JPS63282416A - Dangerous waste treater - Google Patents

Dangerous waste treater

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JPS63282416A
JPS63282416A JP11572987A JP11572987A JPS63282416A JP S63282416 A JPS63282416 A JP S63282416A JP 11572987 A JP11572987 A JP 11572987A JP 11572987 A JP11572987 A JP 11572987A JP S63282416 A JPS63282416 A JP S63282416A
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reaction zone
waste
core
hazardous waste
temperature
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テリー アール ガラウェイ
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  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は危険廃棄物の処理装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a hazardous waste treatment device.

〔従来技術およびその問題点〕[Prior art and its problems]

産業廃棄物運搬車で収集して処分することを必要とする
使用済みの溶媒、活性炭、重金属および他の危険廃棄物
を貯蔵し、搬送し、処理して処分する現在のやり方では
、多岐にわたる産業界、例えば、化学工業界および電子
工業界にとって重大な政治問題および環境問題が生じて
いた。地下水汚染問題および職業上の健康問題が増々増
えてきた。また、米国連邦RCRA (資源、保護およ
び回収法令)では、危険廃棄物を出した者には長期間に
わたる法律上の責任があり、というのもこれらの物質の
最終結果を考えたためであり、これは危険廃棄物を出し
た者の「ゆりかごから慕場まで」の責任である。最も大
きい製造会社のみがこれらの有機廃棄物をEPAおよび
他の官庁の許容レベルまで燃焼させることができる大型
焼却炉のコストの余裕がある。問題の大きさおよび可能
な資本に良くあった新規な技術を現在必要としている。
Current practices for storing, transporting, processing, and disposing of used solvents, activated carbon, heavy metals, and other hazardous wastes that require collection and disposal by industrial waste trucks are difficult for a wide variety of industries. Significant political and environmental issues were arising for industries such as the chemical and electronic industries. Groundwater contamination problems and occupational health problems are increasing. Additionally, under the U.S. Federal Resources, Conservation and Recovery Act (RCRA), those who produce hazardous waste have long-term legal responsibilities because of the end result of these materials. is the responsibility of those who produce hazardous waste from cradle to nursery. Only the largest manufacturing companies can afford the cost of large incinerators that can burn these organic wastes to EPA and other agency acceptable levels. There is currently a need for new technology that is well suited to the magnitude of the problem and the available capital.

以上のほかに、社会から廃棄物を除去するように設計さ
れた装置および/または反応器が多く開発されてきた。
In addition to the above, many devices and/or reactors have been developed designed to remove waste from society.

このような装置は通常、社会のごみに効果があり、また
、人の健康に有害である成る化学物質を含有するごみの
分解に向けられている装置もある。はとんど−の「廃棄
物処理装置」は一般廃棄物の焼却または他の処分に向け
られている。
Such devices are usually effective against community waste, and some are directed to the decomposition of waste containing chemicals that are harmful to human health. Most "waste treatment equipment" is directed to the incineration or other disposal of municipal solid waste.

高温廃棄物反応器は非常に大型かつ高価であって、米国
特許第3.933.434号(マドピッチ)および同じ
発明者の下記特許におけるような物質については制限が
ある。他の廃棄物反応器は特定の物理形態の廃棄物に限
定されている(例えば、米国特許第4.499.833
号参照)。サイクロン焼却炉は米国特許第3,855,
951号におけるようにごみ等を焼却するのに有用であ
るが、危険廃棄物に使用するには十分な完全燃焼をもた
らさない。本発明は危険廃棄物を実質上に完全に分解す
るのに高温で稼動し、廃棄物発生箇所に経済的に据付け
ることができる比較的簡単な装置を提供する。
High-temperature waste reactors are very large and expensive and have material limitations such as in US Pat. No. 3,933,434 (MadPitch) and the following patents of the same inventor. Other waste reactors are limited to specific physical forms of waste (e.g., U.S. Pat. No. 4,499,833
(see issue). The cyclone incinerator is U.S. Patent No. 3,855,
Although useful for incinerating trash and the like, as in No. 951, it does not provide sufficient complete combustion for use with hazardous waste. The present invention provides a relatively simple device that operates at high temperatures to substantially completely decompose hazardous waste and can be economically installed at the waste generation site.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、高温の空気または他のガスにさらされたとき
に分解せず、処理ガス流中の固形物で摩損されず、そし
て処理すべき危険廃棄物と反応しない代表的には耐火材
のライナー内で高温を保つ危険廃棄物熱分解反応器より
なる。この装置は、焼却帯域内の制御滞留時間、液体、
気体、固体、液−固スラリーおよび気−液エアゾールに
直接作用をなしてその反応器で廃棄物を主として無毒の
危険でない生成物、例えば、二酸化炭素、水蒸気および
他の環境上許容可能な化合物に化学分解したり、無毒化
したり、酸化したりすることができる。高温廃棄物反応
器をしばしば熱破壊反応器と称するが、廃棄物は実際に
は分解される。
The present invention utilizes a typically refractory material that does not decompose when exposed to hot air or other gases, is not abraded by solids in the process gas stream, and does not react with the hazardous waste to be treated. It consists of a hazardous waste pyrolysis reactor that maintains high temperatures within the liner. This device has a controlled residence time in the incineration zone, liquid,
Directly acting on gases, solids, liquid-solid slurries and gas-liquid aerosols, the reactor converts the waste into mainly non-toxic and non-hazardous products, such as carbon dioxide, water vapor and other environmentally acceptable compounds. It can be chemically decomposed, detoxified, or oxidized. Although hot waste reactors are often referred to as thermal destruction reactors, the waste is actually decomposed.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、高温の空気または他のガスにさらされたとき
に分解せず、処理ガス流中の固形物で摩損されず、そし
、で処理すべき危険廃棄物と反応しない代表的には耐火
材のライナー内で高温を保つ危険廃棄物熱分解反応器よ
りなる。この装置は、その反応器で廃棄物を主として無
毒で危険でない生成物、例えば、二酸化炭素、水蒸気お
よび他の環境上許容可能な化合物に化学分解したり、無
毒化したり、酸化したりするのに、焼却帯域内の制御滞
留時間、液体、気体、固体、液−同スラリーおよび気−
液エアゾールについて直接作用する。
The present invention provides a typically refractory material that does not decompose when exposed to hot air or other gases, is not abraded by solids in the process gas stream, and does not react with the hazardous waste to be disposed of. It consists of a hazardous waste pyrolysis reactor that maintains high temperatures within a wood liner. This equipment chemically decomposes, detoxifies, or oxidizes waste in its reactor into primarily non-toxic and non-hazardous products, such as carbon dioxide, water vapor and other environmentally acceptable compounds. , controlled residence time in the incineration zone, liquid, gas, solid, liquid-slurry and gas-
Acts directly on liquid aerosols.

語「熱分解」とは、ここでは、酸化環境、不活性環境お
よび/または還元環境で起る反応(例えば、高温分解)
およびこれらの反応の組合せを含むものである。
The term "pyrolysis" is used herein to refer to reactions that take place in an oxidizing, inert and/or reducing environment (e.g. high temperature decomposition).
and combinations of these reactions.

処理ガスの流れが長さ方向に通ることができる上流の方
が低温の直列帯域を備えた高温電気加熱式コアがここに
提供される。液体、気体または固体形態の危険廃棄物を
これらの帯域に導入し、反応帯域内の廃棄物の滞留時間
について制御する。
A high temperature electrically heated core is provided herein with an upstream cooler series zone through which a flow of process gases can pass longitudinally. Hazardous waste in liquid, gas or solid form is introduced into these zones and the residence time of the waste within the reaction zone is controlled.

