DE69614769T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Zersetzen von Reaktionsgasen durch Verbrennen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Zersetzen von Reaktionsgasen durch VerbrennenInfo
- Publication number
- DE69614769T2 DE69614769T2 DE69614769T DE69614769T DE69614769T2 DE 69614769 T2 DE69614769 T2 DE 69614769T2 DE 69614769 T DE69614769 T DE 69614769T DE 69614769 T DE69614769 T DE 69614769T DE 69614769 T2 DE69614769 T2 DE 69614769T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- combustion
- combustion chamber
- expansion vessel
- photographic
- electro
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 44
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 44
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 claims description 14
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 18
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 15
- 150000002896 organic halogen compounds Chemical class 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;molecular oxygen Chemical compound O=O.O=C=O UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 239000002683 reaction inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000004291 sulphur dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000010269 sulphur dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
- F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
- F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
- F23C2900/9901—Combustion process using hydrogen, hydrogen peroxide water or brown gas as fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zersetzen einer fotografischen Lösung.
- Patentanmeldung FR 95/02729, veröffentlicht nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung im Namen der Anmelderin, beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung durch Elektrolyselösungen, die einen oder mehrere gebrauchte fotografische Entwickler enthalten, um die Komponenten mit einem hohen chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) abzubauen und zu beseitigen.
- Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung wie die in der genannten Patentanmeldung zur Behandlung durch Elektrolyse beschriebene. Die Entwicklerlösung, die das Elektrolyt bildet, zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf der Installation. Das zunächst vollständig in dem Ausdehnungsgefäß 4 vorhandene Elektrolyt wird mittels einer peristaltischen Pumpe 2 in die Kühlschnecke 3 gepumpt. Anschließend tritt es in die Elektrolysezelle 1, um zum Teil in das Ausdehnungsgefäß 4 auszutreten. Die Elektrolysezelle ist eine geschlossene, nicht in Kammern unterteilte Zelle, vorzugsweise kompakter Bauart, die eine oder mehrere Platinanoden umfasst sowie eine oder mehrere Titan- oder Edelstahlkathoden, die durch eine Absperrverbindung getrennt ist. Bei den Anoden handelt es sich um SHOWA-Anoden, die aus Titan bestehen, das mit reinem Platin beschichtet ist, und die als Metallplatten oder als Streckmetallplatten ausgebildet sind, wenn die Elektrolytzirkulation parallel zu den Elektroden verläuft, und die als Streckmetallplatte ausgebildet sind, wenn die Elektrolytzirkulation rechtwinklig zu den Elektroden verläuft.
- Das Ausdehnungsgefäß ist mit einer kalibrierten Öffnung versehen, die es ermöglicht, einen Druck im Bereich des atmosphärischen Drucks zu wahren. Der Tank dient zum Ausgleichen von Volumenschwankungen der Lösung und zur Reduzierung des während der Behandlung entstehenden Gasdrucks (Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, flüchtige organische Chemikalien (VOCs) und flüchtige, halogenierte organische Verbindungen (VOXs)) auf einen Druck im Bereich des atmosphärischen Drucks, und wird für die fortlaufende Zugabe von Reaktionsmitteln verwendet. Eine Vorrichtung 5 ermöglicht die Messung und Regelung der Temperatur in dem Ausdehnungsgefäß und der Kühlschnecke 3.
- Ein pH-Wert-Regelkreis umfasst eine pH-Messvorrichtung 7, die zwischen der Elektrolysezelle 1 und dem Ausdehnungsgefäß 4 angeordnet ist, sowie einen Regler 8, der die Abweichung von dem Referenzwert misst und die Pumpen auslöst, die eine saure 9 oder basische 9' Lösung einspeisen, um den pH-Wert konstant zu halten.
- Eine (nicht gezeigte) peristaltische Pumpe ermöglicht die Einleitung eines Schaumhemmers in die Zelle zu Beginn der Elektrolyse oder sobald Schaum festgestellt wird.
