JP3124871B2 - ナトリウム含有廃棄物を破壊処理する方法及び装置 - Google Patents
ナトリウム含有廃棄物を破壊処理する方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物の破壊に関し、
詳しくは有機化合物を含みナトリウム濃度の高い廃棄物
流の燃焼に関する。
詳しくは有機化合物を含みナトリウム濃度の高い廃棄物
流の燃焼に関する。
【０００２】
【従来の技術】商業的スケールで実施される化学プロセ
スに於ける一つの主要なコスト要素は、循環不可能な副
生物と廃棄物の処理である。これらには有機並びに無機
化合物があり、その多くは毒性があるか、そうでなくて
も有害である。環境有害物に対する注意が増加し、この
ような廃棄物の改良された処理方法の開発が極めて重要
になって来た。特に、このような廃棄物の多くは、環境
中に入り込み害を及ぼさないように破壊されねばならな
い。
スに於ける一つの主要なコスト要素は、循環不可能な副
生物と廃棄物の処理である。これらには有機並びに無機
化合物があり、その多くは毒性があるか、そうでなくて
も有害である。環境有害物に対する注意が増加し、この
ような廃棄物の改良された処理方法の開発が極めて重要
になって来た。特に、このような廃棄物の多くは、環境
中に入り込み害を及ぼさないように破壊されねばならな
い。
【０００３】効果的な廃棄物処理を要求している工業の
中には、プラスチック工業がある。年当たり何百万ポン
ドものプラスチックが製造されていて、殆ど各製造プロ
セスがまた大量の副生物と廃棄物を作り出す。廃棄物を
作り出すプラスチック製造プロセスのほんの一例は、ポ
リイミド、特にポリエーテルイミドの製造プロセスであ
る。多くの工程が含まれ、処理されなければならない廃
棄物の複雑さを示すには、その内の少しをここに述べる
だけでよい。
中には、プラスチック工業がある。年当たり何百万ポン
ドものプラスチックが製造されていて、殆ど各製造プロ
セスがまた大量の副生物と廃棄物を作り出す。廃棄物を
作り出すプラスチック製造プロセスのほんの一例は、ポ
リイミド、特にポリエーテルイミドの製造プロセスであ
る。多くの工程が含まれ、処理されなければならない廃
棄物の複雑さを示すには、その内の少しをここに述べる
だけでよい。
【０００４】代表的なポリエーテルイミドの製造法に於
いて、一つの初期の工程は、硝酸によるフタルイミドの
ニトロ化であって、これにより廃棄物として、過剰の硝
酸と各種のニトロ置換フタル酸誘導体が製造される。ニ
トロフタルイミドは、水でスラリーにされ、そのスラリ
ーは有機溶剤と接触させられ、そこでフタルイミドは有
機相に溶解し、後に残るのは各種の有機及び無機の化合
物の微量を含む水性廃棄物である。
いて、一つの初期の工程は、硝酸によるフタルイミドの
ニトロ化であって、これにより廃棄物として、過剰の硝
酸と各種のニトロ置換フタル酸誘導体が製造される。ニ
トロフタルイミドは、水でスラリーにされ、そのスラリ
ーは有機溶剤と接触させられ、そこでフタルイミドは有
機相に溶解し、後に残るのは各種の有機及び無機の化合
物の微量を含む水性廃棄物である。
【０００５】有機溶液中のニトロフタルイミドは、一般
にビスフェノールＡと称される２，２−ビス（４−ヒド
ロキシフェニル）プロパンのようなジヒドロキシ芳香族
化合物の二ナトリウム塩との置換反応を受けて、ビスイ
ミドと亜硝酸ナトリウムを副生物として形成する。この
置換反応は通常、相間移動触媒の存在下に起こり、その
触媒の微量も廃棄物流中に認められる。多数の他の副生
物、並びに既に述べた副生物の更に多くの量、がその有
機反応物溶液を苛性ソーダ水溶液で更に抽出することに
よって除去される。そのビスイミドは、その後に更に反
応を受けてポリエーテルイミドを形成する。
にビスフェノールＡと称される２，２−ビス（４−ヒド
ロキシフェニル）プロパンのようなジヒドロキシ芳香族
化合物の二ナトリウム塩との置換反応を受けて、ビスイ
ミドと亜硝酸ナトリウムを副生物として形成する。この
置換反応は通常、相間移動触媒の存在下に起こり、その
触媒の微量も廃棄物流中に認められる。多数の他の副生
物、並びに既に述べた副生物の更に多くの量、がその有
機反応物溶液を苛性ソーダ水溶液で更に抽出することに
よって除去される。そのビスイミドは、その後に更に反
応を受けてポリエーテルイミドを形成する。
【０００６】この製造プロセスで形成される含水性廃棄
物流の複雑さは、上の記述から明らかであろう。それ
は、大量の水、一般的には６０乃至８０％、通常７０重
量％のオーダーの水を含有する。約１５乃至３０％、通
常約２０重量％、は普通は亜硝酸イオン（亜硝酸ナトリ
ウムの形）であり、約５乃至１０％、通常約７乃至８重
量％、は各種の有機化合物であり、残りは苛性ソーダを
