JP2756505B2 - 廃棄物の熱分解方法及び装置 - Google Patents
廃棄物の熱分解方法及び装置Info
- Publication number
- JP2756505B2 JP2756505B2 JP1206586A JP20658689A JP2756505B2 JP 2756505 B2 JP2756505 B2 JP 2756505B2 JP 1206586 A JP1206586 A JP 1206586A JP 20658689 A JP20658689 A JP 20658689A JP 2756505 B2 JP2756505 B2 JP 2756505B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- waste
- chamber
- solid particles
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 110
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 56
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 55
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 238000005215 recombination Methods 0.000 claims description 39
- 230000006798 recombination Effects 0.000 claims description 39
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 26
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 22
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 9
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000003518 caustics Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 2
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 claims description 2
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 12
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 7
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical group 0.000 description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC(Cl)=C1Cl RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940060144 ascarel Drugs 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 2
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 2
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- BTAGRXWGMYTPBY-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trichloro-4-(2,3,4-trichlorophenyl)benzene Chemical compound ClC1=C(Cl)C(Cl)=CC=C1C1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1Cl BTAGRXWGMYTPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B19/00—Heating of coke ovens by electrical means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
に、パイロプラズマ(pyroplasma)利用の熱分解により
有毒及び有害化合物を処理する装置及び方法に関する。
理由は、主として、廃棄物の増量の度合いが、従来型設
備及び方法による経済的な廃棄物処理能力を上回ってい
るからである。燃焼による廃棄物処理方法では大抵の場
