FI75968B

FI75968B - PLASMAPROCESSENHET MED CELLSTRUKTUR.

Info

Publication number: FI75968B
Application number: FI862763A
Authority: FI
Inventors: Pentti Salmelin
Original assignee: Imatran Voima Oy
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1988-04-29
Also published as: WO1988000088A1; FI862763A; FI75968C; FI862763A0

Description

7596875968

Kennorakenteinen plasmaprosessiyksikköCellular plasma process unit

Taman keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen kennorakenteinen plasmaprosessiyksikko.The present invention relates to a honeycomb plasma process unit according to the preamble of claim 1.

Yksikköä käytetään korkeita lämpötiloja ja suuria energiatiheyksiä vaativissa hajoitus-, hävitys- ja rekombinaatioso-velluksissa.The unit is used in dispersing, disposal and recombination applications requiring high temperatures and high energy densities.

Kaikkien tunnettujen plasmalaiteratkaisujen rakenne on lähes yhtäläinen. Plasmapoltin on sijoitettu lieriömäiseen, korkeita lämpötiloja sietävällä materiaalilla vuorattuun reak-tiokammioon. Hajoitettava materiaali tuodaan erilaisilla yh-teillä lähelle plasmalieskaa nk. reaktioalueelle, jossa hajoamistuotteina syntyneet kaasut sekoittuvat ja reagoivat reaktiokammiossa ja poistuvat erillisen kaasunpesuyksikön kautta jatkokäsittelyyn.The structure of all known plasma device solutions is almost identical. The plasma torch is housed in a cylindrical reaction chamber lined with a high temperature tolerant material. The material to be decomposed is introduced by various means close to the plasma flame into a so-called reaction zone, where the gases formed as decomposition products mix and react in the reaction chamber and leave through a separate gas scrubbing unit for further processing.

Reaktiokammion koko määräytyy hajoamistuotteiden sekoittumisen ja rekombinaation vaatiman viiveajan sekä plasmatykin tehon perusteella. Viiveaikaa voidaan säätää apukaasuvirtoja tai materiaalinsyöttöä säätämällä. Reaktiokammion tilavuus ja tykin teho noudattavat tunnetuissa rakenteissa karkeasti lakia 4 litraa/kWf mikä johtaa suuriin reaktiokammioihin; 0,5 MW:n tykki vaatii 2 m^jn kammion.The size of the reaction chamber is determined by the delay time required for mixing and recombination of the degradation products and the efficiency of the plasma cannon. The delay time can be adjusted by adjusting the auxiliary gas flows or the material supply. The volume of the reaction chamber and the power of the cannon in the known structures roughly follow the law of 4 liters / kWf which results in large reaction chambers; A 0.5 MW cannon requires a 2 m ^ chamber.

Plasmalieskan synnyttämä säteilykuorma vaatii reaktiokammi-olta erittäin hyvää lämpötilankestoa. Kirjallisuudessa ja patenttijulkaaisuissa kuvatut reaktiokammiot on suojattu säteilyä vastaan erilaisilla keraamisilla massoilla tai tuli-kivillä.The radiation load generated by the plasma flame requires very good temperature resistance from the reaction chamber. The reaction chambers described in the literature and patent publications are protected against radiation by various ceramic masses or flintstones.

Reaktiokammiosta poistuvat hajoamiskaasut jäähdytetään ja puhdistetaan erillisessä pesuriyksikössä. Pesurien toiminta perustuu ilma- ja/tai vesisuihkutukseen. Pesurien koko on karkeasti 2...3 kertaa reaktiokammion koko.The decomposition gases leaving the reaction chamber are cooled and purified in a separate scrubber unit. The operation of the scrubbers is based on air and / or water spray. The size of the scrubbers is roughly 2 to 3 times the size of the reaction chamber.