含む。水性廃棄物流のナトリウムイオン含有量は、相当
大きく、しばしば５乃至１５％のオーダーであり、通常
約７乃至８重量％である。ｐＨ値は、約２乃至１２の範
囲内にあり得るが、通常はアルカリ側で、一般に約１０
乃至１２である。
物流の複雑さは、上の記述から明らかであろう。それ
は、大量の水、一般的には６０乃至８０％、通常７０重
量％のオーダーの水を含有する。約１５乃至３０％、通
常約２０重量％、は普通は亜硝酸イオン（亜硝酸ナトリ
ウムの形）であり、約５乃至１０％、通常約７乃至８重
量％、は各種の有機化合物であり、残りは苛性ソーダを
含む。水性廃棄物流のナトリウムイオン含有量は、相当
大きく、しばしば５乃至１５％のオーダーであり、通常
約７乃至８重量％である。ｐＨ値は、約２乃至１２の範
囲内にあり得るが、通常はアルカリ側で、一般に約１０
乃至１２である。
【０００７】このような副生物に対する代表的な廃棄物
処理法は、酸化／燃焼と還元工程を含む多段階破壊装置
にその水性廃棄物流を供給することを含む。このような
装置では、酸素が濃厚な雰囲気で実施される一個又はそ
れ以上の工程で有機化合物は燃焼され、窒素化合物は酸
化窒素に変換される。天然ガスの導入で作り出される還
元性雰囲気で、少なくとも一つの他の工程が実施されて
よく、その効果は窒素化合物を窒素元素に変換すること
である。これらの工程の全ては、非常な高温、一般的に
は１０００乃至１３００℃で実施される。
処理法は、酸化／燃焼と還元工程を含む多段階破壊装置
にその水性廃棄物流を供給することを含む。このような
装置では、酸素が濃厚な雰囲気で実施される一個又はそ
れ以上の工程で有機化合物は燃焼され、窒素化合物は酸
化窒素に変換される。天然ガスの導入で作り出される還
元性雰囲気で、少なくとも一つの他の工程が実施されて
よく、その効果は窒素化合物を窒素元素に変換すること
である。これらの工程の全ては、非常な高温、一般的に
は１０００乃至１３００℃で実施される。
【０００８】このような条件下でのナトリウム化合物の
作用は強烈でしかも不利益を伴う。０．１重量％のよう
に低い濃度でも、ナトリウムは金属製容器を迅速に腐食
し、もし内張がないと、容器は入れ物として全く役に立
たない程である。このような腐食を最低限に押さえる代
表的な方法は、容器を耐火材料で内張することである。
ナトリウムはまた大抵の耐火材料に強烈に破壊的である
ことが分かっている。ナトリウムの大部分は酸化ナトリ
ウムに変換され、次いで二酸化炭素と反応して炭酸ナト
リウムを形成する。しかし、何らかの残留ナトリウムが
耐火材料と反応して室内表面を各種の量で剥離するスラ
グを生成する。この結果、耐火材料は最後には破壊さ
れ、裸の金属がナトリウムの作用に晒されて最後には容
器の破壊に至る。副作用として、大量のスラグが形成さ
れて、処理された廃棄物流の処分を複雑にする。この種
の環境下での耐火材料の劣化の９０％もがナトリウム化
合物による腐食の結果であると推定されている。
作用は強烈でしかも不利益を伴う。０．１重量％のよう
に低い濃度でも、ナトリウムは金属製容器を迅速に腐食
し、もし内張がないと、容器は入れ物として全く役に立
たない程である。このような腐食を最低限に押さえる代
表的な方法は、容器を耐火材料で内張することである。
ナトリウムはまた大抵の耐火材料に強烈に破壊的である
ことが分かっている。ナトリウムの大部分は酸化ナトリ
ウムに変換され、次いで二酸化炭素と反応して炭酸ナト
リウムを形成する。しかし、何らかの残留ナトリウムが
耐火材料と反応して室内表面を各種の量で剥離するスラ
グを生成する。この結果、耐火材料は最後には破壊さ
れ、裸の金属がナトリウムの作用に晒されて最後には容
器の破壊に至る。副作用として、大量のスラグが形成さ
れて、処理された廃棄物流の処分を複雑にする。この種
の環境下での耐火材料の劣化の９０％もがナトリウム化
合物による腐食の結果であると推定されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなプロセス
での使用のために、各種の耐火材料の評価がなされてい
る。それらは、代表的には、一般に結合されたケイ素並
びに他の結合された金属及び非金属との組み合わせで、
アルミニウム総含有量が各種の比率であるレンガの形態
にある。しかし、大抵は、このようなレンガはナトリウ
ム含有量が高い廃棄物流に晒されると非常に短い寿命を
示すことが認められている。
での使用のために、各種の耐火材料の評価がなされてい
る。それらは、代表的には、一般に結合されたケイ素並
びに他の結合された金属及び非金属との組み合わせで、
アルミニウム総含有量が各種の比率であるレンガの形態
にある。しかし、大抵は、このようなレンガはナトリウ
