FI70998C - Saett och anlaeggning foer omvandling av avfallsmaterial till stabila slutprodukter - Google Patents

Description

1 70998

Menetelmä ja laitos jäteaineen muuttamiseksi stabiileiksi lopputuotteiksi

Keksintö koskee menetelmää termisesti hajotettavia 5 kemiallisia aineita sisältävän ja/tai niistä koostuvan jäteaineen muuttamiseksi stabiileiksi lopputuotteiksi, kuten CC^rksi, IVOiksi ja HClrksi, jolloin jäteaine hajotusta varten asetetaan alttiiksi plasmageneraattorissa tuotetulle korkean lämpötilan plasmakaasulle, sekä menetelmän suoritta-10 miseksi tarkoitettua laitosta.

Aikaisemmin on ehdotettu, että jäteainetta poltettaisiin reaktiouunissa, jossa on reaktiopesä ja pesän yläpuolella lukuisia plasmapolttimia, jolloin plasmapolttimesta poistuva kaasu yhteisesti ja suihkeenmuotoisesti suuntautuu 15 pesän päällä olevaan jäteaineeseen. Jäteaine on tällöin mekaanisesti hajotettu, mutta ei kuitenkaan hiukkasmuodossa, ja jää plasmakaasun vaikutuksesta pesän päälle. Tällöin saadut stabiilit lopputuotteet voidaan poistaa sulaneessa muodossa tai kaasuina. Plasmapolttimien tehtävänä on vaaditta-20 vien korkeiden lämpötilojen tuottaminen. Kokonaisuudessaan reaktiot ovat tällöin hyvin heikosti hallittavissa. Jätteen yksittäiset tilavuusyksiköt eivät lisäksi ole yhdenmukaisessa termodynaamisessa ympäristössä. Tämä kaikki merkitsee, että tällä tunnetulla menetelmällä ei ole mahdollista var-25 mistaa määrättyä stabiilien lopputuotteiden generointia.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on ohjata alussa selostettua menetelmää siten, että reaktioita kokonaisuudessaan voidaan hallita ja ohjata niin, että voidaan varmistaa toivottujen stabiilien lopputuotteiden generointi. Kek-30 sinnön tarkoituksena on edelleen asettaa käytettäväksi laitos, jonka avulla keksinnön mukainen menetelmä helposti ja toimivasti voidaan toteuttaa.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että jäteaine syötettävässä muodossa saatetaan korkeaan läm-35 pötilaan alhaisessa happipotentiaalissa niin että tapahtuu hajoaminen hapettumisen ollessa vähäistä, minkä jälkeen jäteaineen hajoamistuotteet saatetaan virtaamaan reaktiovyöhyk- 2 70998 keen läpi, joki) on kuumennettu vähintään 2000 °C:seen plasma-kaasun avulla, jonka reaktiovyöhykkeen muodostavat reaktio-kammioon järjestetyn, kaasua läpäisevän kappalemuotoisen täytteen ontelot, jolloin ontelot generoidaan suuntaamalla 5 ja johtamalla plasmaqoneraattorin plasmasäde mainittuun täytteeseen, ja että reakt. iovyöhykkeessä ylläpidetään sellainen happipotentiaa 1i että hajoamistuotteet jatkuvasti muuttuvat stabiileiksi lopputuotteiksi.

Keksintö perustuu siihen, että sekä ieaktiolampötilaa 10 että reak t. ioa iko ja ja lisäksi myös hape t uspotent iaal i a on tarkasti säädettävä mikäli halutaan saavut taa stabiilien lopputuotteiden määrätty generointi. Tällöin on olemassa yhteys reaktiolämpötLian ja reaktioajän välillä, vaadittava reaktioaika lyhenee nousevan reaktiolämpöti1 an mukana ja 15 kääntäen. Keksinnön mukaisesti varmistetaan ensin määrätty hajotus alhaisessa hapetuspotentiaa1issa säätämällä reaktio-lämpötila ja reaktioaika. Reaktiolämpöti1 an säätö tapahtuu tällöin vastaavalla p1asmapolttimen asetuksella. Reaktioai-kaa voidaan säätää jär jestämällä esi reakt. iokammio jäteaine-20 syöttöön käytettävän hormen ja pääreaktiokammion väliin.

