SE508392C2 - Procedures for separating pollutants from a material contaminated with the pollutant - Google Patents
Procedures for separating pollutants from a material contaminated with the pollutantInfo
- Publication number
- SE508392C2 SE508392C2 SE9702750A SE9702750A SE508392C2 SE 508392 C2 SE508392 C2 SE 508392C2 SE 9702750 A SE9702750 A SE 9702750A SE 9702750 A SE9702750 A SE 9702750A SE 508392 C2 SE508392 C2 SE 508392C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- gas
- loop
- pollutant
- separation
- substance
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 111
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 92
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 title claims description 75
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 title claims description 75
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 124
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 64
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 171
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 117
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 29
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 15
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 14
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 10
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 1h-furo[2,3-d]pyrimidin-2-one Chemical class N1C(=O)N=C2OC=CC2=C1 WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000006173 Larrea tridentata Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000073231 Larrea tridentata Species 0.000 claims description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229960002126 creosote Drugs 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000003208 petroleum Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 claims 1
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 claims 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 10
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 33
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 21
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 21
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000003570 air Substances 0.000 description 18
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 14
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 14
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 13
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 8
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 8
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OMOVVBIIQSXZSZ-UHFFFAOYSA-N [6-(4-acetyloxy-5,9a-dimethyl-2,7-dioxo-4,5a,6,9-tetrahydro-3h-pyrano[3,4-b]oxepin-5-yl)-5-formyloxy-3-(furan-3-yl)-3a-methyl-7-methylidene-1a,2,3,4,5,6-hexahydroindeno[1,7a-b]oxiren-4-yl] 2-hydroxy-3-methylpentanoate Chemical compound CC12C(OC(=O)C(O)C(C)CC)C(OC=O)C(C3(C)C(CC(=O)OC4(C)COC(=O)CC43)OC(C)=O)C(=C)C32OC3CC1C=1C=COC=1 OMOVVBIIQSXZSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- 239000004904 UV filter Substances 0.000 description 3
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 3
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001804 chlorine Chemical class 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 239000000039 congener Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 231100000317 environmental toxin Toxicity 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229940008718 metallic mercury Drugs 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003171 wood protecting agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B43/00—Obtaining mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
- B09B3/45—Steam treatment, e.g. supercritical water gasification or oxidation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/06—Reclamation of contaminated soil thermally
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G7/00—Distillation of hydrocarbon oils
- C10G7/006—Distillation of hydrocarbon oils of waste oils other than lubricating oils, e.g. PCB's containing oils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/001—Dry processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
508 392 2 Deponering är en metod som tidigare ofta använts trots att den ej löser föroreningsproblemet utan skjuter det framåt i tiden, till kommande generationer. 508 392 2 Landfilling is a method that has often been used in the past, even though it does not solve the pollution problem but pushes it forward in time, to future generations.
Miljögifter i sådana deponier kommer så småningom även att successivt läcka ut till omgivande mark, vatten och luft. Under senare år har lagstiftningen skärpts avseende deponering, bl a i USA och Tyskland. Detta i kombination med införandet av deponiavgifter kommer att göra deponering till ett mindre attraktivt alternativ till sådana saneringsmetöder som syftar till att slutgiltigt åtgärda föroreningsproblemen.Environmental toxins in such landfills will eventually also gradually leak to the surrounding soil, water and air. In recent years, legislation has been tightened regarding landfilling, including in the USA and Germany. This, combined with the introduction of landfill fees, will make landfilling a less attractive alternative to such remediation methods that aim to definitively address pollution problems.
Forskning och utveckling av saneringsmetoder baserade på bioteknik sker i betydande omfattning, bl a i Tyskland och USA. Stora förhoppningar har ställts, och ställs, till dessa metoder. Framgångarna har dock hittills varit begränsade. De naturligt förekommande bakterier som används har svårt att bryta ner de tyngre aromatiska komponenterna i t ex kreosot; vissa ingående komponenter är toxiska för just mikroorganismer, därav användningen av kreosot som träkonserveringsmedel. Nya forskningsrön tyder emellertid på att anaeroba bakterier, dvs sådana som lever i syrefri rniljö, har förmåga att bryta ner även sådana ämnen. Effektiva och bakteriebaserade saneringar kommer därför säkerligen att ske i framtiden, men då sannolikt i stora, slutna behållare med syrefri miljö och under lång tid och under konstant behandling (temperaturreglering, uppluckring, tillsats av näringsämnen etc). Kostnaderna kommer därför att bli betydande.Research and development of remediation methods based on biotechnology takes place to a significant extent, including in Germany and the USA. Great hopes have been placed, and are placed, on these methods. However, success has so far been limited. The naturally occurring bacteria used have difficulty in breaking down the heavier aromatic components in, for example, creosote; some components are toxic to microorganisms, hence the use of creosote as a wood preservative. However, new research findings indicate that anaerobic bacteria, ie those that live in an oxygen-free environment, have the ability to break down such substances as well. Effective and bacteria-based decontamination will therefore certainly take place in the future, but then probably in large, closed containers with an oxygen-free environment and for a long time and under constant treatment (temperature control, loosening, addition of nutrients, etc.). The costs will therefore be significant.
En fjärde kategori saneringsmetoder är extrïon av de kemiska ämnena med lösningsmedel (extraktionsmedel), eller tvättning med tvättmedel av olika slag.A fourth category of decontamination methods is extraction of the chemical substances with solvents (extractants), or washing with detergents of various kinds.
I första fallet blandas det förorenade materialet med lösningsmedel varvid föroreningsämnen överförs till och anrikas i lösningmedlet. Metoden tillämpas på varierande vis sedan ett antal år bl a i Danmark och Tyskland. Kostnaden kan variera, beroende på bl a typ av material, vattenhalt och typ och halt av föroreningsärnnen.In the first case, the contaminated material is mixed with solvent, whereby contaminants are transferred to and enriched in the solvent. The method has been applied in various ways for a number of years, including in Denmark and Germany. The cost can vary, depending on, among other things, the type of material, water content and type and content of contaminants.
Metodemas tillämplighet, speciellt tvättrnetodema, begränsas även starkt om det förorenade materialet är finkornigt, dvs innehåller lera.The applicability of the methods, especially the washing methods, is also strongly limited if the contaminated material is granular, ie contains clay.
En femte metodgrupp utgörs av t_egn_isgiv¿dx'i_vrii_rig, med eller utan efterföljande förbränning av avdrivna föroreningsämnen. Föreliggande uppñnning faller under denna kategori.A fifth method group consists of t_egn_isgiv¿dx'i_vrii_rig, with or without subsequent combustion of stripped pollutants. The present invention falls into this category.
I tex tyska patentskriften 4303722 beskrives en metod för avdrivning av föroreningsärrmen från t ex kontaminerad jord i en ugn med upphettad ånga eller hetgas innehållande oxidationsmedel, varvid jorden befrias från kontamincrande organiska 3 508 392 ämnen genom direkt oxidation i materialet. En del av ämnena anges ej oxideras i materialet utan avdrives och oxideras i en katalysator genom katalytisk oxidation eller i ett UV-filter. 80 - 90% av ångan eller hetgasen återföres till ugnen. 10 - 20% av ångan/ hetgasen uttages till kondensation varefter resten av ej oxiderande ämnen frånskiljes kondensvattnet med konventionella metoder.German Patent Specification 4303722, for example, describes a method for stripping the contaminant sleeve from, for example, contaminated soil in a furnace with heated steam or hot gas containing oxidizing agent, the soil being freed from contaminating organic substances by direct oxidation in the material. Some of the substances are stated not to be oxidized in the material but to be evaporated and oxidized in a catalyst by catalytic oxidation or in a UV filter. 80 - 90% of the steam or hot gas is returned to the oven. 10 - 20% of the steam / hot gas is taken out for condensation, after which the rest of the non-oxidizing substances is separated from the condensation water by conventional methods.
Vid införseln av ångan / hetgasen tillsättes alltså ett oxidationsmedel som innehåller syre. Syftet är att detta oxidationsmedel skall föras med ångan/ hetgasen genom materialet för att därvid oxidera organiska komponenter i detta, inklusive organiska föroreningsärnnen. Anrikning av avdrivna förorenande ämnen motverkas medvetet genom kontinuerlig tillsats av oxidationsmedel. Det föreligger ett överskott av syre i ångan eller hetgasen efter passagen genom materialet, dels som rest och dels i forrn av nytillförsel, och därför återcirkuleras närrmda 80-90% av ångan/ hetgasen + oxidationsmedlet till materialet.When the steam / hot gas is introduced, an oxidizing agent containing oxygen is added. The purpose is that this oxidizing agent should be passed with the steam / hot gas through the material to thereby oxidize organic components therein, including organic pollutants. Enrichment of stripped pollutants is deliberately counteracted by continuous addition of oxidizing agents. There is an excess of oxygen in the steam or hot gas after the passage through the material, partly as residue and partly in the form of new supply, and therefore approximately 80-90% of the steam / hot gas + oxidant is recycled to the material.
Huvudflödet från ugnen passerar genom en katalysator eller ett UV-filter, varvid avdrivna föroreningsänmen oxideras. Ett delflöde, 10-20%, uttages kontinuerligt för kondensation följt av rening av kondensvattnet. Vissa föroreningsämnen oxideras således i materialet av det med ångan eller hetgasen tillförda oxidationsmedlet, medan andra ämnen drivs av och antingen oxideras av katalysatom eller UV-filtret, eller separeras från kondensvattnet med konventionella metoder efter kondensation av ångan / hetgasen.The main debris from the furnace passes through a catalyst or a UV filter, whereby stripped contaminants are oxidized. A part fl desolation, 10-20%, is taken continuously for condensation followed by purification of the condensate water. Thus, some contaminants are oxidized in the material by the oxidant supplied with the steam or hot gas, while other substances are driven off and either oxidized by the catalyst or UV filter, or separated from the condensate by conventional methods after condensation of the steam / hot gas.
