DE2911113A1

DE2911113A1 - Verfahren und vorrichtung zum behandeln einer wasserloesung eines abfallsmaterials, das salz mit schmelze-wasser- explosionseigenschaften enthaelt

Info

Publication number: DE2911113A1
Application number: DE19792911113
Authority: DE
Inventors: Takanori Nakamura; Hiroyuki Otusuji; Mamoru Shindome; Takanori Yanagita
Original assignee: ASAHI ENGINEERING; Asahi Engineering Co Ltd Osaka
Current assignee: ASAHI ENGINEERING; Asahi Kasei Engineering Corp
Priority date: 1978-03-23
Filing date: 1979-03-21
Publication date: 1979-09-27
Also published as: CA1124460A; SE7902343L; SE428940B; US4280982A; GB2017281A; US4351252A; GB2017281B; DE2911113C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Behandlung von Abfallstoffen und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln einer Wasserlösung eines Abfallmaterials, welches ein Salz enthält, das sogenannte Schmelze-Wasser-Explosionseigenschaften hat.

Bekanntlich können Explosionen auftreten, wenn eine Masse geschmolzenes Natrium-oder Kaliumchlorids mit hoher Temperatur in Wasser ein- oder untergetaucht wird. Eine solche Explosion wird als Schmelze-Wasser-Explosion bezeichnet. Das entsprechende Salz wird als Salz bezeichnet, das Schmelze-Wasser-Explosionseigenschaften hat. Ein solches Salz ist in einem Abfallprodukt enthalten, das beispielsweise in der Zellstoff verarbeitenden Industrie erzeugt wird.

Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zum Behandeln einer Wasserlösung eines Abfallmaterials bekannt (JP-PSn 51-38185, 52-13673 und 52-36354), die ein Salz enthält, welches Schmelze-Wasser-Explosionseigenschaften hat. Die bekannten Vorrichtungen haben einen Verbrennungsofen und einen Gas-Flüssigkeits-Separator. Der Verbrennungsofen hat eine Brennkammer mit offenem Boden und wenigstens eine Sprühdüse, durch welche die Abfallösung in die Brennkammer gesprüht wird. Der Verbrennungsofen ist weiterhin mit einem im wesentlichen nach unten gerichteten Brennstoffbrenner versehen, um eine Verbrennung eines Brennstoffs in der Brennkammer herbeizuführen, wodurch die versprühte Lösung auf eine Temperatur erhitzt wird, bei welcher das Wasser in der versprühten Lösung verdampft und das in der versprühten Lösung enthaltene Salz geschmolzen wird. Organische Bestandteile des Abfallmaterials werden in der Brennkammer verbrannt. Die so erzeugten Verbrennungsgase bzw. Rauchgase und der Wasserdampf strömen durch die Brennkammer zum offenen Boden. Wenigstens ein Teil des geschmolzenen Salzes

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bildet eine Ablagerung auf der Innenfläche der Brennkammer und strömt zum offenen Boden.

Der Gas-Flüssigkeits-Separator hat einen im wesentlichen geschlossenen Behälter mit einem Einlaß, der im wesentlichen vertikal zum offenen Boden der Brennkammer des Verbrennungsofens ausgerichtet ist, einen Gasauslaß und einen Flüssigkeit sauslaß in dem Behälter an vom Einlaß in insgesamt horizontaler Richtung entferntliegenden Stellen. Der offene Boden der Brennkammer und der Einlaß des Gas-Flüssigkeits-Separatorbehälters sind durch eine im wesentlichen vertikale zylindrische Leitung oder eine Ringwand verbunden. Das geschmolzene Salz strömt an der Innenfläche der Ringwand nach unten. Durch die Ringwand wird Kühlwasser eingeführt und mit einem Teil der Oberfläche des geschmolzenen Salzes in Kontakt gebracht, das auf der Innenfläche der Wand strömt. Dadurch wird das Salz abgekühlt, wenigstens teilweise verfestigt und in gesonderte Massen aufgespaltet, die in den Gas-Flüssigkeits-S.eparatorbehälter fallen. Ein Teil des auf diese Weise eingeführten Kühlwassers wird verdampft. Der Rest des Wassers fällt nach unten in den Gas-Flüssigkeits-Separatorbehälter. Die Rauchgase und der Wasserdampf strömen in dem Behälter insgesamt horizontal zu einem Gasauslaß.

Die Salzmassen werden in dem Separatorbehälter durch Wasser weiter abgekühlt und in dem Kühlwasser gelöst, so daß das Salz in Form einer wässrigen Lösung gewonnen werden kann.

In den genannten Patentschriften wird auch auf den Mechanismus der Schmelze-Wasser-Explosion Bezug genommen. Der Mechanismus der Schmelze-Wasser-Explosion ist nicht genau bekannt. Man nimmt an, daß, wenn eine Masse eines geschmolzenen Salzes mit Schmelze-Wasser-Explosionseigenschaften mit hoher Temperatur in Wasser eingetaucht und von Wasser umschlossen wird, Wasser in die Masse des geschmolzenen Salzes eindringt. Gleichzeitig wird das geschmolzene Salz abgekühlt und bildet

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eine relativ harte, glatte und ununterbrochene gasdichte Haut und einen solchen Mantel im Oberflächenbereich der Masse des Salzes. Dies hat zur Folge, daß das Wasser, welches in das Salz eingedrungen ist, in dem harten Mantel eingeschlossen wird. Der innere Teil der Salzmasse befindet sich jedoch noch auf einer Temperatur, die hoch genug ist, um das eingeschlossene Wasser zu verdampfen. Die Verdampfung des Wassers führt zu einem abrupten Druckaufbau in dem harten Mantel, der zu einer Explosion führt. Neben Natriumchlorid und Kaliumchlorid sind als anorganische Salze, die Schmelze-Wasser-Explosionseigenschaften haben, auch Natriumhydroxyd und Natriumsulfid bekannt. Natriumcarbonat und Natriumsulfat sind zwar ebenfalls anorganische Salze, unterliegen jedoch der Schmelze-Wasser-Explosion nicht. Man nimmt an, daß die Ursache dafür darin besteht, daß die Häute oder Mäntel der Massen aus geschmolzenem Natriumcarbonat und Natriumsulfat, die sich bilden, wenn die Salze in Wasser eingetaucht und abkühlt werden, weicher als die Mäntel der Massen der Salze sind, welche Schmelze-Wasser-Explosionseigenschaften haben, und somit dem verdampften Wasser einen leichten Ausbruch und ein Ausströmen aus den weicheren Mänteln ermöglichen, ohne daß eine Explosion verursacht wird.

