SE418283B - Process for burning chlorinated organic substances - Google Patents

Process for burning chlorinated organic substances

Info

Publication number
SE418283B
SE418283B SE7900755A SE7900755A SE418283B SE 418283 B SE418283 B SE 418283B SE 7900755 A SE7900755 A SE 7900755A SE 7900755 A SE7900755 A SE 7900755A SE 418283 B SE418283 B SE 418283B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
zone
hydrogen
combustion
chlorine
rapid cooling
Prior art date
Application number
SE7900755A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE7900755L (en
Inventor
L J Harwell
Original Assignee
Du Pont
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Du Pont filed Critical Du Pont
Priority to SE7900755A priority Critical patent/SE418283B/en
Publication of SE7900755L publication Critical patent/SE7900755L/en
Publication of SE418283B publication Critical patent/SE418283B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B7/00Halogens; Halogen acids
    • C01B7/01Chlorine; Hydrogen chloride
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/008Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals for liquid waste

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

The amount of molecular chlorine present in the flue gases formed in the combustion of chlorinated organic substances can be reduced by injecting a certain amount of hydrogen into the rapid cooling zone of the combustion furnace or incinerator. The amount of hydrogen used depends on the amount of air introduced into the combustion zone, which is fixed to ensure an oxygen excess of 1-40%. When the wall temperature in the combustion zone is about 800-1500 degrees C, the temperature at which hydrogen is introduced into the rapid-cooling zone is about 450-1000 degrees C. Hydrogen chloride, which is formed from the molecular chlorine and the hydrocarbons, is washed out by water more easily than chlorine, so that flue gases with a lower impurity level are obtained. <IMAGE>

Description

10 15 20 25 30 35 H0 7900755-5 Effektivíteten av kloröverföringen till väteklorid kan exempelvis förbättras genom insprutning av överhettad ånga i för- bränningsugnens förbränningszon. Denna tidigare kända metod upp- visar den olägenheten att ånginsprutningen i förbränningszonen har tendens att medföra lägre förbränningsugnstemperatur så att ytterligare energi fordras för upprättållande av erforderlig temperaturnivå. Vidare reducerar närvaron av ånga i förbränninge- zonen den effektiva volymen av förbränningsugnen och följaktligen dess genomgångstid. 10 15 20 25 30 35 H0 7900755-5 The efficiency of chlorine transfer to hydrogen chloride can improved, for example, by injecting superheated steam into the combustion zone of the kiln. This prior art method is shows the inconvenience of vapor injection in the combustion zone tends to result in lower incinerator temperature so that additional energy is required to maintain the required temperature level. Furthermore, the presence of steam in the combustion zone the effective volume of the incinerator and consequently its transit time.

Slutligen accelererar den korrosion och förstöring av för- bränningsugnsmaterialen inklusive det eldfasta fodret i förbrän- ningszonen.Finally, it accelerates corrosion and destruction of incinerator materials including the refractory feed in the incinerator zones.

Det är följaktligen uppenbart att mer effektiva metoder för förbränning av klorerade organiska material är önskvärda.Consequently, it is obvious that more effective methods for combustion of chlorinated organic materials are desirable.

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande varvid luft och klorerade organiska material innehållande cirka 20-70 5 klor, (företrädesvis cirka 20-55 %) kontinuerligt införes i förbrän- ningszonen av en förbränningsugn vars väggar hålles vid en tempe- ratur av cirka 800-150006; varvid de gasformiga förbränningspro- dukterna införes i en snabbkylningszon som kyles genom sprutning av vattenhaltig klorvätesyra; och varvid vätgas insprutas i snabbkylningszonen vid en eller flera punkter där temperaturen är cirka Å50-l000°C; varvid mängden luft som införes i förbrän- ningszonen är sådan att det finns ett överskott avsyre' av cirka l-H0 % utöver den teoretiska mängden som fordras för fullständig förbränning av de organiska materialen genom överföring av alla kolatomer till koldioxid, varvid alla kloratomer och tillräckligt många väteatomer tillåtes kombineras till väteklorid och varvid alla väteatomer som kvarstår efter bildandet av väteklorid över- föres till vatten; och varvid mängden av väte som införes i snabbkylningszonen bestämmas genom ekvationen Z=(O,l till l)-m,- vari Z betecknar volymprocentmängden väte baserat på volymen luft som inmatas i förbränningszonen och m betecknar volympro- centmängden syre i snabbkylningszonen baserat på alla gaser när- varande i snabbkylningszonen förutom vattenånga och väteklorid- gas.The present invention relates to a method in which air and chlorinated organic materials containing about 20-70 chlorine, (preferably about 20-55%) is continuously introduced into the combustion chamber. zone of an incinerator whose walls are kept at a temperature rature of about 800-150006; whereby the gaseous combustion products the products are introduced into a rapid cooling zone which is cooled by spraying of aqueous hydrochloric acid; and wherein hydrogen gas is injected into the rapid cooling zone at one or more points where the temperature is about Å50-1000 ° C; wherein the amount of air introduced into the combustion zone is such that there is an excess of oxygen 'of approx 1-H0% in addition to the theoretical amount required for complete combustion of the organic materials by transfer of all carbon atoms to carbon dioxide, all chlorine atoms and sufficient many hydrogen atoms are allowed to be combined into hydrogen chloride and wherein all hydrogen atoms remaining after the formation of hydrogen chloride brought to water; and wherein the amount of hydrogen introduced into the rapid cooling zone is determined by the equation Z = (0.1 to 1) -m, - wherein Z represents the volume percentage of hydrogen based on the volume air fed into the combustion zone and m denote the volume the amount of oxygen in the rapid cooling zone based on all gases present in the quench zone in addition to water vapor and hydrogen chloride gas.

Ritningen belyser schematiskt en avfallsförbränningsugn och indikerar förflyttningen av materialen därigenom.The drawing schematically illustrates a waste incinerator and indicates the movement of the materials thereby.

Det är allmänt känt att molekylärt klor kan överföras till väteklorid genom väte i en reducerande atmosfär. Emeller- 10 15 20 25 50 35 40 7900755-5 3 tid är det ej allmänt känt att detta kan åstadkommas i närvaro av luft ellarsyreh Ändock överföras med föreliggande förfarande, som genomföres i närvaro av ett litet överskott av luft, moleky- lärt klor effektivt till väteklorid, som kan urtvättas med vat- ten. Föredragna betingelser bestämmas genom ekvationen Z=(O,3 till 0,5)'m, varvid Z och m har ovan angiven betydelse.It is well known that molecular chlorine can be transferred to hydrogen chloride by hydrogen in a reducing atmosphere. Emeller- 10 15 20 25 50 35 40 7900755-5 3 time, it is not generally known that this can be accomplished in the presence of air or oxygen However, with the present process, carried out in the presence of a small excess of air, molecular learned chlorine effectively to hydrogen chloride, which can be washed out with water ten. Preferred conditions are determined by the equation Z = (0.3 to 0.5) m, where Z and m have the meaning given above.

Fastän det mest effektiva kloravlägsnandet inträffar un- der dessa föredragna betingelser och adekvat kloravlägsnande in- träffar inom det breda intervallet av Z=(O,l till 1)-m kan en del kloravlägsnande också inträffa när flödet av väte reduceras till mindre än den lägsta gränsen. Denna modifikation kan dock ej förväntas uppfylla de flesta miljökraven. flödet utöver den högsta gränsen innebär slöseri med väte.Although the most effective chlorine removal occurs un- these preferred conditions and adequate chlorine removal hits within the wide range of Z = (0.1 to 1) -m can one Part chlorine removal also occurs when the flow of hydrogen is reduced to less than the lower limit. However, this modification may is not expected to meet most environmental requirements. the flow beyond the maximum limit means waste of hydrogen.

Emellertid avlägsnas klor mycket effektivt vid dessa höga mäng- der.However, chlorine is removed very efficiently at these high amounts. there.

En ökning av väte- På ritningen visas en lämplig förbränningsugn som består av förbränningszonen A, snabbkylningszonen B och utloppsled- ningen eller rökgaskanalen C. Förbränningszonen är fodrad med ett eldfast material, exempelvis eldfast tegel. ren i centrum av zon A uppskattas till cirka 2000-250000, men Den nödvän- Flamtemperatu- den uppmätta väggtemperaturen är cirka 800-l500°C. diga temperaturen erhålles genom förbränning av själva det klo- rerade materialet men detta kan kompletteras genom förbränning av ett kolväte däri, exempelvis naturgas ellr flytande propan.An increase in hydrogen The drawing shows a suitable incinerator that exists of the combustion zone A, the rapid cooling zone B and the outlet line or the flue gas duct C. The combustion zone is lined with a refractory material, for example refractory bricks. clean in the center of zone A is estimated at about 2000-250000, but The necessary Flame temperature the measured wall temperature is about 800-1500 ° C. the temperature is obtained by combustion of the actual material but this can be supplemented by incineration of a hydrocarbon therein, for example natural gas or liquid propane.

Zon B, som står i förbindelse med zon A, kan exempelvis vara uppbyggt av ett eldfast tegel, keramikfodrat stål eller av nå- got annat lämpligt syraresistent material. Den typiska för- bränningsugnen uppvisar, såsom visas på ritningen, en vertikal konfiguration, varvid zon A är anordnad ovanför zon B. Flera i allmänhet parallella rader av öppningar är anordnade längs periferin av zon B. Dessa användes huvudsakligen för insprut- ning av den snabbkylande klorvätesyralösningen men en del av öppningarna användes för införandet av väte enligt förfarande: enligt uppfinningen. Det finns en minskande temperaturgradient i nedåtgående riktning i zon B och vätet införes genom öppningar- na belägna i den högsta raden, nämligen D, där temperaturen är cirka 1ooo°c. Avståndet mellan rader är sådant att effektiv kylning uppnås, exemelvis kan rad D vara anordnad 50 cm nedanför den översta delen av zon B, rad E vara anordnad 90 cm nedanför rad D och rad F vara Övriga rader indikeras med E och F. 10 15 20 25 30 35 U0 7900755-5 anordnad 90 cm nedanför rad E och 366 om från botten av zon B.Zone B, which communicates with zone A, may be, for example built of a refractory brick, ceramic-lined steel or of any got other suitable acid-resistant material. The typical the kiln has, as shown in the drawing, a vertical configuration, zone A being located above zone B. Several generally parallel rows of openings are arranged along periphery of zone B. These were mainly used for injection of the fast-cooling hydrochloric acid solution but part of the openings were used for the introduction of hydrogen according to the procedure: according to the invention. There is a decreasing temperature gradient in the downward direction in zone B and the hydrogen is introduced through located in the highest row, namely D, where the temperature is about 1 ° C. The distance between rows is such that efficient cooling is achieved, for example row D can be arranged 50 cm below the upper part of zone B, row E be arranged 90 cm below row D and row F be Other lines are indicated by E and F. 10 15 20 25 30 35 U0 7900755-5 arranged 90 cm below row E and 366 from the bottom of zone B.

Den på denna schematiska ritning visade snabbkylningszonen är cylindrisk och har en inre diameter av l33 om.The rapid cooling zone shown in this schematic drawing is cylindrical and has an inner diameter of l33 about.

Flytande kylmedel sprutas in i zon B genom munstycken in- förda i öppningarna E och F såväl som i en del av öppningarna D.Liquid coolant is injected into zone B through nozzles in- inserted in the openings E and F as well as in a part of the openings D.

Den gasformiga blandningen som uttages genom ledning C (betecknas hädanefter rökgas) uppvisar en temperatur av cirka 100-200°C.The gaseous mixture taken through line C (denoted) hereinafter flue gas) has a temperature of about 100-200 ° C.

Ledningen C är anordnad ovanför botten av zon B5 exempelvis är avståndet från centrum av ledningen C till botten av zon B som visas på ritningen 155 om.The line C is arranged above the bottom of zone B5, for example the distance from the center of line C to the bottom of zone B as shown in drawing 155 if.

Under normala driftsbetingelser är flödeshastigheten för rökgasen i en förbränningsugn uppvisande en snabbkylningszon av ovan angivna dimensioner cirka 0,79~l,98 m3/s och uppehållstiden för gasen i snabbkylningszonen är cirka 0,3Ä-1,05 sekunder.Under normal operating conditions, the flow rate is too the flue gas in an incinerator having a rapid cooling zone of above stated dimensions about 0.79 ~ 1.98 m3 / s and the residence time for the gas in the quench zone is about 0.3Ä-1.05 seconds.

Kylmedlet, som ursprungligen utgöres av utspädd vattenhal- tig klorvätesyra, fortsätter att lösa en del ytterligare väteklo- rid som är närvarande i snabbkylningszonen B och ackumuleras på botten av zon B. Därefter återföres det medelst ett system av en pump och en rörledning (ej visad) till olika sprutmunstycken i öppningarna D, E och F. Lämpligen pumpas detta ackumulerade kylmedel först till en uppehållstank (ej visad) och därefter till munstyckena. När kylmedlet återföres upprepade gånger ökar kon- centrationen av HCl i denna lösning gradvis till en punkt varvid ytterligare HCl-absorption ej är tillräckligt effektiv. Vid den- na punkt förkastas denna lösning antingen eller återvinnas för andra ändamål.The refrigerant, which originally consisted of diluted water hydrochloric acid, continues to dissolve some additional hydrogen chloride rid that is present in the rapid cooling zone B and accumulates on bottom of zone B. It is then returned by a system of a pump and a pipeline (not shown) for various spray nozzles in the openings D, E and F. Preferably this is accumulated coolant first to a holding tank (not shown) and then to the nozzles. When the refrigerant is repeatedly returned, the the concentration of HCl in this solution gradually to a point where additional HCl absorption is not sufficiently effective. At the point, this solution is either rejected or recycled other purposes.

