SE470469B - Förfarande och anordning för bearbetning av fast, organiskt, svavelhaltigt avfall, speciellt jonbytarmassor, från kärntekniska anläggningar - Google Patents
Förfarande och anordning för bearbetning av fast, organiskt, svavelhaltigt avfall, speciellt jonbytarmassor, från kärntekniska anläggningarInfo
- Publication number
- SE470469B SE470469B SE9202690A SE9202690A SE470469B SE 470469 B SE470469 B SE 470469B SE 9202690 A SE9202690 A SE 9202690A SE 9202690 A SE9202690 A SE 9202690A SE 470469 B SE470469 B SE 470469B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- pyrolysis
- gas
- reactor
- temperature
- waste
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
- A62D3/37—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by reduction, e.g. hydrogenation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/40—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by heating to effect chemical change, e.g. pyrolysis
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/30—Processing
- G21F9/32—Processing by incineration
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/20—Organic substances
- A62D2101/28—Organic substances containing oxygen, sulfur, selenium or tellurium, i.e. chalcogen
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2203/00—Aspects of processes for making harmful chemical substances harmless, or less harmful, by effecting chemical change in the substances
- A62D2203/02—Combined processes involving two or more distinct steps covered by groups A62D3/10 - A62D3/40
Description
15 20 25 30 35 . vuïu 2 sätt. Vid förbränning blir dessutom temperaturen till- räckligt hög för att radioaktivt cesium delvis skall för- ångas. Även övrig radioaktivitet kommer delvis att följa med bildad flygaska. Detta kräver filtersystem med mycket höga prestanda. Förbränningstekniken är därmed förknippad med såväl tekniska problem som ekonomiska sådana.
Ett alternativ till förbränning är pyrolys. Hittills kända pyrolysmetoder inom detta teknikområde är dock bristfälliga i flera avseenden, och speciellt gäller att man tidigare inte har lyckats ta fram en pyrolysprocess som ger en totallösning på problemet svavel- och kväve- haltigt radioaktivt avfall, och detta under ekonomiskt acceptabla betingelser. Som exempel på känd teknik i detta avseende kan nämnas följande.
SE-B-8405113-5, vilken beskriver pyrolys i ett steg i fluidiserad bädd följt av omvandling av tjära i den bilda- de gasen till okondenserbar gas med kalksten som katalysa- tor.
US-4 628 837, US 4 636 335 och US 4 654 172, vilka samtliga beskriver pyrolys av jonbytarharts, där pyrolysen visserligen genomföres i två steg men där båda dessa steg avser pyrolys av själva jonbytarmassan, d v s den fasta produkten. Generellt gäller dessutom att båda stegen ge- nomföres vid relativt låga temperaturer. Vidare gäller att ingen av dessa skriften anger någon totallösning på prob- lemet fast organiskt svavelhaltiga avfall, såsom är fallet med förfarandet enligt föreliggande uppfinning.
BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Huvudsyftet med föreliggande uppfinning är att till- handahålla ett förfarande för bearbetning av fast avfall av ovan angivet slag, vilket förfarande ger en i biologisk bemärkelse död och kompaktibel pyrolysåterstod och däri- genom en effektiv reducering av avfallets volym.
Ett annat syfte med uppfinningen är att tillhandahål- la ett förfarande, vilket utöver ovannämnda volymreduce- ring ger en effektiv bearbetning av erhållna avgaser. 10 15 20 25 30 35 g Hp' - 3 Ännu ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett förfarande, vilket även ger en extremt hög retention av förekommande radioaktivitet i pyrolysåterstoden.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att till- handahålla ett förfarande, vilket är enkelt i tekniskt av- seende och vilket därmed också är kostnadseffektivt, inte minst totalt sett vad beträffar volymreducering av det fasta avfallet och hanteringen av de bildade avgaserna.
Ovannämnda syften uppnås medelst ett förfarande, som generellt sett kan uttryckas som pyrolys i två steg, för vilka det väsentliga är att pyrolysen i det första steget utföres på det fasta avfallet och vid relativt låg tempe- ratur under det att pyrolysen i det andra steget utföres på den bildade gasen och vid högre temperatur, varvid des- sa båda pyrolyssteg följs av ett steg där gasen utsättes för en sulfidbildande metall, eventuellt efter ett mellan- liggande steg där gasen först har utsatts för reducerande betingelser.
Närmare bestämt utmärkas förfarandet enligt uppfin- ningen av att man a) utsätter avfallet för pyrolys vid en temperatur av högst 700°C, företrädesvis högst 600°C, till bildning av en gas, som innehåller organiska svavelföreningar, och en fast pyrolysàterstod, som innehåller radioaktiva ämnen från avfallet, b) separerar gasen från pyrolysåterstoden och utsätter gasen för en pyrolys, vilken alternativt kan benämnas krackning, för nedbrytning av i gasen ingående organiska svavelföreningar till kolföreningar med lägre eller låga koltal och oorganiska svavelföreningar, c) eventuellt utsätter gasen från steg b) för en bädd av ett fast reduktionsmaterial under reducerande betingelser, så att eventuellt förekommande svaveloxider reduceras till svavelväte, och d) utsätter gasen från steg b), eller alternativt steg c) om detta utföres, för en bädd av en sulfidbildande me- tall under sådana betingelser, att svavelföreningarna från 10 15 20 25 30 35 'nfrywd n; 4 föregående steg med nämnda metall bildar metallsulfider.
