全部物质通过高温循环和所得合成原气的特异物质分步转化的无排放利用的方法技术

本发明专利技术涉及各种类型共同体或工业废物的所有成分的全部物质无排放利用的一种方法和装置，它是通过高温下的气化和对所得合成原气的处理进行的，由此实现所有主要成分的分步转化，诸如氢气、一氧化碳和二氧化碳以及成分水、重金属、硫、氯和钠，它们也可作为一种原料而再利用。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在共同体或其他废物的气化过程中，从合成原气中回收有用物质，或将其提炼为有用物质的方法，以及完成此方法的一种装置。根据在前的权利要求1，还尤为适用于任何类型毒性废物和特种废物的气化过程。废物气化作为一种热废物处理的方法正变得日益重要。首先，它具有巨大的破坏毒素效力。此外，获得的合成气可用作一种热学或化学上的有用物质，也可用作Fe金属和玻璃化矿物，并且以可直接使用的形式存在。但是，此合成原气仍然还含有重金属、氯和硫。这些本身可用作化学原材料的元素，对生物界或环境是有毒的(重金属)，或者它们的反应产物，首先是湿气，它是酸雨的组成部分。因此，合成原气的气体洗涤是必需的，并且在许多不同实施方式方面早已成为现有技术的一部分。过滤器(纺织的)、吸附作用(活性炭、沉淀反应和离子交换)通常用于净化，即还用于合成气净化，而且可以以许多不同的联合方式使用。由此带来的淤渣和粉尘是目前本领域的特殊废物，必须以一种昂贵的方式通过倾倒处理。事实上此特殊废物的体积(测定为废物的排出体积)小，但从气体洗涤中去除掉残余物质却仍然是一种不太令人满意的解决方法-每个特殊废物垃圾堆对环境是一个残留的危险，而且-在经济方面，将工业上有用有价值的物质从物质的循环中去除是令人满意的，并且也是立法所要求的。因此，本专利技术的目的是说明一种在废物气化过程中从合成原气回收有用物质的方法，并且因此设计出无需倾倒残余物质的废物气化。本专利技术的另一个目的是排除废水对环境的不良影响。最后本专利技术还有一个目的是说明一种完成本专利技术方法的装置。关于方法，其目的通过权利要求1的特征部分实现，从属权利要求说明了此方法的进一步有益发展。关于装置，权利要求11说明了这些从属权利要求中进一步有益发展的解决方法。通过将合成原气中内含的有害物质分段转化为分别经过加热的湿处理阶段的不分离的有用物质，此条件符合物质的回收需要，使得转化条件与所含的最佳的特殊物质相适应，这种转化即是将物质转变为一种分别经过加热湿处理阶段的不分离的可回收形式。在此情况下，处理阶段的温度更适合通过合成原气中所含水蒸气的分段冷凝而预先确定，这对于部分分离是必需的。然后对在独立转化阶段转化为有用物质的所含物质进行回收，以便可以将不同转化阶段的溶液和冷凝液收集在一起，并共同依次进行分段沉淀反应和离子交换过程，回收到生产用水。接下来，对已去除掉不需要成分的合成气进行低温干燥，去除残余的水分。这些水分随后同回收的生产用水一起再一次经过单独的转化阶段，以致于形成一个封闭的较小的生产用水循环。因此由于首先在合成原气的净化过程不仅对其成分进行了分离，而且在分离之前将其转化为一种分离后可直接使用的形式，此情况符合无残余物合成气的净化，还对生产用水和转化阶段的冷凝液一同进行分段沉淀和离子交换反应，这为有用物质的回收提供了一种绝对的可能性，因为可以将转化阶段的反应、沉淀的类型和离子交换反应设计为彼此调和。如果需要，可直接将合成原气中的成分分离，即不需要转化，这只是在一种具有创造性想法的情况下出现的，条件是该成分可以以此形式在工业上使用。因此，它有利于在合成原气流路上安排一个起催化作用的可独立操作的分离阶段。这种可能的分离是存在的，例如对硫来说，利用起催化作用的所谓“Sulferox”的方法，可将它分离成一种元素，而且这种形式的硫在许多领域是一种有用的物质。在本领域目前状况下，前面的合成原气的净化通常是在它离开高温反应器后直接进行一种冲击型冷却，这是为了阻止有害有机物质的“再”合成。在这种情况中，合成原气流过一种水喷雾。根据本专利技术，这种水喷雾，即所谓“骤冷”可作为第一步转化阶段，这是因为它是按照一种PH值＜5的喷雾骤冷进行的，即在酸性范围中进行的。这样盐酸和重金属便转化为可回收的氯化物。在酸性喷雾骤冷后，合成原气通过一种中和、碱性调节湿处理阶段。在这个过程中将其温度调节为最适于随后的特殊转化阶段。这样便出现许多优势在合成原气中所含的水蒸气在骤冷中被冷凝，而且没有妨碍后面的转化过程；由于中和作用，在中和阶段可回收喷雾骤冷产生的水，并被再利用；合成原气以最适温度进入随后的处理阶段，这样在那个温度下可改善和加快反应。如果将后来这样加热的合成原气通过几个转化阶段，这几个转化阶段被安排在一个共同的容器中，按照所提供的阶段再细分此容器，这样就特别有利。例如EP95 106932.7中描述了这种安排方式，其名称为“联合洗涤器”。在这种联合洗涤器中，可更适当地安排一种除尘阶段，应用一种比水粘性更大的除尘剂(例如甘油)则更有利。此除尘剂不含尘，并可在其自身的循环中再生，灰尘返回高温反应器并又参与气化反应。这样就终止了与此合成原气流路相关的其中所含的有毒元素转化为可回收的有用物质的过程，及其转化为各个转化阶段水的过程。如果需要，可在附加的为除去任何残余水分的低温干燥后，以及在干燥合成气重新加热并随后通过一种活性炭过滤器后，为了原料和/或热量的利用，可将以这种不需要混合物的方法净化的合成气回收。可在一个分离的处理阶段进行这种低温干燥。将此阶段并入联合转化器非常有利。如果需要，可分离此阶段及喷雾骤冷阶段的废热，并将它们用于均衡转化阶段的温度，以及用于加热此气体。此转化和冷却阶段的溶液和冷凝液一起产生，并且将其共同处理，回收的有用物质含在溶液中，也可能含在分散体中。此转化和冷却首先，在一种氢氧化物沉淀物中分离铁和诸如铅与锌的重金属。第一步沉淀阶段沉淀的铁化合物返回高温反应器更有利，在那里熔化，并以一种金属颗粒被除去。随后的沉淀阶段的混合沉淀物含有其他重金属，并且将其处理为一种浓缩物后，沉淀物成为一种可熔化的有用物质。从氢氧化物沉淀物流出的溶液主要含有碱性氯化物。通过加入二氧化碳，钙离子的剩余部分沉淀为碳酸钙，并且同样返回高温反应器以熔化。尚存的破坏性的钙离子仅为一小部分，它会污染碱性氯化物有用的盐，可在一种离子交换器中将这些钙离子除去。将如此净化的碱性氯化物溶液浓缩。为了达到此目的，使此溶液接受逆向渗透更有利。最后，在结晶蒸发器中获得一种可用作原料的混合盐，而且还获得一种冷凝液，可任意将它用作生产用水。这样，通过本专利技术的方法，既可保证离开高温反应器的所有气体、蒸气和灰尘的物质利用，也可保证废水的总自由度。按照权利要求1至10，一种用于实现本专利技术方法的优选装置包括一个合成气的流路、一个所转化的有用物质的回收通路，以及返回至高温反应器和转化阶段的返回装置。在此方面，合成气的流路至少包括进行PH值＜5的冲击冷却，PH值＞8的中和作用的处理后阶段和一种联合转化器，如果需要，还可包括用于转化为可回收的有用物质的湿处理阶段、甘油洗尘、Sulferox冲洗和低温干燥阶段。在此联合转化器后为一种气体加热系统和一种活性炭过滤器。在所示的顺序中，合成原气流过此装置的流路，并形成一种高纯度热的和/或非常有用的合成气。回收通路是为了回收所转化的有用物质，它至少包括反应阶段铁的氢氧化物沉淀反应，其他重金属的氢氧化物沉淀反应，二氧化碳沉淀反应以及钙的离子转化器，逆向渗透和结晶蒸发，通过这些阶段，来自冲击冷却的充满有用物质的水，在它被收集并经开始的氢氧化物沉淀反应通过此回收通路后，共同通过中和和转化阶段。回收通路的各个反应阶段具有有用物质硫、重金属氢氧化物、本文档来自技高网...

【技术保护点】
共同体或工业废物的所有成分通过高温循环和所得合成原气特异物质分步转化的全部物质无排放利用的方法，其特征在于至少含有以下处理步骤：将合成原气中所含有害物质各自分段转化为有用物质，即经过不分离的分别加热湿处理阶段，其每个处理阶段的温度条件可 以通过合成原气中所含水蒸气的分段冷凝预先确定，这对于部分分离是需要的，收集含有不同转化阶段所转化有用物质的溶液和冷凝液，并且通过分段沉淀和离子交换反应和分离反应分段分离出可回收的有用物质，同时回收生产用水，通过有害物质的对净化后的合 成气进行低温干燥，并将回收的生产用水和来自低温干燥的冷凝液一起返回单独转化阶段。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GH基斯，
申请(专利权)人：热选择有限公司，
类型：发明
国别省市：LI[列支敦士登]