ITRM990780A1 - Procedimento ecologico di inertizzazione in continuo di materiali organici alogenati mediante termodistruzione in reattori siderurgici, con - Google Patents
Procedimento ecologico di inertizzazione in continuo di materiali organici alogenati mediante termodistruzione in reattori siderurgici, con Download PDFInfo
- Publication number
- ITRM990780A1 ITRM990780A1 IT1999RM000780A ITRM990780A ITRM990780A1 IT RM990780 A1 ITRM990780 A1 IT RM990780A1 IT 1999RM000780 A IT1999RM000780 A IT 1999RM000780A IT RM990780 A ITRM990780 A IT RM990780A IT RM990780 A1 ITRM990780 A1 IT RM990780A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- reactor
- process according
- mixture
- halogenated organic
- organic materials
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 230000006378 damage Effects 0.000 title claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 17
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 20
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 17
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 17
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 13
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 12
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 11
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 9
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical group 0.000 claims description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 6
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- -1 polyethylene chloride Polymers 0.000 claims description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 4
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 3
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N [O].[Ar] Chemical compound [O].[Ar] VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229910001617 alkaline earth metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000010763 heavy fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
- A62D3/32—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by treatment in molten chemical reagent, e.g. salts or metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/02—Working-up flue dust
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/20—Organic substances
- A62D2101/22—Organic substances containing halogen
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento ecologico per la termodistruzione in continuo, mediante reazioni chimico-fisiche all'interno di un reattore siderurgico, di materiali organici contenenti alogeni, in particolare cloro, dai quali recuperare energia e prodotti di composizione controllata non pericolosi .
Più precisamente, oggetto della presente invenzione è un procedimento ecologico per la trasformazione in continuo mediante reazioni chimico-fisiche all'interno di un reattore siderurgico di materiali organici contenenti alogeni, in particolare cloro, in forma solida, liquida e gassosa, al fine di ottenere in uscita dal reattore stesso prodotti di composizione controllata non pericolosi.
Il procedimento oggetto della presente invenzione è infatti un procedimento ecologico per 1'inertizzazione di materiali organici contenenti alogeni mediante loro termodistruzione in reattori siderurgici, comprendente le operazioni di:
introdurre lateralmente in una zona inferiore del reattore o dal fondo del detto reattore, attraverso un primo livello di iniezione, una miscela contenente detti materiali organici alogenati, eventuali additivi, combustibili e gas di trasporto della miscela, essendo la quantità di scoria presente nel reattore almeno stechiometrica rispetto alla quantità di materiale organico alogenato introdotto;
introdurre lateralmente in una zona inferiore del reattore o dal fondo del detto reattore, eventualmente attraverso un secondo livello di iniezione, comburente;
- estrarre, da una zona di evacuazione scoria siderurgica inerte in cui sono disciolti composti contenenti alogeni eventualmente da recuperare;
- recuperare energia termica per combustione di gas liberati nel corso della termodistruzione.
L'introduzione nella zona inferiore del reattore, di una miscela contenente materiali organici alogenati in particolare cloro, da termodistruggere, combustibile, eventualmente comburente almeno in parte, eventuali additivi e gas di trasporto della miscela, avviene lateralmente a livello delle tubiere in direzione radiale tramite una pluralità di punti di immissione, eventualmente su differenti livelli, o dal fondo.
In una forma di realizzazione della presente invenzione, la miscela di composti organici da trasformare, il combustibile, parte del comburente, eventuali correttivi e additivi e gas di trasporto della miscela, vengono introdotti all'interno del reattore verso il centro per iniezione orizzontale oppure inclinata rispetto ad un piano orizzontale e, contemporaneamente, la rimanente parte di comburente viene introdotta mediante iniettori o mediante un condotto coassiale a quello di iniezione della miscela.
Il materiale da termodistruggere può avere una granulometria inferiore a 8 mm.
La granulometria del combustibile e degli additivi può essere inferiore a 8 mm, preferibilmente a 3mm.