Det inledande steget innebär med andra ord att det fasta avfallet utsättes för pyrolys vid en temperatur som är högst 700°C, företrädesvis högst 600°C, varvid uttryck- et pyrolys användes i konventionell betydelse, d v s ke- misk sönderdelning eller nedbrytning av en substans under inverkan av värme och utan någon egentlig syretillförsel eller åtminstone så liten syretillförsel att det inte sker någon egentlig förbränning. Pyrolysen leder härvid till att det sker en nedbrytning av det kolbaserade avfallet till en relativt fluffig pyrolysåterstod, vilken kan av- tappas från bottnen av den använda pyrolysreaktorn och därefter bibringas avsevärt mindre volym genom kom- primering. Genom att temperaturen inte hàlles högre än vad som angivits ovan kvarhålles dessutom praktiskt taget allt av de radioaktiva ämnena, i synnerhet Cs-137, i pyro- lysåterstoden, varför åtgärderna och därmed kostnaderna för att avlägsna ytterligare radioaktivitet kan nedbringas till ett minimum. Eventuell bildad flygaska kan dock dess- utom avlägsnas från den bildade gasen på i och för sig känt sätt, företrädesvis i ett keramiskt filter i pyrolys- reaktorn. Därigenom kan radioaktiva ämnen i den på filtret fastnade flygaskan återföras till pyrolysåterstoden.
Enligt uppfinningen har det visat sig möjligt att på detta sätt uppnå mycket hög retention av radioaktiviteten i pyrolysåterstoden. Försök utförda på jonbytarmassa från ett kärnkraftverk visar sålunda på en retention av i det närmaste l06:1, dvs dekontaminationsfaktorn DF är av stor- leksordningen 106. Förutom nämnda radioaktiva ämnen inne- håller pyrolysåterstoden kol och eventuellt förekommande järnföreningar, såsom järnoxider och järnsulfider. Försök visar härvid att retentionen av svavel i pyrolysåterstoden var > 90%.
Någon direkt kritisk undre gräns för pyrolysen i steg a) föreligger ej, utan denna gräns dikteras snarast av ef- fektivitet och/eller kostnader. En i praktiken användbar nedre gräns kan dock generellt sättas till 400°C, varför 10 15 20 25 30 35 "mfi'- ”till” " 4:-» . \ï1 cïn ÄN. ï'\ \0 5 en föredragen utföringsform av förfarandet enligt uppfin- ningen innebär att steg a) genomföres vid en temperatur inom intervallet 400-700°C, företrädesvis 400-600°C, spe- ciellt 450-600°C, t.ex. 450-550°C.
I och med att förfarandet enligt uppfinningen totalt sett har visat sig vara synnerligen effektivt såväl vad beträffar det fasta innehållet som de bildade gaserna ge- nomföres dessutom steg a) företrädesvis utan någon som helst katalysator för nedbrytning av i avfallet ingående kolföreningar, vilket förvisso innebär att förfarandet enligt uppfinningen blir mycket kostnadseffektivt, då ka- talysatorkostnader i liknande sammanhang ofta represen- terar en stor del av totalkostnaderna.
Pyrolyssteget a) kan genomföras på i och för sig känt sätt vad beträffar typen av pyrolysreaktor, t ex i flui- diserad bädd, men vid den totala uppbyggnad av förfarandet som gäller enligt uppfinningen har s k flashpyrolys visat sig ge utomordentligt goda resultat. Uttrycket flashpyro- lys användes härvid i konventionell betydelse, d v s med relativt snabb genomströmning av materialet. Med andra ord -är det fråga om kort uppehållstid, vanligtvis under 30 sek och ännu vanligare betydligt kortare tid, t.ex. under 15 sek. En speciellt föredragen flashpyrolys utföres i en s.k. fallreaktor, för vilken en lämplig uppehállstid kan vara 3-15 sek, ännu hellre 4-10 sek, t.ex. 5-8 sek, såsom ca 6 sek. Lämpligt uppehållstid bestämmes emellertid lätt av fackmannen i varje enskilt fall.
Med fast avfall förstås i föreliggande fall att det inte rör sig om lösning av ifrågavarande material. Det be- höver dock inte nödvändigtvis röra sig om ett torrt mate- rial utan även ett material med viss fukthalt, t.ex. upp till 50%, vanligen 10-30%, såsom ofta är fallet vid an- vända jonbytarmassor. Vid exempelvis flashpyrolys kan det emellertid vara lämpligt att före pyrolys a) konditionera materialet, vilket innebär viss torkning och eventuellt finfördelning. Sålunda har ett material i pulverform visat sig ge mycket goda resultat vid den inledande pyrolysen -Fra CJ) ß CW 10 15 20 25 30 35 WO i" g; .xf . *n-*IWJ 'I a).