Denna kända metod innebär ett antal nackdelar, En sådan är att förorenat material ej sällan innehåller betydande andelar av organiska komponenter, humusämnen, träfibrer etc, vilka förbrukar det tillförda oxidationsmedlet. Stora kvantiteter oxidationsmedel kan således erfordras, vilket innebär merkostnader.This known method entails a number of disadvantages. One such is that contaminated material often contains significant proportions of organic components, humic substances, wood fibers, etc., which consume the added oxidizing agent. Large quantities of oxidizing agents may thus be required, which entails additional costs.
En annan nackdel är att när 80-90% av sönderdelningsproduktema återcirkulerar till materialet, och om klorerade ämnen förekommer och oxideras, så kommer bildad koldioxid, vatten(ånga) och klorföreningar att också återcirkulera, vilket innebär kontinuerligt korrosion av anläggningen då klor är synnerligen korrosivt.Another disadvantage is that when 80-90% of the decomposition products recycle to the material, and if chlorinated substances occur and oxidize, the formed carbon dioxide, water (steam) and chlorine compounds will also recycle, which means continuous corrosion of the plant as chlorine is extremely corrosive .
En tredje nackdel är risken för antändning av materialet respektive gasexplosion. Den beskrivna metoden innebär att ångan / hetgasen innehåller ett överskott av syre. En risk föreligger att de organiska beståndsdelama, inte bara föroreningsämnen, i materialet kan antändas på grund av kombinationen av oxiderbara organiska ämnen, syrgas och hög processtemperatur (upp till 700°C enligt texten). En risk föreligger även att det kan sus 392 4 bildas en het och 'explosiv blandning av gasformiga föroreningsänmen och syre om sådan blandning överstiger kritiska s k LEL-nivåer (Lower Explosive Limit) för olika ämnen. Metoden är därför riskfylld, dels genom att materialets organiska beståndsdelar kan fatta eld i ugnen, dels genom explosionsrisken p g av explosionsfarliga gasblandningar i anläggningen.A third disadvantage is the risk of ignition of the material or gas explosion. The described method means that the steam / hot gas contains an excess of oxygen. There is a risk that the organic constituents, not just pollutants, in the material may ignite due to the combination of oxidizable organic substances, oxygen and high process temperature (up to 700 ° C according to the text). There is also a risk that a hot and explosive mixture of gaseous pollutants and oxygen may be formed if such a mixture exceeds critical so-called LEL (Lower Explosive Limit) levels for various substances. The method is therefore risky, partly because the organic constituents of the material can catch fire in the furnace, partly because of the risk of explosion due to explosive gas mixtures in the plant.
Det är också tidigare känt, tex genom det amerikanska patentet 5.172.709, att ett kemiskt ämne kan separeras från ett material som innehåller detta ämne, genom att materialet i ett första steg behandlas med vattenånga så att det kemiska ämnet avdrives från materialet med vattenångan. Med denna kända metod kondenseras emellertid därefter vattenångan direkt med det kemiska ämnet innan avskiljandet av det kemiska ämnet från vattnet sker i ett andra steg. Detta förfarande har dock visat sig innebära vissa nackdelar av teknisk och ekonomisk karaktär Ändamålet med föreliggande uppfinning är att bl a eliminera ovan nämnda nackdelar och möjliggöra en kostnadseffektiv separeringsmetod för industriell tillämpning, inklusive marksanering, och som i hög grad är anpassad till och utnyttjar fördelarna med såväl s k samdestillation med vatten som vattenångdestillation och samtidigt i hög grad är anpassad till och utnyttjar de i materialet förekommande kemiska ämnenas speciella kemiska och fysikaliska egenskaper.It is also previously known, for example from U.S. Patent 5,172,709, that a chemical substance can be separated from a material containing this substance, by treating the material in a first step with water vapor so that the chemical substance is evaporated from the material with the water vapor. With this known method, however, the water vapor is then condensed directly with the chemical substance before the separation of the chemical substance from the water takes place in a second step. However, this method has been found to involve certain disadvantages of a technical and economic nature. The object of the present invention is, inter alia, to eliminate the above-mentioned disadvantages and enable a cost-effective separation method for industrial application, including soil remediation, and which is highly adapted to and utilizes the advantages of both so-called co-distillation with water and water vapor distillation and at the same time is to a large extent adapted to and utilizes the special chemical and physical properties of the chemical substances present in the material.
DEFINTTIONER I det följande betecknas kemiska ämnen i material som innehåller dessa ämnen såsom "förorenande ämnen" eller "föroreningsärnnen" när sådan benämning enligt definition är befogat, dvs då sådana ämnen, enligt det för uppñnningens beskrivande här valda tillämpningsområdet marksanering, klassificeras såsom skadliga för miljön.DEFINITIONS In the following, chemical substances in materials containing these substances are referred to as "pollutants" or "pollutants" when such a name is by definition justified, ie when such substances, according to the application of soil remediation chosen here for the purpose of the invention, are classified as harmful to the environment. .
Med samdestillation med vatten menas att vatten förångas vilket medför att olika föroreningsänmen på grund av samdestillationsprincipen kan förångas tillsammans med vattnet vid vattnets kokpunkt även om föroreningsämnenas ångtryck är synnerligen lågt vid denna temperatur och deras kokpunkt vida högre än vattnets. Med vattenångdestillation menas att materialet behandlas med överhettad vattenånga varvid föroreningsämnen avdrives av ångan. Med "förorenat material" menas jord, sediment, fyllnadsmassor m fl material som innehåller förorenande ärrmen. 5 sus 392 Motsvarande gäller för andra tillämpningar av uppfinningen, såsom i vissa industriella processer där avskiljning av i ingressen nämnda kemiska ämnen från ett material, fast eller flytande, är önskvärt.By co-distillation with water is meant that water evaporates, which means that various pollutants due to the co-distillation principle can evaporate together with the water at the boiling point of the water even if the vapor pressure of the pollutants is extremely low at this temperature and their boiling point far higher than the water. By water vapor distillation is meant that the material is treated with superheated water vapor, whereby pollutants are evaporated from the steam. By "contaminated material" is meant soil, sediment, filling masses, etc. materials that contain the contaminating sleeve. The same applies to other applications of the invention, such as in certain industrial processes where separation of the chemical substances mentioned in the preamble from a material, solid or liquid, is desirable.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Förfaringssättet enligt uppfinningen innebär att det förorenade materialet i en första separeringsprocess uppvärmes och behandlas vid en temperatur upp till förekommande förorenande ämnes kokpunkt med återcirkulerande gas, som under stigande temperatur bringas att passera genom materialet ett stort antal gånger i en sluten krets under processen, så att i materialet förekommande förorenande ämne successivt avdrives från materialet och anrikas i ångfas i den recirkulerande gasen.DISCLOSURE OF THE INVENTION The method according to the invention means that in a first separation process the contaminated material is heated and treated at a temperature up to the boiling point of the contaminant present with recirculating gas, which is passed through the material a rising number of times in a closed circuit during the process. , so that the pollutant present in the material is successively evaporated from the material and enriched in the vapor phase in the recirculating gas.
Avdrivet och anrikat förorenande änme separeras från gasen i en andra separeringsprocess i en delflödesslinga, varvid därvid eventuellt frigjord energi återföres till den slutna kretsen och därmed tillföres den första separeringsprocessen.Stripped and enriched pollutants are separated from the gas in a second separation process in a part fl fate loop, whereby any released energy is returned to the closed circuit and thus the first separation process is supplied.
Separeringen av avdrivet förorenande ämne från gasen sker på endera av tre följ ande sätt, eller olika kombinationer av dessa; 1. Anrikat förorenande ärrme separeras från gasen genom förbränning i en brännare och /eller i en katalysator, varvid bildad värmeenergi återföres till den första separeringsprocessen medelst värmeväxlare. 2. Anrikat förorenande ämne separeras från gasen genom att gasen och ämne avkyls varefter bildat kondensvatten respektive ej kondenserbara gaser renas från förorenande ämne på konventionellt vis, exempelvis genom upptag i kemiska fllter (aktivt kol). 3. Anrikat förorenande ämne separeras från gasen med hjälp av föroreningsselektivt kemiskt ämne, antingen ett ämne (en s k sorbent) som är valt och anordnat för helt eller delvis upptag och bindning av förorenande ämne direkt från gasen, eller ett ärrme som är valt och anordnat för annan kemisk reaktion, t ex kemisk fällning, av förorenande änme direkt från gasen.The separation of stripped pollutant from the gas takes place in either of three following ways, or different combinations thereof; Enriched contaminating sleeve is separated from the gas by combustion in a burner and / or in a catalyst, the heat energy formed being returned to the first separation process by means of heat exchangers. 2. Enriched pollutants are separated from the gas by cooling the gas and the substance, after which formed condensed water and non-condensable gases are purified from the pollutants in a conventional way, for example by uptake into chemical (filters (activated carbon). Enriched pollutant is separated from the gas by means of a pollutant-selective chemical substance, either a substance (a so-called sorbent) selected and arranged for the complete or partial uptake and binding of pollutants directly from the gas, or a sleeve selected and arranged for other chemical reaction, eg chemical precipitation, of polluting substance directly from the gas.