Bei der Vorrichtung nach der JP-PS 52-13673 fallen die teilweise verfestigten und gebrochenen Massen des geschmolzenen Salzes direkt auf den Boden des Gas-Flüssigkeits-Separatorbehälters, und zwar zusammen mit einem Teil des Kühlwassers, das durch die Ringwand eingeführt wird. Somit wird in dem Behälter bis zu einer bestimmten Tiefe ein Wasserbad gebildet. Die Salzmassen, die auf den Behälterboden fallen, tauchen in das Wasser ein und werden mit dem Wasser in Kontakt gebracht. Um eine Explosion zu vermeiden, muß deshalb die Vorrichtung so angeordnet sein, daß die Wasserzuführung derart gesteuert wird, daß zu der Zeit, zu der das Salz in das Wasserbad fällt, gewährleistet ist, daß das Salz ausreichend weit auf eine Temperatur abgekühlt ist, bei welcher

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keine Explosion erfolgt, d. h. auf eine Temperatur» bei der keine schnelle Verdampfung des in den Salzmassen eingeschlossenen Wassers eintritt.

Aus der JP-PS 52-13673 ist weiterhin bekannt, daß auch dann, wenn eine Masse geschmolzenes Natrium- oder Kaliumchlorid durch direkten Kontakt mit Wasser abgekühlt wird, die Möglicnkeit der gefährlichen Schmelze-Wasser-Explosion auf ein Minimum dadurch reduziert werden kann, daß die Masse in das Wasser nicht vollständig, sondern nur teilweise eintaucht. Der Grund wird darin gesehen, daß der Wasserdampf, der durch das Wasser erzeugt wird, das in der geschmolzenen Salzmasse eingeschlossen ist, aus der Masse durch den Teil der Masse ausströmen kann, der sich nicht in Kontakt mit dem Wasser befindet und somit noch weich genug ist, um den Wasserdampf hindurchzulassen.

Bei den Vorrichtungen nach den JP-PSn 51-38185 und 52-36354 ist eine perforierte horizontale Trennwand in dem Gas-Plüssigkeits-Separatorbehälter vorgesehen, der den Innenraum in einen oberen und einen unteren Raum für die Gase bzw. die Flüssigkeit unterteilt, so daß die Salzmassen, die auf die Trennwand fallen, an einem Eintauchen in das Bad des Kühlwassers gehindert werden, das sich am Boden des Separatorbehälters befindet. Auf der horizontalen Trennwand ist in vertikaler Ausrichtung zu der Ringwand ein konisches "Dispersionselement" so angeordnet, daß das Kühlwasser, welches in den Gas-Flüssigkeits-Separator fällt, darin schnell radial nach außen dispergiert wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, daß gewährleistet wird, daß ein geschmolzenes Salz mit Schmelze-Wasser-Explosionseigenschaften, das bei der Verarbeitung eines Abfallmaterials erzeugt wird, in sicherer Weise durch Wasser abgekühlt werden kann, ohne daß irgendeine zerstörende Explosion verursacht wird, wobei das Salz in Form einer wässrigen Lösung gewonnen werden kann.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Behandeln einer Wasserlösung eines Abfallmaterials gelöst, das ein Salz enthält,-welches Schmelze-Explosionseigenschaften aufweist. Die Vorrichtung umfaßt einen Verbrennungsofen, der eine Brennkammer mit offenem Boden aufweist und mit wenigstens einer Sprühdüse versehen ist, durch welche die Lösung in die Brennkammer gesprüht wird. Die Vorrichtung hat weiterhin einen im wesentlichen nach unten gerichteten Brennstoffbrenner, um einen Brennstoff in der Brennkammer zu verbrennen, damit die versprühte Lösung auf eine Temperatur erhitzt wird, bei welcher das Wasser in der versprühten Lösung verdampft und das in der versprühten Lösung enthaltene 3alz geschmolzen wird. Die auf diese Weise erzeugten Verbrennungsgase bzw. Rauchgase und der Wasserdampf strömen durch die Brennkammer zu ihrem offenen Boden. Wenigstens ein Teil des geschmolzenen Salzes bildet einen Niederschlag auf der Innenfläche der Brennkammer und strömt zum offenen Boden. Die Vorrichtung hat einen Gas-Flüssigkeits-Separator, der einen im wesentlichen geschlossenen Behälter hat, der mit einem Einlaß, der im wesentlichen vertikal zu dem offenen Boden der Brennkammer ausgerichtet ist, mit einem Gasauslaß und einem Flüssigkeitsauslaß versehen ist, wobei sich der Gas- und Flüssigkeitsauslaß von dem Einlaß insgesamt horizontal entfernt befinden. Weiterhin sind Einrichtungen vorgesehen, die den offenen Boden der Brennkammer mit dem Einlaß des Behälters verbinden und eine Fluidstromverbindung dazwischen bilden, so daß die Verbrennungsgase und der Wasserdampf aus der Verbrennungskammer in den Behälter strömen. Die Verbrennungsgase und der Wasserdampf strömen dabei in den Behälter insgesamt horizontal zum Gasauslaß. Das geschmolzene Salz, welches die Ablagerung bildet, fällt von der Brennkammer durch den Einlaß in den Behälter unter dem Einfluß der Schwerkraft.

Erfindungsgemäß hat die Vorrichtung ein Leitelement, das in dem Behälter angeordnet ist und eine geneigte Oberfläche aufweist, welche die vertikale Achse des Einlasses schneidet,

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so daß das Salz auf die geneigte Oberfläche fällt. Der Neigungswinkel der geneigten Oberfläche zur Horizontalen liegt zwischen 5 ° und 6o°. Weiterhin sind Einrichtungen vorgesehen, die einen Wasserstrom auf der geneigten Oberfläche ausbilden. Die Anordnung ist derart getroffen, daß der Wasserstrom eine solche Tiefe hat, daß das auf die geneigte Oberfläche fallende Salz nur teilweise in den Wasserstrom eintaucht und auf der geneigten Oberfläche insgesamt zum Flüssigkeitsauslaß bewegt wird, wobei es durch den Wasserstrom abgekühlt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Behandeln einer Wasserlösung eines Abfallmaterials, welches ein Salz enthält, das Schmelze-Explosions-Eigenschaften aufweist. Bei dem Verfahren wird die Abfallösung in einen Verbrennungsofen mit offenem Boden gesprüht. In dem Verbrennungsofen wird.ein Brennstoff verbrannt, um die versprühte Abfalllösung auf eine Temperatur zu erhitzen, bei welcher das V/asser in der versprühten Lösung verdampft und das in der versprühten Lösung enthaltene Salz geschmolzen wird. Wenigstens ein Teil des geschmolzenen Salzes bildet eine Schicht auf der Innenfläche des Verbrennungsofens, die unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten durch den offenen Boden des Verbrennungsofens strömt. Das geschmolzene Salz wird auf eine Temperatur abgekühlt, bei der keine Explosion eintritt.

Erfindungsgemäß wird nun eine geneigte Strömung des Kühlwassers eingestellt, das sich unter dem offenen Boden des Verbrennungsofens befindet und die vertikale Achse des offenen Bodens derart schneidet, daß das geschmolzene Salz nach unten auf den geneigten Wasserstrom fällt. Der Wasserstrom hat eine solche Tiefe, daß das geschmolzene, auf ihn fallende Salz nur teilweise in das Wasser eingetaucht wird. Der Neigungswinkel des Wasserstroms bezüglich der Horizontalen liegt zwischen 5° und 6o°.