- Die Verwendung der in der genannten Anmeldung beschriebenen Elektrooxidationsvorrichtung birgt in der Hauptsache zwei Probleme. Das erste betriff die Behandlung des durch die Reaktion erzeugten Wasserstoffs, der bei Mischung mit Luft im Verhältnis von 4 bis 75% Volumenprozent explosiv ist und neben einer erheblichen Beschädigung der Vorrichtung auch Verletzungen bewirken kann. Ein derartiges Problem erfordert eine Minimierung der erzeugten Gasmengen und die Wahrung niedriger Drücke und Temperaturen sowie die Entladung überschüssiger Gase nach deren Verdünnung in Luft oder in Stickstoff, so dass die Wasserstoffkonzentration unterhalb der Grenzwerte liegt, die eine Explosionsgefahr darstellen, also unter etwa 4%. Zu diesem Zweck werden Geräte und Betriebsverfahren benutzt, in denen die Sicherheitsvorkehrungen wesentlich zu einer Erhöhung der Betriebskosten beitragen. In der Vorrichtung aus Fig. 1 ermöglicht ein Lufteinlass 10 die Verdünnung von explosionsgefährdeten Gasen (Wasserstoff und Sauerstoff) vor deren Ableitung in die Atmosphäre.
- Das zweite Problem betrifft die Entstehung toxischer Gase, wie flüchtige organische Chemikalien und flüchtige, halogenierte organische Verbindungen. Nach dem in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Ansatz ist die Verwendung einer Einrichtung 6 vorgesehen, um die flüchtigen organischen Chemikalien und flüchtigen, halogenierten organischen Verbindungen aufzufangen, beispielsweise mit Aktivkohle. Diese Gase können zudem einer ultravioletten Strahlung ausgesetzt (EP-A-0 360 941), katalytisch oxidiert oder über Schwefelsäure gewaschen werden.
- Es werden bereits zahlreiche Verbrennungstechniken benutzt, um derartige Reaktionsgase zu zersetzen, insbesondere mit flüchtigen organischen Chemikalien und mit flüchtigen, halogenierten organischen Verbindungen.
- Nach einem ersten Ansatz, wie in DE-A-37 29 113 beschrieben, werden die flüchtigen organischen Chemikalien und die flüchtigen, halogenierten organischen Verbindungen durch katalytische Veraschung zersetzt. Abgesehen von dem Risiko, dass die katalytische Reaktion unkontrolliert abläuft, wenn die richtige Gaskonzentration für die katalytische Masse nicht gewahrt bleibt, liegt das Hauptproblem bei dieser Technik darin, dass für das Zersetzen einer großen Gasmenge eine große Katalysatormenge erforderlich ist. Im Allgemeinen wird diese Technik ausschließlich dazu benutzt, um Spurenmengen zu vernichten. Katalysatoren sind zudem speziell auf bestimmte, abzubauende Stoffe ausgelegt, was die Verwendung von mehreren Katalysatoren bedingen kann, wenn eine Mischung verschiedener Stoffe vorliegt. Ein weiterer Nachteil ist die Verunreinigung des Katalysators, und zwar entweder durch Stoffe, die durch die Oxidation entstehen, oder durch Stoffe, die zwar nicht oxidieren, aber den Katalysator verunreinigen. Beispielsweise wirken die halogenierten Verbindungen, die durch die Elektrooxidation der fotografischen Entwickler erzeugt werden, als Reaktionshemmer für Katalysatoren mit Edelmetallträger, beispielweise Platin.
- Nach einem anderen Ansatz, der beispielsweise in US-A-5,295,448 und in EP-A- 0 490 283 beschrieben ist, wird eine thermische Verbrennung unter Verwendung externer Brennstoffe durchgeführt, wie Erdgas, Propan, Butan usw. Dieser Ansatz ist insofern problematisch, als dass er die Speicherung große Mengen dieser Brennstoffe voraussetzt, was aus Sicherheits- und Platzgründen sehr kritisch ist.
- Nach einem weiteren Ansatz werden die flüchtigen organischen Chemikalien und die flüchtigen, halogenierten organischen Verbindungen durch den Koronaeffekt zerstört. Dieser Ansatz erfordert große Mengen an elektrischer Energie.
- EP-A-0 525 974 beschreibt ein Verfahren zum katalytischen Zersetzen bei einer mittleren Temperatur (400ºC), das darin besteht, eine Gasmischung über einen Katalysator zu führen, auf dem eine Adsorption bei Anwesenheit von Sauerstoff erfolgt, und der Beaufschlagung des Reaktors mit einer Temperatur von ca. 400ºC, um entweder eine Oxidation oder eine Hydrolyse zu erzeugen. Das Hauptproblem mit dieser Lösung betrifft die Tatsache, dass sie nicht auf eine Gasmischung anwendbar ist, die Sauerstoff enthält, wie die durch Elektrooxidation von fotografischen Entwicklern erzeugte, es sei denn, man würde die Wasserstoffkonzentration auf unter 4% senken.
- FR-A-2,235,092 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung von Abwässern zur Beseitigung von Eluaten. Durch Elektrolyse wird hierbei ein Teil der Abwässer in Wasserstoff und Sauerstoff umgewandelt, so dass Eluate beseitigt werden. Dieses Dokument beschreibt nicht die Verwendung von Elektrolyse zum gleichzeitigen Zersetzen eines fotografischen Entwicklers in mindestens eine flüchtige organische Verbindung und die Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff aus der fotografischen Lösung oder sieht derartiges vor.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zersetzen von Reaktionsgasen durch Verbrennung bereitzustellen, das nicht die zuvor unter Bezug auf den Stand der Technik genannten Nachteile aufweist.
- Der vorliegenden Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, ein Gasgemisch durch Verwendung von Wasserstoff als Hauptbrennstoff abzubauen, der durch die Reaktion entstanden ist, die die abzubauenden Gase erzeugt, und zwar in vollkommener Sicherheit.
- Weitere Aufgaben werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung klar. Die erfindungsgemäßen Aufgaben werden mittels eines Verfahrens zum Zersetzen eines Reaktionsgases oder einer Mischung von Reaktionsgasen durch Verbrennung gelöst, in dem Wasserstoff als der Hauptbrennstoff in Anwesenheit von Sauerstoff verwendet wird, und in dem der Hauptbrennstoff in situ durch eine Elektrolysereaktion entsteht.
- Nach Anspruch 1 umfasst die Elektrolysereaktion eine Elektrooxidation in einer Lösung, die einen oder mehrere gebrauchte fotografische Entwickler beinhaltet, wobei die Mischung der Reaktionsgase flüchtige organische Chemikalien und flüchtige, halogenierte organische Verbindungen umfasst, die durch die besagte Elektrolysereaktion erzeugt werden.
- Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung nach Anspruch 2.
- Die Brennkammer ist vorzugsweise mit einem Luft- oder Sauerstoffeinlass ausgestattet, der mit dem Brenner verbunden ist, und dessen Durchfluss veränderbar ist, so dass bei Bedarf wahlweise ein für die Verbrennung erforderlicher zusätzlicher Sauerstoffvorrat bildbar oder die Verbrennung anhaltbar ist.
- Nach einem anderen Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Brennkammer zudem eine Platinspule, die in Nähe des Brenners angeordnet ist und darauf ausgelegt ist, die Verbrennung in Gang zu erhalten und abzuschließen.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- Es zeigen
- Fig. 1 eine Elektrolysezelle zur gleichzeitigen Erzeugung der zu zersetzenden Reaktionsgase und des für deren Zersetzung erforderlichen Hauptbrennstoffs; und
- Fig. 2 ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
- Die Erfindung stützt sich auf die Beobachtung, dass es vorteilhaft ist, den für die Verbrennung der zu zersetzenden Gase erforderlichen Brennstoff direkt an der Stelle zu erzeugen, wo die Zersetzung stattfindet. Ein derartiges Konzept deckt hauptsächlich zwei Arten von Situationen ab:
- Eine erste Situation, in der die zu zersetzenden Reaktionsgase und der für deren Zersetzung erforderliche Brennstoff durch eine einzige Elektrolysereaktion erzeugt werden, bei der es sich um eine Elektrooxidation in fotografischen Lösungen handelt, die mindestens einen fotografischen Entwickler beinhalten.
- In einer zweiten Situation liegen der in den Reaktionsgasen erzeugte Wasserstoff und Sauerstoff in einer Menge vor, die nicht ausreicht, um die Verbrennung aller zu zersetzenden Gase zu gewährleisten. In einem derartigen Fall wird auch eine externe Elektrolysezelle benutzt, um die Vorrichtung zu ergänzen, die die Reaktionsgase erzeugt.