このコアにおける反応生成物はコアの一端から落下する
不活性灰および流出ガスであり、これらの流出ガスは、
主として環境上許容可能な化合物、例えば、二酸化炭素
および水である最終流出流を排出するために再循環した
り、洗浄したり、吸収したりすることができる。灰残渣
は在来の固形の都市廃棄物として処分し得る微粒化溶融
不活性固体である。特別の場合、はとんどの厳しい安全
性要件および法律規制に従うように固形廃棄物の危険成
分を浸出不可能な形態でカプセル化することができる。
The reaction products in this core are inert ash and effluent gases that fall from one end of the core; these effluent gases are
The final effluent stream, which is primarily environmentally acceptable compounds such as carbon dioxide and water, can be recycled for discharge, washed or absorbed. Ash residue is a micronized molten inert solid that can be disposed of as conventional solid municipal waste. In special cases, hazardous components of solid waste can be encapsulated in non-leachable form to comply with the most stringent safety requirements and legal regulations.

〔実施例〕〔Example〕

本発明は内部反応帯域14を形成する中空円筒体よりな
るものとして第1図に概略的に示されるコア18を有す
る熱分解反応器12を具体化する。
The present invention embodies a pyrolysis reactor 12 having a core 18 shown schematically in FIG. 1 as consisting of a hollow cylinder forming an internal reaction zone 14.

コア13は、例えば高温材料で形成するか、あるいは導
電性材料で形成するのがよい。変更例として、コア13
は高温導電性セラミック材料、例えば、炭化珪素、チタ
ニア、ジルコニア、二珪化モリブデン等で形成してもよ
い。
The core 13 may be made of, for example, a high temperature material or an electrically conductive material. As a modification example, core 13
may be formed from high temperature conductive ceramic materials such as silicon carbide, titania, zirconia, molybdenum disilicide, and the like.

コア13は単一の中空円筒体よりなってもよいし、ある
いは直列または並列配置の多数の中空円筒体よりなって
もよい。直列に配置した場合、各中空円筒体ごとに温度
を異なるレベルに設定してこの装置で廃棄物をより多量
にかつより効率的に有利に処理することができる。円筒
形の断熱外筒16がコア13を包囲しており、適当な端
キャンプ(図示せず)によりコアを完全に注封する。コ
ア13と外筒16との間には、単一または複数の環状空
間17が設けられ、この空間17は反応帯域14からそ
の頂部で密封されている。中央の反応器コアのまわりに
単一または複数の環状空間を使用すると、制御特徴、詳
細には、可変滞留時間、可変温度勾配および追加反応箇
所または処理ガス注入箇所の特徴がさらに得られる。環
状空間は代表的には環状領域を通る流れを一様に分散さ
せ(流れの迂回を防ぐ)かつ反応のための表面積を増す
耐火充填材を収容する。この充填材は球形または他の形
状の粒子であって、不活性材料、吸収性材料又は触媒材
料、例えば、アルミナ、ジルコニア、マグネシアまたは
金属含浸または被覆セラミックで製造し得、廃棄物が装
置を通っていくにつれて高くなる温度に相応するように
環状空間17の異なる部分に異なる充填材を使用するの
がよい。
The core 13 may consist of a single hollow cylinder, or it may consist of a number of hollow cylinders arranged in series or in parallel. When arranged in series, the temperature can be set to a different level for each hollow cylinder, allowing the device to advantageously process a larger amount of waste material and more efficiently. A cylindrical insulated envelope 16 surrounds the core 13 and completely potses the core with suitable end camps (not shown). Between the core 13 and the sheath 16 there is provided an annular space or spaces 17 which are sealed off from the reaction zone 14 at the top. The use of single or multiple annular spaces around the central reactor core further provides control features, in particular variable residence times, variable temperature gradients and additional reaction or process gas injection points. The annular space typically contains a refractory filler that evenly distributes the flow through the annular region (preventing flow diversion) and increases surface area for reaction. The filler may be particles of spherical or other shape, made of inert, absorbent or catalytic materials, such as alumina, zirconia, magnesia or metal-impregnated or coated ceramics, which the waste passes through the device. Different filling materials may be used in different parts of the annular space 17 to correspond to the increasingly higher temperatures.

処理ガスをこの環状空間に矢印18で示すように導入す
るのがよい。この処理ガスは空気または一酸化炭素のよ
うな種々の反応性ガス状物質または例えばキャリアガス
として機能する二酸化炭素、窒素または・アルゴンのよ
うな非反応性ガスよりなってもよい。成る液状およびガ
ス状廃棄物の状態では、かかる廃棄物の処理で良好な結
果を得るには処理ガスを利用しない方が有利である。熱
分解モードで稼動する場合、処理ガスはほんの少量存在
するかあるいは存在しない方がよく、コアの温度は42
6.6℃(800°F)位低くてもよいが、これらの条
件では、処理後、流出物はまだ有毒であり、もっと高い
温度で更らに分解することが必要であることもある。処
理ガスは、使用する場合には、図面に矢印で示すように
コア13のまわりの環状空間17を通って流れ、従って
コアの反応帯域14をも通って流れ、反応器を通る処理
ガスの流れを制御するために、弁19として概略的に示
す装置が設けられている。注目すべき点としては、処理
ガスを流入廃棄物との合流点以外の装置の箇所で導入し
てもよく、また、処理ガスの量は無または痕跡量から装
置における廃棄物の処理量の数倍まで変化し得、必然的
に結果も変わる。
Processing gas may be introduced into this annular space as indicated by arrow 18. The process gas may consist of various reactive gaseous substances such as air or carbon monoxide or non-reactive gases such as carbon dioxide, nitrogen or argon, which serve as carrier gases. In the state of liquid and gaseous wastes, it is advantageous not to utilize process gases to obtain good results in the treatment of such wastes. When operating in pyrolysis mode, the process gas should be present only in small amounts or absent, and the core temperature should be 42°C.
It may be as low as 6.6°C (800°F), but at these conditions the effluent is still toxic after treatment and may require further decomposition at higher temperatures. The process gas, if used, flows through the annular space 17 around the core 13, as indicated by the arrows in the drawing, and thus also through the reaction zone 14 of the core, thereby controlling the flow of the process gas through the reactor. A device, schematically shown as a valve 19, is provided for controlling the . It should be noted that the process gas may be introduced at a point in the device other than the point of confluence with the incoming waste, and that the amount of process gas can vary from no or trace amounts to the number of wastes processed in the device. It can vary up to a factor of two, and the results will inevitably vary.

コアの内部、特に反応帯域14の温度を537.8℃(
1000”F )〜1593.3℃(2900°F)以
上のような高温まで上昇させる対策がとられている。こ
の目的で、コア13が導電性材料で形成した場合、概略
的に示す制御可能な外部電源22により電流をコアに通
すことによってコアを電気加熱する。
The temperature inside the core, especially the reaction zone 14, was set to 537.8°C (
Provisions have been made to increase the temperature to high temperatures, such as from 1000"F to over 2900°F. For this purpose, if the core 13 is formed of a conductive material, the controllable The core is electrically heated by passing a current through the core using an external power source 22 .

