DE69930519T2

DE69930519T2 - Verfahren zur behandlung von chlor enthaltenden organischen verbindungen

Info

Publication number: DE69930519T2
Application number: DE69930519T
Authority: DE
Inventors: Nippon Steel Corporation Ikuo Futtsu City KOMAKI; Nippon Steel Corporation Hiroshi UEMATSU; Nippon Steel Corporation Kenji Futtsu City KATO
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2019-07-29
Also published as: KR100398607B1; CN1317040A; JP2000104075A; CA2338611A1; DE69930519D1; US6329496B1; EP1114123B1; CN1210375C; ES2257063T3; TW499472B; JP3129711B2; EP1114123A1; CA2338611C; KR20010099603A; AU4929199A

Description

In den letzten Jahren wurden so genannte Chlor enthaltende Harze, wie Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid, so genannte Chlor enthaltende organische Verbindungen, wie polychlorierte Biphenyle, und ferner Harze, wie Polypropylen, Polyethylen und Polystyrol (die so genannten 3Ps) als industrieller Abfall mit einer Rate von etwa 4 Millionen Tonnen und als nichtindustrieller Abfall, der in Haushalten gesammelt wurde, mit einer Rate von etwa 4 Millionen Tonnen jährlich entsorgt. Diese Chlor enthaltenden Harze, Chlor enthaltenden organischen Verbindungen oder anderen Harze, die als industrieller Abfall und nichtindustrieller Abfall entsorgt werden, werden nachstehend kurz „Kunststoffabfälle" genannt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Behandlungsverfahren zum Recyceln derartiger Kunststoffabfälle, insbesondere ein Behandlungsverfahren, das Chlor enthaltende Harze, Chlor enthaltende organische Verbindungen und Kunststoffabfälle, die diese enthalten (Chlor enthaltende Kunststoffabfälle), recycelt, das frei von Problemen, wie der Korrosion der Behandlungsausstattung und der Verschlechterung der Produktqualität, ist.
Die meisten Kunststoffabfälle sind üblicherweise durch Verbrennung oder auf einer Mülldeponie entsorgt worden. Die Verbrennung ist, aufgrund der großen erzeugten Wärmemenge, an der Beschädigung des Verbrennungsofens und im Falle von Kunststoffabfällen, die Chlor enthalten, am Ausstoß von Chlor in das Abgas beteiligt. Zusätzlich werden Kunststoffabfälle nicht durch Bodenorganismen oder Bakterien zersetzt; es besteht Knappheit an Stellen für Mülldeponien und die Grenze der Umweltbelastung ist erreicht. Deshalb ist in den letzten Jahren der Ruf nach Einführung von umweltfreundlichen Recyclingtechnologien aufgekommen, um Verbrennung und Mülldeponieentsorgung zu vermeiden. Aktuelle Verfahren zum Recyceln ohne Verbrennen schließen Verfahren zur Wiederverwendung als Kunststoffrohmaterial und zur Wiederverwendung von Gaskomponenten und Ölkomponenten, die durch thermische Zersetzung erhalten werden, als Treibstoff und chemische Rohmaterialien ein.
Nach der Verwendung als Kunststoffprodukte werden Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und andere Chlor enthaltende Harze und dergleichen zusammen mit anderen Kunststoffprodukten, ohne aussortiert zu werden, entsorgt. Kunststoffabfälle beinhalten deshalb unvermeidlich eine Chlorkomponente, die durch Chlor enthaltende Harze und dergleichen eingetragen wird. Sortierte Kunststoffabfälle, die aus Haushalten wiedergewonnen werden, enthalten in der Tat gewöhnlich Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid, die, wenn man es als Chlor berechnet, mehrere Gew.-% Chlor enthalten. Wenn man Polyvinylchlorid und andere Chlor enthaltende Harze bei hohen Temperaturen thermisch zersetzt, erzeugen diese Gase vom Chlortyp, wie Chlorwasserstoffgas und Chlorgas. Wenn Chlor enthaltende Harze oder Kunststoffabfälle, die diese enthalten, für ein Recycling bei hoher Temperatur behandelt werden, entsteht jedoch für die Behandlungsausstattung und dergleichen das Problem des Korrodierens durch die erzeugten Gase vom Chlortyp. Aufgrund dessen ist eine herkömmliche Recycling-Behandlung von Kunststoffabfällen durch das Verfahren des im Voraus Aussortierens und Entfernens Chlor enthaltender Harze und anderer Chlor enthaltender Kunststoffabfälle oder nur des Entfernens der Chlor enthaltenden Komponente der Kunststoffabfälle und dann des Wiederverwendens der Gaskomponenten und der Ölkomponenten, die durch thermische Zersetzung der Kunststoffabfälle erhalten wurden, als chemische Rohmaterialien und als Treibstoff durchgeführt worden.
Herkömmliche Verfahren, die für die Recycling-Behandlung von Kunststoffabfällen bekannt sind, schließen zum Beispiel das Verfahren der Verwendung eines Hochofens ein, welches ein Verfahren in der Eisen- und Stahlherstellung ist, und der Verwendung von Kunststoffabfällen als ein Reduktionsmittel für Eisenerz (JP-B (geprüfte veröffentlichte Japanische Patentanmeldung) -51-33493). Verschiedene Entwicklungsbemühungen wurden kürzlich unternommen, um dieses Verfahren effektiv auszuführen (z. B. JP-A (ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung) -9-170009, JP-A-9-137926, JP-A-9-178130, JP-A-9-202907 und das Japanische Patent Nr. 2,765,535).
Im Falle des Behandelns von Kunststoffabfällen mit einem Hochofen müssen die Verminderung der Hochofenproduktivität und die Wirkung der Chlorkomponente, die unvermeidlich in den Kunststoffabfällen enthalten ist, in Betracht gezogen werden.
Insbesondere, wenn der Hochofen mit einer Menge an Kunststoffabfällen bestückt wird, die 10 kg pro hergestellter Tonne Roheisen übersteigt, wird eine Deaktivierung des Hochofenkerns verursacht, was die Roheisenproduktivität merklich verschlechtert. Im Falle des Behandelns von Kunststoffabfällen mit einem Hochofen wurde die Menge der behandelten Kunststoffabfälle auf 10 kg pro Tonne Roheisen beschränkt.
Darüber hinaus enthalten Kunststoffabfälle, die als industrieller Abfall und nichtindustrieller Abfall entsorgt werden, so genannte Chlor enthaltende Harze, wie Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid und so genannte Chlor enthaltende organische Verbindungen, wie polychlorierte Biphenyle. Die Kunststoffabfälle, sowohl industrielle als auch nichtindustrielle, enthalten infolgedessen im Mittel etwa mehreren Gew.-% Chlor bis etwa das zehnfachen von mehreren Gew.-%, und auch nach dem Sortieren enthalten sie im Mittel mehrere Gew.-% Chlor. Wenn Kunststoffabfälle, die derartiges Chlor enthalten, in einen Hochofens, so wie sie sind, eingebracht werden, werden Gase vom Chlortyp, wie Chlor und Chlorwasserstoff, während der thermischen Zersetzung der Kunststoffabfälle erzeugt, was ein Problem der Korrosion der Ummantelung, der Daubenkühler und dergleichen des Hochofenkörpers und ein Problem der Korrosion der Abgasausstattung des Ofenoberteils und der elektrischen Ausstattung des Ofenoberteils verursacht. Im Falle des Behandelns von Kunststoffabfällen in einem herkömmlichen Hochofen ist infolgedessen ein Vorbehandeln, wie ein Vorabaussortieren und Entfernen der Chlor enthaltenden Harze, der Chlor enthaltenden organischen Verbindungen und der anderen Chlor enthaltenden Kunststoffabfälle oder Entfernen nur der Chlorkomponente der Kunststoffabfälle, ausgeführt worden, und die Kunststoffabfälle sind in den Hochofen eingebracht worden, nachdem ihr Chlorgehalt auf 0,5 Gew.-% oder weniger verringert worden war.
Verfahren für die Recycling-Behandlung von Kunststoffabfällen durch thermische Zersetzung, die anstelle eines Hochofens einen Koksofen verwenden, welches ein Verfahren in der selbigen Eisen- und Stahlherstellung (JP-B-49-10321 und JP-A-59-120682) ist, sind ebenfalls schon lange bekannt. Kürzlich sind verschiedene Entwicklungsbemühungen bezüglich Verfahren zur effizienten Behandlung von Kunststoffabfällen, am meisten bemerkenswert Kunststoffabfall-Bestückungsverfahren, unternommen worden, die die Koksfestigkeit in Betracht ziehen (z.B. JP-A-8-157834). In diesen Fällen werden anstelle von Kohle Kunststoffabfälle, die ebenfalls Kohlenwasserstoffe sind, in den Koksofen eingebracht, um Koks, Teer, Leichtöl und Treibstoffgas durch Trockendestillation zu erhalten. Ein Koksofen kann infolgedessen auch als eine Kunststoffabfall-Recyclingeinrichtung verwendet werden.
In dem Fall, in dem jedoch ein Koksofen zum Behandeln von Kunststoffabfällen verwendet wird, wie im Falle des Behandelns in einem Hochofen, ist es notwendig, die Verringerung in der Koksproduktivität, die durch das Bestücken mit Kunststoffabfall verursacht wird, die Wirkung der Korrosion auf die Ausstattung etc. durch das in den Kunststoffabfällen enthaltene Chlor und die Wirkung auf die Produktqualität zu berücksichtigen.
Bezüglich der Produktqualität erwartet man, dass, wenn zum Beispiel ein Gemisch aus Kunststoffabfällen und Kohle in einen Koksofen eingebracht wird, die Menge der Kunststoffabfälle, die in den Koksofen eingebracht wird, 10 kg pro Tonne Kohle beträgt, da die Koksqualität sich deutlich verschlechtert, wenn die Kunststoffabfall-Bestückungsmenge 10 kg pro Tonne Kohle übersteigt.
Bezüglich der Wirkung des Chlors in den Kunststoffabfällen besteht die Möglichkeit, wenn Kunststoffabfälle, die ungefähr mehrere Gew.-% Chlor enthalten, in den Koksofen eingebracht werden, wie sie sind, dass die Chlorkomponente in dem Koks zurückbleibt, nachdem die Kunststoffabfälle verkokt sind. Darüber hinaus besteht nicht nur die Gefahr, dass die Gase vom Chlortyp, die durch thermische Zersetzung der Kunststoffabfälle entstanden sind, sich mit dem Teer, dem Leichtöl und dem Koksofengas, die Nebenprodukte zum Zeitpunkt der Koksherstellung sind, vermischen, sondern auch die Gefahr, dass die erzeugten Gase vom Chlortyp in dem Ofen zurückbleiben und/oder den Ofenkörper und die Rohre des Abgas-Behandlungssystems korrodieren. Üblicherweise sind deshalb die Verfahren zur thermischen Zersetzung nur der Chlorkomponente der Kunststoffabfälle vor dem Bestücken der Kunststoffabfälle in den Koksofen, wie in JP-A-7-216361 erklärt, oder zur Entfernung von Chlorsystem-Harzen und anderen Chlor enthaltenden Kunststoffabfällen mit einem speziellen Schwerkraft-Separator oder dergleichen zuvor und zum Bestücken der Kunststoffabfälle in den Koksofen nach dem Verringern ihres Chlorgehalts auf 0,5 Gew.-% oder weniger, wie in JP-A-8-259955 erklärt, ausgeführt worden. Infolgedessen ist, da die herkömmlichen Verfahren zur Behandeln von Kunststoffabfällen unter Verwendung eines Koksofens derzeit komplizierte Behandlungsverfahren einschließen, kein Versuch unternommen worden, dies der praktischen Anwendung zuzuführen.
Als ein Verfahren zur Recycling-Behandlung von Kunststoffabfällen, das keinen Hochofen oder Koksofen verwendet, gibt es das Kunststoffabfall-Behandlungsverfahren, das den Vergasungsofen nützt, der früher durch die Erfinder in JP-A-10-281437 vorgeschlagen wurde.
Jedoch muss dieses Behandlungsverfahren auch erst realisiert werden, da die Behandlungskosten, aufgrund der Notwendigkeit für die Ausstattung zum Wiedergewinnen des erzeugten HCl-Gases und anderer erzeugter Gase vom Chlortyp, hoch sind.
In DE-40 12 397 ist ein Verfahren zur Pyrolyse von Chlor enthaltendem Abfallmaterial offenbart, bei dem Ammoniak den Halogen enthaltenden Gasen, die in einem Fluidisierungssreaktor hergestellten werden, zugesetzt wird, um die Präzipitation von Ammoniumchlorid/-halogenid zu bewirken, nachdem die Gase in den aufgeheizten Teilen des Reaktors aufgetreten sind.