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Es hat sich gezeigt, daß im Gegensatz zu der Lehre in der JP-PS 52-13673 auch eine Schmelze-Wasser-Explosion bei teilweise eingetauchter Masse des geschmolzenen Salzes auftritt, wenn der gleiche Abschnitt der Masse in dauerndem Kontakt mit dem Wasser über einen bestimmten Zeitraum gehalten wird. Wenn der gleiche Abschnitt einer Masse des geschmolzenen Salzes fortlaufend mit Wasser kontaktiert wird, wird dieser Abschnitt des Salzes schnell verfestigt. Außerdem wird eine erhöhte Wassermenge in der verfestigten Salzmasse eingeschlossen. Die Neigung bezüglich des Auftretens einer Explosion steigt bei einem geschmozenem Salz, welches eine geringe Fließfähigkeit oder die Eigenschaft hat, daß die Salzmasse hinsichtlich der Größe zunimmt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine Explosion dann nicht stattfindet., wenn die Massen des geschmolzenen Salzes in einen Wasserstrom fallengelassen werden, der auf einer geneigten Oberfläche ausgebildet ist, und wenn die Massen nach unten zusammen mit dem Wasser derart bewegt werden, daß die Salzmassen auf der geneigten Oberfläche nach unten rollen. Es wurde weiterhin gefunden, daß die Tiefe des Wasserstroms auf der geneigten Oberfläche derart sein sollte, daß die Salzmasse nur teilweise in das Wasser eingetaucht ist. Das Rollen der Salzmasse auf der geneigten Oberfläche in dem Wasserstrom bewegt aufeinanderfolgende Abschnitte oder Oberflächenbereiche der Masse in einem Kontakt mit dem Wasser. Dies hat zur Folge, daß die Verfestigung in jeder der jeweiligen Oberflächenbereiche des Salzmasse verglichen mit dem Fall verlangsamt wird, in welchem der gleiche Oberflächenbereich der Salzmasse fortlaufend in Kontakt mit dem Wasser steht. Bei einer geneigten Oberfläche mit einem Neigungswinkel zur Horizontalen von weniger als 5° rollt die Salzmasse auf der geneigten Oberfläche nicht. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer Explosion größer. Bei einem Neigungswinkel von mehr als 6o° erfolgt auf der geneigten Oberfläche keine Explosion. Jedoch wird aus baulichen Gesichtspunkten ein Neigungswinkel von mehr als 6o° nicht bevorzugt.

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Erfindungsgemäß wurde weiterhin gefunden, daß eine Salzmasse, die kleiner oder leichter als 3 g ist, wenn sie direkt in das Wasser fällt, keine zerstörende und gefährliche Explosion verursacht und.daß, obwohl die Explosionsstärke mit zunehmender Größe der Salzmasse zunimmt, die Behandlung einer Abfallösung, die Natrium- oder Kaliumchlorid enthält, kaum Salzmassen erzeugt, die größer oder schwerer als 35 g sind.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Vorrichtung zum Behandeln einer Wasserlösung eines Abfallmaterials, die ein Salz mit Schmelze-Wasser-Explosionseigenschaften enthält. Die Vorrichtung hat einen Verbrennungsofen mit offenem Boden und einen Gas-Flüssigkeits-Separator, der unter dem Verbrennungsofen in einer Fluidstromverbindung damit angeordnet ist. Die Abfallösung wird in den Verbrennungsofen eingesprüht und darin erhitzt, so daß das Salz in der Lösung geschmolzen, das Wasser verdampft und organische Bestandteile der Lösung verbrannt werden. Die Verbrennungs- bzw. Rauchgase und der Wasserdampf strömen in den Separator nach unten, während das geschmolzene Salz eine Ablagerung auf der Innenfläche des Verbrennungsofens bildet und nach unten in den Separator strömt. An der Verbindung zwischen dem Verbrennungsofen und dem Separator wird dem geschmolzenen Salz Kühlwasser derart zugeführt, daß der Niederschlag des Salzes verfestigt und in getrennte Masse aufgerissen wird, die zusammen mit dem Kühlwasser auf ein geneigtes Leitelement fallen, das in dem Separator angeordnet ist, und auf dem Leitelement nach unten rollen. Auf dem Leitelement wird ein Wasserstrom mit einer solchen Tiefe ausgebildet, daß die Salzmassen nur teilweise in das Wasser eingetaucht sind und während ihrer Bewegung auf dem Leitelement im wesentlichen abgekühlt werden. Das gasförmige Gemisch, das aus dem Verbrennungsofen in den Separator fließt, strömt durch ihn im wesentlichen horizontal zum Gasauslaß im Separator über einen Flüssigkeitsauslaß, der im Boden des Separators ausgebildet ist.

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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 in einem Längsschnitt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Behandeln einer wässrigen Abfalllösung,

Fig. 2 perspektivisch eine flache Platte, wie sie bei einer ersten und einer zweiten Versuchsserie zur Bestimmung des Neigungswinkelbereichs des Leitelementes der Vorrichtung von Fig. 1 und des Bereichs der Tiefe des WasserStroms auf dem Leitelement benutzt wurde,

Fig. 3 eine Seitenansicht der flachen Platte von Fig. 1, die in einer geneigten Versuchsstellung gezeigt ist,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen oben offenen Behälter, der bei einer dritten Versuchsreihe zur Bestimmung des Tiefenbereichs des Wasserstroms auf dem geneigten Leitelement benutzt wurde,

Fig. 5 in einem Diagramm die Ergebnisse der Versuchsreihen 1 bis 3,

Fig. 6 in einer Ansicht wie Fig. 1 eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung und

Fig. 7 in einer Ansicht wie Fig. 1 eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung.

Mit der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform einer Vorrichtung Io zum Behandeln einer wässrigen Lösung eines Abfallproduktes wird eine Wasserlösung eines in der Zellstoff verarbeitenden Industrie erzeugten Abfallproduktes behandelt. Die Vorrichtung Io hat einen Verbrennungsofen 12, in dem eine Brennkammer 14 ausgebildet ist, die eine

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im wesentlichen vertikale Achse und einen offenen Boden hat. Die Abfallösung wird in die Brennkammer 14 durch Düsen 18 eingesprüht, die an dem Verbrennungsofen 12 in der Nähe seiner Oberseite sitzen. An der Oberseite des Verbrennungsofens 12 ist ein Brennstoffbrenner 2o angeordnet, um eine Brennstoffverbrennung in der Brennkammer 14 zu. erzeugen, so daß der Sprühnebel der Abfallösung in der Brennkammer 14 auf eine Temperatur erhitzt wird, die höher als 8oo C ist und bei der das Wasser in der versprühten Lösung verdampft, alles organische, in der Lösung enthaltene Material verbrannt und das in der Lösung enthaltene Salz geschmolzen wird. Die auf diese Weise in der Brennkammer Ik erzeugten Verbrennungsgase und der Wasserdampf strömen darin nach unten zum offenen Boden. Wenigstens ein Teil des geschmolzenen Salzes bildet eine Ablagerung s auf der Innenfläche der Brennkammer und strömt nach unten zum offenen Boden. Der Rest des geschmolzenen Salzes bildet kleine Teilchen, die in dem Strom des Gemisches aus Verbrennungsgasen und Wasserdampf suspendiert sind.