高温材料製のコアの場合、コア部分の温度を必要とする
高温まで上昇させるのに、任意の他の種類の熱エネルギ
または照射エネルギ、例えば、マイクロ波、プラズマ、
赤外線、誘電、放射線、化石燃料等を同様に使用し得る
。セラミックコアの場合、コア13に巻かれたフィラメ
ントにより加熱を達成することができる。
In the case of cores made of high-temperature materials, any other type of thermal or irradiation energy, such as microwaves, plasma,
Infrared, dielectric, radiation, fossil fuels, etc. may be used as well. In the case of a ceramic core, heating can be achieved by a filament wound around the core 13.

危険廃棄物をコア13内の反応帯域14の頂部に制御可
能に装入する対策がとられている。これは、図面にはコ
アの頂部中央の中へ垂直方向下方に延びる導管31で概
略的に示しである。固形の危険廃棄物の場合、まず、こ
の廃棄物について全体として固形廃棄物処理装置33を
作動させる。
Provision is made to controllably charge hazardous waste into the core 13 at the top of the reaction zone 14 . This is shown schematically in the drawings by a conduit 31 extending vertically downward into the top center of the core. In the case of solid hazardous waste, the solid waste treatment device 33 is first activated as a whole for this waste.

この処理装置33は危険廃棄物を34のところで受入れ
て所定の粒径まで粉砕する。次いで、この微粒状廃棄物
を矢印36で示すように導管31を通して反応帯域14
の中へ送る。尚、固形廃棄物は不活性分級添加剤と混合
するのがよい。液状およびガス状廃棄物はこれを処理ガ
スと混合することにより反応器に装入するのがよい。処
理ガスおよび液状廃棄物を管路37から、あるいはガス
状廃棄物を管38から受入れるために制御可能なノズル
32が設けられている。
This processing device 33 receives hazardous waste at 34 and crushes it to a predetermined particle size. This particulate waste is then passed through conduit 31 as indicated by arrow 36 into reaction zone 14.
Send it inside. Incidentally, the solid waste is preferably mixed with an inert classification additive. The liquid and gaseous wastes are preferably charged to the reactor by mixing them with the process gas. A controllable nozzle 32 is provided for receiving process gas and liquid waste from line 37 or gaseous waste from line 38.

コア13内の反応帯域14は反応器の頂部でコアのまわ
りの環状空間17から物理的に分離されており、コアの
反応帯域14を垂直方向に流れるガスはコアから流出し
て例えば矢印47で示すように再循環器/冷却器46に
供給される。望むなら、さらに他の変更例および制御に
ついては、再循環器/冷却器46の再循環器部分を用い
て反応器の流出ガスのすべて又は一部を再循環し、反応
器の系の中へ戻して図面にM線で示すように18のとこ
ろであるいは任意の他の中間箇所で反応器に流入させて
もよい。多くの再循環状態では、再循環ガス1を使用し
て処理の第1段階および/または次の段階で熱分解を行
うことができる。流出ガスが高温を有しているので、再
循環器/冷却器46の冷却器部分は温度を下げるように
作動して矢印48で示すように大気に差向けられた流出
ガスが有害な環境結果を生じることのないようにする。
The reaction zone 14 within the core 13 is physically separated from the annular space 17 around the core at the top of the reactor such that gas flowing vertically through the reaction zone 14 of the core exits the core, e.g. at arrow 47. A recirculator/cooler 46 is fed as shown. For further modifications and controls, if desired, the recirculator portion of the recirculator/cooler 46 may be used to recycle all or a portion of the reactor effluent gas into the reactor system. It may be returned to the reactor at 18, as shown by line M in the drawing, or at any other intermediate point. In many recycle situations, recycle gas 1 can be used to perform pyrolysis in the first and/or second stage of processing. Since the effluent gas has a high temperature, the cooler portion of the recirculator/cooler 46 operates to reduce the temperature so that the effluent gas directed to the atmosphere as indicated by arrow 48 has harmful environmental consequences. prevent this from occurring.

本発明の主反応帯域14内には、垂直方向に移動する処
理ガスカラムを設けるのがよく、細分割形態の固形危険
廃棄物を反応帯域の頂部に供給して反応帯域を下方に落
下するようにし、その際、電流をコアに通してコアを加
熱することによって高温を保つ。これらの危険廃棄物は
「熱分解」と称する作用を受けて主として二酸化炭素ま
たは水に変わり、また恐ら(溶融不活性固形物である固
形灰に変わる。この固形物は重力により反応帯域の底部
から落下し、次いで矢印25で示すように外筒12から
除去することができる。本発明の反応器から出る灰は全
く安全であって、在来の固形都市廃棄物として処分する
ことができる。
Within the main reaction zone 14 of the present invention, a vertically moving process gas column is preferably provided, supplying solid hazardous waste in finely divided form to the top of the reaction zone and falling down the reaction zone. At that time, a high temperature is maintained by passing an electric current through the core and heating the core. These hazardous wastes undergo a process known as ``pyrolysis,'' where they are converted primarily to carbon dioxide or water, and possibly to solid ash, which is a molten inert solid. The ash from the reactor of the present invention is completely safe and can be disposed of as conventional solid municipal waste.

注意すべきこととして、ガス状または液状廃棄物の処理
については、コア13を含めて装置は空間で任意の方向
に向いていてもよいが、固形廃棄物の処理については、
物質の流れを上記のように保たなければならない。
It should be noted that for the treatment of gaseous or liquid wastes, the device, including the core 13, may be oriented in any direction in space, but for the treatment of solid wastes, the device may be oriented in any direction in space.
The flow of material must be maintained as described above.

本発明はガス状、エアゾール状、液状または固形の危険
廃棄物を扱うのに適していて、いろいろな物理特性の各
状態の廃棄物を処理する特定の手段を具体化する。まず
、ガス状およびエアゾール状危険廃棄物の処理について
考えてみると、これはほとんどまたは全(処理せずに達
成し得る。ガス状またはエアゾール状危険廃棄物は、ガ
スまたは空気の流れと低濃度で混合し、注入装置32、
すなわちノズル等から反応器に噴入することができる。
The invention is suitable for handling gaseous, aerosol, liquid or solid hazardous wastes and embodies specific means for treating wastes in each state of varying physical properties. First, considering the treatment of gaseous and aerosol hazardous wastes, this can be accomplished with little or no treatment. and injector 32,
That is, it can be injected into the reactor from a nozzle or the like.

ガス状およびエアゾール状危険廃棄物は濃度の低限がな
いので、処理する前に濃縮しな(てもよい。しかしなが
ら、この点については、反応器を非常に希薄の供給流、
従って低い装入量レベルで作動する経済性は流入廃棄物
の所望濃度を定める際の因子であることを述べておく。
Gaseous and aerosol hazardous wastes do not have a lower concentration limit and may not be concentrated prior to treatment.
It is therefore noted that the economics of operating at low charge levels are a factor in determining the desired concentration of influent waste.

第2に、液状の危険廃棄物、例えば、溶媒については、
液状廃棄物を流入処理ガスに供給し、この処理ガスは空
間17で混合して反応帯域14に入り、この反応帯域を
垂直方向に通って高温分解を行う。この温度は約159
3.3℃(,2900°F)であるのがよい。
Second, for liquid hazardous wastes, e.g. solvents,
The liquid waste is fed to the incoming process gas, which mixes in space 17 and enters reaction zone 14, passing vertically through the reaction zone to undergo high temperature decomposition. This temperature is about 159
Preferably, the temperature is 3.3°C (2900°F).

液体注入装置32は好ましくはノズル組立体、例えば、
超音波ノズルであり、このノズルを制御装置41により
制御してこのノズルで発生して反応器の中へ噴霧される
液滴を所定の大きさ範囲にすることができる。しかしな
がら、被処理粒子の大きさおよび種類により他の種類の
霧化または混合が望ましいこともあり、従って液体注入
装置32は変化する。これらの細液滴は環状空間17で
流れている処理ガスに混合して同伴し、次いで主反応帯
域14まで流れる。細液滴は、環状領域を流れている管
、予熱されて処理ガス流の中へ蒸発する。危険廃棄物は
主反応室で分解される。尚、一連の環状領域の流れ並び
に反応器ユニット全体の再循環を用いて完全な熱分解を
行ってもよい。一連の環状領域を用いる場合、各領域に
は、設計の同じまたは異なる別々の加熱源を設けるのが
よい。
Liquid injection device 32 preferably includes a nozzle assembly, e.g.
The nozzle is an ultrasonic nozzle, and the nozzle can be controlled by a control device 41 so that the droplets generated by the nozzle and sprayed into the reactor have a predetermined size range. However, other types of atomization or mixing may be desired depending on the size and type of particles to be treated, and the liquid injection device 32 will vary accordingly. These fine droplets mix and entrain the process gas flowing in the annular space 17 and then flow to the main reaction zone 14 . The fine droplets evaporate into the tube, which is preheated and flows through the annular region, into the process gas stream. Hazardous waste is decomposed in the main reaction chamber. It should be noted that complete pyrolysis may be achieved using a series of annular zone flows as well as recirculation throughout the reactor unit. If a series of annular regions are used, each region may be provided with a separate heating source of the same or different design.

更らに、例えば、ハロゲンのような廃棄物の副生物の完
全処理を行ったり、酸を中和したりするために、スクラ
ソバまたは木炭および炭素吸収剤トラップを出口25の
ところに設けるのがよい。かくして、本発明は反応器の
反応帯域内の危険廃棄物の滞留時間を制御することがで
きることがわかるであろう。処理ガスを使用する場合、
この処理ガスの流量は、廃棄物の完全分解を行うために
反応帯域における廃棄物の滞留時間の上記制御の一部と
して変化することができる。
In addition, a scrubber or charcoal and carbon absorbent trap may be provided at the outlet 25, for example for complete treatment of waste by-products such as halogens and for neutralization of acids. . It will thus be seen that the present invention is capable of controlling the residence time of hazardous waste within the reaction zone of a reactor. When using processing gas,
The flow rate of this process gas can be varied as part of the above control of the residence time of the waste in the reaction zone to effect complete decomposition of the waste.

まず、廃棄物をシリメータの大きさに粉砕し、次いでこ
れを反応器に供給して分解することによって固形の危険
有機物を処理することは必要でないが、成る事情では°
望ましいこともある。この過程を用いる場合、廃棄物を
固形物の密度および所望の滞留時間により1〜1200
ミクロンの大きさの範囲に粉砕することによってかかる
微粒状固形廃棄物の滞留時間を制御するのがよい。かく
して、固形の危険廃棄物については、処理装置33によ
り固形物を所望の粒径に粉砕することができ、粒子が本
発明の反応帯域を通る際、粒径が減小するような状態で
は、危険廃棄物の完全な熱分解を行うために下向流およ
び上向流の両流反応帯域を設けるのが望ましいこともあ
る。微粒状廃棄物から形成された灰残渣は在来の固形都
市廃棄物として処分することができる反応器の出口25
の不活性固体である。
It is not necessary, but in some circumstances, to treat the solid hazardous organics by first grinding the waste to silimeter size and then feeding it into a reactor for decomposition.
Sometimes it's desirable. When using this process, the waste is packed between 1 and 120
The residence time of such finely divided solid waste may be controlled by comminution to the micron size range. Thus, for solid hazardous wastes, the processing device 33 can crush the solids to the desired particle size, such that the particle size is reduced as the particles pass through the reaction zone of the present invention. It may be desirable to provide both downflow and upflow reaction zones to provide complete pyrolysis of the hazardous waste. The ash residue formed from the fine-grained waste can be disposed of as conventional solid municipal waste at the reactor outlet 25
It is an inert solid.

本発明の装置は危険廃棄物発生箇所、例えば、半導体製
造プラント、化学プラント等に据付けるのに適している
。本発明の反応器は在来の危険廃棄物処理設備に比べて
全く小さくてすみ、上記製造プラントの機械/電気装置
に適合できる。本発明の装置の作動は複雑、でなく、プ
ラント操作者が装置を容易に操作することができ、それ
により、例えば、表面積、吸収量、接触作用塵および滞
留時間の監視および分析により全工程の精密制御が可能
になる。また、本発明の装置により放出される著しい問
題となる危険または有毒な生成物、例えば、NOxまた
は酸は全くなく、従って、この装置は広範囲に及ぶ使用
について全く安全であって、全世界的に規制要件を満た
し、すなわち、この要件を越える。
The device of the present invention is suitable for installation at locations where hazardous waste is generated, such as semiconductor manufacturing plants, chemical plants, etc. The reactor of the present invention is much smaller than conventional hazardous waste treatment equipment and is compatible with the mechanical/electrical equipment of the manufacturing plants described above. The operation of the device of the invention is uncomplicated and allows the plant operator to easily operate the device, thereby monitoring and analyzing the entire process, e.g. Precise control becomes possible. Also, there are no significant hazardous or toxic products emitted by the device of the invention, such as NOx or acids, and the device is therefore completely safe for widespread use and is widely used throughout the world. Meets or exceeds regulatory requirements.

本発明による危険廃棄物反応器の好適な実施例を示す第
2図ないし第5図を参照して説明する。
A preferred embodiment of the hazardous waste reactor according to the present invention will now be described with reference to FIGS. 2-5.

反応器51は細長い円筒形外筒すなわち容器52を有し
ている場合について示されており、容器52はステンレ
ス−または構造上の剛性を有する他の高温材料で形成さ
れ、断熱体53で包囲されかつ両端にフランジが付けら
れている。外筒または容器52内には、円筒体54が設
けられており、この円筒体54は外筒52と同軸に位置
決めされかつ環状空間56を形成するように外筒52か
ら間隔をへだでている。円筒体54はハステロイ−Cま
たは他の高温材料で形成されており、円筒体54内には
、これと同心である管61が設けられていて、管61と
円筒体54との間に環状空間を形成している。管61は
アルミナまたはムライトのような高温材料で形成されて
いる。
Reactor 51 is shown as having an elongated cylindrical barrel or vessel 52, constructed of stainless steel or other high temperature material with structural rigidity and surrounded by insulation 53. It also has flanges on both ends. A cylindrical body 54 is disposed within the sheath or container 52 and is positioned coaxially with the sheath 52 and spaced apart from the sheath 52 to define an annular space 56. There is. The cylinder 54 is made of Hastelloy-C or other high temperature material, and a tube 61 is provided within the cylinder 54 and concentric therewith, creating an annular space between the tube 61 and the cylinder 54. is formed. Tube 61 is made of a high temperature material such as alumina or mullite.