合、炉又は回転式キルンが用いられている。最近の傾向
として廃棄物分解装置及び方法は、米国特許第4,644,87
7号明細書に開示されているようなプラズマによる熱分
解を利用しており、かかる熱分解方式では、廃棄物をプ
ラズマアーク・バーナー内に送り込み、ここで霧化させ
ると共にイオン化し、次いで反応室内に送入して冷却
し、生成ガス及び粒状物の状態に再結合させる。この米
国特許の方法では、廃棄物と混和性の溶液、例えばポリ
塩化ビフェニル(PCB)についてはメチルエチルケトン
(MEK)が用いられる。
てはいるものの、本発明の目的は、メチルエチルケトン
のような高価な溶液を使用しないで、供給物の処理量を
増大させると共に炭素粒子の生成量を減少させることに
ある。
酸素を用いてプラズマを発生させる段階と、廃棄物と水
素及び酸素源を霧化する段階と、霧化した廃棄物と水素
及び酸素源を、5000℃を越える温度のプラズマ中に射出
して生成ガスと固体粒子の混合物を形成する段階と、再
結合室内でガスと固体粒子の混合物をガス相と固体粒子
相に分離する段階と、固体粒子を別個の区画室に移送す
ると共に固体粒子に部分真空を与えて粒子からキャリオ
ーバーガスを分離し、該キャリオーバーガスを再結合室
からのガスと化合させる段階と、再結合室からのガスを
スクラバに移送すると共に該ガスに対して水を噴射して
ガスからキャリオーバー固体粒子を除去する段階と、ス
クラビングしたガスをスクラバから除去する段階とを含
む。
00℃の使用温度のプラズマを発生させて廃棄物の溶液を
分解してガスと固体粒子の混合物を形成し、廃棄物を霧
化状態で導入する手段と連携して用いられるプラズマト
ーチと、ガスと固体粒子の混合物を受け入れて分離する
再結合室と、部分真空を生ぜしめて固体粒子からキャリ
オーバーガスを除去する分離器と、再結合室からのガス
を受け入れる移送室と、ガスを噴射水中に通すことによ
り移送室からのガスを清浄にするスクラバと、スクラバ
からのガスの貯蔵手段とを有する。
と水及び/又はメタノールを混合して5000℃を越える温
度のプラズマアーク中に射出して生成ガスと固体粒子の
混合物を形成する段階と、再結合室内でガスと粒子の混
合物をガス相と固体粒子相に分離する段階と、固体粒子
を別個の区画室に移送すると共に固体粒子に部分真空を
与えて粒子からキャリオーバーガスを分離し、該キャリ
オーバーガスを再結合室からのガスと化合させる段階
と、再結合室からのガスをスクラバに移送すると共に該
ガスに対して水を噴射してガスからキャリオーバー固体
粒子を除去する段階と、スクラビングしたガスを生成ガ
スの流れから除去する段階とを有する。
の作業温度のアークを発生させて廃棄物の溶液を焼却し
てガスと固体粒子の混合物を形成するプラズマトーチ
と、ガスと固体粒子の混合物を受け入れて分離する再結
合室と、固体粒子からキャリオーバーガスを除去するた
めの部分真空を生ぜしめる固形物分離器と、再結合室か
らのガスを受け入れる移送室と、ガスを噴射水の中に通
すことにより移送室からのガスを清浄にするスクラバ
と、スクラバからのガスの貯蔵手段とを有する。変形例
として、移送室はガス燃焼室であり、燃焼したガスは、
通風手段、例えば、煙突へ差し向けられて大気中へ放出
される。
物の処理量が少なくとも3倍になると共に煙道ガスの量
が減少するという利点かある。本発明によれば、再結合
室から遊離炭素が除去され、しかも、燃焼室内で生成ガ
スが燃焼する。変形例として、請求項第(1)項に係る
発明の場合、燃焼用空気の流れを遮断すれば高い燃焼熱
の生成ガスが燃焼プロセスをバイパスして他の用途に用
いられる。
る。
的に示されている。この熱分解装置は、プラズマトーチ
5と、再結合室7と、スクラバ9と、通風ファン11と、
慣性式トラップ13と、煙突15とを有する。
ラズマ技術の応用が実現されている。本発明の方法を実
施する上で好適なプラズマトーチとしては、所謂「アー
ク加熱器」が挙げられ、これは、間隔を置いて設けられ
た電極間にアークが飛んで有害及び有毒廃棄物を分解す
る熱が発生する米国特許第3,765,870号、第3,791,949号
及び第4,644,877号明細書に開示されているものと構成
及び作用が類似している。
内へ送り込まれる。典型的な廃棄物は、有害且つ有毒で
あり、ポリ塩化ビフェニルの混合物を約60%、変圧器の
動作により生じ、アスカレル(Askarel)と通称されて
いるトリクロロベンゼン(TCB)の混合物を約40%含有
している。液体廃棄物をトーチ供給物入口17に導入し、
これと共にメチルエチルケトン(50重量%)とメタノー
ル(50重量%)の混合物から成る溶剤を導入して水素源
を供給すると塩化水素(HCl)が生じる。この溶剤はア
スカレルと混和性である。供給物と溶剤の混合物を、一
般的には5000℃〜15,000℃にわたるプラズマアークの高
い作業温度で処理して生成ガスと固体粒子の混合物を形
