PT629138E - MATERIAL PROCESSING - Google Patents
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Abstract
Description
85 106 ΕΡ 0 629 138/ΡΤ85 106 ΕΡ 0 629 138 / ΡΤ
DESCRIÇÃO “Processamento de material”DESCRIPTION "Material processing"
Este invento refere-se a processos de decomposição térmica, tais como a destruição matéria residual tóxica, e diz respeito tanto ao processo como ao aparelho. Será conveniente descrever particularmente em seguida o invento com referência à aplicação do exemplo à destruição de material residual.This invention relates to thermal decomposition processes, such as the destruction of toxic residual matter, and concerns both the process and the apparatus. It will be convenient to describe the invention in particular with reference to the application of the example to the destruction of waste material.
Este invento refere-se em particular, mas não exclusivamente, ao tratamento de produtos residuais resultantes de tratamento químico, de conversão química e semelhante. Estes produtos contêm muitas vezes substâncias altamente tóxicas fisiologicamente activas de um modo directo ou carcinogénicas. Como exemplo, tais produtos podem incluir substâncias alifáticas ou aromáticas per- ou policlorinadas e per- ou polifluoretadas, tais como clorofenóis, dioxinas e furanos. Para além da sua toxicidade, estes compostos apresentam muitas vezes alta resistência química e térmica. A destruição de resíduos está-se a tornar um problema com grande importância em todo o mundo. Os processos de remover o material contaminado foram estabelecidos, nomeadamente através de técnicas de aterro e de combustão a alta temperatura.This invention relates in particular but not exclusively to the treatment of waste products resulting from chemical treatment, chemical conversion and the like. These products often contain highly toxic physiologically active substances directly or carcinogenically. By way of example, such products may include per- or polychlorinated and per- or polyfluorinated aliphatic or aromatic substances, such as chlorophenols, dioxins and furans. In addition to their toxicity, these compounds often exhibit high chemical and thermal resistance. The destruction of waste is becoming a problem of great importance all over the world. The processes of removing the contaminated material were established, in particular through landfill and high temperature combustion techniques.
Na técnica de aterro, a qual geralmente apenas se aplica a sólidos, a matéria tóxica não é destruída, mas armazenada simplesmente em vazadouros. Na melhor das hipóteses, os vazadouros são indicados para evitar a contaminação de águas subterrâneas pela matéria residual depositada nos mesmos. Esta técnica não é adequada para algumas áreas, como por exemplo, áreas nas quais exista um perigo potencial de derrames, infiltração ou semelhantes.In the landfill technique, which generally only applies to solids, the toxic matter is not destroyed, but simply stored in leaks. In the best case, the leachers are indicated to avoid the contamination of groundwater by the residual matter deposited in them. This technique is not suitable for some areas, such as areas where there is a potential danger of spills, seepage or the like.
Na técnica de combustão a alta temperatura, as temperaturas geralmente atingíveis, por exemplo, até 1 500°C, são insuficientes para destruir todas as substâncias tóxicas. As substâncias perigosas termicamente mais estáveis são assim emitidas para a atmosfera. Além disso, o processo de combustão pode promover a formação de dioxinas e furanos adicionais, que são então também emitidos para a atmosfera.In the high temperature combustion technique, temperatures generally attainable, for example up to 1500 ° C, are insufficient to destroy all toxic substances. The most stable thermally hazardous substances are thus emitted into the atmosphere. In addition, the combustion process may promote the formation of additional dioxins and furans, which are then also emitted into the atmosphere.
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Existem, assim, desvantagens associadas com cada uma das técnicas anteriorrhente descritas. A patente US-A-4644877 descreve um sistema de destruição de resíduos por pirólise, no qual a matéria residual é alimentada para um queimador de plasma e sai através de um elemento cilíndrico para um vaso de reacção, que forma uma câmara de reacção. Os produtos residuais saem da câmara através de aberturas de saída para arrefecimento no anel de pulverização. A câmara de saída destina-se ao arrefecimento do material residual sujeito a pirólise, para formar produtos recombinados.There are thus disadvantages associated with each of the techniques described above. US-A-4644877 describes a pyrolysis waste destruction system in which the waste material is fed into a plasma burner and exits through a cylindrical element into a reaction vessel, which forms a reaction chamber. Residuals leave the chamber through outlet openings for cooling in the spray ring. The outlet chamber is for cooling the waste material subject to pyrolysis to form recombined products.
De acordo com um primeiro aspecto deste invento, um processo de decomposição térmica inclui os passos de formação de um plasma dentro de um aparelho de pirólise, injecção do material a ser tratado como uma pulverização fina e/ou um gás dentro do dito plasma, movimentação o dito material como uma corrente através do dito aparelho de pirólise num sentido para extremidade de saída do aparelho de pirólise, manutenção do dito material a uma alta temperatura durante a dita movimentação da corrente material, de modo que seja conseguida a pirólise substancialmente completa do dito material e evitada a recombinação dos produtos secundários indesejados, movimentação da dita corrente de material através da dita extremidade de saída a uma temperatura superior à temperatura à qual ocorrerá a dita recombinação, e sujeição da dita corrente de material a um arrefecimento rápido na dita extremidade de saída, ou adjacente à mesma e antes da temperatura dessa corrente de material baixar até um nível, no qual irá ocorrer a recombinação dos ditos produtos secundários indesejados.According to a first aspect of this invention, a thermal decomposition process includes the steps of forming a plasma within a pyrolysis apparatus, injecting the material to be treated as a fine spray and / or a gas within said plasma, moving said material being a stream through said pyrolysis apparatus in one direction towards the outlet end of the pyrolysis apparatus, maintaining said material at a high temperature during said movement of the material stream, so that substantially complete pyrolysis of said material and preventing the recombination of undesired by-products, moving said stream of material through said outlet end to a temperature higher than the temperature at which said recombination will occur, and subjecting said material stream to a rapid cooling at said end of exit, or adjacent to it and before the temperature thereof. the material to be lowered to a level at which recombination of said unwanted by-products will occur.
Numa forma do processo, o material arrefecido é sujeito a um ambiente, no qual os compostos residuais tóxicos são adsorvidos numa substância portadora sólida, de modo a ser, desta forma, capaz de separação do corpo principal do material. É preferível que a substância portadora sólida referida acima seja carvão em partículas, e é ainda preferido que o carvão seja formado pelo tratamento do material residual no aparelho de pirólise. O material a ser tratado pode ter a forma de um líquido que é atomizado ao ser introduzido no aparelho de pirólise. Em alternativa, o material pode ter a forma de um sólido em partículas ou a forma de um gás.In one process form, the cooled material is subjected to an environment in which the toxic residual compounds are adsorbed onto a solid carrier substance so as to thereby be capable of separating the main body from the material. It is preferred that the above solid carrier substance is particulate carbon, and it is further preferred that the carbon is formed by treatment of the waste material in the pyrolysis apparatus. The material to be treated may be in the form of a liquid which is atomized upon introduction into the pyrolysis apparatus. Alternatively, the material may be in the form of a particulate solid or in the form of a gas.