円筒体54はその頂部のまわりに外フランジを有して示
されており、この外フランジは頂板66に取付けられて
、円筒体がこの頂板から垂下している。外筒52に設け
られた底フランジ67が円筒体54の底部から離れてい
て、環状空間62が円筒体54と管61との間で密閉さ
れている。底フランジ67と円筒体54の下端との間に
は、68で示すように横開口部が円筒体54の下に設け
られて環状空間56.62間の連通をなしている。底フ
ランジ67には、内管61が設けられてセラミックで接
合されており、この内管61は底フランジ67から頂板
66の手前まで上方に延びていて環状空間62と管61
の内部との連通をなすようになっている。
The cylinder 54 is shown having an outer flange around its top that is attached to a top plate 66 from which the cylinder depends. A bottom flange 67 provided on the outer cylinder 52 is spaced apart from the bottom of the cylindrical body 54, and the annular space 62 is sealed between the cylindrical body 54 and the tube 61. Between the bottom flange 67 and the lower end of the cylinder 54, a lateral opening is provided below the cylinder 54, as indicated at 68, providing communication between the annular spaces 56, 62. An inner tube 61 is provided on the bottom flange 67 and is joined with ceramic, and this inner tube 61 extends upward from the bottom flange 67 to the front of the top plate 66 and connects the annular space 62 and the tube 61.
It is designed to communicate with the inside of the building.

さらに、反応器51は中央の円筒形コア71を備えてお
り、このコア71は管61内に同心に位置決めされかつ
管61から横方向に間隔をへたてていてコアのまわりに
環状空間72を形成している。コア71は上板66に取
付けられて底フランジ67に対して間隔をへたてた関係
で反応器と同軸に上板66から垂下している。更らにコ
ア71に関しては、このコアは高温導電性セラミック材
料、例えば、炭化珪素、チタニア、ジルコニア、または
二珪化モリブデンで形成されることを述べてお(。コア
71は一対の螺旋形スロット73゜74を有する細長い
中空円筒体として形成されており、これらのスロットは
コアの直径方向両側で頂部から下方に短い距離延び、次
いでコアのまわりに螺旋形に回わって下方に延長し、か
つ2つの別々の導電路を形成するように互い違いになっ
ている。スロット73.74の配置は、゛コアの長さの
大部分にわたって組合されかつスロットが底部の手前で
終るようなコアの底部で互いに合流された一対の差込み
螺旋体76.77を形成することがわかるであろう。2
つの螺旋体76.77はコアの頂部でコアの長さの実質
的に全体にわたって分離されかつコアの底部で互いに連
結されていることがわかるであろう。これにより、電流
を一方の螺旋体の頂部から螺旋体の長さにわたって底部
まで通し、次いで他の螺旋体を上方にコアの頂部まで通
すことによってコアを電気付勢することができる。コア
の頂部には、コネクタ81が上板66の延長として概略
的に示されており、このコネクタ81には導体82が接
続されていて電流をコアに制御的に通してコアを加熱す
ることができる。
Additionally, reactor 51 includes a central cylindrical core 71 positioned concentrically within tube 61 and spaced laterally from tube 61 and surrounding the core with an annular space 72. is formed. Core 71 is attached to top plate 66 and depends from top plate 66 coaxially with the reactor in spaced relation to bottom flange 67 . Further, regarding core 71, it is mentioned that this core is formed of a high temperature conductive ceramic material, such as silicon carbide, titania, zirconia, or molybdenum disilicide (core 71 has a pair of helical slots 73). 74°, the slots extend downwardly from the top a short distance on each diametrical side of the core, then spiral around the core and extend downwardly; The arrangement of the slots 73, 74 is such that they are interlaced over most of the length of the core and mutually connected to each other at the bottom of the core such that the slots terminate short of the bottom. It will be seen that they form a pair of merged bayonet helices 76,77.2
It will be seen that the two helices 76,77 are separated over substantially the entire length of the core at the top of the core and connected to each other at the bottom of the core. This allows the core to be electrically energized by passing a current from the top of one helix down the length of the helix to the bottom and then up the other helix to the top of the core. At the top of the core, a connector 81 is shown schematically as an extension of the top plate 66, to which is connected a conductor 82 for controllingly passing electrical current through the core to heat the core. can.

ガスを本発明の反応器に通す手段を構してあり、この目
的で、外筒52を通って半径方向外方に延びる入口管8
6および反応器の頂部に隣接した断熱体53が示されて
いる。また、ガスおよび反応生成物が反応器の底部から
流出する手段を講じてあり、この目的で、底フランジ6
7が中央の軸線方向開口部88を有し、ているものとし
て示されている。この開口部はコア71の底部より下で
管61の内部と連通ずることがわかるであろう。
Means are provided for passing gas into the reactor of the invention, and for this purpose an inlet tube 8 extending radially outwardly through the sheath 52 is provided.
6 and insulation 53 adjacent the top of the reactor are shown. Means is also provided for the gases and reaction products to flow out from the bottom of the reactor; for this purpose, the bottom flange 6
7 is shown as having a central axial opening 88. It will be seen that this opening communicates with the interior of tube 61 below the bottom of core 71.

外筒52の下には、断熱排出室91が設けられており、
この排出室91は、下フランジ67に当接しかつこの室
を閉じる有孔底板93を有する円筒体92により形成さ
れている。この排出室91は反応器の下フランジ67の
開口部88を介して反応器の内部と連通しており、本発
明の反応器で形成された灰を最後に除去するための出口
管96および底部排出ポート97が設けられている。こ
の底部分は、固形の危険廃棄物を処理する場合に付設し
、他の場合には、これに代えて単一の管を連結する。
A heat insulating discharge chamber 91 is provided below the outer cylinder 52.
This discharge chamber 91 is formed by a cylindrical body 92 having a perforated bottom plate 93 that abuts the lower flange 67 and closes this chamber. This discharge chamber 91 communicates with the interior of the reactor via an opening 88 in the lower flange 67 of the reactor and includes an outlet pipe 96 and a bottom for the final removal of the ash formed in the reactor of the invention. A discharge port 97 is provided. This bottom part is provided when solid hazardous waste is to be treated, and in other cases it can be replaced by a single tube connected thereto.

反応器の熱効率を最大にするために、好ましくは、入口
管87および出口管96が通る外部伝熱ユニット102
をも設ける。管86.87のような入口管すべてが例え
ばマニホルドにより互いに連結され、熱交換器102を
通っていて、排気管96の流出物すなわち流出ガスに残
留している熱で流入ガスを初めに加熱することができる
ことがわかるであろう。
To maximize the thermal efficiency of the reactor, an external heat transfer unit 102 is preferably provided through which the inlet tube 87 and outlet tube 96 pass.
Also provided. All the inlet pipes, such as pipes 86, 87, are connected to each other, for example by a manifold, and pass through a heat exchanger 102, which initially heats the incoming gas with the heat remaining in the effluent of the exhaust pipe 96, i.e., the outgoing gas. You will see that you can.

さらに、第2図ないし第5図に示す本発明の熱分解反応
器の好適な実施例では、外筒52の内部には、アルミナ
球等の形態の小球状または他の形状の耐火物すなわち触
媒担体ビーズすなわちモジュールの充填床106が環状
空間56に設けられており、この充填床106は底板6
7から入口管86.87よりわずかに低い高さまで上方
に延びている。この充填床106は開口部68を通って
円筒体54.61間の環状空間62に入り込んでいる。
Additionally, in the preferred embodiment of the pyrolysis reactor of the present invention shown in FIGS. 2-5, the interior of the outer shell 52 contains a refractory or catalyst in the form of small spheres or other shapes, such as alumina spheres. A packed bed 106 of carrier beads or modules is provided in the annular space 56 and is connected to the bottom plate 6.
7 and extends upwardly to a height slightly lower than the inlet pipes 86,87. This packed bed 106 enters the annular space 62 between the cylinders 54, 61 through an opening 68.

