EP0859935A1 - Plant and process for thermal decomposition, melting and vitrification and for recovering substances from waste and residues of the most widely varying kinds - Google Patents

Plant and process for thermal decomposition, melting and vitrification and for recovering substances from waste and residues of the most widely varying kinds

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EP0859935A1
EP0859935A1 EP96934303A EP96934303A EP0859935A1 EP 0859935 A1 EP0859935 A1 EP 0859935A1 EP 96934303 A EP96934303 A EP 96934303A EP 96934303 A EP96934303 A EP 96934303A EP 0859935 A1 EP0859935 A1 EP 0859935A1
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EP
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melt
waste
plant
plant according
gas
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Withdrawn
Application number
EP96934303A
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Mathias R. FÜNFSCHILLING
Hans Felix
Wolfgang Hoffelner
Robert Ineichen
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MGC-Plasma AG
MGC Plasma AG
Original Assignee
MGC-Plasma AG
MGC Plasma AG
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Publication date
Application filed by MGC-Plasma AG, MGC Plasma AG filed Critical MGC-Plasma AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/08Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
    • F23G5/085High-temperature heating means, e.g. plasma, for partly melting the waste
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03B3/00Charging the melting furnaces
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Definitions

  • Thermal decomposition plant and method Melt. Glazing and for the recovery of valuable materials from various types of waste and residues.
  • the invention relates to a plant and a method for thermal decomposition, for melting, vitrification and for recovering valuable materials from various types of waste and residues at high temperatures in a closed reaction chamber with openings for supplying the material to be treated, reactants and removing the gaseous or liquid reaction products
  • Waste incineration plants with grate firing, rotary kiln or pyrolysis furnace are also known.
  • Melting baths (salts or metals) for the decomposition and ine ⁇ ation of waste are also known others in use are also known as rotating cookers (horizontal, vertical) with various pouring devices. These systems are mostly very well suited for the treatment of one type of waste, such as household waste.
  • the object of the invention is to convert a wide variety of wastes into valuable and unproblematic substances by means of a thermal process, so that
  • this is done by programmable supply of gases into the melt through vertically and tangentially arranged nozzles or by the action of electromagnetic fields or by a combination of both methods.
  • the reaction gases are fed to the aftertreatments known per se by means of an induced draft blower in a predetermined range
  • Reactive gases such as oxygen, hydrogen, steam, etc. can be blown directly into the melt through the vertically and tangentially arranged nozzles in order to achieve the desired reactions
  • Such wastes can be loaded onto the surface of a melt made of inorganic constituents via a drum charging device, a screw conveyor or other methods of conveying
  • a barrel separator eg acetylene burner
  • the gripper can be moved axially as well as rotated. This separates the barrel with the barrel separator so that the contents including barrel residues are evenly distributed over the melt
  • the bath movement ensures a good distribution of the material. After a certain bath height has been reached, the melt is poured off. The flue gases are completely oxidized in an afterburner chamber. In the subsequent flue gas cleaning, the emissions are reduced below the applicable limit values Flue gas cleaning residues are returned to the reactor after the water has been separated off
  • Dust-like residues and waste such as filter dust containing metal
  • these residues are introduced under the melt provided (for example pneumatically blown in).
  • the reducible metal oxides such as CuO, FeO ZnO, PbO, NiO etc.
  • the melt is separated as liquid metal or evaporated with the flue gas. This process is supported by a corresponding combination of electromagnetic movement and fumigation.
  • the volatile metals eg Zn
  • the two phases, the metallic part and the non-metallic part of the melt, are poured off separately from the melt volume.
  • Mixed wastes containing metal e.g. B. used catalysts from chemical industry can be fed into the reactor.
  • the organic constituents are decomposed and the recovered metals are enriched in a mother melt.
  • the inorganic residues are incorporated into a glassy or crystalline matrix.
  • gases can be conveyed directly through the gassing openings into the melt or into the heat source, whereby particularly efficient decomposition can be achieved.
  • This system is also particularly suitable for processing radioactive waste into products that can be disposed of.
  • melt 8 can be set in motion with the gassing elements 10.
  • rotation of the melt can be achieved with the tangentially arranged elements.
  • the melt movement is first initiated by periodic gas pulses. As soon as the melt movement has started, it is maintained by continuous gassing. The speed of rotation can be regulated by the amount of gas blown in. The gas flow is regulated via valves which are controlled by a programmable gas controller 14. If there is a corresponding melt, the rotation can optionally be supported by the electromagnetic stirring elements 11. All of these elements are integrated in the lower part 2 of the reactor. As soon as the melt rotates, the actual loading process begins through the loading device. tion 6 The rotation results in an even distribution of the material on the

Abstract

The invention relates to a plant and process for the thermal decomposition, melting and vitrification and the recovery of substances from waste and residues of the most widely varying kinds at high temperature in a closed reaction chamber with apertures for feeding in the material to be processed and reaction substances and for removing the gaseous and fluid reaction products. Material to be processed is inserted into the reactor by feed devices (6) and thermally treated by burners (3). The melt can be agitated by special gasifying units (10). Besides being mixed by vertically blowing units, the melt can be caused to circulate by tangentially arranged units. The gas flow is regulated via valves operated by a programmable gas regulator (14). With suitable melts, the rotation can be supported by electromagnetic agitators (11) as desired. The rotation results in a uniform distribution of the material on the melt. Vertical gasification also ensures that the melts is thoroughly mixed. Both effects promote the formation of free surfaces and the intensive contact of the material with the hot, high-energy heat sources. This results in an efficient reaction. The flue gases formed are removed via the extractor for prior art subsequent treatment. Material to be processed can also be fed in beneath the melt surface. As soon as processing is completed, controlled casting is performed via the casting system with the closure device and the casting device.

Description

Anlage und Verfahren zum thermischen Zersetzen. Schmelzen. Verglasen und zur Wertstoffruckgewinnung aus Abfall- und Reststoffen unterschiedlichster Art.Thermal decomposition plant and method. Melt. Glazing and for the recovery of valuable materials from various types of waste and residues.
Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur thermischen Zersetzung, zum Schmelzen, Verglasen und zur Wertstoffruckgewinnung aus Abfall- und Reststoffen un¬ terschiedlichster Art bei hohen Temperaturen in einer geschlossenen Reaktionskammer mit Offnungen zur Zufuhrung von zu behandelndem Gut, von Reaktionsstoffen und zur Abfuhr der gasformigen oder flussigen ReaktionsprodukteThe invention relates to a plant and a method for thermal decomposition, for melting, vitrification and for recovering valuable materials from various types of waste and residues at high temperatures in a closed reaction chamber with openings for supplying the material to be treated, reactants and removing the gaseous or liquid reaction products
Die Entsorgung und Verwertung vieler Abfalle aus der Industπe ist problematisch Oft enthalten sie noch Wertstoffe, die nur sehr schwieng und mit teuren Verfahren zurück¬ gewonnen werden können Um eine wirkungsvolle und wirtschaftliche Verarbeitung zu ermöglichen bedarf es vielseitig einsetzbarer Anlagen und VerfahrenThe disposal and recycling of many wastes from industry is problematic. Often they still contain valuable materials that can only be recovered very easily and using expensive processes. Versatile systems and processes are required to enable effective and economical processing
Thermische Anlagen zur Behandlung von Abfallen und zur Wertstoffruckgewinnung sind relativ alt Bekannt sind Müllverbrennungsanlagen mit Rostfeuerung, Drehrohrofen oder Pyrolyseofen Daneben sind Schmelzbader (Salze oder Metalle) fur die Zersetzung und ineπisierung von Abfällen bekannt Für Ruckgewinnung metallischer Wertstoffe sind ausserdem Induktionsofen, Lichtbogenofen, Plasmaofen, und andere im Einsatz Be¬ kannt sind auch drehende Herde (hoπzontal, vertikal) mit verschiedenen Abgusseinrich¬ tungen Diese Anlagen eignen sich zumeist sehr gut fur die Behandlung von einer Ab¬ fallart, wie zum Beispiel Hausmull Sie sind aber fur die Behandlung von komplexen Stoff gern ischen und -gemengen wenig geeignet Diese bekannten Einnchtungen sind nicht in der Lage aus komplexen Abfallen in einem Schntt organische Anteile zu verga¬ sen, anorganische Stoffe in eine glasige oder kristalline Schlacke einzubinden und me¬ tallische Stoffe zur Ruckgewinnung abzuscheiden In den meisten Fallen entstehen bei den bekannten Verfahren problematische Ruckstande wie Filterstaube, Schlamme oder Aschen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde unterschiedlichste Abfalle durch ei¬ nen thermischen Prozess in Wertstoffe und unproblematische Stoffe umzusetzen, so¬ dassThermal plants for the treatment of waste and for the recovery of valuable materials are relatively old. Waste incineration plants with grate firing, rotary kiln or pyrolysis furnace are also known. Melting baths (salts or metals) for the decomposition and ineπation of waste are also known others in use are also known as rotating cookers (horizontal, vertical) with various pouring devices. These systems are mostly very well suited for the treatment of one type of waste, such as household waste. However, they are fond of treating complex substances not very suitable and known mixtures These known devices are not able to gas organic components from complex waste in a section, to incorporate inorganic substances into a glassy or crystalline slag and to separate metallic substances for recovery there are problematic residues in the known processes, such as filter dust, sludge or ashes. The object of the invention is to convert a wide variety of wastes into valuable and unproblematic substances by means of a thermal process, so that
- Organische Bestandteile thermisch zersetzt,- Organic components thermally decomposed,
- Anorganische Reste wahlweise in eine glasige oder knstallme Schlacke eingebunden,- Inorganic residues optionally embedded in a glassy or crunchy slag,
- Metallische Ruckstande und Reaktionsprodukte ruckgewonnen werden Dies wird erfindungsgemäss erreicht durch Anwendung eines geschlossenen Herdreak¬ tors, der im Oberteil eine oder mehrere Wärmequellen aus heissen Gasen besitzt Im Bodenteil des Reaktors sind Elemente zum Einblasen von Gasen und Stauben so ange¬ bracht dass die Stoffzufuhr wahlweise vertikal und tangential erfolgen kann Die Pro¬ zessabgase werden in bekannter Weise entsprechenden Behandlungsstufen zugeführt wie Filtern Kondensatoren, Waschern katalytisch wirkenden Stufen etc Auch die schmelzflussigen Produkte können einer Weiterbehandlung zugeführt werden Die Be¬ heizung des Herdes erfolgt mit einer möglichst heissen und energiedichten Wärme¬ quelle, die hohe Zersetzungsgrade, hohe Metallausbeuten und hohe Schlackenqualitat ermöglicht Solche Wärmequellen sind z B Sauerstoffbrenner, Lichtbogen und Plas¬ mabrenner Zur Erziclung von hohen Durchsatzraten, geringem Energieverbrauch und vollständiger Reaktion wird fur gute Verteilung und Durchmischung des Schmelzguts ge¬ sorgt Erfindungsgemäss erfolgt dies durch programmierbare Zufuhrung von Gasen in die Schmelze durch vertikal und tangential angeordnete Düsen oder durch Einwirkung von elektromagnetischen Feldern oder durch Kombination beider Methoden Die Reakti¬ onsgase werden durch ein Saugzuggeblase den an sich bekannten Nachbehandlungen zugeführt Dabei arbeitet die Anlage unter kontrolliertem Druck in einem vorbestimmten Bereich- Metallic residues and reaction products can be recovered This is achieved according to the invention by using a closed stove reactor which has one or more heat sources from hot gases in the upper part. Elements for blowing in gases and dust are attached in the bottom part of the reactor in such a way that the material can be supplied either vertically and tangentially Process gases are supplied in a known manner to appropriate treatment stages, such as filters, condensers, washers, catalytically active stages, etc. The melt-flowing products can also be passed on to further treatment and high slag quality enables such heat sources are, for example, oxygen burners, electric arcs and plasma burners. To achieve high throughput rates, low energy consumption and complete reaction, good distribution and mixing of the melting material is ensured According to the invention, this is done by programmable supply of gases into the melt through vertically and tangentially arranged nozzles or by the action of electromagnetic fields or by a combination of both methods. The reaction gases are fed to the aftertreatments known per se by means of an induced draft blower in a predetermined range
Die Vorteile der hier beschπebenen Anlage gegenüber bekannten sind die folgendenThe advantages of the system described here compared to known systems are as follows
- Durch die hohe Flexibilität der Beschickung und Betnebsfuhrung können sehr hetero¬ gene Abfall- und Reststoffe verarbeitet werden- Due to the high flexibility of the loading and handling, very heterogeneous waste and residues can be processed
- Die verschiedenen Arten der Beschickung, die bei Bedarf auch simultan verwendet werden können erlauben optimale Kombination von Abfallstromen um sie zu Wertstoffen und unproblematischen Ruckstanden zu verarbeiten- The different types of loading, which can also be used simultaneously if required, allow an optimal combination of waste streams to be processed into valuable materials and unproblematic residues
- Die Bewegung der Schmelze fuhrt zu einer oberflächlichen Verteilung des darauf be¬ schickten Gutes, wodurch die gewünschten Reaktionen (Pyrolyse, Reduktion, Oxidation etc ) rasch und effizient erfolgen (Dunnschichteffekt)- The movement of the melt leads to a superficial distribution of the material loaded on it, as a result of which the desired reactions (pyrolysis, reduction, oxidation, etc.) take place quickly and efficiently (thin layer effect)
- Die kontoliierte Bewegung der Schmelze ermöglicht eine optimale und dem Gut ange- passte Durchmischung, was z B bei vertikal angeordneten Drehherdofen nicht der Fall ist- The controlled movement of the melt enables optimal mixing that is adapted to the material, which is not the case, for example, with vertically arranged rotary hearth furnaces
- Die dadurch erzielbare feine Verteilung des Gutes fuhrt zu einer Vergrösserung der freien Oberflachen und somit zu sehr effizienter Reaktion - Staubförmige Abfalle können unter die Schmelze beschickt werden was die Staubbil- dung im Abgas minimiert- The fine distribution of the material that can be achieved in this way leads to an enlargement of the free surfaces and thus to a very efficient reaction - Dust-like waste can be fed under the melt, which minimizes dust formation in the exhaust gas
- Reaktive Gase wie Sauerstoff Wasserstoff, Wasserdampf etc können durch die verti¬ kal und tangential angeordneten Düsen direkt in die Schmelze eingeblasen werden, um gewünschte Reaktionen zu erzielen- Reactive gases such as oxygen, hydrogen, steam, etc. can be blown directly into the melt through the vertically and tangentially arranged nozzles in order to achieve the desired reactions
Anwendungsgebiete von Anlage und Verfahren sind z B die folgendenAreas of application of the plant and process are, for example, the following
Brennbarer, fester oder schlammiger SoπderabfallFlammable, solid or muddy Soπder waste
Solche Abfalle können über eine Fassbeschickungseinπchtung, eine Forderschnecke oder andere Forderverfahren auf die Oberflache einer vorgelegten Schmelze aus anor¬ ganischen Bestandteilen beschickt werden Als Fassbeschickungsemnchtung dient ein horizontal angeordneter Greifer, der das Fass in horizontaler Lage durch eine Öffnung in den Reaktorraum befordert Am Eintritt des Fasses in den Reaktor ist eine Fasstrennvor¬ richtung (z B Azetylenbrenner) angebracht Der Greifer kann sowohl achsial bewegt, als auch gedreht werden Dadurch wird das Fass mit der Fasstrenneinrichtung zertrennt, sodass der Inhalt samt Fassresten gleichmassig auf die Schmelze verteilt wirdSuch wastes can be loaded onto the surface of a melt made of inorganic constituents via a drum charging device, a screw conveyor or other methods of conveying A barrel separator (eg acetylene burner) is attached to the reactor. The gripper can be moved axially as well as rotated. This separates the barrel with the barrel separator so that the contents including barrel residues are evenly distributed over the melt
Durch die Badbewegung wird fur eine gute Verteilung des Matenals gesorgt Nach Errei¬ chen einer bestimmten Badhohe, wird die Schmelze abgegossen Die Rauchgase wer¬ den in einer Nachbrennkammer restlos oxidiert In der nachfolgenden Rauchgasreini- gung werden die Emissionen unter die geltenden Grenzwerte abgesenkt Die bei der Rauchgasreinigung anfallenden Ruckstande werden nach Abtrennung des Wassers in den Reaktor zurückgegebenThe bath movement ensures a good distribution of the material. After a certain bath height has been reached, the melt is poured off. The flue gases are completely oxidized in an afterburner chamber. In the subsequent flue gas cleaning, the emissions are reduced below the applicable limit values Flue gas cleaning residues are returned to the reactor after the water has been separated off
Staubförmige Ruckstande und Abfalle wie z B metallhaltige FilterstaubeDust-like residues and waste such as filter dust containing metal
Um Staubbildung zu vermeiden, werden diese Reststoffe unter die vorgelegte Schmelze eingebracht (z B pneumatisch eingeblasen) In der in der Reaktionskammer eingestell¬ ten reduzierenden Atmosphäre werden die reduzierbaren Metalloxide wie CuO, FeO ZnO, PbO, NiO etc zu Metallen reduziert und aus der vorgelegten Schmelze als flüssi¬ ges Metall abgeschieden bzw mit dem Rauchgas abgedampft Dieser Vorgang wird durch entsprechende Kombination von elektromagnetischer Bewegung und Begasung unterstutzt Die volatilen Metalle (z B Zn) können durch entsprechende Kondensations¬ stufen aus dem Rauchgas ruckgewonnen werden Nach Erreichen eines bestimmten Schmelzenvolumens werden die beiden Phasen, der metallische Teil und der nichtmetal¬ lische Teil der Schmelze getrennt abgegossen.In order to avoid dust formation, these residues are introduced under the melt provided (for example pneumatically blown in). In the reducing atmosphere set in the reaction chamber, the reducible metal oxides such as CuO, FeO ZnO, PbO, NiO etc. are reduced to metals and from the charge The melt is separated as liquid metal or evaporated with the flue gas. This process is supported by a corresponding combination of electromagnetic movement and fumigation. The volatile metals (eg Zn) can be recovered from the flue gas by appropriate condensation stages after a certain one has been reached The two phases, the metallic part and the non-metallic part of the melt, are poured off separately from the melt volume.
Metallhaltige Mischabfälle:Mixed waste containing metal:
Metallhaltige Mischabfälle wie z. B. gebrauchte Katalysatoren aus der chemischen Indu¬ strie können in den Reaktor beschickt werden. Die organischen Bestandteile werden zersetzt und die rückgewonneneπ Metalle werden in einer Mutterschmelze angereichert Die anorganischen Rückstände werden in eine glasige oder kristalline Matrix eingebun¬ den.Mixed wastes containing metal, e.g. B. used catalysts from chemical industry can be fed into the reactor. The organic constituents are decomposed and the recovered metals are enriched in a mother melt. The inorganic residues are incorporated into a glassy or crystalline matrix.
Gasförmige Abfälle und Rückstände wie z. B. Giftgase:Gaseous waste and residues such as B. Poisonous gases:
Diese Gase können direkt durch die Begasungsöffnungen in die Schmelze bzw. in die Wärmequelle gefördert werden, wodurch eine besonders effiziente Zersetzung erreicht werden kann.These gases can be conveyed directly through the gassing openings into the melt or into the heat source, whereby particularly efficient decomposition can be achieved.
Besonders geeignet ist diese Anlage auch für die Aufarbeitung von radioaktiven Abfällen zu endlagerfähigen Produkten.This system is also particularly suitable for processing radioactive waste into products that can be disposed of.
Beschreibung der Anlage:Description of the system:
In den Figuren 1 und 2 ist eine erfindungsgemasse Anlage schematisch im Schnitt bzw. im Grundriss dargestellt.In Figures 1 and 2, a system according to the invention is shown schematically in section or in plan.
Zu verarbeitendes Material wird, wenn nötig, zusammen mit Zuschlagstoffen durch die Beschickungseinrichtung 6 in den Reaktor eingebracht und mit den Brennern 3 aufge¬ schmolzen. Die Schmelze 8 kann mit den Begasungselementen 10 in Bewegung gesetzt werde. Neben einer Durchmischung mit den vertikal blasenden Elementen, kann mit den tangential angeordneten Elementen eine Drehung der Schmelze erreicht werden. Dazu wird die Schmelzenbewegung zunächst durch periodische Gaspulse initiiert. Sobald die Schmelzenbewegung in Gang gekommen ist, wird sie durch kontinuierliche Begasung aufrecht erhalten. Die Drehgeschwindigkeit kann durch die eingeblasene Gasmenge ge¬ regelt werden. Die Regelung des Gasflusses erfolgt über Ventile, die von einem pro¬ grammierbaren Gasregler 14 angesteuert werden. Wahlweise kann bei entsprechender Schmelze die Drehung durch die elektromagnetischen Rührelemente 11 unterstützt wer¬ den. Alle diese Elemente sind im Unterteil 2 des Reaktors integriert. Sobald die Schmel¬ ze dreht, beginnt der eigentliche Beschickungsvorgang durch die Beschickungseinrich- tung 6 Durch die Drehung wird eine gleichmassige Verteilung des Materials auf derIf necessary, material to be processed is introduced together with additives through the feed device 6 into the reactor and melted with the burners 3. The melt 8 can be set in motion with the gassing elements 10. In addition to mixing with the vertically blowing elements, rotation of the melt can be achieved with the tangentially arranged elements. For this purpose, the melt movement is first initiated by periodic gas pulses. As soon as the melt movement has started, it is maintained by continuous gassing. The speed of rotation can be regulated by the amount of gas blown in. The gas flow is regulated via valves which are controlled by a programmable gas controller 14. If there is a corresponding melt, the rotation can optionally be supported by the electromagnetic stirring elements 11. All of these elements are integrated in the lower part 2 of the reactor. As soon as the melt rotates, the actual loading process begins through the loading device. tion 6 The rotation results in an even distribution of the material on the
Schmelze erreicht Durch die vertikale Begasung kommt es ausserdem zu einer intensi¬ ven Durchmischung der Schmelze Beide Effekte fordern die Bildung freier Oberflachen und den intensiven Kontakt des Materials mit den heissen, energiedichten Wärmequel¬ len Dadurch wird eine effiziente Reaktion erreicht Die entstehenden Rauchgase werden durch den Rauchgasabzug 13, der in das Reaktoroberteil 1 integriert ist, in an sich be¬ kannten Nachbehandlungen gereinigt Um das Abgas bereits im Reaktor zu oxidieren wird durch die Düse 7 Sauerstoff eingeblasen Durch die Dichtung 5 und Kontrolle der Offnungen wird vermieden, dass Falschluft ms System gelangt Ausser durch die Be¬ schickungseinrichtung 6 kann zu verarbeitendes Material über den Eintrag 9 unter die Schmelzenoberflache eingebracht werden Sobald die Verarbeitung abgeschlossen ist, erfolgt der kontrollierte Abguss über das Abgusssystem mit der Verschlusseinrichtung 4 und Abguss 12 Melt reached The vertical gassing also leads to an intensive mixing of the melt. Both effects require the formation of free surfaces and the intensive contact of the material with the hot, energy-tight heat sources. An efficient reaction is thereby achieved Flue gas outlet 13, which is integrated in the reactor top 1, cleaned in known aftertreatments. Oxygen is blown through the nozzle 7 in order to oxidize the exhaust gas in the reactor. The seal 5 and control of the openings prevent the air from entering the system In addition to the feeding device 6, material to be processed can be introduced under the melt surface via the entry 9. As soon as the processing is complete, the controlled casting takes place via the casting system with the closure device 4 and casting 12

Claims

PatentansprücheClaims
1 Anlage zum thermischen Zersetzen, Schmelzen, Vitrifizieren und zur Wertstoffruck- gewinnung aus Abfall- und Reststoffen unterschiedlichster Art bei hohen Temperaturen in einer geschlossenen Reaktionskammer mit Offnungen zur Zufuhrung von zu behan¬ delndem Gut von Gasen und zur Abfuhr der gasformigen und flussigen Reaktionspro¬ dukte dadurch gekennzeichnet dass1 system for thermal decomposition, melting, vitrification and for the recovery of valuable materials from waste and residual materials of various kinds at high temperatures in a closed reaction chamber with openings for supplying gas to be treated and for removing the gaseous and liquid reaction products characterized in that
im Oberteil des Reaktorgefasses eine oder mehrere Wärmequellen aus heissen Gasen so angeordnet sind, dass sie weitgehend senkrecht auf das Gut einwirken und dass im Bodenteil des Behalters Elemente zum Embiasen von Gasen und Stauben angeordnet sind und diese so angeordnet sind, dass die Stoffzufuhr wahlweise zwischen vertikal und tangential erfolgen kannone or more heat sources of hot gases are arranged in the upper part of the reactor vessel in such a way that they act largely vertically on the material and in the bottom part of the container elements for embossing gases and dust are arranged and these are arranged so that the material supply can be between vertical and can be done tangentially
2 Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass die Begasungselemente in Gruppen räumlich verteilt sind und diese separat nach einem Programm angesteuert werden können2 System according to claim 1, characterized in that the gassing elements are spatially distributed in groups and these can be controlled separately according to a program
3 Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass die Wärmequellen (3) direkt oder indirekt betriebene Plasmabrenner sind3 Plant according to claim 1, characterized in that the heat sources (3) are directly or indirectly operated plasma torches
4 Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass die Wärmequellen (3) Kohle¬ lichtbogen sind4 Plant according to claim 1, characterized in that the heat sources (3) are carbon arc
5 Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass die Wärmequellen (3) Brenner für flüssige und gasformige Brennstoffe sind5 Plant according to claim 1, characterized in that the heat sources (3) are burners for liquid and gaseous fuels
6 Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet dass die Wärme¬ quellen (3) beweglich so angeordnet sind, dass sie weitgehend die gesamte Flache des Reaktionsgefasses bestreichen können6 Plant according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heat sources (3) are arranged so that they can largely cover the entire surface of the reaction vessel
7 Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass das Reaktionsgefass (1/2) rund ist7 Plant according to claim 1, characterized in that the reaction vessel (1/2) is round
8 Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass das Reaktionsgefass (1/2) n- eckig ist 9 Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass das Reaktionsgefass zweitei¬ lig aus einem Ober-(1) und einem Unterteil (2) gebaut ist8 Plant according to claim 1, characterized in that the reaction vessel (1/2) is angular 9 Plant according to claim 1, characterized in that the reaction vessel is constructed in two parts from an upper (1) and a lower part (2)
10 Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass die Öffnung (12) zum Aus¬ tragen der Fussigkeit an der tiefsten Stelle des Bodens angeordnet ist10 Plant according to claim 1, characterized in that the opening (12) for discharging the foot is arranged at the deepest point of the floor
11 Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass die Schmelze durch elektro¬ magnetische Ruhrer (11) bewegt wird11 Plant according to claim 1, characterized in that the melt is moved by electromagnetic Ruhrer (11)
12 Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass sie mit einer induktiven Stutzheizung versehen ist12 System according to claim 1, characterized in that it is provided with an inductive support heater
13 Verfahren zum thermischen Zersetzen, Schmelzen, Vitπfizieren und zur Wertstoff¬ ruckgewinnung aus Abfall- und Reststoffen unterschiedlichster Art bei hohen Temperatu¬ ren in einer geschlossenen Reaktionskammer mit Offnungen (6,9,13) zur Zufuhrung von zu behandelndem Gut von Gasen und zur Abfuhr der gasformigen und flussigen Reak¬ tionsprodukte gemass Ansprüchen 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet dass eine Schmel¬ ze aus anorganischem Mateπal vorgelegt wird, und das Gut zugegeben wird, dass von oben Warme zugeführt und von unten Gas eingeblasen wird13 Processes for thermal decomposition, melting, vitrifying and for recovering valuable materials from various types of waste and residues at high temperatures in a closed reaction chamber with openings (6, 9, 13) for supplying gases to be treated and removing them of the gaseous and liquid reaction products according to claims 1 to 12, characterized in that a melt of inorganic material is presented and the material is added that heat is supplied from above and gas is blown in from below
14 Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22 dadurch gekennzeichnet dass das Gut in die Schmelze eingeschleust wird14 The method according to any one of claims 13 to 22, characterized in that the material is introduced into the melt
15 Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet dass das Gas durch pro¬ grammierte Steuerung (14) so eingeblasen wird, dass sich die Schmelze bewegt und zwischen Schmelze und Gut eine definierte Durchmischung bzw Schmelzenbewegung erzielt wird15. The method according to claim 13, characterized in that the gas is blown in by programmed control (14) in such a way that the melt moves and a defined mixing or melt movement is achieved between the melt and the material
16 Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet dass ein elektromagnetisches Feld von aussen so an den Reaktor angelegt und gesteuert wird, dass zwischen Schmelze und Gut eine gute Durchmischung erzielt wird16 The method according to claim 13, characterized in that an electromagnetic field is applied and controlled from the outside of the reactor so that good mixing is achieved between the melt and the material
17 Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet dass ein elektromagnetisches Feld von aussen so an den Reaktor angelegt wird und so gesteuert wird, dass die Schmelze in eine Drehbewegung versetzt wird 18 Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet dass mit dem Gas pulverfor¬ miges Gut so zudosiert wird dass es in den Einflussbereich der gasformigen Wärme¬ quelle eingeblasen wird17 The method according to claim 13, characterized in that an electromagnetic field is applied from the outside to the reactor and is controlled so that the melt is set into a rotational movement 18 The method according to claim 13, characterized in that the gas is added in powder form in such a way that it is blown into the area of influence of the gaseous heat source
19 Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet dass das Gas reaktiv ist19. The method according to claim 13, characterized in that the gas is reactive
20 Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet dass das Plasmagas reakti¬ onsfähige Anteile enthalt20. The method according to claim 13, characterized in that the plasma gas contains reactive components
21 Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet dass die thermische Behand¬ lung bei kontrolliertem Druck erfolgt21 The method according to claim 13, characterized in that the thermal treatment takes place at controlled pressure
22 Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22 dadurch gekennzeichnet dass dem Reaktionsraum Sauerstoff zugeführt wird22 The method according to any one of claims 13 to 22, characterized in that oxygen is supplied to the reaction space
23 Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet dass die vollständige Oxida¬ tion der Zersetzungsprodukte im Reaktor erfolgt23 Process according to claim 13, characterized in that the complete oxidation of the decomposition products takes place in the reactor
24 Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet dass komplexe Abfalle beste¬ hend aus organischen, anorganischen und metallhaltigen Stoffen in einem Schritt so be¬ handelt werden, dass organische Anteile vergast, anorganische Anteile in eine Schmelze eingebunden und die Metalle zurückgewonnen werden24 Method according to claim 13, characterized in that complex wastes consisting of organic, inorganic and metal-containing substances are treated in one step in such a way that organic components are gasified, inorganic components are incorporated in a melt and the metals are recovered
25 Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22 dadurch gekennzeichnet dass die Abfalle in geschlossenen Fassern über eine Schleuse eingebracht werden und dass das Fass aufgetrennt und der Inhalt kontrolliert dem Prozess zugeführt wird 25 Method according to one of claims 13 to 22, characterized in that the waste is introduced into closed barrels via a lock and that the barrel is separated and the content is fed to the process in a controlled manner
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