Dessa och övriga kännetecken för för förfaringssätt enligt uppfinningen framgår av efterföljande patentkrav. sos 592 6 FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningar, där schematiskt Fig 1 visar diagram över avdrivningsförlopp för ett antal förorenande ämnen A - E som funktion av processtemperatur (°C) och processtid (t); Fig 2 visar en principskiss över processen med en huvudslinga 23 innehållande en processbehållare 20 med partikelfilter 201 samt ett intag 21 för förorenat material och ett uttag 22 for behandlat material, ett vatteninjekt 230, en fläkt 24 samt en uppvärmningsenhet utgörande en värmeväxlare 26.These and other features of the method according to the invention appear from the following claims. sos 592 6 DESCRIPTION OF THE FIGURES The invention will be described in more detail in connection with the accompanying drawings, in which Fig. 1 schematically shows diagrams of stripping processes for a number of pollutants A - E as a function of process temperature (° C) and process time (t); Fig. 2 shows a principle sketch of the process with a main loop 23 containing a process container 20 with particle filter 201 and an inlet 21 for contaminated material and an outlet 22 for treated material, a water injector 230, a fl 24 and a heating unit constituting a heat exchanger 26.
Från huvudslingan 23 leder en delflödesslinga 27 som består av dels en delslinga 271 med en törbränningsenhet 25, utgörande en brännare och/eller en katalysator, förbunden med uppvärrnningsenheten 26 och dels en delslinga 272 med en enhet 28 innehållande ett fóroreningsselektivt kerniskt ämne.From the main loop 23 leads a part fl fate loop 27 which consists partly a sub-loop 271 with a dry-burning unit 25, constituting a burner and / or a catalyst, connected to the heating unit 26 and partly a sub-loop 272 with a unit 28 containing a pollution-selective nuclear substance.
Båda dessa delslingor ansluter sig till en delflödesslinga 273 med en enhet 29 för gasavkylning och -kondensation, som i sin tur är ansluten till en enhet 291 innehållande ett kemiskt ñlter för rening av bildat kondensvatten och en enhet 292 innehållande ett kemiskt ñlter för rening av ej kondenserbar gas. Den från huvudflödet utgående delflödesslingan 27 är även direkt ansluten till denna gasavkylning och - kondensationsenhet. Renat kondensvatten erhålls vid ett uttag 2911 och återförs till behandlade materialet, och renad ej kondenserbar gas vid ett uttag 2921 för utsläpp till omgivande atmosfär.Both of these sub-loops connect to a part-fate loop 273 with a unit 29 for gas cooling and condensation, which in turn is connected to a unit 291 containing a chemical filter for purifying formed condensed water and a unit 292 containing a chemical filter for purifying non-condensed water. condensable gas. The part fl loop loop 27 emanating from the main fl is also directly connected to this gas cooling and condensing unit. Purified condensed water is obtained at an outlet 2911 and returned to the treated material, and purified non-condensable gas at an outlet 2921 for discharge to the surrounding atmosphere.
Fig 3 visar huvudslinga 23 enligt Fig 2 samt den delflödesslinga 271 som innefattar förbränningenheten 25, ansluten till enheten 29 för gasavkylning och -kondensation och vidare till enhetema för rening av bildat kondesvatten 291 och för rening av ej kondenserbar gas 292. Renat kondensvatten erhålls vid ett uttag 2911 och återförs till behandlade materialet, och renad ej kondenserbar gas vid ett uttag 2921 för utsläpp till omgivande atmosfär.Fig. 3 shows the main loop 23 according to Fig. 2 and the part fl fate loop 271 which comprises the combustion unit 25, connected to the unit 29 for gas cooling and condensation and further to the units for purifying formed condensed water 291 and for purifying non-condensable gas 292. Purified condensed water is obtained at a outlet 2911 and returned to the treated material, and purified non-condensable gas at an outlet 2921 for release to ambient atmosphere.
Fig 4 visar huvudslinga 23 enligt Fig 2 samt delflödesslinga 273 som ansluter direkt till enheten 29 för gasavkylning och -kondensation och vidare till enheten 291 för rening av 7 508 392 bildat kondesvatten och enheten 292 för rening av ej kondenserbar gas. Renat kondensvatten erhålls vid ett uttag 2911 och återfórs till behandlade materialet, och renad ej kondenserbar gas vid ett uttag 2921 för utsläpp till omgivande atmosfär.Fig. 4 shows the main loop 23 according to Fig. 2 and part fl fate loop 273 which connects directly to the unit 29 for gas cooling and condensation and further to the unit 291 for purification of condensed water formed and the unit 292 for purification of non-condensable gas. Purified condensed water is obtained at an outlet 2911 and returned to the treated material, and purified non-condensable gas at an outlet 2921 for discharge to the surrounding atmosphere.
Fig 5 visar huvudslinga 23 enligt Fig 2 samt delflödesslinga 272 innefattande enheten 28 innehållande ett föroreningsselektivt kemiskt ämne, ansluten till enheten 29 för gasavkylning och -kondensation och vidare till enheterna 291 och 292 för rening av bildat kondensvatten respektive ej kondenserbar gas. Renat kondensvatten erhålls vid ett uttag 2911 och återförs till behandlade materialet, och renad ej kondenserbar gas vid ett uttag 2921 för utsläpp till omgivande atmosfär.Fig. 5 shows the main loop 23 according to Fig. 2 and part fl fate loop 272 comprising the unit 28 containing a pollutant-selective chemical substance, connected to the unit 29 for gas cooling and condensation and further to the units 291 and 292 for purifying formed condensed water and non-condensable gas, respectively. Purified condensed water is obtained at an outlet 2911 and returned to the treated material, and purified non-condensable gas at an outlet 2921 for discharge to the surrounding atmosphere.
Fig 6 slutligen visar huvudslinga 23 enligt Fig 2 samt delflödesslinga 271 innefattande förbränningenheten 25, och delflödesslingan 272 innefattande enheten 28 innehållande ett föroreningsselektivt kemiskt ämne; båda dessa enheter är anslutna dels till varandra och dels till enheten 29 för gasavkylning och -kondensation och vidare till enheterna 291 och 292 för rening av bildat kondesvatten respektive ej kondenserbar gas. Renat kondensvatten erhålls vid ett uttag 2911 och återförs till behandlade materialet, och renad ej kondenserbar gas vid ett uttag 2921 för utsläpp till omgivande atmosfär.Fig. 6 finally shows the main loop 23 according to Fig. 2 and part fl waste loop 271 comprising the combustion unit 25, and part fl waste loop 272 comprising the unit 28 containing a pollutant-selective chemical substance; both of these units are connected partly to each other and partly to the unit 29 for gas cooling and condensation and further to the units 291 and 292 for purifying formed condensed water and non-condensable gas, respectively. Purified condensed water is obtained at an outlet 2911 and returned to the treated material, and purified non-condensable gas at an outlet 2921 for discharge to the surrounding atmosphere.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Första separeringsprgcessen Förorenat material behandlas i en första separeringsprocess med gas, luft eller inert gas som successivt ersättes med vattenånga, varvid förekommande förorenande ämnen avdrives i ångfas från det förorenade materialet. Enligt Daltons lag anrikas härvid varje ämne individuellt i gasen, oberoende av andra samtidigt avdrivna ämnen. Genom att gasen återcirkuleras genom det förorenade materialet ett stort antal gånger i en sluten krets under processen anrikas varje ämne successivt i gasen.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION First Separation Process Contaminated material is treated in a first separation process with gas, air or inert gas which is successively replaced with water vapor, whereby any contaminants are evaporated in vapor phase from the contaminated material. According to Dalton's law, each substance is enriched individually in the gas, independently of other simultaneously driven substances. By recirculating the gas through the contaminated material a large number of times in a closed circuit during the process, each substance is successively enriched in the gas.
Genom att processtemperaturen, d v s temperaturen i det förorenade materialet, successivt höjs kommer ingående förorenande ämnen att drivas av (naturligtvis under förutsättning att de har ett för ändamålet erforderligt ångtryck vid den aktuella processtemperaturen; metaller såsom bly, koppar mm kan därför ej separeras med denna metod). sus 392 8 Gasen kan genom detta förfarande fås att innehålla en förvånansvärt hög halt av respektive förorenande ämne som avdrivits från materialet. Det avdrivna ämnet följer med gasen runt i kretsen och tillbaka genom materialet utan att återkondensera (under förutsättning att gasens temperatur inte understiger den som erfordras för avdrivningen av ämnet) alltmedan mer av förorenande ämnet kontinuerligt avdrives till vattenångan från materialet.As the process temperature, ie the temperature of the contaminated material, is gradually raised, the constituent pollutants will be driven off (of course, provided that they have a vapor pressure required for the purpose at the current process temperature; metals such as lead, copper etc. can therefore not be separated by this method ). sus 392 8 The gas can be obtained by this process to contain a surprisingly high content of the respective pollutant which has been evaporated from the material. The stripped substance follows the gas around the circuit and back through the material without recondensing (provided that the gas temperature does not fall below that required for the stripping of the substance) while more of the pollutant is continuously evaporated to the water vapor from the material.
Anrikningen av ämnen sker tills dess ett jämviktsläge uppnåtts, s k ”mättnad”. Eftersom olika ämnen har olika ångtryck och förekommer i högst varierande initialhalteri materialet, kommer ämnena därmed att avdrivas och anrikas i gasen i olika omfattning.The enrichment of substances takes place until an equilibrium state is reached, so-called "saturation". Since different substances have different vapor pressures and occur in highly varying initial levels in the material, the substances will thus be evaporated and enriched in the gas to different extents.
En del ämnen (t ex lågkokande) kommer att snabbt uppnå detta järnviktsläge medan andra (högkokande) på grund av sitt låga ångtryck och/eller låga initialhalt inte ens kommer i närheten av sin respektive ”mättnadshalt” i gasen.Some substances (eg low boiling) will quickly reach this iron weight position while others (high boiling) due to their low vapor pressure and / or low initial content do not even come close to their respective "saturation content" in the gas.