2 759682 75968

Tunnetun tekniikan epäkohtana on se, että laitteistoon kuuluu kaksi kohtalaisen suurta yksikköä. Paksun vuorauksen takia reaktiokammion paino nousee helposti muutamiin tonnei-hin. Massiivinen rakenne myös hidastaa reaktorin lämmitystä, ensimmäinen ylösajo voi kestää useeita päiviä, ja keskeytyksenkin jälkeen lämmittäminen vie tunteja. Paksun vuorauksen halkeamisvaaran vuoksi joudutaan eräissä tapauksissa käyttämään lämmitykseen nestekaasu- tai muita polttimia. Jos vuoraus vaurioituu, sen korjaus kestää useita päiviä. Suuri ongelma on myös se, että nykyisissä ratkaisuissa ei pystytä hyödyntämään reaktiokammion koko kapasiteettia. Plasmatykin kokoon nähden sopiva materiaalinsyöttö johtaa suureen reaktoriin. Suurikokoisessa reaktorissa hajoamiskaasujen sekoittuminen taas vaatii pitkän ajan (n. 1 s), minkä vuoksi reaktoria on suurennettava tai materiaalin syöttönopeutta laskettava. Suureen reaktoriin saattaa jäädä kylmiä (< 700 °C) taskuja, mikä saattaa johtaa esim. jätteidenhävitysproses-sissa vakaviin ympäristö- ja henkilövahinkoihin. Vuorausma-teriaaleihin saattaa myös imeytyä reaktiotuotteita ja häiriötilanteissa myös lähtöaineita, jolloin ongelmajätteitä tuhottaessa vuorausaineet itse muuttuvat ongelmajätteiksi.A disadvantage of the prior art is that the equipment includes two moderately large units. Due to the thick lining, the weight of the reaction chamber easily increases to a few tons. The massive design also slows down the heating of the reactor, the first start-up can take several days, and even after an interruption, the heating takes hours. Due to the risk of cracking of the thick lining, in some cases it is necessary to use liquefied petroleum gas or other burners for heating. If the liner is damaged, it will take several days to repair. Another major problem is that current solutions cannot utilize the full capacity of the reaction chamber. A material feed suitable for the size of the plasma cannon results in a large reactor. In a large reactor, on the other hand, the mixing of decomposition gases requires a long time (approx. 1 s), which is why the reactor must be increased or the material feed rate must be reduced. Cold (<700 ° C) pockets may remain in a large reactor, which may lead to serious environmental and personal damage, for example in the waste disposal process. Reaction products and, in the event of disturbances, also starting materials may also be absorbed into the lining materials, in which case the lining materials themselves become hazardous waste when the hazardous waste is destroyed.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä kuvatussa tekniikassa esiintyvät haitat ja saada aikaan aivan uuden-tyyppinen kennorakenteinen plasmaprosessiyksikkö.The object of the present invention is to obviate the disadvantages of the technique described above and to provide a completely new type of honeycomb plasma processing unit.

Keksintö perustuu siihen, prosessiyksikkö koostuu hajoitus-lieriön ympärille asennetuista sisäkkäisistä putkirakenteis-ta, joilla kaasun kulkureitti on muodostettu laskostetuksi käytäväksi, jolloin hajoitus- rekombinaatio-sekä pesurivyö-hykkeet on saatu samaan yksikköön.The invention is based on the fact that the process unit consists of nested pipe structures installed around the dispersing cylinder, with which the gas flow path is formed as a pleated passage, whereby the dispersion recombination and scrubber zones are obtained in the same unit.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the apparatus according to the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.The invention provides considerable advantages.