La velocità di iniezione del comburente nella zona inferiore del reattore è inferiore a 40 m/s, ed è eventualmente tale da consentire ai singoli getti di intersecarsi tra loro e comunque tale da permettere una efficiente cinetica di reazione.
La pressione interna del reattore può essere compresa tra 1 e 4 bar.
Nel reattore, nella zona dove è presente il bagno metallico o una colonna di coke, vengono immessi, tramite una molteplicità di ugelli, ed eventualmente veicolati da un gas di trasporto, i materiali organici alogenati da inertizzare mediante termodistruzione, contemporaneamente e congiuntamente ad additivi (quali, ad esempio, ossidi o carbonati di calcio e magnesio), al combustibile (quale polverino di carbone,olio combustibile, gas naturale o loro miscele binarie o ternarie) ed al comburente (quale aria, ossigeno o loro miscela).
Si tratta in particolare di materiali organici clorurati quali policlorurobifenile (noto anche con il nome di policlorobifenile; PCB), polietilencloruro, e polivinilcloruro (PVC). Soddisfacente è anche l'uso di FLUFF, miscuglio complesso di materiali, contenente materiale organico alogenato {per la presenza di atomi di cloro provenienti dalle frazioni plastomeriche ed elastomeriche , e di atomi di fluoro provenienti dalle frazioni elastomeriche) e risultante dal processo di rottamazione delle auto dopo rimozione delle frazioni metalliche e frantumazione.
Il materiale immesso nel reattore si viene a trovare in un ambiente ad elevata temperatura con ossido di carbonio prodotto della parziale combustione del combustibile con il gas comburente.
La presenza nella scoria di ossido di calcio e di carbonio, comporta che elementi nocivi {quali ad esempio alogeni) rimangano bloccati nella scoria essenzialmente come sali di calcio.
La gassificazione diretta in condizioni riducenti dei materiali organici, fornisce CO; il gas di processo così prodotto può servire per fornire energia tramite sua combustione per sostenere il regime termico del reattore.
I processi realizzabili in accordo con la presente invenzione, considerati gli obiettivi voluti, richiedono, in alcuni reattori siderurgici, elevate cinetiche chimiche, dipendenti anche da adeguata omogeneità del bagno (costituito da fase metallica e fase scoria), ed efficienti scambi termici, obiettivi da realizzare anche tramite agitazione del bagno.
L'agitazione del bagno, se necessaria, viene realizzata essenzialmente dai materiali iniettati ed eventualmente mediante insufflazione di gas dal fondo del reattore.
La presente invenzione ha anche per oggetto i prodotti inerti ottenibili dal procedimento descritto in precedenza.
Si è data finora della presente invenzione una descrizione di carattere generale. Con l'aiuto dei seguenti esempi e dell'unica figura annessa verrà ora fornita una descrizione dettagliata di sue forme di realizzazione, finalizzate a farne meglio comprendere scopi, caratteristiche, vantaggi e modalità operative.
La figura 1 mostra la sezione laterale di un convertitore AOD (Argon Oxygen Decarburization) per la produzione di acciaio inossidabile, nel quale viene eseguita una forma di realizzazione del procedimento secondo l'invenzione.
ESEMPIO 1
Iniezione della miscela reattiva in altoforno In questo esempio l'impianto sopra identificato viene utilizzato, contemporaneamente alla produzione di ghisa, per il trattamento di materiali solidi o liquidi contenenti carbonio, idrogeno e cloro. Lo scopo è usare l'apparecchiatura per la termodistruzione di materiali contenenti PCB (policlorurobifenile, noto anche come policlorobifenile) , ottenendo CO, idrogeno e cloruri di metalli alcalino terrosi ed evitando contemporaneamente la formazione di gas clorurati dannosi quali per esempio fosgene, diossina e poiiclorofurani.
In Tabella 1.1 vengono indicati i materiali immessi e le loro portate (kg/h per i solidi, Nm<3>/h per i gas).