Uppfinningen belyses närmare genom följande exempel vari en föredragen representativ utföringsform beskrives.The invention is further illustrated by the following examples in which a preferred representative embodiment is described.

'Exempel Klorerade organiska avfall innehållande cirka 35 viktpro- cent klor förbrändes i närvaro av 2,6 % överskott av luft i en apparat väsentligen motsvarande den som visas schematiskt på ritningen. Kontrollför- sök utan väteinsprutning gav grundvärdena för kvarvarande mole- kylärt klor (bestämt genom att HCl först uttogs ur gasströmmen, att molekylärt klor därefter överfördes till kloridjoner i en kaustik-soda/arseniktvättanordníng och att kloridjonerna bestäm- Injektion i snabb- Pännfirëns väggtemperatur var l370°C. des genom standardtitrering enligt Volhard). kylningszonen av 0,85 volymprocent väte (baserat på i förbrän- ningszonen inmatad luft) vid en punkt 60 cm från toppen av snabb- 7900755-5 3 UI kylningszonen reducerade halten molekylärt klor från 690 mg/m till H8 mg/m3.'Example Chlorinated organic wastes containing about 35% by weight cent chlorine was burned in the presence of 2.6% excess air in a apparatus substantially equivalent to that shown schematically the drawing. Control search without hydrogen injection gave the basic values for the chylated chlorine (determined by first removing HCl from the gas stream, that molecular chlorine was then converted to chloride ions in one caustic soda / arsenic scrubber and that the chloride ions are Injection into rapid The wall temperature of the boiler was 1370 ° C. by standard titration according to Volhard). the cooling zone of 0.85% by volume of hydrogen (based on the combustion air) at a point 60 cm from the top of the 7900755-5 3 UI the cooling zone reduced the molecular chlorine content from 690 mg / m to H8 mg / m3.

Claims (5)

7900755-5 6 Patentkrav7900755-5 6 Patent claims 1. Förfarande för förbränning av klorerade organiska material innehållande cirka 20-70 & klor innefattande att gas- formiga förbränningsprodukter snabbkyles med vattenhaltig klor- vätesyra och k ä n n e t e c k n a t därav, att luft och materialen kontinuerligt införes i en förbränningszon till en förbränningsugn vars väggar hålles vid en temperatur av cirka 800-1500°C, varefter de gasformiga förbränningsprodukterna in- föres i en snabbkylningszon, som kyles genom sprutning med den vattenhaltiga klorvätesyran; att väte insprutas i snabbkylnings- zonen vid en eller flera punkter där temperaturen är cirka 450-1000°C; att mängden luft som införes i förbränningszonen är sådan att det finns ett överskott av syre av cirka 1-40 % utöver den teoretiska mängden som fordras för fullständig för- bränning av de organiska materialen genom överföring av alla kolatomer till koldioxid, varvid alla kloratomer och tillräck- ligt många väteatomer får kombineras till väteklorid och var- vid alla väteatomer som återstår efter bildandet av väteklorid överföres till vatten; och att mängden väte som införes i snabbkylningszonen bestämmes genom ekvationen Z=(0,1 till 1)-m, vari Z betecknar volymprocentmängden väte, baserat på volymen luft som matas in i förbränningszonen, och m betecknar volym- procent mängder syre i snabbkylningszonen, baserat på alla gaser närvarande i snabbkylningszonen förutom ånga och väte- kloridgas.A process for the combustion of chlorinated organic materials containing about 20-70 & chlorine comprising rapidly cooling gaseous combustion products with aqueous hydrochloric acid and characterized in that air and the materials are continuously introduced into an incineration zone of an incinerator whose walls are maintained at a temperature of about 800-1500 ° C, after which the gaseous combustion products are introduced into a rapid cooling zone, which is cooled by spraying with the aqueous hydrochloric acid; hydrogen being injected into the quench zone at one or more points where the temperature is about 450-1000 ° C; that the amount of air introduced into the combustion zone is such that there is an excess of oxygen of about 1-40% in addition to the theoretical amount required for complete combustion of the organic materials by conversion of all carbon atoms to carbon dioxide, all chlorine atoms and sufficient a large number of hydrogen atoms may be combined into hydrogen chloride and all hydrogen atoms remaining after the formation of hydrogen chloride are transferred to water; and that the amount of hydrogen introduced into the quench zone is determined by the equation Z = (0.1 to 1) -m, wherein Z denotes the volume percent of hydrogen, based on the volume of air fed into the combustion zone, and m denotes volume percent amounts of oxygen in the quench zone, based on all gases present in the rapid cooling zone except steam and hydrogen chloride gas. 2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att Z=(0,3 till 0,5)-m. _Process according to Claim 1, characterized in that Z = (0.3 to 0.5) -m. _ 3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att förbränningszonen och snabbkylníngszonen är anord- nade väsentligen vertikalt varvid förbränningszonen är anord- nad ovanför snabbkylningszonen.3. A method according to claim 1, characterized in that the combustion zone and the rapid cooling zone are arranged substantially vertically, the combustion zone being arranged above the rapid cooling zone. 4.*Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att den vattenhaltiga klorvätesyran som sprutas in i snabbkylningszonen tillvaratages vid botten av snabbkylnings- zonen och återföres till insprutningspunkter så länge som den kan absorbera vätekloríd effektivt.4. A process according to claim 1, characterized in that the aqueous hydrochloric acid injected into the quench zone is recovered at the bottom of the quench zone and returned to injection points as long as it can absorb hydrogen chloride efficiently. 5. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav; att klorhalten i de organiska materialen är cirka 20-55 %.A method according to claim 1, characterized in that; that the chlorine content of the organic materials is about 20-55%.
SE7900755A 1979-01-29 1979-01-29 Process for burning chlorinated organic substances SE418283B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7900755A SE418283B (en) 1979-01-29 1979-01-29 Process for burning chlorinated organic substances

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7900755A SE418283B (en) 1979-01-29 1979-01-29 Process for burning chlorinated organic substances

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7900755L SE7900755L (en) 1980-07-30
SE418283B true SE418283B (en) 1981-05-18

Family

ID=20337140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7900755A SE418283B (en) 1979-01-29 1979-01-29 Process for burning chlorinated organic substances

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE418283B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SE7900755L (en) 1980-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0382756B1 (en) Method for solids separation by wet oxidation at supercritical temperature
SE438842B (en) PROCEDURE FOR COMBUSTION OF CHLORED ORGANIC MATERIALS
NO171473B (en) PROCEDURE FOR DISPOSAL OF ENVIRONMENTALLY WASTE
NO302748B1 (en) Process for producing sulfuric acid
CN110107907A (en) A kind of organic chemical industry&#39;s essence bottoms incineration disposal system
CN100504170C (en) Method for treating organic halides by plasma combustion
US3974021A (en) Process and cyclone reactor for fire decontamination of industrial waste water containing organic and refractory mineral impurities
CN109882854B (en) Method for innocent treatment of industrial waste salt slag by high-temperature pyrolysis through suspension incineration technology
FI108161B (en) A process for treating pollutant organic materials or an inorganic compound containing effluents
US4606742A (en) Novel heat recovery process
SE418283B (en) Process for burning chlorinated organic substances
CN107436102B (en) A kind of thousand degree of high-temperature flue gas wall-flow type chilling towers
RU2007131674A (en) METHOD AND INSTALLATION FOR PROCESSING OF WASTE FUEL
GB2040897A (en) Process for the incineration of chlorinated organic materials
EP0244206A2 (en) Recovery of a sulphur dioxide-containing gas mixture from a sulphate-containing waste material
CA1105237A (en) Process for the incineration of chlorinated organic materials
KR0139224B1 (en) Apparatus of treating poisonous dust by using plasma
US9878910B2 (en) Treatment of gases
BE1030150B1 (en) METHOD FOR PROCESSING CHLORINE WASTE
JP4730494B2 (en) Method for recovering hydrogen chloride from chlorinated waste and its use
US2982624A (en) Acid concentration
ES2277799A1 (en) Tires recycling system employing an NFU and mineral oil reaction drum includes a hopper feeding to a reaction drum for distillation with hot gases inputting
USH1709H (en) Thermal destruction of halocarbons
US3316063A (en) Process for heat-treating liquid sulfur containing carbonaceous impurities
SU994401A1 (en) Process for thermally decomposing waste sulfuric acid

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7900755-5

Effective date: 19920806

Format of ref document f/p: F