenommene Verunreinigungen aus dem Rohgas sammeln. Der
Spiegel des Wasserbades 9 wird durch ein Überlaufrohr 10 auf
seinem Niveau gehalten und mittels Entspannungsventil 11 in
den Entspannungsbehälter 12 hinein entspannt, der (hier
nicht dargestellt) mit einem Kondensator für den bei der
Entspannung frei werdenden Wasserdampf ausgerüstet ist.
Zum Austrag der im Wasserbad 9 angesammelten Schlacke ist
ein Schleusenbehälter 13 mit entsprechenden Absperrarmaturen
und (in der Figur ebenfalls nicht dargestellten) Einrich
tungen zum Entspannen und zum Unterdrucksetzen unterhalb des
Bodenflansches des Reaktordruckgefäßes 1 angeordnet. Die
Schlacke fällt in eine Austragswanne 14 mit einem Kratzer
band. Die relativ kleine Wassermenge, die beim Ausschleusen
der Schlacke mit anfällt, wird mit dem aus dem Entspannungs
behälter 12 ablaufenden Wasser vereinigt.
In der im Reaktionsraum 2 stehenden Flamme werden die im
Einsatzstoff enthaltenen Chlorverbindungen zum überwiegenden
Teil in Chlorwasserstoff, der Rest in Dämpfe von Metall
chloriden (in erster Linie Alkalichloride) umgewandelt, die
mit dem Rohgas in den Kühlraum eintreten und praktisch
quantitativ vom unverdampft gebliebenen Rest der Wassermenge
aufgenommen werden.
Mit Hilfe der Dosierpumpe 16 wird der dem Kühlraum 6 zuzu
führenden Wassermenge vor deren Kontakt mit dem heißen Gas
über die Verbindungsleitung 17 Natriumhydroxid in Form von
Natronlauge als alkalisch reagierendes Additiv zugeführt.
Die Dosierung erfolgt mit Hilfe eines pH-Wert-Reglers 15,
dessen Meßwertaufnehmer kontinuierlich den pH-Wert des aus
dem Wasserbad 9 ablaufenden Restwassers vor dessen Entspan
nung (also bei ca. 26 bar) mißt. Der pH-Wert-Regler 15
steuert die Dosierpumpe 10 so, daß der aufgenommene Meßwert
ständig in einem Bereich pH 4,5 bis 5,0 gehalten wird.
Damit wird erreicht, daß auch der primär als HCl anfallende
Chloranteil als Natriumchlorid im Restquenchwasser gelöst
ist.
Es zeigt sich, daß unter diesen Bedingungen die Korrosionen
auch im wasserbenetzten Teil der Anlage beherrscht werden
können. Es ist bemerkenswert, daß der pH-Wert des unver
dampft gebliebenen Restwassers nach dessen Entspannung im
Entspannungsbehälter 12 auf etwa 7,5 ansteigt. Das ist ver
ursacht durch das Entweichen von gelösten Kohlendioxid bei
der Entspannung.
Das im Kühlraum 6 durch den Kontakt mit Wasser gekühlte,
gesättigte und von Verunreinigungen sowie von wasserlös
lichen Gasbestandteilen weitgehend befreite Rohgas wird über
einen seitlichen Stutzen und die Rohgasleitung 29 aus dem
Kühlraum 6 abgeführt und nach einer im Schema nicht darge
stellten Nachreinigung mit Tropfenabscheidung einer Konver
tierungsanlage 30 zugeführt, in der katalytisch CO aus dem
Rohgas mit Wasserdampf zu H2 und CO2 umgesetzt werden. Durch
diese Konvertierung wird das für den Anwendungszweck des
Synthesegases geforderte Verhältnis von H2 zu CO eingestellt
und gleichzeitig der durch die Aufsättigung im Kühlraum in
das Rohgas gelangte Wasserdampf genutzt.
Das konvertierte Rohgas passiert den Kühler 31, wird dabei
unter Kondensation von Wasserdampf auf Umgebungstemperatur
gekühlt und anschließend, in Fig. 1 nicht mehr dargestellt,
den Anforderungen an das Synthesegas entsprechend gereinigt,
das heißt, insbesondere von Schwefelwasserstoff und CO2
befreit. Das im Kühler anfallende Kondensat wird über die
Kondensatleitung 32 und die Druckerhöhungspumpe 33 in die
Leitung 7 zurückgeführt. Das aus dem Wasserbad 9 im Sumpf
des Kühlraumes 6 abgeführte unverdampft gebliebene Rest
wasser wird über die Leitung 18 einem Filter 19 zur
Abtrennung von festen Verunreinigungen zugeführt. Der
anfallende Schlamm kann im Bedarfsfall nach Trocknung durch
Zusatz zum Einsatzstoff in den Prozeß zurückgeführt werden.