Vasta määrätyn hajotuksen jälkeen reaktiota jatketaan, jälleen määrätyssä happipotentiaa1issa happoa lisäämällä, kunnes saadaan stabiileja lopputuotteita.

Tässä voidaan reaktionikaa muutelin erilaisin virta-25 ustien manipuloinnein. Sekä ha jotuksossa että reaktion etenemisessä stabiileiksi lopputulot Le i ks i on erittäin edullista, jos jäteaine voidaan syöttää hienojakoisessa muodossa. Tällöin päästään siihen, että jäteaineen yksittäisillä osilla on suuri ominaispinta-a]a ja erityisen hyvä reaktiivisuus. 30 Tämän lisäksi käytännöllisesti katsoen kaikki nämä yksittäiset osat ovat sekä hajotuksessa että sitä seuraavassa reaktiossa samassa termodynaamisessa ympäristössä mitä paineeseen, lämpötilaan ja muihin reaktioaineisiin tulee. Hienojakoisella muodolla tarkoitetaan, että jäteainetta on työstet-35 ty niin, että se on kuljetettavissa t.s. se on syötettävässä muodossa ja voidaan ruJskut Lama I I , i syöttää hormiin.

Keksinnön mukaistat menetelmää voidaan kellit tää useus- 3 70998 sa eri suhteessa. Osa hajoitustuotteiden stabilointia varten vaadittavasta happimäärästä voidaan siten sekoittaa kanto-kaasuun ja/tai plasmakaasuun. Erityisesti voidaan lämmitettyä happea ha joitustuotteineen sekoittaa kantokaasuun ja/tai 5 plasmakaasuun. Vaadittaessa erittäin korkeita lämpötiloja voidaan happi lisätä plasmakaasuvirtana jonka lämpötila on 2000 - 4000 °C. Happi voidaan syöttää ilmana ja/tai hapella rikastettuna ilmana tai teknisesti puhtaana happena. Vettä voidaan kuitenkin myös käyttää hapenkantajana, koska vesi 10 dissosioituu plasmakaasussa hapeksi ja vedyksi korkean lämpötilan vaikutuksesta.

Keksinnön puitteissa voidaan jäteaine syötettävässä muodossa kokonaan tai osittain tuoda plasmakaasuun plasma-polttimen jälkeen. Kun kyseessä ovat jäteaineet kuten di-15 oksiinit, PCB, öljypitoinen maa, jne. päästään toistettaviin tuloksiin kun käytetään reaktioaikoja jotka ovat suuruusluokaltaan millisekunteja, ja sopivasti asetetaan kantokaasu tai muodostunut plasmaknasu tällöin alttiiksi sopivalle turbulenssille tai siirretään sopivaan kiertokulkuun plasma-20 polttimeen ja reaktiokammioon. Stabiileja lopputuotteita sisältävää kaasua voidaan jäähdyttää reaktiokammiosta poistumisen yhteydessä tai sen jälkeen.

Keksinnön edullisen toteutusmuodon mukaisesti plasma-generaattorin plasmasuihkeet voidaan sopivasti suunnata polt-25 tokammiossa olevaan kaasua läpäisevään koksitäytteeseen, jolloin jäteaine syötettävässä muodossa ja/tai sen reaktiotuotteet syötetään reaktiokammioon plasmasuihkeen mukana.

