JP3195331B2 - 電気機器を廃棄処理する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱サイクリングに
より、ＰＣＢ及びＰＣＢ混合物の群からなる炭化水素が
充填され、十分に密閉されたケーシングを有する電気機
器、例えば変圧器及びコンデンサの群からなる少なくと
も十分に密閉されたケーシングを有する大型電気機器を
廃棄処理する装置であって、処理室を有しており、 ａ）前記処理室が、少なくとも１つの加熱装置を備えて
おりかつ少なくとも１つの凝縮装置及びこの凝縮装置に
後続された真空装置が接続されおり、かつ ｂ）前記処理室内に電気機器、有利には少なくとも十分
に密閉された大型電気機器を個別に又は群で完全な状態
で載置可能である移載プラットホームが配置されている
形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】前記のような大型機器には、ＰＣＢ及び
ＰＢＣ混合物の群からなる大量の炭化水素が充填されか
つさらに鉄（スチールケーシング、変圧器鉄芯）、銅
（変圧器コイル）、絶縁物質（紙、プラスチックフィル
ム）、アルミニウム（コンデンサコイル）、木材（スペ
ーサ）、絶縁体、シール、誘電体、ろう付け材料及びそ
の他の成分の群からなる機能に基づく少なくとも１種の
成分を含有する機器が該当する。前記のような機器の場
合には、固体物質の間隙及び孔に極めて一般的に炭化水
素が充満しているので、もはやバスケット又は同種のも
の内にばらで無作為に入れて熱処理することができず、
前記のような機器を廃棄処理することは著しく困難であ
った。

【０００３】従って、一般にＰＣＢ類を有する炭化水素
は、大型機器の通常の排出口を経て抜き出しかつこれら
の大型機器を熱処理する前に個々の部品に解体して可能
な限り小さく破砕し、それにより周囲空気と接触するＰ
ＣＢ付着面を大きくして、ＰＣＢ蒸気を除去させてい
た。

【０００４】このような、炭化水素がそのケーシング内
に封入されている限り炭化水素を含む大量の大型機器
を、余すところ無く、炭化水素が残留せずに蒸発しかつ
大量の大型機器の深部から追出される温度に加熱するこ
とは困難でありかつとくに時間がかかる。このような機
器では、従来はまず該機器を解体し、大抵はまた破砕
し、それにより熱及び物質交換のため、ひいては炭化水
素の追出のために大きな面積を形成させていた。

【０００５】ＰＣＢ類とは、種々の数の塩素原子、例え
ば１〜１０個の塩素原子を有する多塩素化ビフェニルも
しくはポリクロルベンゼン、及びその塩素含量が約１９
％〜７１％である２０９種までの異性体である。これら
は極めて毒性でありかつ発癌作用を有する。吸収は主と
して皮膚を介して、部分的にまた呼吸気により肺を介し
て行われ、かつ肝臓及び神経系統に障害を起こしかつ血
液像を変化させる。ＰＣＢ類は脂肪組織内に集まる。燃
焼はできる限り回避されるべきあり、かつそのままでは
酸素の豊富な雰囲気内で１２００℃以上の温度で行うこ
とができるにすぎない。それというのも、さもなければ
同様に毒性のダイオキシン（Seveso-Gift）及びフラン
が形成されるからである。これらは高い誘電率及び難燃
防火作用のため並びに良好な熱伝導性のために、長年に
亙って変圧器及び電気コンデンサにおいて冷却液及び絶
縁液及び熱伝達油として、一部は純粋な形で、一部は別
の油に対する添加剤として使用されて来た（ROEMPP CHE
MIE LEXIKON, Georg Thieme Verlag, Stuttgart-New Yo
rk, Band M-PK, 1995, p. 3243〜3245）。

【０００６】世界中で、大量のこのような大型電気機器
が相変わらず使用されている。しかし最近では、高い燃
焼温度にもかかわらず、毒物への再結合の危険が残って
いるために、大抵の国において製造、使用、貯蔵、さら
には輸送が禁止された。

【０００７】廃棄処理の種類は、ＰＣＢ濃度次第であ
る：５０ｍｇ/ｋｇ以上のＰＣＢ含量では、変圧器又は
その他の電気機器は、特殊な方法に基づき廃棄処理され
ねばならない。ドイツ国に関してだけでも、１９８９年
から２０００年までの特殊廃棄物量はＰＣＢ廃棄物３０
０,０００トンであり、そのうちでＰＣＢ１〜５０％を
有する高度汚染廃棄物は９５,０００トンあり、そのう
ちの５６,０００トンは変圧器及び１７,０００トンは大
型コンデンサに由来する（ROEMPP LEXIKON UMWELT, Stu
ttgart-New York, 1993, p. 536〜538）。

【０００８】例示的値は、以下のとおりである： 変圧器： 定格出力： ６３０ｋＶＡ 寸法： 長さ：１６１２ｍｍ 幅 ： ８８２ｍｍ 高さ：１４１３ｍｍ 重量： ２０２０ｋｇ 油量： ４３６ｋｇ コンデンサ： ａ）定格出力： １００ｋＶＡ 寸法： 長さ： ７１５ｍｍ 幅 ： ２５０ｍｍ 高さ： ８９５ｍｍ 重量： ７０ｋｇ 油量： ３０.７ｋｇ 組成：スチールケーシング：１０.８ｋｇ 絶縁材料： ０.８ｋｇ 紙： １６.４ｋｇ アルミニウム： ９.９ｋｇ 銅： １.４ｋｇ ｂ）定格出力： ３ｋＶＡ 寸法： 長さ： １９０ｍｍ 幅 ： １２０ｍｍ 高さ： １００ｍｍ 重量： ４.５２ｋｇ 油量： ２.１０ｋｇ 残り：スチールケーシング、絶縁材料、紙、 アルミニウム、銅： ２.４２ｋｇ。