ム含有量が高い廃棄物流に晒されると非常に短い寿命を
示すことが認められている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ナトリウム化
合物による腐食作用に特に抵抗性のあるアルミニウム含
有量が高い或種の耐火性物質の発見に基づいている。こ
れらの耐火性物質で内張された燃焼室は、破損なしに高
温での何百時間もの接触に耐え得る。更に、このような
耐火材料が使用された場合に生成されるスラグは、少量
で除去と処理が比較的容易である。
合物による腐食作用に特に抵抗性のあるアルミニウム含
有量が高い或種の耐火性物質の発見に基づいている。こ
れらの耐火性物質で内張された燃焼室は、破損なしに高
温での何百時間もの接触に耐え得る。更に、このような
耐火材料が使用された場合に生成されるスラグは、少量
で除去と処理が比較的容易である。
【００１１】したがって本発明はその一面では、化合ナ
トリウムを少なくとも約０．１重量％だけ含む廃棄物の
流れを処理容器に供給する段階と、上記有機廃棄物を約
１０００乃至１３００℃の範囲内の温度で燃焼する段階
と、ナトリウム化合物を含む副生物を上記容器から除去
する段階と、から成る廃棄物破壊方法であって、上記廃
棄物と接触する上記処理容器の表面は耐火材料より成
り、該耐火材料は、酸化アルミニウムに換算して少なく
とも約８５重量％の化合アルミニウムを含有し、且つ、
もし焼結構造であれば、アルミナ粒とアルミノシリケー
トバインダーで構成されると共に、二酸化ケイ素に換算
して少なくとも約６．５重量％の化合ケイ素を含有す
る、廃棄物破壊方法、を提供する。
トリウムを少なくとも約０．１重量％だけ含む廃棄物の
流れを処理容器に供給する段階と、上記有機廃棄物を約
１０００乃至１３００℃の範囲内の温度で燃焼する段階
と、ナトリウム化合物を含む副生物を上記容器から除去
する段階と、から成る廃棄物破壊方法であって、上記廃
棄物と接触する上記処理容器の表面は耐火材料より成
り、該耐火材料は、酸化アルミニウムに換算して少なく
とも約８５重量％の化合アルミニウムを含有し、且つ、
もし焼結構造であれば、アルミナ粒とアルミノシリケー
トバインダーで構成されると共に、二酸化ケイ素に換算
して少なくとも約６．５重量％の化合ケイ素を含有す
る、廃棄物破壊方法、を提供する。
【００１２】
【実施例】図面は、本発明に従って使用され得る代表的
な廃棄物燃焼装置を示す。本発明は広範な種類の有機及
び無機廃棄物を破壊処理するために使用できる。大抵
は、有機化学品と比較的高濃度の、即ち、少なくとも約
０．１重量％であって少なくとも約５重量％がしばしば
であるナトリウム化合物を含有する廃棄物流に関して本
発明は有利である。
な廃棄物燃焼装置を示す。本発明は広範な種類の有機及
び無機廃棄物を破壊処理するために使用できる。大抵
は、有機化学品と比較的高濃度の、即ち、少なくとも約
０．１重量％であって少なくとも約５重量％がしばしば
であるナトリウム化合物を含有する廃棄物流に関して本
発明は有利である。
【００１３】廃棄物流が導入される容器は、プロセス中
に到達する約１０００乃至１３００℃の燃焼温度に耐え
得る任意の非多孔質物質で構成されていてよい。鋼鉄の
ような金属が一般的に使用される。しかし、その支配的
な燃焼温度でナトリウム化合物との接触で発生する金属
の急速な腐食を防止するために、廃棄物と接触する内面
は適当な耐火性物質であることが必要である。
に到達する約１０００乃至１３００℃の燃焼温度に耐え
得る任意の非多孔質物質で構成されていてよい。鋼鉄の
ような金属が一般的に使用される。しかし、その支配的
な燃焼温度でナトリウム化合物との接触で発生する金属
の急速な腐食を防止するために、廃棄物と接触する内面
は適当な耐火性物質であることが必要である。
【００１４】従って、その容器の耐火材料内張の性質が
本発明の基調となる特徴である。それは、酸化アルミニ
ウム（アルミナ）に換算して少なくとも約８５重量％、
好ましくは約９０重量％、の化合アルミニウムを含有す
べきである。このような物質がナトリウム化合物の攻撃
に効果的に耐えるという事実は、特に、「有害物質焼却
用の耐火材料−その概要」と題する論文の中でのハービ
ソン・ウオーカー・レフラクトリース（Ｈａｒｂｉｓｏ
ｎ−Ｗａｌｋｅｒ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓ）社のカ
プリオ（Ｃａｐｒｉｏ）とウルフ（Ｗｏｌｆｅ）の見
解、即ち、アルカリは高アルミナ耐火材料を攻撃し、ア
ルミナ含有量が７０％のオーダーの値に増加するとその
腐食率は著しいと言う見解がある故に全く予期せざるこ
とである。
本発明の基調となる特徴である。それは、酸化アルミニ
ウム（アルミナ）に換算して少なくとも約８５重量％、