Keksintö koskee myös laitosta termisesti hajotettavia kemiallisia aineita sisältävän ja/tai niistä koostuvan jäte-30 aineen muuttamiseksi stabiileiksi lopputuotteiksi kuten CO^rksi, H^Orksi ja HCl:ksi, joka laitos koostuu vähintään yhdestä plasmageneraattorista 3, välineistä 4 jäteaineen syöttöä varten, sekä välittömästi ennen plasmageneraattoria olevasta hormista. Keksinnön mukaiselle laitokselle on tun-35 nusomaista, että laitos käsittää reaktiokammion 1 joka on varustettu tulenkestävällä vuorauksella 2, jolloin reaktio-kammiossa 1 on kaasua läpäisevä kappalemuotoinen täyte 6 ja 4 70998 että plasmageneraattori 3 on reaktiokammioon nähden järjestetty siten, että plasmageneraattorista tulevan plasmasäteen vaikutuksesta täytteeseen palaa ontelo 7, joka muodostaa re-aktiovyöhykkeen. Plasmapolttimen plasmakaasusuihke purkautuu 5 tällöin reaktiokammioon ja reaktiokammiosta voidaan poistaa kaasumaiset reaktiotuotteet. Laitteessa olevaan välittömästi ennen plasmageneraattoria asennettuun hormiin päättyvät sekä jäteaineen syöttölaite että myöskin hapen syöttölaite.

Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti reak-10 tiokammio on varustettu koksivuorauksella, joka koostuu karkeista koksikappaleista muodostuneesta koksitäytteestä, jolloin reaktiokammio sopivasti on kuilu-uuni, jossa on yläauk-ko koksin syöttöä varten ja alempi kuonanpoistoputki. Tällä tavalla voidaan kulutettua koksia koko ajan korvata yläau-15 kon kautta kuten normaalisti tapahtuu kuilu-uuneissa. Kaasumaisia reaktiotuotteita jälkikäsitellään tietenkin yleensä esimerkiksi jäähdyttämällä ja/tai hiukkassuodattamalla.

Keksintö perustuu siihen, että jäteaineen muuttamiseen stabiileiksi lopputuotteiksi vaadittavat reaktiot on 20 toteutettava tarkasti määrättyjen olosuhteiden alaisina, toisin sanoen määrätyssä lämpötilassa, määrätyissä paineissa ja määrätyissä reaktiopotentiaaleissa ja tällöin erityisesti määrätyssä happipotentiaalissa. Esimerkiksi on reaktioiden eteneminen stabiileiksi lopputuotteiksi tapahduttava 25 tietyn happiylimäärän läsnäollessa, mutta tällöin on samalla häiritsevien kemiallisten yhdisteiden muodostusta estettävä. Yllättäen on osoittautunut, että tämä ongelma voidaan ratkaista keksinnön avulla, koska polttokammiossa oleva kok-sitäyte huolehtii nopeasti happiylimäärästä. Koksitäytettä 30 voidaan myös käyttää pelkistävän ilmakehän aikaansaamiseksi reaktiota varten.

Koksitäyte stabiloi nopeasti muuttumisreaktioita. Plasmakaasun lämpötilaa ja koostumusta sopeutetaan esillä oleviin erityisiin käyttöolosuhteisiin, ja siten esillä ole-35 vaan jäteaineeseen.

Jäteainetta voidaan esimerkiksi sekoittaa hienojakoisessa muodossa kantokaasuvirtaukseen, joka plasmapolttimessa 5 70998 siirtyy plasmakaasuvirtaukseen ja jonka happipotentiaali ei ole riittävä jäteaineen tai jäteaineen hajoamistuotteiden polttamiseen, jonka takia jäteaine ensin hajotetaan plasma-kaasussa ja sen jälkeen käsitellään edelleen happilisäyksen 5 avulla. Happea voidaan kuitenkin myös sekoittaa jo kantokaa-suun. Hajotus voi tapahtua lämpötilassa 2000 - 4000 °C, ja vielä senkin jälkeen ovat korkeat lämpötilat käytettävissä. Erityisolosuhteista johtuen voi keksinnön mukaisesti olla sopivaa järjestää itse reaktiokammiota edeltävä esireaktio-10 kammio, esimerkiksi pyörresekoituskammio, jossa happisyöttö tapahtuu.