Das aus dem Filter 19 ablaufende Restwasser wird in zwei
Ströme unterteilt. Ein erster Strom wird über Leitung 20 und
Pumpe 21 unmittelbar der Leitung 7 zugeführt und damit
erneut zum Kontakt mit dem heißen Rohgas gebracht. Ein
zweiter Strom wird über die Leitung 22 einer Eindampfanlage
23, die als mehrstufige Vakuumverdampfungsanlage arbeitet,
zugeführt. Die Eindampfung erfolgt bis zu einer
konzentrierten Salzlösung (mit Natriumchlorid als
Hauptbestandteil), die mittels einer
Kristallisationseinrichtung 24 bis zum festen Salz auf
gearbeitet werden kann. Das in der Eindampfanlage 23 ver
dampfte Wasser fällt innerhalb dieser Anlage als Kondensat
bei Unterdruck an. Es wird mit Pumpe 25 auf Atmosphärendruck
gebracht und wahlweise über Leitung 26 und Druckerhöhungs
pumpe 27 in die Zuführungsleitung 7 eingespeist oder über
Leitung 28 anderen Verwendungszwecken zugeführt.
Der eingesetzte getrocknete Abfallstoff hat folgende
Analyse:
Wassergehalt|4,0% | |
Kohlenstoffgehalt | 34,5% |
Aschegehalt | 41,0% |
Chlorgehalt | 1,9% |
Heizwert | 15,0 MJ/kg |
Bezogen auf 1000 kg Einsatzstoff werden unter Einsatz von
370 m3 i.N. technischem Sauerstoff 1570 m3 i.N. Rohsynthesegas
(nach Konvertierung) mit folgender Zusammensetzung erzeugt:
CO|52,8% | |
H₂ | 4,2% |
CH₄ | 0,0% |
N₂ | 6,2% |
CO₂ | 36,2% |
H₂S | 0,6% |
Außerdem fallen (bei Rückführung des im Filter 19 ausge
tragenen Schlammes zur Trocknungsanlage für den Abfallstoff)
320 kg Schlacke in einer körnigen, glasartigen Form an. Dem
Düsenkranz 8 werden 2200 kg Wasser zugeführt. Davon ver
dampfen im Kühlraum 6 1400 kg unter Aufsättigung des Roh
gases. Der über Düsenkranz 8 zugeführten Wassermenge werden
40 kg NaOH zugesetzt. Damit wird im unverdampft gebliebenen,
ablaufenden Restwasser vor dessen Entspannung ein pH-Wert
von 4,5 gemessen, der nach der Entspannung durch Entweichen
von gelöstem CO2 auf 7,5 ansteigt.
In der Eindampfanlage 23 mit Kristallisationseinrichtung 24
werden 60 kg feste Salze, davon 31 kg NaCl, der Rest vorwie
gend als Na2 CO3, erzeugt. Dazu wurden der Eindampfanlage
30% des aus dem Filter 19 ablaufenden Restwassers zuge
führt, während der andere Teil unmittelbar in die Leitung
eingespeist wird. Mit diesem in den Kühlprozeß zurückge
führten Strom werden 25% der für den Kontakt mit dem Rohgas
benötigten Wassermenge eingebracht. 55% ist Kondensat, das
im Kühler 31 und in der Eindampfanlage 23 anfällt, der Rest
wird durch Frischwasser gedeckt.
Auf dem Wege der Partialoxydation wird eine mit chlor
haltigen Lösungsmitteln und geringen Anteilen an PCB be
lastete Altölfraktion verwertet. Wie Fig. 2 zeigt, ist im
mittleren Teil des Reaktordruckgefäßes 1 zwischen Reaktions
raum 2 und Kühlraum 6 ein Strahlungsabhitzekessel 34 instal
liert. Der Strahlungsabhitzekessel besteht aus einer Viel
zahl von Steigrohren, die durch Stege zu einer gasdichten
Membranwand verschweißt sind, und die mit einem unteren und
einem oberen ringförmigen Sammler verbunden sind. Zum
Abhitzekessel gehören weiter - in Fig. 2 nicht dargestellt -
außerhalb des Reaktordruckgefäßes 1 eine Dampftrommel sowie
eine Reihe von Fallrohren, die mit den Anschlüssen 35 bzw.
36 mit den Sammlern verbunden sind.
Die eingesetzte Altölfraktion hat folgende Zusammensetzung:
C|83,7% | |
H | 12,9% |
O | 0,7% |
S | 0,7% |
Cl | 2,0% |
Asche | 0,0% |
Bezogen auf 1000 kg Einsatzstoff werden unter Einsatz von
950 m3 i.N. technischem Sauerstoff 3250 m3 i.N. Rohgas produ
ziert, das mit ca. 1300°C dem Reaktionsraum 2 verläßt.