好ましくは約９０重量％、の化合アルミニウムを含有す
べきである。このような物質がナトリウム化合物の攻撃
に効果的に耐えるという事実は、特に、「有害物質焼却
用の耐火材料−その概要」と題する論文の中でのハービ
ソン・ウオーカー・レフラクトリース（Ｈａｒｂｉｓｏ
ｎ−Ｗａｌｋｅｒ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓ）社のカ
プリオ（Ｃａｐｒｉｏ）とウルフ（Ｗｏｌｆｅ）の見
解、即ち、アルカリは高アルミナ耐火材料を攻撃し、ア
ルミナ含有量が７０％のオーダーの値に増加するとその
腐食率は著しいと言う見解がある故に全く予期せざるこ
とである。
【００１５】焼結耐火材料に於いては、バインダー物質
の存在と性質もまた極めて重要である。そのバインダー
の主体はアルミノシリケートで構成されるべきで、耐火
材料中の二酸化ケイ素（シリカ）に換算して少なくとも
約６．５重量％の化合ケイ素を提供するに十分な量で存
在すべきである。ムライトはバインダーとして使用され
るアルミノシリケートの特に有効な形態である。
の存在と性質もまた極めて重要である。そのバインダー
の主体はアルミノシリケートで構成されるべきで、耐火
材料中の二酸化ケイ素（シリカ）に換算して少なくとも
約６．５重量％の化合ケイ素を提供するに十分な量で存
在すべきである。ムライトはバインダーとして使用され
るアルミノシリケートの特に有効な形態である。
【００１６】もし、耐火材料が溶融鋳込み構造であれ
ば、中のアルミナが本質的にそれ自身のバインダーの役
割をする。その場合、ケイ素含有バインダーは少ない比
率で存在してもよいが、その存在は要求されない。耐火
材料が、スラグに含まれれば環境を害し得る重金属を含
有しないこともまた一般に重要である。例えば、ある耐
火材料は、環境への有害物として知られスラグ中に６価
の状態で残留するクロムを含有する。このような物質
は、本発明の目的には不適当である。
ば、中のアルミナが本質的にそれ自身のバインダーの役
割をする。その場合、ケイ素含有バインダーは少ない比
率で存在してもよいが、その存在は要求されない。耐火
材料が、スラグに含まれれば環境を害し得る重金属を含
有しないこともまた一般に重要である。例えば、ある耐
火材料は、環境への有害物として知られスラグ中に６価
の状態で残留するクロムを含有する。このような物質
は、本発明の目的には不適当である。
【００１７】本発明に従って使用される耐火材料の嵩密
度は、一般に少なくとも約２．９ｇ／ｃｍ3 であり、最
も多くの場合は、３．０ｇ／ｃｍ3 より大きい。各種の
商業的に得られるレンガ組成が明確にされていて本発明
による使用に特に貴重である。これらは、ハービソン・
ウオーカー・レフラクトリース社で製造された「コラン
ダールＸＤ」（Ｋｏｒｕｎｄａｌ ＸＤ）、エー・ピー
・グリーン工業社（Ａ．Ｐ． Ｇｒｅｅｎ Ｉｎｄｕｓ
ｔｒｉｅｓ， Ｉｎｃ．）社で製造された「グリーンＡ
ｌ−９０」（ＧｒｅｅｎＡｌ−９０）及びカーボランダ
ム（Ｃａｒｂｏｒｕｎｄｕｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）社で製
造された「モノフラックスＭ型」（Ｍｏｎｏｆｒａｘ
Ｔｙｐｅ Ｍ）と「モノフラックスＨ型」を含む。これ
らの物質の主要な性質は次の表に示されている。
度は、一般に少なくとも約２．９ｇ／ｃｍ3 であり、最
も多くの場合は、３．０ｇ／ｃｍ3 より大きい。各種の
商業的に得られるレンガ組成が明確にされていて本発明
による使用に特に貴重である。これらは、ハービソン・
ウオーカー・レフラクトリース社で製造された「コラン
ダールＸＤ」（Ｋｏｒｕｎｄａｌ ＸＤ）、エー・ピー
・グリーン工業社（Ａ．Ｐ． Ｇｒｅｅｎ Ｉｎｄｕｓ
ｔｒｉｅｓ， Ｉｎｃ．）社で製造された「グリーンＡ
ｌ−９０」（ＧｒｅｅｎＡｌ−９０）及びカーボランダ
ム（Ｃａｒｂｏｒｕｎｄｕｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）社で製
造された「モノフラックスＭ型」（Ｍｏｎｏｆｒａｘ
Ｔｙｐｅ Ｍ）と「モノフラックスＨ型」を含む。これ
らの物質の主要な性質は次の表に示されている。
【００１８】
【表１】 コランダール グリーン モノフラックス モノフラックス ＸＤ Ａｌ−９０ Ｍ Ｈ タイプ＊ Ｓ Ｓ Ｆ Ｆ 重量％ Ａｌ2 ０3 ９０ ９０ ９５ ９３ ＳｉＯ2 ９ ９ ０．８ ０．３ ＭｇＯ ０．１ −− −− −− Ｆｅ2 Ｏ3 ０．１ ０．２ ０．１ ０．１ ＴｉＯ2 ０．１ ０．１ −− −− ＣａＯ ０．１ −− ０．２ ０．１ Ｎａ2 Ｏ −− ０．２ ４．０ ６．０ Ｐ2 Ｏ5 −− １．５ −− −− ＊Ｓ−焼結； Ｆ−溶融鋳造 上表でいくつかの事が分かる。第一に、溶融レンガ中の
