本发明专利技术涉及一种通过至少一种感应等离子体来化学销毁包含至少一种有机化合物的至少一种进料的方法和装置，所述至少一种感应等离子体通过由感应器电离的至少一种等离子体气体而形成，所述装置包括：至少一个感应等离子体焊炬；用于将至少一种等离子体气体引入到所述焊炬中的装置；可选地，当一种或多种等离子体气体不含氧或含有很少氧时，用于使氧气进入到等离子体中或等离子体的附近中的装置；用于将所述进料引入到所述焊炬中的装置；能够使得从感应等离子体焊炬(6)中流出的气体热销毁的反应容器(7)；使得实施从所述反应容器(7)中流出的气体混合的装置(8)；用于将空气和/或氧气(9)引入到混合装置(8)中的装置；使得通过冷却来自所述混合装置的气体的至少一部分而进行复合的装置(10)；所述感应焊炬(6)，所述反应容器(7)，所述混合装置(8)以及所述复合装置(10)彼此是流体连通的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及通过感应等离子体来热销毁(热分解，热降解，热破坏)有机化合物的方法和装置。 更具体地，本专利技术涉及通过至少一种感应等离子体来热销毁包含至少一种有机化合物的进料(feed)、装料(charge)和载料(load)的方法和装置,所述至少一种感应等离子体通过由感应器或感应线匝(inductive turn)电离至少一种等离子体气体而形成。所述进料可以由废物构成且可以特别地以液体、气体或粉末形式存在，这可以特别为放射性进料。所述有机化合物可以是有害的、有毒的或危险的化合物如烃或有机氯化产物。本专利技术的
可以通常被限定为通过热处理来销毁废物的
，更特别地被限定为通过感应等离子体来销毁废物的
技术介绍
已经将处理废物的问题关键地提出了约10年。实际上，在过去，废物的大部分被简单地沉积在垃圾堆中，因此未实施这些废物的实际管理。但是现在，自然界的变化和废物的量已经导致采取工业途径以便实施它们的处理。由此将许多技术用于处理废物，从而可以继续开发而不对环境造成危害。用于销毁废物的这些高性能技术的共同之处在于，它们包括用于销毁废物、处理在这种销毁期间产生的烟雾的方法以及可能获得的液体或固体残渣的管理两者。通常，使用用于销毁废物的热方法以便解决由许多化合物的稳定性提出的问题。因此，用于销毁危险的产品的设备照惯例是其中例如将液体产品与固体产品混合以便将其焚化的焚化炉。然而，通过焚化废物，获得了需要进一步除去的挥发性残渣。而且，这些设备需要相当大的体积以使得燃料和助燃物、氧化剂之间可完全反应并降低运行成本。为了发现对这些缺点的补救方法，许多用于销毁废物的方法使用等离子体技术。实际上，使用等离子体的方法具有使得可降低所需设备的尺寸的优点，由于等离子体焚化炉提供获得非常高的温度并因此促进用于销毁废物并将由此获得的化学元素重新结合的化学反应的可能性。在文献中，进行了努力以通过吹弧等离子体来销毁有机产品。在分段的管状阶段中在等离子体焊炬的出口处将来自废物的燃烧的气体与空气、水或氧混合。这种技术使得可以通过将废物与来自电弧焊炬的等离子体气体混合而以容易的方式销毁气体废物。然而，该方法的效率降低，这是因为待销毁的进料并入进入焊炬中。液体产品的销毁证明是更复杂的，因为难以将液相均匀地混合在来自吹出的等离子体电弧(等离子弧)焊炬的高温和高速度的气相中。这种困难还降低了该方法的热能产率和效率。在文献和中示出了使用吹弧等离子体的另一个实例。在通过初始燃烧器进行了到气相的状态变化之后，将待销毁的废物引入到具有吹弧等离子体的管状焊炬中。在文献中讨论的技术中，将进料蒸发以使其进入到等离子体焊炬中的事实提供了提高该方法的销毁效率和使该方法显著复杂化两者的可能性，因为其对进料的适当蒸发施加恒定监测。添加需要大量的气体供应以适当运行的气体燃烧器导致其中进料的质量比例下降的大气体流量。文献中描述的方法使得可将待销毁的进料直接引入到等离子体焊炬中，而不管其为液态还是气态。这种方法使用通过电磁场稳定焊炬中的电弧的技术。因为这种方法是电能的大量消耗者，所以将其保留为销毁以非常大量存在的产品。此外，未记载用于运行焊炬或用于控制原子复合的气体种类。因此，这种方法通过热解，即不进行任何氧供应来实施产品的销毁，这导致获得强还原性气体，在排出到大气中之前，必须在焊炬的出口处将其燃烧。在文献中，将废物与水或与甲醇混合并引入到管式电弧焊炬中。还将氧代替空气用作等离子体气体。这些修改的目的是为了提高废物的销毁效率。在该文献中，使用管状的分段电弧焊炬。这是相对不常见的技术，其需要良好的等离子体技术知识以便限定稳定的运行参数。两种相，液相和气相在这种技术中的使用并不促进稳定运行的建立。在文献中，将等离子体燃烧器用于纯化并净化从常规焚化炉中流出的气体。从而实现了在与待中和的气体产品的混合室中利用空气注入的高温后燃烧。再次，利用这种方法，将等离子体焊炬用作用于纯化气体的额外能量载体。因此，不能在未使其在例如常规焚化炉中预先蒸发的情况下直接处理液体。而且，因为材料不相容的原因，未在焊炬中引入进料的事实强烈降低了所述方法的效率。还可以使用射频或高频等离子体。例如，在文献中，首先将待销毁的固体产品引入到回转窑中以将其转变为气体形式。然后，将气流送往收集器，其中将气流与载气混合并可选地与液体废物混合。然后，将该混合物引入到高频等离子体焊炬中。然后，使来自焊炬的产物进入到设置有用于产生电磁场的焊炬系统的离心机中。利用该系统，可以将不同的元素分离。这种技术以利用可再循环的贵重产物如重元素的可选回收而将进料的不同构成分离作为其根本目的。焊炬具有特定的几何形状，通过未定义的收集器向其中引入进料。300至1,000° C的获得的场温度并不使得在该术语的严格意义上发生销毁，而是使得可调节不同元素的分离。文献涉及通过在空气/氩气混合物下运行的等离子体焊炬将军事来源的有毒气体产品销毁。在焊炬的出口处，引入空气/水熄灭混合物以停止反应。待销毁的进料或者进入到惰化模块中，或者进入到等离子体模块中。因此，看起来，其主要是送往等离子体模块的气体。根据进料的组成，液体的引入仅是一种可能性。如上所述的用于销毁废物的大部分方法使用布置在特定反应器中且废物销毁效率不足的等离子体焊炬。这是为了大量提高这些销毁效率而开发如下方法的原因，在所述方法中，将待销毁的液体或粉末状有机或有机卤代化合物与水混合，并利用等离子体形成气体引入到感应等离子体焊炬的核心中。换句话说，这种方法基于向其内部中引入待销毁的化合物进料的感应等离子体焊炬的使用。这种方法通过引入喷雾到等离子体中的水与待销毁的化合物而确保了进料的销毁。这种方法描述在文献FR-A1_2966414中并且将用于其应用的装置示于图I中。这种装置包括感应等离子体焊炬，其中向所述感应等离子体焊炬提供等离子体气体(I)以通过感应器(2)电离以便由此形成等离子体(3)。这种焊炬在上游装备有用于引入待处理的进料的系统(4)。为了确保进料的顺应销毁，将水与引入的进料(5)混合。水在非常高温度下的分解一方面确保了氧化有机或有机卤化物质所需要的氧，另·一方面确保了形成HCl所需要的氢。文献的权利要求I在该问题上指示了，将有机产品与充分量的水混合以便至少满足混合物的碳和氧原子之间的化学计量比，或者将有机卤代产品与充分量的水混合以便一方面至少满足混合物的碳和氧原子之间的化学计量比，并且另一方面至少满足混合物的氢和卤素原子之间的化学计量比。实际上，在不期望分子如光气COCl2的制造起点处可能在介质中缺乏氢。等离子体(3)产生许多高反应性的离子物质，其确保了有机化合物的销毁。这些销毁反应在由于耐火材料(7)而保持在非常高温度下的反应器(6)中发生，所述耐火材料(7)对反应器(6)的内壁⑶进行内衬。在反应器底部和在文丘里管(文氏管)(11)处引入空气和/或氧(9，10)确保了气体和另外供应的氧的有效混合。然后，在进入到其中发生最终反应的复合区域(12)中之前，将气体快速冷却。然后，将气体送往(13)特别在于酸物质的中和的处理。将试验性设备设置到位以便测试文献中所述的方法的效率。对于I至I. 5kff的等离子体有效功率，等离子体发生器的功率为4. 5kW。如果产品的降解本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛朗·莱蒙特，卡里内·波伊佐特，
申请(专利权)人：法国原子能及替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：
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