Den gas, som bildas vid pyrolysen i steg a), innehål- ler sönderfallsprodukter från det organiska avfallet, kal- las tjära. Denna tjära innehåller främst rena kolväten och vattenånga samt organiska svavelföreningar och aminer, när avfallet är svavel- och kvävehaltigt av typ jonbytarmassa.
Gasen avskiljes från pyrolysåterstoden och utsättes i ett andra steg b) för pyrolys, för vilken temperaturen väljes på ett sådant sätt, under beaktande av övriga betingelser, att de däri ingående organiska svavelföreningarna med me- delhöga koltal spjälkas till föreningar med låga eller lägre koltal och oorganiska svavelföreningar. Är avfallet kvävehaltigt, bildas dessutom oorganiska kväveföreningar.
Temperaturen för steg b) väljes med andra ord generellt efter den från steg a) erhållna gasens sammansättning.
Vanligtvis innebär detta, åtminstone om krackningskata- lysator ej utnyttjas, att temperaturen för steg b) är högre än temperaturen för steg a). Om man ligger högt i fråga om temperatur för steg a), kan detta t.ex. innebära att temperaturen för steg b) är högre än 700°C. Speciellt om krackningskatalysator användes, vilket omtalas mera ne- dan, kan dock temperaturen för steg b) ligga något lägre än temperaturen för steg a) eller åtminstone lägre än den övre temperaturgränsen för steg a). Detta kan innebära en temperatur överstigande 600°C eller ännu hellre överstig- ande 650°C. Den övre temperaturgränsen är inte speciellt kritisk vad beträffar den önskade nedbrytningen utan det är snarare processtekniska (materialtekniska) eller ekono- miska skäl som sätter denna övre gräns. Det kan sålunda exempelvis vara svårt att på ett kostnadseffektivt sätt utnyttja material vilka motstár högre temperatur än cirka l500°C. En föredragen temperatur är därför upp till l500°C. En något mera optimal övre temperaturgräns är emellertid l300°C, varför ett lämpligt temperaturinter- vall, speciellt utan katalysator, är över 700°C och upp till l300°C. Ett speciellt föredraget temperaturområde för steg b) är dock över 700°C och upp till 1000°C, allra 10 15 20 25 30 35 E; Hlflï _ Ö\ WÜ 7 helst över 700°C och upp till 850°C.
Motsvarande föredragna temperaturer vid användning av katalysator är 600-1300°C, speciellt 650-l300°C, eller än- nu hellre 650-l0OO°C, t.ex. 650-850°C.
I och med att det primärt är fråga om en ren nedbryt- ning av svavelhaltiga och eventuellt kvävehaltiga kolför- eningar med medelhögt koltal till kolföreningar med lägre koltal utan några direkt störande bireaktioner eller bi- komponenter, är dock pyrolysbetingelserna för steg b) inte lika kritiska som för steg a). Alternativt kan pyrolysen i steg b) därför också benämnas krackníng enligt allmänt vedertagen terminologi. Krackning leder till hög produk- tion av sot. Ju högre temperaturen är, desto mera sot bil- das. Sotproduktionen torde kräva en högtemperaturfiltre- ring av krackningsgaserna, för vilket konventionell teknik finns tillgänglig. En enklare och mera tidsbesparande me- todik är dock den redan omtalade tjärkondenseringen före krackern. Kondensationsalternativet leder dessutom till en god avskiljning av de organiska svavelföreningarna.
I analogi med ovanstående kan steg b) därför också i vissa fall, såsom har antytts ovan, lämpligen utföras i_ närvaro av en i liknande sammanhang förut känd krackningskatalysator. Som sådan katalysator kan kalk, t ex dolomitkalk, komma ifråga i samband med steg b).
Då gaserna från steg a) innehåller tjärprodukter och vatten, innebär sålunda en föredragen utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen att man före steg b) ut- sätter gasen för sådana kondensationsbetingelser att däri ingående tjärprodukter kondenserar ut och avskiljes innan gasen ledes till ifrågavarande steg b). Med tjärprodukter förstås härvid kolföreningar vilka visserligen föreligger i gasform efter pyrolysen i steg a) men vilka vid konden- sation faller ut i form av en mer eller mindre trögflyt- ande tjära blandat med vatten. Medelst fraktionerad kon- densation kan kondensatet särskiljas i en lättflytande tjära med högt brännvärde, vatten och en trögflytande sva- velrik tjära. Genom nämnda tjäravskiljning blir pyrolys- .ps GQ.) 10 15 20 25 3O 35 l xf) 51,! .h-r! ylrj .¿ 8 eller krackningsprocessen i steg b) mera renodlad och kan därigenom genomföras på ett mera kostnadseffektivt sätt.
Om svaveloxider, speciellt S02, förekommer i den från pyrolysstegen kommande gasen, måste dessa tas om hand på lämpligt sätt med tanke på de stränga krav som numera gäl- ler för utsläpp av svaveldioxid och andra svavelförening-U ar.