ナトリウムの比率は焼結レンガの中の比率よりもかなり
高いことである。焼結レンガの中のナトリウムの比率を
最小限にする必要があるか否かについては、本発明はど
の立場も取らない。
ナトリウムの比率は焼結レンガの中の比率よりもかなり
高いことである。焼結レンガの中のナトリウムの比率を
最小限にする必要があるか否かについては、本発明はど
の立場も取らない。
【００１９】第二に、焼結レンガ中のケイ素の比率は溶
融鋳込みレンガの中の比率よりもかなり高い。この理由
は、本質的に上記した理由の通りである：アルミノシリ
ケート含有であって従って主たるケイ素含有構成成分で
あるバインダーは溶融鋳込みレンガでは必要ないが、焼
結レンガ中では必要である。第三に、五酸化燐として
１．５％の燐を含有する点で、「グリーンＡｌ−９０」
は他のレンガと異なる。実際の工場設備では、「グリー
ンＡｌ−９０」は、摩耗特性で「コランダールＸＤ」よ
りも僅かに優れることが分かっている。従って、本発明
の好ましい具体例では、また耐火材料はＰ2 Ｏ5 として
総合燐少なくとも約１％を含有する。
融鋳込みレンガの中の比率よりもかなり高い。この理由
は、本質的に上記した理由の通りである：アルミノシリ
ケート含有であって従って主たるケイ素含有構成成分で
あるバインダーは溶融鋳込みレンガでは必要ないが、焼
結レンガ中では必要である。第三に、五酸化燐として
１．５％の燐を含有する点で、「グリーンＡｌ−９０」
は他のレンガと異なる。実際の工場設備では、「グリー
ンＡｌ−９０」は、摩耗特性で「コランダールＸＤ」よ
りも僅かに優れることが分かっている。従って、本発明
の好ましい具体例では、また耐火材料はＰ2 Ｏ5 として
総合燐少なくとも約１％を含有する。
【００２０】本発明の方法で形成されたスラグは、その
性質が均一粒状物質から、耐火材料表面近傍で粘稠で流
動性であるが、或る距離では粒状の程度が増す物質まで
変化し得る。粘稠で流動性スラグの形成は、耐火材料表
面からの小石の剥奪が起きる可能性が粒状スラグの場合
よりも少ない点でしばしば有利である。廃棄物流の有機
成分は、前記の容器の中で７００℃を越える温度、最も
多くの場合には約１０００乃至１３００℃で燃焼され
る。この燃焼工程の正確な性質は本発明の目的に特に重
要ではない。しかし、最も多くの場合には、燃焼工程
は、燃料稀薄条件下と燃料濃厚条件下で夫々実施される
少なくとも一つの酸化工程と少なくとも一つの還元工程
から成る。燃料は、普通は天然ガスであって、代表的に
は空気である酸素含有気体の一種を加えた混合物の形で
用いられる。
性質が均一粒状物質から、耐火材料表面近傍で粘稠で流
動性であるが、或る距離では粒状の程度が増す物質まで
変化し得る。粘稠で流動性スラグの形成は、耐火材料表
面からの小石の剥奪が起きる可能性が粒状スラグの場合
よりも少ない点でしばしば有利である。廃棄物流の有機
成分は、前記の容器の中で７００℃を越える温度、最も
多くの場合には約１０００乃至１３００℃で燃焼され
る。この燃焼工程の正確な性質は本発明の目的に特に重
要ではない。しかし、最も多くの場合には、燃焼工程
は、燃料稀薄条件下と燃料濃厚条件下で夫々実施される
少なくとも一つの酸化工程と少なくとも一つの還元工程
から成る。燃料は、普通は天然ガスであって、代表的に
は空気である酸素含有気体の一種を加えた混合物の形で
用いられる。
【００２１】本発明に従う代表的な燃焼操作は、図面に
示された装置を利用する。廃棄物流は、３ゾーンから成
る燃焼用垂直搭１の最上段ゾーン４に２で導入され、そ
こで、それぞれ６と８から入る空気と天然ガスと接触さ
せられる。その流れは、通路１０を経由して降下し第２
ゾーン１２に入り、そして最終的に通路１６を通して第
３ゾーン１８に入る。
示された装置を利用する。廃棄物流は、３ゾーンから成
る燃焼用垂直搭１の最上段ゾーン４に２で導入され、そ
こで、それぞれ６と８から入る空気と天然ガスと接触さ
せられる。その流れは、通路１０を経由して降下し第２
ゾーン１２に入り、そして最終的に通路１６を通して第
３ゾーン１８に入る。
【００２２】追加の天然ガスと空気が夫々ノズル１４と
２０を経由して導入されて、酸化窒素の元素状窒素への
還元或いは窒素化合物の窒素酸化物への酸化を生じるの
に望まれる燃料濃厚ゾーン或いは燃料稀薄ゾーンを作り
出す。ゾーン１８から、廃棄物流の蒸気が下降管２２を
通過させられるが、その際、噴射水２４によって導入さ
れる水と接触して急冷され除去される。揮発性成分は、
少なくとも一個のガス導管、但し２６と２８の二本が示
されている、を通して除去され、更に処理するためにス
クラッバーに導かれてよい。主体は水である液体成分
は、液体導管３２を通して急冷タンク３０から取り除か
れる。
