[其他]有害廢料反應器系統

無效

• 申請號: 87106273
• 申請日: 1987-09-03
• 公開（公告）號: CN87106273A
• 公開（公告）日: 1988-03-30
• 發明（設計）人: 特里·倫道夫·蓋洛韋
• 申請（專利權）人: 特里·倫道夫·蓋洛韋
• 主分類號: A62D3/00
• 分類號: A62D3/00;B01J19/24
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊松堅

本申請是美國專利申請903，235號（一九八六年九月三日提交）的部分繼續申請。

本發明是有關有機化合物（例如毒性的廢料產品）的分解。具體來說，本發明是有關分解有機化合物的改進方法和反應器系統。

有多種類型的高溫反應器可應用于各種有機化合物（如毒性廢料）的處理過程，用以使該種物料轉化成為更適于排放至周圍環境的化合物，或者是在某種情況下使其再循環使用。在該反應器中可應用的過程包括多種過程，如熱解、熱分解、離解、分解和燃燒等。

對于先有技術中對有機化合物分解的方法和設備，從具體的應用技術的過程和設備構造來看，都存在不少問題。例如許多先有技術的反應器系統中，反應區內的反應物停留時間較短。因此，在這種反應器內需要很高的溫度和/或壓力使處理的物料完全反應。應用高溫對反應器的結構構件帶來許多問題，因為它們在高溫下可軟化或呈反應性。而且在這種系統中的能量耗費使生產成本提高。

對先有技術來說，處理大量的有機物料則經常需要裝置大型的反應器系統。而這種大型反應器系統的耗費和難于控制使用，在許多應用中都是不適用的。

本發明的一個目的是提供對于各種有機化合物進行分解的改進方法和反應器系統。

本發明的另一個目的是提供對于各種有機化合物進行分解的方法和反應器系統，其中對所處理的組分的反應，提供了適當的溫度，湍動和停留時間的組合條件。

本發明的另外目的是，對于各種有機化合物的分解提供一種方法和反應器系統，其中可以在稍低于大氣壓和高熱效應的條件下進行操作。

本發明的進一步的目的是，對于各種有機化合物的分解提供一種方法和反應器系統，而對反應器系統所需大小來說，它具有較高的物料通過量。

本發明更進一步目的是，對有機廢料的分解提供一種改進方法和反應器系統，而在其中可在相當安全和可控制的條件下，來處理毒性廢料，并使其轉變成無害的化合物。

對于本專業的技術人員來說，本發明的其它方面的目的從下面的說明以及參照附圖則是易于理解的。

附圖中，圖1是體現本發明的反應器系統的示意圖。

圖2是圖1中所示的反應器系統中的反應器或加熱式處理有害物反應器部分的放大剖面圖。

圖3是本發明中，當一類代表性的有機化合物分解時，所采用的一組典型的工藝條件的圖示。

總括說來，在本發明方法中，將氣態的有機化合物和水的混合物通入第一反應區以分解有機化合物。第一反應區（在優選實施例中，為重迭的環形套筒）中的溫度范圍約為200℃至1400℃。第一反應區中設有曲折通道（labyrinthine????path），它對于氣體混合物來說可作為有機質吸附表面，而在第一反應區提供足夠的停留時間，使基本上所有的氣體有機化合物與水進行反應。第一反應區的排出物料通入第二反應區（在優選實施例中，為中心區），其中溫度范圍約為750℃至1820℃，用于分解由第一反應區排放物料中的剩余有機化合物。在兩個反應區中，水分需控制在比化學計算量為高的分量。

對于本發明的具體方法來說，本發明方法與使有機物分解的大多數先有技術中所采用的方法不同。與先有技術的區別在于，本發明方法中，應用了比化學計算量為多的水量，而使有機化合物與水產生解離作用，并生成二氧化碳、一氧化碳和氫。大多數的先有技術中，進行的反應是基于燃燒作用，其中使有機化合物與燃料混合，并在高溫下與空氣（氧氣）作用生成二氧化碳和水。在先有技術的方法中，所產生的問題是除了需要高溫以及高溫的排除外，反應中可產生許多不需要的付反應及重組反應（未充分燃燒產物或PICS），并且排出有毒化合物，從而對周圍環境產生危害。

按照本發明方法中所應用的反應類型，其中的一個優點是反應是吸熱的。這可使反應過程穩定和安全。由于反應中不排出熱量，比較燃燒方法的放熱反應，反應器的結構件則可保持在較低的溫度下。需要時，本發明方法可通過向加入料的氣體混合物加入空氣和/或氧氣，而與某些氧化反應同時操作。通過調節空氣加入量，可以使本發明方法操作時基本上保持熱平衡。

將氣態有機化合物和水分的混合物通入第一反應區，并保持其中溫度范圍約為200℃至1400℃。溫度范圍的低限溫度取決于各氣體進入第一反應區的溫度。而溫度范圍高限則取決于反應器本身構造和其結構件的耐熱限度。第一反應區包括環形套筒（詳見下述說明），是由其內部加熱，而由第一反應區外表面來的輻射熱和對流熱量將影響其操作溫度范圍。在優選實施例中，第一反應區為一重迭式的環形套筒，其中氣體并先在外部套筒由上而下通過，然后在同軸向的內套筒由下而上通過。