Wie vorstehend ausgeführt, machen es in herkömmlichen Verfahren zur Recycling-Behandlung von Kunststoffabfällen unter Verwendung eines Hochofens oder eines Koksofens, wobei jedes von diesen ein Verfahren in der selbigen Eisen- und Stahlherstellung ist, die Probleme der Ausstattungskorrosion und der Verschlechterung der Produktqualität durch Gase vom Chlortyp, die aus den Kunststoffabfällen erzeugt wurden, wobei man auf diese Probleme in beiden Fall trifft, erforderlich, dass das Bestücken des Hochofens oder des Koksofens durchgeführt wird, nachdem zuerst entweder die Chlor enthaltenden Harze, die Chlor enthaltenden organischen Verbindungen und andere Chlor enthaltende Kunststoffabfälle aussortiert und entfernt worden sind, oder nur die Chlorkomponenten der Kunststoffabfälle entfernt worden sind. Dies hat die Behandlungsschritte kompliziert gemacht und zu erhöhten Behandlungskosten geführt. Kunststoffabfälle von einer ganzen Stadt, die gesammelt worden sind und die einer magnetischen Sortierung, einer Aluminiumsortierung etc. unterzogen worden sind, enthalten gewöhnlicherweise eine Chlorkomponente von ungefähr 3 Gew.-% bis 5 Gew.-%. Dies kommt daher, da gesammelte Kunststoffabfälle 6 Gew.-% bis 10 Gew.-% Chlor enthaltende Kunststoffabfälle enthalten, hauptsächlich Polyvinylchlorid und dergleichen. Im Falle eines Hochofens wird es im Allgemeinen akzeptiert, dass ein Problem der Korrosion durch die Gase vom Chlortyp in dem Hochofen auftreten wird, sofern nicht der ursprüngliche Chlorgehalt auf 0,5 Gew.-% oder weniger verringert wird. Auch in dem Falle von Koks, werden, aufgrund der Korrosion des Ofenkörpers und des Abgas-Behandlungssystems und der Wirkung auf die Produktqualität, Kunststoffabfälle in den Koksofen eingebracht nachdem zuerst dessen Chlorgehalt auf 0,5 Gew.-% oder weniger verringert worden ist.
Als Verfahren zur Verringerung des Chlorgehalts der Kunststoffabfälle auf 0,5 Gew.-% oder weniger, wird entweder das Verfahren unter Verwendung einer Entchlorungsanlage der thermischen Zersetzung der Kunststoffabfälle durch Erhitzen auf rund 300°C und Entfernen der Chlorkomponente davon als Gase vom Chlortyp eingesetzt oder das Verfahren der Trennung der Kunststoffabfälle in Leichtkunststoffe und Schwerkunststoffe durch spezielle Schwerkrafttrennung unter Verwendung einer Zentrifuge oder dergleichen und Aussortieren und Auswählen lediglich der Leichtkunststoffe mit niedrigem Chlorgehalt. Von diesem Verfahren ist das erstere Verfahren unter Verwendung einer Entchlorungsanlage sehr kompliziert, da es auf alle der gesammelten Kunststoffabfälle angewandt wird. Zusätzlich ist es technologisch ausgesprochen schwierig, den Chlorgehalt der Kunststoffabfälle durch dieses Verfahren von 3 bis 5 Gew.-% auf 0,5 Gew.-% zu verringern. Das Verfahren wird deshalb selten eingesetzt. Das letztere Verfahren zur Trennung in Leichtkunststoffe und Schwerkunststoffe durch spezielle Schwerkrafttrennung unter Verwendung einer Zentrifuge oder dergleichen und Aussortieren und Auswählen lediglich der Leichtkunststoffe mit niedrigem Chlorgehalt wird im Allgemeinen stärker eingesetzt. Das spezielle Schwerkrafttrennverfahren beinhaltet jedoch auch Probleme, wie die Folgenden. Dies wird anhand des Verfahrens der speziellen Schwerkrafttrennung unter Verwendung einer Zentrifuge als ein Beispiel erklärt werden. Im Allgemeinen ist, wenn zum Beispiel 100 kg Kunststoffabfälle, aus denen Fremdmaterial entfernt worden ist, (einschließlich 10 kg Vinylchlorid und mit einem Chlorgewicht von 5 kg) mit einer Zentrifuge getrennt werden, eine ideale Trennung, d. h. eine Trennung in 90 kg mit einem Chlorgehalt von 0% als Leichtkunststoffe und 10 kg mit einem Chlorgehalt von 50% als Schwerkunststoffe (der Chlorgehalt von Polyvinylchlorid beträgt im Allgemeinen 57%) unmöglich. Die Trennung erfolgt im Allgemeinen in 50 kg mit einem Chlorgehalt von 0,5% als Leichtkunststoffe und 50 kg mit einem Chlorgehalt von 9,5% als Schwerkomponente. Sogar wenn die Bedingungen weiter optimiert werden, ist das Limit eine Trennung in 70 kg mit einem Chlorgehalt von 0,5% als Leichtkunststoffe und 30 kg mit einem Chlorgehalt von 15,5% als Schwerkunststoffe. In diesem Fall können, da es unmöglich ist, die Kunststoffabfälle mit einem Chlorgehalt von 9,5 bis 15,5 Gew.-%, die als Schwerkunststoffe (verantwortlich für 30 bis 50% der Kunststoffabfälle vor der speziellen Schwerkrafttrennung) abgetrennt wurden, durch weitere Dechlorierung auf einen Chlorgehalt von 0,5 Gew.-% abzusenken, diese nur als ein Reststoff behandelt werden, der zum Beispiel auf einer Mülldeponie entsorgt werden muss.
Das Behandeln dieser als Reststoff beinhaltet Behandlungskosten und außerdem verweist diese Behandlung besonders auf die niedrige Recyclingrate des Verfahrens zur Recycling-Behandlung von Kunststoffabfall und kann nicht als praktisches Verfahren zur Behandlung durch Recyceln bezeichnet werden, das gesellschaftlichen Anforderungen entspricht.
Die vorliegende Erfindung, die darauf abzielt, die voranstehenden technischen Probleme zu bewältigen, stellt ein Behandlungsverfahren zum Recyceln von Kunststoffabfällen bereit, das in der Lage ist, die Belastung des Kunststoffabfall-Dechlorierungsverfahrens zum Recyceln von Kunststoffabfällen, die 0,5 Gew.-% oder mehr an Chlor enthalten, das bis dato als unentbehrlich angesehen worden ist, zu verringern oder zu beseitigen und das kein Problem der Ausstattungskorrosion oder Problem der Qualitätsverschlechterung aufweist. Das Wesentliche dessen lautet, wie nachstehend dargelegt.

(1) Verfahren zum Behandeln von Chlor enthaltendem Harz, einer Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder Kunststoffabfall, der diese enthält, gekennzeichnet durch paralleles Durchführen von Verkoken von Kohle zum Herstellen von Koks in einem Koksofen und Behandeln des Chlor enthaltenden Harzes, der Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder des Kunststoffabfalls, der diese enthält; thermisches Zersetzen des Chlor enthaltenden Harzes, der Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder des Kunststoffabfalls, der diese enthält, Kontaktieren des erzeugten thermischen Zersetzungsgases einschließlich Gas vom Chlortyp mit Ammoniak oder Ammoniakflüssigkeit, erzeugt durch das Verkoken von Kohle, um eine Chlorkomponente des thermischen Zersetzungsgases in die durch den Koksofen zirkulierende Ammoniakflüssigkeit aufzunehmen, und Zugeben einer starken Base zu der Ammoniakflüssigkeit um den Chlorbestandteil in ein Salz einer starken Base umzuwandeln, wobei das Chlor enthaltende Harz, die Chlor enthaltende organische Verbindung oder der Kunststoffabfall, der diese enthält, im Koksofen thermisch zersetzt wird.
(2) Verfahren zum Behandeln von Chlor enthaltendem Harz, einer Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder Kunststoffabfall, der diese enthält, gemäß Punkt (1) vorstehend, dadurch gekennzeichnet, dass der Chlorgehalt des Chlor enthaltenden Harzes, der Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder des Kunststoffabfalls, der diese enthält, nicht weniger als 0,5 Gew.-% beträgt.
(3) Verfahren zum Behandeln von Chlor enthaltendem Harz, einer Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder Kunststoffabfall, der diese enthält, gemäß Punkt (1) oder (2) vorstehend, dadurch gekennzeichnet, dass die starke Base Natriumhydroxid ist und das Salz Natriumchlorid ist.
(4) Verfahren zum Behandeln von Chlor enthaltendem Harz, einer Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder Kunststoffabfall, der diese enthält, gemäß einem der vorstehenden Punkte (1) bis (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Chlor enthaltende Harz, die Chlor enthaltende organische Verbindung oder der Kunststoffabfall, der diese enthält, mit Kohle vermischt wird und zusammen mit Kohle verkokt wird.
(5) Verfahren zum Behandeln von Chlor enthaltendem Harz, einer Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder Kunststoffabfall, der diese enthält, gemäß einem der vorstehenden Punkte (1) bis (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Chlor enthaltende Harz, die Chlor enthaltende organische Verbindung oder der Kunststoffabfall, der diese enthält, in einigen Koksofenkammern des Koksofens mit einer Vielzahl von Koksofenkammern zersetzt wird, das erzeugte thermische Zersetzungsgas einschließlich Gas vom Chlortyp mit der durch den Koksofen zirkulierenden Ammoniakflüssigkeit kontaktiert wird und ein Chlorbestandteil des thermischen Zersetzungsgases in die Ammoniakflüssigkeit aufgenommen wird.
(6) Verfahren zum Behandeln von Chlor enthaltendem Harz, einer Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder Kunststoffabfall, der diese enthält, gemäß Punkt (4) vorstehend, dadurch gekennzeichnet, dass das Chlor enthaltende Harz, die Chlor enthaltende organische Verbindung oder der Kunststoffabfall, der diese enthält, mit der Kohle in einem Verhältnis von nicht weniger als 0,05 Gew.-% und nicht größer als 1 Gew.-% der Kohle vermischt wird und trocken destilliert wird, um Koks herzustellen.
(7) Verfahren zum Behandeln von Chlor enthaltendem Harz, einer Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder Kunststoffabfall, der diese enthält, gemäß einem der Punkte (1) bis (6) vorstehend, dadurch gekennzeichnet, dass eine Menge an Kohle verwendet wird, die Ammoniak in der 1,1- bis 2fachen molaren Menge des Chlors in dem erzeugten Gas vom Chlortyp freisetzt.
(8) Verfahren zum Behandeln von Chlor enthaltendem Harz, einer Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder Kunststoffabfall, der diese enthält, gemäß einem der vorstehenden Punkte (1) bis (7), dadurch gekennzeichnet, dass das Chlor enthaltende Harz, die Chlor enthaltende organische Verbindung oder der Kunststoffabfall, der diese enthält, vor der thermischen Zersetzung zur Volumenverringerung erwärmt und gehärtet wird.
(9) Verfahren zum Behandeln von Chlor enthaltendem Harz, einer Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder Kunststoffabfall, der diese enthält, gemäß einem der vorstehenden Punkte (1) bis (8), dadurch gekennzeichnet, dass das erzeugte thermische Zersetzungsgas mit Ammoniak oder Ammoniakflüssigkeit in aufsteigenden Rohren des Koksofens kontaktiert wird.

1 ist ein Flussdiagramm, das die vorliegende Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand innerhalb eines Koksofens der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Menge der zugesetzten Kunststoffabfälle und der Koksfestigkeit zeigt.
4 ist ein Diagramm, das die Chlorkonzentrationen der Koksofen-Bestückungsmaterialien zeigt, wenn Kunststoffabfälle zugesetzt wurden.
5 ist ein Diagramm, das die Verteilung des Chlors aus dem Rohmaterial auf die Produkte zeigt, wenn Kunststoffabfälle zugesetzt wurden.
6 ist ein Diagramm, das die Verteilung des Chlors aus den Kunststoffabfällen auf die Produkte zeigt.
7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Chlorkonzentration in den Kunststoffabfällen und der Chlorkonzentration im Leichtöl zeigt.
8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Chlorkonzentration in den Kunststoffabfällen und der Chlorkonzentration im Teer zeigt.
9 ist ein Diagramm, das einen Vergleich der Porosität und der Schüttdichte eines Silikabausteins vor und nach dem Testen zeigt.
10 ist ein Diagramm, das die Chlorkonzentration der Ammoniakflüssigkeit zeigt, wenn Kunststoffabfälle, die Chlor enthalten, der Kohle zugesetzt wurden.
11 ist ein Diagramm, das die Gesamtstickstoffkonzentration der Ammoniakflüssigkeit nach der Entfernung des Ammoniaks zeigt, wenn Kunststoffabfälle, die Chlor enthalten, der Kohle zugesetzt wurden.
12 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Zugaberate der Natronlauge und der Umwandlungsrate von fixiertem Ammoniak zu freiem Ammoniak zeigt.
13 ist ein Diagramm, das einen Zugabepunkt der Natronlauge zeigt.
14 ist ein Diagramm, das die Wirkung der Zugabe/Nichtzugabe von Kunststoffabfall auf die Koksproduktivität zeigt.
15 ist ein Diagramm, das einen Vergleich der Streuung der Bestückungsmenge mit und ohne Zugabe von Kunststoffabfall zeigt.
16 ist ein Diagramm, das einen Vergleich des Gasdrucks in der Kohle mit und ohne Zugabe von Kunststoffabfall zeigt.
17 ist ein Diagramm, das einen Vergleich zwischen der Menge an Kohlenstoff, der im Oberteil der Koksofenkammer abgelagert wird, mit und ohne Zugabe von Kunststoffabfall zeigt.
Im Allgemeinen wird Koksofengas erzeugt, wenn Kohle in den Koksofenkammern eines Koksofens trocken destilliert (verkokt) wird. Dieses Gas beinhaltet eine Teerkomponente, Ammoniak, Wasser und so weiter. Nachdem es aus dem Koksofen ausgestoßen wird, wird dieses Koksofengas durch Spülen mit Ammoniakflüssigkeit (wässriger Ammoniak, der aus der Kohle hergestellt, gelagert und als Kühlmittel zirkuliert wird) gekühlt und in Koksofengas, Teer und Ammoniakflüssigkeit getrennt. Das Koksofengas wird als Treibstoffgas verwendet und die Ammoniakflüssigkeit wird zur Verwendung als Spülung zirkuliert.
Mit Konzentration auf den Ammoniak und die Spülammoniakflüssigkeit, die in dem Verfahren durch Trockendestillation von Kohle in dem Koksofen erzeugt werden, haben die Erfinder die folgende detaillierte Studie bezüglich Verfahren zur Verwendung dieser durchgeführt, um es in Ammoniumchlorid und andere Chloride umzuwandeln und die Gase vom Chlortyp (Chlor enthaltende Gase) unschädlich zu machen, die zu einem Problem in der Recycling-Behandlung von Kunststoffabfällen, die 0,5 Gew.-% oder mehr Chlor enthalten, werden.
Die Erfinder zerkleinerten Kunststoffabfälle, die Chlorsystem-Harze enthalten, auf etwa 10 mm und verringerten deren Volumen unter Verwendung eines Schneckenkneters. Die Temperatur der Volumenverringerung betrug aufgrund der Schneckenreibungswärme etwa 120°C. Die Eigenschaften der im Volumen verringerten Kunststoffabfälle sind in Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt. Was durch Zerteilen dieser auf einen Durchmesser von etwa 10 mm und durch Luftkühlen dieser auf einem Förderband erhalten wurde, wurde im Voraus mit Kohle bei 1 bis 2 Gew.-% gemischt und wurde in die Koksofenkammern einer Koksofenbatterie mit 100 Koksofenkammern eingebracht. Der Koksofen maß 430 mm in der Breite und 6,5 m in der Höhe. Das Bestücken in den Koksofen erfolgte vom oberen Teil des Koksofens durch das gleiche Verfahren wie für herkömmliche Kohlebestückung. Das Muster der Trockendestillation, das eingesetzt wurde, war das gleiche wie das für die herkömmliche Koksherstellung. Die Gesamtdauer der Trockendestillation betrug 20 Stunden.
Das Koksofengas (nachstehend als COG bezeichnet), das während der Trockendestillation erzeugt wird, enthält Ammoniak und das COG wird durch Spülen mit Ammoniakflüssigkeit in den aufsteigenden Rohren gekühlt. Der Ammoniakflüssigkeit wurde in Übereinstimmung mit ihrer Ammoniumchlorid-Konzentration Natronlauge zugesetzt, um das Ammoniumchlorid in Natriumchlorid und Ammoniak umzuwandeln, wonach der Ammoniak verdampft und in einem Ammoniakentferner entfernt wurde. Durch dieses Vorgehen wurden die Gase vom Chlortyp, die in der Recycling-Behandlung von Kunststoffabfällen, die 0,5 Gew.-% oder mehr Chlor enthalten, ein Problem werden, als Ammoniumchlorid und andere Chloride unschädlich gemacht.
Die Erfinder haben das folgende Verfahren verwendet, um den Prozentsatz des Eintrags von Chlor in den Koksofen, das sich auf die Produkte verteilt, zu untersuchen. Chlor enthaltende Kunststoffabfälle, die von 2,00 Gew.-% bis 2,32 Gew.-% Chlor enthielten, wurden bei einer Mischungsrate von 1 bis 2 Gew.-% mit Kohle gemischt, und das Gemisch wurde in einem Koksofen trocken destilliert. Es wurden von dem Koks, der Ammoniakflüssigkeit und dem COG Proben genommen, und die Chlorkonzentration von jedem Produkt wurde gemessen. Die Messung der Chlorkonzentration wurde unter Verwendung der Ionenchromatographie durchgeführt, um die Cl-Ionen-Menge der Chloride zu messen, die in Übereinstimmung mit dem Testverfahren für Cl durch die Bomb Combustion Method von JIS K 2541 „Testing Method for Sulfur Component of Petroleum and Petroleum Products" erhalten wurden und durch Umwandlung in die Gesamtchlormenge.
Tabelle 1 zeigt die Chlorkonzentration der Produkte, wenn Chlor enthaltende Kunststoffabfälle, die 2,00 Gew.-% Chlor enthielten, mit Kohle bei einer Mischungsrate von 1 Gew.-% vermischt wurden und die Mischung in einem Koksofen trocken destilliert wurde.
Tabelle 1
Die Erfinder mischten ferner die Kunststoffabfälle A (Chlorgehalt: 2,32%) und die Kunststoffabfälle B (Chlorgehalt: 2,19%), deren Zusammensetzungen in Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt sind, mit Kohle bei einer Mischungsrate von 1 bis 2 Gew.-%, destillierten die Mischung in einem Koksofen trocken und maßen die Chlorkonzentration der Produkte zu diesem Zeitpunkt. Da verschiedene Kohletypen in den jeweiligen Tests für Kohle allein und den Tests für Kohle versetzt mit Kunststoffabfällen in den Tabellen 1 bis 3 verwendet wurden, differieren die flüchtigen Komponenten, die Alkalimetalle, die Erdalkalimetalle und dergleichen der Rohmaterial-Kohlen ein wenig.
Die Chlorkonzentrationen der Kohlen, die mit Kunststoffabfällen mit den jeweiligen Raten versetzt wurden, sind in 4 gezeigt. Die Kohlen, die diese Kunststoffabfälle enthielten, wurden in einem Koksofen trocken destilliert und die Chlorkonzentration der Produkte wurde untersucht. Die Ergebnisse sind in 5 gezeigt. Das Verteilungsverhältnis des Chlors von den Kunststoffabfällen zu den Produkten wurde untersucht. Wie in 6 gezeigt, betrugen die Ergebnisse 89% zur Ammoniakflüssigkeit, 7% zum Koks und 4% zum COG.
Tabelle 2
Tabelle 3
Die vorstehenden Ergebnisse machen klar, dass, während der Zugabe von Chlorsystem-Kunststoffabfällen zu Kohle, die Chlorkonzentration des Rohmaterials zunimmt, die Rückstandsrate im Koks niedrig ist und die Chlorkonzentration des Koks nicht zunimmt. Darüber hinaus wurde, aus der Tatsache, dass nahezu keine Zunahme in der Chlorkonzentration des COG auftritt und der Tatsache, dass die Chlorkonzentration der Ammoniakflüssigkeit zunimmt, klar, dass das Gas vom Chlortyp nicht in den Koksofenkammern zurückbleibt, was bedeutet, dass keine Befürchtung für dessen Entweichen während des Herausdrückens des Koks besteht, sondern dass es von der Ammoniakflüssigkeit abgefangen wird.
Die Erfinder untersuchten die Wirkung auf die Nebenprodukte. Als ein Ergebnis wurde, wie in den 7 und 8 gezeigt, festgestellt, dass die Chlorkonzentrationen des Leichtöls und des Teers die oberen Betriebsgrenzen nicht überstiegen, d. h., dass es hier kein Problem gab.
Die Erfinder untersuchten die Wirkung auf die Silikabausteine des Koksofens durch Analysieren der Porosität und der Schüttdichte der Silikabausteine vor und nach zweimonatigen Tests unter Verwendung der Kunststoffabfälle A und B. Als ein Ergebnis wurde, wie in 9 gezeigt, festgestellt, dass sich die Porosität und die Schüttdichte der Silikabausteine nicht veränderte, selbst wenn die Chlorsystem-Kunststoffabfälle in den Koksofen eingebracht wurden. Darüber hinaus wurde anhand der Tatsache, dass eine an den Silikabausteinen vor und nach den Tests durchgeführte EMPA-Analyse keine Chloride aus den Silikabausteinen nachwies, festgestellt, dass das Durchführen des Betriebs mit Chlorsystem-Kunststoffabfällen, die dem Rohmaterial zugesetzt wurden, kein Problem bezüglich der Silikabausteine des Koksofens verursacht.
Um die Wirkung auf das trockene Hauptrohr (Sammelhauptrohr), eine Hilfsanlage des Koksofens, zu untersuchen, führten die Erfinder einen Korrosionsbeständigkeitstest durch, indem Testsstücke aus SUS- (rostfreier Strahl) und SS- (Weicheisen) Materialien in das trockene Hauptrohr über einen zweimonatigen Testzeitraum gehängt wurden. Es wurde keine Änderung in der Erscheinung der Teststücke zwischen vor und nach den Tests beobachtet, während anhand der Tatsache, dass, wie in Tabelle 4 gezeigt, das Gewicht der Teststücke sich zwischen vor und nach den Tests nicht änderte, festgestellt wurde, dass das trockene Hauptrohr (Sammelhauptrohr) durch die Zugabe von Chlorsystem-Kunststoffabfällen zu dem Kohlerohmaterial nicht beeinträchtigt wird.
Tabelle 4
Insbesondere erhielten die Erfinder als ein Ergebnis wiederholter Durchführung verschiedener Tests und sorgfältiger Studien bezüglich des Behandelns von Kunststoffabfällen, die 0,5 Gew.-% mehr Chlor enthielten, zum Recyceln unter Verwendung eines Koksofens die folgenden Kenntnisse.

1) Wenn Chlor enthaltende Kunststoffabfälle in einer Koksofenkammer eines herkömmlichen Koksofens trocken destilliert werden, zersetzen sich die Chlor enthaltenen Harze und organischen Verbindungen bei 250 bis 1300°C und es besteht die Sorge zur Möglichkeit, dass die Chlorkomponente in dem Koks verbleibt. Jedoch wurde festgestellt, dass, wenn Chlor enthaltende Kunststoffabfälle zusammen mit Kohle trocken destilliert werden, 90% der Chlorkomponente oder mehr nach der Kunststoffabfall-Zersetzung in die Gasphase übergehen und die Menge, die in dem Koks als Rückstand zurückbleibt, nicht mehr als 10% beträgt.
2) Üblicherweise bestand, wenn Gase vom Chlortyp in der Koksofenkammer zurückblieben, die Möglichkeit ihres Entweichens zum Zeitpunkt des Koks-Ausdückens. Die Erfinder stellten jedoch fest, dass die Gase vom Chlortyp, die in die Gasphase übergehen, innerhalb der Koksofenkammern des Koksofens zum oberen Raum des Ofens über der eingebrachten Kohle und unter der 1100°C-Atmosphäre zum Zeitpunkt des Ausdückens aufsteigen und kaum in dem Ofen durch die Trockendestillation verbleiben, so dass kein Problem entsteht, auch nicht wenn die Ofenabdeckung während des Ausdückens offen gelassen wird.
3) Weil die Gase vom Chlortyp, die nach der thermischen Zersetzung der Chlor enthaltenen Kunststoffe erzeugt werden, korrosive Gase sind, bereitet das Problem der Korrosion der Rohre des Abgassystems bis jetzt Sorgen. Jedoch haben Tests gezeigt, dass es, wenn die erzeugten Gase vom Chlortyp mit Ammoniak enthaltendem Koksofengas gemischt werden, die danach in den gebogenen Bereich der aufsteigenden Rohre des Koksofens geleitet werden und auf etwa 80°C durch Spülen mit Ammoniakflüssigkeit (wässriges Ammoniak, hergestellt aus der Kohle, gespeichert und als Kühlmittel zirkuliert wird) abgekühlt werden, möglich wird, den Großteil der Gase vom Chlortyp, die in derartigen Gasen enthalten sind, abzufangen und die Chlorkomponente aus dem Koksofengas zu entfernen.
4) Im Falle des Mischens Chlor enthaltender Kunststoffabfälle, deren Chlorgehalt 0,5 Gew.-% oder mehr beträgt, mit Kohle und Trockendestillation des Gemischs, bestand üblicherweise die Sorge, dass die Gase vom Chlortyp, die durch thermische Zersetzung von Kunststoffabfällen erzeugt werden, auf die Nebenprodukte übertragen werden. Es wurde jedoch festgestellt, dass kein Problem auftritt, da die Chlorkonzentrationen des Teers und des Leichtöls, der Nebenprodukte, ihre oberen Betriebsgrenzen während der Destillation nicht überstiegen.
5) Im Falle des Mischens Chlor enthaltender Kunststoffabfälle, deren Chlorgehalt 0,5 Gew.-% oder mehr beträgt, mit Kohle und Trockendestillation des Gemischs, bestand üblicherweise die Sorge bezüglich der nachteiligen Wirkung des Chlors auf die Silikabausteine der Koksofenwandung, der trockenen Hauptleitung und dergleichen. Es wurde jedoch festgestellt, dass diese Probleme nicht auftreten.

Wie in dem Vorstehenden erläutert, wurde durch Studien basierend auf Tests gefunden, dass, wenn der Chlorwasserstoff und andere Gase vom Chlortyp, die durch thermische Zersetzung der Chlor enthaltenden Kunststoffabfälle in einem Koksofen erzeugt werden, einer Spülung mit Ammoniakflüssigkeit in den aufsteigenden Rohrabschnitten des Koksofens unterzogen werden, etwa 90% davon von der Ammoniakflüssigkeit abgefangen wird. Man glaubt, dass dies so ist, weil das Spülen mit der Ammoniakflüssigkeit die Gase vom Chlortyp dazu bringt, sich mit dem aus der Kohle entstandenen Ammoniak in der Ammoniakflüssigkeit effizient umzusetzen und infolgedessen in der Ammoniakflüssigkeit in Form von Ammoniumchlorid gelöst zu sein, wodurch sie aus dem Koksofengas effizient abgetrennt werden.
Während des Spülens mit der Ammoniakflüssigkeit wird das Teer enthaltende Hochtemperatur-Koksofengas gekühlt, wodurch der Teer von der Ammoniakflüssigkeit mitgenommen wird. Der Teer in der Ammoniakflüssigkeit wird zur Verwendung als ein Nebenprodukt durch Dekantieren abgetrennt. Die Ammoniakflüssigkeit, aus der die Teerkomponente entfernt worden ist, wird in der ersten Stufe in einem Tank gelagert, danach wird die Ammoniakflüssigkeit aus dem System mit einer Rate von 100 bis 200 kg pro Tonne Koks abgelassen und der Rest der Ammoniakflüssigkeit wird zum Spülen in dem Koksofen wiederverwendet.
Wenn die Gase vom Chlortyp, die aus den Chlor enthaltenden Kunststoffabfällen erzeugt werden, in der Ammoniakflüssigkeit als Ammoniumchlorid durch Spülen mit Ammoniakflüssigkeiten abgefangen werden, reichert sich das Ammoniumchlorid in der Ammoniakflüssigkeit an, da, wie soeben angemerkt, der Großteil der Ammoniakflüssigkeit rezirkuliert wird. Die Möglichkeit des eventuellen Überschreitens dessen Löslichkeit wird ein Problem. Wie in dem Folgenden erläutert, haben jedoch die Tests gezeigt, dass kein Problem auftritt.
Insbesondere verursacht das Spülen mit Ammoniakflüssigkeit, dass die Gase vom Chlortyp, die aus dem Kohlerohmaterial und den Kunststoffabfällen während der Trockendestillation erzeugt werden, in der Ammoniakflüssigkeit als Ammoniumchlorid verbleiben, jedoch wird gleichzeitig Wasser während der Trockendestillation mit einer Rate von 100 bis 200 kg (etwa 5550 mol bis 11000 mol) pro Tonne Koks abgelassen. Dieses stammt aus dem Wasser, das zu etwa 9% in der Kohle enthalten ist, und aus dem Wasser, das in den anderen Umsetzungen zu etwa 3% erzeugt wird.
Man geht davon aus, dass zum Beispiel 160 kg Wasser in dem Verfahren zur Herstellung von 1 Tonne Koks abgelassen werden. Da die Löslichkeit von Ammoniumchlorid bei 20°C 37,2 g pro 100 g Wasser beträgt, und das Atomgewicht von Ammoniumchlorid 53,4 beträgt, zeigt eine Berechnung, dass die Menge an Ammoniumchlorid, die pro Tonne Koks lösbar ist, etwa 1100 mol [=(160000·0,372)/53,4] beträgt. Im Falle des Herbeiführens der Trockendestillation mit Chlor enthaltenden Kunststoffabfällen, die dem Kohlerohmaterial mit einer Rate von 1 Gew.-% (10 kg) pro Tonne zugesetzt werden, kommt deshalb die berechnete Menge des erzeugten Chlors auf etwa 80 mol (80 mol als HCl, 40 mol als Cl₂), auch wenn man annimmt, dass die Kunststoffabfälle zu 50% aus Polyvinylchlorid bestehen. Die im Falle der Trockendestillation der Kohle erzeugte Wassermenge reicht deshalb aus, das aus den Chlor enthaltenden Kunststoffen erzeugte Chlor als Ammoniumchlorid im Wasser zu lösen.
Die Sättigung der zum Spülen verwendeten Ammoniakflüssigkeit mit Ammoniumchlorid bereitet deshalb in dem Fall der Behandlung von Chlor enthaltenden Kunststoffen in einem Koksofen kein Problem.
Die Erfinder führten als nächstes eine Studie bezüglich der Behandlung des Ammoniumchlorids in der Ammoniakflüssigkeit durch, nachdem die Gase vom Chlortyp, die durch die Kunststoffabfälle erzeugt werden, als Ammoniumchlorid durch das Spülen mit Ammoniakflüssigkeit abgefangen wurden.
Es ist eine übliche Verfahrensweise einen Teil der Ammoniakflüssigkeit, die während der Trockendestillation der Kohle in einem Koksofen erzeugt wird, aus dem System abzulassen, die Ammoniakflüssigkeit einem Erhitzen oder Dampf-Stripping in einer Ammoniak-Entfernungsausstattung zu unterziehen, um den freien Ammoniak durch Verdampfen zu entfernen, und sie abzulassen, nachdem eine aktivierte Schlammaufbereitung bewirkt wurde. Um eine Erhöhung der Stickstoffkonzentration des Meerwassers durch das abgelassene Ammoniumchlorid zu verhindern, war es eine Verfahrensweise, insbesondere in Fällen, in denen die Konzentration des Ammoniumchlorids in der Ammoniakflüssigkeit hoch war, die Ammoniakflüssigkeit einer Vorbehandlung zur Freisetzung des Ammoniaks zu unterziehen, indem Natronlauge der Ammoniakflüssigkeit vor der vorstehend erwähnten Entfernung des freien Ammoniaks durch Verdampfen zugesetzt wird.
Um Unterschiede im Verhalten zwischen der Chlorkomponente in der Kohle und der Chlorkomponente in den Kunststoffabfällen im Verlauf der Trockendestillation zu vergleichen und zu untersuchen, gingen die Erfinder über den früher beschriebenen Test zur Trockendestillation von Chlor enthaltenden Kunststoffabfall hinaus, um den folgenden Test und die Analyse bezüglich des Verhaltens der Chlorkomponente während der Trockendestillation von Kohle allein durchzuführen.
Es wurden Proben des Koks, der Ammoniakflüssigkeit und des COG genommen, die durch trockenes Destillieren von Kohle, die in einen Koksofen eingebracht worden war, erhalten wurden, und die Cl-Konzentration wurde jeweils untersucht. Der Koksofen maß 430 mm in der Breite und 6,5 m in der Höhe. Die Gesamtzeit der Trockendestillation der Kohle betrug 20 Stunden. Die Messung der Chlorkonzentration der Kohle, des Koks und des COG wurde unter Verwendung der Ionenchromatographie durchgeführt, um die Cl-Ionenmenge der Chloride, die in Übereinstimmung mit dem Testverfahren für Cl durch das Bombenverbrennungsverfahren der JIS K 2541 „Testing Method for Sulfur Component of Petroleum and Petroleum Products" erhalten wurde, zu messen und in eine Gesamtchlormenge umzuwandeln. Die Messung der Chlorkonzentration der Ammoniakflüssigkeit wurde unter Verwendung der Ionenchromatographie durchgeführt, um die Cl-Ionenmenge zu messen und in eine Gesamtchlormenge umzuwandeln.
Wie in 5 gezeigt, haben die Erfinder durch den voranstehenden Test der Trockendestillation festgestellt, dass, wenn Kohle allein trocken destilliert wurde, 45% der Chlorkomponente der Kohle auf den Koks, 54% auf die Ammoniakflüssigkeit und 1% auf das COG übertragen wurden.
Andererseits wurde, wie früher bezüglich der Ergebnisse des Tests erläutert, bei dem mit Chlor enthaltenden Kunststoffabfällen bestückt wurde, die Chlorkomponente in den Kunststoffabfällen mit einer Rate von etwa 7% auf den Koks, 89% auf die Ammoniakflüssigkeit und etwa 4% auf das COG verteilt (6). Verglichen mit der Kohle war die Rate des Rests der Chlorkomponente in dem Koks niedriger und fast die gesamte Chlorkomponente war in die Ammoniakflüssigkeit und das COG übergegangen.
Der Grund, warum die Chlorkomponente der Kunststoffabfälle eine niedrigere Reststoffrate in dem Koks als in dem Fall der Kohle aufweist, wird darin vermutet, dass fast das gesamte Chlor in der Kohle anorganisches Chlor ist, das sich während der Trockendestillation zersetzt, jedoch in dem Koks verbleibt, indem es bei hoher Temperatur stabile Erdalkalimetallchloride bildet, während das Chlor in den Kunststoffabfällen organisches Chlor ist, das leicht eine thermische Zersetzung durchläuft und fast vollständig auf die Gasphase übertragen wird.
Basierend auf dieser Erkenntnis bezüglich des Verhaltens des Chlors während der Trockendestillation von Chlor enthaltenden Kunststoffabfällen, wurde eine weitere Studie bezüglich der Stickstoffkonzentration zum Zeitpunkt des teilweisen Ablassens der Ammoniakflüssigkeit als Abwasser unternommen.
Der Chlorgehalt der Kohle beträgt, obwohl er sich in verschiedenen Kohletypen unterscheidet, mehrere Hundert ppm. Wie soeben aufgezeigt, wird etwa die Hälfte des Chlors, wenn die Kohle trocken destilliert wird, auf die Gasphase übertragen, reagiert mit dem Ammoniak, der während der Trockendestillation der Kohle erzeugt wurde, und wird in der Form von Ammoniumchlorid in dem Wasser, das durch Trockendestillation der Kohle erzeugt wird, abgefangen. In diesem Fall ist die Stickstoffkonzentration des Abwassers derart, dass Stickstoff in dem Abwasser, das durch den Koksofen erzeugt wird, mit einer Rate zwischen 800 mg und 1000 mg pro Liter vorhanden ist.
Wenn Chlor enthaltende Kunststoffabfälle mit einem Chlorgehalt von 0,5 Gew.-% der Kohle mit einer Rate von 1 Gew.-% pro Tonne zugesetzt und trocken destilliert werden, dann folgt, dass, unter der Annahme passend zu der voranstehenden Erkenntnis, dass etwa 90% der Gase vom Chlortyp, die aus den Kunststoffabfällen erzeugt werden, in die Gasphase übergehen, der Stickstoffgehalt des Abwassers um 150 mg bis 185 mg pro Liter relativ zu dem Fall, in dem nicht mit Kunststoffabfällen bestückt wird, ansteigen wird.
Dieser Anstieg des Stickstoffgehalts im Abwasser zum Zeitpunkt der Trockendestillation der Chlor enthaltenden Kunststoffabfällen mit einem Chlorgehalt von 0,5 Gew.-% kann vom Standpunkt der Erhöhung der Stickstoffkonzentration des Meerwassers nicht ignoriert werden.
Die Erfinder haben an diesem Punkt herausgefunden, dass es im Fall der Recycling-Behandlung von Chlor enthaltenden Kunststoffabfällen mit einem Chlorgehalt von 0,5 Gew.-% in einem Koksofen notwendig ist, Ammoniumchlorid in freien Ammoniak durch Zugabe einer starken Base, wie Natronlauge, zum Abwasser umzuwandeln. Insbesondere, wenn zum Beispiel Natriumhydroxid der Ammoniakflüssigkeit zugesetzt wird, wird das Ammoniumchlorid in der Ammoniakflüssigkeit zu unschädlichem Natriumchlorid und Ammoniak umgewandelt, wonach die Stickstoffkomponente der Ammoniakflüssigkeit durch Verdampfen des Ammoniaks in einer Ammoniakentfernungsanlage entfernt wird.
Basierend auf dieser Erkenntnis haben die Erfinder das folgende konkrete Experiment durchgeführt, in dem Chlor enthaltende Kunststoffabfälle zusammen mit Kohle trocken destilliert wurden und das Ammoniumchlorid in der Ammoniakflüssigkeit durch Zugabe von Natronlauge in freien Ammoniak umgewandelt wurde.
Die Kunststoffabfälle A (Chlorgehalt 2,32 Gew.-%) und die Kunststoffabfälle B (Chlorgehalt 2,19 Gew.-%) wurden separat mit Kohle bei 1 bis 2 Gew.-% gemischt, in einen Koksofen eingebracht und trocken destilliert, und die so erhaltene Ammoniakflüssigkeit wurde mit Natronlauge versetzt, um den gebundenen Ammoniak freizusetzen. Wie in 10 gezeigt, stieg die Chlorkonzentration der Ammoniakflüssigkeit aufgrund des Vermischens der Kunststoffabfälle, die Chlor enthielten, mit der Kohle an. Wie in 11 gezeigt, wurde jedoch gefunden, dass durch Zugabe von Natronlauge zu der Ammoniakflüssigkeit bewirkt wird, dass der Gesamtstickstoffgehalt auf dem gleichen Niveau gehalten wurde, wie wenn Kohle allein trocken destilliert wurde, sogar in den Fällen, in denen Kohle, die mit 1 bis 2 Gew.-% Kunststoffabfällen, die 2,19 bis 2,32 Gew.-% Chlor enthielten, versetzt worden war, in einem Koksofen trocken destilliert wurde.
Durch die voranstehenden experimentellen Ergebnisse wurde festgestellt, dass im Falle der Trockendestillation von Chlor enthaltenden Kunststoffabfällen in einem Koksofen etwa 90% der Gase vom Chlortyp, die durch thermische Zersetzung erzeugt werden, in die Ammoniakflüssigkeit übergehen, und dass durch Zugabe von Natronlauge (Natriumhydroxid) zum Ergebnis, um Ammoniumchlorid in Ammoniak umzuwandeln, und dann Verdampfen und Entfernen des Ammoniaks in einer Ammoniakentfernungsanlage, die Aufkonzentrierung von Stickstoff im Meerwasser verhindert werden kann.
Infolgedessen entdeckten die Erfinder durch sorgfältige Studien, wie in dem Voranstehenden ausgeführt, wobei sie das Verfahren des trockenen Destillierens in einem Koksofen als Verfahren zur Behandlung von Chlor enthaltenden Kunststoffabfällen betrachteten, 1) dass, auch wenn Chlor enthaltende Kunststoffabfälle zusammen mit Kohle bei 250°C bis 1300°C in einem Koksofen trocken destilliert werden, im Wesentlichen das gesamte Chlor aus den Kunststoffabfällen in die Gasphase überführt wird und nicht in dem Koks zurückbleibt, 2) dass die Gase vom Chlortyp, die in die Gasphase übergehen, vom Inneren des Ofens zu der Stelle der aufsteigenden Rohre innerhalb der etwa 20 Stunden der Trockendestillation sich so bewegen, dass keine Gase vom Chlortyp in dem Ofen zum Zeitpunkt des Koks-Ausdückens zurückbleiben, 3) dass der Großteil der Gase vom Chlortyp, die in die Gasphase übergehen, in der Ammoniakflüssigkeit als Ammoniumchlorid durch eine Ammoniakflüssigkeitsspülung abgefangen werden, 4) dass, auch wenn die Ammoniakflüssigkeit zur Verwendung zirkuliert wird, die Spülammoniakflüssigkeit sich nicht mit Ammoniumchlorid sättigt, da ihr Wasser zugesetzt wird, das während der Trockendestillation der Kohle erzeugt wird, 5) dass die Chlorkonzentrationen des Teers und des Leichtöls, die als Nebenprodukte während der Trockendestillation des Gemischs aus Chlor enthaltenden Kunststoffabfällen und der Kohle erhalten werden, kein Problem verursachen, da sie ihre oberen Betriebsgrenzen während der Destillation nicht überschreiten, 6) dass im Falle des Mischens von Chlor enthaltenden Kunststoffabfällen und Kohle und Trockendestillation des Gemischs die Silikabausteinwandung des Koksofens, die trockene Hauptleitung und dergleichen unbeeinträchtigt bleiben, und 7) dass eine Erhöhung der Stickstoffkonzentration des Meerwassers durch Zugabe von Natronlauge oder einer anderen starken Base zu der Ammoniakflüssigkeit, um die Chlorkomponente letztendlich unschädlich zu machen, verhindert werden kann.
Darüber hinaus ist die Behandlung durch dieses Verfahren, verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren der vorherigen Dechlorierung von Kunststoffabfällen, extrem einfach, da es keine besondere Behandlungseinrichtung oder keinen besonderen Behandlungsschritt zur Dechlorierung benötigt. In dem Fall, in dem Kunststoffe mit einem Chlorgehalt von 3 bis 5 Gew.-% vorher auf ein Niveau dechloriert werden, das die Ausstattung nicht beeinträchtigt, d. h. auf einen Chlorgehalt von 0,5 Gew.-% oder weniger, sind Auslässe für die Dechlorierungsbehandlungsausstattung und andere neue Einrichtungen notwendig. Mit dem Verfahren zum Behandeln von Kunststoffabfällen unter Verwendung eines Koksofens gemäß der vorliegenden Erfindung können jedoch Kunststoffabfälle durch die Hinzunahme einer einfachen Ausstattung zur Zugabe der Natronlauge, die benötigt wird, um das Ammoniumchlorid in der Ammoniakflüssigkeit nach dem Spülen unschädlich zu machen, effektiv recycelt werden.
Durch einen Koksofentest wurde festgestellt, dass in der vorliegenden Erfindung, wenn eine übliche Trockendestillation und ein übliches Verkoken mit der Kohle durchgeführt werden, der 1 bis 2 Gew.-% Chlor enthaltender Kunststoffabfälle mit einem Chlorgehalt von etwa 2,3 Gew.-% zugesetzt wurden, die Ausbeute der Trockendestillation der Kunststoffabfälle etwa 40% Teer/Leichtöl, etwa 20% Koks und etwa 40% COG beträgt. Insbesondere wird aus dem Großteil der Kunststoffabfälle, die in dem Koksofen thermisch zersetzt werden, Wasserstoff, Methan, Ethan, Propan und andere energiereiche Reduktions-Zersetzungsgase, die in dem Koksofengas enthalten sind. Wenn sie wiedergewonnen werden, können sie als Nebenprodukte, wie Teer und Leichtöl, und als Energiequellen, wie Heizgas, wiederverwendet werden. Darüber hinaus wird die zurückbleibende Kohlenstoffkomponente ein Teil des Koks, der wieder in einem Hochofen verwendet werden kann. Die Kunststoffabfälle können infolgedessen effektiv recycelt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail erklärt werden.
Kunststoffabfälle, die als industrieller Abfall entsorgt werden, werden von den entsprechenden Abfallindustrien nach ihrer Materialeigenschaft getrennt gesammelt, wobei sie Chlorsystem-Kunststoffe und Fremdmaterial enthalten und nicht enthalten. Bezüglich Größe und Form können die Kunststoffabfälle in Partien zusammengefasst sein, entsprechend der Kapazität der Aufnahmeeinrichtung. Die Kunststoffabfälle, die zu der Behandlungseinrichtung transportiert werden, können zuvor in einen Zustand gebracht werden, der für das Einbringen in eine Behandlungseinrichtung, wie einen Koksofen, geeignet ist. Sie werden für einen Koksofen zum Beispiel in Pelletmaterial durch Brechen-Entfernen des Fremdmaterials- und Feinhacken (auf unter etwa 10 mm) umgeformt.
Kunststoffe, die als nichtindustrieller Abfall entsorgt werden, bestehen aus Kunststoffabfall, nicht brennbarem Abfall etc., der von Haushalten sortiert und entsorgt wird. Diese werden zunächst von den Gemeinden gesammelt. Diese bei den Gemeinde-Wertstoffhöfen in Partien zusammengefassten Abfälle werden durch Firmen, die Verträge zum Recyceln von Kunststoffabfall haben, zu den einschlägigen Behandlungseinrichtungen transportiert. In diesem Fall besteht die Zusammensetzung von durchschnittlichen, sortierten Kunststoffen, obwohl das Zusammenstellen in nach Kunststoffmaterial oder Fremdmaterial klassifizierten Partien unmöglich ist, zu 75% aus brennbaren Materialien, die hauptsächlich aus Kunststoffen (einschließlich 5 bis 10% Chlorkomponenten) bestehen, zu 5% aus magnetischen Metallen, zu 2% aus Aluminium, zu 8% aus Glas und anderen anorganischen Komponenten (einschließlich 5% anorganische Komponenten in brennbaren Komponenten) und zu 10% aus Wasser. Wenn diese Kunststoffabfälle vom nichtindustriellen Abfalltyp in einen Koksofen eingebracht werden sollen, müssen sie zuvor zum Entfernen der aus Metall bestehenden Fremdmaterialien sortiert werden. Die gesammelten Kunststoffabfälle werden einem Zerreißen von Kunststofftüten – einer magnetischen Sortierung – Entfernung von Fremdmaterial (von nichtmagnetischem Material) unterzogen. Darüber hinaus werden Kunststoffabfälle vom nichtindustriellen Abfalltyp als Folien, geschäumte Gegenstände und Pulver gesammelt, so dass das Bestückungsmaterial, das durch bloßes Zerkleinern dessen auf die vorgeschriebene Teilchengröße erhalten wird, eine geringe Schüttdichte und ein großes Volumen haben würde. Da es auch überschüssiges Pulver enthalten würde, wäre es manchmal schwierig es zu bestücken. Darüber hinaus ist Kunststoff mit einer geringen Schüttdichte und einem großen Volumen schwierig zu handhaben, da es sich in der Nähe eines Hochtemperatur-Koksofens oder eines Ofens zur thermalen Zersetzung entzünden könnte. Deshalb werden die Chlor enthaltenden Kunststoffe zuvor auf eine Temperatur von 80°C bis 190°C erwärmt, in diesem Zustand zusammengepresst und dann wieder abgekühlt, wobei eine Volumenverringerung und eine Härtung bewirkt wird. Nach dem Durchlaufen dieser Arbeitsschritte erreicht der nichtindustrielle Kunststoffabfall einen Zustand, der zum Bestücken eines Koksofens oder eines Ofens zur thermischen Zersetzung geeignet ist, wobei er z. B. einen Aschegehalt von nicht mehr als 10%, eine Chlorkomponente von nicht mehr als 3,0%, eine Teilchengröße von 10 bis 70 mm, einen niedrigeren Energiewert von nicht weniger als 5000 kcal/kg und einen Schwermetallgehalt von nicht mehr als 1% aufweist.
Bezüglich der Größe des im Volumen verringerten und gehärteten Materials können die Konfektionierung für eine leichte Transportierbarkeit und im Falle der Aufnahme durch einen Koksofen, die Mischbarkeit mit Kohle, die Koksfestigkeit, wenn zusammen mit Kohle trocken destilliert wird, die Gefahr der Entzündung und dergleichen angepasst werden. Jedoch sind im Allgemeinen etwa 5 bis 10 mm angemessen. Für das Volumenverringerungs- und das Härtungsverfahren können ein üblicherweise verwendeter Harzkneter, ein Trommelheizgerät oder dergleichen eingesetzt werden.
Was den Ofen betrifft, der in der vorliegenden Erfindung zur thermischen Zersetzung der Chlor enthaltenden Kunststoffe verwendet wird, kann ein Ofen mit einer Ofenwandstruktur eingesetzt werden, der auf 600°C und höher erhitzt werden kann, der Korrosionsbeständigkeit gegenüber Gasen von Chlortyp besitzt, z. B. einer mit einer feuerfesten Wanderung, aufgebaut aus Silikabausteinen, Schamottbausteinen oder dergleichen, und es ist erforderlich, diesen Ofen mit einer Einheit zum Lösen des Ammoniaks des erzeugten Gases in Wasser auszustatten und damit das Abgas zu spülen. Insbesondere ist es ein Koksofen (2).
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die 1 und 2 erläutert werden.
Wenn die Kunststoffabfälle 11 und die Kohle 12 in einer Koksofenkammer 1 eines Koksofens trocken destilliert werden, strömen das erzeugte Chlorwasserstoffgas und das Ammoniakgas durch einen Ofenkopfraum 4 oberhalb des Bestückungsmaterials in die Koksofenkammer 2 und dann durch ein aufsteigendes Rohr 5, das oberhalb der Koksofenkammer bereitgestellt wird, zu einem gebogenen Rohr 6. Die Gastemperatur beträgt etwa 800°C im Ofenkopfraum 4 und etwa 700°C in dem aufsteigenden Rohrabschnitt.
Das Material der aufsteigenden Rohre ist im Allgemeinen Gusseisen. Obwohl in den Studien der Erfinder nicht beobachtet wird, dass die Gase vom Chlortyp zwischen den aufsteigenden Rohren und der Hauptsammeleinrichtung Korrosion erzeugen, sollte vom Standpunkt der Langzeitkorrosionsbeständigkeit das Design die Korrosion des Rohrmaterials bis zu der trockenen Hauptleitung, in der das Ammoniakgas mit Wasser besprüht wird (Spülen), in Betracht ziehen. Auch bezüglich der Abschirmplatten und der Messerkannten des Koksofens sollte, obwohl bei den Studien der Erfinder kein spezielles Problem bezüglich der Korrosivität beobachtet wurde, auch nicht wenn übliche Materialien verwendet wurden, in Bezug auf die Langezeitkorrosionsbeständigkeit das Material bevorzugt, wie benötigt, geändert werden, z. B. in rostfreien Zwei-Phasen-Stahl oder Incoloy.
Verfahren, die verwendbar sind, um die Kunststoffabfälle in den Koksofen einzubringen, schließen das Verfahren der Zugabe am Ofen- oder Kopfraum der Kokskammer (z. B. JP-A-9-157834), das Verfahren der Zugabe am Boden der Koksofenkammern (z. B. JP-A-9-132782) und das Verfahren des Bestückens nach dem Vormischen mit Kohle (z. B. JP-A-6-228565) ein. Wenn die Kunststoffabfälle lediglich in bestimmten Koksofenkammern konzentriert eingebracht werden sollen, ist es das bevorzugte Verfahren, eine Gasstrombeförderung in den Ofenkopfraum unter Verwendung eines Inertgases zu bewirken und dann einen Vorratsrichter mit einer festgelegten Mengenabgabekapazität zu verwenden, um die Kunststoffabfälle in die bestimmten Koksofenkammern zusammen mit dem Inertgas zu entleeren. Ferner wird, um die Probleme des Gasausblasens während der thermischen Zersetzung und des Eintrags in die Luftatmosphäre zu vermeiden, die Bestückung mit den Kunststoffabfällen bevorzugt in einem von der Atmosphäre abgeschlossenen Zustand durchgeführt. Insbesondere kann hier das Verfahren der Beladung in den Raum oberhalb der Koksofenkammern eingesetzt werden, das in JP-A-4-41588 der Anmelder gezeigt wird.
Wenn Kunststoffabfälle in einem Koksofen behandelt werden, können einige der zahlreichen Koksofenkammern als für die Recycling-Behandlung von Kunststoffabfällen bestimmte Kammern verwendet werden.
Das im Folgenden erläuterte Verfahren kann zur Messung des Chlorgehalts von Kunststoffabfällen eingesetzt werden. Man wende wiederholt das Viertelungsverfahren an 10 kg Kunststoffabfällen an, die auf 10 bis 20 mm-Stücke zerkleinert werden, bis zur letztendlichen Aufteilung in typische Proben von jeweils 20 g. Breche die Proben im gefrorenen Zustand zu Pulver. Verwende als qualitatives Analyseverfahren die Röntgenfluoreszenzanalyse, um Analyseergebnisse für die Pulver in der Größenordnung von einem Prozent zu erhalten. Verwende als quantitatives Analyseverfahren die Ionenchromatographie, um die Cl-Ionenmenge der Chloride zu messen, die in Übereinstimmung mit dem Testverfahren für Chlor durch das Bombenverbrennungsverfahren von JIS K 2541 „Testing Method for Sulfur Component of Petroleum and Petroleum Products" erhalten werden und wandle in Gesamtchlormengen um. Definiere den Chlorgehalt, basierend auf den Ergebnissen, als Mittelwert.
In dieser Erfindung differiert, wenn die Chlor enthaltenden Kunststoffabfälle zusammen mit der Kohle in der gleichen Koksofenkammer thermisch zersetzt werden, der Prozentsatz der Gesamtmenge des bestückten Rohmaterials, der durch die Chlor enthaltenen Kunststoffabfälle bestimmt wird, zwischen dem Fall, in dem Chlor enthaltende Kunststoffabfälle nach dem vorherigen Mischen dieser mit dem Kohle-Rohmaterial eingebracht werden, und dem Fall des nicht vorherigen Mischens.
Obwohl, wie vorstehend ausgeführt, die Chlor enthaltenden Kunststoffabfälle, die aus den allgemeinen Haushalten klassifiziert/wiedererhalten werden, 5 bis 10 Gew.-% Chlor enthalten, weisen sie nach dem Windsichten und anderem Trockensortieren von Kunststoffabfall einen Chlorgehalt von annähernd 2% auf. In diesem Fall können, da etwa 150 mol Ammoniak pro Tonne Kohle (etwa 200 mol pro Tonne Koks) erzeugt werden, auch wenn Chlor enthaltende Kunststoffabfälle von 226 kg pro Tonne Kohle zugesetzt werden (= 150·35,4 (Molekulargewicht des Chlors)/0,02/1000) d. h. bis zu einem Maximum von 26 Gew.-% relativ zur zugesetzten Kohle, die dadurch erzeugten Gase vom Chlortyp als Ammoniumchlorid abgefangen werden.
Wenn eine Feuchtsortierung als Verfahren zum Sortieren der vorgenannten klassifizierten/wiedererhaltenen Chlor enthaltenden Kunststoffabfälle eingesetzt wird, kann der Chlorgehalt der Kunststoffabfälle verringert werden und eine größere Menge der Chlor enthaltenden Kunststoffe kann dann im Falle des Windsichtens und einer anderen Trockensortierung behandelt werden, jedoch nimmt umgekehrt die Ausbeute der Sortierung der Kunststoffe ab.
Die zusammen mit den Chlor enthaltenden Kunststoffen eingebrachte Kohle sollte so beschaffen sein, dass sie Koksofengas erzeugt, das Ammoniak und Wasser enthält. Eine Auswahl des Kohletyps, wie in der Vorgehensweise des üblichen Verkokens, ist unnötig.
In der vorliegenden Erfindung wird, wenn Chlor enthaltende Kunststoffabfälle mit Kohle vorher gemischt werden und die Chlor enthaltenden Kunststoffe nach dem Bestücken thermisch zersetzt werden, der Prozentsatz des gesamten eingesetzten Rohmaterials, der durch die Chlor enthaltenden Kunststoffabfälle bestimmt wird, auf einen Bereich von 0,05 bis 1 Gew.-% gesetzt. Wenn der Prozentsatz der Chlor enthaltenden Kunststoffabfälle weniger als 0,5 Gew.-% beträgt, ist der praktische Wert als ein Verfahren zum Recyceln von Kunststoffabfällen zu gering. Wenn er 1 Gew.-% übersteigt, nimmt die Koksfestigkeit deutlich ab.
3 zeigt die Beziehung zwischen der Menge der zugesetzten Kunststoffabfälle und der Koksfestigkeit.
Ein Verfahren zum Recyceln Chlor enthaltender Kunststoffabfälle, die einen hohen Polyvinylchloridgehalt aufweisen, wird als nächstes erläutert werden. Wenn Chlor enthaltende Kunststoffabfälle, die aus 50% Polyvinylchlorid zusammengesetzt sind, bei einer Rate von 1 Gew.-% relativ zur Menge der eingebrachten Kohle in einen Koksofen eingebracht werden/in einem Koksofen trocken destilliert werden, werden 80 mol (= 1000000·0,01·0,5·0,57/35,4) Chlorwasserstoffgas pro Tonne Kohle erzeugt (Molekulargewicht des Chlors: 35,4, Chlorgehalt von Polyvinylchlorid: ca. 57%). Andererseits werden etwa 150 mol Ammoniak aus einer Tonne Kohle erzeugt, so dass, wenn 1 Gew.-% Kunststoffabfälle relativ zur eingebrachten Kohle in dieser Erfindung zugesetzt wird, ausreichend Ammoniakgas konstant geliefert werden kann zum Abgefangen des Chlorwasserstoffgases, das aus den Kunststoffabfälle durch Trockendestillation der Kohle erzeugt wird, als Ammoniumchlorid, auch wenn die Kunststoffabfälle aus 50% Polyvinylchlorid bestehen. Darüber hinaus wird, zusätzlich zu dem Ammoniak, der durch Trockendestillation des Kohle-Rohmaterials erzeugt wird, wässrige Ammoniaklösung, die aus einer früheren Trockendestillation des Kohle-Rohmaterials erhalten wird, gelagert und zur Verwendung als Ammoniakflüssigkeit zirkuliert, um im gebogenen Bereich der aufsteigenden Rohre des Koksofens versprüht zu werden, um die Gase vom Chlortyp als Ammoniumchlorid abzufangen. Wenn dies auch berücksichtigt wird, wird deutlich, dass ausreichend Ammoniak (Ammoniakflüssigkeit) für das Abgefangen der Gase vom Chlortyp, die aus den Kunststoffabfällen erzeugt werden, vorhanden ist.
In der vorliegenden Erfindung wird, um sicherzustellen, dass zum Abgefangen der aus den Kunststoffabfällen erzeugten Gase vom Chlortyp als Ammoniumchlorid ausreichend Ammoniak erzeugt wird, eine Menge an Kohle verwendet, die das 1,1- bis 2fache an Ammoniak gegenüber der molaren Menge an Chlor in den erzeugten Gase vom Chlortyp erzeugt.
Obwohl es auch möglich ist, die Untergrenze der Menge an Ammoniak, die aus der Kohle erzeugt wird, auf das 1,0fache der molaren Menge an Chlor festzusetzen, die durch die Kunststoffabfälle erzeugt wird, wird sie bevorzugt auf das 1,1fache festgesetzt, um die Chlorkomponente als Ammoniumchlorid vollständig abzufangen.
Wenn die Menge an Ammoniak die molare Menge an Chlor in den erzeugten Gase vom Chlortyp um das 2fache übersteigt, ist eine große Menge an Kohle notwendig, um die Kunststoffabfälle zu behandeln, und die Größe des Koksofen muss erhöht werden. Da dies ökonomisch ineffizient ist, wird die Obergrenze auf das 2fache der molaren Menge an Chlor in den Gasen vom Chlortyp festgesetzt. Die Menge an Kohle, die benötigt wird, um eine Tonne Chlor enthaltende Kunststoffabfälle mit einem Chlorgehalt von 2 Gew.-% zu behandeln, beträgt 4,1 t bis 7,5 t.
Die Menge an Kunststoffabfällen, die relativ zu der Kohle zugesetzt wird, wird durch das folgende Verfahren reguliert. Nachdem die Kunststoffabfälle in den Kunststoffabfall- Trichterwagen eingebrachten worden sind, wird eine Bestückungsvorrichtung verwendet, um die Menge an Kunststoffabfällen, die pro Zeiteinheit aus dem Trichterwagen abgegeben wird, zu regulieren, wodurch die Menge, die der Kohle zugesetzt wird, reguliert wird.
Wie vorstehend ausgeführt, entsteht, wenn die Chlor enthaltenden Kunststoffe mit dem Kohle-Rohmaterial vor dem Einbringen in den Koksofen gemischt werden, kein Problem bezüglich einer Verschlechterung der Koksqualität in Fällen, in denen die Menge der zugesetzten Kunststoffabfälle nicht mehr als 1 Gew.-% des Kohle-Rohmaterials beträgt. Die Zusammensetzung und der Gütegrad der Mischungskohle, die als Kohle-Rohmaterial verwendet wird, können infolgedessen die Gleiche sein, wie die in der Vorgehensweise des üblichen Verkokens, in der Chlor enthaltende Kunststoffabfälle nicht zugesetzt werden.
Wenn das Rohmaterial Koks und die Kunststoffabfälle gemischt werden, bevor sie in den Koksofen eingebracht und trocken destilliert werden, verschlechtert sich die Koksqualität, wenn die Menge der eingebrachten Kunststoffabfälle 1 Gew.-% des Kohle-Rohmaterials übersteigt. Der Gütegrad der Kohle, die als Kohle-Rohmaterial untergemischt wird, wird in diesem Fall deshalb bevorzugt so ausgewählt, dass die Verringerung der Koksfestigkeit aufgrund der Einbringung der Kunststoffabfälle kompensiert wird.
In dem Fall, in dem das Kohle-Rohmaterial und die Kunststoffabfälle in den Koksofen eingebracht werden und trocken destilliert werden, ohne zuvor gemischt zu werden, kann jedoch die Verschlechterung der Koksqualität vermieden werden, auch wenn die Menge der eingebrachten Kunststoffabfälle 1 Gew.-% des Kohle-Rohmaterials übersteigt. Das Kohle-Rohmaterial muss dafür als ein Gütegrad der Mischungskohle nicht speziell ausgewählt werden, um das Absinken der Kohlefestigkeit durch das Einbringen des Kunststoffabfalls zu kompensieren.
Kohle kann allgemein in Verkokungskohle, die für die Herstellung von Hochofenkoks geeignet ist, und Nichtverkokungskohle, die für diesen Zweck ungeeignet ist, klassifiziert werden. Bei dem derzeitigen Koksofenbetrieb werden Verkokungskohle und Nichtverkokungskohle in einem beliebigen Mischungsverhältnis verwendet, um die gewünschte Koksqualität zu erhalten.
Nichtverkokungskohle ist, wie hierin bezeichnet, im Allgemeinen Kohle mit einem maximalen Fluiditätsindex von 10 ddpm, wie anhand eines Fluiditätstest bestimmt, durchgeführt durch das Gieseler Plastometerverfahren, das durch JIS M 8801 vorgeschrieben ist, oder mit einem mittleren Vitrinit-Reflexionskoeffizienten von nicht mehr als 0,8.
In einem Fall, in dem die Menge der eingebrachten Kunststoffabfälle 1 Gew.-% des Kohle-Rohmaterials übersteigt, kann ein adäquater Ausgleich der Koksfestigkeit durch Verringern des Mischungsverhältnisses der Nichtverkokungskohle und Erhöhen des Mischungsverhältnisses der Verkokungskohle im Verhältnis zum Absinken der Koksfestigkeit, verursacht durch das Einbringen des Kunststoffabfalls, erreicht werden.
Als Verkokungskohlen, die für die Festigkeitskompensation verwendbar sind, können zum Beispiel Goonyella-Kohle, North-Goonyella-Kohle, Saraji-Kohle, Blue-Creek-Kohle, Luscar-Kohle, Riverside-Kohle, Elkview-Kohle, Line-Creek-Kohle und dergleichen eingesetzt werden.
Die Temperatur im Falle des trockenen Destillierens von Kunststoffabfällen in einer Koksofenkammer kann die Gleiche wie bei einem üblichen Koksofenbetrieb sein. Die optimale Temperatur zum trockenen Destillieren von Kohle in einem Koksofen beträgt üblicherweise 1300°C. Dies ist so, da Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und dergleichen üblicherweise bei etwa 250°C eine thermische Zersetzung durchlaufen, bei etwa 400°C vergasen und sich bei 1300°C vollständig zersetzen. Im Falle der thermischen Zersetzung oder des trockenen Destillierens von Chlor enthaltenden Kunststoffabfällen zusammen mit Kohle-Rohmaterial in einer Koksofenkammer kann infolgedessen die Temperatur der Trockendestillation und das Muster der Trockendestillation unter den Betriebsbedingungen, wie während einer üblichen Trockendestillation von Kohle, durchgeführt werden.
Verfahren zum Abgefangen der durch die thermische Zersetzung von Kunststoffabfällen erzeugten Gase vom Chlortyp als Ammoniumchlorid schließen, zusätzlich zur Verwendung von Ammoniakflüssigkeit (Ammoniak und Wasser, erzeugt durch Trockendestillation von Kohle), die zur Verwendung im Koksofen, wie vorstehend beschrieben, zirkuliert wird, ein solches ein, das ein Gas oder eine wässrige Lösung verwendet, die Ammoniak enthalten, der durch ein anderes Verfahren in einer chemisch äquivalenten Menge zum Chlor erzeugt wird, und das Kontaktieren mit dem Chlor. Jedoch liegt der Sublimationspunkt von Ammoniumchlorid bei 337,8°C und es herrscht ein Hochtemperaturzustand nach der thermischen Zersetzung der Kunststoffabfälle in dem Koksofen oder dem thermischen Zersetzungsofen. Die bloße Herstellung von Ammoniumchlorid durch Kontaktieren der Gase vom Chlortyp mit dem Ammoniak ist infolgedessen nicht genug, und es ist ferner erforderlich, das Ammoniumchlorid zu kühlen, um es am Sublimieren zu hindern. Die Verwendung von wässriger Ammoniaklösung ist deshalb besonders bevorzugt.
Wenn Ammoniakgas oder wässriger Ammoniak verwendet wird, um die Gase vom Chlortyp, die durch thermische Zersetzung der Kunststoffabfälle erzeugt werden, als Ammoniumchlorid abzufangen, wird aufgrund der hohen Behandlungskosten bevorzugt zum Beispiel wässriger Ammoniak (Ammoniakflüssigkeit) verwendet, der während der Trockendestillation der Kohle in einem Koksofen oder dergleichen erzeugt wird. Das Ammoniumchlorid, das durch Kontakt zwischen den Gasen vom Chlortyp, die durch die Kunststoffabfälle erzeugt werden, und dem Ammoniak erzeugt wird, ist in Wasser löslich. Infolgedessen kann durch Lösen dessen in Wasser und, nach dem Ablassen aus dem Koksofen oder dem thermischen Zersetzungsofen nach draußen, ferner durch Zusetzen einer starken Base, um das Ammoniumchlorid in ein Salz einer starken Base und Ammoniak umzuwandeln und die Chlorkomponente unschädlich zu machen, den Problemen der Korrosion der Behandlungsausstattung durch Gase vom Chlortyp, des Verstopfens der Rohre durch Anhaften von Ammoniumchlorid an ihren inneren Oberflächen und dergleichen vorgebeugt werden.
Wenn Kohle in einem Koksofen trocken destilliert wird, wird der Ammoniak, der notwendig ist, um die Gase vom Chlortyp, die durch die Kunststoffabfälle erzeugt werden, unschädlich zu machen, durch die Kohle erzeugt. Die Temperatur in dem Raum im Oberteil der Koksofenkammer beträgt etwa 800°C und das Chlorwasserstoffgas und die anderen Gase vom Chlortyp, die durch die Kunststoffabfälle erzeugt werden, und das Ammoniakgas strömen durch den Ofenkopfraum und dann durch die aufsteigenden Rohre, die oberhalb der Koksofenkammern bereitgestellt sind, zu den gebogenen Abschnitten der aufsteigenden Rohre. Die Gastemperatur in den Abschnitten der aufsteigenden Rohre beträgt etwa 700°C. Da der Ammoniak und die Gase vom Chlortyp das Spülen mit Ammoniakflüssigkeit durchlaufen und an den gebogenen Abschnitten der aufsteigenden Rohre abgekühlt werden, werden die Gase vom Chlortyp und der Ammoniak in die Ammoniakflüssigkeit als Ammoniumchlorid eingebracht.
Die Ammoniakflüssigkeit zum Spülen wird zirkuliert und wird üblicherweise für alle Koksofenkammern des Koksofens verwendet.
Das Verfahren, das üblicherweise in den Koksöfen (siehe 7 in 2) verwendet wird, kann als Spülverfahren eingesetzt werden. Obwohl im Allgemeinen Gusseisen als Material für die aufsteigenden Rohre verwendet wird, können die Materialspezifikationen für die Rohre bis hinauf zu dem trockenen Hauptrohr, in dem das Ammoniakgas mit Wasser besprüht wird (Spülen), abhängig von den Umständen geändert werden, wenn man die Korrosion in Betracht zieht.
In der vorliegenden Erfindung können die Kunststoffabfälle unter Verwendung eines thermischen Zersetzungsofens anstatt eines Koksofens thermisch zersetzt werden. Dies kann durch Installieren einer Einheit zum Kontaktieren des thermischen Zersetzungsgases, das aus dem thermischen Zersetzungsofen entweicht, und des Ammoniak-haltigen Gases und durch Installieren einer Einheit zur Zugabe einer starken Base zu dem Wasser, das das Ammoniumchlorid enthält, neben dem thermischen Zersetzungsofen erreicht werden.
Zum Beispiel kann das Verfahren eingesetzt werden, bei dem der thermische Zersetzungsofen neben dem Koksofen installiert wird und bei dem das thermische Zersetzungsgas, das die Gase vom Chlortyp enthält, nach der thermischen Zersetzung der Kunststoffabfällen in dem thermischen Zersetzungsofen zu den Abschnitten der aufsteigenden Rohre des Koksofens geleitet wird.
Als Nächstes wird eine starke Base, z. B. Natriumhydroxid (Natronlauge 16), der Ammoniakflüssigkeit oder dem wässrigen Ammoniak, die Ammoniumchlorid enthalten, die aus dem Koksofen- oder dem thermischen Zersetzungsofensystem (siehe 16 in 1) nach draußen geleitet wurden, zugesetzt. Dadurch reagiert das Ammoniumchlorid in der Ammoniakflüssigkeit oder dem wässrigen Ammoniak mit dem Natriumhydroxid, wobei Natriumchlorid und Ammoniak entsteht. Die Menge des zugesetzten Natriumhydroxids entspricht bevorzugt dem chemischen Äquivalent des Ammoniumchlorids oder einer etwas größeren Menge. Einige andere starke Basen, wie Kaliumhydroxid, können anstelle von Natriumhydroxid eingesetzt werden.
Der Stickstoffgehalt der Ammoniakflüssigkeit wird durch das folgende Verfahren kontrolliert. Das Ammoniumchlorid in der Ammoniakflüssigkeit wird zu Ammoniak und Natriumchlorid durch Zusetzen von Natronlauge zu der Ammoniakflüssigkeit umgewandelt, wonach der Stickstoff aus der Ammoniakflüssigkeit durch Verdampfen und Entfernen des Ammoniaks in einem Ammoniakentferner entfernt wird. Die Zugaberate an Natronlauge (Molverhältnis), die für die Ammoniumchlorid-Konzentration der Ammoniakflüssigkeit notwendig ist, wird zuvor berechnet, wie durch das Beispiel der 12 gezeigt, und die Natronlauge wird basierend auf dem Messergebnis der Ammoniumchlorid-Konzentration der Ammoniakflüssigkeit und der berechneten Zugaberate an Natronlauge zugesetzt. Als ein tägliches Kontrollverfahren wurde der Gesamtstickstoffgehalt vor und nach Zugabe der Natronlauge mehrere Male pro Tag gemessen und der Betrieb wurde durchgeführt, während sichergestellt wurde, dass der Gesamtstickstoffgehalt bei einem Referenzwert oder unterhalb eines Referenzwerts blieb.
Wie in 13 gezeigt, wurde die Natronlauge, um die Umsetzung durch inniges Vermischen der Natronlauge zu fördern, durch ein Rohr 20 zugesetzt, das an der Ansaugstelle einer Ammoniakflüssigkeits-Abpumppumpe 21 angebracht ist, die auf der Auslassseite eines Tanks 15, der als Quelle für die Ammoniakflüssigkeit dient, installiert ist.
Aufgrund der Zugabe der Natronlauge oder einer anderen starken Base zu der Ammoniakflüssigkeit oder dem wässrigen Ammoniak wird aus dem Ammoniumchlorid Natriumchlorid und Ammoniak (siehe 17 in 1). Zusätzlich wird der Ammoniak 17 abgetrennt und in einem Ammoniakentferner 9 wiedergewonnen und wird einer effektiven Verwendung zugeführt, während der Rest ins Meerwasser entsorgt wird, nachdem er einer aktivierten Schlammaufbereitung unterzogen wurde. Der Ammoniakentferner kann einer eines herkömmlichen Typs sein, wie vom Dampf-Stripping-Typ.
Die Messung der Gesamtstickstoffkonzentration des Abwassers wurde in Übereinstimmung mit dem in JIS K 0102 beschriebenen Summierverfahren und durch Ultraviolett-Absorptiometrie durchgeführt. Bei dem Summierverfahren wird der Probe Natriumhydroxid zugesetzt und es wird destilliert, der durch Zersetzung von Ammoniumionen erzeugte Ammoniak und einige organische Stickstoffverbindungen werden entfernt, es wird Devardasche Legierung zugesetzt, um die Ionen der salpetrigen Säure und der Salpetersäure zu Ammoniak zu reduzieren, der Ammoniak wird durch Destillation abgetrennt und die Menge an Stickstoff wird durch Indophenolblau-Absorptiometrie bestimmt. Getrennt davon wird eine Probe mit Kupfersulfat, Kaliumssulfat und Schwefelsäure versetzt und erwärmt, um die Zersetzung zu bewirken und organische Stickstoffverbindungen in Ammoniumionen umzuformen, gefolgt von Destillation als alkalische Lösung, um die in der Probe enthaltenen Ammoniumionen zusammen damit zu destillieren und abzutrennen, und Bestimmung des Stickstoffgehalts durch Indophenolblau-Absorptiometrie. Das Verfahren berechnet die Gesamtstickstoffkonzentration durch Kombinieren dieser Menge mit einer Stickstoffmenge, die den zuvor gefundenen Ionen der salpetrigen Säure und der Salpetersäure entspricht.
Bei der Ultraviolett-Absorptiometrie wird der Gesamtstickstoffgehalt durch das folgende Verfahren analysiert. Die Probe wird mit einer alkalischen Lösung aus Kaliumperoxodisulfat versetzt und auf etwa 120°C erwärmt, um die Stickstoffverbindungen in Ionen der Salpetersäure umzuwandeln und organische Substanzen zu zersetzen. Nachdem der pH-Wert dieser Lösung auf 2–3 eingestellt worden ist, wird die Bestimmung durch absorptiometrische Messung der Ionen der Salpetersäure bei einer Wellenlänge von 220 nm bewirkt. Da die organischen Substanzen in der Probe ohne weiteres zersetzt werden und die Menge gering ist, ist dieses Verfahren einfacher als das voranstehende Summierverfahren.
Es ist auch wirksam, die Menge der zugesetzten Natronlauge gemäß der periodischen Schwankungen in der auf diese Weise gemessenen Stickstoffkonzentration des Abwassers einzustellen.
Die Teerkomponente, die in der Ammoniakflüssigkeit nach dem Spülen enthalten ist, wird aus der Wasserkomponente durch Dekantieren (siehe 8 in 1) abgetrennt. Da die Teerkomponente nach dem Abtrennen etwa 2 bis 3% an Restammoniakflüssigkeit enthält, enthält sie Ammoniumchlorid, jedoch normalerweise in einer Menge, die kein Problem darstellt. Wenn die Menge an Kunststoffabfällen, die behandelt wird, groß ist und die Konzentration der Chlorkomponente des Teers das erlaubte Maß jedoch übersteigt, wird die Konzentration der Chlorkomponente des Teers unter Verwendung einer Zentrifuge oder dergleichen bevorzugt weiter entwässert, um den gleichen Gehalt zu erhalten, wie wenn die Kunststoffabfälle nicht zugesetzt worden wären.
Nachdem die Kunststoffabfälle in dem Koksofen trocken destilliert und thermisch zersetzt worden sind, kann der Vorgang der Koksentfernung, der Wiedergewinnung des Koksofengases und des Teers und deren Verwendung durchgeführt werden wie im herkömmlichen Koksofenbetrieb.
BEISPIELE
Kunststoffabfälle, die Chlorsystem-Harze enthalten, wurden auf etwa 10 mm zerkleinert und wurden unter Verwendung eines Schneckenkneters im Volumen verringert. Die Temperatur der Volumenverringerung betrug aufgrund der Schneckenreibungswärme etwa 120°C. Was durch Zerteilen dieser auf einen Durchmesser von etwa 10 mm und durch Luftkühlen dieser auf einem Förderband erhalten wurde, wurde im Voraus mit Kohle in den in 5 gezeigten Mischungsverhältnissen gemischt und wurde in die Koksofenkammern einer Koksofenbatterie mit 100 Koksofenkammern eingebracht. Das Bestücken des Koksofens erfolgte vom Kopf des Koksofens durch das gleiche Verfahren wie für herkömmliche Kohlebestückung. Das Muster der eingesetzten Trockendestillation war das gleiche, wie das der herkömmlichen Koksherstellung. Die Gesamtdauer der Trockendestillation betrug 20 h.
Tabelle 5
In den Beispielen 6 bis 9 wurde der Prozentsatz der Verkokungskohle, die in der Mischungskohle enthalten war, über den in den Beispielen 1 bis 5 erhöht, um die Koksfestigkeit beizubehalten. In Beispiel 9 wurde die Trockendestillation ausschließlich mit Kunststoffabfällen durchgeführt, der in 5 der 100 Koksofenkammern eingebracht wurde und die gleiche Mischungskohle wie in den Beispielen 1 bis 3 wurde in die verbleibenden 95 Kammern eingebracht.
Die Festigkeit des Koks, der aus den Koksofenkammern nach der Trockendestillation ausgedrückt wurde, wurde als O bewertet, wenn die Trommelfestigkeit des Koks, die in Übereinstimmung mit JIS K 2151 (+15 mm nach 150 Umdrehungen) bestimmt wurde, 84 oder mehr betrug und wurde mit X bewertet, wenn sie weniger als 84 betrug. Die Chlorkonzentration des Leichtöls wurde als O bewertet, wenn sie 10 ppm oder weniger betrug, und als X, wenn sie mehr als 10 ppm betrug.
Das Abfangverhältnis durch das Spülen wurde als O bewertet, wenn es 90% oder mehr betrug, und als X, wenn es weniger als 90% betrug. Das Abwasser, aus dem der Ammoniak durch Zugabe von Natronlauge und durch Dampf-Stripping entfernt worden war, wurde 40fach verdünnt und eine Bewertung mit O wurde vorgenommen, wenn die Stickstoffkonzentration des verdünnten Abwassers 20 mg/l oder weniger betrug und eine Bewertung mit X wurde vorgenommen, wenn sie mehr als 20 mg/l betrug.
In den Beispielen 1 bis 8 wurde die Wirkung der Zugabe von Kunststoffabfällen auf den Koksofenbetrieb bewertet. 14 zeigt die Wirkung auf die Koksproduktivität. Die Verkokungszeit mit Zugabe von 1 bis 2 Gew.-% Kunststoffabfällen war im Wesentlichen die gleiche wie im Fall von Kohle allein, und die Zugabe von Kunststoffabfällen hatte im Wesentlichen keine Wirkung auf die Dauer oder die Produktivität der Trockendestillation. Obwohl die Schüttdichte der Kunststoffabfälle gering war, nahm die Schüttdichte jedoch, wenn die Kunststoffabfälle der Kohle zugesetzt wurden, zum Zeitpunkt der Bestückung des Koksofens ab. Darüber hinaus sank die Koksproduktivität, da die Zugabe der Kunststoffabfälle die Menge des eingebrachten Kohle-Rohmaterials verringerte, jedoch war die Wirkung davon gering.
15 zeigt die Streuung der zugesetzten Kohlemenge, wenn Kunststoffabfälle zugesetzt wurden. Die Zugabe von Kunststoffabfällen verursachte keinen Anstieg in der Streuung der zugesetzten Kohlemenge und beeinträchtigte den Bestückungsvorgang nicht.
16 zeigt den Gasdruck in der Kohle, wenn Kunststoffabfälle zugesetzt wurden. Es wurde keine Änderung des inneren Gasdrucks der Kohle aufgrund der Zugabe der Kunststoffabfälle beobachtet.
17 zeigt die Kohlenstoffanhaftung, wenn Kunststoffabfälle zugesetzt wurden. Es wurde kein Anstieg in der Menge von anhaftendem Kohlenstoff aufgrund der Zugabe von Kunststoffabfällen beobachtet.
Diese Erfindung verwendet das in dem Kohlegas etc. enthaltene Ammoniakgas, das während der Trockendestillation von Kohle erzeugt wird, um den Chlorwasserstoff und andere Gase von Chlortyp, die durch thermische Zersetzung des zugegebenen Rohmaterials, einschließlich ein Chlor enthaltendes Harz, eine Chlor enthaltende organische Verbindung oder einen Kunststoffabfall, der diese enthält, erzeugt werden, in Ammoniumchlorid umzuwandeln, löst das erzeugte Ammoniumchlorid in Ammoniakflüssigkeit und zersetzt es nach dem Ablassen mit Natriumhydroxid, um den Stickstoff zu entfernen, so dass das eingebrachte Rohmaterial des Chlor enthaltenden Harzes, der Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder des Kunststoffabfalls, der diese enthält, ferner thermisch zersetzt wird ohne den Stickstoffgehalt der abgelassenen Ammoniakflüssigkeit zu erhöhen, wodurch die Wiederverwendung als Gas und die Wiederverwendung als Koksrohmaterial ermöglicht wird.

Claims

Verfahren zum Behandeln von Chlor enthaltendem Harz, einer Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder Kunststoffabfall, der diese enthält, gekennzeichnet durch paralleles Durchführen von Verkoken von Kohle zum Herstellen von Koks in einem Koksofen und Behandeln des Chlor enthaltenden Harzes, der Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder des Kunststoffabfalls, der diese enthält; thermisches Zersetzen des Chlor enthaltenden Harzes, der Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder des Kunststoffabfalls, der diese enthält, Kontaktieren des erzeugten thermischen Zersetzungsgases einschließlich Gas vom Chlortyp mit Ammoniak oder Ammoniakflüssigkeit, erzeugt durch das Verkoken von Kohle, um eine Chlorkomponente des thermischen Zersetzungsgases in die durch den Koksofen zirkulierende Ammoniakflüssigkeit aufzunehmen, und Zugeben einer starken Base zu der Ammoniakflüssigkeit um den Chlorbestandteil in ein Salz einer starken Base umzuwandeln, wobei das Chlor enthaltende Harz, die Chlor enthaltende organische Verbindung oder der Kunststoffabfall, der diese enthält, im Koksofen thermisch zersetzt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Chlorgehalt des Chlor enthaltenden Harzes, der Chlor enthaltenden organischen Verbindung oder des Kunststoffabfalls, der diese enthält, nicht weniger als 0,5 Gew.-% beträgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die starke Base Natriumhydroxid ist und das Salz Natriumchlorid ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Chlor enthaltende Harz, die Chlor enthaltende organische Verbindung oder der Kunststoffabfall, der diese enthält, mit Kohle vermischt wird und zusammen mit Kohle verkokt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Chlor enthaltende Harz, die Chlor enthaltende organische Verbindung oder der Kunststoffabfall, der diese enthält, in einigen Koksofenkammern des Koksofens mit einer Vielzahl von Koksofenkammern zersetzt wird, das erzeugte thermische Zersetzungsgas einschließlich Gas vom Chlortyp mit der durch den Koksofen zirkulierenden Ammoniakflüssigkeit kontaktiert wird und ein Chlorbestandteil des thermischen Zersetzungsgases in die Ammoniakflüssigkeit aufgenommen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Chlor enthaltende Harz, die Chlor enthaltende organische Verbindung oder der Kunststoffabfall, der diese enthält, mit der Kohle in einem Verhältnis von nicht weniger als 0,05 Gew.-% und nicht größer als 1 Gew.-% der Kohle vermischt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Menge an Kohle verwendet wird, die Ammoniak in der 1,1 bis 2-fachen molaren Menge des Chlors in den erzeugten Gasen vom Chlortyp freisetzt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Chlor enthaltende Harz, die Chlor enthaltende organische Verbindung oder der Kunststoffabfall, der diese enthält, vor der thermischen Zersetzung zur Volumenverminderung erwärmt und gehärtet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erzeugte thermische Zersetzungsgas mit Ammoniak oder Ammoniakflüssigkeit in aufsteigenden Rohren des Koksofens kontaktiert wird.