178212. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hulladék kezelésére
178212 12 n 9. Táblázat Szilárd hulladék hamvasztása o2- 20 kg/ó n2- 396,5 kg/ó co2- 133,4 kg/ó h2o- 54,4 kg/ó szilárd anyagok 3,6 kg/ó összesen- 607,8 kg/ó hőmérséklet- 1000°C nyomás- 191 Pa teljesítmény- 49,6 m3 /perc A 10 száraz ciklon méretezésekor a kritikus érték a bevezető 41 csővezeték mérete, amely meghatározza az anyag beáramlásának a sebességét, valamint a belépő átmérő, amely az itt kialakuló sebességviszonyokat és ennek megfelelően a centrifugális erő nagyságát határozza meg. A 10 száraz ciklonban végezzük el az eltávozó gázban levő szilárd anyagok kicsapatását. A gáz szilárd anyag tartalmának legalább 82%-a távozik el a 10 száraz ciklonban. A gáz belépése a 10 száraz ciklon felső részénél történik, és ebben a térségben kialakul egy csavarvonal alakú mozgás. A gázból leválasztott szilárd részecskék a tartály alján gyűlnek össze és onnan a 42 csővezetéken át távoznak el a 11 gyűjtő tartályba. Ezeket a részecskéket ezután valamely hagyományos módon tömörítik és eltávolítják, illetve eltemetik. Általában a bevezetett anyag rádióaktivitásának legalább 82%-a eltávozik a szilárd anyagból, a radioaktív halogének mintegy 17%-ával együtt. A 10 száraz ciklonban a levegő csavarvonal alakú mozgása centrifugális erőt hoz létre, amelynek hatására a szilárd részecskék a berendezés falának ütköznek. A levegő sebessége különböző határjelenségek következtében a falnál viszonylag kicsi, így a szilárd részecskék a fal mentén csúsznak lefelé a 42 csővezetékig. A gáz a 10 száraz ciklon felső részénél távozik a 43 csővezetéken át. A 43 csővezeték amely a 10 száraz ciklon tetejének központjából nyúlik ki, a gázt a 12 hűtőtankba vezeti. A 10 száraz ciklont hasonló anyagból készítjük, mint amilyenből a 9 kalcináló és hamvasztó tartály készül. A 12 hűtőtankban a gázt körülbelül 70 °C-ra hűtjük le, a 44 csővezetéken át befecskendezett folyadék segítségével. A folyadékot a rajzon nem látható fúvókákon át juttatjuk a 12 hűtőtankba. A 12 hűtőtank belsejében turbulens gázáramlás alakul ki és így a gáz a folyadékkal nagy felületen érintkezik. Az intenzív érintkezés következtében egyrészt a gáz lehűl, másrészt pedig a benne megmaradt szilárd részecskék benedvesednek. A nagyobb folyadékszemcsék a 12 hűtőtank aljára esnek le és a 45 csővezetéken át visszaáramlanak a 21 mosótankba. A folyadékban áramlanak a nedvesített szilárd részecskék is. A kisebb folyadékszemcséket a 12 tankból magával sodorja a gázáramlás és azok a gázzal együtt a 47 csővezetéken át áramlanak tovább. A 12 hűtőtankot és a 21 mosótankot célszerűen rozsdamentes acélból vagy inconel, illetve hastelloy ötvözetekből készítjük és üveggel vagy teflonnal béleljük. A folyékony részecskéket a 21 mosótankban vízzel keverjük és célszerűen halogéngetter elemeket keverünk hozzájuk. Getterelemeknek ismert módon olyan anyagokat nevezünk, amelyek a halogéneket megkötik. Ilyen getterek lehetnek például a rezorcin, nátriumtioszulfát, káliumszulfát, áklohexüamin, káliumferrocianid, káliumkarbonát vagy káliumhidroxid. A halogéngettereket és adott esetben Ph-szabályozó anyagokat vizes oldat formájában a 46 csővezetéken át juttatjuk a 21 mosótankba. Az alkalmazott halogéngetter mennyiség általában a 21 mosótankban levő oldatban 10—100 ppm. A 12 hűtőtankból továbbhaladó gáz a 47 csővezetéken át a 13 venturi csöves mosóba jut. Itt a gázhoz a 48 csővezetéken át beáramló oldatot vezetünk, a venturi cső torkolatánál. A 13 venturi csöves mosóban lehetőleg vízgőzzel telített atmoszférát alakítunk ki, hogy azokat a szilárd részecskéket, amelyeket a 12 hűtőtankbank nem sikerült kellő módon nedvesítem itt lehessen leválasztani. Általában a 9 kalcináló és hamvasztó tartályt elhagyó gáz viszonylag nagy mennyiségben, általában 9-17%-ban tartalmaz vízgőzt. Ezen túlmenően, mialatt a gáz a 12 hűtőtankon átáramlik, további vízgőz mennyiséget nyel el. A 13 venturi csöves mosóban a gázt lényegében telítjük vízgőzzel. A telítést úgy végezzük, hogy a 48 csővezetéken át, — mint mondottuk — mosóoldatot fecskendezünk a gázsugárba, amint az a venturi cső torkán áthalad. Közvetlenül az átáramlás után a nyomás ismert módon lecsökken, ami egyidejűleg növeli a gázban gőz alakjában jelenlevő víz mennyiségét. Ennek megfelelően ebben a fázisban gőzképződés lép fel. Amint a gáz eléri a venturi cső divergens részét, a sebesség csökken és a nyomás növekszik, ami víz kicsapódáshoz vezet. A víz kiválása következtében viszont a már jelenlevő vízcsöppek megnövekszenek és ugyanakkor új cseppek is létrejönnek, amelyek megint csak a cseppecske képződést segítik elő. Látható, hogy a 12 hűtőtank és a 13 venturi csöves mosó feladata egyaránt a gáz hűtése és oly mértékű nedvesítése, hogy lehetővé váljék a szilárd részecskék minél nagyobb számban történő eltávolítása. Nyilvánvaló viszont, hogy egy folyadékcseppecskét könnyebb eltávolítani, mint a jóval kisebb szilárd részecskét. A szilárd részecskéket a vízcseppekkel együtt tehát könnyű eltávolítani akár a vízcsepp anyagában oldódtak, akár szilárd részecskeként maradtak abban. A 13 venturi csöves mosó anyaga hasonló lehet a 12 hűtőtank anyagához. Az alábbiakban bemutatott 10. táblázatban a hűtő tank és a venturi csöves mosó jellegzetes paramétereit mutatjuk be. A 13 venturi csöves mosót elhagyó, folyadékrészecskéket tartalmazó gázt 49 csővezetéken át 14 nedves ciklonba vezeljük. A 14 nedves ciklonban a gázban levő folyadékrészecskék a belső fal mentén körbe áramlanak a berendezés fenékrésze felé. Áthaladás után a folyadékot az 50 csővezetéken át visszavezetjük a 21 mosótankba. A 14 nedves ciklon általában 45 és 60 °C közötti hőmérséklet tartományban működik. A folyadék bemenő nyomása körülbelül 197 Pa a. nyomásesés mintegy 3,4 Pa és a gáz átáramlási sebessége körülbelül 11—22 m3/perc. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