För underlättandet av avdrivningen av förorenande ämne i den första separerings- processen kan ett kemiskt ärnne tillsättas det förorenade materialet före eller under den första separeringsprocessen. _ Det förorenade materialet uppvärmes med genomströmmande och upphettad återcirkulerande luft eller inert gas i en sluten krets, kallad huvudslingan 23. Med ökande materialtemperatur börjar fukt i materialet att bilda vattenånga som blandas med återcirkulerande luft eller inert gas. I materialet förekommande lågmolekylära och lågkokande föroreningsämnen börjar förångas och avdrivas och anrikas i luften eller inerta gasen. Temperaturökningen i materialet sker genom uppvärmning av luften eller inerta gasen före återcirkulationen till materialeti huvudslingan.To facilitate the evaporation of contaminants in the first separation process, a chemical substance may be added to the contaminated material before or during the first separation process. The contaminated material is heated with flowing and heated recirculating air or inert gas in a closed circuit, called the main loop 23. With increasing material temperature, moisture in the material begins to form water vapor mixed with recirculating air or inert gas. Low-molecular-weight and low-boiling pollutants present in the material begin to evaporate and are evaporated and enriched in the air or inert gas. The temperature increase in the material takes place by heating the air or inert gas before recirculation to the material in the main loop.
Då materialtemperaturen närmar sig vattnets kokpunkt tillförs den återcirkulerande och uppvärmda luften eller inerta gasen en snabbt ökande mängd vattenånga. Gasvolymen ökar därmed i huvudflödet. Denna ökande gasvolym, luft eller inert gas och vattenånga, uttages i en delflödesslinga 27 från huvudslingan.As the material temperature approaches the boiling point of the water, a rapidly increasing amount of water vapor is added to the recirculating and heated air or inert gas. The gas volume thus increases in the main fate. This increasing gas volume, air or inert gas and water vapor, is withdrawn in a partial flow loop 27 from the main loop.
Sarnrnansättningen av den återcirkulerande gasen i huvudslingan ändras således successivt från luft eller inert gas till vattenånga med ökande process- och materialtemperatur. Vid en materialtemperatur motsvarande vattnets kokpunkt utgörs gasen huvudsakligen av vattenånga från del av materialets förångade vatteninnehåll. 9 sus 392 Gasen som uttages från huvudslingan i delflödesslingan innehåller, förutom luft eller inert gas följt av luft eller inert gas och vattenånga samt slutligen vattenånga, även förekommande förorenande ämnen som avdrivs i ångfas från materialet och anrikats i gasen genom samdestillation med vatten eller vattenångdestillation. Detta sker under alla faser av processen och är betingat av ämnenas egenskaper; lågkokande ämnen avdrives vid lägre temperatur än högkokande ämnen. De i delflödesslingan uttagna gasen kan därför innehålla olika typer och halter av avdrivna ämnen, som funktion av främst processtemperaturen och grad av anrikning (mättnad) i gasen..The composition of the recirculating gas in the main loop is thus gradually changed from air or inert gas to water vapor with increasing process and material temperature. At a material temperature corresponding to the boiling point of the water, the gas consists mainly of water vapor from part of the evaporated water content of the material. 9 sus 392 The gas extracted from the main loop in part fl the fate loop contains, in addition to air or inert gas followed by air or inert gas and water vapor and finally water vapor, also pollutants which are evaporated in vapor phase from the material and enriched in the gas by co-distillation with water or water vapor distillation. This occurs during all phases of the process and is conditioned by the properties of the substances; low-boiling substances are evaporated at a lower temperature than high-boiling substances. The gas extracted in part fl of the fate loop can therefore contain different types and contents of stripped substances, as a function of mainly the process temperature and degree of enrichment (saturation) in the gas.
Genom s k samdestillation med vatten (water codistillation) kan vissa förekommande högmolekylära och högkokande föroreningsärnnen förångas och avdrivas och anrikas i gasen redan vid låg temperatur, tex vattnets kokpunkt.Through so-called co-distillation with water (water codistillation), certain high-molecular-weight and high-boiling pollutants can be evaporated and evaporated and enriched in the gas already at low temperature, such as the boiling point of water.
Vid en processtemperatur motsvarande vattnets kokpunkt utgörs gasen av vattenånga samt avdrivna förorenande ämnen. Då all fukt i materialet har förångats av den återcirkulerande uppvärmda vattenångan i huvudslingan, stiger materialtemperaturen över vattnets kokpunkt och upp till den temperatur som erfordras för att kvarvarande förorenande ämnen skall förångas och avdrivas från materialet. Temperaturen regleras till erforderlig nivå genom upphettning av vattenångan med en uppvärrnningsenhet under dess återcirkulation i huvudslingan till materialet.At a process temperature corresponding to the boiling point of the water, the gas consists of water vapor and evaporated pollutants. When all the moisture in the material has evaporated by the recirculating heated water vapor in the main loop, the material temperature rises above the boiling point of the water and up to the temperature required for the remaining pollutants to evaporate and be driven off the material. The temperature is regulated to the required level by heating the water vapor with a heating unit during its recirculation in the main loop of the material.
Då materialet torkat bildas ej ny vattenånga för uttag i delflödesslingan, vilket medför att avdrivna föroreningsärnnen kan anrikas i ännu högre grad i den återcirkulerande vattenångan i huvudslingan än under förångningen av fukten i materialet. En mindre del av vattenångan i huvudslingan uttages dock i delflödesslingan under temperatur- höj ningen för att kompensera den volymökning som temperaturhöj ningen resulterar i.When the material has dried, no new water vapor is formed for extraction in the part-fl loop, which means that stripped contaminants can be enriched to an even greater extent in the recirculating water vapor in the main loop than during the evaporation of the moisture in the material. However, a small part of the water vapor in the main loop is taken out in part fl the fate loop during the temperature increase to compensate for the volume increase that the temperature increase results in.
Materialet behandlas med gas vid en temperatur upp till förorenande ärnnes kokpunkt samt vid atmosfárstryck eller så nära atmosfärstiyck som processens tekniska utförande medger.The material is treated with gas at a temperature up to the boiling point of the polluting medium and at atmospheric pressure or as close to atmospheric pressure as the technical design of the process allows.
För att taga ut vattenånga och anrikade förorenande ämne i kontrollerad förrn under högtemperaturfasen, dvs då vattenånga ej längre produceras från förångad fukt i materialet, injiceras vatten i huvudslingan. Vattnet förångas vilket medför en volymsökning i huvudslingan som kompenseras genom uttag av motsvarande volym i 508 392 lO delflödesslingan. 'Genom injicering av bestämd volym vatten kan således en fastställd volym vattenånga innehållande anrikade förorenande ämne uttagas från huvudslingan till delflödesslingan.To remove water vapor and enriched pollutants in a controlled manner during the high-temperature phase, ie when water vapor is no longer produced from evaporated moisture in the material, water is injected into the main loop. The water evaporates, which leads to an increase in volume in the main loop which is compensated by withdrawing the corresponding volume in the 508 392 10 part fl fate loop. Thus, by injecting a certain volume of water, a fixed volume of water vapor containing enriched contaminant can be withdrawn from the main loop to the partial flow loop.
Gas som uttages från huvudslingan i delflödesslingan leds till andra separeringsprocessen för frånskiljning av anrikade förorenande ämnen från gasen, vilken därefter antingen återcirkuleras till huvudslingan, eller uttages ur systemet.Gas taken from the main loop in the partial flow loop is led to the second separation process for separating enriched pollutants from the gas, which is then either recycled to the main loop, or taken out of the system.
Andra separeringsprgcçsgn Efter avdrivningen separeras ämnena från gasen i en andra separeringsprocess i ett uttaget delflöde på endera av tre sätt, förbränning, helt eller delvis upptag på ett föroreningsselektivt ämne, separering efter avkylning och kondensation av gasen, eller på olika kombinationer av dessa tre sätt. Val av separationsmetod eller metoder beror på antal, typ(er) och halter av anrikade förorenande ämnen.Other separation processes After evaporation, the substances are separated from the gas in a second separation process in a sampled part fl desolation in either of three ways, combustion, complete or partial uptake on a pollutant-selective substance, separation after cooling and condensation of the gas, or in different combinations of these three ways. The choice of separation method or methods depends on the number, type (s) and levels of enriched pollutants.
Separeringen kan ske alltifrån starten av respektive ämnesanrikning i gasen och tills dess ärnnena uppnått sina respektive ”mättnadshalter” i den recirkulerande gasen. 1 Separation genom förbränning En separeringsmetod är att destruera förorenande ämne i ett uttaget delflöde genom förbränning direkt i gasen. Detta förutsätter att aktuella änmet är förbränningsbart, dvs en kolväteförening. Destruktionen sker genom att gasen innehållande sådant ämne bringas att passera en förbränningsenhet, varvid ämnet förbrärmes (oxideras) och sönderdelas till vattenånga och koldioxid samt - för klorerade kolväten - även gasforrnigt klor. I de fall klorerade kolväten förbrännes kan klor (sannolikt som klorgas) därefter separeras från gasen genom att gasen efter förbränningsenheten bringas att passera ett kemiskt ämne, en klorselektiv sorbent (se nedan), som upptager och binder kloret medan gasen passerar igenom.The separation can take place from the start of the respective substance enrichment in the gas and until the particles have reached their respective "saturation levels" in the recirculating gas. 1 Separation by combustion A separation method is to destroy pollutants in a removed part fl desolate by combustion directly in the gas. This presupposes that the substance in question is combustible, ie a hydrocarbon compound. The destruction takes place by passing the gas containing such a substance to a combustion unit, whereby the substance is combusted (oxidized) and decomposed into water vapor and carbon dioxide and - for chlorinated hydrocarbons - also gaseous chlorine. In cases where chlorinated hydrocarbons are combusted, chlorine (probably as chlorine gas) can then be separated from the gas by passing the gas after the combustion unit to a chemical substance, a chlorine-selective sorbent (see below), which absorbs and binds the chlorine as the gas passes through.
Förbränningsenheten utgörs av en brännare, en katalysator eller en kombination av brännare och katalysator. Vid förbränningen av förorenande ämnen utvecklas värmeenergi. En fördel med detta förfarande är att samtidigt som ämnena förintas 11 soa 392» utvecklas värmeenergi som direkt kan tillvaratas och användas i processen genom att energin via värmeväxlare tillförs den första separeringsprocessen. En annan fördel är att behov ej föreligger av varken sorbent eller omhändertagande av koncentrat av förorenande ärnnen (se nedan), som erhålles vid regenerering av sorbenten.The combustion unit consists of a burner, a catalyst or a combination of burner and catalyst. During the combustion of pollutants, heat energy is developed. An advantage of this process is that at the same time as the substances are annihilated, heat energy is developed which can be directly utilized and used in the process by supplying the energy via heat exchangers to the first separation process. Another advantage is that there is no need for either sorbent or disposal of concentrate of contaminants (see below), which is obtained when regenerating the sorbent.
För att uppnå maximal destruktion av förorenande ämne i gasen kan gasen återcirkuleras ett antal gånger genom förbränningsenheten.To achieve maximum destruction of pollutant in the gas, the gas can be recycled a number of times through the combustion unit.
Den vid förbränningen frigjorda värmeenergin överföres till gasen i huvudslingan via värmeväxlare.The heat energy released during combustion is transferred to the gas in the main loop via heat exchanger.
Gasen kan därefter återföras till processen, eller uttagas ur systemet. Gas som uttages kyls till under vattnets kokpunkt varefter bildat kondensvatten respektive ej kondenserbara gaser passerar genom kemiska filter, anpassade för upptag av eventuella rester av förorenande ämnen. Kondensvattnet återförs sedan till behandlat material och gasen släpps ut till omgivande atmosfär. 2 Separation efter avkylning och kondensation En andra separeringsmetod att separera förorenande ämnen i ett delflöde är att gasen avkyls ned till under vattnets kokpunkt, varefter ämnena frånskiljes bildat kondensvatten respektive ej kondenserbara gaser på konventionellt vis genom användning av kemiska filter (t ex aktivt kol) som har egenskapen att upptaga och binda förorenande ärrmen direkt från den ej kondenserbara gasen respektive kondensvattnet.The gas can then be returned to the process, or taken out of the system. Gas that is extracted is cooled to below the boiling point of the water, after which formed condensed water and non-condensable gases pass through chemical filters, adapted for the uptake of any residues of pollutants. The condensed water is then returned to the treated material and the gas is released to the surrounding atmosphere. 2 Separation after cooling and condensation A second separation method to separate pollutants in a part fl fate is that the gas is cooled down to below the boiling point of the water, after which the substances are separated formed condensed water and non-condensable gases in a conventional way using chemical filters (eg activated carbon). has the property of absorbing and binding the contaminating sleeve directly from the non-condensable gas and the condensed water, respectively.
Rester av förorenande ämnen kan även separeras från kondensvattnet respektive ej kondenserbar gas genom utfillning etc.Residues of pollutants can also be separated from the condensed water and non-condensable gas by filling, etc.
Anrikningen av förorenande ämnen i gasen under första separeringsprocessen i huvudslingan medför att då gasen uttages och avkyls / kondenseras föreligger motsvarande höga aru-ikning av ämnen i kondensvattnet och/eller ej kondenserbar gas.The enrichment of pollutants in the gas during the first separation process in the main loop means that when the gas is extracted and cooled / condensed, there is a correspondingly high enrichment of substances in the condensate water and / or non-condensable gas.
Detta är en avsevärd teknisk och ekonomisk fördel jämfört med sådana metoder som utför kondensation av vattenånga som en gång passerat igenom ett förorenat material.This is a considerable technical and economic advantage compared to such methods which perform condensation of water vapor which has once passed through a contaminated material.
Kondensvattnet återföres till det behandlade materialet och gasen släpps ut till omgivande atmosfär. 508 392 12 3 Separation med hjälp av ämnesselektiva kemiska ämnen En tredje separeringsmetod, då förorenande ämnena ej destrueras direkt i gasen eller kyls med gasen enligt ovan, är att separera anrikade förorenande ämnen i ett delflöde genom att låta gasen passera ett ämnesselektivt kemiskt ämne som är valt och anordnat att upptaga eller på annat kemiskt vis separera förorenande ärnne eller förorenande ämnesgrupp från gasen.The condensed water is returned to the treated material and the gas is released to the surrounding atmosphere. 508 392 12 3 Separation by means of substance-selective chemical substances A third separation method, where the pollutants are not destroyed directly in the gas or cooled with the gas as above, is to separate enriched pollutants in a part fl fate by letting the gas pass a substance-selective chemical substance that is selected and arranged to take up or otherwise chemically separate the polluting substance or group of pollutants from the gas.
För att uppnå maximal separering av förorenande ämne från gasen kan denna återcirkuleras ett antal gånger till det föroreningsselektiva kemiska ämnet. Genom att låta gasen passera två eller flera sådana kemiska ärnnen i serie kan olika förekommande och i gasen anrikade förorenande ämnen eller ämnesgrupper selektivt separeras från gasen.To achieve maximum separation of the pollutant from the gas, it can be recycled a number of times to the pollutant-selective chemical substance. By allowing the gas to pass through two or more such chemical arrays in series, various pollutants or groups of substances enriched in the gas can be selectively separated from the gas.
En typgrupp av kemiska ämnen (s k sorbenter) karakteriseras av att de på ett icke- destruktivt sätt upptager och binder ett antikat förorenande ämne från gasen. En annan typgrupp av kemiska ämnen, s k dehalogenerande sorbenter, karakteriseras av att de upptager anrikade klorerade kolväteföreningar, t ex PCB (polyklorerad bifenyl), från gasen samtidigt som klorbindningarna bryts och kloratomema frigörs: Bifenyldelen av PCB-molekylen upptages och binds till det kemiska ämnet medan kloratomema frigörs och medföljer gasen. Detta frigjorda klor (sannolikt som klorgas eller annan gasformig klorförening) kan därefter upptagas på ett annat och klorselektivt kemiskt ämne medan gasen passerar igenom.A type group of chemical substances (so-called sorbents) is characterized by the fact that they absorb and bind an antique pollutant from the gas in a non-destructive way. Another type group of chemical substances, so-called dehalogenating sorbents, is characterized by the fact that they take up enriched chlorinated hydrocarbon compounds, eg PCBs (polychlorinated biphenyl), from the gas while the chlorine bonds are broken and the chlorine atoms are released: The biphenyl part of the PCB molecule is taken up and bound to the chemical substance while the chlorine atoms are released and accompany the gas. This liberated chlorine (probably as chlorine gas or other gaseous chlorine compound) can then be taken up on another and chlorine-selective chemical substance as the gas passes through.
Gasen kan därefter återföras till processen, eller uttagas ur systemet. Gas som uttages kyls till under vattnets kokpunkt varefter bildat kondensvatten respektive ej kondenserbara gaser passerar genom kemiska filter, anpassade för upptag av eventuella rester av förorenande ämnen. Kondensvattnet återförs sedan till behandlat material och gasen släpps ut till omgivande atmosfär. 4 Kombination av separeringsmetodema 1 - 3 ovan Dessa separeringsmetoder kan appliceras var för sig eller i kombination med varandra, det senare om materialet är förorenat med två eller flera typer av ämnen eller ämnesgrupper som ej kan frånskiljas från gasen med en och samma separeringsmetod, vilket ofta är fallet.The gas can then be returned to the process, or taken out of the system. Gas that is extracted is cooled to below the boiling point of the water, after which condensed water formed and non-condensable gases pass through chemical filters, adapted to absorb any residues of pollutants. The condensed water is then returned to the treated material and the gas is released to the surrounding atmosphere. Combination of separation methods 1 - 3 above These separation methods can be applied individually or in combination with each other, the latter if the material is contaminated with two or more types of substances or groups of substances that can not be separated from the gas with one and the same separation method, which often is the case.
B sos 592 EXEMPEL Ett exempel på separering av ett flertal förorenande ämnen från ett förorenat material skall nu översiktligt redogöras föri anslutning till Fig 1 samt Fig 2- 6. Det förutsätts att ett material (t ex jord) är förorenat med flera olika förorenande ämnen eller ärnnesgrupper, benänmda A - E (Fig 1), som var och en uppvisar olika beteenden vid behandlingen, dvs de avdrives från materialet vid olika temperaturer, har olika egenskaper och/eller bildar sönderdelningsprodukter som gör att de måste separeras från gasen på olika sätt. Ämne A avdrives under uppvärmningsfasen, ämne B och (delvis) ämne C under torkfasen, och ämnen D och E avdrives under högtemperaturfasen. Detta exempel har för åskådlighetens skull fórenklats; i verkligeten avdrivs många av dessa olika ämnen under väsentligt bredare och därmed kraftigt överlappande temperaturintervaller. Detta faktum innebär att de olika separeringsmetodema användes samtidigt under processen, exempelvis genom att gasen med anrikade föroreningsämnen i delflödesslingan leds till t ex en enhet för upptag på en typ av föroreningsselektiv sorbent och därefter till en förbrärmingsenhet eller vice versa, för att senare under processen skifta till tex en annan typ av klor- eller föroreningsselektiv sorbent.B sos 592 EXAMPLES An example of the separation of a plurality of pollutants from a polluted material shall now be briefly described before connection to Fig. 1 and Fig. 2- 6. It is assumed that a material (eg soil) is polluted with fl your various pollutants or groups, named A - E (Fig. 1), each of which exhibits different behaviors during treatment, ie they are stripped from the material at different temperatures, have different properties and / or form decomposition products which mean that they must be separated from the gas in different ways. Substance A is evaporated during the heating phase, substance B and (partially) substance C during the drying phase, and substances D and E are evaporated during the high temperature phase. This example has been simplified for the sake of clarity; in reality, many of these different substances are evaporated under significantly wider and thus strongly overlapping temperature ranges. This fact means that the different separation methods are used simultaneously during the process, for example by passing the gas with enriched pollutants in the part-loop loop to, for example, a unit for uptake on a type of pollutant-selective sorbent and then to a combustion unit or vice versa. for example another type of chlorine or pollution selective sorbent.
I praktiken kan processflödena vara oförändrade under hela processen; gasflödet passerar kontinuerligt genom olika separeringsenheter i serie; dessa enheter fyller sin respektive funktion allteftersom gasen under processens gång för med sig de föroreningsämnen eller sönderdelningsprodukter som enheterna är utforrnade att separera från gasen.In practice, process fates can be unchanged throughout the process; gas fl fate passes continuously through different separation units in series; these units fulfill their respective function as the gas during the process carries with it the pollutants or decomposition products which the units are designed to separate from the gas.
Processen utgörs av tre faser; uppvärmningsfasen med en temperatur upp till 100°C, en torkfas med en temperatur på 100°C samt en högtemperaturfas på upp till, i detta exempel, 500°C. Ämne A Kvicksilver, Hg, i metallisk (elementär) form.The process consists of three phases; the heating phase with a temperature up to 100 ° C, a drying phase with a temperature of 100 ° C and a high temperature phase of up to, in this example, 500 ° C. Subject A Mercury, Hg, in metallic (elemental) form.
Metalliskt Hg är lättflyktigt och avdrives i ångfas snabbt från förorenade materialet redan under 100°C, dvs uppvärmningsfasen, se Fig 1. Hg kan ej destrueras och måste därför separeras direkt från gasen med hjälp av ett Hg-selektivt kemiskt ämne (sorbent). _Å__mLB Lätta - medeltunga petroleumkolväten.Metallic Hg is slightly volatile and is rapidly evaporated in the vapor phase from the contaminated material already below 100 ° C, ie the heating phase, see Fig. 1. Hg cannot be destroyed and must therefore be separated directly from the gas by means of a Hg-selective chemical substance (sorbent). _Å__mLB Lightweight - medium petroleum hydrocarbons.
Detta ämne är egentligen en ämnesgrupp bestående av aromatiska och/eller alifatiska sus 392 M kolväten som successivt avgår vid en temperatur på omkring l00°C, dvs under torkfasen; de lättare avdrives först och de medeltunga därefter, för att destrueras genom förbränning. Ämne Medeltunga - tunga kolväten Detta är en ärnnesgrupp bestående av alifatiska kolväten som successivt avgår vid en temperatur på omkring 150 - 200°C, dvs under högtemperaturfasen. Ämnena destrueras genom förbränning. Ämne D PCB PCB är ett samlingsbegrepp för en aromatisk kolvätegrupp bestående av en bifenylgrupp med olika klorhalt, utgörande ett antal s k PCB-kongener; detta klor frigörs om PCB-molekylen sönderdelas. De tyngsta och de strukturellt mest ”plana” PCB-kongenema avdrives från materialet vid 250 - 300°C.This substance is actually a group of substances consisting of aromatic and / or aliphatic sus 392 M hydrocarbons which gradually emit at a temperature of about 100 ° C, ie during the drying phase; the lighter ones are expelled first and the medium ones afterwards, to be destroyed by incineration. Subject Medium-heavy - heavy hydrocarbons This is an inert group consisting of aliphatic hydrocarbons which gradually emit at a temperature of about 150 - 200 ° C, ie during the high temperature phase. The substances are destroyed by incineration. Subject D PCB PCB is a collective term for an aromatic hydrocarbon group consisting of a biphenyl group with different chlorine content, constituting a number of so-called PCB congeners; this chlorine is released if the PCB molecule breaks down. The heaviest and structurally most "flat" PCB cones are stripped from the material at 250 - 300 ° C.
PCB kan destrueras genom förbränning, varvid klor utgör en av sönderdelniníngs- produktema. PCB kan även upptas av PCB-selektiva kemiska ärnnen, antingen en PCB- selektiv sorbent som upptager och binder PCB-molekylen eller en s k dehalogenerande sorbent som upptager PCB-molekylens bifenylgrupp men frigör PCB-molekylens kloratomer. Det klor som bildas vid förbränning och vid upptag på dehalogenerande sorbent kan därefter i sin tur upptagas av ett separat klorselektivt kemiskt ämne (sorbent). Ämne E Kvicksilver i form av kvicksilversulfid, HgS HgS är en fast förening (och ett naturligt förekommande Hg-mineral), bildat i Hg- förorenad jord av metalliskt Hg och svavel. För att separera Hg måste materialet upphettas till ungefär 500°C; under vissa betingelser räcker det med en lägre temperatur. Föreningen sönderbryts därvid och Hg avdrives som (sannolikt) metalliskt Hg, vilket separeras direkt från gasen med ett Hg-selektivt kemiskt ämne Gfr ämne A ovan).PCBs can be destroyed by combustion, with chlorine being one of the decomposition products. PCBs can also be taken up by PCB-selective chemical substances, either a PCB-selective sorbent which takes up and binds the PCB molecule or a so-called dehalogenating sorbent which takes up the biphenyl group of the PCB molecule but releases the chlorine atoms of the PCB molecule. The chlorine formed during combustion and uptake on dehalogenating sorbent can then in turn be taken up by a separate chlorine-selective chemical substance (sorbent). Subject E Mercury in the form of mercury ul d, HgS HgS is a solid compound (and a naturally occurring Hg mineral), formed in Hg-contaminated soil of metallic Hg and sulfur. To separate Hg, the material must be heated to approximately 500 ° C; under certain conditions a lower temperature is sufficient. The compound is thereby decomposed and Hg is evaporated as (probably) metallic Hg, which is separated directly from the gas by an Hg-selective chemical substance (cf. substance A above).
Det förorenade materialet utgörs av ”normal” moränjord innehåller 10-20% vatten.The contaminated material consists of "normal" moraine soil containing 10-20% water.
De olika ämnena A - E kommer att avdrivas allteftersom materialet uppvärmes från initialtemperaturen och upp till den högsta processtemperaturen 500°C. (5 508 392 Allteftersom ärnnena avdrives från materialet separeras de från gasen i delflödesslingan med de valda separeringsmetodema, dvs med förbränning respektive med ett selektivt kemiskt ämne, eller kombinationer av dessa metoder. Separationema kan ske genom att gasen passerar sorbent och förbränningsenhet efter varandra (eller vice versa), eller genom att gasen leds till den kvicksilverselektiva sorbenten under det process- temperaturintervall då kvicksilver avdrives från materialet, respektive leds till förbränningsenheten under det processtemperaturintervall då petroleumproduktema avdrives från materialet.The various substances A - E will be evaporated as the material is heated from the initial temperature up to the highest process temperature 500 ° C. (5 508 392 As the fins are stripped from the material, they are separated from the gas in part fl the nozzle loop by the selected separation methods, ie by combustion or by a selective chemical substance, or combinations of these methods. The separations can take place by passing the sorbent and combustion unit one after the other (or vice versa), or by passing the gas to the mercury-selective sorbent during the process temperature range when mercury is evaporated from the material, or by passing it to the combustion unit during the process temperature range when the petroleum products are evaporated from the material.
Som illustreras i Fig 2 pågår i processen dels ett huvudflöde i huvudslingan 23 kontinuerligt för avdrivningen och anrikningen av förorenande ämnena, dels ett uttag (kontinuerligt eller periodvis beroende på aktuella processfasen - se ovan) i delflödesslingan 27 för separeringen av anrikade ämnen från gasen.As illustrated in Fig. 2, the process involves a main desolation in the main loop 23 continuously for the evaporation and enrichment of the pollutants, and an outlet (continuously or periodically depending on the actual process phase - see above) in the part-desolation loop 27 for separating enriched substances from the gas.
Processen inställs i enlighet med Fig 5, med en huvudslinga 23 för recirkulerande gas och en delflödesslinga 272 med en enhet 28 innehållande ett kvicksilverselektivt ämne.The process is set according to Fig. 5, with a main loop 23 for recirculating gas and a part del fate loop 272 with a unit 28 containing a mercury-selective substance.
Förorenat material inmatas vid 21 till en sluten processbehållare 20 som har ett partikelfilter 201. Förefintlig luft i systemet börjar cirkuleras i den slutna huvudslingan 23 med hjälp av en fläkt 24 och uppvärmes kontinuerligt av en uppvärmningsenhet, värmeväxlare 26, innan passagen till och genom processbehållaren 20.Contaminated material is fed at 21 to a closed process vessel 20 having a particle filter 201. Existing air in the system begins to circulate in the closed main loop 23 by means of a fan 24 and is continuously heated by a heating unit, heat exchanger 26, before the passage to and through the process vessel 20. .
Materialet börjar därvid successivt uppvärrnas och fukten i materialet börjar förångas.The material then begins to gradually deteriorate and the moisture in the material begins to evaporate.
Vid 70-80°C har mer än hälften av luften i huvudslingan ersatts av vattenånga. En betydande del av ärrme A avdrives till gasen i huvudslingan 23.At 70-80 ° C, more than half of the air in the main loop has been replaced by water vapor. A significant portion of sleeve A is evaporated to the gas in the main loop 23.
Vid förekomst av lättflyktiga föroreningsärnnen i materialet, vilket kan medföra gasexplosionsrisk under uppvärmningen i närvaro av syre, ersättes luften (egentligen luftens syreinnehåll) helt eller delvis av inert gas innan uppvärmningen påbörjar.In the presence of slightly polluting impurities in the material, which can lead to a gas explosion risk during heating in the presence of oxygen, the air (actually the oxygen content of the air) is completely or partially replaced by inert gas before heating begins.
Från huvudslingan 23 sker uttag av ett delflöde till delflödesslingan 272 av processgasen (luft eller inert gas och senare vattenånga). Detta delflöde alstras automatiskt genom lämpligt ventilorgan, på grund av tryck- och volymsökning i huvudslingan. Avdrivet och anrikade förorenande ämnen A uttages därvid med gasen och leds i delflödesslingan 272 till enheten 28 innehållande det kvicksilverselektiva ämnet där kvicksilvret i gasen upptages och binds medan gasen passerar igenom för att 508 392 16 antingen återfóras till huvudslingan 23 eller uttagas ur systemet via enheterna 29, 291, 292 för gasavkylning och -kondensation respektive rening av kondensvatten och ej kondenserbar gas.From the main loop 23, part fl fate to part fl fate loop 272 of the process gas (air or inert gas and later water vapor) takes place. This part fl fate is automatically generated by a suitable valve means, due to pressure and volume increase in the main loop. Stripped and enriched pollutants A are then taken out with the gas and led in part fl the loop 272 to the unit 28 containing the mercury selective substance where the mercury in the gas is taken up and bound while the gas passes through to either be returned to the main loop 23 or taken out of the system 29 , 291, 292 for gas cooling and condensation and purification of condensed water and non-condensable gas respectively.
När temperaturen uppnått 100°C har ämne A avdrivits och uttagits i delflödesslingan 272 till upptag på den kvicksilverselektiva sorbenten 28, och all luft eller inert gas i huvudslingan 23 har ersatts av vattenånga som bildats från förångningen av fukten i materialet. Sorbenten innehållande kvicksilvret uttages för regenerering, varvid kvicksilvret erhålles som ett koncentrat och sorbenten återanvändes i processen.When the temperature has reached 100 ° C, substance A has been evaporated and taken out in part fl loop loop 272 for uptake on the mercury-selective sorbent 28, and all air or inert gas in the main loop 23 has been replaced by water vapor formed from the evaporation of moisture in the material. The sorbent containing the mercury is taken out for regeneration, whereby the mercury is obtained as a concentrate and the sorbent is reused in the process.
Sorbenten kan även vara av engångskaraktär, dvs uttagas ur processen för slutgiltigt omhändertagande tillsammans med kvicksilvret, och ersättas med nytt och oanvänd sorbentämne.The sorbent can also be of a disposable nature, ie taken out of the process for final disposal together with the mercury, and replaced with a new and unused sorbent substance.
Processen ställs nu in i enlighet med flöde i Fig 3, med huvudslingan 23 för recirkulerande gas och en delflödesslinga 271 med en enhet 25 innehållande en förbränningsenhet bestående av en brännare och/eller en katalysator. Ämne B börjar avdrivas. Den från materialets fukt bildade vattenångan uttages med avdrivet ämne B kontinuerligt från huvudslingan 23 till delflödesslingan 271 och förbränningsenheten 25. Ämne B destrueras och frigjord värmeenergi överförs via den efter förbränningsenheten anslutna värmeväxlaren 26 till gasen i huvudslingan 23.The process is now set according to the fate of Fig. 3, with the main recirculating gas loop 23 and a portion of the fate loop 271 having a unit 25 containing a combustion unit consisting of a burner and / or a catalyst. Subject B begins to be stripped. The water vapor formed from the moisture of the material is taken with stripped substance B continuously from the main loop 23 to the part loop 271 and the combustion unit 25. Substance B is destroyed and released heat energy is transferred via the heat exchanger 26 connected to the combustion unit to the gas in the main loop 23.
Gasen och bildade sönderdelningsprodukter, vattenånga och koldioxid, leds vidare till enheten 29 för gasavkylning och -kondensation varefter kondensvattnet (från vattenångan) och ej kondenserbar gas (koldioxid) passerar respektive enhet 291 och 292 för rening.The gas and formed decomposition products, water vapor and carbon dioxide, are passed on to the unit 29 for gas cooling and condensation, after which the condensate (from the water vapor) and non-condensable gas (carbon dioxide) pass the respective units 291 and 292 for purification.
I det fall då materialet från början är torrt, kan vattenånga ej bildas internt av materialfukt under uppvännningen. Vatten tillsättes då i stället utifrån till huvudslingan 23 via vatteninjektet 230 för förångning för att därmed ”articifiellt” bilda vattenånga för ersättning av luft eller inert gas.In the case where the material is initially dry, water vapor cannot be formed internally by material moisture during use. Water is then added instead from the outside to the main loop 23 via the water injector 230 for evaporation in order to thereby "artificially" form water vapor for replacement of air or inert gas.
När under den fortsatta processen materialet i processbehållaren 20 har torkat ut, har ämne B avdrivits och förbränts. Vattenånga bildas ej längre genom uppvärmningen av materialet. Materialet börjar nu uppvärmas till över vattnets kokpunkt. Processen förblir inställd i enlighet med Fig 3, då ämne C i likhet med ämne B utgörs av fórbränningsbara kolväten. 17 5 Û 8 3 9 2 Genom att en volym- och därmed tryckökning sker under temperaturökningen i huvudslingan kommer viss men dock begränsat volym vattenånga, och ämne C, att uttagas i delflödesslingan.When during the further process the material in the process vessel 20 has dried out, substance B has been evaporated and incinerated. Water vapor is no longer formed by the heating of the material. The material is now starting to heat up to above the boiling point of the water. The process remains tuned in accordance with Fig. 3, as substance C, like substance B, consists of combustible hydrocarbons. 17 5 Û 8 3 9 2 Due to an increase in volume and thus pressure during the temperature increase in the main loop, a certain but limited volume of water vapor, and substance C, will be taken out in part fl the fate loop.
Merparten av vattenångan i huvudslingan 23 recirkulerar dock genom materialet under det att materialets temperatur stiger och föroreningsäntne C alltmer avdrives och anrikas i ångan. Genom att injicera en bestämd volym vatten i vatteninjekt 230 i huvudslingan före uppvärmningsenheten, dvs värmeväxlaren 26, förångas detta injicerade vatten till en bestämd volym vattenånga, vilket medför volymöknin g i huvudslingan 23 och ett automatiskt uttag av motsvarande volym av vattenångan till delflödesslingan 271.However, most of the water vapor in the main loop 23 recirculates through the material as the temperature of the material rises and the contaminant antenna C is increasingly driven off and enriched in the steam. By injecting a certain volume of water into water injector 230 in the main loop before the heating unit, i.e. the heat exchanger 26, this injected water is evaporated to a certain volume of water vapor, which results in volume increase in the main loop 23 and an automatic withdrawal of the corresponding volume of water vapor to part fl loop loop 271.
På så vis kan delflödesuttaget från huvudslingan av vattenånga anrikade förorenande ämne C kontrolleras och uttagas i för förbränningen lämplig anrikad halt i vattenångan. Ämne C har nu avdrivits. Temperaturen i processen fortsätter att öka. Processen inställes i enlighet med Fig 5 alternativt Pig 6, beroende på omständighetema; båda processinställningarna medger separation av ämne D från gasen (vattenångan). Ämne D börjar nu avdrivas från materialet och anrikas i gasen i huvudflödet 23. Genom vatteninjektion i injektor 230 uttages delflöden av gasen och ämne D från huvudslingan 23 till delflödesslingan 271 för separation av ärrme D från gasen.In this way, part fl the fatal withdrawal from the main loop of water vapor enriched pollutant C can be checked and taken out in an enriched content in the water vapor suitable for combustion. Subject C has now been dismissed. The temperature in the process continues to rise. The process is set in accordance with Fig. 5 or Fig. 6, depending on the circumstances; both process settings allow the separation of substance D from the gas (water vapor). Substance D now begins to be stripped from the material and enriched in the gas in the main stream 23. By water injection in injector 230, part fl of the gas and substance D are taken from the main loop 23 to part fl the loop 271 for separating sleeve D from the gas.
Enligt Fig 5 innehåller delflödesslingan ett fóroreningsselektivt ämne, dvs här en PCB- selektiv sorbent. Denna kan utgöras av t ex flytande polyetylenglykol (PEG) eller polypropylenglykol (PPG) som båda effektivt upptager och binder ämne D, dvs PCB, från vattenångan. Sorbenten kan även utgöras av en s k dehalogenerande sorbent, t ex alkalimetallinnehållande polyetylenglykol (APEG) eller polypropylenglykol (APPG).According to Fig. 5, the part fl fate loop contains a contaminant-selective substance, ie here a PCB-selective sorbent. This can consist of, for example, fl polyethylene glycol (PEG) or polypropylene glycol (PPG) which both efficiently absorb and bind substance D, ie PCBs, from the water vapor. The sorbent can also consist of a so-called dehalogenating sorbent, for example alkali metal-containing polyethylene glycol (APEG) or polypropylene glycol (APPG).
Dessa upptager ämne D samtidigt som bindningen mellan bifenylgruppen och kloret bryts i PCB-molekylen; bifenylgruppen binds till sorbenten medan kloret kvarblir i gasfonn, som klorgas eller annan klorförening.These take up substance D at the same time as the bond between the biphenyl group and the chlorine is broken in the PCB molecule; the biphenyl group binds to the sorbent while the chlorine remains in the gas form, such as chlorine gas or other chlorine compound.
Gasen och klorgasen leds vidare till en enhet som innehåller en klorselektiv sorbent vilken upptager och binder kloret, medan gasen passerar igenom och återförs till huvudslingan 23 eller uttages ur systemet via enheten 29 för gasavkylning och - kondensation samt enheten 291 för rening av kondensvatten; eftersom gasen består av vattenånga sker ingen rening eller inget utsläpp av ej kondenserbar gas, 508 392 y ß Sorbenten regenereras varvid bifenylgruppen erhålles som ett koncentrat för omhändertagande, och sorbenten återanvändes i processen. Sorbenten kan även vara av engångskaraktär, dvs uttagas ur processen för omhändertagande tillsammans med bifenylgruppen, och ersätts med nytt och oanvänt sorbentärnne.The gas and chlorine gas are passed on to a unit containing a chlorine selective sorbent which picks up and binds the chlorine, while the gas passes through and is returned to the main loop 23 or taken out of the system via the gas cooling and condensing unit 29 and the condensate water purification unit 291; since the gas consists of water vapor, no purification or emission of non-condensable gas takes place, 508 392 y ß The sorbent is regenerated to give the biphenyl group as a concentrate for disposal, and the sorbent is reused in the process. The sorbent can also be of a disposable nature, ie taken out of the process for disposal together with the biphenyl group, and replaced with a new and unused sorbent tern.
Enligt Fig 6 innehåller delflödesslingan dels en förbränningsenhet 25 och dels en enhet 28 med ett föroreningsselektivt ärnne, bestående av en klorselektiv sorbent. Delflödet av gasen och anrikat föroreningsämne D leds först till förbränningsenheten 25 varvid ämne D sönderdelas till vattenånga, koldioxid samt klorgas eller annan gasforrni g klorförening. Bildad värmeenergi återförs med gasen via värmeväxlaren 26 till huvudslingan 23.According to Fig. 6, part fl the fate loop contains partly a combustion unit 25 and partly a unit 28 with a pollution-selective core, consisting of a chlorine-selective sorbent. The part fl of the gas and enriched pollutant D is first led to the combustion unit 25, whereby substance D is decomposed into water vapor, carbon dioxide and chlorine gas or other gaseous chlorine compound. Formed heat energy is returned with the gas via the heat exchanger 26 to the main loop 23.
Gasen och sönderdelningsproduktema leds därefter till den klorselektiva sorbenten 28 som upptager och binder kloret, medan gasen passerar igenom och uttages ur systemet via enheten 29 för gasavkylning och - kondensation samt enhetema för rening av kondensvatten respektive ej kondenserbar gas.The gas and decomposition products are then passed to the chlorine-selective sorbent 28 which absorbs and binds the chlorine, while the gas passes through and is taken out of the system via the gas cooling and condensing unit 29 and the condensing water and non-condensable gas units.
Processtemperaturen ökar kontinuerligt. Ämne D har nu avdrivits. Processen inställes återigen i enlighet med Fig 5, med en enhet innehållande en kvicksilverselektiv sorbent (samma som vid upptag av ämne A).The process temperature increases continuously. Topic D has now been dismissed. The process is again set in accordance with Fig. 5, with a unit containing a mercury-selective sorbent (same as in the uptake of substance A).
Processtemperaturen ökar till det temperaturintervall där i materialet förekommande ämne E, dvs kvicksilversulfid, HgS, sönderdelas terrniskt varvid frigjort (sannolikt) metalliskt kvicksilver avdrives och anrikas i gasen i huvudslingan. Genom injektion av vatten i huvudslingan 23 uttages ett lärnpligt gasflöde innehållande kvicksilver i delflödesslingan 272, och som nedkyls (dock ej under vattnets kokpunkt) och passerar den kvicksilverselektiva sorbenten där kvicksilvret upptages medan gasen passerar igenom. Gasen återförs till huvudslingan 23 eller uttagas ur processen via gasavkylnings och - kondensationsenheten 29 och efterföljande enhet 291 innehållande kemiskt reningsñlter for kondensvatten.The process temperature increases to the temperature range where substance E present in the material, ie mercury fi d, HgS, is decomposed thermally, whereby released (probably) metallic mercury is evaporated and enriched in the gas in the main loop. By injecting water into the main loop 23, a teachable gas fl desolate containing mercury is taken out in part fl of the loop 272, which is cooled (but not below the boiling point of the water) and passes the mercury-selective sorbent where the mercury is taken up while the gas passes through. The gas is returned to the main loop 23 or taken out of the process via the gas cooling and condensing unit 29 and subsequent unit 291 containing chemical purification salts for condensed water.
Då ämne E avdrivits från materialet är detta slutbehandlat varvid processen avbryts.When substance E has been stripped from the material, this is finalized, whereby the process is interrupted.
Vatten inmatas i systemet så att gasen i huvudflödet först späds ut och sedan töms.Water is fed into the system so that the gas in the main stream is first diluted and then emptied.
Materialet kyls ner med gas och/eller vatten, varvid energin kan tillvaratagas och ledas till en annan processbehållare där motsvarande process pågår, och matas ut ur behållaren vid 22. Nytt förorenat material påfylles och processen upprepas.The material is cooled with gas and / or water, whereby the energy can be recovered and led to another process container where the corresponding process is taking place, and is discharged from the container at 22. New contaminated material is filled and the process is repeated.
Claims (14)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9702750A SE508392C2 (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Procedures for separating pollutants from a material contaminated with the pollutant |
PCT/SE1998/001395 WO1999003609A1 (en) | 1997-07-18 | 1998-07-16 | A process for separating a contaminating substance from a material contaminated by said substance |
AU83708/98A AU8370898A (en) | 1997-07-18 | 1998-07-16 | A process for separating a contaminating substance from a material contaminat ed by said substance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9702750A SE508392C2 (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Procedures for separating pollutants from a material contaminated with the pollutant |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9702750D0 SE9702750D0 (en) | 1997-07-18 |
SE9702750L SE9702750L (en) | 1998-10-05 |
SE508392C2 true SE508392C2 (en) | 1998-10-05 |
Family
ID=20407782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9702750A SE508392C2 (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Procedures for separating pollutants from a material contaminated with the pollutant |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU8370898A (en) |
SE (1) | SE508392C2 (en) |
WO (1) | WO1999003609A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110144462A (en) * | 2019-05-14 | 2019-08-20 | 贵州万山天业绿色环保科技有限公司 | A kind of mercury processing electrothermic retorting technique |
CN114309038B (en) * | 2021-12-22 | 2023-08-18 | 武汉大学 | In-situ restoration method and system for removing organic matters in soil by using propylene glycol reinforced mixed steam |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5172709A (en) * | 1990-11-30 | 1992-12-22 | Clean Soil Inc. | Apparatus and process for removing contaminants from soil |
DE4226584A1 (en) * | 1992-08-11 | 1994-02-17 | Toni Dr Gradl | Removing organic contaminants from soil - by using super-heated steam at 220 deg.C to reduce energy used, and cost |
EP0715902A1 (en) * | 1994-10-27 | 1996-06-12 | Franz Dipl.-Ing Kettenbauer | Method and plant for the thermal separation of pollutants from contaminated matter |
-
1997
- 1997-07-18 SE SE9702750A patent/SE508392C2/en not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-07-16 AU AU83708/98A patent/AU8370898A/en not_active Abandoned
- 1998-07-16 WO PCT/SE1998/001395 patent/WO1999003609A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU8370898A (en) | 1999-02-10 |
SE9702750L (en) | 1998-10-05 |
WO1999003609A1 (en) | 1999-01-28 |
SE9702750D0 (en) | 1997-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5250175A (en) | Process for recovery and treatment of hazardous and non-hazardous components from a waste stream | |
DE69704270T2 (en) | Method and device for treating process streams from a system for separating components from contaminated material | |
CA2743612C (en) | Method and facility for treating waste drilling mud | |
CA1301693C (en) | Treating sludges and soil materials contaminated with hydrocarbons | |
US5172709A (en) | Apparatus and process for removing contaminants from soil | |
CN1167897C (en) | Method and apparatus for waste treatment | |
DE3687512T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR TREATING SLUDGE. | |
DE3706684C2 (en) | ||
RU2308997C2 (en) | Plasma process and equipment to remove residual hydrocarbons from oil storage tank and/or to process hydrocarbon-containing waste | |
US4948511A (en) | Method for extracting dissolved organic pollutants from aqueous streams | |
US7642394B1 (en) | Methods for recycling waste | |
WO1995006527A1 (en) | Process for drying and solvent extraction of contaminated water-wet soils, sediments, and sludges | |
DK169810B1 (en) | Method and facility for reprocessing contaminated earth | |
EP0543530A2 (en) | Apparatus and methods for remediating materials contaminated with hydrocarbons | |
KR100283362B1 (en) | Waste oil disposal method | |
SE508392C2 (en) | Procedures for separating pollutants from a material contaminated with the pollutant | |
Zhou et al. | Supercritical fluid extraction–Oxidation technology to remediate PCB‐contaminated soils/sediments: An economic analysis | |
FI97281C (en) | Method of purifying a contaminated soil material and plant for use in the method | |
DE3929759C2 (en) | ||
Ryashchina | Modern methods of utilization and disposal of oil-containing waste for the elimination of the environmental pollution | |
KR100824815B1 (en) | Plasma process for the removal of hydrocarbons contained in the sludge from petroleum storage tanks and for the treatment of residues containing hydrocarbons | |
Blaney | REVIEW OF ALTERNATIVE TREATMENT PROCESSES FOR NON-HALOGENATED SOLVENT WASTES | |
KR0182769B1 (en) | Process for recovery of tank bottom wastes | |
Jones | The BEST® solvent extraction process treatment of soil, sediment, and sludges | |
BE1009472A3 (en) | Method for thermo-biological cleansing of soil contaminated by organic compounds and device for the application of this method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |