DE4231405A1

DE4231405A1 - Verfahren zum Entfernen von chlorierte organische Verbindungen enthaltender Flüssigkeit aus flüssigkeitsgetränkten Substanzen, insbesondere aus Bestandteilen eines Gerätes, und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE4231405A1
Application number: DE19924231405
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr Schmidl
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Switzerland; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB Schweiz Holding AG; ABB AB
Priority date: 1992-09-19
Filing date: 1992-09-19
Publication date: 1994-03-31

Description

Verfahren zum Entfernen von chlorierten organische Verbin dungen enthaltender Flüssigkeit aus flüssigkeitsgetränkten Substanzen, insbesondere aus Bestandteilen eines Gerätes, und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Technisches Gebiet

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Stand der Technik

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der EP-A1-371239 bekannt. Mit dem bekannten Verfahren können aus elektrischen Geräten die nach Ablassen von Iso lierflüssigkeit auf der Basis polychlorierter Biphenyle (PCB) in schwer zugänglichen Bestandteilen, wie etwa orga nischen Isolierstoffen auf der Basis von Holz, Papier, Baumwolle oder Kunststoff, verbleibenden restlichen poly chlorierten Biphenyle entfernt werden. Hierzu werden die mit den Biphenylen getränkten Bestandteile in einem Auto klaven bei erhöhten Temperaturen zumindest teilweise zer setzt und dabei ein zumindest Chlorwasserstoff und chlo rierte organische Verbindungen enthaltendes Prozeßprodukt freigesetzt. Aus diesem Prozeßprodukt werden alle chlor haltigen Verbindungen mit Hilfe eines das Chlor in Form eines Alkali- und/oder Erdalkalichlorids bindenden Reakti onspartners entfernt. Hierdurch werden in umweltverträgli cher aber vergleichsweise kostenintensiver Weise die metallischen Bestandteile des entsorgten Gerätes einem Recycling zugänglich.

Aus DE-A-27 56 298 und US-A-4699667 ist es bekannt, PCBs aus schwer zugänglichen Teilen von Transformatoren zu entfer nen, indem die mit den PCBs getränkten Bestandteile des Transformators bei erhöhten Temperaturen mit dem Dampf eines Lösungsmittels, wie Wasser oder Methanol, behandelt werden und ein dabei entstehendes gasförmiges azeotropes Gemisch aus Lösungsmittel und Biphenylen aus dem Autoklaven ausgetragen und unter Bildung einer die restlichen Biphenyle enthaltenden Flüssigkeit abgekühlt wird. Aus dieser Flüssigkeit werden dann die Biphenyle nachfolgend bevorzugt durch Bestrahlung mit UV-Licht oder durch Zugabe von Ozon zerstört. Abhängig vom verwendeten Lösungsmittel können die Biphenyle aber auch durch Zugabe von metalli schem Natrium zerstört werden. Der vorstehend beschriebene Lösungs- und Austragzyklus muß mehrfach wiederholt werden, um die Biphenyle wenigstens in einigermaßen zufriedenstellender Weise aus den biphenylgetränkten Bestandteilen zu entfernen. Ein solches Verfahren ist daher äußerst langwierig. Zudem lassen sich hierdurch die Biphenyle nicht vollständig entfernen. Bedingt durch die Formgebung der Bestandteile kann nämlich häufig selbst dampfförmiges Lösungsmittel nicht an alle Stellen der biphenylgetränkten Bestandteile gelangen.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, zur Entfernung von polychlorierten Biphenylen aus Transformatoren, den gesamten Transformator durch Schreddern zu zerkleinern und das hierbei gebildete Schreddergut anschließend mit Lö sungsmittel zu behandeln. Metallteile werden sodann von or ganischen Anteilen getrennt. Ein solches Verfahren bedarf jedoch zahlreicher technologisch anspruchsvoller Verfahrensschritte und ist daher verhältnismäßig aufwendig.

Ein weiterer Vorschlag bezieht sich auf ein Pyrolyseverfahren, bei dem der isolierölgetränkte Transformatorkern unter Luftabschluß in einem Pyrolyseofen aufgeheizt wird. Mit chlorierten Biphenylen getränkte organische Bestandteile werden hierbei pyrolytisch zersetzt und in einem Nachbrenner verbrannt. Bei diesem Verfahren kann jedoch zumindest in der Aufheizphase unzersetztes chloriertes Biphenyl in den Nachbrenner gelangen, wodurch die Gefahr von Dioxinbildung nicht auszuschließen ist.

Kurze Darstellung der Erfindung

Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen 1 und 7 de finiert ist, löst die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, welche es ermöglichen, mit chlorierten organischen Verbindungen getränkte Substanzen in vergleichsweise kurzer Zeit und mit vergleichsweise einfacher und daher be triebssicherer Technologie zu entsorgen.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, daß es in technologisch einfach durchzuführenden Verfahrensschritten, wie thermische Frei setzung der chlorierten organischen Verbindungen, unter zumindest teilweiser Zersetzung der zu entsorgenden Substanzen und sicheres Abfangen der freigesetzten Verbindungen, gelingt, schwer zugängliche Umweltgifte rasch und risikolos unschädlich zu machen. Mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung können mit chlorierten organischen Verbindungen getränkte Bestandteile beliebiger Geräte aber auch andere Substanzen, wie etwa Bauschutt oder verseuchtes Erdreich, entsorgt werden.

Kurze Darstellung der Zeichnung

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt die einzige Figur eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die zu entsorgenden Bestandteile eines Transformatorkerns ausgegast und das dabei entstehende chlorhaltige Prozeßgas in geeigneter Weise aufbereitet wird.

Weg zur Ausführung der Erfindung

Bei der in der einzigen Figur dargestellten Vorrichtung bezeichnet 1 einen Heizenergie HE auf nehmenden Autoklaven mit einer Druck- p und einer Temperaturüberwachung T. Im Inneren des Autoklaven befindet sich ein Kern 2 eines mit einem Isolieröl etwa auf der Basis polychlorierter Biphenyle und/oder Trichlorbenzol gefüllten Transformators. Im Kern 2 befindet sich das nach Ablassen des Isolieröls in schwer zugänglichen Poren seiner organischen Bestandteile verbleibende restliche Isolieröl. Die Masse des verbleibenden Isolieröls beträgt bei einem 630 kV- Transformator mit ca. 40 kg organischen, etwa Holz, Papier, Baumwolle und/oder Kunststoff umfassenden, Bestandteilen und einer Isolierölfüllung von ca. 400 kg typischerweise ca. 40 kg.

Durch Aufheizen auf ca. 300-600°C, vorzugsweise 350- 450°C, werden die isolierölgetränkten organischen Be standteile des Kerns 2 unter Zufuhr eines inerten Träger gases, wie etwa Stickstoff (N₂), unter teilweiser Zerset zung ausgegast. Das hierbei gebildete, chlorierte und chlorfreie organische Verbindungen, Wasser, Chlorwasser stoff und Stickstoff aufweisende Prozeßgas wird über eine beheizte Transferleitung 3 einem Kühler 4 zugeführt. Im Kühler 4 gebildetes flüssiges Kondensat wird in einen Lagertank 5 geleitet. Dieses Kondensat kann dann zusammen mit dem zuvor aus dem Transformator abgelassen Isolieröl in einer Hochtemperatur-Verbrennungsanlage entsorgt werden.

Die nichtkondensierten Teile des Prozeßgases, wie unter den gegebenen Bedingungen nichtkondensierbare chlorierte und chlorfreie organische Verbindungen sowie Kohlendioxid und Chlorwasserstoff, werden mittels einer Vakuumpumpe 6 über einen flüssige und feste Bestandteile absorbierenden Aerosolabscheider 7 und ein organische Verbindungen zurückhaltendes, vorzugsweise Aktivkohle enthaltendes, Filter 8 entfernt. Verbrauchte Aktivkohle kann im Autoklaven 1 wieder regeneriert werden. Zum Nachweis der Unbedenklichkeit der ins Freie geführten Teile des Prozeßgases ist es empfehlenswert, diesen Teil des Prozeßgases in einer Analysevorrichtung 9 zu überprüfen. Durch Betriebsweise des Autoklaven 1 mit Unterdruck wird in einfacher Weise erreicht, daß während des Prozesses mit Sicherheit keine chlorierten organischen Verbindungen aus der Vorrichtung nach außen austreten können.

Wenn nach mehreren Stunden alle isolierölgetränkten Bestandteile des Kerns 2 ausgegast sind, wird der nun einen isolierölfreien Kern 2 aufnehmende Autoklav 1 mit Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, gespült. Nach dem Abkühlen kann der Kern 2 dann frei von chlorierten organischen Verbindungen dem Autoklaven entnommen werden.

Anstelle eines Transformatorkerns können auch isolierölge tränkte Bestandteile anderer elektrischer Geräte, bei spielsweise Hochspannungskondensatoren, oder beliebige andere Geräte mit Bestandteilen, die mit chlorierten orga nischen Verbindungen getränkt sind, aber auch andere Substanzen, wie Bauschutt und verseuchtes Erdreich, in entsprechender Weise entsorgt werden.

Claims

1. Verfahren zum Entfernen von chlorierte organische Verbindungen enthaltender Flüssigkeit aus einer Substanz, insbesondere aus Bestandteilen eines Gerätes, bei dem flüssigkeitsgetränkte Bestandteile der Substanz durch Wärmebehandlung zumindest teilweise zersetzt werden und hierbei ein zumindest Chlorwasserstoff und chlorierte organische Verbindungen enthaltendes Prozeßgas freigesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Prozeßgas durch Abkühlung zumindest teilweise kondensiert und das dabei entstehende Kondensat hochtemperaturentsorgt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chlorverbindungen durch Ausgasung freigesetzt werden, und daß das Prozeßgas einem Kühler (4) zugeführt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Prozeßgas auf Unterdruck gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der verbleibende überwiegend gasförmige Teil des abgekühlten Prozeßgases einem Aerosolabscheider (7) zugeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Aerosolabscheider (7) nicht zurückgehaltene, von organischen Verbindungen befreite Teil des Prozeßgases einem vorzugsweise Aktivkohle enthaltenden Filter (8) zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der von organischen Verbindungen befreite Teil des Prozeßgases vor dem Austritt ins Freie analytisch überprüft wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An spruch 1 mit einem die flüssigkeitsgetränkte Substanz aufnehmenden Autoklaven (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Autoklav (1) mit einem zwei Ausgänge aufweisenden Kühler (4) verbunden ist, von denen ein das Kondensat führender erster Ausgang mit einem Lagertank (5) verbunden ist und ein den verbleibenden, überwiegend gasförmigen Teil des abgekühlten Prozeßgases führender zweiter Ausgang über mindestens einen Aerosolabscheider (7) und ein Filter (8) ins Freie geführt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Filter (8) eine Vakuumpumpe (6) nachge schaltet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Filter (8) eine Analysevorrichtung (9) nachgeschaltet ist.