Der offene Boden der Brennkammer Ik ist mit einer im wesentlichen vertikalen Leitung oder einer Ringwand 3o verbunden, die einen unteren Endabschnitt hat, der sich in den Gas-Flüssigkeits-Separator 4o durch einen Einlaß 42' erstreckt. In der Ringwand 3o ist eine Vielzahl von Wasserdüsen 32 angeordnet, um Kühlwasser in den von der Ringwand 3o gebildeten Kanal einzuführen. Die Waserdüsen 32 stehen in Verbindung mit einer Wasserkammer 34, die um den Außenumfang der Ringwand 3o herum ausgebildet ist. Die Wasserkammer 34 wird mit Kühlwasser aus einer Wasserquelle 36 über eine Rohrleitung 37 versorgt, in der eine Pumpe 38 und ein Ventil 39 sitzen. Die Düsen 32 sind so angeordnet, daß das Kühlwasser in Kontakt mit einem Teil der Oberfläche des geschmolzenen Salzes gestrahlt wird, das in Form einer Schicht auf der Innenfläche der Ringwand 3o strömt. Die Schicht des geschmolzenen Salzes wird schnell abgekühlt und gleichzeitig einer Scherung unter-

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worfen, so daß die Schicht in getrennte kleine Stücke oder Massen aufgebrochen wird, von denen in jedem das Salz wenigstens teilweise verfestigt ist.

Das Kühlwasser wird dem geschmolzenen Salz entweder in der Form eines Sprühnebels oder in der Form von Strahlen zugeführt. In jedem dieser Fälle werden Tropfen oder kleine Teilchen des Kühlwassers zur Oberfläche der geschmolzenen Salzschicht mit hoher Geschwindigkeit gerichtet und prallen darauf auf. Auf diese Weise wird die geschmolzene Salzschicht mit dem Kühlwasser nur teilweise kontaktiert und nicht vollständig mit Wasser bedeckt« Das geschmolzene Salz kann deshalb durch das Wasser ohne Explosion abgekühlt werden. Ein Teil des Kühlwassers wird durch die Wärme des geschmolzenen Salzes sowie durch die Wärme des Gasgemisches verdampft, das nach unten durch die Ringwand 3o strömt. Das restliche Kühlwasser und die teilweise verfestigten Salzmassen fallen durch die Ringwand 3o in den Gas-Flüssigkeits-Separator 4o. Die in den Gas-Flüssigkeit s-separator ¹Io eintretenden Salzmassen sind teilweise abgekühlt und verfestigt, befinden sich jedoch noch auf einer derart hohen Temperatur, daß eine Schmelze-Wasser-Explosion eintreten könnte, wenn die Salzmassen vollständig mit Wasser in dem Gas-Flüssigkeits-Separator 4o umgeben sein würden.

Der Gas-Flüssigkeits-Separator 4o hat einen axial langgestreckten Behälter mit einer im wesentlichen zylindrischen Wand 42 und Stirnwänden 44 und 46. Der Behälter 4o steht auf dem Boden G und ist in einem Winkel<£ zur Horizontalen geneigt. Der Neigungswinkel o& der Achse des Behälters 4o zur Horizontalen liegt bei der gezeigten Ausführungsform bei 6°. Der Einlaß 42' befindet sich auf der Oberseite der Zylinderwand 42 des Behälters 4o in der Nähe der oberen Stirnwand In der unteren Stirnwand 44 sind in der Nähe der Oberseite bzw. der Unterseite der Zylinderwand 42 angrenzend an die untere Stirnwand 44 ein Gasauslaß 48 und ein Flüssigkeitsauslaß 5o ausgebildet. Der Gasauslaß 48 und der Flüssig-

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keitsauslaß 5o können mit einer Leitung und einem Rohr verbunden werden, welches die Gase und die Flüssigkeit aus dem Behälter 4o zu entferntliegenden Stellen für weitere Behandlungen der Gase und der Flüssigkeit befördern, worauf nicht näher eingegangen zu werden braucht. In der unteren Stirnwand 4o befindet sich ein Mannloch 52, das normalerweise durch eine Kappe oder ein Verschlußelement 54 verschlossen ist.

In dem Gas-Flüssigkeits-Separatorbehälter 4o ist ein Leitelement 54 angeordnet, das eine im wesentlichen flache Platte aufweist, die so angeordnet ist, daß die Oberseite des Leitelementes 56 die vertikale Achse des Einlasses 42' schneidet und relativ zur Horizontalen in einem Winkel ß geneigt ist, bei der gezeigten Ausführungsform in einem Winkel von 21 . Die geneigte Oberseite des Leitelementes 56 erstreckt sich radial nach außen über den vertikalen Vorsprung des unteren Endes der Ringwand 3o hinaus, so daß die gebrochenen Salzmassen und der nicht verdampfte Teil des Kühlwassers auf das geneigte Leitelement 56 fällt. In dem Gas-Flüssigkeits-Separatorbehälter 4o ist eine Trennwand 58 angeordnet, die den Innenraum in einen oberen Raum 62 für Gase und einen unteren Raum 64 für Flüssigkeit trennt. Die Trennwand 58 ist mit Durchbrechungen oder öffnungen 58' versehen, um eine Fluidstromverbindung zwischen dem oberen Raum 62 und dem unteren Kaum 64 herzustellen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Trennwand 58 parallel zum Boden oder zur Unterseite der zylindrischen Wand 42 des Behälters 4o und hat einen oberen Abschnitt, der unter dem unteren Ende des geneigten Leitelementes 56 angeordnet ist.

Die Vorrichtung Io hat eine zweite Einrichtung 66 für die Zuführung von Wasser mit einer zweiten Leitung 67, deren stromauf liegendes Ende mit der Rohrleitung 37 an einer Stelle stromauf von einem Ventil 39 verbunden ist. Die zweite Rohrleitung 67 ist mit einem zweiten Ventil 68 verbunden

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und erstreckt sich in den Gas-Flüssigkeits.-Separatorbehälter 4o durch eine öffnung in der oberen Stirnwand 46. Das stromab liegende Ende der zweiten Rohrleitung 67 ist mit einem langgestreckten Rohr 69 verbunden, das an seinem gegenüberliegenden Ende geschlossen ist und sich über den oberen Rand des geneigten Leitelementes 56 erstreckt. Auf der Länge des Rohres 68 sind öffnungen oder Löcher 69 vorgesehen, so daß Wasser aus der Rohrleitung 67 durch die Löcher 69' auf die Oberseite des Leitelementes gestrählt wird.

Die Ventile 39 und 68 in den Wasser zuführenden Leitungen und 67 sind so eingestellt, daß die Zuführung des Kühlwassers derart gesteuert wird, daß auf der geneigten Oberseite des Leitelementes 56 ein Wasserstrom mit einer solchen Tiefe gebildet wird, daß die auf das Leitelement fallenden Salzmassen nur teilweise in den Wasserstrom eintauchen. Da die Oberseite des Leitelementes 56 insgesamt zu dem Flüssigkeitsauslaß hin geneigt ist, rollen im wesentlichen alle Salzmassen, die auf das Leitelement 56 fallen, darauf nach unten, wobei sie in Kontakt mit dem Wasser auf dem Leitelement stehen. Die perforierte Trennwand 58 nimmt die Salzmassen von der geneigten Leitplatte 56 auf. Wenn die Salzmassen das Leitelement 56 verlassen, sind sie im wesentlichen auf eine Temperatur abgekühlt, bei welcher eine Schmelze-Wasser-Explosion nicht mehr eintritt.

Die von dem Leitelement 56 nach unten auf die Trennwand 58 fallenden Salzmassen werden durch Duschwasser weiter abgekühlt, das aus einer Reihe von Duschdüsen 7o austritt, die an der Oberseite des zylindrischen Abschnittes 42 des Behälters 4o sitzen. Die Salzmassen werden abschließend in dem Duschwasser gelöst. Das das gelöste Salz enthaltende Wasser strömt durch die öffnungen 58' in der Trennwand 58 in den unteren flüssigen Raum 64 und kann somit daraus durch den Flüssigkeitsauslaß 5o abgeführt werden.

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Das Gasgemisch, welches die Brenngase, den Wasserdampf und kleine Teilchen geschmolzenen Salzes enthält und von der Brennkammer Ik durch die Ringwand 3o in den zylindrischen Behälter ko strömt, strömt im wesentlichen horizontal zum Gasauslaß 48. Während das gasförmige Gemisch durch den Behälter ko strömt, werden die Gase nicht nur abgekühlt, sondern auch durch das durch die Wasserduschdüsen 7o ausgedüste Wasser gewaschen, so daß alle Peststoffteilchen und Staub aus der Gasströmung entfernt werden, ehe das Gas den,Behälter ko verläßt. Die in dem Gasstrom suspendierten Salzteilchen werden in dem Duschwasser gelöst.

Die Größe der öffnungen 58' in der Trennwand 58 wird so bestimmt, daß nicht lösbare Feststoffteilchen, die ausgebrochenen Stücke feuerfesten Materials aus dem Verbrennungsofen 12, nicht durch die Trennwand 58 hindurch können. Diese Teilchen werden aus dem Behälter ko über das Mannloch 52 entfernt.

Zur Bestimmung des Neigungsbereichs der Oberseite des Leitelementes 58 zur Horizontalen und des Bereichs der Tiefe des Wasserstroms auf dem Leitelement werden die nachstehenden Versuche ausgeführt.

Versuch 1

Es wird eine erste Reihe von Versuchen mit einem Werkzeug ausgeführt, das eine flache Platte A mit hochstehenden Planschen oder Seitenwänden B an den Seitenrändern der Platte aufweist. An der Platte A wird längs des stirnseitigen Randes der Platte ein Wasserzuführungsrohr C befestigt, das an einem Ende geschlossen ist und am anderen Ende mit einer Wasservorratsquelle über einen Schlauch verbunden ist und eine Vielzahl von Öffnungen über der Länge aufweist. Die Platte A wird in einem Winkel θ r.elativ zur Horizontalen angeordnet, wie

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dies in Pig. 2 gezeigt ist. Das Wasser wird durch das Rohr C auf die geneigte Oberseite der Platte A zugeführt, so daß sich ein Wasserstrom mit einer Tiefe t ausbildet. Abgewogene Mengen eines Salzes, welches Schmelze-Wasser-Explosionseigenschaften aufweist und das in einer Abfallösung bei der Zellstoff verarbeitenden Industrie erzeugt wird, werden auf 95o°C erhitzt, in einem Elektroofen geschmolzen und auf den Wasserstrom auf der Platte A von oben aufgegossen. Das Wasser hat eine Temperatur von 25°C.

Der Neigungswinkel θ der Platte A wird variiert und auf 5°j 2o°, 35°, 45° und 6o° eingestellt. Für jeden der verschiedenen eingestellten Neigungswinkel θ wird der Wert der Wasserzuführung geändert und so eingestellt, daß die Tiefe t des Wasserstroms auf der Platte A o,5 mm, 3 mm und 5 nun beträgt. Für jede der verschiedenen Tiefen t des Wasserstroms werden unterschiedliche Mengen an geschmolzenem Salz auf den Wasserstrom auf der Platte A gegossen. Die verschiedenen Salzmengen sind 1 g, 3 g, 5g, 2og und 3o g. Gleiche Versuche werden fünfmal für jede Kombination der verschiedenen Neigungswinkel θ der Platte A, für verschiedene Tiefen t des Wasserstroms auf der Platte A und für verschiedene Mengen V/ des geschmolzenen Salzes ausgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuchsreihen sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt.

Versuch 2

Mit der Platte A, wie sie bei der ersten Versuchsreihe benutzt wurde, wird eine zweite Versuchsreihe durchgeführt. Der Neigungswinkel θ der Platte A wird verändert und auf 5°, 2o und 35° eingestellt. Für jeden der eingestellten verschiedenen Neigungswinkel wird Wasser in einer solchen Menge zugeführt, daß der Wasserstrom auf der Platte A 7 mm tief ist. Die Mengen an geschmolzenem Salz, die auf den Strom auf der geneigten Platte A aufgegossen werden, betragen lg> 3g3 5 g> 3og und 3og, wie bei der ersten Versuchsreihe.

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Die Ergebnisse der zweiten Versuchsreihe sind in Tabelle aufgeführt.

Versuch 3 · ■

Unter einem Neigungswinkel θ von 0° wird eine dritte Versuchsreihe ausgeführt. Diese Versuchsreihe wird mit einem Behälter D durchgeführt, der einen flachen Boden hat, wie dies in Fig. ¹I gezeigt ist. Auf dem ebenen Boden des Behälters D wird ein Wasserbad ausgebildet. Die Tiefe t des Wasserbades in dem Behälter D wird variiert und so eingestellt, daß sie o,3 mm, o,5 mm, 3 mm und 5 mm beträgt. Auf das Wasserbad in dem Behälter D werden Mengen an geschmolzenem Salz aufgegossen oder darauf fallengelassen, die 1 g, 3 g, 5 gj 2o g und 3o g betragen. Ähnliche Versuche werden fünffach für jede Kombination der verschiedenen Wassertiefen t und der verschiedenen Gewichte W des Salzes durchgeführt. Die Ergebnisse dieser dritten Versuchsreihe sind in Tabelle 3 zusammengestellt.

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Ergebnisse der ersten Versuchsreihe Tabelle 1

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cn cx> oo

CO

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2 O

Plattenneigung	Wasserstrom-v' ' tieft? t	Salzgewicht	Häufigkeit des ■	Explosions	Sicherheit
θ in grd	*"1 ΥΛ TfTTt* ΐ**	Wing	Auftretens einer	stärke	gegeben
	J-Ii IiUJi		Explosion
		1	0		ja
	0,5	3	0		'ja
		5	0	• ' -	ja
		20	'. 0	-	ja
		30	0	-	ja.
		1	o"	-	ja
5		3	0	-	' ja-
	3	VJl	0.		ja
		20.	0	-	ja
		30	0		ja
		1	0	-	ja
		3	O	-	ja·
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	TABELLE	1	in mm	Ergebnisse der ersten Versuchsreihe	. Explosion	Explosions	Sicherheit
	Plattenneigung Wasserstrom-		Salzgewicht Häufigkeit des	0	stärke	gegeben
	Θ in grd tiefe t		W in g Auftretens einer	0
		0,5		0	-
			1	0	-	ja
			3	0	-	ja
			5	0	-	ja
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		3	30	0	-	ja
			1		-	ja
			3	0	_	ja -
	20		5
CD				0	-	ja
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■ CD			1	0	-	ja
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Plattenneigung θ in grd	Wasserstrom tiefe ■ .t in mm	Salzgewicht W in g	Häufigkeit des Auftretens einer Explosion	Explosions stärke .	Sicherheit gegeben
		1	0	-	Ja ■
		3	0	-	ja
	3	5	0	-	ja
35		20 30	0 0		Ja ja
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TABELLE 1 Ergebnisse der ersten Versuchsreihe

O CD CD CO CD

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Plattenneigung θ-in grd	Wasser strom- ■Jiiefe t	Salzgewicht W	häufigkeit des Auftretens einer	Explosions	Sicherheit
	in mm	in g ·-	Explosion	stärke	gegeben
		1	0	-	ja.
		3	0	-	ja
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	0,5	5	0	-	ja ■■;
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Ergebnisse der zweiten Versuchsreihe
TABELLE 2

co σ CO CO OJ CO

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Plattenneigung θ in grd	Wasserstrom-" tiefe t in ran	Salzgewicht V/ in g ./	Häufigkeit des Auftretens einer Explosion	Explosions stärke "'	Sicherheit gegeben
5	7	1 3 5 20 30	VJl VJt VJJ O O	groß groß heftig	• ja ja nein nein nein
20	7	1 3 5 20 30	0 0 5 5 ·	groß heftig - heftig ·■	·· ja ja nein nein nein
35	7	1 3 5 20 30	0 0 2 '3 3	groß heftig heftig	ja ja nein nein nein

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Ergebnisse der dritten Versuchsreihe
-. · .TABELLE 3

CO CD CO CD

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Plattenneigung θ in grd_ '·,	Wasserstrom- tiefe t in mm	•Salzgewicht W in g ,	Häufigkeit des- Auftretens einer Explosion	Explosions stärke · ■	Sicherheit gegeben
0	0,3	1 3 5 20 30	UlUlUl O O	gering graß ■ ·■ groß	ja Ja Ja nein nein
0,5	1 3 5 20 30	0 1 5 5 5	schwach gering_ groß groß ·	•Ja . Ja Ja ne'in nein
3	1 3 5 20 30	UlUlUl O O	gering groß .heftig	Ja Ja ja nein nein
5	1 3 5 20 30	0 1 5	gering groß ' '"· heftig ^; ' heftig -	Ja Ja . nein nein nein

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DEA-14 ²⁹

In den Tabellen 1, 2 und 3 bedeutet das Wort "schwach" in der Spalte für Explosionsstärke eine Explosion mit einer Stärke, die ein schwaches Explosionsgeräusch erzeugt. Unter einer "geringen" Explosion ist eine Explosion mit einer Stärke zu verstehen, die ein merkliches katterndes Geräusch erzeugt. Bei der starken Explosion ergibt sich ein relativ lautes Geräusch, während bei der heftigen Explosion eine heftige Explosionsdruckwelle entsteht. In der Spalte "Sicherheit gewährleistet" umfaßt "ja" die Fälle, bei denen keine Explosion oder eine schwache oder geringe Explosion auftritt, während unter "nein" starke und heftige Explosionen fallen.

Aus den Versuehsergebnissen ist zu ersehen, daß in den Fällen, in denen die auf das Wasser fallenden Salzmassen leicht sind und etwa 3 g haben, keine Explosion stattfindet, und zwar unabhängig vom Neigungswinkel θ der Platte A und der Tiefe t des Wasserstroms auf der Platte« Bei SaIzmassen von mehr als 5 g ergibt sich eine Neigung bezüglich der Steigerung der Explosionsstärke, wenn die Salzmenge erhöht wird. Bei Salz mit mehr als 5 g hängt das Auftreten einer Explosion kaum von den Salzmengen ab, die auf den Wasserstrom fallen. In einem Winkelbereich für die Neigung θ von 5 bis 6o treten kaum Schmelze-Wasser-Explosionen auf, auch wenn die Tiefe des WasserStroms 5 mm beträgt. Falls einmal eine Explosion auftritt, ist sie ganz schwach und in keiner Weise gefährlich. Die Erhöhung des Neigungswinkels θ führt zu einer Abnahme der Kühlwirkung der Salzmassen auf der geneigten Platte A. Eine Erhöhung der Wasserstromtiefe t ergibt jedoch keine Steigerung bezüglich der Möglichkeit des Auftretens einer Explosion auf der geneigten Platte A. Zusätzlich kann die geneigte Platte in Längsrichtung verlängert werden, um eine entsprechende Kühlung der Salzmassen darauf auch dann zu erhalten, wenn der Neigungswinkel θ einen relativ hohen V/ert hat. Vom Gesichtspunkt der Größe der Vorrichtung aus liegt der bevorzugte Bereich für den Neigungswinkel der geneigten Platte A zwischen 5° und 6o°.

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ORlGSiMAL INSPECTED

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Die gewöhnlich verwendeten Verbrennungsofen sind axial langgestreckt, d. h. sie haben einen Durchmesser von etwa 2,5 m bis etwa 3 m und eine axiale Länge oder Höhe von etwa 8 m bis etwa Io m. Der Gas-Flüssigkeits-Separator, der mit einem solchen axial langgestreckten Verbrennungsofen verbunden werden soll, sst auf eine Höhe von etwa 1,5 m bis etwa 2 m begrenzt, um der gesamten Vorrichtung eine ausreichende mechanische Festigkeit zu geben. Eine Erhöhung des Neigungswinkels der Oberseite des Leitelementes ergibt eine Zunahme in der Höhe des Gas-Flüssigkeits-Separators, was zu einer nachteiligen Zunahme der Schwierigkeiten bei der Installierung des Separators führt. Bei einem Neigungswinkel von 5° bis 6o° braucht der Gas-Flüssigkeits-Separator keine vergrößerte Höhe zu haben. Er kann deshalb relativ einfach installiert werden. Der in Fig. 1 gezeigte Gas-Flüssigkeits-Separatorbehälter wird nicht nur deswegen bevorzugt, weil der Behälter das Leitelement auch bei einem sehr kleinen Neigungswinkel aufnehmen kann, sondern auch deshalb, weil der Wirkungsgrad für das Entfernen des Staubs aus dem Gasgemisch, das durch den Gasauslaß abzuführen ist, erhöht ist. Man erhält ein zufriedenstellendes Ergebnis für einen zylindrischen Gas-Flüssigkeit s-Separat orbehält er mit einer axialen Länge von 4 bis 5 m. Ein Behälter mit einer, solchen Abmessung und Form ist verglichen mit einem Behälter einer anderen Form und einer gesteigerten Höhe äußerst vorteilhaft.

Fig. 4 zeigt schematisch die Ergebnisse der Versuchsreihen 1 bis 3. In dem schraffierten Diagrammbereich kann das geschmolzene Salz durch Wasser abgekühlt werden, ohne daß eine zerstörende Explosion eintritt. Insbesondere in dem gitterförmig schraffierten Bereich kann das geschmolzene Salz auf der geneigten Platte A ausreichend gekühlt werden.

Die Versuchsergebnisse zeigen, daß in dem bevorzugten Bereich des Neigungswinkels θ der Platte A und in dem

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bevorzugten Bereich der Tiefe t des Wasserstroms auf der Platte die Behandlung des geschmolzenen Salzes mit der Vorrichtung von Fig. 1 ohne Explosion ausgeführt werden kann. Das Leitelement 56 der Vorrichtung Io kann so angeordnet werden, daß der Neigungswinkel ß der Oberseite des Leitelementes 56 innerhalb des bevorzugten Bereichs des Neigungswinkels θ liegt. Zusätzlich kann die Wasserzufuhr zu der Vorrichtung durch die Rohrleitungen 37 und 67 derart gesteuert werden, daß die Tiefe des Wasserstroms auf der geneigten Oberfläche des Leitelementes 56 innerhalb des bevorzugten Bereichs der Wasserstromtiefe t liegt. Die Versuche haben ergeben, daß die Zuführung von Kühlwasser zu dem geschmolzenen Salz über die Rohrleitung 37 und durch die Düsen 32 für die erforderliche Kühlung des geschmolzenen Salzes durch VJasser nicht wesentlich ist. Bei den drei Versuchsreihen wurden nämlich abgemessene Mengen von geschmolzenem Salz direkt auf die Wasserströme fallengelassen. Wenn also kein Wasser durch die Rohrleitung 37 und durch die Düsen 32 dem Strom des geschmolzenen Salzes durch die Ringwand 3o zugeführt wird, die sich zwischen dem Verbrennungsofen 12 und dem Gas-Flüssigkeits-Separator 4o befindet, kann die Ringwand 3o weggelassen werden. Statt dessen kann der offene Boden des Verbrennungsofens 12 direkt mit dem Einlaß 42· im Behälter H2 des Gas-Flüssigkeits-Separators ho verbunden werden.

Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung loa, bei welcher das Kühlwasser nur durch Wasserzuführungsdüsen 32 in der Ringwand 3o zugeführt wird. In dem Gas-Flüssigkeits-Separatorbehälter 4o ist unter dem unteren Ende der Ringwand 3o ein Leitelement 56a angeordnet, das mit Durchbrechungen oder öffnungen 56a' versehen ist. Die Größe der öffnungen 56a¹ wird so bestimmt, daß Salzmassen, die größer als etwa 3 g sind, nicht durch die öffnungen auf den Boden des Behälters 4o gelangen können. Die Öffnungsgröße hängt auch von dem Neigungswinkel des Leitelementes 56a

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zur Horizontalen ab und liegt vorzugsweise zwischen 1 mm und 3o mm. Die Anzahl der öffnungen 56a¹ in dem Leitelement 56a wird abhängig von dem zufließenden Mengenstrom des Kühlwassers auf das Leitelement 56a bestimmt. Die Dichte der Öffnungen 56a^f im Leitelement 56a kann im oberen Bereich des Leitelementes höher als im unteren Bereich sein, um eine im wesentlichen gleichförmige Tiefe des Wasserstroms auf dem Leitelement 56a zu gewährleisten. Das Verhältnis der gesamten offenen Flächen der Öffnungen 56a' zur Gesamtoberfläche des Leitelementes 56a liegt vorzugsweise in einem Bereich von 2o bis 5o %.

Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung lob, die sich von der-von Fig. 6 nur dadurch unterscheidet, daß die Trennwand 58 fehlt und statt dessen ein im wesentlichen flaches Leitelement 56b sich im wesentlichen über den gesamten Innenraum des Gas-Flüssigkeits-Separatorbehälters erstreckt und damit so zusammenwirkt, daß ein oberer Abschnitt 62 und ein unterer Abschnitt 64 für die Gase bzw. die Flüssigkeit gebildet werden. Das Leitelement 56b ist in einem Winkel zur Horizontalen geneigt und hat einen oberen Abschnitt 56bl, der unter dem unteren Ende der Ringtiand 3o angeordnet ist und sich dort erstreckt, sowie einen unteren Abschnitt 56b2, der ein Stück ohne Unterbrechung mit dem oberen Abschnitt 56bl bildet und unter der Reihe von Duschwaoserdüsen 7 ο angeordnet ist und sich davon aus erstreckt. Das Leitelement 56b der Ausführungsform lob wirkt somit sowohl als Leitelement 56b als auch als Trennwand 58 der Ausführungsform loa von Fig. 6. Bei der Ausführungsform lob von Fig. 7 hat das Leitelement 56b öffnungen 56b' über der ganzen Oberfläche. Die Größe und Dichte der öffnungen 56b¹ kann von Zone zu Zone verändert werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Behandeln einer Wasserlösung eines Abfallmaterials, das ein Salz enthält, welches Schmelze-Wasser-Explosionseigenschaf ten hat, mit einem Verbrennungsofen, der eine Brennkammer mit offenem Boden, wenigstens eine Sprüheinrichtung, durch welche die Lösung in die Brennkammer gesprüht v/ird, und einen im wesentlichen nach unten gerichteten Brenner zum Verbrennen von Brennstoff in der Brennkammer, um den Lösungssprühnebel auf eine Temperatur zu erhitzen, bei v/elcher das Wasser in der versprühten Lösung verdampft und das in der versprühten Lösung enthaltene Salz geschmolzen wird, wobei die so erzeugten Verbrennungsgase und der Wasserdampf durch die Brennkammer zum offenen Boden strömen und

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wenigstens ein Teil des geschmolzenen Salzes eine Ablagerung auf der Innenfläche der Brennkammer bildet und zum offenen Boden hin läuft; mit einem Gas-Flüssigkeits-Separator, der einen im wesentlichen geschlossenen Behälter mit einem im wesentlichen vertikal zu dem offenen Boden der Brennkammer ausgerichteten Einlaß, einem Gasauslaß und einem Flüssigkeitsauslaß aufweist, wobei die Gas- und Flüssigkeitsauslässe von dem Einlaß insgesamt horizontal entfernt liegen; und mit einer Einrichtung, die den offenen Boden der Brennkammer mit dem Einlaß des Behälters zur Herstellung einer Fluidstromverbindung dazwischen verbindet, so daß die Verbrennungsgase und der Wasserdampf von der Brennkammer in den Behälter strömen, wobei die Verbrennungsgase und der Wasserdampf in dem Behälter insgesamt horizontal zum Gasauslaß strömen und das die Ablagerung bildende geschmolzene Salz von der Brennkammer durch den Einlaß in den Behälter unter dem Einfluß der Schwerkraft fällt, gekennzeichnet durch

ein Leitelement (56, 56a, 56bl ), das in dem Behälter (4o) angeordnet ist und eine geneigte Oberfläche hat, die die vertikale Achse des Einlasses (42·) so schneidet, daß das Salz auf die geneigte Oberfläche fällt, wobei der Neigungswinkel der geneigten Oberfläche zur Horizontalen in einem Bereich von 5° bis 6o° liegt, und durch eine Einrichtung (34, 69') zur Erzeugung eines Wasserstroms auf der geneigten Oberfläche, wobei die Anordnung derart ist, daß der Wasserstrom eine solche Tiefe (t) hat, daß das auf die geneigte Oberfläche fallende Salz teilweise in den Wasserstrom eingetaucht ist und auf der geneigten Fläche insgesamt zum Flüssigkeit sauslaß (5o) bewegt wird, während es von dem Wasserstrom gekühlt wird.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungseinrichtung eine im wesentlichen vertikale ₃ insgesamt rohrförmige Wand (3o) ist und daß die den Wasserstrom erzeugende Einrichtung eine Einrichtung (32) zum Einführen von Kühlwasser ins Innere der rohrförmigen Wand (3o) in Kontakt mit einem Teil der Oberfläche der Abscheidung (S) des geschmolzenen Salzes aufweist, das auf der Innenfläche der rohrförmigen Wand (3o) fließt, so daß das geschmolzene Salz wenigstens teilweise verfestigt und in getrennte Massen aufgebrochen wird und ein Teil des so eingeführten Kühlwassers verdampft wird, während der Rest des Wassers nach unten auf die geneigte Oberfläche fällt, um darauf den Wasserstrom zu erzeugen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die den Wasserstrom erzeugende Einrichtung (32, 69') so eingestellt ist, daß der Wasserstrom auf der geneigten Oberfläche eine Tiefe (t) im Bereich von o,5 bis 5,ο mm hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die den Wasserstrom erzeugende Einrichtung eine Wasserzuführeinrichtung (69') hat, die in dem Behälter (4o) angrenzend an das obere Ende des Leitelementes (56) angeordnet ist, um zusätzlich Kühlwasser direkt auf die geneigte Oberfläche zusätzlich zu dem Kühlwasser zu führen, das aus der rohrförmigen Wand (3o) auf die geneigte Oberfläche fällt.

5· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine wasserdurchlässige Trennwand (58) in dem Behälter (4o) auf einer Höhe unter dem untersten Ende der geneigten Fläche, die mit dem Behälter (Mo) so zusammenwirkt, daß ein oberer Abschnitt (62) und ein unterer Abschnitt (64)

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2f- Λ Ί ti < 9 1 M !

für die Gase bzw. die Flüssigkeit gebildet werden, wobei die Trennwand (58) teilweise abgekühlte SaIzmassen an dem Leitelement (56) aufnimmt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen (7o) zum Richten einer Wasserdusche auf die Trennwand (58) derart, daß die Salzmassen auf der Trennwand (58) durch das Duschwasser weiter gekühlt werden, wobei die Salzmassen auf der Trennwand (58) bleiben, bis sie abschließend durch das Duschwasser gelöst werden, das durch die Trennwand (58) hindurch in den unteren Flüssigkextsraum (64) strömt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Leitelement (56a) Durchbrechungen aufweist und wasserdurchlässig ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Leitelement (56b') im wesentlichen eben ist und sich im wesentlichen über dem ganzen Innenraum des Behälters (4o) erstreckt und damit so zusammenwirkt, daß ein oberer und unterer Abschnitt (62, 64) für Gase bzw. Flüssigkeit gebildet wird, wobei das Leitelement (56b') einen oberen Abschnitt (56bl), der unter dem Einlaß für die Aufnahme der Salzmassen angeordnet ist, und einen wasserdurchlässigen unteren Abschnitt (56b2) hat, der in einem Stück und fortlaufend mit dem oberen Abschnitt (56bl) ausgebildet ist und davon

die teilweise abgekühlten Salzmassen aufnimmt.

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231 η 13

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen (7o) zum Richten einer Wasserdusche auf den unteren Abschnitt (56b2) des Leitelementes (56b¹)·

10. Vorrichtung nach Anspruch S₃ dadurch gekennzeichnet , daß der obere Abschnitt (56bl) des Leitelementes (56b¹) ebenfalls wasserdurchlässig ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspruch,, dadurch gekennzeichnet ₃ daß die Trennwand (58) bezüglich der Horizontalen geneigt ist, wobei der Neigungswinkel der Trennwand (58) zur Horizontalen kleiner als der der geneigten Fläche des Leitelementes (56) ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter (4o) insgesamt zylindrisch und so angeordnet ist, daß die Behälterachse zur Horizontalen geneigt ist, wobei der Einlaß in der Oberseite des oberen Abschnittes des geneigten zylindrischen Behälters ausgebildet ist.

13. Verfahren zum Behandeln einer Wasserlösung eines Abfallmaterials, das ein Salz mit Schmelze-Wasser-Explosionseigenschaften enthält, bei welchem die Abfallstofflösung in einen Verbrennungsofen mit offenem Boden gesprüht wird, ein Brennstoff in dem Verbrennungsofen verbrannt wird, um den Sprühnebel der Abfallstoff lösung auf eine Temperatur zu erhitzten, bei der das Wasser in der versprühten Lösung verdampft und das in der versprühten Lösung enthaltene Salz geschmolzen wird, wenigstens ein Teil des geschmolzenen Salzes eine Schicht auf der Innenfläche des Verbrennungsofens

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bildet, das geschmolzene Salz in der Schicht nach unten unter dem Einfluß der Schwerkraft durch den offenen Boden des Verbrennungsofens strömt, und das geschmolzene Salz auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei welcher keine Explosion eintritt, dadurch gekennzeichnet , daß ein geneigter Kühlwasserstrom unter dem offenen Boden des Verbrennungsofens erzeugt wird, der die vertikale Achse des offenen Bodens schneidet, so daß das geschmolzene Salz nach unten auf den geneigten Wasserstrom fällt, der eine solche Tiefe hat, daß das geschmolzene, auf den Wasserstrom fallende Salz nur teilweise in das Wasser eingetaucht wird, wobei der Neigungswinkel des Wasserstroms bezüglich der Horizontalen zwischen 5 und 6o° eingestellt wird.

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