成し、かかる混合物を再結合室7内へ差し向けると、再
結合室内において、入口21から導入された空気の存在下
で、H2OとH2とCOとCO2とN2とHClとから成るガス状混合
物が生じる。次に、このガス状混合物をスクラバ9内へ
差し向け、ここで苛性水溶液(NaOH+H2O)が参照番号2
2でガス混合物に噴霧され、固体粒子が除去されると共
にHClが水と混合状態のNaClに変換される。その結果生
じる、NaClと炭素粒子を含有したブローダウン水をスク
ラバから出口23を介して排出する。
ップ13に移送し、ここでもう一度噴射水を受け、炭素粒
子がさらに除去される。ブローダウン水は参照番号26で
排出される。慣性式トラップ13からガス生成物を燃焼さ
せて煙突27を通って大気中へ逃がす。上記の手順は第1
図の工程系統図に示す従来方式の手順である。
れた導電性のガスを生ぜしめる。「アーク加熱器」を開
示する上述の米国特許明細書に示すように、トーチは、
隙間31だけ間隔を置いて設けられた一対の円筒形電極2
8、29を有し、隙間31内へ加圧状態のガス、例えば空気
が注入されてアーク33をトーチの内部へ吹き込む。アー
クの上流側及び下流側の端はそれぞれ電極28,29に位置
している。環状ノズル35が電極29と、円筒形断熱材39に
より画定されたバーナー室37との間に配設され、プラズ
マの炎41がバーナー室37を貫通している。ノズル35は、
複数の周囲方向に間隔を置いた状態で半径方向に延びる
入口43を有する。
てメチルエチルケトンとメタノールの溶剤混合物が用い
られるが、この混合物はノズル35の入口43を通ってトー
チ15に導入される。この従来型手順によるPCBの処理量
は、毎分約0.1ガロンである。MEKとメタノールの溶剤混
合物はPCBと混和性であり、空気はトーチガスとして用
いられてプラズマを発生させることが注目される。
B及びTCBと不混和性の水である。水は、プラズマトーチ
への導入前の廃棄物と混合される。純粋酸素(空気では
ない)がトーチガスとして用いられる。水は水素と酸素
の供給源となり、それにより、第1図の従来型装置で得
られる廃棄物処理量の最大12倍の処理量が達成される。
廃棄物又は供給物はアスカレル流体である。供給物と水
の予備混合に代わる方法は、供給物と水を別々に空気霧
化ノズルを通してトーチ内へ射出することである。
の従来型トーチ15に利用した場合、毎分最大1ガロンの
多量の処理量が得られる。
れ、本発明が成功裏に終わる。廃棄物と混合する水の量
は約30重量%〜200重量%である。好ましい水の量は、
廃棄物の量の約50%である。
の工程系統図を利用する。本装置は、プラズマトーチ44
と、再結合室45と、燃焼室47と、スクラバ49と、通風フ
ァン51と、煙突53と、貯蔵タンク55とを有する。トーチ
43(第4図)は、ガスとトーチ43により生じたアークで
あるプラズマアーク57との相互作用によりトーチ内部に
高温のイオン化された導電性ガスを発生する。トーチ43
内部での相互作用により、ガスが電子とイオンに解離す
るが、それによりガスは熱伝導性及び導電性の状態にな
る。アーク領域におけるイオン化ガスはその熱伝導性及
び導電性により、エネルギをアークから流入中のプロセ
スガスに伝達する手段となる。この状態は、「プラズ
マ」と呼ばれており、トーチ内部のアークの直後領域内
に存在し、通常は5000℃〜15,000℃の極めて高い温度に
過熱されている。
高い温度及び紫外線によって、有害及び有機廃棄物の分
解に充分な結合力破壊エネルギが得られる。この熱分解
法はパイロプラズマ・アークトーチ44を用いて圧送可能
な液体/固体混合物を分解するよう構成されている。
数の空気霧化ノズル59(第4図)を通ってマニホルド61
中に注入し、この中で、5000℃を越える温度状態でプラ
ズマ炎に当たる前に空気と混合される。供給物中の化合
物は、熱力学的平衡に関する基本原理に従って反応器内
温度で一層安定な化合物に改質される。本発明の好まし
い実施例によれば、水(メタノールは使用せず)と供給
物を均質混合した状態で供給物入口63から導入すると共
に空気を空気入口65から流入させる。
メタノール(最大25%まで)の両方又はいずれか一方と
混合された状態で静電気ミキサー67を通って導かれた供
給廃棄物を受け入れ、その後、供給廃棄物は参照番号69
で圧縮空気と合流する。供給廃棄物63はノズル59から、
取付けフランジ71により再結合室45に固着されたマニホ
ルド61内へ導入される。マニホルド61は、環状であり、
外側ハウジング72と、耐火材又は炭化珪素で被覆された
黒鉛で構成されているスリーブ73との間に位置する。マ
ニホルド61内で供給廃棄物63は空気65と混合され、出口
75を通って放出され、プラズマ79により火炎域77が形成
される。この火炎域77は供給廃棄物の混合物の部分燃焼