Unter Erzeugung von ca. 1500 kg Hochdruckdampf im Strah
lungsabhitzekessel 34 wird die Temperatur des Rohgases auf
ca. 700°C abgebaut, bevor es im Kühlraum 6 mit Wasser in
Kontakt gebracht wird. Das auf ca. 175°C gekühlte und mit
Wasserdampf aufgesättigte Rohgas soll für energetische
Zwecke eingesetzt werden, so daß eine Konvertierung des
CO-Gehaltes entfällt und das Gas über die Rohgasleitung 29
unmittelbar dem Kühler 31 zugeleitet wird. Das gekühlte
Rohgas hat folgende Zusammensetzung:
CO|43,0% | |
H₂ | 46,3% |
CH₄ | 0,02 |
N₂ | 4,6 |
CO₂ | 5,8% |
H₂S | 0,14% |
Zur Bindung des im Reaktionsraum 2 durch Umsatz der Chlor
verbindungen des Einsatzstoffes entstehenden Chlorwasser
stoffes wird der für den Kontakt mit dem Rohgas zuzu
führenden Wassermenge 35 kg NaOH zugesetzt. Damit wird im
unverdampft gebliebenen Rest des Wassers vor Entspannung ein
pH-Wert von 4,4 eingestellt. Wegen des geringen Asche
gehaltes im Einsatzöl fällt praktisch keine Schlacke an,
dafür aber 5 kg Ruß, der vollständig von unverdampft
gebliebenem Restwasser aufgenommen wird. Das beladene Rest
wasser wird abweichend vom vorangegangenen Ausführungs
beispiel am Boden des Reaktordruckgefäßes 1 über die
Rußwasserleitung 10A abgeführt und anschließend über das
Entspannungsventil 11 in den Entspannungsbehälter 12
entspannt. Der Ruß wird mit bekannten Vorrichtungen, ver
einfacht ebenfalls als Filter 19 dargestellt, aus dem
restlichen Wasser abgetrennt, das dann wie im 1. Ausfüh
rungsbeispiel aufgeteilt wird. In der Eindampfanlage 23 mit
Kristallisationseinrichtung 24 werden mit Einsatz von 750 kg
Abwasser ca. 50 kg feste Salze, davon ca. 33 kg NaCl ge
wonnen. Die dem Düsenkranz 8 zugeführte Wassermenge beträgt
4100 kg, wieder bezogen auf 1000 kg Brennstoff. Davon sind
2250 kg, entsprechend 55% von Ruß befreites rückgeführtes
Restwasser, 34% Kondensat aus Kühler 31 und 11% Frisch
wasser. Das über die Leitung 26 ausgebrachte Kondensat der
Eindampfanlage 23 wird als Speisewasser für den Strahlungs
abhitzekessel verwendet.
Claims (7)
1. Verfahren zur Verwertung halogenbelasteter kohlenstoff
haltiger Abfallstoffe durch Vergasung nach dem Prinzip
der partiellen Oxydation im Flugstrom, wobei der genannte
Abfallstoff und ein freien Sauerstoff enthaltendes Verga
sungsmittel in Form einer Flammenreaktion bei einem
erhöhten Druck zu einem kohlenmonoxid- und wasserstoff
haltigem Rohgas umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß das bei einer Endtemperatur der Flammenreaktion von
mindestens 1100°C erzeugte Rohgas mit einer mit einem
Zusatz eines alkalisch reagierenden Additivs versehenen
Wassermenge in Kontakt gebracht wird, wobei das Rohgas
gekühlt und durch Verdampfung einer Teilmenge des Wassers
mit Wasserdampf gesättigt wird und der unverdampft
bleibende Rest der Wassermenge feste, flüssige und im
Wasser lösliche gasförmige Bestandteile des Rohgases
aufnimmt, der pH-Wert des im unverdampft bleibenden Rest
der Wassermenge gemessen und der Zusatz des alkalisch
reagierenden Additivs in Abhängigkeit von diesem pH-Wert
eingeregelt wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
pH-Wert des unverdampft bleibenden Rests der Wassermenge
bei dem erhöhten Druck gemessen und der Zusatz des
alkalisch reagierenden Additivs so eingeregelt wird, daß
dieser pH-Wert gleich oder größer als 4 ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet,
daß das alkalisch reagierende Additiv aus einer Gruppe
von Natriumverbindungen, bestehend aus Natriumhydroxid,
Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat - ausgewählt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der unverdampft gebliebene Rest der Wassermenge von
Rohgas getrennt, auf Atmosphärendruck entspannt, von
Verunreinigungen durch feste Partikel befreit und in zwei
Ströme unterteilt wird, von denen ein erster Strom in die
genannte Wassermenge vor deren Kontakt mit dem erzeugten
Rohgas zurückgeführt wird, und ein zweiter Strom einem
Eindampfprozeß unterworfen wird, wobei die im genannten
zweiten Strom gelösten salzartigen Verbindungen als
konzentrierte Lösung oder als festes Salz anfallen.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das in der Flammenreaktion erzeugte Rohgas unmittel
bar mit der mit einem alkalisch reagierenden Additiv
versehenen Wassermenge in Kontakt gebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das in der Flammenreaktion erzeugte Rohgas in einem
indirekten Wärmeaustausch mit einem Kühlmedium vorgekühlt
und anschließend in Kontakt mit der mit einem alkalisch
reagierenden Additiv versehenen Wassermenge gebracht
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß gemeinsam mit dem halogenbelasteten
kohlenstoffhaltigen Abfallstoff ein fließfähiger Brenn
stoff als Zusatzbrennstoff mit dem freien Sauerstoff
enthaltenden Vergasungsmittel in Form der Flammenreaktion
umgesetzt wird.
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