TABELLA 1.1
La miscela contenente PCB è iniettata mediante gas inerte nella zona delle tubiere, contemporaneamente e congiuntamente al polverino di carbone, all'ossigeno e all'ossido di calcio. Al limite di questa zona, nella sacca dell'altoforno, scorre verso il crogiolo l'emulsione scoria-metallo (ghisa) liquidi che contribuisce attivamente alla reazione tra additivi e sostanze contenenti cloro La zona in cui avviene 1'iniezione ha una temperatura superiore ai 1600°C.
La basicità binaria (%Ca0/%Si02) della scoria dell 'altoforno preferibilmente è compresa tra 1 e 1,5, valori ottimali per la marcia dell<1 >altoforno stesso .
La miscela di PCB, combustibile e additivi della scoria, quando iniettata nelle tubiere, viene a trovarsi in un ambiente ad alta temperatura e fortemente riducente per la presenza dei gas prodotti nella gassificazione del combustibile e del combustibile residuo ancora presente.
La presenza nella carica di ossido di calcio e l'ambiente fortemente riducente comporta che gli alogeni rimangono bloccati nella scoria come sali di calcio.
L'iniezione combinata di combustibile e comburente fornisce l'apporto energetico necessario allo svolgimento del processo e contribuisce al mantenimento dello stato termico del reattore.
Questo modo di operare consente di ottenere dai materiali iniettati (PCB, combustibile, comburente, additivi) una fase scoria ed una fase gassosa che, grazie all'assorbimento dei cloruri da parte della scoria, è costituita essenzialmente da gas permanenti (quali azoto, ossido di carbonio, anidride carbonica ed idrogeno) e da vapore d'acqua. Il miscuglio di aeriformi risultante è anche esente da composti pericolosi (quali SOx, NOx) in quanto lo zolfo rimane bloccato nella scoria come CaS e l'azoto non si ossida a NOx grazie all'ambiente fortemente riducente.
Il gas di processo che esce con continuità dal reattore viene inviato agli impianti di recupero dell'energia termica in esso contenuta.
In Tabella 1.2 vengono indicati i materiali uscenti dalla apparecchiatura.
TABELLA 1.2
ESEMPIO 2
Iniezione della miscela_ reattiva_ in_ convertitore OBM
In questo esempio le caratteristiche del processo oggetto della presente invenzione, utilizzando un convertitore OBM (Oxygen Bodenblasen Maxhùtte) , sono descritte nella seguente tabella 2.1, dove vengono indicati i materiali immessi e le loro portate (kg/h per i solidi, Nm<3>/h per i gas).
TABELLA 2.1
L'esempio si riferisce all'uso del convertitore OBM per la termodistruzione del polivinilcloruro, PVC, (contemporaneamente alla produzione di acciaio) finalizzata all'ottenimento di una scoria inerte contenente cloruro di calcio.
L'ossigeno viene iniettato dal fondo, mediante tubierine realizzate tramite condotti concentrici che all'esterno trasportano gas naturale per raffreddare il punto di iniezione dell'ossigeno nella fase metallica liquida. La miscela reattiva contenente PVC viene iniettata dal fondo utilizzando iniettori abitualmente usati per iniettare calce in polvere.
La termodistruzione del PVC avviene nel convertitore ove è abitualmente presente una scoria basica in ambiente che permette, da una parte, di fissare nella scoria, sotto forma di composti stabili, il cloro che si sviluppa dalla termodistruzione del PVC e, dall'altra, di solubilizzare e inertizzare rapidamente i prodotti risultanti dalla termodistruzione del PVC stesso.
La termodistruzione, in presenza di scoria basica e con aggiunta di additivi, consente di ottenere i seguenti vantaggi:
- viene contrastata la tendenza del cloro a reagire con la fase metallica, e quindi vengono evitate le conseguenti perdite di fase metallica,
viene limitata a valori bassissimi la quantità di acido cloridrico o cloro nel gas di processo con i vantaggi ecologici conseguenti,
non si formano diossine o policlorofurani,
gli alogeni rimangono bloccati nella scoria come sali di calcio.