２０を経由して導入されて、酸化窒素の元素状窒素への
還元或いは窒素化合物の窒素酸化物への酸化を生じるの
に望まれる燃料濃厚ゾーン或いは燃料稀薄ゾーンを作り
出す。ゾーン１８から、廃棄物流の蒸気が下降管２２を
通過させられるが、その際、噴射水２４によって導入さ
れる水と接触して急冷され除去される。揮発性成分は、
少なくとも一個のガス導管、但し２６と２８の二本が示
されている、を通して除去され、更に処理するためにス
クラッバーに導かれてよい。主体は水である液体成分
は、液体導管３２を通して急冷タンク３０から取り除か
れる。
【００２３】構造に関しては、燃焼用垂直搭１は代表的
には鋼鉄である金属製外殻３４と代表的には前に述べた
ようにレンガである内部耐火材料内張３６を含む。内部
内張３６の厚みは、条件によって異なるが、一般に１５
乃至３０ｃｍのオーダーであり、約２０乃至２５ｃｍが
しばしば好まれる。垂直搭１に於ける廃棄物処理過程
で、ナトリウム化合物の内張３６への攻撃が、内張の剥
げ落としを小粒子から大きい固まりに至る各種の大きさ
の破片の形にしてしばしば発生させる。大きめの破片の
大部分は、格子３８で捕捉され、小粒子はその格子を通
過し漏斗４０で捕捉される。
には鋼鉄である金属製外殻３４と代表的には前に述べた
ようにレンガである内部耐火材料内張３６を含む。内部
内張３６の厚みは、条件によって異なるが、一般に１５
乃至３０ｃｍのオーダーであり、約２０乃至２５ｃｍが
しばしば好まれる。垂直搭１に於ける廃棄物処理過程
で、ナトリウム化合物の内張３６への攻撃が、内張の剥
げ落としを小粒子から大きい固まりに至る各種の大きさ
の破片の形にしてしばしば発生させる。大きめの破片の
大部分は、格子３８で捕捉され、小粒子はその格子を通
過し漏斗４０で捕捉される。
【００２４】本発明以前には、剥離によって除去された
若干の破片は大きくて、下降管２２の壁を貫き通して急
冷タンク３０中のどこか他の所に落下し得る程であっ
た。その破片は、時折、熱くて急冷タンクの液体の蒸発
を誘起し、時には、システムの保安圧力板の破裂を起こ
した。本発明は剥離量を著しく減少させて、この問題を
軽減した。
若干の破片は大きくて、下降管２２の壁を貫き通して急
冷タンク３０中のどこか他の所に落下し得る程であっ
た。その破片は、時折、熱くて急冷タンクの液体の蒸発
を誘起し、時には、システムの保安圧力板の破裂を起こ
した。本発明は剥離量を著しく減少させて、この問題を
軽減した。
【００２５】本発明のもう一つの面は、図面で説明され
ているタイプの廃棄物破壊用の装置である。その装置
は、互いに通じる垂直に設置された複数の燃焼用垂直
搭、廃棄物と燃料物質を該垂直搭の最上部に供給する手
段及び該垂直搭の最下部から出る下降管から成る。各垂
直搭、並びにそれらを連結する通路はその内面を上記の
耐火材料で内張されている。任意に、その装置は、上に
述べたように更に燃料稀薄ゾーンと燃料濃厚ゾーン及び
該各ゾーンに酸素含有気体と燃料を夫々供給する手段を
含む。
ているタイプの廃棄物破壊用の装置である。その装置
は、互いに通じる垂直に設置された複数の燃焼用垂直
搭、廃棄物と燃料物質を該垂直搭の最上部に供給する手
段及び該垂直搭の最下部から出る下降管から成る。各垂
直搭、並びにそれらを連結する通路はその内面を上記の
耐火材料で内張されている。任意に、その装置は、上に
述べたように更に燃料稀薄ゾーンと燃料濃厚ゾーン及び
該各ゾーンに酸素含有気体と燃料を夫々供給する手段を
含む。
【００２６】同業者には、本発明の各種の有利な結果が
明白であろう。例えば、その処理システムは、処理容器
の内部の劣化なしに、従来よりも相当長い期間に亘り運
転できる。更に、耐火材料の剥離の実質的な排除は、こ
のような物質を埋め立て用地に運ぶ操作と経費の重荷の
相当な軽減或いは排除さえも可能にする。２３ｃｍ厚
「グリーンＡｌ−９０」を同様な厚さの、アルミニウム
含量がそれより相当低くてケイ素含量が高い、耐火材料
に代えて用いることに特に関連する総合的な結果は、装
置の休止時間減少と廃棄物流処理能増加夫々９０％と３
６％であった。本発明による廃棄物破壊装置は、少なく
とも１２８日の期間は、休止時間なしに運転できる。
明白であろう。例えば、その処理システムは、処理容器
の内部の劣化なしに、従来よりも相当長い期間に亘り運
転できる。更に、耐火材料の剥離の実質的な排除は、こ
のような物質を埋め立て用地に運ぶ操作と経費の重荷の
相当な軽減或いは排除さえも可能にする。２３ｃｍ厚
「グリーンＡｌ−９０」を同様な厚さの、アルミニウム
含量がそれより相当低くてケイ素含量が高い、耐火材料
に代えて用いることに特に関連する総合的な結果は、装
置の休止時間減少と廃棄物流処理能増加夫々９０％と３
６％であった。本発明による廃棄物破壊装置は、少なく
とも１２８日の期間は、休止時間なしに運転できる。
【図１】本発明の装置を示した説明図である。
１ 燃焼用垂直搭 ２ 廃棄物流 ４ 最上段ゾーン ６ 空気 ８ 天然ガス １０ 通路 １２ 第２ゾーン １４ 天然ガスノズル １６ 通路 １８ 第３ゾーン ２０ 空気ノズル ２２ 下降管 ２４ 噴射水 ２６ ガス導管 ２８ ガス導管 ３０ 急冷タンク ３２ 液体導管 ３４ 金属製外殻 ３６ 耐火材料製の内張 ３８ 格子 ４０ 漏斗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハーバート・クラーク・ピータース アメリカ合衆国、ニューヨーク州、ボー ルストン・スパ、マーガレット・ドライ ブ、37番 (72)発明者 トーマス・リンク・グーゲンヘイム アメリカ合衆国、インディアナ州、マウ ント・バーノン、ヘリテイジ・ドライ ブ、311番 (72)発明者 ティモシー・マーク・アレン アメリカ合衆国、インディアナ州、エバ ンスビレ、チャー・リー・ドライブ、 1120番 (56)参考文献 特開 平３−294780（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−90867（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−2207（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4237103（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B09B 3/00 F23G 5/48 F23M 5/00
Claims (7)
- 【請求項１】 化合ナトリウムを少なくとも０．１重量
％含む有機廃棄物を破壊するため、アルミナ粒とアルミ
ノシリケートバインダーを含んで構成されると共に少な
くとも６．５重量％の二酸化ケイ素を含有する焼結構造
をしており更に少なくとも２．９ｇ／ｃｍ 3 の嵩密度を
有しそして酸化アルミニウムに換算して少なくとも９０
重量％の化合アルミニウムを含んでいる耐火材料から形
成された耐火材料内張を有する処理容器を使用して、前
記廃棄物の流れを前記容器に供給し、前記廃棄物を１０
００乃至１３００℃の範囲内の温度にかけて燃焼し、そ
してナトリウム化合物を含む副生物を前記容器から取り
出す、方法。 - 【請求項２】 前記耐火材料が重金属を含有しない請求
項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記廃棄物が約１５乃至３０重量％の量
の窒化物イオンを含む請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 前記廃棄物中の化合ナトリウム濃度が少
なくとも約５重量％である請求項１乃至３記載の方法。 - 【請求項５】 前記バインダー中のアルミノシリケート
がムライトである請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 前記バインダーがＰ2 Ｏ5 として少なく
とも約１重量％の化合リンを含有する請求項１記載の方
法。 - 【請求項７】 前記燃焼操作が、燃料稀薄条件下と燃料
濃厚条件下で夫々実施される少なくとも一つの酸化工程
と少なくとも一つの還元工程より成る請求項１乃至６記
載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US92272492A | 1992-07-31 | 1992-07-31 | |
| US922724 | 1992-07-31 | ||
| CA002108421A CA2108421A1 (en) | 1992-07-31 | 1993-10-14 | Method and apparatus for destroying sodium-containing waste products |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06154727A JPH06154727A (ja) | 1994-06-03 |
| JP3124871B2 true JP3124871B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=25676744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05177158A Expired - Fee Related JP3124871B2 (ja) | 1992-07-31 | 1993-07-19 | ナトリウム含有廃棄物を破壊処理する方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0581546B1 (ja) |
| JP (1) | JP3124871B2 (ja) |
| CA (1) | CA2108421A1 (ja) |
| DE (1) | DE69323359T2 (ja) |
| ES (1) | ES2127251T3 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4237103A (en) | 1978-06-29 | 1980-12-02 | Combustion Engineering, Inc. | Method for disposal of sodium waste material |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3712796A (en) * | 1971-02-25 | 1973-01-23 | Du Pont | Heat shield for chemical waste incinerator |
| FR2219910B1 (ja) * | 1973-03-02 | 1978-09-29 | Speichim Equip Ind Chimiq | |
| GB2020403A (en) * | 1978-04-19 | 1979-11-14 | Heenan Environmental Systems | Combustion furnace and method of operating same |
| JPS55105111A (en) * | 1979-02-08 | 1980-08-12 | Nittetsu Kakoki Kk | Process for combustion of fluid |
| JPS622207A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Hitachi Ltd | 回折格子およびその製法 |
| JPH03294780A (ja) * | 1990-04-10 | 1991-12-25 | Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd | 焼成炉 |
| DE4128963A1 (de) * | 1991-08-29 | 1993-03-04 | Otto Feuerfest Gmbh | Feuerfester, gegen fluorhaltige medien bestaendiger werkstoff und dessen anwendung |
-
1993
- 1993-07-19 JP JP05177158A patent/JP3124871B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-07-23 ES ES93305848T patent/ES2127251T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-23 EP EP93305848A patent/EP0581546B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-23 DE DE69323359T patent/DE69323359T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-14 CA CA002108421A patent/CA2108421A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4237103A (en) | 1978-06-29 | 1980-12-02 | Combustion Engineering, Inc. | Method for disposal of sodium waste material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2127251T3 (es) | 1999-04-16 |
| EP0581546A1 (en) | 1994-02-02 |
| CA2108421A1 (en) | 1995-04-15 |
| DE69323359T2 (de) | 1999-10-07 |
| EP0581546B1 (en) | 1999-02-03 |
| DE69323359D1 (de) | 1999-03-18 |
| JPH06154727A (ja) | 1994-06-03 |
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