- Im Falle der letzten Situation wird eine externe Elektrolysezelle benutzt, die in ihrer einfachsten Form eine Kathode umfasst sowie eine Anode in einem Trägerelektrolyt, etwa salpetrige Säure oder Schwefelsäure oder Natriumsulfat.
- Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Fig. 2 und ist eine detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, in dem das Gemisch der zu zersetzenden Gase aus einer Mischung von flüchtigen organischen Chemikalien und flüchtigen, halogenierten organischen Verbindungen besteht, die durch Elektrooxidieren fotografischer Entwickler in einer Elektrolysezelle gemäß der mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen entstehen. Wie mit Bezug auf Fig. 1 erwähnt, sammelt sich das durch Elektrooxidieren entstandene Gasgemisch (hauptsächlich flüchtige organische Chemikalien, flüchtige, halogenierte organische Verbindungen und Wasserstoff sowie Sauerstoff) in einem Ausdehnungsgefäß 30, das an seiner Oberseite vorzugsweise mit einem Ventil versehen ist, durch das die Gase entweichen können, wenn der Innendruck des Ausdehnungsgefäßes einen gegebenen Wert erreicht, um auf diese Weise Druckabfälle in dem Versorgungskreislauf der Brennkammer auszugleichen, wobei ein Druckmesser 31 vorgesehen ist, um den Druck an dem Ausgang des Ausdehnungsgefäßes 30 zu messen. Dieser Druck beträgt typischerweise ca. 100 mBar.
- Das Gasgemisch wird in die Brennkammer geleitet, die im wesentlichen einen Brenner 32 umfasst, der typischerweise durch eine Brennerdüse ausgebildet ist, deren Durchmesser nach dem Durchfluss des Gasgemisches gewählt ist, um eine ausreichende Geschwindigkeit der Gasströmung in dem Brenner zu gewährleisten. Für eine Elektrolyse, die mit einem Strom von 34 A durchgeführt wird, kommt beispielsweise ein Brenner zum Einsatz, dessen Durchmesser zwischen 20 und 30 m/s misst. Die Geschwindigkeit des Gasstroms muss größer sein als die Bewegungsgeschwindigkeit der Flamme in dem Brenner, um ein Rückschlagen in das Ausdehnungsgefäß 30 zu vermeiden. Für ein Gasgemisch aus 29,5% Wasserstoff und 70,5% Luft beträgt die Flammengeschwindigkeit bei Umgebungstemperatur (bei einem zurückgelegten Weg von 10 cm) ca. 19 m/s. Diese Geschwindigkeitsdifferenz reicht aus, um ein Rückschlagen der Flamme in das Ausdehnungsgefäß zu verhindern. Die Ausgangstemperatur des Gasgemischs aus dem Ausdehnungsgefäß 30 ist ausreichend niedrig (im Allgemeinen unter 50ºC). Sie liegt damit für viele organische Gase und Verbindungen deutlich unter der Selbstentzündungstemperatur (von typischerweise über 250ºC).
- Am Brennerausgang ist ein Mittel 33 angeordnet (z. B. eine automatische Zündung), um die Verbrennung der Mischung einzuleiten. Die flüchtigen organischen Chemikalien und die flüchtigen, halogenierten organischen Verbindungen werden dann durch thermische Verbrennung in Säuren mit niedrigerem Molekulargewicht (HCl, HBr, HI usw.) sowie in Kohlendioxid, Schwefeldioxid und Stickstoff überführt. Eine weitere Behandlung ist am Ausgang der Brennkammer nicht erforderlich (außer der wahlweisen Bereitstellung einer alkalischen Auffangeinrichtung, um saure Abluft und andere Nebenprodukte zu neutralisieren).