Keksinnön mukainen laitteisto on tehtävissä pienikokoiseksi rakenteensa ansiosta. Pienestä koosta seuraa keveys ja help- 3 75968 po liikuteltavuus ja samalla lyhyt ylösajoaika: lämmitys kestää parhaimmillaan vain muutamia sekunteja. Pieni koko mahdollistaa helpon ja halvan puhdistuksen, huollon ja korjauksen verrattuna tavallisiin rakenteisiin. Kompakti rakenne antaa laitteelle myös selvästi paremman kestävyyden perinteisiin rakenteisiin verrattuna. Hajoituslieriön ansiosta hajoitettavalla materiaalilla ei ole mahdollisuutta välttää plasmalieskaa. Pitkänomaisen lieriön ansiosta hajoitettava aine joutuu alttiiksi plasmaolosuhteille kertaluokkaa kauemmin kuin tavanomaisissa rakenteissa, mikä varmistaa lähes täydellisen hajoamisen. Likimain täydellisesti kaasuiksi muodostuneet aineet sekoittuvat voimakkaasti kapeissa reak-tiovyöhykkeissä ja reagoivat lopputuotteiksi tehokkaasti ja nopeasti. Tehokkaan hajoituksen ja jälleenyhdistymisen vuoksi viiveaikoja voidaan lyhentää jopa kymmenenteen osaan nykyisestä. Keksinnön mukaisella laitteella myös koko kapasiteetti on käytettävissä. Oikein mitoitetussa laitteessa materiaalin syöttönopeus määräytyy tykin tehon mukaan. Laitteisto ei tarvitse myöskään apupolttimia eikä näiden vaatimia apujärjestelmiä. Häiriötilanteessa laitteeseen jäävä hajoamaton materiaalimäärä on oleellisesti pienempi kuin perinteisissä laitteissa, koska aineen hajoitus on tehokasta. Hajoamattomat aineet ovat myös helposti talteenotettavissa yksinkertaisen, vuoraamattoman ja pienikokoisen laitteiston ansiosta.The apparatus according to the invention can be made compact due to its structure. The small size results in lightness and ease of movement, as well as a short ramp-up time: at best, the heating only takes a few seconds. The small size allows for easy and inexpensive cleaning, maintenance and repair compared to conventional structures. The compact design also gives the device significantly better durability compared to traditional structures. Due to the dispersing cylinder, the material to be decomposed does not have the possibility to avoid plasma flame. Due to the elongated cylinder, the substance to be decomposed is exposed to plasma conditions for an order of magnitude longer than in conventional structures, which ensures almost complete decomposition. Substances that are almost completely gaseous are mixed vigorously in narrow reaction zones and react efficiently and rapidly to the final products. Due to efficient scattering and reunification, the delay times can be reduced to up to one tenth of the current one. With the device according to the invention, the entire capacity is also available. In a properly dimensioned device, the material feed rate is determined by the power of the cannon. The equipment also does not need auxiliary burners or the auxiliary systems required by them. In the event of a failure, the amount of non-degradable material remaining in the device is substantially smaller than in conventional devices because the decomposition of the substance is efficient. Non-degradable materials are also easily recovered thanks to simple, unlined and compact equipment.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten piirustusten mukaisen sovellutusesimerkin avulla.The invention will now be examined in more detail by means of an application example according to the accompanying drawings.

Kuviossa 1 on esitetty halkileikattuna sivukuvantona yksi mahdollinen ratkaisu kennorakenteisen plasmaprosessiyksikön toteuttamiseksi.Figure 1 shows a cross-sectional side view of one possible solution for implementing a honeycomb plasma processing unit.

Kuviossa 2 on esitetty leikkauksena A - A kuvion 1 mukainen plasmaprosessiyksikkö.Figure 2 is a section A-A of the plasma process unit of Figure 1.

Prosessikomponentin tukirakenteen muodostaa esimerkiksi erikoisteräksestä valmistettu runko 13, johon laitteiston muut 4 75968 osat on pääosin kiinnitetty. Järjestelmän ytimen muodostaa rungon yläosaan kiinnitetty plasmatykki 1. Plasmatykki 1 käsittää plasmakaasun syöttöelimet 2, sähkönsyöttöelimet 4 sekä tykin jäähdytyselimet 3. Hajoitettava materiaali syötetään materiaalinsyöttöelimillä 19 plasmatykillä 1 muodostettuun plasmalieskaan 6. Plasmatykin 1 alapuolella on hajoi-tusvyöhyke 8, jota sivuilta rajoittaa hajoituslieriö 9, joka on kiinnitetty plasmatykin ympärille. Hajoituslieriön 9 poikkileikkaus on edullisimmin pyöreä, koska tällöin plasma-lieska 6 täyttää lieriön täydellisimmin ja on mahdollista saavuttaa tasaisin lämpötilajakautuma ja samalla tehokkain aineen hajoitus. Hajoituslieriö 9 joutuu voimakkaan lämpö-kuormituksen alaiseksi, ja siksi se on valmistettu erikois-metallista, esimerkiksi niobiumista. Hajoituslieriön 9 mitoitusesimerkkinä voidaan mainita 200 kW:n plasmatykin yhteydessä käytettävän lieriön 9 mitat. Tällöin lieriön 9 pituus on 1000-1500 mm ja halkaisija 150-200 mm. Hajoituslie-riö 9 on kiinnitetty laitteiston runkoon 13 plasmatykin 1 ympärille esimerkiksi pulttaamalla ja sopivasti tiivistämällä. Tiivistemateriaalina voidaan käyttää riittävän hyvin lämpöä kestävää materiaalia, esimerkiksi asbestisekoitetta. Tarvittaessa tiivistettä voidaan jäähdyttää kaasuvirtauksel-la. Hajoituslieriön 9 plasmatykkiin 1 nähden vastakkainen pää on avoin hajoitetun kaasumaisen materiaalin virtauksen mahdollistamiseksi. Avoimen pään läheisyydessä oleva kaasu-tilaa rajoittava pinta 10 on jäähdytetty pinnan 10 takana olevalla aineella 11, esimerkiksi vedellä tai jollain muulla nesteellä. Kaasutilaa rajoittava pinta 10 voi. myös olla päällystetty (ei-esitetyllä) valumassalla, jolloin prosessin aikana massa voi olla sulaa plasmalieskan puolella ja kiinteässä tilassa jäähdytetyn pinnan 10 läheisyydessä.The support structure of the process component is formed, for example, by a frame 13 made of special steel, to which the other parts of the apparatus 4 75968 are mainly attached. The core of the system is formed by a plasma cannon 1 attached to the upper part of the body. The plasma cannon 1 comprises plasma gas supply means 2, is mounted around the plasma cannon. The cross-section of the dispersing cylinder 9 is most preferably circular, because then the plasma flame 6 fills the cylinder most completely and it is possible to achieve a more uniform temperature distribution and at the same time the most efficient dispersion of the substance. The dispersing cylinder 9 is subjected to a strong thermal load and is therefore made of a special metal, for example niobium. An example of the dimensioning of the dispersing cylinder 9 is the dimensions of the cylinder 9 used in connection with a 200 kW plasma cannon. In this case, the length of the cylinder 9 is 1000-1500 mm and the diameter 150-200 mm. The dispersing cylinder 9 is attached to the body 13 of the apparatus around the plasma cannon 1, for example by bolting and suitable sealing. A sufficiently heat-resistant material, for example an asbestos mixture, can be used as the sealing material. If necessary, the seal can be cooled by a gas flow. The end of the dispersing cylinder 9 opposite the plasma cannon 1 is open to allow the flow of dispersed gaseous material. The gas space-limiting surface 10 in the vicinity of the open end is cooled by a substance 11 behind the surface 10, for example water or some other liquid. The gas space limiting surface 10 can. also be coated with a casting mass (not shown), whereby during the process the mass may be melted on the plasma flame side and in a solid state in the vicinity of the cooled surface 10.

Kaasutetun materiaalin kulkureitti muodostuu laskostetuksi keksinnön mukaisen sisäkkäisistä putkirakenteista, esimerkiksi lieriöistä 9, 14, 15, 16, muodostuvan rakenteen ansiosta. Kukin lieriö on kiinnitetty tosesta päästään runkoon 13 siten, että halkaisijaltaan pienin hajoituslieriö 9 on 5 75968 kiinnitetty yläpäästään ja halkaisijaltaan toiseksi pienin toinen lieriö 14 alapäästään ja niin edelleen. Rungon 13 ja kunkin lieriön kiinnittämättömän pään väliin jätetään rako kaasuvirtauksen mahdollistamiseksi. Raon suuruus määräytyy halutun virtauksen mukaan, mutta on sopivimmin hajoituslie-riön 9 säteen suuruinen.The path of the gassed material is formed in a pleated form by means of a structure consisting of nested tubular structures according to the invention, for example cylinders 9, 14, 15, 16. Each cylinder is fixed at one end to the body 13 so that the smallest diameter disintegration cylinder 9 is fixed at its upper end and the second smallest diameter second cylinder 14 at its lower end, and so on. A gap is left between the body 13 and the unattached end of each cylinder to allow gas flow. The size of the gap is determined by the desired flow, but is preferably the size of the radius of the dispersing cylinder 9.

Hajoitusvyöhykkeestä 8 tulevan hajoitetun kaasumaisen aineen rekombinaatiovyöhyke 12 muodostuu hajoituslieriön 9 ulkopinnan ja toisen lieriön 14 sisäpinnan väliin. Kyseisen rekom-binaatiovyöhykkeen 12 radiaalinen leveys on sopivimmin ha-joituslieriön 9 halkaisijan suuruinen ja pituudeksi muodostuu käytetyssä rakenteessa likimain hajoituslieriön 9 pituus. Kuvion mukaisessa ratkaisussa rekombinaatiovyöhyke 12 päättyy samalle seinämälle, johon plasmatykki 1 ja hajoitus-lieriö 9 on kiinnitetty.The recombination zone 12 of the dispersed gaseous substance coming from the disintegration zone 8 is formed between the outer surface of the disintegration cylinder 9 and the inner surface of the second cylinder 14. The radial width of said recombination zone 12 is preferably equal to the diameter of the dispersing cylinder 9 and the length in the structure used is approximately the length of the dispersing cylinder 9. In the solution according to the figure, the recombination zone 12 terminates on the same wall to which the plasma cannon 1 and the dispersing cylinder 9 are fixed.

Rekombinaatiovyöhykkeen 12 jälkeen kaasun kulkureitillä ovat pesurivyöhykkeet 7, joiden lukumäärä määräytyy halutun pesu-tehon mukaan. Kuvion ratkaisussa pesurivyöhykkeitä 7 on kaksi, joista ensimmäinen muodostuu toisen lieriön 14 ulkopinnan ja kolmannen lieriön 15 sisäpinnan väliin ja toinen kolmannen lieriön 15 ulkopinnan ja neljännen lieriön 16 sisäpinnan väliin.After the recombination zone 12, there are scrubber zones 7 in the gas path, the number of which is determined by the desired scrubbing power. In the solution of the figure, there are two scrubber zones 7, the first of which is formed between the outer surface of the second cylinder 14 and the inner surface of the third cylinder 15 and the second between the outer surface of the third cylinder 15 and the inner surface of the fourth cylinder 16.

Prosessikomponentin plasmatykin 1 puoleiseen seinämään pesu-rivyöhykkeisiin 7 on asennettu sumutussuuttimet 5, joiden kautta syötetään esimerkiksi kaasua tai nestettä rekombinaa-tiovyöhykkeestä 12 tulevan kaasun pesemiseksi. Sumutussuut-timia 5 asennetaan niin monta, että sumutussuihku kattaa koko vyöhykkeen poikkileikkauksen. Esimerkiksi vesi on sopiva pesuriaine. Piirustusten mukaisessa laitteistossa suuttimia on 8 kappaletta vyöhykettä kohti. Tarvittaessa voidaan re-kombinaatiovyöhykettä 12 seuraavan pesurivyöhykkeen sumutussuuttimet 5 sulkea, jolloin pesurivyöhyke 7 on muutettu re-kombinaatiovyöhykkeeksi 12. Hain voidaan rekombinaatio- ja pesuvyöhykkeiden pituutta säädellä halutun mittaiseksi. Pe-surivyöhykkeiden 7 tehtävänä on jäähdyttää nopeassti rekom- 6 75968 binaatiovyöhykkeestä 12 saapuvaa kaasua. Pesurivyöhykkeiden 7 jälkeen kaasu johdetaan jatkokäsittelyyn, esimerkiksi lämmön talteenottoon, prosessikomponentin ulkopuolelle.At the wall of the plasma component 1 of the process component, spray nozzles 5 are mounted in the scrubbing zones 7, through which, for example, gas or liquid is fed to scrub the gas coming from the recombination zone 12. The number of spray nozzles 5 is installed so that the spray jet covers the entire cross-section of the zone. For example, water is a suitable detergent. In the equipment according to the drawings, there are 8 nozzles per zone. If necessary, the spray nozzles 5 of the scrubber zone following the recombination zone 12 can be closed, whereby the scrubber zone 7 has been changed to the recombination zone 12. The shark can be adjusted to the desired length of the recombination and wash zones. The purpose of the scrubber zones 7 is to rapidly cool the gas coming from the reclamation zone 12. After the scrubber zones 7, the gas is led to further treatment, for example heat recovery, outside the process component.

Prosessikomponentin runko 13 voi olla täysin yhtenäinen ja kiinteä, jolloin joissakin lieriöissä on kaasun kulkua rajoittamattomia (ei-esitettyjä) kiinnityselimiä rungon alaosan 17 ja yläosan 18 toisiinsa sitomiseksi. Edullisimmin kiinnityselimet ovat uloimmissa lieriöissä, jolloin niiden lämpökuormitus on vähäinen.The body 13 of the process component can be completely integral and fixed, with some cylinders having non-gas restricting (not shown) fastening members for tying the lower part 17 and the upper part 18 of the body together. Most preferably, the fastening members are in the outermost cylinders, whereby their thermal load is low.

Rungon 13 yläosa 18 ja alaosa 17 voivat olla myös täysin erillisiä, jolloin yläosa on tuettu erillisellä (ei-esite-tyllä) tukielimellä. Tällä ratkaisulla saavutetaan se etu, että kunkin lieriön ja runko-osan 13 välinen kaasunkulkuauk-ko tulee säädettäväksi. Myös laitteiston huolto ja puhdistus on vaivatonta, jos ylä- ja alaosa ovat toisistaan erillään.The upper part 18 and the lower part 17 of the body 13 can also be completely separate, whereby the upper part is supported by a separate (not shown) support member. This solution has the advantage that the gas passage opening between each cylinder and the body part 13 becomes adjustable. Maintenance and cleaning of the equipment is also effortless if the upper and lower parts are separated from each other.

Hajoituslieriön 9 poikkileikkaus voi olla ympyrästä poikkeava. Tällöin on edullista, että lieriö on symmetrinen lieskan suhteen, ja mahdollisten kulmien tulee olla pyöristetyt kylmien taskujen välttämiseksi.The cross-section of the dispersing cylinder 9 may deviate from the circle. In this case, it is preferred that the cylinder be symmetrical with respect to the flame, and any corners should be rounded to avoid cold pockets.

Hajoituslieriön 9 ei ole välttämätöntä olla, kuten ei muidenkaan lieriöiden 14, 15 ja 16, puhtaasti matemaattisesti määritelty lieriö, vaan olennaista on rakenneosien putkimai-suus. Puhtaasta lieriömäisyydestä voidaan joutua poikkeamaan, mikäli virtausteknisistä syistä putkiin tehdään supistuksia tai putket valmistetaan kartiomaisiksi samoista syistä .It is not necessary for the dispersing cylinder 9, like the other cylinders 14, 15 and 16, to be a purely mathematically defined cylinder, but the tubularity of the components is essential. It may be necessary to deviate from the pure cylindricality if, for flow-technical reasons, the pipes are contracted or the pipes are made conical for the same reasons.

Lieriöiden 14, 15 ja 16 halkaisijat voidaan valita myös siten, että kunkin vyöhykkeen 7, 8, 12 plasmaprosessiyksikön pituusakseliin nähden kohtisuoran halkaisijan pinta-ala on vakio, jolloin kaasuvirtaus kohtaa kussakin vyöhykkeessä likimain yhtäläisen virtausvastuksen.The diameters of the cylinders 14, 15 and 16 can also be selected so that the area of the diameter perpendicular to the longitudinal axis of each zone 7, 8, 12 of the plasma processing unit is constant, whereby the gas flow in each zone meets approximately equal flow resistance.

Lämpökuormituksen vähentämiseksi voidaan plasmatykin 1 ympärille asentaa (ei-esitetty) rengasmainen kaasusuutin, josta 7 75968 syötettävällä kaasulla, esimerkiksi käytetyllä plasmakaasul-la, jäähdytetään hajoituslieriön 9 sisäpintaa.In order to reduce the heat load, an annular gas nozzle (not shown) can be mounted around the plasma cannon 1, from which 7 75968 feed gas, for example spent plasma gas, cools the inner surface of the dispersing cylinder 9.

Sisäkkäisten lieriöiden lukumäärä voi olla mielivaltainen. Keksinnölle on kuitenkin oleellista, että sisimän lieriön 9 sisälle jäänyt tila toimii hajoitusvyöhykkeenä 8 ja kaasun kulkureitillä sitä seuraa vähintään yksi rekombinaatiovyöhy-ke 12, jonka jälkeen on riittävä määrä pesurivyöhykkeitä 7, jotka ovat sumutussuuttimien 5 sulkemisella muutettavissa rekombinaatiovyöhykkeiksi.The number of nested cylinders can be arbitrary. However, it is essential for the invention that the space inside the inner cylinder 9 acts as a disintegration zone 8 and is followed in the gas path by at least one recombination zone 12, followed by a sufficient number of scrubber zones 7 which can be converted to recombination zones by closing the spray nozzles 5.

Hajoituslieriön 9 ja plasmatykin 1 välisen huonon tiiviyden aiheuttamia ongelmia voidaan pienentää järjestämällä lieriöön ympäristöä alhaisempi paine esimerkiksi pesurivyöhykkei-den 7 sumutussuuttimilla tai pesurivyöhykkeiden jälkeisellä kaasun imulla.The problems caused by the poor tightness between the dispersing cylinder 9 and the plasma cannon 1 can be reduced by applying a lower ambient pressure to the cylinder, for example by spray nozzles of the scrubber zones 7 or by gas suction after the scrubber zones.

Piirustuksissa esitetty prosessikomponentin asento, jossa kaasutettava materiaali, samoin kuin pesussa käytettävä aine syötetään maan vetovoimakentän suuntaan on edullisin, mutta myös muut asennot ovat mahdollisia. Muiden asentojen yhteydessä sekä jäähdytys että varotoimet mahdollisen käyttöhäi-riön yhteydessä vaativat erikoisratkaisuja.The position of the process component shown in the drawings, in which the material to be gasified, as well as the substance to be used in the washing, is fed in the direction of the traction field of the ground, is preferred, but other positions are also possible. In other situations, both cooling and precautions in the event of a malfunction require special solutions.

Claims

8 75968

A honeycomb plasma process unit comprising - a body (13) comprising an upper part (18) and a lower part (17), and - a tubular diffusing cylinder (9) fitted to the body (13), with which the disintegration zone (8) can be formed, at least one plasma cannon (1) disposed at one end of the dispersing cylinder (9) with plasma gas supply means (2), power supply means (4) and cooling means (3) with which the cannon (1) can form a plasma flame (6), - material supply means (19) , with which the material can be fed to the plasma flame (6), - at least one recombination zone (12) in which the decomposed material in the decomposition zone (8) can be recombined into new compounds, and - at least one spray nozzle (5) in each scrubber zone (7), with which nozzle (5) the detergent can be sprayed into each scrubber zone (7), characterized by a substantially concentric of tubular structures (14, 15, 16) of which the smallest diameter (14) 9 75968 is arranged at one end with respect to the plasma cannon (1) opposite the half (17) of the body (13) substantially concentrically around the dispersing cylinder (9) and other tubular structures (15), respectively. 16) is adapted according to its increasing diameter to alternately form a gas flow channel in the opposite halves (17, 18) of the body (13).

Apparatus according to Claim 1, characterized in that the cross-section of the tubular structures (14, 15, 16) is circular.

Apparatus according to Claim 1 or 2, characterized in that the tubular structures (14, 15, 16) are cylindrical.

Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the upper part (18) and the lower part (17) of the body are movable relative to one another in order to facilitate maintenance and enable the adjustment of the gas flow.

Apparatus according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the upper part (18) and the lower part (17) of the body are fixed relative to one another.

Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the plasma gas supply means (2) are arranged such that part of the plasma gas can be passed past the plasma flame (6) and the arc to the wall of the dispersing cylinder (9) to reduce heat load.

Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the diameters of the tubular structures (14, 15, 16) are chosen such that the radial width of each zone (7, 12) is constant.

Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the diameters 75968 of the tubular structures (14, 15, 16) are selected such that the cross-sectional area of each zone (7, 8, 12) is constant.