85 106 ΕΡ 0 629 138/ΡΤ É preferido que ο aparelho de pirólise inclua um plasma electrotérmico de alta energia, no qual o material atomizado é injectado de modo a provocar a dissociação das moléculas, que compõem o material. A velocidade à qual ocorre uma tal dissociação é comandada, pelo menos parcialmente, pela temperatura do plasma. É ainda preferido que o material saia do arco de plasma como uma corrente, a qual passa através de uma zona quente, dentro da qual a temperatura do material é mantida a um nível suficientemente alto para facilitar a continuação da pirólise, a qual é iniciada dentro do plasma. Isto pode ser conseguido de um certo número de maneiras, como será descrito de seguida. O tempo de permanência dentro da zona quente pode ser determinado de um modo adequado, para aumentar a probabilidade de existir uma dissociação completa de todas as moléculas dentro da corrente de material. Quanto maior for o tempo durante o qual o material específico é sujeito a aquecimento, maior é a probabilidade de decomposição de compostos que apresentam resistência térmica mais alta. Geralmente, quanto maior for a temperatura, maior é a velocidade à qual é conseguida a decomposição. A corrente de material é arrefecida ao ser sujeita a uma arrefecimento rápido numa zona de arrefecimento após deixar a zona quente, e a velocidade de arrefecimento, de preferência, é tal para evitar, ou pelo menos minimizar, a recombinação dos iões dissociados.It is preferred that the pyrolysis apparatus includes a high energy electrothermal plasma in which the atomised material is injected so as to cause dissociation of the molecules which make up the material. The rate at which such dissociation occurs is controlled, at least partially, by the temperature of the plasma. It is further preferred that the material leave the plasma arc as a stream, which passes through a hot zone, within which the temperature of the material is maintained at a sufficiently high level to facilitate the continuation of the pyrolysis, which is initiated within of the plasma. This can be achieved in a number of ways, as will be described below. The residence time within the hot zone can be determined suitably to increase the likelihood of complete dissociation of all molecules within the material stream. The greater the time during which the specific material is subjected to heating, the greater the likelihood of decomposition of compounds having higher thermal resistance. Generally, the higher the temperature, the greater the rate at which decomposition is achieved. The material stream is cooled upon being subjected to rapid cooling in a cooling zone after leaving the hot zone, and the cooling rate is preferably such as to avoid, or at least minimize, the recombination of the dissociated ions.
Os compostos tóxicos residuais que são separados da corrente de material por absorção ou adsorção no carvão em partículas, tal como foi anteriormente descrito, podem ser destruídos sujeitando o carvão em partículas a tratamento adicional adequado.Residual toxic compounds which are separated from the stream of material by adsorption or adsorption on the particulate carbon, as described above, may be destroyed by subjecting the particulate carbon to suitable additional treatment.
Numa forma preferida do processo, a zona quente acima mencionada é definida por um tubo (de agora em diante chamado lanço de tubo), através do qual a se desloca corrente de material entre o arco de plasma e a zona de arrefecimento. A corrente de material entra, de preferência, nesse tubo imediatamente após emergir do arco de plasma. As dimensões e a construção do lanço de tubo podem ter uma influência na eficiência do processo, como será explicado daqui para a frente.In a preferred form of the process, the aforementioned hot zone is defined by a tube (hereinafter referred to as a tube haul), through which a current of material is displaced between the plasma arc and the cooling zone. The stream of material preferably enters that tube immediately after emerging from the plasma arc. The dimensions and construction of the tube haul may have an influence on the efficiency of the process, as will be explained hereinafter.
Tal como foi descrito acima, a pirólise do material, tal como material residual, pode resultar na produção de partículas de carvão, tal como fuligem ou carvãoAs described above, the pyrolysis of the material, such as waste material, can result in the production of particles of coal, such as soot or charcoal
85 106 ΕΡ 0 629 138/ΡΤ 4 activado, e estas partículas podem influenciar o processamento a jusante do material. Por exemplo, as partículas podem bloquear ou bloquear parcialmente lanço de tubo. Isto verifica-se, especiaimente, no caso em que o material a ser tratado compreende principalmente hidrocarbonetos. No entanto, sempre que o material compreender principalmente compostos orgânicos contendo oxigénio, pode não existir um problema com partículas de carvão excessivas.85 106 ΕΡ 0 629 138 / ΡΤ 4, and these particles can influence the downstream processing of the material. For example, the particles may block or partially block tube haul. This is especially true in the case where the material to be treated mainly comprises hydrocarbons. However, where the material mainly comprises oxygen-containing organic compounds, there may not be a problem with excessive carbon particles.
Numa forma do processo, o oxigénio é introduzido no plasma de modo a reagir com partículas de carvão que podem ser formadas e produzir, desse modo, compostos de carbono gasosos com a evolução concomitante do calor. Tal adição de oxigénio pode, por conseguinte, baixar o nível de carvão sólido dentro da corrente de material, de modo a facilitar ainda mais o processamento a jusante desse material, por exemplo, facilitar a passagem da corrente de material através do lanço de tubo. Para além disso, o calor libertado auxilia a manter a temperatura da corrente de material adequadamente alta, à medida que a mesma passa através do lanço de tubo para evitar a recombinação para formar compostos tóxicos. A necessidade de converter carvão sólido em compostos gasosos de carbono por adição de oxigénio ao material de processo pode ser eliminada, ou pelo menos reduzida, pela diluição do material a ser processado num líquido portador inerte, que passa através do aparelho sem afectar as dinâmicas da reacção. O líquido portador terá o efeito de baixar a percentagem em peso de partículas de carvão na corrente que sai do plasma. Idealmente, a quantidade de líquido portador inerte adicionado será controlado de modo a reduzir a percentagem em peso de partículas de carvão a um nível, que evita o bloqueios do equipamento sem a adição de qualquer oxigénio.In one form of the process, the oxygen is introduced into the plasma so as to react with carbon particles which can be formed and thereby produce gaseous carbon compounds with the concomitant evolution of heat. Such oxygen addition may therefore lower the level of solid coal within the material stream so as to further facilitate the downstream processing of such material, for example, to facilitate the passage of the material stream through the pipe lance. In addition, the released heat assists in keeping the temperature of the material stream suitably high as it passes through the tube lance to prevent recombination to form toxic compounds. The need to convert solid carbon to gaseous carbon compounds by addition of oxygen to the process material can be eliminated, or at least reduced, by diluting the material to be processed into an inert carrier liquid, which passes through the apparatus without affecting the dynamics of the reaction. The carrier liquid will have the effect of lowering the percentage by weight of carbon particles in the stream leaving the plasma. Ideally, the amount of inert carrier liquid added will be controlled so as to reduce the percentage by weight of coal particles to a level, which avoids blockages of the equipment without the addition of any oxygen.
