JP2961030B2 - 有機廃物成分の除去中に発生する有毒物質の分解方法 - Google Patents

有機廃物成分の除去中に発生する有毒物質の分解方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】本発明は、不可逆的な物質分解によ
る有毒物質の除去方法と、この方法を実施するための装
置、特にこの目的のために特別に構成されたバーナーチ
ップもしくはヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】熱分解可能な化学物質を含む廃物物質を
例えばＣＯ2、ＣＯ、Ｈ2Ｏ等のような最終生成物に変え
る公知技術では、反応領域において分解生成物が連続的
に上記最終生成物に変えられるように酸素ポテンシャル
が維持されるようなやり方で、廃物物質が高温プラズマ
ガスに暴露される。廃物物質は、少なくとも２０００℃
に加熱されかつ反応器室中のガス透過性の塊状装入物す
なわち少なくとも部分的に炭素を含有する材料から形成
された装入物中の溝もしくはチャンネルによって構成さ
れた反応領域に通される。この公知技術では反応物質が
反応領域中に滞留する時間は僅か数ミリ秒であるが、装
入材料が反応器室の残留装入物中に滞留する時間は１〜
５秒間である。廃物物質がガス状態である場合には、廃
物物質はプラズマガスと部分的にもしくは完全に混合さ
れる、さもなければ廃物物質は固体状もしくは液体状で
キャリヤーガスによって反応器の反応領域中に運ばれ
る。この公知技術では、反応器室は通常のコークス炉シ
ャフト（炉胸部）中に配置され、この中に高炉の炉口を
介して塊状の炭素含有物質がコークス等として供給され
る。反応プロセスの全体において均一な熱条件を保証す
るために、反応器室内の全体で下部バーナーガスのため
の実質的に一定のガスの上昇流が存在することを保証し
なければならない。分解すべき廃物物質は床の上で供給
圧によって反応器室内に供給され、予熱領域には約１３
７０℃の温度が存在する。次に、廃物物質は少なくとも
２０００℃に加熱された反応領域に通され、プラズマア
ークがガス透過性の炭素含有装入物上に供給される。
【０００３】この公知技術では、反応領域とその上に配
置された滞留安定化領域としてのガス透過性塊状充填物
とに関して、全ての有毒成分を分解するのに有利な熱力
学的条件（例えば温度や圧力）が形成されるが、このた
めには、コークス、ドロマイト、ピッチ（pit coal）等
を使用して操作されなければならないコークス炉が必要
であることが欠点である。供給室においてプラズマガス
にガス状もしくは液体状の廃物物質及び／又はそれらの
分解生成物が混合され、次に強く撹乱されるが、これは
次にバーナーノズルを通って出るので、この場合には有
毒物質の全てが２０００℃を越える高いプラズマ温度に
暴露されることが保証されない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、この
先行技術に基づく方法において、外来の炭素キャリヤー
を付加的に必要とせずに有毒物質の廃物の熱による除去
を可能にし、有毒物質を環境に損害を与えないようなや
り方で過剰量の酸素の存在下で安定な燃焼生成物に変
え、かつ経済的に実施される方法を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明による
と請求項１に記載の方法、すなわち、有機廃物成分の熱
処理中に発生する化学的に比較的安定な分子構造体の不
可逆的物質分解による、高温竪形反応器を用いる有毒物
質の分解方法において、炭素成分の少なくとも一部を下
部反応器バーナー領域で酸素バーナーを通した酸素によ
って少なくとも２０００℃の温度において気化させ、生
ずる反応ガスを安定化領域を形成する上部反応器の胸部
を通して流し、前記下部バーナー領域には火炎温度を高
める付加的な可燃性ガスを混合した前記有毒物質の分子
構造体並びに化学量論的に過剰な酸素を供給し、前記酸
素バーナーによって熱分解された前記反応ガスを少なく
とも１４００℃に維持した前記安定化領域に少なくとも
５秒間保持し、次いでこの温度から少なくとも１００℃
に急冷する方法、によって解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のプロセスによれば、高温
反応器の燃焼領域の上方の安定化領域が、熱によって適
当に調製された廃物からなる炭素含有残留成分によって
形成されて、従来のようにコークス床のような炭素含有
外部エネルギー供給源を必要とすることなく、この熱に
よる適当な調製によってのみ前記成分が塊状もしくは破
片状のガス透過性となる。この安定化領域において、新
合成（ＤＥ-ＮＯＶＯ合成）を阻止しつつ、火炎温度中
で有毒物質を無害にするための比較的長い滞留時間が保
証される。これは非常に多様な産業及び家庭廃物中に存
在するあらゆる有毒廃物成分の１００％分解を可能にす
る。燃焼調節の結果として、廃物中に存在する有毒な、
又は、環境的に害を与える廃物成分の分子構造体は分解
して無害な最終生成物になり、このプロセスシーケンス
は不可逆的である。高度に塩素化した炭化水素およびラ
ンダムなその他のハロゲン化分子成分は、２０００℃を
越える高いバーナー温度において分解し、分解生成物
は、少なくとも１４００℃の温度にある安定化領域にお
いて少なくとも５秒間の滞留時間で安定化する。適当な
滞留時間後にガス透過性の塊状装入物を介して高温反応
器を出る無害な分解生成物は約１４００℃から好ましく
は１００℃未満にまで急冷されるので、この時において
もガス成分の新合成（ＤＥ-ＮＯＶＯ合成）が確実に避
けられる。
【０００７】熱前処理（予熱段階）から発生する安定な
分子構造体の形の有毒物質には、例えばアセチレンのよ
うな、燃焼を促進して火炎温度を高める可燃性ガスが混
合されるので、バーナー火炎温度はさらに高められる。
【０００８】バーナーチップ又はヘッドは、ガス状有毒
物質もしくはガス状有毒物質と液体状有毒物質の混合物
が複数の酸素ノズルによって囲まれた中央開口を通って
バーナー火炎の内部に集中的に導入され得るような形式
で構成された複合バーナーである。外側のガス／酸素ノ
ズル環からのバーナー火炎は、有毒物質の全てを高温火
炎領域に入れてから、無害に分解された分子構造体の形
で安定化領域に入れるので、高温分解に必要な不可逆性
が保証される。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、外来の炭素キャリヤー
を付加的に必要とせずに有毒物質の廃物の熱による除去
を可能にし、過剰量の酸素の存在下で、有毒物質を環境
に損害を与えないようなやり方で安定な燃焼生成物に変
えることができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０２Ｅ (73)特許権者 591035988 Ｍｅｉｅｒｈｏｆｓｔｒ．２，ＦＬ− 9490 Ｖａｄｕｚ，Ｌｉｅｃｈｔｅｎｓ ｔｅｉｎ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23G 5/00 A62D 3/00 B01D 53/38 B09B 3/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 有機廃物成分の熱処理中に発生する化学
    的に比較的安定な分子構造体の不可逆的物質分解によ
    る、高温竪形反応器を用いる有毒物質の分解方法におい
    て、炭素成分の少なくとも一部を下部反応器バーナー領
    域で酸素バーナーを通した酸素によって少なくとも２０
    ００℃の温度において気化させ、生ずる反応ガスを安定
    化領域を形成する上部反応器の胸部を通して流し、前記
    下部バーナー領域には火炎温度を高める付加的な可燃性
    ガスを混合した前記有毒物質の分子構造体並びに化学量
    論的に過剰な酸素を供給し、前記酸素バーナーによって
    熱分解された前記反応ガスを少なくとも１４００℃に維
    持した前記安定化領域に少なくとも５秒間保持し、次い
    でこの温度から少なくとも１００℃に急冷する方法。
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