- Des weiteren und gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Platindraht 34 (in Form einer Spule) am Ausgang des Brenners 32 angeordnet. Der Platindraht weist eine Reihe von Funktionen auf. Zum einen ermöglicht er ein Neuzünden der Flamme, wenn diese durch eine Störung in der Umgebung des Brenners 32 erlischt (z. B. durch Luftzug). Aufgrund seiner Färbung während der Verbrennung (deutlich rot) zeigt er dem Benutzer an, dass die Verbrennung tatsächlich stattgefunden hat, was für bestimmte Flammenfarben (insbesondere blau) ansonsten nicht klar zu erkennen wäre. Zudem sind die beiden Enden des Platindrahts 34 mit Mitteln 35 zum Messen des Widerstands der Spule 34 verbunden, wobei der gemessene Widerstand für die Verbrennungstemperatur repräsentativ ist. Die Verbrennungstemperatur ist ein wichtiger Parameter für den Prozess, da bei bestimmten Temperaturen die Verbrennung der flüchtigen organischen Chemikalien unerwünschte Stoffe erzeugen kann. Die Verbrennungstemperatur liegt vorzugsweise zwischen 500 und 1.300ºC, so dass die Bildung von Stickoxid vermieden wird.
- Die Verbrennungstemperatur ist auf verschiedene Weise einstellbar. Nach einem Ausführungsbeispiel wird ein Luft- oder Sauerstoffeinlass 36 mit veränderlichem Durchfluss verwendet. Der Luft- oder Sauerstoffeinlass ermöglicht ein Abkühlen der Temperatur des Gasgemisches und eine Reduzierung des Wasserstoffgehalts, wodurch die Verbrennungstemperatur sinkt. Die Reaktion ist durch ausreichendes Abkühlen der Mischung anhaltbar. Der Einlass ermöglicht die Einleitung des gesamten für die Verbrennung erforderlichen Sauerstoffs oder von Teilen davon, wenn das in dem Ausdehnungsgefäß 30 enthaltene Gasgemisch keinen Sauerstoff enthält oder zumindest nicht in ausreichenden Mengen.
- Vorzugsweise wird die Sicherheit des Systems weiter erhöht durch Einbringen einer bestimmten Anzahl von Sicherheitseinrichtungen in den Versorgungskreislauf der Brennkammer.
- So ist beispielsweise am Einlass zur Brennkammer eine Flammensperrvorrichtung 37 angeordnet. Diese Einrichtungen sind nach dem Stand der Technik bekannt und umfassen beispielsweise eine wabenartige Vorrichtung, um die Ausdehnung einer Flamme zu verhindern, die aus dem Brenner austritt. Weitere Kühleinrichtungen lassen sich ebenfalls vorsehen. Beispielsweise ist ein Kühlkreislauf in Form einer in Kühlflüssigkeit getauchten Spule verwendbar. Diese Einrichtungen sind nach dem Stand der Technik bekannt und erfordern daher keine weitere Beschreibung.
- Es sind eine Vielzahl von Rückschlagvorrichtungen 38, 39, 40 verwendbar, die in Reihe zwischen dem Ausdehnungsgefäß 30 und dem Brenner 32 angeordnet sind. Nach dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei hydraulische Rückschlagvorrichtungen 39, 40 verwendet, die das Ausdehnungsgefäß 30 von der Brennkammer trennen.
- Die Rückschlagvorrichtung 40 ist vorteilhafterweise mit einem Sicherheitsventil in Sprengfolientechnik ausgestattet, das einen physischen Schaden begrenzt, wenn es zu einem anomalen Anstieg der Menge oder des Drucks durch Überdruck in dem Ausdehnungsgefäß oder durch Entzündung des Gasgemischs zwischen dem Brenner und der Rückschlagvorrichtung 40 kommt, falls die Flammensperrvorrichtung 37 und die Elektrooxidationsvorrichtung ausfallen.
- Oberhalb der Rückschlagvorrichtungen 39, 40 ist eine weitere Rückschlagvorrichtung 38 angeordnet, die einen Wasserrücklauf (aus den Rückschlagvorrichtungen 39, 40) in das Ausdehnungsgefäß 30 verhindert, falls es zu einem Druckabfall in dem Ausdehnungsgefäß 30 kommt, während die Elektrooxidationsvorrichtung ohne Last läuft, oder wenn sich die Temperatur in dem Reaktor von der Betriebstemperatur (typischerweise 40 bis 50ºC) auf die Umgebungstemperatur verschiebt.
- Die beschriebene Erfindung ist insofern besonders vorteilhaft, als dass sie eine einfache und risikofreie Lösung des Problems der Zersetzung unerwünschter Reaktionsgase, wie flüchtige organische Chemikalien und flüchtige, halogenierte organische Verbindungen, vorsieht. Sie ermöglicht zudem eine größtmögliche Verringerung der mit der Zersetzung von Wasserstoff verbundenen Risiken, der durch Reaktionen entsteht, beispielsweise durch Elektrooxidieren.
- Obwohl die Erfindung mit besonderem Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann innerhalb des Geltungsbereichs Änderungen und Abwandlungen unterzogen werden.
Claims (7)
1. Verfahren zum Zersetzen einer mindestens einen fotografischen Entwickler
umfassenden fotografischen Lösung, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Elektrooxydieren der mindestens einen fotografischen Entwickler
umfassenden fotografischen Lösung zum gleichzeitigen Zersetzen des
fotografischen Entwicklers in mindestens eine flüchtige organische Verbindung
und zum Herstellen eines Wasserstoff und Sauerstoff enthaltenden Gemischs
von Reaktionsgasen aus der fotografischen Lösung,
- Überführen des während der Elektrooxydation erzeugten Gemischs aus
Reaktionsgasen in ein Ausdehnungsgefäß und
- Verbrennen des Gemischs aus Reaktionsgasen in einer gegenüber dem
Ausdehnungsgefäß isolierten Brennkammer.
2. Vorrichtung zum Zersetzen einer mindestens einen fotografischen Entwickler
umfassenden fotografischen Lösung durch Elektrooxydation, gekennzeichnet
durch
a) ein Elektrooxydationsgefäß (1-5; 7-9), durch das gleichzeitig der
fotografische Entwickler in mindestens eine flüchtige organische Verbindung
zersetzbar ist und Wasserstoff und Sauerstoff herstellbar sind,
b) ein Ausdehnungsgefäß (30), welches das vom Elektrooxydationsgefäß
erzeugte Gasgemisch enthält, und
c) eine mit einem Brenner (32) versehene Brennkammer (32-35), welche mit
dem Gasgemisch aus dem Ausdehnungsgefäß gespeist ist, und weiterhin
gekennzeichnet durch
d) ein Mittel (33) zum Einleiten der Verbrennung des Gasgemischs und
e) Mittel zum Isolieren der Brennkammer gegenüber dem Ausdehnungsgefäß.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer
eine Platinspule (34) aufweist, welche in der Nähe des Brenners (32)
angeordnet und derart aufgebaut ist, dass sie den Verbrennungsvorgang in
Gang hält und beendet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden
Spulenenden an ein Mittel (35) zum Messen des Widerstands der Spule (34)
angeschlossen sind, wobei der Widerstand von der Verbrennungstemperatur
des Gasgemischs abhängt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Brennkammer einen mit dem Brenner verbundenen Luft- oder
Sauerstoffeinlass (36) aufweist, dessen Durchfluss derart veränderbar ist, dass
wahlweise ein für die Verbrennung erforderlicher zusätzlicher Sauerstoffvorrat
bildbar oder die Verbrennung anhaltbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
das Mittel zum Isolieren der Brennkammeres gegenüber dem
Ausdehnungsgefäß eine Vielzahl hydraulischer Rückschlagvorrichtungen (39,
40) aufweist, welche in Reihe zwischen dem Ausdehnungsgefäß und der
Brennkammer angeordnet sind, und dass ein Mittel (38) zwischen den
hydraulischen Rückschlagvorrichtungen und dem Ausdehnungsgefäß
angeordnet ist, welches verhindert, dass ein Rückfluss von Wasser in das
Ausdehnungsgefäß erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf den
hydraulischen Rückschlagvorrichtungen Mittel (40; 41) vorgesehen sind, welche
die Auswirkungen von Überdruck oder übermäßiger Ausdehnung des
Gasvolumens über der Brennkammer einschränken.
8· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Flammensperrvorrichtung (37) am Einlass zur Brennkammer angeordnet
ist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9507168A FR2735213B1 (fr) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | Procede et dispositif de destruction par incineration de gaz de reaction |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69614769D1 DE69614769D1 (de) | 2001-10-04 |
| DE69614769T2 true DE69614769T2 (de) | 2002-06-20 |
Family
ID=9480047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69614769T Expired - Fee Related DE69614769T2 (de) | 1995-06-12 | 1996-06-10 | Verfahren und Vorrichtung zum Zersetzen von Reaktionsgasen durch Verbrennen |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5948372A (de) |
| EP (1) | EP0748984B1 (de) |
| JP (1) | JPH0914631A (de) |
| DE (1) | DE69614769T2 (de) |
| FR (1) | FR2735213B1 (de) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1312860A4 (de) * | 2000-08-22 | 2007-02-28 | Ebara Corp | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von verbrennungsabgasen |
| KR100386125B1 (ko) * | 2001-01-12 | 2003-06-02 | (주)유니맥스 인터내셔널 | 수소가스를 이용한 고효율 병합 연소시스템 |
| KR20020094396A (ko) * | 2001-06-11 | 2002-12-18 | 신일균 | 가스 발생장치 |
| BR0316432B1 (pt) * | 2002-11-19 | 2012-05-15 | método para o tratamento de uma corrente de refugos em um sistema de tratamento de refugos, a corrente de refugos incluindo um contaminante de fase sólida, assim como sistema para o tratamento de dita corrente de refugos. | |
| US9187347B2 (en) * | 2002-11-19 | 2015-11-17 | Xogen Technologies Inc. | Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas |
| US9296629B2 (en) | 2002-11-19 | 2016-03-29 | Xogen Technologies Inc. | Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas |
| US7837882B2 (en) * | 2002-11-19 | 2010-11-23 | Xogen Technologies Inc. | Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas |
| US20080022514A1 (en) * | 2004-10-08 | 2008-01-31 | Harlan Anderson | Method of making a solid oxide fuel cell having a porous electrolyte |
| DE102006014457A1 (de) * | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Verfahren zur thermischen Dehalogenierung von halogenhaltigen Stoffen |
| US8192693B2 (en) * | 2008-02-12 | 2012-06-05 | Innovative Engineering Solutions, Inc. | Apparatus for dynamic oxidation of process gas |
| US20100187321A1 (en) * | 2009-01-29 | 2010-07-29 | Randy Morrell Bunn | Home heating system utilizing electrolysis of water |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3925001A (en) * | 1969-12-19 | 1975-12-09 | Exxon Research Engineering Co | Placement of catalytically active materials in combustion flames |
| US3706662A (en) * | 1971-07-01 | 1972-12-19 | Walker L Wellford Jr | Non-polluting waste reducer and method |
| FR2235092A1 (en) * | 1973-06-29 | 1975-01-24 | Deflassieux Pierre | Incineration of waste water in combustion chamber - burning hydrogen with oxygen obtained by electrolysis of the water |
| US4089760A (en) * | 1974-08-30 | 1978-05-16 | Nippon Evr Limited | Method for regenerating waste developers used for processing silver halide photographic materials and method for storing developers |
| GB8414311D0 (en) * | 1984-06-05 | 1984-07-11 | Lovelock J E | Gas chromatography |
| US4941957A (en) * | 1986-10-22 | 1990-07-17 | Ultrox International | Decomposition of volatile ogranic halogenated compounds contained in gases and aqueous solutions |
| DE3642041A1 (de) * | 1986-12-09 | 1988-06-23 | Gerd Drespa | Verfahren zur aufarbeitung von altoel und altoelverarbeitungsanlage |
| DE3729113A1 (de) * | 1987-09-01 | 1989-03-09 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur druckgesteuerten katalytischen verbrennung von brennbaren gasen in einem oxidationsreaktor |
| US5295448A (en) * | 1990-12-07 | 1994-03-22 | On-Demand Environmental Systems, Inc. | Organic compound incinerator |
| US5344630A (en) * | 1991-06-28 | 1994-09-06 | Rohm And Haas Company | Deep oxidation of halogenated organics with porous carbonaceous materials |