Nalgumas circunstâncias, o nível de partículas de carvão na corrente de material que sai do lanço de tubo pode ser tal que provoque o bloqueio ou o bloqueio parcial na zona de arrefecimento e/ou em qualquer outra parte do aparelho a seguir à zona de arrefecimento, e isso pode ocorrer não obstante a introdução de oxigénio no plasma, tal como foi acima descrito. Para ultrapassar este problema, numa forma do processo, é adicionado mais oxigénio à corrente que sai do lanço de tubo, de modo a reagir com as partículas de carvão e baixar o nível de partículas dentro da corrente de material. A reacção do oxigénio com o carvão é exotérmica, o que ajuda à manutenção da temperatura da corrente de 85 106 ΕΡ 0 629 138/ΡΤ 5In some circumstances the level of carbon particles in the stream of material exiting the pipe lance may be such as to cause partial blocking or blockage in the cooling zone and / or in any other part of the apparatus following the cooling zone, and this can occur notwithstanding the introduction of oxygen into the plasma, as described above. To overcome this problem, in one process form, more oxygen is added to the stream exiting the pipe lance, so as to react with the coal particles and lower the level of particles within the stream of material. The reaction of the oxygen with the coal is exothermic, which helps to maintain the current temperature of 85 106 ΕΡ 0 629 138 / ΡΤ 5
material adequadamente alta até que se verifica o arrefecimento efectivo da corrente. As altas temperaturas tendem a resistir à recombinação de iões para formar compostos tóxicos. É preferido que se proporcione efectivamente um gradiente de temperatura acentuado na zona de arrefecimento. O material arrefecido poderá ser exposto a um ambiente alcalino para encorajar a adsorção de quaisquer compostos residuais tóxicos acídicos na substância portadora, como por exemplo, as partículas de carvão. Assim, os compostos tóxicos que escaparam à pirólise, ou que são formados por recombinação a seguir à pirólise, podem ser isolados nas partículas de carvão, e estas partículas podem ser separadas do remanescente do material processado por quaisquer meios adequados. Como exemplo, essa separação pode ser feita através de filtração.adequately high material until actual cooling of the chain is verified. High temperatures tend to resist the recombination of ions to form toxic compounds. It is preferred that a marked temperature gradient is effectively provided in the cooling zone. The cooled material may be exposed to an alkaline environment to encourage the adsorption of any toxic acidic residual compounds in the carrier substance, such as the coal particles. Thus, toxic compounds which have escaped pyrolysis, or which are formed by recombination following pyrolysis, may be isolated in the carbon particles, and these particles may be separated from the remainder of the processed material by any suitable means. As an example, such separation can be done by filtration.
As partículas de carvão separadas com os compostos tóxicos adsorvidos, podem ser sujeitas a tratamento adicional para decompor os compostos tóxicos. Por exemplo, as partículas podem ser sujeitas a tratamento adicional que leve a que os compostos tóxicos sejam desabsorvidos num líquido, o qual é então recirculado através do processo.The separated carbon particles with the adsorbed toxic compounds may be subjected to further treatment to decompose the toxic compounds. For example, the particles may be subjected to further treatment which causes the toxic compounds to be desorbed in a liquid, which is then recirculated through the process.
Em alternativa, as partículas de carvão podem ser deitadas fora para o aterro. O procedimento adoptado em qualquer circunstância estará geralmente dependente do nível dos compostos tóxicos nas partículas de carvão.Alternatively, the coal particles may be disposed of into the landfill. The procedure adopted under any circumstance will generally be dependent on the level of the toxic compounds in the coal particles.
De acordo com um segundo aspecto deste invento, um aparelho de decomposição térmica inclui um aparelho de pirólise, que tem meios para geração de um arco de plasma e meios de passagem para contenção do plasma para lá da região do dito arco, meios de introdução do material, localizados na região do dito arco, ou adjacentes à mesma, e que estão operacionais para introduzir o material dentro do dito aparelho de pirólise como uma pulverização fina e/ou um gás, e meios de arrefecimento, localizados numa extremidade de saída do dito aparelho de pirólise, ou adjacentes à mesma, em que o dito aparelho de pirólise está operativo para manter o dito material introduzido a uma alta temperatura, de modo que é atingida uma pirólise substancialmente completa do dito material e a recombinação de produtos secundários indesejados é, substancialmente, evitada durante o movimento do dito material através dos meios de passagem para a extremidade de saída do dito aparelho de pirólise, e os ditos meios deAccording to a second aspect of this invention, a thermal decomposition apparatus includes a pyrolysis apparatus, having means for generating a plasma arc and passage means for containing the plasma beyond the region of said arc, means for introducing the and are operative to introduce the material into said pyrolysis apparatus as a fine spray and / or a gas, and cooling means, located at an outlet end of said pyrolysis apparatus. wherein said pyrolysis apparatus is operative to maintain said introduced material at a high temperature so that substantially complete pyrolysis of said material is achieved and the recombination of unwanted by-products is, substantially prevented during movement of said material through the passage means to the outlet end of said apparatus pyrolysis, and the said means of
85 106 ΕΡ 0 629 138/ΡΤ 6 arrefecimento ficam rapidamente operativos para efectuar o arrefecimento do dito material que sai da dita extremidade de saída, antes da temperatura do dito material que sai baixar até um nível, no qual ocorrerá a recombinação dos ditos produtos secundários indesejados, e em que os ditos meios de passagem proporcionam o controlo de uma camada limite do dito material, para garantir uma temperatura substancialmente consistente do material através dos ditos meios de passagem.85 106 ΕΡ 0 629 138 / ΡΤ 6 are rapidly operative to effect cooling of said material leaving said outlet end, prior to the temperature of said material being lowered to a level, wherein said recombination of said by-products and wherein said passage means provides control of a boundary layer of said material to ensure a substantially consistent temperature of the material through said passage means.
As concretizações do invento estão descritas em pormenor nas passagens seguintes da especificação, as quais se referem aos desenhos anexos. Os desenhos são, no entanto, meramente ilustrativos de como o invento pode ser concretizado, de modo que forma e disposição específicas dos vários aspectos, tal como estão mostrados, não deverão ser entendidas como limitativos do invento.Embodiments of the invention are described in detail in the following passages of the specification, which relate to the accompanying drawings. The drawings are, however, merely illustrative of how the invention may be embodied, so that specific shape and arrangement of the various aspects, as shown, should not be construed as limiting the invention.