Vid förfarandet enligt uppfinningen sker detta pà ett enkelt och effektivt sätt direkt i den integrerade processen därigenom att gasen från steg b) i ett steg c), utsättes för en bädd av ett fast reduktionsmaterial och under reducerande betingelser så att svaveloxiderna redu- ceras till i huvudsak svavelväte och koldisulfid. Som re- duktionsmaterial har speciellt kol visat sig fungera utom- ordentligt väl i samband med förfarandet enligt uppfin- ningen. Kol ger dessutom sådana produkter i slutändan, speciellt koldioxid, som är oskadliga och i princip kan släppas ut direkt i atmosfären.
Temperaturen för reduktionen i steg c) väljes av fackmannen på området på ett sådant sätt att eftersträvade reaktioner sker. Företrädesvis innebär detta att reduktio- nen genomföres vid en temperatur inom området 700-900°C, varvid temperaturnivàn approximativt 800°C torde ligga nära den optimala.
Steg c) leder dessutom till reduktion av kväveoxider i det fall då sådana förekommer i gasen efter pyrolys- stegen. I det fall då ett högtemperaturfilter av typ kol- filter eller liknande användes för bortfiltrering av sot i gasen efter steg b), kan ifrågavarande filter betraktas som en reduktionsanordning för användning i det eventuella steget c) enligt uppfinningen. _ Slutligen gäller att gasen i ett steg d) utsättas för en bädd av en sulfidbildande metall under sådana betingel- ser att kvarvarande svavelföreningar med nämnda metall bildar metallsulfider. Det är härvid fråga om gasen från reduktionssteget c), då detta förekommer, eller gasen från det andra pyrolyssteget b). I båda fallen är det primärt f) 10 15 20 25 30 35 i :U |W|¿ 1* *J CD fis.
C}\ \.Ü 9 fråga om att överföra svavelväte till metallsulfid. Före- trädesvis användes järn som sulfidbildande metall, då järn är ett billigt material och då järn ger en ofarlig produkt i form av i huvudsak järndisulfid, pyrit. Andra metaller är dock också tänkbara, varvid nickel kan nämnas som exem- pel. Temperaturen för detta steg d) väljes också av fack- mannen på området så att eftersträvade reaktioner sker.
Ett speciellt föredraget temperaturområde är dock 400-600°C, varvid nivån approximativt 500°C är speciellt lämplig i många fall.
Mycket lättflyktiga organiska gaser, som inte kon- denserar ut i kondensationssteget och som bildas i krack- ern, penetrerar även den i steg c) använda reduktorn och den i steg d) använda sulfidbildningsreaktorn. Utsläpps- kraven i Sverige för dessa ämnen är sådana, att konver- tering eller avskiljning krävs. Då gaserna är oxiderbara, kan de destrueras genom oxidation (förbränning), t.ex. katalytisk oxidation. Vid pyrolys av jonbytarmassor är oxidation lämplig, eftersom avgaserna är klorfria och någ- ra dioxiner därigenom inte bildas.
Såsom har antytts tidigare gäller att såväl den fasta slutprodukten som de gasformiga slutprodukterna vid förfa-- randet enligt uppfinningen är fördelaktiga att hantera.
Sålunda är exempelvis den erhållna askan synnerligen lämp- lig för efterbehandling i form av en ren komprimering, där det enligt uppfinningen har visat sig att man kan minska volymen med så mycket som upp till 75%. Vidare gäller att erhållna avgaser är rika på organiska lätta föreningar, vilket innebär en gas med högt värmeinnehåll, som kan brännas. Dessutom är det fråga om sådana gaser som är oskadliga för omgivningen, t.ex. koldioxid, kvävgas, vät- gas och vattenånga, varför förfarandet enligt uppfinningen totalt sett innebär oerhörda fördelar i förhållande till känd teknik.
För att förfarandet skall förlöpa på ett effektivt sätt och inte minst för att utsläpp av radioaktivitet el- ler obehagliga eller farliga gaser genom systemläckage ...Ps CI) lO 15 20 25 30 35 C'5\ \O Tuli- i-rf>“wrr'- 10 skall undvikas, med åtföljande risker för arbetande perso- nal, innebär dessutom en föredragen utföringsform att för- farandet genomföras under ett visst undertryck, lämpligen genom att man nedströms om steg d) anordnar en sugpump eller gasevakueringspump.
Uppfinningen hänför sig dessutom till en anordning för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen, vil- ken anordning innefattar: A) en pyrolysreaktor för genomförande av pyrolys på det fasta avfallet, företrädesvis vid en temperatur inom området 400-700°C, speciellt 400-600°C, B) en pyrolys- eller krackningsreaktor för genom- förande av pyrolys på den från reaktor A) kommande gasen, företrädesvis vid en temperatur inom området över 700°C och upp till l300°C, då katalysator ej uttnyttjas, och 600-l300°C då katalysator förekommer, C) eventuellt en bädd av ett fast reduktionsmaterial för reduktion av i gasen eventuellt förekommande svavel- dioxid, och D) en bädd av en sulfidbildande metall för metallsul- fidbildning med gasen från steg B) eller alternativt med gasen från steg C).
För anordningen enligt uppfinningen gäller dessutom att samtliga särdrag och föredragna utföringsformer för det ovan beskrivna förfarandet också är tillämpliga i sam- band därmed. Dessa detaljer torde därför inte behöva upp- repas.