La scoria liquida in emulsione con il bagno metallico avrà viscosità inferiore a 4 poise a 1400° C in modo da garantire una efficace emulsione con la fase metallica e quindi una elevata omogeneità dell'ambiente di reazione.
La composizione della scoria deve inoltre essere tale da limitare l'usura dei refrattari di rivestimento del reattore nell'esempio con refrattari magnesiaci legati al carbonio, il tenore di ossido di Magnesio nella scoria deve essere superiore al 8% .
La gassificazione del PVC, iniettato contemporaneamente e congiuntamente all'ossigeno dagli iniettori, produce anche energia.
■Spesse volte, per il mantenimento del regime termico del reattore, questo gas è parzialmente post combusto mediante comburente opportunamente iniettato .
Ove necessario, per realizzare l'omogeneità termica e chimica del bagno adeguata a garantire elevate cinetiche di reazione, dal fondo del reattore, può essere insufflato gas inerte (ad esempio N2) nel bagno.
Questo modo di operare consente di ottenere dai materiali iniettati (PVC, comburente, additivi) una fase gassosa costituita da gas permanenti (quali azoto, ossido di carbonio, anidride carbonica ed idrogeno) e da vapore d'acqua, esente, grazie all'azione filtrante della scoria, da composti pericolosi quali composti clorurati.
Il gas di processo che esce con continuità dal reattore viene inviato agli impianti di recupero.
La fase metallica e la scoria vengono spillati a cadenza dal reattore aprendo l'apposito foro di colata.
In Tabella 2.2 vengono indicati i materiali uscenti dalla apparecchiatura.
TABELLA 2.,2
In Tabella 2.3 vengono indicate le grandezze utili per definire un corretto svolgimento del procedimento, in termini di reazioni chimiche e scambio termico.
TABELLA 2,3
ESEMPIO 3
Ini-eatons_ della miscela reattiva in convertitore AOD
Le caratteristiche della processo utilizzato secondo 1'invenzione in questo esempio sono
descritte nella seguente tabella 3.1, dove vengono indicati i materiali immessi e le loro portate (kg/h per i solidi, m<3 >(STP)/h per i gas).
TABELLA 3.1
L'esempio si riferisce all'uso del convertitore AOD (Argon Oxygen Decarburization) mostrato in sezione laterale in figura 1, per la termodistruzione (contemporanea alla produzione di acciaio inossidabile) , durante il primo stadio della decarburazione (rapporto ossigeno/gas inerte 3:1) del PVC finalizzata alla produzione di una scoria inerte contenente cloruro di calcio.
L'ossigeno viene iniettato lateralmente, mediante tubiere 1 realizzate tramite condotti concentrici che all'esterno trasportano il gas inerte necessario sia per favorire la reazione di decarburazione rispetto alla ossidazione del cromo sia per raffreddare il punto di iniezione dell'ossigeno nella fase metallica liquida. Come è noto, ulteriore ossigeno e/o gas inerte può essere introdotto con la lancia 2. La miscela reattiva contenente PVC viene iniettata lateralmente, utilizzando le tubiere 1.
La termodistruzione del PVC avviene nel convertitore ove è abitualmente presente una scoria basica in ambiente che permette, da una parte, di fissare nella scoria, sotto forma di composti stabili, il cloro che si sviluppa dalla termodistruzione del PVC e, dall'altra, di solubilizzare e inertizzare rapidamente i prodotti risultanti dalla termodistruzione del PVC stesso.
La termodistruzione in presenza di scoria basica e con aggiunta di additivi, consente di ottenere gli stessi vantaggi evidenziati nell'esempio precedente.
La scoria liquida in emulsione con il bagno metallico garantisce, nelle condizioni operative di un AOD, una efficace emulsione con la fase metallica e quindi una elevata omogeneità dell'ambiente di reazione.
Normalmente la composizione della scoria è tale da limitare l'usura dei refrattari di rivestimento del reattore con refrattari magnesiaci .
La gassificazione del PVC iniettato dalle tubiere 1, contemporaneamente e congiuntamente alla miscela ossigeno-gas inerte, produce anche energia.
Spesse volte, per il mantenimento del regime termico del reattore, questo gas è parzialmente post combusto mediante comburente opportunamente iniettato .
I gas soffiati attraverso le tubiere realizzano l'omogeneità termica e chimica del bagno adeguata a garantire elevate cinetiche di reazione.
Questo modo di operare consente di ottenere dai materiali iniettati (PVC, comburente, additivi) una fase gassosa costituita da gas permanenti {quali azoto, ossido di carbonio, anidride carbonica ed idrogeno) e da vapore d'acqua, esente, grazie all'azione filtrante della scoria, da composti pericolosi quali composti clorurati.
II gas di processo che esce con continuità dal reattore viene inviato agli impianti di recupero. La fase metallica e la scoria vengono spillati a cadenza dal reattore, ribaltando il reattore mediante l'anello di ribaltamento 3.
In Tabella 3.2 vengono indicati i materiali uscenti dalla apparecchiatura.
TABELLA 3.2
In Tabella 3.3 vengono indicate le grandezze utili per definire un corretto svolgimento del procedimento, in termini di reazioni chimiche e scambio termico.
TABELLA 3.3
Claims (13)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento ecologico per 1'inertizzazione in continuo di materiali organici alogenati mediante loro termodistruzione in reattori siderurgici, comprendente le operazioni di: introdurre lateralmente in una zona inferiore del reattore o dal fondo del detto reattore, attraverso un primo livello di iniezione, una miscela contenente detti materiali organici alogenati, eventuali additivi, combustibili e gas di trasporto della miscela, essendo la quantità di calce aggiunta come additivo almeno stechiometrica rispetto alla quantità di materiale organico alogenato introdotto; introdurre lateralmente in una zona inferiore del reattore o dal fondo del detto reattore, eventualmente attraverso un secondo livello di iniezione, comburente; - estrarre, da una zona di evacuazione, scoria siderurgica inerte in cui sono disciolti composti contenenti alogeni eventualmente da recuperare; - recuperare energia termica per combustione di gas liberati nel corso della termodistruzione.
- 2. Procediménto come da rivendicazione 1, in cui l'introduzione nella zona inferiore del reattore di detta miscela avviene lateralmente al livello delle tubiere.
- 3. Procedimento come da rivendicazione 1, in cui l'introduzione di detta miscela nella zona inferiore del reattore o dal fondo avviene in presenza di una emulsione metallo-scoria liquida avente una temperatura superiore a 1400°C.
- 4. Procedimento come da una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'altezza della zona a temperatura superiore a 1400°C è almeno 1000 mm.
- 5. Procedimento come da una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'introduzione nella zona inferiore del reattore della miscela di materiali organici alogenati, combustibile, comburente, ed eventualmente additivi e gas di trasporto, avviene in direzione radiale, tramite una pluralità di punti di immissione eventualmente su differenti livelli.
- 6. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 2, in cui nella zona inferiore del reattore il materiale organico alogenato da termodistruggere, il gas di trasporto, il combustibile, parte del comburente ed eventualmente additivi, vengono introdotti verso il centro in modo orizzontale o inclinato rispetto ad un piano orizzontale.
- 7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la miscela contenente i materiali organici alogenati da termodistruggere ha una granulometria inferiore a 8 mm.
- 8. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la granulometria del combustibile e degli additivi è inferiore a 8 mm, preferibilmente inferiore a 3 mm.
- 9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la velocità di introduzione del comburente nella zona inferiore del reattore è minore di 40 m/s ed è comunque tale da consentire ai singoli getti di intersecarsi tra loro .
- 10. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'indice di basicità binaria della scoria è superiore ad 1.
- 11. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la pressione interna del reattore è compresa fra 1 e 4 bar.
- 12. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta miscela con materiali organici alogenati da termodistruggere comprende materiali organici scelti dal gruppo comprendente policlorurobifenile (PCB), polietilencloruro, polivinilcloruro (PVC), FLUFF -miscuglio complesso di materiali - contenente materiale organico alogenato, per la presenza di atomi di cloro e fluoro, e risultante dal processo di rottamazione delle auto dopo rimozione delle frazioni matalliche e frantumazione, e loro combinazioni .
- 13. Procedimento ecologico per 1'inertizzazione in continuo di materiali organici contenenti alogeni, in particolare cloro, mediante loro termodistruzione in reattori siderurgici, con recupero di energia termica per combustione di gas liberati nella termodistruzione, e materiali inerti così ottenibili, come precedentemente descritto, esemplificato e rivendicato.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT1999RM000780 IT1307301B1 (it) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | Procedimento ecologico di inertizzazione in continuo di materialiorganici alogenati mediante termodistruzione in reattori siderurgici, |
EP20000987627 EP1250465A2 (en) | 1999-12-21 | 2000-12-20 | Thermodestruction and inertisation of halogenated waste in a metallurgical reactor |
US10/168,340 US20030139638A1 (en) | 1999-12-21 | 2000-12-20 | Continuous ecological inertization process of halogenated organic materials by metallurgy reactor thermo-destruction, recovering thermal energy from the combustion of thermo-destruction gases |
AU23963/01A AU2396301A (en) | 1999-12-21 | 2000-12-20 | Continuous ecological inertization process of halogenated organic materials by metallurgy reactor thermo-destruction, recovering thermal energy from the combustion of thermo-destruction gases |
PCT/IT2000/000536 WO2001046481A2 (en) | 1999-12-21 | 2000-12-20 | Thermodestruction and inertisation of halogenated wasted in a metallurgical reactor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT1999RM000780 IT1307301B1 (it) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | Procedimento ecologico di inertizzazione in continuo di materialiorganici alogenati mediante termodistruzione in reattori siderurgici, |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ITRM990780A0 ITRM990780A0 (it) | 1999-12-21 |
ITRM990780A1 true ITRM990780A1 (it) | 2001-06-21 |
IT1307301B1 IT1307301B1 (it) | 2001-10-30 |
Family
ID=11407104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
IT1999RM000780 IT1307301B1 (it) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | Procedimento ecologico di inertizzazione in continuo di materialiorganici alogenati mediante termodistruzione in reattori siderurgici, |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20030139638A1 (it) |
EP (1) | EP1250465A2 (it) |
AU (1) | AU2396301A (it) |
IT (1) | IT1307301B1 (it) |
WO (1) | WO2001046481A2 (it) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7628234B2 (en) * | 2006-02-09 | 2009-12-08 | Smith International, Inc. | Thermally stable ultra-hard polycrystalline materials and compacts |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5573835A (en) * | 1978-11-21 | 1980-06-03 | Fuji Electric Co Ltd | Metal recovering method |
US4602574A (en) * | 1984-11-08 | 1986-07-29 | United States Steel Corporation | Destruction of toxic organic chemicals |