Nos desenhos: a FIG. 1 é um fluxograma, que representa uma forma do processo de acordo com o invento: a FIG. 2 é uma vista em corte esquemática através de uma forma do aparelho de pirólise para utilização num processo tal como representado pela FIG. 1; a FIG. 3 é uma vista em corte transversal semi-esquemática de uma forma do lanço de tubo, adequado para utilização no aparelho mostrado na FIG. 2; a FIG. 4 é uma vista em corte transversal semi-esquemática de uma outra forma do lanço de tubo, adequado para utilização no aparelho da FIG. 2; a FIG. 5 é uma vista esquemática do aparelho de acordo com uma concretização do invento:In the drawings: FIG. 1 is a flowchart representing a form of the process according to the invention; FIG. 2 is a schematic cross-sectional view through one form of the pyrolysis apparatus for use in a process as represented by FIG. 1; FIG. 3 is a semi-schematic cross-sectional view of one form of the pipe lance, suitable for use in the apparatus shown in FIG. 2; FIG. 4 is a semi-schematic cross-sectional view of another form of the tube lance, suitable for use in the apparatus of FIG. 2; FIG. 5 is a schematic view of the apparatus according to one embodiment of the invention:
Na FIG. 1 a linha 1 representa o percurso do material a ser tratado à medida que é introduzido no aparelho de pirólise 2. O material pode ser introduzido no aparelho de pirólise de qualquer forma adequada, mas é preferido que o mesmo seja com a forma de uma pulverização fina de partículas de líquido e/ou sólido, ou um gás, ou uma combinação de uma tal pulverização fina e um gás. É aindaIn FIG. 1 the line 1 represents the path of the material to be treated as it is introduced into the pyrolysis apparatus 2. The material can be introduced into the pyrolysis apparatus in any suitable way, but it is preferred that it is in the form of a spray fine particles of liquid and / or solid, or a gas, or a combination of such a fine spray and a gas. And still
85 106 ΕΡ 0 629 138/ΡΤ preferido que ο material seja injectado dentro do aparelho de pirólise 2 sob pressão.It is preferred that the material is injected into the pyrolysis apparatus 2 under pressure.
No caso do material ser movido ao longo do percurso 1, como uma corrente de líquido, a corrente de líquido pode ser atomizada no ponto de injecção ou imediatamente antes do mesmo dentro do aparelho de pirólise 2, e podem ser utilizados quaisquer meios injectores ou outros adequados. As gotículas de líquido resultantes da atomização têm, de preferência, um diâmetro de 100 mícron ou menos. Em particular, as gotículas de líquido têm de ser suficientemente pequenas para permitir a pirólise completa. Se as mesmas forem demasiado grandes, a superfície das gotículas pode apenas carbonizar superficialmente nas condições existentes dentro do aparelho de pirólise 2.In case the material is moved along path 1 as a stream of liquid, the stream of liquid may be atomized at or just before the injection point within the pyrolysis apparatus 2, and any injecting or other means may be used appropriate. The liquid droplets resulting from the atomization preferably have a diameter of 100 microns or less. In particular, the liquid droplets must be small enough to allow complete pyrolysis. If they are too large, the surface of the droplets may only carbonize superficially under the conditions within the pyrolysis apparatus 2.
Se o material que entra no aparelho de pirólise 2 tem a forma de uma pulverização de partículas sólidas, ou inclui a mesma, cada uma dessas partículas tem, de preferência, uma dimensão adequadamente pequena devido ao referido anteriormente. Uma dimensão de partícula de 100 mícron ou menos será geralmente satisfatório. O aparelho de pirólise 2 inclui meios 3 para gerarem um arco de plasma 4 de modo a permitir a produção de um plasma electrotérmico de alta energia. O aparelho de pirólise 2 inclui também uma zona quente 6, imediatamente a seguir aos meios de geração de arco 3 e os quais recebem a corrente de material 5 que sai dos meios de geração de arco 3. É preferível que o gás de plasma 7 seja árgon ou uma mistura de árgon, uma vez que produz uma atmosfera de plasma inerte, na qual é realizada a pirólise. Os meios de geração de arco 3 podem ser, por exemplo, um maçarico de plasma igual ou semelhante à descrita pelo pedido de patente PCT AU89/00396. A este respeito, a temperatura dentro do plasma pode ser, tipicamente, na ordem dos 10 000°C a 15 000°C. Alternativamente, podem também ser utilizados outros tipos de plasma tal como um plasma de vapor. A direcção, na qual o material a ser tratado é introduzido no arco de plasma 4, pode ser seleccionada de acordo com a preferência ou as circunstâncias. Como exemplo, a direcção pode ser geralmente paralela à linha do arco 4, ou geralmente transversal à mesma, mas esta última é geralmente preferida.If the material entering the pyrolysis apparatus 2 is in the form of a particulate spray or includes the same, each of these particles preferably has a suitably small size due to the above. A particle size of 100 microns or less will generally be satisfactory. The pyrolysis apparatus 2 includes means 3 for generating a plasma arc 4 so as to allow the production of a high energy electrothermal plasma. The pyrolysis apparatus 2 also includes a hot zone 6, immediately following the arc generation means 3 and which receive the material stream 5 exiting the arc generating means 3. It is preferred that the plasma gas 7 is argon or a mixture of argon, since it produces an inert plasma atmosphere in which the pyrolysis is carried out. The arc generation means 3 may be, for example, a plasma torch the same or similar to that described by the PCT patent application AU89 / 00396. In this regard, the temperature within the plasma may typically be in the range of 10,000 to 15,000 ° C. Alternatively, other types of plasma, such as a vapor plasma, may also be used. The direction in which the material to be treated is introduced into the plasma arc 4 may be selected according to preference or circumstances. As an example, the steering may generally be parallel to, or generally transverse to, the bow line 4, but the latter is generally preferred.
85 106 ΕΡ 0 629 138/ΡΤ É preferido que a região do aparelho de pirólise 2, na qual é introduzido no plasma o material a ser tratado, seja mantida a uma temperatura adequadamente alta, por exemplo, uma temperatura de 1 000°C ou, de preferência, superior. O material pode ser injectado directamente no núcleo do arco de plasma 4, ou, pelo menos, perto da fixação a jusante 8 do arco 4. Se não for possível a injecção directa, as superfícies do maçarico 3 na região da introdução do material podem ser aquecidas para manter uma temperatura de um nível adequadamente alto. A FIG. 2 proporciona uma indicação mais clara da localização preferível do ponto 9, no qual o material a ser tratado é introduzido no aparelho de pirólise 2. O maçarico particular 3 que é mostrado na FIG. 2, e faz parte do aparelho de pirólise 2, inclui um cátodo 10 e dois ânodos 11 e 12 separados por uma conjunto 13 de espaçadores. O ânodo 11 funciona como um ânodo de arranque, para iniciar o arco 4 e, uma vez gerado, o arco 4 é então prolongado, de modo que a sua fixação a jusante 8 fique no ânodo 12. Podiam ser adoptadas outras formas de maçaricos.It is preferred that the region of the pyrolysis apparatus 2 in which the material to be treated is introduced into the plasma is maintained at a suitably high temperature, for example a temperature of 1000 ° C or , preferably, higher. The material may be injected directly into the core of the plasma arc 4, or at least near the downstream fixture 8 of the bow 4. If direct injection is not possible, the surfaces of the torch 3 in the region of introduction of the material may be heated to maintain a suitably high level of temperature. FIG. 2 provides a clearer indication of the preferred location of point 9 in which the material to be treated is introduced into the pyrolysis apparatus 2. The particular torch 3 which is shown in FIG. 2, and forms part of the pyrolysis apparatus 2, includes a cathode 10 and two anodes 11 and 12 separated by a set 13 of spacers. The anode 11 functions as a starting anode to initiate the arc 4 and, once generated, the arc 4 is then extended so that its downstream fixation 8 lies in the anode 12. Other forms of torches could be adopted.
Na disposição específica mostrada na FIG. 2, o material a ser tratado é injectado na passagem 14 do maçarico, no local da ligação de arco 8 ou perto desse local. A direcção dessa injecção é normalmente transversal ao eixo longitudinal da passagem 14, de modo a facilitar a injecção no núcleo do arco 4.In the specific arrangement shown in FIG. 2, the material to be treated is injected into the torch passage 14, at or near the arc connection 8. The direction of this injection is usually transverse to the longitudinal axis of the passageway 14, so as to facilitate injection into the core of the arch 4.
As moléculas que compõem o material injectado são obrigadas a separar-se sob a influência das altas temperaturas que prevalecem dentro do plasma, e o material sofre deste modo uma pirólise, ou, pelo menos, a pirólise substancial. O material sai do arco de plasma 4 como uma corrente 5, a qual é dirigida para dentro da zona quente 6 e através da mesma. A corrente do material 5 é, em primeiro lugar, um gás que tem associadas partículas de carvão sólido com a forma de fuligem.The molecules comprising the injected material are required to separate under the influence of the high temperatures prevailing within the plasma, and the material thereby undergoes pyrolysis, or at least substantial pyrolysis. The material leaves the plasma arc 4 as a chain 5, which is directed into and through the hot zone 6. The stream of the material 5 is, first, a gas which has associated solid carbon particles in the form of soot.
Numa disposição particular mostrada, a zona quente 6 é formada por um tubo oco alongado que será identificado de agora em diante como o lanço de tubo. O tubo 6 forma, como efeito, um prolongamento ou continuação da passagem 14 do maçarico, e as dimensões do tubo 6 serão seleccionadas para se adequarem aos requisitos e circunstâncias particulares. Uma função básica do tubo 6 consiste em proporcionar retenção da corrente de material 5 num ambiente, o qual promove a continuação do processo de pirólise. Isto é, pode acontecer que a pirólise do material não fique completa dentro do maçarico 3, e a função do tubo 6 consiste 9 85 106 ΕΡ 0 629 138/ΡΤ em proporcionar um prolongamento do ambiente dentro do qual a pirólise é efectuada. Em particular, o tubo 6 prolonga o tempo de permanência do material dentro de um ambiente apropriado de alta temperatura e, desse modo, optimiza a possibilidade que seja conseguida a pirólise completa.In a particular arrangement shown, the hot zone 6 is formed by an elongate hollow tube which will be identified from now on as the tube lance. The tube 6 effectively forms an extension or continuation of the torch passage 14, and the dimensions of the tube 6 will be selected to suit particular requirements and circumstances. A basic function of the pipe 6 is to provide retention of the stream of material 5 in an environment, which promotes the continuation of the pyrolysis process. That is, it may happen that the pyrolysis of the material is not complete within the torch 3, and the function of the tube 6 is to provide an extension of the environment within which the pyrolysis is effected. In particular, the tube 6 extends the residence time of the material within a suitable high temperature environment and thereby optimizes the possibility that the complete pyrolysis is achieved.
Numa disposição, a qual operou satisfatoriamente, o lanço de tubo é estreito e apresenta uma relação entre o diâmetro e o comprimento de cerca de 2 para 25. No entanto, em quaisquer circunstâncias particulares, o comprimento do tubo pode ser seleccionado de modo a conseguir-se um tempo de permanência adequado do material processado dentro do tubo e pode ser adoptada qualquer relação entre o diâmetro e o comprimento. A natureza dos compostos tóxicos dentro do material a ser tratado influenciará a determinação de um tempo de permanência adequado dentro do tubo 6.In one arrangement, which has operated satisfactorily, the tube lance is narrow and has a ratio of the diameter to length of about 2 to 25. However, in any particular circumstances, the length of the tube may be selected so as to achieve a suitable residence time of the processed material within the tube and any relation between the diameter and the length can be adopted. The nature of the toxic compounds within the material to be treated will influence the determination of a suitable residence time within the tube 6.
Uma consideração importante na concepção do tubo 6 é a necessidade de manter o material processado a uma temperatura tão alta quanto possível, ao longo do comprimento do tubo, uma vez que isso auxilia na prevenção de reacções de recombinação indesejáveis. Neste aspecto, a temperatura da corrente 5, que entra no tubo 6 pode estar acima dos 3 500°C e a temperatura da corrente que sai do tubo pode ser de 1 200°C. A camada limite de escoamento do fluido da corrente de material, a qual entra em contacto com a superfície envolvente do tubo 6, tenderá a arrefecer devido a esse contacto. Por conseguinte, o tubo 6 pode ser concebido de forma a permitir o controlo da camada limite, de modo que seja mantida tão fina quanto possível. Em particular, é desejável que a temperatura da corrente de material seja substancialmente consistente ao longo dessa corrente, à medida que surge da extremidade de saída 15 do aparelho de pirólise 2.An important consideration in the design of the tube 6 is the need to keep the material processed at as high a temperature as possible along the length of the tube as this assists in the prevention of undesirable recombination reactions. In this aspect, the temperature of the stream 5 entering the tube 6 may be above 3000 ° C and the temperature of the stream leaving the tube may be 1200 ° C. The flow limiting layer of the fluid from the material stream which comes into contact with the surrounding surface of the tube 6 will tend to cool due to such contact. Accordingly, the tube 6 may be designed so as to allow the control of the boundary layer, so that it is kept as thin as possible. In particular, it is desirable that the temperature of the material stream be substantially consistent along that stream as it arises from the outlet end 15 of the pyrolysis apparatus 2.
Uma abordagem ao anterior é mostrada esquematicamente na FIG. 3. A superfície interior do lanço de tubo 6, mostrado na FIG. 3, está equipado com uma série de lábios 16, os quais tendem a deflectir a camada limite da corrente de material 5 para trás para o centro axial dessa corrente. A turbulência resultante inibe a formação de uma camada limite fria distinta, e existe uma mistura contínua da camada limite com o corpo interior relativamente quente da corrente de material, de tal modo que é mantida uma temperatura substancialmente consistente através da largura da corrente.An approach to the above is shown schematically in FIG. 3. The inner surface of the tube lance 6, shown in FIG. 3 is equipped with a series of lips 16 which tend to deflect the boundary layer of the material stream 5 back to the axial center of that stream. The resulting turbulence inhibits the formation of a distinct cold boundary layer, and there is a continuous mixing of the boundary layer with the relatively warm inner body of the material stream such that a substantially consistent temperature is maintained across the width of the stream.
85 106 ΕΡ 0 629 138/ΡΤ 10 A FIG. 4 ilustra uma outra abordagem, na qual o tubo 6 tem um revestimento 17, o qual é capaz de suportar altas temperaturas e, em particular, temperaturas acima dos 1 000°C. Como exemplo, o revestimento 17 pode ser composto por um material cerâmico. Se desejado, um tal dispositivo pode ser modificado pela introdução de uma fonte externa de calor no revestimento 17 num local apropriado, tal como adjacente à extremidade de saída 15 do aparelho de pirólise 2. O corpo 18 do tubo 6, o qual envolve o revestimento 17, pode ser também arrefecido com água (por exemplo), que entra na entrada 19 e sai na saída 20. Um arrefecimento semelhante pode ser desejável noutras formas do tubo 6, incluindo o mostrado na FIG. 3.85 106 ΕΡ 0 629 138 / ΡΤ 10 FIG. 4 shows another approach, in which the tube 6 has a coating 17, which is capable of withstanding high temperatures and, in particular, temperatures above 1000 ° C. As an example, the coating 17 may be composed of a ceramic material. If desired, such a device may be modified by introducing an external source of heat into the coating 17 at an appropriate location, such as adjacent the outlet end 15 of the pyrolysis apparatus 2. The body 18 of the tube 6, which surrounds the coating 17, can also be cooled with water (for example), which enters the inlet 19 and exits the outlet 20. A similar cooling may be desirable in other forms of the pipe 6, including that shown in FIG. 3.
Como foi anteriormente mencionado, a corrente de material 5 que saí do maçarico 3 conterá partículas de carvão. Se o nível de partículas de carvão for relativamente alto, pode haver o perigo do carvão bloquear o tubo 6. A fim de aliviar este problema, pode ser alimentada uma corrente de oxigénio no aparelho de pirólise 2, para converter algumas das partículas de carvão em compostos de carbono gasosos. No exemplo específico mostrado nas FIGS. 1 e 2, o oxigénio é alimentado para o maçarico 3 num local 21 adjacente ao ponto 9, no qual o material a ser tratado é introduzido. Outras disposições são claramente possíveis. A reacção do carvão e oxigénio é exotérmica e é libertada uma quantidade considerável de calor. Este calor auxilia a manutenção da temperatura da corrente de material a um nível adequadamente alto, para encorajar a continuação da pirólise e resistir à recombinação dos iões dissociados e compostos simples para formarem compostos indesejáveis.As previously mentioned, the stream of material 5 exiting the torch 3 will contain particles of carbon. If the level of coal particles is relatively high, there may be a danger of the coal locking the tube 6. In order to alleviate this problem, an oxygen stream may be fed into the pyrolysis apparatus 2 to convert some of the carbon particles into gaseous carbon compounds. In the specific example shown in FIGS. 1 and 2, the oxygen is fed to the torch 3 at a location 21 adjacent to the point 9, in which the material to be treated is introduced. Other provisions are clearly possible. The reaction of the coal and oxygen is exothermic and a considerable amount of heat is released. This heat assists in maintaining the temperature of the material stream at a suitably high level to encourage the continuation of the pyrolysis and resist recombination of the dissociated ions and simple compounds to form undesirable compounds.
Numa disposição possível, o tubo 6 pode incluir um revestimento de grafite. Num tal caso, pode ser importante controlar a corrente de oxigénio que entra em 21, de modo a manter uma atmosfera deficiente em oxigénio dentro do tubo 6. Como exemplo, a relação entre o oxigénio e o carbono pode ser mantida 30% abaixo dos valores estequiométricos. Se não for mantida uma tal atmosfera, algum oxigénio pode reagir com o carbono do revestimento do tubo, atacando desta forma o revestimento.In one possible arrangement, the tube 6 may include a graphite coating. In such a case, it may be important to control the oxygen stream entering at 21 so as to maintain an oxygen deficient atmosphere within the tube 6. As an example, the ratio of oxygen to carbon may be maintained 30% below the values stoichiometric. If such an atmosphere is not maintained, some oxygen may react with the carbon of the tube coating, thereby attacking the coating.
Uma atmosfera deficiente em oxigénio tenderá também a reduzir a combinação de iões dissociados para formarem compostos contendo oxigénio indesejáveis.An oxygen deficient atmosphere will also tend to reduce the combination of dissociated ions to form undesirable oxygen-containing compounds.
85 106 ΕΡ 0 629 138/ΡΤ 11 A corrente de material 5, que passa para fora da extremidade de saída 15 do aparelho de pirólise 2, está sujeita a arrefecimento numa zona de arrefecimento 22. Na disposição mostrada, o material é então e/ou subsequentemente, sujeito a uma ambiente tal como o descrito em seguida, no qual os compostos orgânicos tóxicos residuais são adsorvidos num portador em partículas. Como exemplo, a substância portadora pode ser proporcionada pelas partículas de carvão não sujeitas a reacção, que permanecem dentro da corrente de material 5. O nível das partículas de carvão na corrente de material 5, que passa fora da saída 15 pode, por exemplo, ser de 1% em peso, ou superior. Um tal nível de carvão pode provocar a obstrução ou o bloqueio dos componentes do aparelho de processamento, o qual se segue ao aparelho de pirólise 2. Em consequência, em algumas circunstancias pode ser desejável reduzir ainda mais o conteúdo de carvão através da introdução de uma corrente de oxigénio adicional 23 para converter algumas das partículas de carvão remanescentes em produtos de carbono gasosos. O conteúdo de carvão da corrente de material que entra na zona de arrefecimento 22 é, de preferência, da ordem dos 0,5% em peso. A introdução da corrente de oxigénio adicional 23 pode ter um outro efeito. Isto é, o calor gerado pela reacção desse oxigénio com o carvão pode auxiliar mantendo a corrente de material 5 a uma temperatura adequadamente alta até que seja feito o arrefecimento. Relativamente a este aspecto, é desejável que a temperatura da corrente de material 5, imediatamente antes do arrefecimento, seja de, pelo menos, 1 500°C e é preferido que a temperatura seja na ordem dos 1 800°C a 2 000°C.The stream of material 5, which passes out the outlet end 15 of the pyrolysis apparatus 2, is subjected to cooling in a cooling zone 22. In the arrangement shown, the material is then and / or subsequently subjected to an environment such as that described below, in which the residual toxic organic compounds are adsorbed onto a particulate carrier. As an example, the carrier substance may be provided by the non-reacted carbon particles which remain within the material stream 5. The level of the carbon particles in the material stream 5, which passes outside the outlet 15 can, for example, be 1% by weight, or greater. Such a level of carbon may cause blockage or blockage of the components of the processing apparatus, which follows the pyrolysis apparatus 2. Consequently, in some circumstances it may be desirable to further reduce the carbon content by introducing a additional oxygen stream 23 to convert some of the remaining coal particles into gaseous carbon products. The carbon content of the material stream entering the cooling zone 22 is preferably in the range of 0.5% by weight. The introduction of the additional oxygen stream 23 may have a different effect. That is, the heat generated by the reaction of that oxygen with the coal can assist in keeping the material stream 5 at a suitably high temperature until cooling is done. In this regard, it is desirable that the temperature of the material stream 5 just before cooling is at least 1500Â ° C and it is preferred that the temperature is in the range of 1800Â ° C to 2000Â ° C .
Tal como anteriormente mencionado, as temperaturas mais altas resistem à recombinação dos iões dissociados, para formarem compostos tóxicos, como por exemplo, dioxinas. Pensa-se, em geral, que é desejável manter a temperatura na corrente de material 5, até ao momento do arrefecimento, a um nível que seja suficientemente alto para evitar a possibilidade do CO na corrente 5 de se reconverter para C02.As mentioned above, higher temperatures resist the recombination of the dissociated ions to form toxic compounds, such as dioxins. It is generally believed that it is desirable to maintain the temperature in the material stream 5 until the time of cooling to a level that is high enough to avoid the possibility of the CO in the stream 5 to be reconverted to CO2.
Tal como foi indicado anteriormente, a introdução de corrente de oxigénio adicional 23 não será necessária em todas as aplicações do invento.As indicated above, the introduction of additional oxygen stream 23 will not be necessary in all applications of the invention.
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Na configuração particular mostrada, a zona de arrefecimento 22 inclui um conjunto de pulverizadores 24, disposto para produzir uma barreira fria 25, através da qual a corrente de material 5 tem de passar. Isto é, a corrente 5 é confinada a uma passagem 26, a qual é completamente cheia na localização dos pulverizadores 24 pela barreira 25. A disposição é tal, que o arrefecimento da corrente de material é completo e isso tem como resultado a existência de uma queda súbita acentuada da temperatura do material. No exemplo mostrado, a passagem 26 é formada como um prolongamento da passagem através do tubo 6. O material arrefecido que sai da zona de arrefecimento 22 pode ser feito passar para através de um depurador 27, tal como mostrado. O pH do depurador 27 será, geralmente, alcalino, para remoção de compostos acídicos do material recebido. As partículas de carvão dentro desse material podem ser dispersas dentro de um corpo 28 da solução alcalina do depurador, de modo que os compostos orgânicos ácidos são encorajados a serem adsorvidos nas partículas de carvão. Os parâmetros de processo óptimos, tais como o pH e a temperatura da solução do depurador, que são necessários para se atingir a adsorsão máxima de compostos orgânicos tóxicos, podem ser determinados por experimentação de rotina.In the particular configuration shown, the cooling zone 22 includes a set of sprayers 24, arranged to produce a cold barrier 25, through which the stream of material 5 has to pass. That is, the stream 5 is confined to a passage 26, which is completely filled at the location of the sprayers 24 by the barrier 25. The arrangement is such that the cooling of the stream of material is complete and this results in the existence of a sudden sharp drop in material temperature. In the example shown, the passage 26 is formed as an extension of the passage through the pipe 6. The cooled material exiting the cooling zone 22 can be passed through a scrubber 27, as shown. The pH of the scrubber 27 will generally be alkaline, for removal of acidic compounds from the material received. The carbon particles within that material may be dispersed within a body 28 of the alkaline solution of the scrubber, so that the acidic organic compounds are encouraged to be adsorbed onto the carbon particles. Optimal process parameters, such as pH and temperature of the scrubber solution, which are required to achieve the maximum adsorption of toxic organic compounds, may be determined by routine experimentation.
Num exemplo particular, a solução do depurador é uma solução de hidróxido de sódio, mas podem ser utilizados outros tipos de soluções. Para além disso, na configuração ilustrada pela FIG. 1, a mesma solução pode ser utilizada nos pulverizadores do arrefecimento 24 e pulverizadores de depurador 29. Para esse fim, uma bomba 30 pode operar para aspirar a solução do corpo da solução 28, para alimentar os pulverizadores 24 e 29. A linha 31 na FIG. 1 representa a alimentação de solução para o depurador 27, e a linha 32 representa a retirada de solução gasta do depurador 27.In one particular example, the scrubber solution is a sodium hydroxide solution, but other types of solutions may be used. Furthermore, in the configuration illustrated by FIG. 1, the same solution can be used in the cooling sprayers 24 and scrubber sprayers 29. To that end, a pump 30 can operate to aspirate the solution from the body of the solution 28, to feed the sprayers 24 and 29. The line 31 in FIG. 1 represents the solution feed to the scrubber 27, and the line 32 represents the withdrawal of spent solution from the scrubber 27.
As partículas de carvão podem ser separadas da solução do depurador por meio de um processo de filtração simples, o qual está identificado na FIG. 1 pelo bloco 33. Essa filtração pode ser executada numa base contínua ou numa base de lote.The carbon particles may be separated from the scrubber solution by a simple filtration process, which is identified in FIG. 1 by block 33. Such filtration may be performed on a continuous basis or on a batch basis.
Os compostos orgânicos tóxicos adsorvidos nas partículas de carvão podem ser separados das partículas de carvão através de um processo de desabsorção, o qual está representado pelo bloco 34 na FIG. 1. Isto é, o processo de adsorção 85 106 ΕΡ 0 629 138/ΡΤ 13The toxic organic compounds adsorbed on the carbon particles can be separated from the coal particles by a desorption process, which is represented by block 34 in FIG. 1. That is, the adsorption process 85 106 ΕΡ 0 629 138 / ΡΤ 13
efectuado no depurador 27 é invertido. Os compostos são desabsorvidos tipicamente em água, a qual pode ser reciclada no processo, como parte da entrada de material 1.effected in the scrubber 27 is inverted. The compounds are typically desabsorbed in water, which can be recycled in the process, as part of the inflow of material 1.
Na construção particular mostrada na FIG. 2, o depurador 27 tem uma configuração rectangular e é substancialmente maior que o tubo, o qual forma a zona de arrefecimento 22. Uma pluralidade de pulverizadores de depurador 29 está localizada na região operativa superior do depurador 27 para dirigir a solução do depurador como uma pulverização fina ou névoa. O sentido dessa pulverização ou névoa é, de preferência, para baixo. O aparelho pode incluir uma purga de explosão 35, como mostrado na FIG. 5, para purgar o sistema na eventualidade da formação de uma mistura gasosa explosiva. Isto é uma característica de segurança importante para reduzir o perigo de explosão. A purga de explosão tem uma forma e construção conhecidas. No exemplo mostrado, a purga 35 está localizada adjacente ao depurador 27. O material, o qual permaneceu na forma gasosa e o qual não foi depurado a partir do gás no depurador 27, pode ser passado para a atmosfera por meio de uma chaminé 36, mostrada na FIG. 5. A chaminé 36 pode, por exemplo, incluir um certo número de pulverizadores de chaminé 37, os quais actuam para remover quaisquer vestígios remanescentes de compostos gasosos tendo uma afinidade com um ambiente alcalino aquoso. Na disposição específica mostrada, os pulverizadores de chaminé 37 são alimentados com solução por meio da bomba 30.In the particular construction shown in FIG. 2, the scrubber 27 has a rectangular configuration and is substantially larger than the tube which forms the cooling zone 22. A plurality of scrubber sprayers 29 are located in the upper operative region of the scrubber 27 to direct the scrubber solution as a fine spray or mist. The direction of this spray or mist is preferably downward. The apparatus may include an explosion drain 35, as shown in FIG. 5, to purge the system in the event of the formation of an explosive gas mixture. This is an important safety feature to reduce the risk of explosion. Explosion purge has a known shape and construction. In the example shown, the purge 35 is located adjacent to the scrubber 27. The material, which remained in gaseous form and which has not been purified from the gas in the scrubber 27, can be passed to the atmosphere by means of a chimney 36, shown in FIG. 5. The chimney 36 may, for example, include a number of chimney sprayers 37, which act to remove any remaining traces of gaseous compounds having an affinity for an aqueous alkaline environment. In the specific arrangement shown, the chimney sprayers 37 are supplied with solution by means of the pump 30.
Especificamente o aparelho de pirólise 2, e todo o aparelho, mais em geral, formam uma unidade muito compacta, a qual é adequada para utilização no local. O aparelho pode, por exemplo, ser integrado num processo existente, de modo que não existe produção líquida de resíduos tóxicos. Isto é uma vantagem importante, uma vez que o transporte de substâncias tóxicas é perigoso.Specifically the pyrolysis apparatus 2, and the entire apparatus, more generally, form a very compact unit, which is suitable for use in the field. The apparatus may, for example, be integrated into an existing process so that there is no net production of toxic waste. This is an important advantage, since the transport of toxic substances is dangerous.
Uma característica única do processo descrito é a retenção deliberada de carvão em partículas dentro da corrente do material e o controlo das condições de processo, de tal forma que as partículas de carvão actuam como uma substância portadora para os compostos orgânicos tóxicos, os quais sobreviveram ao passo de pirólise do processo. Isto é, os compostos orgânicos, os quais sobreviveram aos 14 85 106 ΕΡ 0 629 138/ΡΤ passos de processamento antes do processo de arrefecimento, são efectivamente retidos pela fixação ou adsorção nas partículas de carvão. Os compostos orgânicos sobreviventes são, desta forma, retidos de um modo, o qual facilita a desembaraço conveniente ou, em alternativa, o processamento subsequente, quando considerado adequado, dependendo do nível de compostos orgânicos tóxicos. Isto é contrário à prática aceite de inibir a formação de carvão nos processos existentes de destruição de compostos tóxicos. A análise do material que sai do depurador revelou que o nível de destruição dos produtos tóxicos nos passos do processo antes do depurador, é da ordem dos 99.9999%. O tratamento adicional das partículas de carvão separadas permite que o nível de destruição seja aumentado para lá dos 99.9999%. Um processo de acordo com o invento é útil para a destruição efectiva de uma vasta gama de produtos tóxicos, incluindo os clorofenóis e as dioxinas. O processo é robusto e seguro. λ Várias alterações, modificações e/ou adições podem ser introduzidas nas construções e disposições das partes descritas previamente sem se sair do invento, como definido pelas reivindicações anexas.A unique feature of the process described is the deliberate retention of particulate carbon within the material stream and the control of the process conditions such that the carbon particles act as a carrier substance for the toxic organic compounds which survived the process pyrolysis step. That is, the organic compounds, which survived the processing steps prior to the cooling process, are effectively retained by the fixation or adsorption on the carbon particles. The surviving organic compounds are thus retained in a manner which facilitates convenient clearance or, alternatively, subsequent processing, when deemed appropriate, depending on the level of toxic organic compounds. This is contrary to the accepted practice of inhibiting the formation of coal in the existing processes of destruction of toxic compounds. Analysis of the material leaving the scrubber has shown that the level of destruction of the toxic products in the process steps prior to the scrubber is in the order of 99.9999%. Further treatment of the separated carbon particles allows the level of destruction to be increased beyond 99.9999%. A process according to the invention is useful for the effective destruction of a wide range of toxic products, including chlorophenols and dioxins. The process is robust and secure. Various modifications, modifications and / or additions may be introduced into the constructions and arrangements of the previously described parts without departing from the invention as defined by the appended claims.
Por COMMONWEALTH SCIENTIFIC AND INDUSTRIAL RESEARCH ORGANISATION e SIDDONS RAMSET LIMITEDBy COMMONWEALTH SCIENTIFIC AND INDUSTRIAL RESEARCH ORGANIZATION and SIDDONS RAMSET LIMITED
Claims (35)
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