Dock kan följande speciellt föredragna utföringsfor- mer av anordningen nämnas.
Pyrolysreaktorn A) är speciellt en fallreaktor.
Före reaktor B) finns det företrädesvis en kondensor för kondensation av i gasen ingående tjärprodukter.
I reaktor A) finns det företrädesvis ett filter för avskiljning av eventuell flygaska från gasen.
Anordningen innefattar företrädesvis ett filter för separation av sot från gasen från reaktor B). 10 15 20 25 30 35 i' g1,_.\ , I Ir | .I P* \~3 CJ .Pi G NJ ll För komprimering av den från reaktor A) erhållna pyrolysåterstoden ingår företrädesvis en kompaktor.
Efter bädden D) förekommer lämpligen en efterbrännare för förbränning av ifrågavarande gas.
RITNING En utföringsform av en anordning enligt uppfinningen visas schematiskt på den bilagda ritningen.
Den visade anordningen innefattar följande enheter och fungerar på följande sätt. Till en första pyrolys- reaktor 1 av fallreaktortyp matas fast avfall via en mata- re 2. Efter pyrolys av det fasta avfallet i nämnda reaktor 1 avtappas den fasta pyrolysåterstoden (askan) via en skruv 3 till en behållare 4, eventuellt innehåller en komprimeringsanordning för sagda som återstod.
Den vid pyrolysen i reaktor 1 bildade gasen ledes därefter via ett keramiskt filter 5 och en ledning 6 till en andra pyrolysreaktor 7, vari den utsattes för pyrolys under tidigare angivna betingelser. Vid den visade ut- föringsformen av anordningen enligt uppfinningen förekom- mer dessutom en kondensor 8, vilken eventuellt inkopplas om gasen innehåller tjärprodukter, som behöver kondenseras ut före pyrolysreaktorn 7. Dessa tjärprodukter avledes i så fall från kondensorn 8 via en avtappningsledning 9.
Den i reaktorn 7 pyrolyserade gasen ledes via ledning 10 till en reducerande bädd av kol 11, vari förekommande svaveloxider reduceras till svavelväte och koldisulfid.
Den reducerade gasen från bädden 11 överföres sedan via ledning 12 till en bädd 13 av sulfidbildande metall, t.ex. järn. Bildad metallsulfid kan sedan avtappas via ledning 14 från bottnen av ifrågavarande bädd 13. Om järn användes som metall i bädden, innebär detta att den av- tappade metallsulfiden i huvudsak utgöres av pyrit.
Den visade utföringsformen av anordningen enligt upp- finningen innefattar dessutom en brännare 15 för slutlig oxidation eller förbränning av avgaserna samt en pump 16, vilken vid denna utföringsform är placerad mellan bäd- 10 15 20 25 30 35 ' ulïhír' Il 12 den 13 och brännaren 15 och vilken är avsedd att åstad- komma undertryck i anordningen.
Claims (22)
1. Förfarande för bearbetning av fast organiskt svavelhaltigt avfall, speciellt jonbytarmassor, från kärn- tekniska anläggningar innefattande pyrolys av nämnda av- fall i syfte att primärt reducera dess volym, k ä n n e - t e c k n a t av att man a) utsätter avfallet för pyrolys vid en temperatur av högst 700°C, företrädesvis högst 600°C till bildning av en gas, som innehåller organiska svavelföreningar, och en fast pyrolysåterstod, som innehåller radioaktiva ämnen från avfallet, b) separerar gasen från pyrolysåterstoden och utsätter gasen för en pyrolys, alternativt krackning, för nedbryt- ning av i gasen ingàende organiska svavelföreningar till kolföreningar med lägre koltal och oorganiska svavelfören- ingar, c) eventuellt utsätter gasen från steg b) för en bädd av ett fast reduktionsmaterial, företrädesvis kol, under re- ducerande betingelser så att eventuellt förekommande sva- veloxider reduceras till svavelväte, och d) utsätter gasen från steg b), eller alternativt steg c), för en bädd av en sulfidbildande metall, företrädesvis av järn, under sådana betingelser att svavelföreningarna från föregående steg med ifrågavarande metall bildar me- tallsulfider.
2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a t av att man före steg b) utsätter gasen för sådana kondensationsbetingelser att däri ingående tjärprodukter kondenserar ut och avskiljes innan gasen ledes till nämnda steg b).
3. Förfarande enligt krav l eller 2, k ä n n e - t-e c k n a t av att man efter steg a) avskiljer even- tuell flygaska från gasen, företrädesvis i ett keramiskt filter, 10 15 20 25 30 35 »-«=i~«rr'~» 14
4. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t av att pyrolysen i steg a) utfö-. res vid en temperatur inom intervallet 400-700°C, före- trädesvis 400-600°C, speciellt 450-550°C.
5. k ä n n e t e c k n a t av att pyrolysen i steg a) genom- Förfarande enligt något av de föregående kraven, föres utan någon katalysator för nedbrytning av i avfallet ingående kolföreningar.
6. k ä n n e t e c k n a t av att pyrolysen i steg a) genom- Förfarande enligt något av de föregående kraven, föres i en fallreaktor, företrädesvis med en uppehållstid under 10 sek, speciellt 5-8 sek.
7. k ä n n e t e c k n a t av att pyrolysen eller krackning- Förfarande enligt något av de föregående kraven, en i steg b) utföres utan närvaro av en krackningskata- lysator och vid högre temperatur än vid pyrolysen i steg a), företrädesvis över 700°C, ännu hellre över 700°C och upp till l300°C, speciellt över 700°C och upp till lOOO°C,- t.ex. över 700°C och upp till 850°C.
8. n e t e c k n a t Förfarande enligt något av kraven 1-7, k ä n - av att pyrolysen eller krackningen i steg b) utföres i närvaro av en krackningskatalysator och vid en temperatur över 600°C, speciellt inom området 600- l300°C, företrädesvis 650-l300°C.
9. n a t av att pyrolysen eller krackningen i steg b) utfö- Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k - res i närvaro av dolomitkalk.
10. k ä n n e t e c k n a t av att reduktionen i steg c) Förfarande enligt något av de föregående kraven, genomföres vid en temperatur inom området 700-900°C, speciellt ca. 800°C.
ll. k ä n n e t e c k n a t av att sulfidbildningen i steg d) Förfarande enligt något av de föregående kraven, genomföres vid en temperatur inom området 400-600°C, speciellt ca 500°C. 10 15 20 25 30 35 rg; "~'r;"!fl"= :\3 C; .fås ax vu 15
12. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t av att man nedbringar volymen av den i steg a) erhållna askåterstoden genom komprimering.
13. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t av att det genomföres vid under- tryck.
14. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t av att man efter steg b) utsätter gasen för en filtrering, företrädesvis i ett kolfilter.
15. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t av att man efter steg d) utsätter avgaserna för en oxidation.
16. Anordning för bearbetning av fast organiskt svavelhaltigt avfall, speciellt jonbytarmassor, från kärntekniska anläggningar innefattande pyrolys av avfallet, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar: A) en pyrolysreaktor (1) för genomförande av pyrolys på det fasta avfallet, företrädesvis vid en temperatur inom området 400-700°C, speciellt 400-600°C. B) en pyrolys- eller krackningsreaktor (7) för genom- förande av pyrolys på den från reaktor A) kommande gasen, företrädesvis vid en temperatur över 700°C och upp till l300°C utan katalysator och inom området 600-l300°C med katalysator, C) eventuellt en bädd (11) av ett fast reduktions- material för reduktion av i gasen eventuellt förekommande svaveldioxid, och D) en bädd (13) av en sulfidbildande metall för me- tallsulfidbildning med gasen från steg B) eller alterna- tivt steg C).
17. Anordning enligt krav 16, k ä n n e t e c k - n a d av att pyrolysreaktorn A) (1) är en fallreaktor.
18. Anordning enligt krav 16 eller 17, k ä n n e - t e c k n a d av att den före reaktor B) (7) innefattar en kondensor (8) för kondensation av i gasen ingående tjärprodukter. ..f§> \~ÉJ C.) 10 15 20 25 30 35 "~'r-"!í" '* 16
19. Anordning enligt något av kraven 16-18, k ä n - n e t e c k n a d av att den i reaktor A) (1) innefattar ett filter (5), skiljning av eventuell flygaska från gasen. företrädesvis keramiskt filter, för av-
20. Anordning enligt något av kraven 16-19, k ä n - n e t e c k n a d- av att den innefattar ett filter, företrädesvis kolfilter, för separation av sot fràn gasen från reaktor B).
21. Anordning enligt något av kraven 16-20, k ä n - n e t e c k n a d av att den innefattar en kompaktor för komprimering av från reaktor A) erhållen pyrolysåterstod.
22. Anordning enligt något av kraven 16-21, k ä n - n e t e c k n a d av att den innefattar en efterbrännare (15) efter bädden D). i]
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9202690A SE470469B (sv) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Förfarande och anordning för bearbetning av fast, organiskt, svavelhaltigt avfall, speciellt jonbytarmassor, från kärntekniska anläggningar |
EP93919743A EP0659257B1 (en) | 1992-09-17 | 1993-08-04 | Waste processing |
ES93919743T ES2096940T3 (es) | 1992-09-17 | 1993-08-04 | Tratamiento de residuos. |
JP6508004A JP2934508B2 (ja) | 1992-09-17 | 1993-08-04 | 廃棄物処理 |
PCT/SE1993/000653 WO1994007088A1 (en) | 1992-09-17 | 1993-08-04 | Waste processing |
DE69306405T DE69306405T2 (de) | 1992-09-17 | 1993-08-04 | Bearbeitung von abfällen |
AU49878/93A AU4987893A (en) | 1992-09-17 | 1993-08-04 | Waste processing |
US08/403,758 US5536896A (en) | 1992-09-17 | 1993-08-04 | Waste processing |
CA002143841A CA2143841C (en) | 1992-09-17 | 1993-08-04 | Waste processing |
TW082106464A TW259873B (sv) | 1992-09-17 | 1993-08-12 | |
LTIP991A LT3616B (en) | 1992-09-17 | 1993-09-17 | Waste processing |
FI951163A FI114168B (sv) | 1992-09-17 | 1995-03-13 | Förfarande och anordning för behandling av avfall |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9202690A SE470469B (sv) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Förfarande och anordning för bearbetning av fast, organiskt, svavelhaltigt avfall, speciellt jonbytarmassor, från kärntekniska anläggningar |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9202690D0 SE9202690D0 (sv) | 1992-09-17 |
SE9202690L SE9202690L (sv) | 1994-03-18 |
SE470469B true SE470469B (sv) | 1994-05-02 |
Family
ID=20387205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9202690A SE470469B (sv) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Förfarande och anordning för bearbetning av fast, organiskt, svavelhaltigt avfall, speciellt jonbytarmassor, från kärntekniska anläggningar |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5536896A (sv) |
EP (1) | EP0659257B1 (sv) |
JP (1) | JP2934508B2 (sv) |
AU (1) | AU4987893A (sv) |
CA (1) | CA2143841C (sv) |
DE (1) | DE69306405T2 (sv) |
ES (1) | ES2096940T3 (sv) |
FI (1) | FI114168B (sv) |
LT (1) | LT3616B (sv) |
SE (1) | SE470469B (sv) |
TW (1) | TW259873B (sv) |
WO (1) | WO1994007088A1 (sv) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6084147A (en) * | 1995-03-17 | 2000-07-04 | Studsvik, Inc. | Pyrolytic decomposition of organic wastes |
JP4154029B2 (ja) * | 1998-04-07 | 2008-09-24 | 株式会社東芝 | 廃棄物の処理方法および廃棄物処理装置 |
US20030198584A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-23 | Mason Bradley J. | Single stage denitration |
US7125531B1 (en) | 1999-10-20 | 2006-10-24 | Studsvik, Inc. | Single stage denitration |
US7531152B2 (en) * | 2000-10-19 | 2009-05-12 | Studsvik, Inc. | Mineralization of alkali metals, sulfur, and halogens |
US7011800B1 (en) | 2000-10-19 | 2006-03-14 | Studsvik, Inc. | Single stage denitration |
US20060167331A1 (en) * | 1999-10-20 | 2006-07-27 | Mason J B | Single stage denitration |
US7476194B2 (en) * | 1999-10-20 | 2009-01-13 | Studsvik, Inc. | In-container mineralization |
US7491861B2 (en) * | 2002-07-31 | 2009-02-17 | Studsvik, Inc. | In-drum pyrolysis |
SE0301071D0 (sv) * | 2003-04-11 | 2003-04-11 | Hoeganaes Ab | Gas purification |
TWI559329B (zh) * | 2012-11-07 | 2016-11-21 | Taiheiyo Cement Corp | A method for removing radioactive cesium, and a method for producing a calcined product |
JP2014190882A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Meiwa Industries Ltd | 放射性セシウムが付着したバイオマスの処理方法 |
US20160379727A1 (en) * | 2015-01-30 | 2016-12-29 | Studsvik, Inc. | Apparatus and methods for treatment of radioactive organic waste |
GB2536049B (en) * | 2015-03-05 | 2017-06-07 | Standard Gas Ltd | Advanced thermal treatment method |
KR101668727B1 (ko) * | 2015-11-25 | 2016-10-25 | 한국원자력연구원 | 방사성 핵종을 포함하는 폐이온 교환수지 처리방법 및 장치 |
US10876057B1 (en) * | 2019-10-13 | 2020-12-29 | M.E.D. Energy Inc. | Waste to energy conversion without CO2 emissions |
GB2616315A (en) * | 2022-03-04 | 2023-09-06 | Recycling Lives Ltd | An apparatus and method for thermally processing waste |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4053432A (en) * | 1976-03-02 | 1977-10-11 | Westinghouse Electric Corporation | Volume reduction of spent radioactive ion-exchange material |
US4303477A (en) * | 1979-06-25 | 1981-12-01 | Babcock Krauss-Maffei Industrieanlagen Gmbh | Process for the pyrolysis of waste materials |
US4347226A (en) * | 1981-03-03 | 1982-08-31 | Mobil Oil Corporation | Method for treating sulfur-containing effluents resulting from petroleum processing |
EP0155262B1 (de) * | 1982-12-01 | 1989-04-26 | Steirische Wasserkraft- Und Elektrizitäts-Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zum wiederaufheizen entschwefelter rauchgase |
JPS59107300A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-21 | 株式会社日立製作所 | 放射性廃樹脂の処理方法および装置 |
JPS59220696A (ja) * | 1983-05-30 | 1984-12-12 | 株式会社日立製作所 | 放射性廃樹脂の処理方法およびその装置 |
JPS60125600A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-04 | 株式会社日立製作所 | 使用済イオン交換樹脂の処理方法および装置 |
DE3407386A1 (de) | 1984-02-29 | 1985-09-05 | Hermann 8404 Wörth Kronseder | Inspektionsmaschine fuer flaschen |
SE453097B (sv) | 1984-10-12 | 1988-01-11 | Goetaverken Energy Ab | Forfarande for att ur biomassa framstella en tjerfattig brennbar gas |
US4602573A (en) * | 1985-02-22 | 1986-07-29 | Combustion Engineering, Inc. | Integrated process for gasifying and combusting a carbonaceous fuel |
US4762647A (en) * | 1985-06-12 | 1988-08-09 | Westinghouse Electric Corp. | Ion exchange resin volume reduction |
-
1992
- 1992-09-17 SE SE9202690A patent/SE470469B/sv not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-08-04 CA CA002143841A patent/CA2143841C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-04 AU AU49878/93A patent/AU4987893A/en not_active Abandoned
- 1993-08-04 US US08/403,758 patent/US5536896A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-04 ES ES93919743T patent/ES2096940T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-04 JP JP6508004A patent/JP2934508B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-04 WO PCT/SE1993/000653 patent/WO1994007088A1/en active IP Right Grant
- 1993-08-04 EP EP93919743A patent/EP0659257B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-04 DE DE69306405T patent/DE69306405T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-12 TW TW082106464A patent/TW259873B/zh active
- 1993-09-17 LT LTIP991A patent/LT3616B/lt not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-03-13 FI FI951163A patent/FI114168B/sv active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08504261A (ja) | 1996-05-07 |
LT3616B (en) | 1995-12-27 |
SE9202690D0 (sv) | 1992-09-17 |
US5536896A (en) | 1996-07-16 |
DE69306405T2 (de) | 1997-06-26 |
CA2143841A1 (en) | 1994-03-31 |
FI114168B (sv) | 2004-08-31 |
JP2934508B2 (ja) | 1999-08-16 |
EP0659257B1 (en) | 1996-12-04 |
ES2096940T3 (es) | 1997-03-16 |
CA2143841C (en) | 2001-10-02 |
TW259873B (sv) | 1995-10-11 |
FI951163A0 (sv) | 1995-03-13 |
DE69306405D1 (de) | 1997-01-16 |
EP0659257A1 (en) | 1995-06-28 |
FI951163A (sv) | 1995-03-13 |
SE9202690L (sv) | 1994-03-18 |
WO1994007088A1 (en) | 1994-03-31 |
AU4987893A (en) | 1994-04-12 |
LTIP991A (en) | 1995-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE470469B (sv) | Förfarande och anordning för bearbetning av fast, organiskt, svavelhaltigt avfall, speciellt jonbytarmassor, från kärntekniska anläggningar | |
KR850000792B1 (ko) | 고체 쓰레기 처리공정 | |
CA2536347C (en) | Multi retort pyrolytic waste treatment system | |
CN102066282A (zh) | 水泥窑排气的处理装置以及处理方法 | |
ITFI20000034A1 (it) | Controllo integrato e distillazione distruttiva di rifiuti carboniosi | |
Reimann | Heavy metals in domestic refuse and their distribution in incinerator residues | |
EP0509134B1 (de) | Verfahren und Anlage zum thermischen Aufbereiten von mit organischen Komponenten verunreinigten Abfällen, insbesondere von Metallschrott | |
JP2013189609A (ja) | 有機廃棄物の熱分解ガス化方法及び熱分解ガス化装置 | |
EP0799801A2 (en) | Process and apparatus for the conversion of sludges | |
CA1082047A (en) | Method and apparatus for treating exhaust gases from a furnace | |
CA2169768A1 (en) | Plant for thermal waste disposal and process for operating such a plant | |
DE4333510C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Rauchgasen aus Abfallverbrennungsanlagen | |
US5909654A (en) | Method for the volume reduction and processing of nuclear waste | |
DK0505278T3 (da) | System til behandling ved termolyse af faste stoffer, hvis bortskaffelse er til skade for miljøet | |
EP2295526B1 (en) | Hybrid pyrolysis and gasification system and use for converting waste | |
DE4327320A1 (de) | Einrichtung und Verfahren zur thermischen Entsorgung von Abfall | |
DE2948305A1 (de) | Verfahren zur trockenen reinigung von quecksilberhaltigen gasen, insbesondere abgasen, thermischer prozesse | |
DE202007016423U1 (de) | Anlage zur thermischen Behandlung von Abfallstoffen | |
DE19729585C1 (de) | Vorrichtung zur thermischen Entsorgung von Klärschlamm | |
DE202007016421U1 (de) | Anlage zur Behandlung und Aufbereitung von Abfallstoffen aus Verbundmaterialien, insbesondere Verbundkartons (Tetrapacks) | |
JP2000169860A (ja) | 廃棄物の熱分解油回収方法及び装置 | |
Corry et al. | Design considerations and metals disposition in fluidized‐bed incineration of refinery wastes | |
AU770507B2 (en) | Process and apparatus for the conversion of carbonaceous materials | |
DE4429629A1 (de) | Vorrichtungen zur Trockendampf-Müllpyrolyse, zur Restentgasung der Pyrolyseprodukte und Verfahren zur Durchführung dieser Prozesse | |
JPH07108249A (ja) | ダイオキシン・水銀含有灰の処理方法及び装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAL | Patent in force |
Ref document number: 9202690-5 Format of ref document f/p: F |
|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 9202690-5 Format of ref document f/p: F |