かくして、環状空間62には、底板67がら管61の頂
部の直下で外法106と同じ高さまで上方に延びる充填
床107が更らに設けられている。充填床106,10
7は後で更らに説明するように熱の伝達を高めたり、流
れを制御したり、初期の反応表面を形成したりするため
に設けである。コア空間73ではいずれの固形物をも処
理しない反応器の構成の場合、反応を高めたり、流出ガ
スの熱を環状領域62に入る供給ガスに熱交換したりす
るために、円筒体61の底領域にも耐火物すなわち触媒
担体を充填する。固形物を処理する反応器では、この耐
火物すなわちの充填を省く。
Thus, the annular space 62 is further provided with a packed bed 107 which extends upwardly to the same height as the outer wall 106 directly below the top of the tube 61 from the bottom plate 67 . Packed bed 106, 10
7 is provided to enhance heat transfer, control flow, and form an initial reaction surface, as will be explained further below. In the case of a reactor configuration in which no solids are treated in the core space 73, the bottom of the cylinder 61 is used to enhance the reaction and to exchange heat of the exiting gas to the feed gas entering the annular region 62. The area is also filled with refractory material or catalyst support. In reactors that process solids, this refractory filling is omitted.

上記の反応器はガス状、液状または固状形態の危険廃棄
物を分解するようになっており、好ましくは、廃棄物液
体または固形物をコア71の頂部の開口部75から反応
器の中央部に導入する。適当な注入装置(図示せず)を
用いて細分割固形粒子または細液滴の流れを開口部75
からコアに装入する。ガス状廃棄物は、入口87に供給
されたガスの流れに混入することによって反応器に導入
する。ガスを開口部75から流出しないようにする対策
がなされている。
The reactor described above is adapted to decompose hazardous waste in gaseous, liquid or solid form and preferably the waste liquid or solids are passed through an opening 75 at the top of the core 71 into the center of the reactor. to be introduced. A flow of finely divided solid particles or fine droplets is introduced into opening 75 using a suitable injection device (not shown).
The core is then charged. Gaseous waste is introduced into the reactor by mixing with the gas stream fed to inlet 87. Measures are taken to prevent gas from flowing out from the opening 75.

第2図ないし第5図の反応器の操作を以下に説明するが
、ガス状廃棄物の例を考察してみると、述べておくこと
として、かかるガスは、空気流と直接混合して入口管8
7に供給する。反応器を通。
While the operation of the reactors of Figures 2 to 5 will now be described, considering the example of gaseous waste, it should be noted that such gases can be mixed directly with the air stream at the inlet. tube 8
Supply to 7. through the reactor.

る空気およびガスの流れは、これを圧力下で入口管87
に供給することによるか、あるしζは出口管96を介し
て反応器を真空引きすることによって達成し得る。処理
結果を高めるために、反応器を減圧(部分真空)または
大気圧以上の圧力、例えば、2〜3気圧で運転するのが
望ましいこともある。
The flow of air and gas is carried under pressure through inlet pipe 87.
or ζ can be accomplished by evacuating the reactor via outlet tube 96. To enhance process results, it may be desirable to operate the reactor at reduced pressure (partial vacuum) or at superatmospheric pressure, for example 2 to 3 atmospheres.

管87に入る空気およびガスの流れをまず外部熱交換器
102に通して管96を通っている反応器からの排気の
残留熱により初期の加熱を行う。
The air and gas flow entering tube 87 is first passed through external heat exchanger 102 to provide initial heating by the residual heat of the exhaust from the reactor passing through tube 96.

次いで、予熱された空気およびガスの流れを外筒52と
円筒体54との間の環状空間56に差向けると、この流
れは充填床106を下方に通り、円筒体54の下の開口
部68を通り、充填床107を上方に通る。コア71を
537.8℃(1000°F)〜1593.3℃(29
00°F)以上はどの非常に高い温度まで加熱する。こ
の加熱は、可変電源83から電流をコアにその頂部の一
方の半部からコアの底部まで下方に通し、そして他方の
半部に上方に戻すことによって達成される。この電源に
よれば、コアの温度を制御するためにコアに印加された
電圧および電流を制御することができる。コアの内部に
は、内側熱電対108がコアの底部に隣接して位置決め
されており、この熱電対108はコアの温度の指示値を
メータ109に示すように連結されている。コアの温度
は、メータ109で指示する所望の温度を達成するため
に電源83によりコアに供給された電圧および電流を変
えることによって調整して所望のレベルに保つのがよい
A flow of preheated air and gas is then directed into the annular space 56 between the barrel 52 and the cylinder 54 where it passes downwardly through the packed bed 106 and into the opening 68 below the cylinder 54. and passes upward through packed bed 107. Core 71 was heated to 537.8°C (1000°F) to 1593.3°C (29
Heat to very high temperatures (00°F) or higher. This heating is accomplished by passing current from the variable power supply 83 down through the core from one half of its top to the bottom of the core and back up to the other half. According to this power supply, the voltage and current applied to the core can be controlled to control the temperature of the core. Inside the core, an inner thermocouple 108 is positioned adjacent the bottom of the core, and the thermocouple 108 is coupled to provide an indication of the temperature of the core to a meter 109. The temperature of the core may be regulated and maintained at a desired level by varying the voltage and current supplied to the core by power supply 83 to achieve the desired temperature as indicated by meter 109.

高温のコア71で発生した熱はコアから横方向外方に放
射されて管61を加熱し、この熱は充填床107、円筒
体54および充填床106を通る。
Heat generated in hot core 71 is radiated laterally outward from the core to heat tube 61, and this heat passes through packed bed 107, cylinder 54, and packed bed 106.

か(して、充填床106.107を通る流入ガスおよび
空気はこの空気/ガス流がコアに達する前に非常に高い
温度に加熱される。この流れは、充填床107の頂部か
ら流出すると、管61の頂部の上を通って環状空間72
に入り、また、コアのスロット73.74を通ってコア
の内部に入る。
(Thus, the incoming gas and air through the packed bed 106, 107 are heated to a very high temperature before this air/gas stream reaches the core. As this stream exits the top of the packed bed 107, An annular space 72 passes over the top of the tube 61
and also into the interior of the core through slots 73,74 in the core.

次いで、この処理ガス/ガス状廃棄物混合物は反応器の
内部の底部まで下方に流れ、その間、高温加熱を受けて
ガス流で運ばれているガス状廃棄物の効果的な熱分解お
よび/または酸化を行って二酸化炭素および水のような
安全な化合物にする。
This treated gas/gaseous waste mixture then flows downward to the bottom of the interior of the reactor, during which it is subjected to high temperature heating for effective pyrolysis and/or of the gaseous waste being carried in the gas stream. Oxidizes to safe compounds such as carbon dioxide and water.

危険廃棄物の処理の際、達成される温度はしばしば廃棄
物からの固形残渣を安定な灰等に融解するのに十分であ
り、この灰は細スクリーニングによる濾過により反応器
の下の室91の中に運ばれてこの室に保持され、ガス状
の流れが管96を通って流出し、上記のように次の処理
を行うことができる。廃棄物の分解および粉砕を更らに
制御するために、流出ガスの流れ96中のガスのすべて
または一部を流入流87に再循環する手段が講じられて
いる。再循環の部分を反応器の他の中間箇所に設けても
よい。
During the treatment of hazardous waste, the temperatures achieved are often sufficient to melt the solid residue from the waste into a stable ash etc. which is filtered through a fine screen into chamber 91 below the reactor. The gaseous flow is conveyed and retained in this chamber, and the gaseous stream exits through tube 96 so that it can be further processed as described above. To further control waste decomposition and comminution, measures are taken to recirculate all or a portion of the gas in the outflow gas stream 96 to the inflow stream 87. Sections of recirculation may also be provided at other intermediate points in the reactor.