Keksintöä tullaan alla selostamaan lähemmin viitaten suoritusesimerkkiin, joka on kuvattu liitteenä olevassa piirroksessa .

15 Kuviossa esitetty laitos on tarkoitettu termisesti hajotettavia kemiallisia aineita sisältävän tai niistä koostuvan jäteaineen muuttamiseksi. Tämä voi erityisesti koskea muoviaineen polttamista. Toivottuja stabiileja lopputuotteita ovat esimerkiksi CC>2, H20 ja HC1. Laitos käsittää periaat-20 teessä poltto- tai reaktiokammion 1, jossa on tulenkestävä vuoraus 2, vähintään yhden plasmapolttimen 3 ja jäteaineen syöttöön tarkoitetun syöttölaitteen 4. Plasmapoltin 3 on edullisesti poltin, jossa on kaksi lieriön muotoista elektrodia, joiden välissä on rengasmuotoinen aukko, jonka kautta 25 plasmakaasu kulkee. Plasmakaasua syötetään tuloputkea 12 myöten ja plasmapolttimesta 3 poistuva plasmakaasusuihke 5 purkautuu reaktiokammioon 1 ja muodostuvat reaktiotuotteet vir-taavat reaktiokammiossa ylöspäin ja poistuvat ulostulon 11 kautta. Reaktiokammion 1 koksitäyte on kaasua läpäisevää.

30 Plasmasuihke 5 syöttää jäteainetta ja/tai jäteaineen reaktio-tuotteita reaktiokammioon 1. Suoritusesimerkin koksitäytteen 1 muodostaa karkeiden koksikappaleiden muodostama pilari. Sisääntulevan plasmasuihkeen 5 alueella muodostuu ajon aikana aukipoltettu ontelo 7, joka muodostaa reaktiovyöhykkeen, 35 jossa muuttuminen stabiileiksi lopputuotteiksi tapahtuu. Tässä suoritusesimerkissä on reaktiokammio muuten, keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti, rakennettu kuilu-uunik- 6 70998 si, jossa on koksin syöttöä varten yläaukko 8, kuten myös alempi kuonan poistoputki 9. Ennen reaktiokammiota on esi-reaktiokammiona 10 toimiva pyörresekoituskammio.

Syöttämällä hiilipitoista kappalemuotoista ainetta, 5 kuten kuviossa näytetään, yläkautta reaktiokammioon yläau-kon kautta siten, että aine tulee sisään kammion reunoista, tulee aineen rajoituspinta kammion yläosassa muodostamaan kartionmuotoisen syvennyksen, joka vastaa aineen luonnollista sortumiskulmaa, toisin sanoen ainekerros tulee ylöspäin 10 pienenevällä paksuudella peittämään kammion sisärajapintaa. Tällä tavalla saatu kappalemuotoison aineen jakautuminen kammion yläosassa edistää keskikaasuvirtausta täytteessä ja ulos kaasunpoistosta, samalla kun yläaukon lämpörasitusta voidaan lieventää ja kammion vuorausta oleellisesti vähentää. 15 Tällöin aikaansaadaan edelleen kaasuvirtausolosuhteita, jotka pääasiassa ovat vakioita koko reaktiokammion sisällä, jolla seikalla on suuri merkitys kun halutaan aikaansaada kaikille reaktioprosesseissa osallistuville aineille termo-dynaamisesti yhtenäiset puitteet.

20 Jäteainetta syötetään siten syöttölaitteen 4 kautta hormiin, joka on välittömästi ennen plasmageneraattoria. Esitetyssä suorituksessa on hormi rakennettu yhteen esireak-tiokammion 10 kanssa. Happea voidaan syöttää sekä ennen esi-reaktiokammiota että sen jälkeen, esimerkiksi kuten kuvios-25 sa kohdassa 13 on esitetty.