の結果として生じる。上述の米国特許に記載されている
ように、プラズマ79は、アーク57と、プラズマトーチ44
の円筒形電極85,87間の隙間83を通って導入されるトー
チガス81とを組み合わせることにより生じる。その結果
得られる生成物を再結合室45内へ投入する。
トーチガス、例えば純粋酸素を選択することにより、溶
剤を添加して本装置に投入される元素を調節することに
より、或いは、反応器温度を選択して或る特定の化合物
の生成を最適化又は最少限に抑えることにより行うのが
良い。燃焼過程では、塩素は酸素と競合しH2OよりもHCl
の方が生成することになる。熱平衡式に従い、初期塩素
のうち何割かはCl2になり、残部はHClに変化する。従来
型焼却炉では、この比較的高い濃度の塩素及び酸素と局
部的に投入される多量の炭素とが結合するので塩素化ダ
イオキシン及びフランの生成可能性が非常に高い。一般
廃棄物用焼却炉からのフライアッシュ及び煙道ガスはダ
イオキシン及びフランを含有することが知られている。
びた雰囲気中で動作し、その結果得られる煙道ガスは大
抵の場合、H2、CO、CO2、N2、H2O及びHClである。熱力
学的観点からは、塩素は全てHClを生じる。その理由
は、H2の濃度が高く、O2の濃度が低いからである。従っ
て、ダイオキシン及びフランを生成するCl2ラジカル、O
2ラジカル、Clラジカル及びOHラジカルは無く、あった
としても非常に少ない。
に、サイクロン分離器のような空気濾過器である再結合
室45に入る。再結合室45に入る生成ガス及び固体粒子の
温度は、1000℃〜1500℃であり、好ましくは1200℃であ
る。再結合室45において、生成ガスは出口89を通って流
出し、弁91を通って燃焼室47に流入する。固体粒子の93
のうち大部分は室45の底部に沈降する。ここで固体粒子
は堆積し、ついには投棄される。
り、この弁95は、摺動式停止ロッド99が摺動自在に挿通
した細長い管97を有する。ロッド99を下降させるロッド
アクチュエータ101が設けられており、その目的は、管9
7を開放して、堆積状態の固体粒子93を管97及び導管103
を介して分離器105内へ落とし込むことにある。分離器
の目的は、再結合室45内で固体粒子に混ざったキャリオ
ーバーガスを除去することにある。この目的に照らし
て、分離器105はサイクロン分離器であり、この中に、
固体粒子が導管103から入ると十分に大きな遠心力によ
り固体粒子は外方へ投げ出されて壁に当たり分離器タン
クの下部内に落下する。分離後のガスは分離器105から
出て濾過器107を通過し、導管109及び弁111を通り、こ
れより燃焼室47内へ導かれる。ガスを含まない状態で堆
積している固体粒子を冷却するため、冷却剤入口113及
び冷却剤出口115を有する熱交換器が配設されている。
最後には、固体粒子93は排出弁を通って分離器105から
排出される。濾過器107の目的は、分離器105から出た後
のガスによって運ばれている可能性のある残りの固体粒
子を濾過することにある。
合室45に流入して遠心力を受け、その結果、固体粒子93
は再結合室の下部内に堆積し、ガスは再結合室から流出
して濾過器119を通過し出口89に至る。濾過器119は濾過
器107と同様、ガスにより運ばれて出口89に至り、これ
より燃焼室47内へ流入しようとする固体粒子の大部分を
除去することは明らかである。かかる通常の動作中は弁
91は開放状態、導管109内の弁111は閉鎖状態にある。装
置全体が閉じているので、通風ファン51は数個の構成要
素45,47,49及びこれらを相互に連結している導管中に部
分真空を保。したがって、弁91が開放状態にあると、ガ
スは再結合室45から導管119を通って移動する。
と、分離器105を出たガスは、通風ファン51により得ら
れる部分真空によって導管109を通って燃焼室47に運ば
れる。
(H2、CO、CO2、N2、H2O、HCl)を燃焼させることにあ
る。この目的のため、これらのガスを、CO2、H2O、N2及
びHClを含むガス混合物に変換するための空気入口123が
設けられている。しかる後、ガス混合物はスクラバ49に
入る。
ガスの導管として役立つ。ガスは燃焼室47を出て導管12
5を通ってスクラバ49に流入し、ここで、ガス中に存在
する固体粒子の除去のため、入口1237を介して噴射水を
ガスに当てる。その結果生じる固体粒子含有のブローダ
ウン水はスクラバ49の下部内に溜まり、ここから出口13
1を介して定期的に排出される。
化物に変換するため、苛性溶液を参照番号133のところ
で水に加える。好ましい苛性溶液は、次式に従ってHCl
と反応する水酸化ナトリウム(NaOH)である。
と共にスクラバから排出される。結果的に得られたガス
混合物は、CO2、H2O及びN2を含み、これらは導管135を
通って通風ファンを通過し、導管137を通って煙突53へ
移動し、ここから固体粒子を含有しない状態の非有毒ガ
スとして大気中へ放出される。
る生成ガスの単なる導管として用いる場合、ガスは非燃
焼状態でスクラバ49を通過する。この場合にも、ガス
は、HClの除去のため苛性溶液が加えられ、そして、H2
とCOとCO2とN2とH2Oとから成る可燃性燃料として導管13
5を経てスクラバから出る。通風ファン51から燃料は弁1
39により変向し導管141を通って貯蔵タンク55に入り、
ここから必要に応じて取り出される。
のところでスクラバ内へ再び導入する再循環手段を有す
る。このため、ブローダウン水のうち何割かは出口142
から抜き出されるが、残りのブローダウン水は液固分離
器143及び熱交換器145を通って移動する。液固分離器14
3はブローダウン水中の固体粒子を除去するよう働く。
熱交換器145は水を所望の温度に調節するよう働く。ス
クラバタンク内のブローダウン水中に残存している苛性
溶液を、予定の目的に用いるためスクラバタンクへ再循
環させる。
に示す装置に比べ、供給物処理量が毎分少なくとも3ガ
ロンに増大し、燃料用ガスの量が際立って減少する。ま
た、本発明の装置は、再結合室から遊離炭素を直接除去
し、燃焼室内で生成ガスを燃焼させる。高い燃焼熱の生
成ガスは、燃焼用空気入口123を閉じると燃焼プロセス
をバイパスするので他の目的への使用が可能になる。固
形物除去装置は最初のうちは原理上、指定した時間間隔
で開放される高温放出弁95を利用している。放出弁を閉
じる場合には弁91を開くと共に弁111を閉じる。逆に、
放出弁95を開く場合には弁91を閉じると共に弁111を開
く。このようにして、遊離炭素(固体粒子)を再結合室
45から吸い出して固形物分離器105に導入する。次に、
冷却後の遊離炭素を止め弁117を用いて除去する。スク
ラバ流出液を再循環させて戻すが、炭素が第1図の装置
に生じる問題を深刻にすることはない。
きな相違は、本発明によれば、水又はメタノールが供給
物である廃棄物との混合に用いられて水素及び酸素源を
第4図に示すような新規な供給装置に提供し、それによ
り従来型装置の廃棄物処理量の約10倍の廃棄物処理量が
得られる。さらに、水及びメタノールは、従来型装置で
用いられるメチルエチルケトン/メタノール溶剤よりも
安価な溶剤である。加えて、本発明の方法では、供給物
をプラズマ流の中へ噴霧する空気霧化ノズルが用いられ
るが、この方式は従来型構造の単一供給リングに改良を
加えたものである。
ラズマアーク内へ直接注入され、特に塩素化芳香族化合
物の処理の際に多量の望ましくない炭素が生じる。第4
図の装置の供給系統を用いると、空気又は酸素はプラズ
マ炎との接触前に混合されるので炭素の生成が防止され
る。
の大部分を燃焼室に入る前に除去する。再結合室が固体
粒子の大部分を分離するので、従来型装置と比べ、プラ
ズマトーチへの供給量を多量にすることができる。同時
に、より大きな粒子の粒状物を供給できる。その理由
は、これは固形物分離器により容易に除去できるからで
ある。
からの生成ガスの導管として用いても良く、従って生成
ガスを、燃焼させて煙突から排出させずに燃料として使
用できる。
ことにより水の消費量を減少できる。
りに用いることができ、このようにすると廃棄物処理量
が増大すると共に空気中の窒素との反応により生じるシ
アン化物(HCN)の生成が減少する。かくして、従来型
装置におけるシアン化物生成の問題が実質的に無くな
る。
程系統図である。 第2図は、従来型構造のパイロプラズマ・ユニットにお
ける断面図である。 第3図は、本発明のパイロプラズマ・ユニットの工程系
統図である。 第4図は、本発明のパイロプラズマ・ユニットにおける
断面図である。 〔主要な参照番号の説明〕 44……プラズマトーチ、45……再結合室、47……燃焼
室、49……スクラバ、51……通風ファン、53……煙突、
55……貯蔵タンク、57……プラズマアーク、59……空気
霧化ノズル、65……マニホルド、77……火炎域、85,87
……電極、93……固体粒子、101……放出弁。
Claims (18)
- 【請求項1】廃棄物の熱分解方法であって、トーチガス
として酸素を用いてプラズマを発生させ、廃棄物と水素
及び酸素源を霧化し、霧化した廃棄物と水素及び酸素源
を、5000℃を越える温度のプラズマ中に射出して生成ガ
スと固体粒子の混合物を形成し、再結合室内でガスと固
体粒子の混合物をガス相と固体粒子相に分離し、固体粒
子を別個の区画室に移送すると共に固体粒子に部分真空
を与えて固体粒子からキャリオーバーガスを分離し、該
キャリオーバーガスを再結合室からのガスと化合させ、
再結合室からのガスをスクラバに移送すると共に該ガス
に対し水を噴射してガスからキャリオーバー固体粒子を
除去し、スクラビングしたガスをスクラバから除去する
ことを特徴とする廃棄物の熱分解方法。 - 【請求項2】廃棄物と水素及び酸素源の霧化に先立っ
て、水素及び酸素源を均質混合することを特徴とする請
求項1記載の廃棄物の熱分解方法。 - 【請求項3】水素及び酸素源は、水とメタノールとから
成る群から選択した化合物であることを特徴とする請求
項1又は2記載の廃棄物の熱分解方法。 - 【請求項4】水素及び酸素源は、水であることを特徴と
する請求項1、2又は3記載の廃棄物の熱分解方法。 - 【請求項5】廃棄物への水の添加量は、30重量%〜200
重量%であることを特徴とする請求項4記載の廃棄物の
熱分解方法。 - 【請求項6】廃棄物への水の添加量は、50重量%である
ことを特徴とする請求項5記載の廃棄物の熱分解方法。 - 【請求項7】廃棄物へのメタノールの添加量は、25重量
%であることを特徴とする請求項3記載の廃棄物の熱分
解方法。 - 【請求項8】再結合室内での分離後のガスはHClを含
み、次の段階において、苛性アルカリ溶液を噴射水に添
加してHClのうちいくらかを中和することを特徴とする
請求項2記載の廃棄物の熱分解方法。 - 【請求項9】再結合室内での分離により生じたガスは、
H2、H2O、CO、CO2、N2をも含むことを特徴とする請求項
8記載の廃棄物の熱分解方法。 - 【請求項10】スクラバへのガスの移送に先立って、ガ
スを燃焼室に移送して燃焼させ、H2とH2OとCOとCO2とN2
で構成されるガス混合物を生ぜしめることを特徴とする
請求項9記載の廃棄物の熱分解方法。 - 【請求項11】スクラビング及び水噴射後、スクラビン
グしたガスを大気中に放出することを特徴とする請求項
1〜10のうちいずれか一に記載の廃棄物の熱分解方法。 - 【請求項12】噴射水をスクラバ中に再循環させること
を特徴とする請求項11記載の廃棄物の熱分解方法。 - 【請求項13】廃棄物は、圧送可能な物質から成ること
を特徴とする請求項1記載の廃棄物の熱分解方法。 - 【請求項14】廃棄物と水素及び酸素源の霧化を、液体
廃棄物と水の混合物中への加圧空気の圧入により実施す
ることを特徴とする請求項1〜13のうちいずれか一に記
載の廃棄物の熱分解方法。 - 【請求項15】廃棄物の熱分解装置であって、廃棄物を
霧化状態で導入する手段と連携して用いられ、少なくと
も5000℃の作業温度のプラズマを発生させて廃棄物の溶
液を分解してガスと固体粒子の混合物を形成するプラズ
マトーチと、ガスと固体粒子の混合物を受け入れて分離
する再結合室と、部分真空を生ぜしめて固体粒子からキ
ャリオーバーガスを除去する分離器と、再結合室からの
ガスを受け入れる移送室と、ガスを噴射水の中に通すこ
とにより移送室からのガスを清浄にするスクラバと、ス
クラバからのガスの貯蔵手段とを有することを特徴とす
る廃棄物の熱分解装置。 - 【請求項16】移送室は、燃焼室であることを特徴とす
る請求項15記載の廃棄物の熱分解装置。 - 【請求項17】再結合室、分離器、移送室及びスクラバ
は、通風ファン手段に相互連結されていることを特徴と
する請求項15又は16記載の廃棄物の熱分解装置。 - 【請求項18】廃棄物を霧化状態で導入する前記手段
は、加圧空気を廃棄物と水の混合物中に圧入する手段を
含むことを特徴とする請求項15、16又は17記載の廃棄物
の熱分解装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US229,884 | 1988-08-08 | ||
US22988488A | 1988-08-10 | 1988-08-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0283079A JPH0283079A (ja) | 1990-03-23 |
JP2756505B2 true JP2756505B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=22863053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1206586A Expired - Lifetime JP2756505B2 (ja) | 1988-08-08 | 1989-08-08 | 廃棄物の熱分解方法及び装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0354731B1 (ja) |
JP (1) | JP2756505B2 (ja) |
CA (1) | CA1324823C (ja) |
DE (1) | DE68901592D1 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD299613A7 (de) * | 1990-02-26 | 1992-04-30 | �������@������������@��k�� | Verfahren zum stabilen betrieb von plasmatrons mit wasserdampf als plasmagas |
GB9017146D0 (en) * | 1990-08-03 | 1990-09-19 | Tioxide Group Services Ltd | Destruction process |
AU669158B2 (en) * | 1992-03-04 | 1996-05-30 | Srl Plasma Pty Ltd | Material processing |
PT629138E (pt) * | 1992-03-04 | 2001-01-31 | Commw Scient Ind Res Org | Processamento de material |
WO1994005477A1 (en) * | 1992-09-07 | 1994-03-17 | Friends Of Freesia Co., Ltd. | Hopper disposing method and hopper for hopper-carrying machines |
DE4231771A1 (de) * | 1992-09-23 | 1994-03-24 | Bayer Ag | Verfahren zur Verstromung von Kunststoffabfällen |
US5793013A (en) * | 1995-06-07 | 1998-08-11 | Physical Sciences, Inc. | Microwave-driven plasma spraying apparatus and method for spraying |
EP0874782B1 (en) * | 1995-12-20 | 2001-06-06 | Alcan International Limited | Thermal plasma reactor and wastewater treatment method |
FR2866414B1 (fr) * | 2004-02-18 | 2006-03-17 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif et procede de destruction de dechets liquides, pulverulents ou gazeux par plasma inductif |
JP4827520B2 (ja) * | 2005-12-21 | 2011-11-30 | 出光興産株式会社 | 樹脂ペレット貯蔵装置及びその清掃方法 |
JP2007296415A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-11-15 | Nippon Steel Corp | ポリ塩化ビフェニル汚染物の処理方法及びその処理システム |
GB2490175A (en) * | 2011-04-21 | 2012-10-24 | Tetronics Ltd | Treatment of waste |
CN109737430A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-05-10 | 鲁西化工集团股份有限公司硅化工分公司 | 一种危险废物处理系统及方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1301303B (de) * | 1964-10-01 | 1969-08-21 | Ppg Industries Inc | Verfahren zur Herstellung von feinverteilten Metalloxyd-Pigmenten |
WO1982000509A1 (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-18 | I Faeldt | A method and an apparatus for thermal decomposition of stable compounds |
SE451033B (sv) * | 1982-01-18 | 1987-08-24 | Skf Steel Eng Ab | Sett och anordning for omvandling av avfallsmaterial med plasmagenerator |
CA1225441A (en) * | 1984-01-23 | 1987-08-11 | Edward S. Fox | Plasma pyrolysis waste destruction |
-
1989
- 1989-08-01 CA CA 607224 patent/CA1324823C/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-08-03 EP EP19890307930 patent/EP0354731B1/en not_active Expired
- 1989-08-03 DE DE8989307930T patent/DE68901592D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-08-08 JP JP1206586A patent/JP2756505B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1324823C (en) | 1993-11-30 |
JPH0283079A (ja) | 1990-03-23 |
DE68901592D1 (de) | 1992-06-25 |
EP0354731B1 (en) | 1992-05-20 |
EP0354731A1 (en) | 1990-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4886001A (en) | Method and apparatus for plasma pyrolysis of liquid waste | |
KR100636853B1 (ko) | 유해 폐기물 처리 방법 및 장치 | |
US20240240093A1 (en) | Two-stage plasma process for converting waste into fuel gas and apparatus therefor | |
US4582004A (en) | Electric arc heater process and apparatus for the decomposition of hazardous materials | |
US10962222B2 (en) | Device for thermal destruction of organic compounds by an induction plasma | |
JP2756505B2 (ja) | 廃棄物の熱分解方法及び装置 | |
JPS60154200A (ja) | プラズマ熱分解による廃棄物の熱分解法およびその装置 | |
EP0952393A1 (en) | Method and apparatus for operating melting furnace in waste treatment facilities | |
KR20030067241A (ko) | 고온 플라즈마를 이용한 다이옥신 및 분진 제거방법 및 그장치 | |
US6952997B2 (en) | Incineration process using high oxygen concentrations | |
US5114122A (en) | Apparatus for heat processing glass batch materials | |
JPH0638862B2 (ja) | ハロゲン含有化合物の転化方法 | |
JP2003166705A (ja) | ストーカ炉による廃棄物処理方法とその装置 | |
KR100447009B1 (ko) | 폐기물의 처리방법 및 장치 | |
Van Oost | Plasma for environment | |
JP3343328B2 (ja) | 湿灰の溶融処理装置及び溶融処理方法 | |
KR200280676Y1 (ko) | 고온 플라즈마를 이용한 다이옥신 및 분진 제거장치 | |
JPS6332210A (ja) | 廃棄物燃焼システム | |
JP2000205529A (ja) | 廃棄物処理装置 | |
JP2001208306A (ja) | 廃棄物溶融処理設備 | |
JPH10103630A (ja) | 廃棄物熱分解溶融システム | |
JPH10300035A (ja) | 廃棄物処理プラント | |
EP1038980A2 (en) | Iron ore sintering process with reduced emissions of toxic gases by waste gas recirculation | |
KR19980023291A (ko) | 폐산화제를 이용한 폐기물의 열분해처리방법 및 그 장치 | |
JPH11169480A (ja) | ダイオキシン物質類の処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100313 Year of fee payment: 12 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100313 Year of fee payment: 12 |