上記反応器を用いて様々な化学物質を分解したが、反応
器の多数の運転の結果を下記表に示す。
The reactor described above was used to decompose a variety of chemicals and the results of a number of runs of the reactor are shown in the table below.

本発明を特定の好適な実施例について以上に説明したが
、本発明の精神および範囲内で多くの変更例および変形
例が可能であることは当業者にはわかるであろう。
Although the invention has been described with respect to specific preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that many modifications and variations are possible within the spirit and scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による装置の概略図;第2図は本発明に
よる高温危険廃棄物反応器の長さ方向中心図;第3図は
第2図の平面3−3に沿った横断面図;第4図は第1図
の反応器の上端の拡大部分中心断面図;第5図は反応器
の下端の拡大部分中心断面図である。 12・・・・・・熱分解反応器、    13・・・・
・・コア、14・・・・・・反応帯域、     16
・・・・・・外筒、17・・・・・・環状空間、   
   22・・・・・・電源、32・・・・・・液体注
入装置、 33・・・・・・固形廃棄物処理装置、41・・・・・
・制′4′n装置。 手続補正書(方式) 62.8.2、 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 1、事件の表示   昭和62年特許顆第115729
号2、発明の名称   危険廃棄物処理装置3、補正を
する者 事件との関係  出願人 4、代理人
1 is a schematic diagram of an apparatus according to the invention; FIG. 2 is a central longitudinal view of a hot hazardous waste reactor according to the invention; FIG. 3 is a cross-sectional view along plane 3--3 of FIG. FIG. 4 is an enlarged central sectional view of the upper end of the reactor shown in FIG. 1; FIG. 5 is an enlarged central sectional view of the lower end of the reactor. 12...Pyrolysis reactor, 13...
... Core, 14 ... Reaction zone, 16
...... Outer cylinder, 17... Annular space,
22...Power supply, 32...Liquid injection device, 33...Solid waste treatment device, 41...
・Control'4'n device. Procedural amendment (formality) 62.8.2, Director General of the Patent Office Kunio Ogawa 1, Indication of case 1986 Patent Case No. 115729
No. 2, Title of the invention Hazardous waste treatment equipment 3, Relationship with the person making the amendment Case Applicant 4, Agent