Keksinnön mukaan saavutetut edut ovat siinä, että reaktio voidaan suorittaa erittäin hyvän valvonnan alaisena ja että stabiilien lopputuotteiden generointi voidaan varmistaa. Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu mitä erilaisempien jä-30 teaineiden käsittelyyn, mukaanlukien termisesti hajotettavia kemiallisia aineita sisältävät tai niistä koostuvat jäteaineet sekä myös sellaiset jäteaineet, jotka ovat vaikeasti poltettavissa tai joita ei voida polttaa. Erityisen edullista on se, että menetelmä voidaan suorittaa yksinkertaisessa 35 ja siten toimintavarmassa laitoksessa.

Esimerkki 1

Kuvion 1 mukaisessa laitoksessa suoritetussa keksin- 7 70998 non mukaisessa koeajossa hävitettiin 37 kg pentakloori-fenolin 10-%:tista liuosta orgaanisessa liuottimessa. Kokeessa käytettiin plasmakaasuna ilmaa ja plasmapolttimesta poistuvan kaasun lämpötila säädettiin noin 2500 °C:een.

5 Koelaitteisto lämmitettiin käyttölämpötilaan, ts. noin 2000 °C:een, jonka jälkeen pentakloorifenoliliuoksen syöttö hormiin aloitettiin syöttönopeudella 1,3 kg minuutissa. Plasmageneraattorin teho säädettiin 460 kW:iin. Plasma-kaasuna käytettiin paineilmaa ja plasmakaasuvirtaus oli 3 10 1,8 m (n)/min. Hormiin ennen plasmapoltinta lisättiin 1,2 m^(n) happikaasua minuutissa. Pcntakloorifenolin hajoaminen tapahtuu sen joutuessa alttiiksi plasmakaasun korkealle lämpötilalle ja täydelliseen hajotukseen päästään kuumassa koksikerroksessa, nk. ontelossa 7 ennen hormia. Välittö-15 mästi hajotuksen jälkeen ja pääasiallisesti ennen hormia koksitäytteeseen muodostuvassa ontelossa 7 sitoutuu koko vapautuva hiilimäärä ja pieni osa vedystä plasmakaasussa olevan ja tuodun happikaasun avulla. Koksikuilusta ulostulon 11 kautta poistuvaa kaasua, jonka lämpötila edelleen on noin 20 1900 °C, pikajäähdytetään ja pestään natronlipeäliuoksella kloorin ja mahdollisen hiilivedyn poistamiseksi. Pesusta poistuva kaasu koostuu hiilioksidin, vedyn ja typen seoksesta, jossa on noin 4 % hiilidioksidia. Suoritetuissa analyyseissä pentakloorifenolia ei voitu osoittaa pesuliuoksessa 25 eikä poistuvassa kaasussa. Kuilusta poistuvan kaasun kokonaismäärä oli mittausten mukaan 8 m3(n)/min. Pestyn kaasun analyysi antoi koostumukseksi 36 % CO, 4 % CO2, 42 % vety-kaasua ja loput typpikaasua. Koksin kokonaiskulutus kokeen aikana oli noin 2,5 kg ja uunin pohjaosaan voitiin todeta 30 muodostuneen tietyn kuonamäärän. Pesunesteeseen sidotun kloorin määrä oli 2,45 kg.

Esimerkki 2

Keksinnön mukaisesti suoritetussa koeajossa hävittiin muuntajaöljyllä kyllästettyä hiekkaa. Muuntajaöljy sisälsi 35 kloorattuja hiilivetyjä. Näytteen kokonaispaino oli 60 kg ja se sisälsi 6,2 kg öljyä, jossa oli 2 % (noin 125 g) kloorattuja hiilivetyjä. Plasmakaasuna käytettiin ilmaa ja 3 70998 plasmapolttimesta poistuvan kaasun lämpötila säädettiin 2500 °C:ksi. Saastunut hiekka sekoitettiin 55 kgraan poltettua kalkkia muodostuneen kuonan sulamispisteen ja juoksevuu-den säätämiseksi ja seos ruiskutettiin ilmaa kantokaasuna 5 käyttäen plasmakaasuun sen poistuessa plasmapolttimesta.

Plasmakaasun avulla kuljetettiin reaktantit reaktiokuiluun, jossa oli täyte, joka koostui kappalemuotoisesta koksista (40 - 60 mm). Ennen koetta reaktiotilaa lämmitettiin käyttö-lämpötilaan (noin 2000 °C:een). Syöttönopeus oli 2 kg/min 3 10 ja kantokaasun määrä oli 0,6 m (n)/min. Plasmapolttimen teho ..... 3 säädettiin 540 kW:iin ja plasmakaasumäärä oli 1,8 m (n)/min.

Reäktiotilassa hajotettiin muuntajaöljy ja klooratut hiilivedyt hiileksi (noeksi), vedyksi ja klooriksi, jotka välittömästi reagoivat hapen kanssa muodostaen hiilidioksidia ja 15 pienen määrän vesihöyryä. Samanaikaisesti hiekka kalkin vaikutuksesta muuttui CaO.Si02-kuonaksi, jota poistettiin kuilun alaosasta kohdasta 9. Kuilusta poistuva kaasu, joka koostui CO^ista, H^sta ja Cl2/HCl:stä, pikajäähdytettiin ja pestiin natronlipeäliuoksessa. Suoritetuissa analyyseissä 20 kloorattuja hiilivetyjä ei voitu todeta pesuliuoksessa, pakokaasussa eikä muodostuneessa kuonassa. Pesuliuoksessa olevan kloorin määrä oli 77 g ja pestyn kaasun analyysi antoi koostumukseksi 28 % CO, 4 % CC>2, 7 % H2 ja loput pääasiassa N2. Kokeessa kuluneen koksin määrä oli 4,1 kg ja kuonaa pois-25 tettiin 117 kg.

Ylläolevat esimerkit ovat ainoastaan edulliset suoritukset. Keksinnössä ehdotettua menetelmää voidaan tämän lisäksi käyttää monien muiden aineiden hävittämiseen. Hävitettäväksi tarkoitettu aine voi olla neste- tai kaasumuodossa 30 tai kiinteänä aineena.

Esimerkkejä nestemuotoisista aineista ovat orgaaniset liuottimet, dioksiinit, biosidit, ym. ja esimerkiksi teollisten valmistusprosessien liuotinylijäämät.

Kiinteistä aineista mainittakoon esimerkiksi penta-35 kloorifenoli, saastunut hiekka ja maa, jne.

Sopivia kaasumaisia aineita ovat esimerkiksi freonit, kemialliset ja biologiset taistelukaasut, ym.

9 70998

Keksinnön mukaisesti on lähtöaine saatettava "syöttö-kelpoiseen" muotoon. Kiinteitä aineita voidaan esimerkiksi liuottaa, liettää tai hajottaa.

Kiinteä aine, jota aiotaan syöttää kantokaasun avul-5 la, on hajotettava hiukkaskokoon alle 2 mm. Sisäänpuhallus-paineen on tällöin noustava yli 2 bar'in.

Lietettäessä nesteeseen hiukkaskoon on alitettava 0,25 mm. Vaaratekijät huomioiden on Imettämistä tai liuottamista käyttävät tekniset ratkaisut pidettävä edullisina, 10 koska niitä voi käyttää suljetuissa järjestelmissä. Mekaanista hajotusta käytettäessä on vaikea estää leviämistä.

Riippumatta siitä, tapahtuuko syöttö kaasu- tai nestemuodossa, on sisäänpuhallusnopeuden sopivasti ylitettävä 5 metriä sekunnissa ja edullisesti oltava 40 - 100 metriä 15 sekunnissa. Tämä koskee myös nesteitä. Sisäänpuhalluksen on tarkoituksenmukaisesti tapahduttava hormiin ennen plasma-poltinta.

Kun jäteaine on kaasumuodossa se voidaan parhaiten syöttää plasmapolttimen kautta. Se voidaan tietenkin myös 20 jakaa niin, että ainoastaan osa johdetaan plasmageneraatto-rin kautta plasmakaasun kanssa, kun taas toinen osa syötetään plasmakaasuun generaattorin jälkeen tai suoraan reaktio-vyöhykkeeseen. Keksinnössä käytetyn plasmakaasun tulee parhaiten olla prosessiin sopivan happipitoisuuden omaava kaa-25 su - vaihtoehtoisesti voidaan lisä "hapotus" ohjata ylimääräisellä happilisäyksellä hormiin tai reaktiovyöhykkeeseen.

Polttimesta poistuvan plasmakaasun lähtölämpötilan on oltava vähintään 1000 °C ja plasmakaasulla on sopivasti oltava sellainen energiasisältö, että lämpötila reaktiotilassa 30 ylittää 2000 °C.

Plasmakaasuna voi olla esimerkiksi ilma, prosessin kiertokaasu jne.

Mitä tulee tyhjän tilan eli kuilun reaktiovyöhykkeen paikallistamiseen, tämä syntyy plasmageneraattorin edessä 35 itse reaktion aikana. Tyhjä tila ei kuitenkaan jää koskemattomaksi vaan se muodostuu uudelleen lysähtääkseen jälleen, muodostuakseen jälleen jne. Tyhjä tila muodostuu periaattees- 10 70998 sa täyteväleistä, jotka suurenevat reaktion edetessä.

Happea voidaan tuoda reaktioon missä muodossa tahansa, esimerkiksi vetenä, vesihöyrynä jne.

Täyte voi kuitenkin myös sisältää dolomiittia tai 5 vastaavia rikin sitomiseen sopivia aineita, esimerkiksi kalkkia.

Kappalemuotoisena hiilivetypitoisena aineena käytetään edullisesti kappalemuotoista koksia, jonka raekoko on sopivasti suurempi kuin 20 mm, edullisesti 40 - 60 mm.

10 Mitä aineen viipymisaikoihin tulee, noussee viipymis- aika itse tyhjätilassa muutamaan millisekuntiin, kun taas viipymisaika jäljellä olevissa koksipila roissa noussee noin 1-5 sekuntiin.

Näitä tietyissä yhteyksissä sopivia viipymisaikoja 15 voidaan kuitenkin monin tavoin ohjata, esimerkiksi mukauttamalla syöttönopeutta sopivalla tavalla.

Mikäli prosessiteknisistä syistä on toivottavaa, voidaan kaasun lämpötila kuilun yläosassa laskea vesilisäyksen avulla noin 1000 °C:een.

20 Kuilusta virtaava kaasu voidaan sopivasti pikajäähdyt- tää huoneenlämpötilaan.

Mikäli on tarpeellista voidaan sopivasti kuonanmuodos-tajia lisätä.

Claims (15)

1. Menetelmä termisesti hajotettavia kemiallisia aineita sisältävän ja/tai niistä koostuvan jäteaineen muutta- 5 miseksi stabiileiksi lopputuotteiksi, kuten CO^rksi, I^Orksi ja HClrksi, jolloin jäteaine hajotusta varten asetetaan alttiiksi plasmageneraattorissa tuotetulle, korkean lämpötilan omaavalle plasmakaasulle, tunnettu siitä, että jäteaine syötettävässä muodossa saatetaan korkeaan lämpötilaan 10 alhaisessa happipotentiaalissa niin että tapahtuu hajoaminen hapettumisen ollessa vähäistä, minkä jälkeen jäteaineen hajoamistuotteet saatetaan virtaamaan reaktiovyöhykkeen läpi, joka on kuumennettu vähintään 2000 °C:seen plasmakaasun avulla, jonka reaktiovyöhykkeen muodostavat reaktiokammioon 15 järjestetyn, kaasua läpäisevän kappalemuotoisen täytteen ontelot, jolloin ontelot generoidaan suuntaamalla ja johtamalla plasmageneraattorin plasmasäde mainittuun täytteeseen, ja että reaktiovyöhykkeessä ylläpidetään sellainen happipoten-tiaali että hajoamistuotteet jatkuvasti muuttuvat stabiileik-20 si lopputuotteiksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäteaine johdetaan suoraan reaktio-vyöhykkeeseen .

3. Patenttivaatimuksien 1-2 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että kiinteässä muodossa oleva jäteaine saatetaan syötettävään muotoon liuotuksen, lietyksen ja/tai mekaanisen hajotuksen avulla.

4. Patenttivaatimuksien 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäteaine syötetään käyttäen 30 kantakaasua, jolloin raekoko on korkeintaan 2 mm.

5. Patenttivaatimuksien 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäteaine syötetään nesteen muodossa, jolloin, jos tämä neste sisältää liettyneitä hiukkasia, raekoko on korkeintaan n. 0,25 mm.

6. Patenttivaatimuksien 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötetyn jäteaineen sisäänpu-halluspaine ylittää 2 bar. 70998

7. Patenttivaatimuksien 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäteaineen sisäänpuhallusnopeus ylittää 5m/sekunti ja on edullisesti 40-100 m/sekunti.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n -5 n e t t u siitä, että jäteainetta ja/tai sen hajoamistuotteita sisältävä plasmakaasu tuodaan esireaktiokammioon, joka on järjestetty plasmageneraattorin ja reaktiokammion väliin ja kaasuun saatetaan siellä voimakas turbulenssi.

9. Patenttivaatimuksien 1-8 mukainen menetelmä, t u n-10 n e t t u siitä, että reaktiokammion täyte kokonaan tai osittain koostuu hiilipitoisesta aineesta, kuten koksista.

10. Patenttivaatimuksien 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiokammion täyte kokonaan tai osittain koostuu dolomiitista tai jostain toisesta rik- 15 kiä sitovasta aineesta.

11. Patenttivaatimuksien 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktanttien viipymisaika itse ontelossa on muutama millisekunti ja että viipymisaika jäljelle jäävässä täytteessä on noin 1-5 sekuntia.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän suorit tamiseksi tarkoitettu laitos termisesti hajotettavia kemiallisia aineita sisältävän ja/tai niistä koostuvan jäteaineen muuttamiseksi, joka laitos koostuu vähintään yhdestä plasma-generaattorista (3), välineistä (4) jäteaineen syöttöä var-25 ten, sekä välittömästi ennen plasmageneraattoria olevasta hormista, tunnettu siitä, että laitos käsittää reaktiokammion (1) joka on varustettu tulenkestävällä vuorauksella (2), jolloin reaktiokammiossa (1) on kaasua läpäisevä kappalemuotoinen täyte (6) ja että plasmageneraattori (3) 30 on reaktiokammioon nähden järjestetty siten, että plasma-generaattorista tulevan plasmasäteen vaikutuksesta täytteeseen palaa ontelo (7), joka muodostaa reaktiovyöhykkeen.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laitos, tunnettu siitä, että täyte (6) koostuu hiilipitoisesta 35 aineesta, edullisesti suurirakeisesta koksista. 13 70998

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitos, tunnettu siitä, että reaktiokammio (1) on rakennettu kuilu-uuniksi, jossa on yläaukko (8) kappalemuotoisen hiilipi-toisen aineen syöttöä varten, sekä alempi kuonan poistoput- 5 ki (9).

15. Patenttivaatimuksien 12 - 13 mukainen laitos, tunnettu siitä, että hormin ja reaktiokammion (1) välissä on esireaktiokammio (10), edullisesti pyörresekoi-tuskammio, jäteaineen hajotuksen viipymäajan pidentämiseksi, 10 sekä että mainitun esireaktiokammion (10) jälkeen on lisä-hormi . Patentkrav 7 0 9 9 8