JP2007511731A - 高温度炉 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、廃棄物、特に、有毒廃棄物及び放射性廃棄物をプラズマバーナ2及び遠心力装置3によって分解し、燃焼させ且つ溶融させるために使用される高温度炉1に関する。該高温度炉は、遠心力装置3の基部5の取り出し開口部8を充填砂にて充填するために使用される充填装置9を備えている。炉1は、取り出し開口部8から充填砂を除去するのを助けるクリーニング装置13を備えることもできる。
Description
特に、放射性廃棄物を燃焼させ且つ溶融させる、本発明に従った高温度炉は、炉内に配置された少なくとも1つのプラズマトーチと、回転軸線の回りを回転することのできる遠心力装置とを備えている。炉基部と、炉側壁とを有する炉タンクを備える遠心力装置は、回転軸線上にて炉基部に配置された取り出し開口部を備えている。炉は、特に、高温度抵抗性の充填砂にて取り出し開口部を充填する充填装置が存在することを特徴とする。取り出し開口部の充填砂による充填は、溶融した材料がその端縁領域だけでなく、炉基部の全体を覆うような低レベルに遠心力装置の回転速度を設定することを許容する。炉基部は、完全に覆われ且つ、過熱から保護される。通常の稼動中、ガラス及びコンクリート、イオン交換樹脂のような処理した廃棄物の残留物及びあらゆる種類のプラスチック及び金属等から成る溶融材料は、炉のタンク内に配置される。炉の稼動に必要とされるエネルギは、プラズマトーチを介して導入される。プラズマトーチの直ぐ近くにて10 000℃ないし15 000℃の温度に達する。局部的に達することのできる高温度及び不活性な雰囲気のため、炉は、放射性、高有毒性又はその他の問題のある廃棄物材料を分解し、燃焼させ且つ(又は)溶融させるのに理想的に適している。アークプラズマの発生のため、炉基部は、導電性の特徴を有する。この目的のため、炉基部にて黒鉛ブロック又は導電性で熱安定的なラミング(raming)コンパウンドを使用することができる。しかし、必要とされる電流の流れは、取り出し開口部の領域内にて導電性リングによって提供することもできる。熱的に且つ化学的に安定した耐火性ライニング材料中に配置された複数の細長い電極を使用することも可能である。炉基部ライニングも、特に、熱的に且つ化学的に安定していなければならない。
図1には、参照番号1で示した炉が図示されている。該炉1は、その内部に、回転軸線Rの回りを回転することのできる遠心力装置3が配置されたハウジング23を有している。プラズマトーチ2は、開口部24を介して炉1の内部16内に配置されている。更に、ハウジング23は、熱分解ガスの開口部19と、炉を可燃性で且つ可溶融性の材料及び(又は)廃棄物にて充填するための開口部18とを有している。開口部18は、可燃性で且つ可溶融性の材料及び(又は)廃棄物、特に、放射性及び(又は)有毒の中身を保持するドラムの全体を炉1の内部16内に導入することができるような要領にて形態設定することができる。補助バーナ、測定計器及びその他の装置に対する更なる可能な開口部は図1に図示されていない。遠心力装置3は、固体及び(又は)液体材料を受理する炉タンク4を形成する。炉タンク4は、炉基部5と、炉側壁6とを有している。炉基部5は、プラズマトーチ2から発生する電流を運ぶために使用することができるような要領にて形態設定されている。炉基部5には、例えば、黒鉛ブロック又は導電性のラミングコンパウンドを設けることができる。しかし、炉基部5は、また、電流を運ぶ電極と、熱的及び化学的抵抗性を有するライニング材料とを備える設計とすることもできる(図3及び図4参照)。炉基部5の中央に取り出し開口部8がある。該取り出し開口部8は、回転軸線Rの方向に向けて伸びる通路25として形態設定されている。この場合、取り出し通路25は、円筒状であることが好ましいが、凸型又は凹型の実施の形態とすることも考えられる。円筒状通路に対し円錐形の導入領域とすることも考えられる。取り出し通路25又は炉基部5の下端は、閉塞要素7によって閉じられている。取り出し通路25は、例えば、金属酸化物/黒鉛の混合体のような、高温度抵抗性のある充填砂10にて充填される。単に一例として、SiO2、Cr2O3、Al2O3、Fe2O3MgO、CaO及びCの混合体から成る充填砂が適している。取り出し通路25を充填砂10にて完全に充填することも有益である。溶融材料と、その内部に含まれた固体とから成る溶融体21が遠心力装置3内に配置される。図1から理解し得るように、取り出し開口部8の上方の領域は、充填砂10にて充填するため、溶融体21にて覆うことができる。
Claims (14)
- 特に、放射性廃棄物を燃焼させ且つ溶融させるための高温度炉であって、その内部に配置された少なくとも1つのプラズマトーチ(2)と、回転軸線(R)の回りを回転することのできる遠心力装置(3)にして、炉基部(5)および炉側壁(6)を有する炉タンク(4)を備える前記遠心力装置(3)と、回転軸線(R)上にて炉基部(5)に配置された取り出し開口部(8)と、を備える高温度炉において、取り出し開口部(8)の少なくとも一部分を充填砂(10)にて充填するための充填装置(9)が設けられていることを特徴とする、高温度炉。
- 請求項1に記載の高温度炉において、取り出し開口部(8)が、充填砂(10)を保持する閉塞要素(7)を有することを特徴とする、高温度炉。
- 請求項1又は2に記載の高温度炉において、充填装置は、所要外形の充填部分(11)、特に、管を有することを特徴とする、高温度炉。
- 請求項1ないし3の何れか1つの項に記載の高温度炉において、充填装置(9)が、炉(1)の頂側部(12)に配置されていることを特徴とする、高温度炉。
- 請求項1ないし4の何れか1つの項に記載の高温度炉において、充填装置(3)の少なくとも個々の所要外形部分(11)が、炉の回転軸線(R)上に配置されていることを特徴とする、高温度炉。
- 請求項1ないし5の何れか1つの項に記載の高温度炉において、充填砂の少なくとも一部分を取り出し開口部(8)から除去する助けをするためのクリーニング装置(13)をさらに備えていることを特徴とする、高温度炉。
- 請求項1ないし6の何れか1つの項に記載の高温度炉において、クリーニング装置(13)がランス(14)を有しており、該ランス(14)は、回転軸線(R)に沿って動くことができ、また、該ランス(14)の先端(15)が取り出し開口部(8)内に導入せしめられるようになされていることを特徴とする、高温度炉。
- 請求項1ないし7の何れか1つの項に記載の高温度炉において、取り出し通路(25)内に残る溶融材料の残留物がライニング(48)として提供されるようになされていることを特徴とする、高温度炉。
- 高温度炉(1)内にて廃棄物を分解し、燃焼させ且つ溶融させる方法にして、高温度炉の内部に配置された少なくとも1つのプラズマトーチ(2)と、回転軸線(R)の回りを回転することのできる遠心力装置(3)にして、炉側壁(6)および炉基部(5)を備える前記遠心力装置(3)と、回転軸線(R)上にて炉基部に配置された取り出し開口部と、備える、請求項1ないし11の何れか1つの項に記載の高温度炉内にて廃棄物を分解し、燃焼させ且つ溶融させる方法であって、
(1)ガラス及び可燃性及び(又は)可溶融性材料を炉内に導入するステップと、
(2)廃棄物を分解し、燃焼させ且つ溶融させるステップと、を備え、
回転炉床炉が所定の回転速度にて回転する、方法において、
可溶融性で且つ可燃性の廃棄物が炉(1)内に導入される前に、取り出し開口部(8)を充填砂により閉じることを特徴とする、方法。 - 請求項9に記載の廃棄物を高温度炉内にて分解し、燃焼させ且つ溶融させる方法において、取り出し開口部(8)は、最初に閉塞要素(7)を使用して閉じられ、次に、充填砂にて充填されることを特徴とする、方法。
- 請求項9又は10に記載の廃棄物を分解し、燃焼させ且つ溶融させる方法において、充填砂は、圧密化されることを特徴とする、方法。
- 請求項9ないし11の何れか1つの項に記載の廃棄物を分解し、燃焼させ且つ溶融させる方法において、反応器を空にするために、特に、溶融材料を取り出すために取り出し開口部を開くことを特徴とする、方法。
- 請求項9ないし12の何れか1つ以上の項に記載の廃棄物を分解し、燃焼させ且つ溶融させる方法において、反応器を空にするため、取り出し開口部(8)の閉塞要素(7)を開くことにより、取り出し開口部を開き、取り出し通路(25)内の充填砂を、クリーニング装置(13)の助けを受けて少なくとも部分的に除去することを特徴とする、方法。
- 請求項9ないし12の何れか1つ以上の項に記載の廃棄物を分解し、燃焼させ且つ溶融させる方法において、取り出し通路(25)を充填する充填砂のコア(50)のみを除去することを特徴とする、方法。
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