【０００９】以上の記載は例示にすぎず、これにより上
限を設定せんとするものではない。しかし今でも、近年
中に廃棄処理されるべきである、極めて大量のかつＰＣ
Ｂ重負荷された変圧器及びコンデンサが作動している。

【００１０】ヌーケン社（Fa. NUKEN）のパンフレット
“PCB Service System 50 Verfahren”Impressum 2000
St 393から、電気機器、とくにＰＣＢ負荷変圧器におい
て、ＰＣＢ含有油を浄化油と交換し、該変圧器を無毒化
したものとして“再分類（reclassifcation）”するこ
とが公知である。この無毒化は、浄化油からＰＣＢを除
去しかつＰＣＢを集めるプロセッサを通して導かれる浄
化油循環路により行われる。循環は６〜１２カ月、場合
によりそれ以上の期間に亙り継続される。この文献箇所
から、ＰＣＢ含有油が変圧器集塊の深部から溶出するま
でには如何に長い時間がかかるかが印象付けられる。

【００１１】ドイツ国特許出願公開第４４１５０９３
（Ａ１）号明細書から、中空体、例えば自動車及び油容
器のオイルフィルタを破砕しない状態で無作為に堆積し
て、いわゆるＶＴＲ法（Vacumm-Thermal-Recycling）に
より真空下で蒸留することにより残留油（この量はフィ
ルタ当たり２５０ｇになることがある）を除去すること
が公知である。この場合には、著しいく少ない分量が問
題となる。ＰＣＢ含有油の処理は、問題とされてない。

【００１２】刊行物“Appropriate Technologies for t
he Treatment of Scheduled Wastes”, Summary, in Re
view Report No. 3, August 1996には、ＰＣＢ含有材料
のための多数の廃棄処理方法、就中ＰＣＳ方法として記
載された熱的脱着方法が記載されている。中間表題“Ir
regular Larger Inert Solids”（不規則な形状の大型
固体）で、ＰＣＢコンデンサも挙げられ、これはそのア
ルミニウム含量及び水素発生の危険のためにまず破砕さ
れ、その後水酸化ナトリウムで処理されねばならない。
このプロセスは、ＢＣＤ法とも称される。熱的脱着法に
関しては、これは６００℃未満の温度で実施されるが、
粒度は破砕により５ｍｍ未満に低下させねばならないと
記載されている。リストに、パイロット装置におけるＰ
ＣＳ法に関して４５０〜８００℃の温度及び１〜３時間
の処理時間が記載されている。

【００１３】ドイツ国特許出願公開第４２３１４０５
（Ａ１）号明細書から、解体した装置部品、例えば変圧
器鉄芯を有害物質及びＰＣＢ含有絶縁油の垂れ流し後に
オートクレーブ内で不活性キャリアガスを連続的に供給
しながら有機成分を部分的に分解してガス抜きしかつ有
害物質を捕集しかつ高温でさらに処理する方法が公知で
ある。この方法は、減圧の使用が記載されている限り、
油蒸気の大気への流出を阻止するための防御手段である
にすぎない。ケーシング内部に収納されたままの状態の
装置部品の処理は記載されていない。しかしながら、連
続的に供給されるキャリアガスが使用されることによ
り、絶縁油及び有害物質は大量のガスを伴っているの
で、法外に大きな凝縮面が必要となるだけでなく、常に
相応する分圧に従って大量の油及び有害物質蒸気が排ガ
ス中に残留することになり、とくに留意すべきことに、
この排ガスはさらに処理されねばならない。

【００１４】欧州特許出願公開第０６８２９９４（Ａ
１）号明細書から、同じ欠点を有する類似した方法が公
知であり、該方法では、変圧器を含む機器を絶縁油の排
出後かつその残量と一緒に不活性キャリアガスを常時供
給して０.５〜１バールの圧力でガス抜きする。このよ
うなキャリアガスの高い圧力の選択により、加熱速度を
上昇させるべきである。この場合も、大量の排ガスをさ
らに処理しなければならず、このためにエーロゾル分離
器及び活性炭フィルタが挙げられる。しかしこの場合も
また、機器をそのケーシングに収納したままの状態で処
理すべきことは言及されていない。それというのも、絶
縁油の成分を吸収するキャリアガスは、ケーシングを貫
通させることが不可能であるからである。

【００１５】ドイツ国特許出願公開第４４３７３４５
（Ａ１）号明細書により、室内又は隣室内で酸素を排除
するために点火フレームに点火し、場合により後続バー
ナを設けかつ十分に浄化した酸素分の少ない排ガスを数
回循環させて汚染された壁面上に導くことにより、ＰＣ
Ｂで汚染された多孔質材料、例えば壁張り及び壁を現場
で無毒化することが公知である。しかしながら、燃焼過
程で、特にバーナーになお燃焼ガス、例えば記載のプロ
パンが供給される際に、ある程度のパーセンテージの酸
素、とくに凝縮不可能な燃焼生成物及び燃焼不可能なキ
ャリアガス、例えば窒素が残っている。この場合もま
た、大量の排ガスをさらに処理しなければならず、この
ためにガス洗浄器及び活性炭フィルタが挙げられ、これ
ら自体はまた廃棄処理すべき生成物を生じる。

【００１６】欧州特許出願公開第０４２３０３９（Ａ
１）号明細書においては、ａ）堆積可能な集塊として最
初から転炉内で真空下に加熱されかつ無毒化される、土
壌、砂及び瓦礫のような砕けやすい物質の廃棄処理と、
ｂ）まず大気圧下で不活性ガスを循環させながら最終温
度に加熱され、引き続き真空下で無毒化される砕けにく
い砕片の廃棄処理とは区別される。砕片としては、木材
及び変圧器の金属部材並びに紙及びアルミニウム箔から
なるコンデンサのコイルが挙げられる。変圧器に関する
限り、これらは無毒化後に再び組み立てられかつ使用さ
れる、即ち、変圧器は無毒化前に解体されていた。２６
０〜２８０℃で変圧器木材の無毒化のためには１８時間
の期間、２８５℃での紙を炭化しながらのコンデンサコ
イルの無毒化のためには６７時間の期間が記載されてい
る。

【００１７】加熱段階では、相応する高い温度でそれぞ
れの有害物質成分の蒸気圧曲線が下回るまで、これらの
成分の少量が蒸発されるにすぎない。しかし、不活性ガ
ス下でのさらなる加熱は、炉雰囲気を吸引しなければ、
不活性ガス内での飽和限界まで行うことができるにすぎ
ない。さもなければ、圧力は大気圧をはるかに越えて上
昇するか、又は、蒸発プロセスが停止する。絶縁油の大
部分又は全量を有する完全な状態の大型機器の廃棄処理
は、記載されておらず、かつまた公知の方法では不可能
である。不活性循環ガスとＰＣＢ蒸気の混合物を凝縮器
に供給する場合でも、この凝縮器は極めて大きな凝縮面
を必要とするか、又は、メイン凝縮器の後方に安全凝縮
器を接続すべき場合でも、排ガスは許容されない程高い
割合のＰＣＢを有して大気に放出される。この場合、加
熱段階のための時間に、有害物質の蒸発が蒸気圧曲線の
下で初めてまさに沸騰により開始する真空吸収段階のた
めの時間が加算される。

【００１８】あらゆる場合、無毒化すべき対象物をその
構造体のあらゆる箇所、とくにその構造体の深部から所
定の温度で残渣無くガス抜きするために必要な蒸発温度
に加熱することは困難かつ時間がかかり、しかもこれら
の構造体は一般になお熱伝導性も悪い。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、電気機器、例えば変圧器及びコンデンサの群からな
る大型電気機器を廃棄処理することができ、その際油充
填物と周囲空気とが相互作用を生じ得ず、かつ、電気機
器を炭化水素、とくにＰＣＢ類不在で解体しかつ場合に
より最終利用に供給することができる、冒頭に記載した
形式の装置を提供することである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記課題は、冒頭に記載
した形式の装置において、本発明の第１の態様によれ
ば、処理室の後方に、処理油のための少なくとも１つの
第１の噴射ノズルを有するジェット凝縮器が接続されて
おり、前記噴射ノズルの下にシャワーゾーンが存在し、
その際ジェット凝縮器に少なくとも１つの冷却装置を有
する循環路が配属されており、かつ、循環路にＰＣＢ類
を有する循環油を受容するための受け器が接続されてい
ることにより解決される。

【００２１】前記課題は、冒頭に記載した形式の装置に
おいて、本発明のもう１つの態様によれば、処理室の後
方に少なくとも１つの表面凝縮器が接続されており、該
表面凝縮器内で炭化水素からタール状ないし固体の凝縮
物を生成可能であり、かつ表面凝縮器が温度調節回路に
接続されており、該温度調節回路がサイクル的に凝縮段
階と溶融滴下段階との間で切換可能であり、かつ表面凝
縮器の後方に溶融滴下した凝縮物を捕集するための受け
器が接続されていることにより解決される。

【００２２】個々に又は組み合わせて適用することがで
きる本発明による装置の有利な実施態様は、別の装置請
求項の対象であり、それらの有利な作用については詳細
な記載においてなお詳細に説明する。

【００２３】本発明による装置は、有利に、熱サイクリ
ングにより、ＰＣＢ及びＰＣＢ混合物の群からなる炭化
水素が充填された電気機器、例えば変圧器及びコンデン
サの群からなる少なくとも十分に密閉されたケーシング
を有する大型電気機器を廃棄処理する方法において、 ａ）電気機器をそのケーシング及び電気機器の作動に応
じた量の炭化水素の少なくとも一部分と一緒に処理室に
装入しかつ処理室を周囲空気を除去するために１０ｍｂ
ａｒ未満の圧力に真空化しかつ引き続き非酸化性ガスを
充填して３０ｍｂａｒよりも高い圧力にし、 ｂ）処理室内で加熱段階において洗浄ガスを供給せず
に、吸引されるガス及び蒸気の量の調節により３０ｍｂ
ａｒより高い圧力を、電気機器内部で、炭化水素が沸騰
により蒸発するような蒸気圧曲線の上にある所定の温度
が達成されるまで保持し、それにより発生した蒸気をケ
ーシング内部で比較的冷たい位置で再び凝縮させ、加熱
過程を促進し、一方制御して吸引された炭化水素蒸気を
凝縮させ、 ｃ）処理室内の圧力を所定の温度の達成後に、前記蒸気
圧曲線の下にある値に低下させ、かつ ｄ）炭化水素を沸騰により蒸発させかつ洗浄ガス不在で
凝縮させ、かつ場合によりＰＣＢ類を分解させながらさ
らに処理することによりなる前記方法を実施するために
使用される。

【００２４】この場合、処理室に圧力センサが配属され
ており、該圧力センサの出力端子が調節器に接続され、
該調節器の出力端子は、処理室と真空室の間の吸引導管
内に配置された制御弁に接続されており、該制御弁によ
って真空ポンプの吸引出力が処理室の内部圧のための目
標値に基づいて調節可能である場合が特に有利である。

【００２５】驚異的にも、このような油充填物の一部又
は特に全部を有する解体されていない大型機器からも相
応する大きさの処理室内で全ての油充填物を除去し、ひ
いては廃棄処理することができることが判明した。その
際、まさに密閉されたケーシング及び完全な又は部分的
油充填物が決定的な役割を果たす。それというのも、常
に最も熱い箇所で蒸発圧曲線の上で油が蒸発しかつ比較
的冷たい箇所では蒸気圧曲線の下で再び凝縮し、それに
より周囲空気と接触せずに熱伝導が著しく強化されるか
らである。

【００２６】この油蒸気はまたまず初めには、電気機器
と、処理室もしくは釜の内壁との間の中間室に達しな
い。この関係は、図８を参照した詳細な記載においてな
お十分に説明する。その都度の材料によって決まる温度
を上回った時に初めて、徐々に自動的に大型機器のケー
シングは内部圧の作用を受けて、例えば蓋の持ち上が
り、ろう付け箇所の溶融、シールの蒸発及び／又は分解
等により解放される。解体後に、全ての構成部品を完全
に乾燥し、かつ炭化水素及びＰＣＢ類不含で問題なく後
続の加工作業場に搬送することができることが判明し
た。シール材料、木材及び紙からは、なお純粋な粉砕さ
れる炭素のみが存在した。油含浸紙の重量減少率は、例
えば７３重量％であった。

【００２７】この場合、重要なことは、洗浄、搬送及び
循環ガスの長時間の供給の放棄、並びに、従来の技術に
おけるように、このようなキャリアガスを常に又は体積
膨張の際に凝縮面に導く必要がないために、圧力を一定
の限界内に維持すること、及び加熱段階中に油蒸気の再
凝縮が可能であることである。

【００２８】

【実施例】プロセス制御及び装置に関する本発明による
対象の実施例及びその別の構成を以下に図１〜９を参照
して詳細に説明する。

【００２９】図１には、外側ジャケット３及び室扉４を
有する水平の耐圧釜２の形の処理室１が示されている。
該外側ジャケット３は、断熱材５及び２１でライニング
されており、これらの断熱材は釜２に対して中間室１２
を解放している。冷媒（例えば空気）の貫流のために、
ファン６、供給導管７及び排出導管８が設けられてい
る。

【００３０】釜２及び室扉４の内側表面は、油が凝縮し
ない温度に保持される。釜内に、例えば抵抗加熱装置と
して構成されていてもよい加熱装置９、ファン１０及び
バッフル１１が設置されており、それらにより処理室１
は炉の機能を有する。選択的に又は付加的に、熱放射
器、大型機器を包囲する加熱マット、誘導コイル、導電
加熱のためのコンタクト電極の群からなる加熱装置を設
けることもできる。付加的な加熱装置９ａは、接続端子
９ｂ及び９ｃを有する加熱ジャケットとして構成されて
いる。

【００３１】釜２内で、周囲空気を除去するための最初
の真空化後に、不活性ガス源１３及び調節弁１４により
所定のプロセス圧に相当する圧力が発生せしめられる。
しかし、該不活性ガスは極めて急速にかつ制御されて吸
引されかつ形成される油蒸気と入れ替わる。このことに
ついては以下になお詳細に説明する。

【００３２】室扉４は、中空シール１５によって包囲さ
れ、該中空シールは、熱媒油を有する温度調節回路によ
り、シール１５は安定であるが、シールの上には蒸気は
凝縮しない温度に保持される。適当な温度は、約２００
℃〜３００℃である。このために、温度調節回路１６
は、切換弁２０によって選択的に投入することができる
加熱装置１８及び冷却装置１９を有する。

【００３３】室扉４の前方に移載プラットホーム２２が
配置されており、この移載プラットホームの上に例えば
自動搬送装置および搬送フレーム２３により２つの個別
の大型機器２４及び２５、例えば変圧器を載置すること
ができる。これらは搬送フレーム２３により、（図面に
対して垂直方向で）室扉４を解放した後に釜２内に送り
込むことができかつ加熱装置９の上で別の図示されてい
ない移載プラットホームの上の位置２３′，２４′及び
２５′に載置可能である。電気機器２４及び２５には、
なおＰＣＢ類又はＰＣＢ含有油の全量が充填されてい
る。この油が釜２の所定の内部圧でその沸騰温度（図２
参照）を上回ると直ちに、沸騰過程が開始し、その際油
蒸気は大型機器２４及び２５の内部への熱伝達の大部分
を担う。このことは大型機器２４及び２５の大きな全集
塊の急速な加熱のための決定的な要因である。

【００３４】釜２から吸引導管２６は触媒２７に通じ、
該触媒にガス源２８から調節弁２９を介して水素及びガ
ス状炭化水素の群からなる制御された量のガスが供給さ
れ、それによりＰＣＢ類は水素の相応するハロゲン化合
物、例えば塩酸に変換され、該ハロゲン化合物はアルカ
リ金属水酸化物により塩化物に変換することができ、こ
の塩化物は水洗浄により分離することができる。遮断弁
３０を介して、処理室１を、例えば装填目的のために、
後続の処理装置から分離することができる。図３，４及
び６に基づく処理装置への接続位置は矢印３１により示
されている。

【００３５】図２には、Ｘ座標にプロセス温度“Ｔ”及
びＹ座標にプロセス圧“Ｐ”がプロットされている。一
点鎖線で制限された範囲内に、個々の油もしくはＰＣＢ
のための無数の蒸気圧曲線並びに紙の結合剤、プラスチ
ック及びその他の該当する油及び炭化水素のための沸騰
範囲が存在する。このような熱媒油のための蒸気圧曲線
は、例として太線“Ｌ”により強調されている。それぞ
れの蒸気圧曲線の上では沸騰過程は起こらない、該蒸気
圧曲線を圧力降下及び／又は温度上昇により下回ると、
衝撃的に沸騰過程が開始する。

【００３６】図２には、極く概略化した図において一点
鎖線曲線“Ｐ”で例としての圧力経過が示されている。
加熱を開始すると、時点Ｔ１での空気雰囲気は真空化に
より、１ｍｂａｒの圧力に低下せしめられ、短時間で時
点Ｔ２に達する。引き続き、処理室に非酸化性ガス（不
活性ガス）が４００ｍｂａｒの圧力まで導入され、時点
Ｔ３に達する。不活性ガス供給は、供給弁の閉鎖により
停止される、即ち、キャリアガス、搬送ガス又は洗浄ガ
スの供給は行われない。

【００３７】真空ポンプの前方の、後でなお詳細に説明
する制御装置及び調節弁により、調節された圧力は少な
くとも十分に一定に保持される。温度の上昇に伴い、今
やますます液体（炭化水素及び有害物質）の気化（なお
沸騰しない）が液体の範囲内の平衡条件に相応して、即
ちまず装置ケーシング内部で開始する。なお比較的冷た
い装置部分での蒸気の再凝縮及びそれに起因する熱伝達
により、既存の温度勾配は極めて有効にかつ短時間で破
壊される。過剰の蒸気は、調節弁を経て圧力に依存して
吸引され、かつ処理室の外部で凝縮されるので、好まし
くない圧力上昇は回避される。凝縮過程はキャリアガ
ス、搬送ガス又は洗浄ガスによっては妨害されない。そ
れというのも、これらのガスは制御過程の開始時だけに
存在し、後では実際にもはや存在しないからである。

【００３８】例えば温度プローブにより最も都合の悪い
位置の変圧器の鉄芯内で測定されかつ時点Ｔ４で達成さ
れる所定の温度が達成されると直ちに、真空ポンプの調
節弁は全開され、かつ圧力は今や液体の蒸気圧曲線（線
“Ｌ”）の下の値、従ってこの場合には１０ｍｂａｒに
低下せしめられ、その後液体の沸騰過程が衝撃的に開始
する。今や、温度は更に上昇せしめられかつ圧力は再
び、時点Ｔ５で装置内の有害物質の残留含量のための所
定の限界値が達成されるまで、降下せしめられる。

【００３９】図３，４及び５は、本発明の重要な要素、
即ち真空ポンプ５３からの吸引導管５２内に配置された
調節弁５２ａを示し、該調節弁は、操作量のための線路
５２ｂを介して調節器５２ｃと接続されており、該調節
器はその圧力信号“Ｐ”を処理室の内部から測定値線路
５２ｄを介して受信しかつその内部圧を図２に対する前
記の実施例に基づき調節する。

【００４０】図３は、鉱油の群からなる油の円錐状噴流
３４を発生させるための噴射ノズル３３が配置されたジ
ェット凝縮器３２に通じた吸引導管２６の続きを示す。
噴流はシャワーゾーン３５を形成し、該シャワーゾーン
内でＰＣＢ蒸気は鉱油により凝縮される。この目的のた
めに、鉱油は循環路３６内を循環せしめられ、該循環路
には消費された鉱油の補充のための貯蔵容器３７を接続
することができる。供給すべき量は、とくに蒸気内のＰ
ＣＢ濃度次第である。鉱油及びＰＣＢ類からなる凝縮物
は導管３８を介して受け器３９に供給され、該受け器の
充填位置は弁４０により調節される。ここから、凝縮物
は、冷却装置４２、浄化装置４３（冷却トラップ又はフ
ィルタとして構成されていてもよい）及び循環ポンプ４
４を介して分岐導管４５に供給され、該分岐導管には噴
射ノズル３３が接続されている。

【００４１】再び戻された凝縮物の分流（処理室１の加
熱出力の大部分も含有されている、処理室１から到来す
る蒸気の凝縮熱は、常に導出されねばならない）は、別
の分岐導管４８を介して充填塔４７に供給され、該充填
塔はジェット凝縮器３２と構造的に一体化されている。
充填塔４７内に、円錐状噴流４９を形成するための別の
噴射ノズル４９が配置されている。噴流は、例えばラッ
シッヒリングを収容しかつ残留ＰＣＢ蒸気を鉱油により
凝縮させることができる充填体ゾーン５０に当たる。こ
の凝縮物は再び下に向かってその下にあるシャワーゾー
ン３５を貫流しかつそこで形成された凝縮物と合する。
過剰のかつＰＣＢ類の豊富な凝縮物の流出物は、さらに
処理するために、導管５１を介して図６に基づく最終加
工段階に供給される。噴射ノズル３３及び４８の数は重
要ではない。専ら、充填体ゾーン５０及びシャワーゾー
ン３５の作用横断面が完全にカバーされるように考慮す
べきである。

【００４２】ジェット凝縮器３２及び／又は充填塔は、
ｎ−ヘキサン及びその他の炭化水素溶剤又はアルカリ金
属水酸化物及び／又は水の溶液で運転することもでき
る。

【００４３】他のガス及び蒸気は、充填塔４７から吸引
導管５２を介して排出される。真空ポンプ５３の前後
の、吸引導管５２内に活性炭フィルタ５４及び５５が配
置されており、これらは解体しかつ同様に処理室１内で
熱脱着（ＶＴＲ法）により廃棄処理することができる。
大気にガスを放出する（矢印５７）前に、ガスはなお触
媒５６で接触酸化せしめられる。活性炭フィルタ５４
は、完全なポンプセットからなっていてもよい真空ポン
プ５３の保護のためにも役立つ。

【００４４】ところで、図４は、処理室１から吸引され
たＰＣＢ含有蒸気を表面凝縮器５８によりさらに処理す
るための選択的フローチャートを示す。凝縮面の温度の
意図的調節のために、熱媒油を有する温度調節回路５９
が設けられており、該回路は循環ポンプ６０と、切換弁
６３により選択的に投入することができる加熱装置６１
及び冷却装置６２とを有する。さらに通じる吸引導管５
２における装置的手段及びプロセス経過は図３のものと
合致する。

【００４５】図４に基づく装置は以下のように作動す
る：表面凝縮器５８内で、まず−１９６℃〜＋２５℃の
温度で炭化水素からＰＣＢ類を有するタール状ないし固
体の凝縮物が形成され、該凝縮物は所定の凝縮物量が集
まった後にサイクル的に１００℃〜４００℃、好ましく
は２００℃〜３００℃の温度に凝縮表面が加熱されるこ
とにより溶融滴下せしめられ、かつ、出口が図６による
最終加工段階に通じた受け器６４で捕集される。

【００４６】ところで、図５は、処理室１から吸引され
たＰＣＢ含有蒸気を第１の表面凝縮器６６及びそれと直
列接続された第２の表面凝縮器６７による後処理のため
のもう１つの選択的フローチャートを示す。この場合
も、第１の表面凝縮器６６の温度の意図的調節のため
に、温度調節回路５９が設けられており、該回路は循環
ポンプ６０と、切換弁６３により選択的に投入すること
ができる加熱装置６１及び冷却装置６２とを有する。さ
らに通じる吸引導管５２における装置的手段及びプロセ
ス経過は図３及び４のものと合致する。

【００４７】図５による装置は、以下のように作動す
る：第１の表面凝縮器６６において、まず+１５０℃〜
＋３００℃、好ましくは＋２００℃〜＋２５０℃の温度
でＰＣＢ類の一部を有する高沸点の蒸気成分からなる液
状ないしタール状凝縮物が形成される。タール状凝縮物
である限り、この凝縮物は、既に前述したとおりに、温
度上昇によりサイクル的に溶融滴下せしめられかつ受け
器６４内に捕集される。第２の表面凝縮器６７内で、−
１９６℃〜＋２５℃の温度で残りの低沸点の炭化水素も
しくはその蒸気から別の凝縮物が形成され、該凝縮物は
場合により所定の凝縮物量が集められた後に同様にサイ
クル的に相応する高い温度への凝縮面の加熱より溶融滴
下せしめられ、かつ、出口６５ａが図６による最終加工
段階に通じた別の受け器６４ａで捕集される。この場合
必要になる５９に類似した第２の温度調節回路は、簡明
化のために図示されていない。凝縮面としては、例えば
プレート及び／又は管束が該当する。

【００４８】図６は、図３、４及び５に基づくジェト凝
縮器及び表面凝縮器からの凝縮物の最終的処理のための
フローチャートを示す。受け器３９，６４及び６４ａか
らの凝縮物の反応容器６９内への供給は、供給導管６８
を介して行われる。貯蔵容器７０内には、油及びアルカ
リ金属及び／又はそれらの化合物、例えばＮａ，ＮａＯ
Ｈ，Ｋ，ＫＯＨ，Ｌｉ，ＬｉＯＨからなる分散液が装入
されている。水酸化物を有するアルカリ液を使用するこ
ともできる。加熱装置７１によって、ＰＣＢ類からハロ
ゲンを分解するため及びハロゲン塩を形成するために必
要な温度に調整される。この温度は、２０℃〜４００℃
であってよい。例えばＫＯＨは３６０℃の融点を有する
ので、反応はこの温度より上で実施しなければならず、
かつ、ＮａＯＨは３２４℃の融点を有するので、反応は
この温度より上で実施しなければならない。油中でのナ
トリウム分散液との反応は、既に２０℃〜１５０℃の温
度で実施することができる。撹拌機７２は、反応を促進
するために役立つ。引き続き、反応生成物は遠心分離器
７３に供給され、ここから塩は矢印７４の方向でかつ液
体は矢印７５の方向で排出される。

【００４９】図７は、昇降装置、例えばクレーンブリッ
ジにより鉛直方向で装填及び排出するための処理室７６
の垂直断面図である。処理室７６は、耐圧外側ジャケッ
ト７８、内側蓋７９及び外側蓋８０を有する直立釜７７
の形を有する。釜７７及び内側蓋７９の内表面は、所定
の圧力で油が凝縮しない温度に保持される。釜内には、
処理室７６に炉の機能を持たせる加熱コイル８１が設け
られている。選択的に、熱放射器、大型機器２４（変圧
器）を包囲する加熱マット、誘導コイル及び導電加熱の
ためのコンタクト電極の群からなる加熱装置が設けられ
ていてもよい。別の、とくに好ましい選択性は、プロセ
ス熱が直接大型機器２４の集塊内で発生されるように、
大型機器２４の慣用の接続接点８２を加熱電力の供給の
ために使用することよりなる。この選択性は、図１に基
づく実施例にも当てはまる。

【００５０】釜７７と外側ジャケット７８の間の中間室
８３内で、不活性ガス源８６及び調節弁８７により、釜
７７の内部圧に相当する圧力が維持されるので、釜７７
には圧力はかからない。クレーン環８４は、クレーン環
８４が取付けられた部分の鉛直方向搬送のために役立
つ。この場合、釜７７の内部に断熱材が組み込まれてい
る。

【００５１】図８を参照して、本発明対象の作用原理を
詳細に説明する：処理室８８は外部加熱装置８９及び内
部加熱装置９０を備えており、場合によりそれらのうち
の一方で十分である。処理室８８内で、大型機器２４、
即ちケーシング２４ａ及び蓋２４ｂを有する変圧器が載
置されており、蓋の図示されていないフランジ螺合は解
除されているので、蓋２４ｂは緩く載っている。ケーシ
ング２４ａ内に、鉄芯２４ｃが存在する。処理室は、断
熱材で包囲されているが、該断熱材は図示されていな
い。

【００５２】中心線Ｍの左側は、電気機器の作動に応じ
た炭化水素９１の全量がなお存在する状態を示す。中心
線Ｍの右側は、電気機器の作動に応じた炭化水素９１の
量の一部のみが存在する状態を示す。この状態は、炭化
水素の大部分を放出することにより、又は、既に初期の
量の大部分が気化及び蒸発した後に達成することができ
る。気化もしくは蒸発は、静水圧のために常に液体表面
で開始する。

【００５３】このことから、万一のキャリアガス又は洗
浄ガスは電気機器２４内部での物質交換に直接的な影響
を及ぼさないことが明らかである。しかし、このような
キャリアガス又は洗浄ガスは、本発明では使用しない。

【００５４】ケーシング２４ａへの熱伝達は、一部は処
理室８８の加熱された壁及び加熱装置９０（存在する限
り）からの輻射により、一部は処理室８８内での大気の
対流及び再凝縮により行われる。液状炭化水素９１内に
も、温度上昇に伴い一層強くなる対流流れが形成され、
該流れは鉄芯２４ｃへの熱伝達を熱伝導を介して著しく
高める。中心線の右側では、液状炭化水素９１の上の蒸
気室９１ａ内に蒸気状炭化水素の対流流れ及び再凝縮が
形成され、これらは輻射による熱移行の影響を著しく強
化する。

【００５５】しかしまた今や、鉄芯２４ｃ内にも、初期
には液状炭化水素が充填されていた、一部は細孔大きさ
の中空室が存在する。ここでも、気化及び蒸発が、まず
鉄芯２４ｃの表面から開始し、該作用はますます増大す
る。蒸気の再凝縮により、この場合も、その都度の所定
の温度への鉄芯２４ｃの強化されたもしくは促進された
加熱が行われる。このことは、キャリアガス又は洗浄ガ
スの不在下において既に気化したもしくは蒸発した炭化
水素の早期の除去が妨害され、かつこれらがいずれにせ
よ所定の圧力レベルが達成されることによりこの蒸気の
一部が除去されるまで再凝縮による加熱のために利用さ
れることを意味する。これにより好ましくないエネルギ
損失が最少に減少せしめられる。

【００５６】図９による図表には、Ｘ軸座標に時間
“ｔ”が、Ｙ軸座標に温度“Ｔ”がプロットされてい
る。一点鎖線曲線９２により、制御されるジャケット加
熱により調節されるような、処理室の内部壁温度が示さ
れている。破線曲線９３は、例えば処理室の上方領域内
で測定された、処理室の内部の蒸気雰囲気の所属の温度
曲線を示す。実線曲線９４は、例えば中心線“Ｍ”に沿
った約２０ｃｍの深さで測定された、変圧器鉄芯の内部
の所属の温度曲線を示す。曲線９３及び９４は循環加熱
ガスが存在しないにもかかわらず比較的僅かに互いに変
位しているにすぎないことが認識される。曲線の急勾配
が開始する点は、既にまた炭化水素のかなりの部分が気
化もしくは蒸発した加熱段階の終点の位置を示す。しか
しながら、蒸発は、蓄積された熱エネルギ及び蒸気圧曲
線を下回ることに基づき、ＰＣＢ類の所定の限界値が達
せられるまで継続される。この場合、加熱段階は約１０
時間に亙り、冷却段階は同様に約１０時間に亙る。

【図面の簡単な説明】

【図１】水平方向搬送のための装填及び排出装置を有す
る処理室の垂直断面図である。

【図２】好ましいプロセスパラメータのための温度及び
圧力及びパラメータ領域を有する図表である。

【図３】ジェット凝縮器及び吸収油を用いて、処理室か
ら吸引されたＰＣＢ含有蒸気の後処理のためのフローチ
ャートである。

【図４】表面凝縮器を用いた、処理室から吸引されたＰ
ＣＢ含有蒸気の後処理のための選択的フローチャートで
ある。

【図５】２つの表面凝縮器を用いた、処理室から吸引さ
れたＰＣＢ含有蒸気の後処理のための、図４に対してさ
らに発展させたフローチャートである。

【図６】図３，４及び５に基づくジェット凝縮器及び表
面凝縮器からの凝縮物の最終処理のためのフローチャー
トである。

【図７】鉛直方向で装填及び排出するための処理室の垂
直断面図である。

【図８】全ての構成部材間での熱交換及び物質交換を説
明するための図７に類似した処理室内の閉鎖された変圧
器の原理図である。

【図９】種々の測定位置での温度曲線を説明するための
図表である。

【符号の説明】

１，７６，８８ 処理室、 ２，７７ 釜、 ３，７８
外側ジャケット、４ 室扉、 ５，２１，８５ 断熱
材、 ５，１０ ファン、 ７ 供給導管、８ 排出導
管、 ９，９ａ，１８，６１，７１ 加熱装置、 ９
ｂ，９ｃ 端子、 １１ バッフル、 １２，８３ 中
間室、 １３，８６ 不活性ガス源、 １４，８７ 調
節弁、 １５ シール、 １６，５９ 温度調節回路、
１７ 循環ポンプ、 １９，６２，４２ 冷却装置、
２０ 切換弁、 ２２ 移載プラットホーム、 ２３
搬送フレーム、 ２３′，２４′，２５′ 位置、２
４，２５ 電気機器、 ２４ａ ケーシング、 ２４ｂ
蓋、 ２４ｃ 鉄芯、２６，５２ 吸引導管、 ２７
触媒、 ２８ ガス源、 ２９，５２ａ調節弁、 ３
０ 遮断弁、 ３１，５７，７４，７５ 矢印、 ３２
ジェット凝縮器、 ３３，４８ 噴射ノズル、 ３４
噴流、 ３５ シャワーゾーン、 ３６ 循環路、
３７ 貯蔵容器、 ３８ 線路、 ３９，６４，６４ａ
受け器、 ４０ 弁、 ４１，５１，５２ｂ 導管、
４３ 洗浄装置、 ４４，６０ 循環ポンプ、 ４５，
４６ 分岐導管、 ４７ 充填塔、 ４９ 噴流、 ５
０ 充填体ゾーン、５２ｃ 調節器、 ５２ｄ 測定値
線路、 ５３ 真空ポンプ、 ５４，５５ 活性炭フィ
ルタ、 ５８，６６，６７ 表面凝縮器、６３ 切換
弁、 ６５，６５ａ 出力端子、 ６８ 供給導管、
６９ 反応容器、 ７０ 貯蔵容器、 ７２ 撹拌機、
７３ 遠心分離器、 ７９ 内側蓋、 ８０ 外側
蓋、 ８１ 加熱コイル、 ８２ 接続接点、 ８４
クレーン環、 ８９ 外部加熱装置、 ９０ 内部加熱
装置、 ９１ 炭化水素、 ９１ａ 蒸気室、 ９２
曲線（一点鎖線）、 ９３ 曲線（破線）、９４ 曲線
（実線）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 595039117 Ｗｉｌｈｅｌｍ−Ｒｏｈｎ−Ｓｔｒ. 35，Ｄ−63450 Ｈａｎａｎ，Ｂ．Ｒ. Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ (72)発明者 マンフレート ラシュケ ドイツ連邦共和国 フライゲリヒト カ ルクベルクシュトラーセ 34 (72)発明者 エルヴィン ヴァネッツキー ドイツ連邦共和国 グロースクロッツェ ンブルク ローベルト−コッホ−シュト ラーセ ４ (72)発明者 アルブレヒト メルバー ドイツ連邦共和国 ダルムシュタット ダルムシュトラーセ 25−27 (56)参考文献 特開 平４−188711（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−192534（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09B 3/00,5/00 A62D 3/00 B01D 7/02,47/00,53/34 B01J 3/00,19/00

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱リサイクリングにより、ＰＣＢ及びＰ
   ＣＢ混合物の群からなる炭化水素が充填され、十分に密
   閉されたケーシングを有する電気機器（２４，２５）を
   廃棄処理する装置であって、処理室（１，７６，８８）
   を有しており、 ａ）前記処理室が、少なくとも１つの加熱装置（９，９
   ａ，８１，８９，９０）を備えておりかつ少なくとも１
   つの凝縮装置及びこの凝縮装置に後続された真空装置が
   接続されおり、かつ ｂ）前記処理室内に電気機器（２４，２５）を個別に又
   は群で完全な状態で載置可能である移載プラットホーム
   が配置されている形式のものにおいて、 処理室（１，７６，８８）の後方に、処理油のための少
   なくとも１つの第１の噴射ノズル（３３）を有するジェ
   ット凝縮器（３２）が接続されており、前記噴射ノズル
   の下にシャワーゾーン（３５）が存在し、その際ジェッ
   ト凝縮器（３２）に少なくとも１つの冷却装置（４２）
   を有する循環路（３６）が配属されており、かつ、循環
   路（３６）にＰＣＢ類を有する循環油を受容するための
   受け器（３９）が接続されていることを特徴とする、電
   気機器を廃棄処理する装置。
2. 【請求項２】 ジェット凝縮器（３２）のシャワーゾー
   ン（３５）上に少なくとも１つの第２の噴射ノズル（４
   ８）を有する充填塔（４７）が配置されており、該噴射
   ノズルが同じ循環路（３６）に接続されている、請求項
   １記載の装置。
3. 【請求項３】 ジェット凝縮器（３２）と充填塔（４
   ７）が構造的に一体化されている、請求項２記載の装
   置。
4. 【請求項４】 ジェット凝縮器（３２）に真空ポンプ
   （５３）が接続されておりかつ真空ポンプ（５３）を有
   する吸引導管（５２）内に少なくとも１つの活性炭フィ
   ルタ（５４，５５）が配置されている、請求項１記載の
   装置。
5. 【請求項５】 活性炭フィルタの１つ（５４）が真空ポ
   ンプ（５３）の前方に接続されている、請求項４記載の
   装置。
6. 【請求項６】 真空ポンプ（５３）の後方に酸化触媒
   （５６）が接続されている、請求項１記載の装置。
7. 【請求項７】 処理室（１，７６，８８）の吸引導管
   （２６）内に触媒（２７）が配置されており、該触媒内
   でＰＣＢ類が水素及びガス状炭化水素の群からなるガス
   の供給下に熱的に水素の相応するハロゲン化合物に変換
   可能である、請求項１記載の装置。
8. 【請求項８】 熱リサイクリングにより、ＰＣＢ及びＰ
   ＣＢ混合物の群からなる炭化水素が充填され、十分に密
   閉されたケーシングを有する電気機器（２４，２５）を
   廃棄処理する装置であって、処理室（１，７６，８８）
   を有しており、 ａ）前記処理室が、少なくとも１つの加熱装置（９，９
   ａ，８１，９０）を備えておりかつ少なくとも１つの凝
   縮装置及びこの凝縮装置に後続された真空装置が接続さ
   れおり、かつ ｂ）前記処理室内に電気機器（２４，２５）を個別に又
   は群で完全な状態で載置可能である移載プラットホーム
   が配置されている形式のものにおいて、 処理室（１，７６，８８）の後方に少なくとも１つの表
   面凝縮器（５８，６６，６７）が接続されており、該表
   面凝縮器内で炭化水素からタール状ないし固体の凝縮物
   を生成可能であり、かつ表面凝縮器（５８，６６，６
   ７）が温度調節回路（５９）に接続されており、該温度
   調節回路がサイクル的に凝縮段階と溶融滴下段階との間
   で切換可能であり、かつ表面凝縮器（５８，６６，６
   ７）の後方に溶融滴下した凝縮物を捕集するための受け
   器（６４，６４ａ）が接続されていることを特徴とす
   る、電気機器を廃棄処理する装置。
9. 【請求項９】 表面凝縮器（６６）の後方に第２の受け
   器（６４ａ）を有する第２の表面凝縮器（６７）が接続
   されている、請求項８記載の装置。
10. 【請求項１０】 受け器（３９，６４，６４ａ）に、ア
    ルカリ金属及びアルカリ金属水酸化物の群からなる少な
    くとも１種の反応剤をアルカリ金属の相応するハロゲン
    化合物に変換するためのそれぞれ１つの反応容器（６
    ９）が配属されている、請求項８又は９記載の装置。
11. 【請求項１１】 反応容器（６９）の後方にアルカリ金
    属のハロゲン化合物及び鉱油を分離するための遠心分離
    器（７３）が接続されている、請求項１０記載の装置。
12. 【請求項１２】 処理室（１，７６，８８）に圧力セン
    サが配属され、該圧力センサの出力端子が調節器（５２
    ｃ）に接続され、該調節器の出力端子がまた調節弁（５
    ２ａ）に接続され、該調節弁が処理室（１，７６，８
    ８）と真空ポンプ（５３）との間の吸引導管（５２）内
    に配置されており、かつ前記調節弁により真空ポンプ
    （５３）の吸引出力が処理室（１，７６，８８）の内部
    圧のための目標値の程度に基づき調節可能である、請求
    項１又は８記載の装置。