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、危険廃棄物処理装置において、 (a)中央反応帯域を形成する高温コアと; (b)上記コアのまわりに設けられ、上記反応帯域の内
部および他の外筒と連通している環状空間を形成する少
なくとも1つの外筒と; (c)上記コアの温度を少なくとも426.6℃(80
0°F)の温度まで上昇させるために上記コアを加熱す
る手段と; (d)危険廃棄物を微粉状、ガス状またはエアゾール状
形態で上記反応帯域に連続的に装入して廃棄物から主と
して二酸化炭素、水および安全な微粒状固形反応生成物
を生じる装置と; (e)上記固形反応生成物を上記反応帯域の底端部から
除去する装置とを備えていることを特徴とする装置。 2、上記加熱手段は電流よりなることを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の装置。 3、上記反応帯域の圧力を変化させる装置を更らに備え
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
装置。 4、処理済みの廃棄物を上記反応帯域から受入れかつ上
記廃棄物を装置の入口室または他の中間室に再循環させ
るバイパスと、上記反応帯域から流れるガスを受入れる
ように連結され、ガスの温度を下げかつ冷却されたガス
を大気に排出するための冷却器とを有するガス流出装置
を更らに備えていることを特徴とする特許請求の範囲第
1項に記載の装置。 5、上記コアは酸素および危険廃棄物の存在下、非常に
高い温度で非反応性である高温材料で形成され、それに
より化学結合した酸素を含む危険廃棄物を高温で直接処
理して分解することができるようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載の装置。 6、上記コアは炭化珪素、ジルコニア、チタニア又は二
珪化モリブデンよりなる群から選ばれた材料で形成され
ていることを特徴とする請求の範囲第5項に記載の装置
。 7、上記外筒内には少なくとも1つの円筒体を上記コア
のまわりに配置して上記外筒と上記円筒体との間に少な
くとも1つの環状空間を形成し、該環状空間に充填床を
配置してこの充填床を通る際に熱を上記危険廃棄物の水
分に伝達することができるようにし、上記充填床は不活
性または触媒材料、例えば、アルミナ、ジルコニアまた
は金属含浸または被覆セラミックの球状または他の形状
のペレットの種類で構成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第1項に記載の装置。 8、上記コアは中空であって、一対のスロットによって
頂部から底部の少し手前まで長さ方向に2つの半部に分
割されており、上記スロットはコアのまわりに螺旋形に
なっていてコアの頂部で2つの半部間に細長い電気路を
形成しており、更らに可変の電源を上記コアの頂部で2
つの半部間に接続したことを特徴とする特許請求の範囲
第2項に記載の装置。 9、処理ガスを環状空間および反応帯域を通る流れとし
て差向ける装置を更らに備え、上記ガスは上記危険廃棄
物と反応性または非反応性のいずれかであることを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の装置。 10、(a)固形の危険廃棄物を受入れ、この廃棄物に
作用してこの廃棄物を1〜1200ミクロンの範囲の制
御可能な大きさを有する粒子に粉砕する固形廃棄物処理
装置と、 (b)上記粒子を、上記処理ガスに対して向流で上記反
応帯域を下方に通過して上記帯域における上記粒子の滞
留時間を制御するように上記コアの頂部の中へ差し向け
る注入装置とを更らに備えたことを特徴とする特許請求
の範囲第9項に記載の装置。 11、液滴の大きさを上記反応帯域における滞留時間の
制御値として設定する制御可能なノズルを有し、液状ま
たはガス状廃棄物を上記処理ガス流に制御可能に注入す
る装置を更らに備えたことを特徴とする特許請求の範囲
第9項に記載の装置。 12、危険廃棄物処理装置において、 (a)426.6℃(800°F)以上の温度で酸素お
よび上記危険廃棄物に対して不透過性の材料の実質的に
垂直な中央中空コアを有していて、垂直反応帯域を形成
している反応器と; (b)上記コアを非常に高い温度に加熱する装置と; (c)固形または、ガス状形態の危険廃棄物を処理ガス
の流れる上記反応帯域の頂部の中へ連続的に供給する装
置と; (d)上記反応器の生成物として主に二酸化炭素、水お
よび上記廃棄物の融解固形粒子を生じるために上記反応
帯域における危険廃棄物の滞留時間を制御する装置と; (e)上記反応器の生成物を、在来の廃棄物処分を行な
うために上記反応帯域の底部から除去する装置とを備え
ていることを特徴とする装置。 13、危険廃棄物反応器装置において、 (a)中央反応帯域を形成する装置と; (b)上記反応帯域の温度を少なくとも426.6℃(
800°F)ほどまで上昇させるために上記反応帯域に
配置された電気ヒータと; (c)反応器に隣接して少なくとも1つの充填床を形成
し、該充填床から熱を受ける装置と; (d)液状またはガス状形態の危険廃棄物を、上記充填
床で加熱し、上記反応帯域で熱により分解させるために
、上記反応帯域に注入する装置とを備えていることを特
徴とする装置。 14、少なくとも1つの充填床を形成する上記装置は更
らに、危険廃棄物を上記反応帯域に入る前に上記床で高
温に加熱するために互いにかつ上記反応帯域に対して熱
伝達関係で相隣る向流通路を上記反応帯域のまわりに形
成していることを特徴とする特許請求の範囲第13項に
記載の装置。 15、上記反応帯域および上記充填床を形成する装置は
上記廃棄物混合物が上記反応帯域に入る前に通る曲りく
ねったラビリンス通路を形成するための充填床を介在さ
せた同心の円筒体よりなることを特徴とする特許請求の
範囲第13項に記載の装置。 16、処理ガスを温度および滞留時間を制御するための
上記充填床を通る流れとして上記危険廃棄物の温度で差
し向ける装置を更らに備えていることを特徴とする請求
の範囲第13項に記載の装置。 17、危険廃棄物反応器装置において、 (a)中央反応帯域を形成する装置と; (b)上記反応帯域の温度を少なくとも426.6℃(
800°F)まで上昇させるために上記反応帯域に配置
された電気ヒータと; (c)上記反応帯域と熱交換関係で複数の充填床を形成
する装置と; (d)液状または固形形態の危険廃棄物を、これを安全
な残渣に分解するために上記充填床および反応帯域を通
るように上記反応器に制御可能に注入する装置とを備え
ていることを特徴とする装置。 18、処理ガスを上記充填床および上記反応帯域に通す
装置を更らに備えていることを特徴とする特許請求の範
囲第17項に記載の装置。 19、反応帯域を形成する上記装置は管よりなり、充填
床を形成する上記装置は、上記廃棄物を別々の充填床に
より形成された帯域で所定の温度まで上昇させるための
危険廃棄物の細長い熱交換通路を上記反応帯域に入る前
に形成する複数の同心円筒体を上記管のまわりに端連通
部を設けて有することを特徴とする特許請求の範囲第1
7項に記載の装置。 20、多数の中央の高温コアをさらに備えていることを
特徴とする特許請求の範囲第19項に記載の装置。 21、充填床の領域に位置決めされ、中央コア領域に入
る前に危険廃棄物の温度を上昇させる加熱要素を更らに
備えていることを特徴とする特許請求の範囲第19項に
記載の装置。
[Claims] 1. In a hazardous waste treatment apparatus, (a) a high-temperature core forming a central reaction zone; (b) a high-temperature core provided around the core and connected to the inside of the reaction zone and other outer cylinders; at least one outer cylinder forming a communicating annular space; (c) controlling the temperature of the core to at least 426.6°C (80°C);
(d) continuously charging the reaction zone with hazardous waste in pulverulent, gaseous or aerosol form to remove the waste from the waste; (e) a device for removing said solid reaction products from the bottom end of said reaction zone. . 2. The device according to claim 1, wherein the heating means comprises an electric current. 3. The apparatus according to claim 1, further comprising a device for changing the pressure in the reaction zone. 4. A bypass for receiving treated waste from said reaction zone and for recirculating said waste to an inlet chamber or other intermediate chamber of the apparatus, coupled to receive gas flowing from said reaction zone, the temperature of said gas being 2. The apparatus of claim 1, further comprising a gas outlet device having a cooler for lowering the temperature of the gas and discharging the cooled gas to the atmosphere. 5. The above core is formed of high temperature material which is non-reactive at very high temperature in the presence of oxygen and hazardous waste, thereby directly processing and decomposing the hazardous waste containing chemically bonded oxygen at high temperature. The device according to claim 1, characterized in that the device is capable of 6. The device of claim 5, wherein the core is made of a material selected from the group consisting of silicon carbide, zirconia, titania, or molybdenum disilicide. 7. At least one cylindrical body is disposed within the outer cylinder around the core to form at least one annular space between the outer cylinder and the cylindrical body, and a packed bed is disposed in the annular space. so that heat can be transferred to the moisture of the hazardous waste as it passes through this packed bed, which is made of an inert or catalytic material, such as spherical or 2. Device according to claim 1, characterized in that it is composed of pellet types of other shapes. 8. The core is hollow and divided lengthwise into two halves from the top to just short of the bottom by a pair of slots, the slots being spiral around the core and extending through the core. An elongated electrical path is formed between the two halves at the top, and a variable power supply is connected to the two halves at the top of the core.
3. Device according to claim 2, characterized in that it is connected between two halves. 9. The method of claim 9 further comprising a device for directing a process gas as a flow through the annular space and the reaction zone, said gas being either reactive or non-reactive with said hazardous waste. A device according to scope 1. 10. (a) a solid waste treatment device that receives solid hazardous waste and acts on the waste to grind the waste into particles having a controllable size ranging from 1 to 1200 microns; b) an injection device for directing the particles downwardly through the reaction zone in countercurrent to the process gas and into the top of the core to control the residence time of the particles in the zone; 10. The apparatus of claim 9, further comprising: an apparatus according to claim 9; 11. A device for controllably injecting liquid or gaseous waste into the process gas stream, further comprising a controllable nozzle for setting the droplet size as a control value for the residence time in the reaction zone. 10. A device according to claim 9, characterized in that it comprises: 12. In a hazardous waste treatment device: (a) having a substantially vertical central hollow core of material impermeable to oxygen and said hazardous waste at temperatures above 426.6°C (800°F); (b) a device for heating said core to a very high temperature; (c) a flow of process gas to carry the hazardous waste in solid or gaseous form; (d) a device for continuously feeding into the top of said reaction zone; (d) hazardous waste in said reaction zone for producing primarily carbon dioxide, water and molten solid particles of said waste as products of said reactor; (e) a device for removing the product of the reactor from the bottom of the reaction zone for conventional waste disposal. Device. 13. In a hazardous waste reactor apparatus: (a) an apparatus forming a central reaction zone; (b) a temperature of at least 426.6°C (
(c) forming at least one packed bed adjacent to the reactor and receiving heat from the packed bed; d) a device for injecting hazardous waste in liquid or gaseous form into the reaction zone for heating in the packed bed and thermal decomposition in the reaction zone. 14. The apparatus forming at least one packed bed is further arranged in a heat transfer relationship with each other and with respect to the reaction zone to heat the hazardous waste to an elevated temperature in the bed before entering the reaction zone. 14. Apparatus according to claim 13, characterized in that adjacent countercurrent channels are formed around the reaction zone. 15. The apparatus for forming the reaction zone and the packed bed comprises concentric cylinders with intervening packed beds to form a tortuous labyrinth passage through which the waste mixture passes before entering the reaction zone. 14. The device according to claim 13, characterized in that: 16. The method of claim 13, further comprising a device for directing process gas at the temperature of the hazardous waste as a flow through the packed bed to control temperature and residence time. The device described. 17. In a hazardous waste reactor apparatus: (a) an apparatus forming a central reaction zone; (b) a temperature of at least 426.6°C (
(c) an apparatus for forming a plurality of packed beds in heat exchange relationship with the reaction zone; (d) a hazard in liquid or solid form; and a device for controllably injecting waste into the reactor through the packed bed and the reaction zone in order to decompose it into safe residues. 18. The apparatus of claim 17 further comprising means for passing process gas through the packed bed and the reaction zone. 19. The device for forming a reaction zone consists of a tube, and the device for forming a packed bed consists of an elongated tube for raising the waste to a predetermined temperature in a zone formed by a separate packed bed. Claim 1, characterized in that the tube has a plurality of concentric cylinders with end communication around the tube, forming heat exchange passages before entering the reaction zone.
The device according to item 7. 20. The apparatus of claim 19 further comprising a number of central hot cores. 21. The device according to claim 19, further comprising a heating element positioned in the area of the packed bed and increasing the temperature of the hazardous waste before entering the central core area. .
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WO1999016641A1 (en) * 1997-09-29 1999-04-08 Daicel Chemical Industries, Ltd. Inflator processing apparatus and method of judging charge of inflator
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