DE3443722A1 (de) * | 1984-11-30 | 1986-06-12 | Foerster Guenther | Verfahren zur thermischen beseitigung von halogenverbindungen, insbesondere dioxine, phosgen und polychlorierte biphenyle bildende chlorverbindungen enthaltenden abfaellen sowie wirbelschicht-reaktor zu seiner durchfuehrung |
US5376354A (en) * | 1987-10-16 | 1994-12-27 | Noell Abfall-Und Energietechnik Gmbh | Process for disposal of waste by combustion with oxygen |
SE467483B (sv) * | 1989-11-24 | 1992-07-27 | Ips Interproject Service Ab | Foerfarande foer destruktion av halogenhaltiga substanser |
CH683676A5 (de) * | 1992-05-12 | 1994-04-29 | Holderbank Financ Glarus | Verfahren zur Aufbereitung von Kehrichtverbrennungsrückständen zu einem umweltverträglichen und für Bauzwecke verwendbaren Produkt. |
US5640706A (en) * | 1993-04-02 | 1997-06-17 | Molten Metal Technology, Inc. | Method and apparatus for producing a product in a regenerator furnace from impure waste containing a non-gasifiable impurity |
DE4439122A1 (de) * | 1994-02-25 | 1995-08-31 | Kokan Keisoku K K | Verfahren zum Unschädlichmachen von Polychlorobiphenyl(PCB)-haltigen Gegenständen und Substanzen |
JP2681752B2 (ja) * | 1994-07-20 | 1997-11-26 | 芳雄 宮下 | 塩素を含有する産業廃棄物の無害化処理方法 |
US5615626A (en) * | 1994-10-05 | 1997-04-01 | Ausmelt Limited | Processing of municipal and other wastes |
-
1999
- 1999-12-21 IT IT1999RM000780 patent/IT1307301B1/it active
-
2000
- 2000-12-20 EP EP20000987627 patent/EP1250465A2/en not_active Withdrawn
- 2000-12-20 WO PCT/IT2000/000536 patent/WO2001046481A2/en not_active Application Discontinuation
- 2000-12-20 US US10/168,340 patent/US20030139638A1/en not_active Abandoned
- 2000-12-20 AU AU23963/01A patent/AU2396301A/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2396301A (en) | 2001-07-03 |
US20030139638A1 (en) | 2003-07-24 |
IT1307301B1 (it) | 2001-10-30 |
EP1250465A2 (en) | 2002-10-23 |
ITRM990780A0 (it) | 1999-12-21 |
WO2001046481A2 (en) | 2001-06-28 |
WO2001046481A3 (en) | 2002-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2106413C1 (ru) | Способ производства чугуна | |
KR910009873B1 (ko) | 용융물내에서의 연소 | |
ES2243006T3 (es) | Procedimiento de fusion directa para producir metales a partir de oxidos metalicos. | |
US5537940A (en) | Method for treating organic waste | |
JP4735169B2 (ja) | 溶銑の脱燐処理方法 | |
CA2228154C (en) | Processing of oxidic slags | |
WO2013057927A1 (ja) | 粉体吹込みランスおよびその粉体吹込みランスを用いた溶融鉄の精錬方法 | |
JP5707702B2 (ja) | 溶銑の脱燐処理方法 | |
CA1188518A (en) | Metal refining processes | |
US4169724A (en) | Desulfurization of iron melts | |
JP2012031452A (ja) | 溶銑の脱燐処理方法 | |
EP0644789B1 (en) | Method for treating organic waste | |
ITRM990780A1 (it) | Procedimento ecologico di inertizzazione in continuo di materiali organici alogenati mediante termodistruzione in reattori siderurgici, con | |
JP2013209703A (ja) | 溶融鉄の精錬方法 | |
UA81139C2 (en) | Process for iron producing | |
EP0140541B1 (en) | Apparatus of gasifying carbonaceous material | |
ITRM990692A1 (it) | Procedimento di trasformazione in continuo di materiali al fine di ottenere prodotti di composizione controllata, ed apparecchiatura idonea | |
KR100340501B1 (ko) | 무연탄취입에의한전로슬로핑방지방법 | |
US3746534A (en) | Method of treating ferrous metals with oxygen containing a non gaseous fluidized fuel | |
JP5928095B2 (ja) | 溶融鉄の精錬方法 | |
ZA200108634B (en) | Method of decarburisation and dephosphorisation of a molten metal. | |
RU2055901C1 (ru) | Способ доменной плавки | |
JP6327298B2 (ja) | 溶銑の精錬方法 | |
KR860001523B1 (ko) | 제강공정에서 탈탄 정련로의 송풍구의 손상 방지법 | |
JP2022117935A (ja) | 溶鉄の精錬方法 |