| US5160417A (en) * | 1991-09-11 | 1992-11-03 | Environmental Systems (International) Ltd. | Electrolytic process for treatment of photographic wastewater effluent |
| CN1133619A (zh) * | 1993-09-06 | 1996-10-16 | 氢技术有限公司 | 对电解系统的改进 |
| FR2731235B1 (fr) * | 1995-03-03 | 1997-04-25 | Kodak Pathe | Procede d'electro-oxydation de solutions photographiques |
-
1995
- 1995-06-12 FR FR9507168A patent/FR2735213B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-06-10 DE DE69614769T patent/DE69614769T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-10 EP EP96420202A patent/EP0748984B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-11 US US08/665,067 patent/US5948372A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-11 JP JP8149270A patent/JPH0914631A/ja active Pending
-
1999
- 1999-04-15 US US09/292,216 patent/US6228250B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69614769D1 (de) | 2001-10-04 |
| FR2735213A1 (fr) | 1996-12-13 |
| EP0748984B1 (de) | 2001-08-29 |
| US5948372A (en) | 1999-09-07 |
| EP0748984A1 (de) | 1996-12-18 |
| FR2735213B1 (fr) | 1997-07-11 |
| JPH0914631A (ja) | 1997-01-17 |
| US6228250B1 (en) | 2001-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102004040297B4 (de) | Behandlungseinrichtung und Behandlungsverfahren für organischen Abfall | |
| DE69510975T2 (de) | Verfahren zur Entsorgung gelöster organischer Komplexbildner aus einer wässerigen Lösung, z.B. radioaktiver Abwässer | |
| EP0329601B1 (de) | Verfahren und Anlage zur Entfernung von gelöstem Sauerstoff aus chloriertem Wasser, insbesondere von Meerwasser, mittels eines sauerstoffarmen Stripgases | |
| DE69614769T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Zersetzen von Reaktionsgasen durch Verbrennen | |
| DE2404613C3 (de) | Verfahren zur Reinigung eines zur Nitrierung aromatischer Verbindungen verwendeten Stroms verbrauchter Säure | |
| DE2449588C2 (de) | Verfahren zur Zersetzung einer wäßrigen, radioaktiven Abfallösung mit gelösten, anorganischen und organischen Inhaltsstoffen | |
| DE3022273A1 (de) | Chlordioxid-erzeugungsanlage | |
| DE2732503B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen und Entfärben konzentrierter Schwefelsäura | |
| DE2400653C2 (de) | Verfahren zur Anreicherung einer wäßrigen Flüssigkeit mit Sauerstoff | |
| EP0247299A2 (de) | Verfahren zur Rauchgasentschwefelung | |
| DE69006462T2 (de) | Verfahren zur Abwasserbehandlung mit hochkonzentriertem Ozonwasser. | |
| DE2059415A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer innigen Mischung einer Fluessigkeit und eines Gases,insbesondere zur wechselseitigen Entgiftung von Verbrennungsabgasen in Ablaugen | |
| DE2335403C3 (de) | Verfahren zur Überwachung des Gehaltes an Stickoxiden in Abgasen, insbesondere in Kfz.-Abgasen, sowie Sensor zur Durchführung des Verfahrens | |
| EP2617875B1 (de) | Verfahren zum Hochfahren eines Elektrolyseurs | |
| DE2002542A1 (de) | Einrichtung zur Beseitigung von im Sicherheitsbehaelter eines Atomkernreaktors frei werdenden Wasserstoffs | |
| DE3048002A1 (de) | Verfahren zur entfernung von ammoniumnitrat aus waessrigen loesungen | |
| EP1388151B1 (de) | Verfahren zum schutz der bauteile des primärsystems eines siedewasserreaktors insbesondere vor spannungsrisskorrosion | |
| DE2708321A1 (de) | Verfahren zur entfernung von jod | |
| EP0424893B1 (de) | Verfahren zum Einbringen eines Behandlungsmediums in den Abgasstrom bei Verbrennungsprozessen | |
| EP0589832B1 (de) | Verfahren und Anlage zum Deoxidieren von Wasser | |
| DE2755737A1 (de) | Verfahren zum schutz von mit einem schutzmantel versehenen behaelter- oder rohrwaenden gegen korrosion und/oder gegen abheben des schutzmantels | |
| AT405721B (de) | Vorrichtung zum abtrennen von gasen aus flüssigkeiten sowie verwendung der vorrichtung zur abtrennung von schwefelwasserstoff aus flüssigem schwefel | |
| DE3809367C2 (de) | ||
| DE2332451A1 (de) | Polymerisationsreaktor | |
| DD146967A5 (de) | Vorrichtung zur wiedergewinnung von gas |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |