DE3243813C2

DE3243813C2 -

Info

Publication number: DE3243813C2
Application number: DE3243813A
Authority: DE
Inventors: Aake Sikander; Aake Bjoerkman; Guenther Karlskrona Se Joensson
Original assignee: Lumalampan AB
Current assignee: Auralight AB
Priority date: 1981-12-01
Filing date: 1982-11-26
Publication date: 1991-05-29
Also published as: JPS58197236A; DE8233235U1; US4606762A; SE8107177L; US4564174A; US4468011A; SE451464B; FI73005B; FI823981L; FI73005C; FI823981A0; DE3243813A1; DK157199B; SU1466655A3; JPH0235016B2; DK531982A; DK157199C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Nutzbarmachung von Quecksilber, das in gewissen Abfalltypen vorkommt, vor allem in solchen Abfällen, die zum Teil Kunststoffe enthalten. Für die Durchführung des Verfahrens ist eine besondere Vorrichtung erfunden worden.

In der modernen industriellen Gesellschaft kommen eine große Anzahl von Erzeugnissen vor, die Quecksilber in irgendeiner Form enthalten. Wenn diese Erzeugnisse zu Bruch gehen oder einfach verbraucht sind, werden sie mit dem Müll des Benutzers weggeworfen. Auch außerhalb gewisser Gewerbe, die sich gewöhnlich mit Erzeugnissen beschäftigen, welche Quecksilber enthalten, beginnt sich jetzt das Bewußtsein zu verbreiten, daß man sich um das Quecksilber kümmern muß. Es hat jedoch bisher keine Ausrüstung gegeben, um das beispielsweise in Batterien enthaltene Quecksilber unschädlich zu machen. Ferner gibt es praktisch keine Organisation, die mit Quecksilber vermischte Abfälle einsammelt, abgesehen davon, daß schwedische Apotheken Hörgerätebatterien entgegennehmen.

Im selben Umfang wie Erzeugnisse mit Quecksilber- oder Quecksilberoxidbatterien als Stromquelle, wie Kameras, Taschenrechner und elektronische Uhren, Allgemeingut werden, nimmt die Verbreitung von Quecksilber in unserer Umgebung zu. Dadurch wird es auch immer notwendiger, Quecksilber einsammeln und unschädlich machen zu können. Da außerdem die Technik der Reinigung von Quecksilber wohlbekannt und industriell etabliert ist, besteht aller Anlaß, Quecksilber aus Abfällen der obenerwähnten Art, wie Amalgam von zahnärztlichen Ordinationsräumen, Quecksilber von kaputten Instrumenten, wie Thermometern und Barometern, sowie von ausgebrannten Lichtquellen, wie Leuchtstoffröhren und Quecksilberdampflampen, zurückzugewinnen. Durch Anwendung der jetzt erfundenen, hier unten beschriebenen Vorrichtung, kann Quecksilber mit guter wirtschaftlicher Ausbeute zurückgewonnen werden.

Zur Abscheidung von Quecksilber aus anorganischen Abfällen gibt es ein Verfahren, wie beispielsweise aus der DE-OS 29 11 994 bekannt, bei dem die Abfälle in einer heizbaren Vakuumkammer behandelt werden. Die Kammer ist über eine Rohrleitung, die durch ein Kühlgefäß führt, mit einer Vakuumpumpe verbunden. Im Kühlgefäß kondensiert das Quecksilber, das in der Vakuumkammer abdestilliert wird. Die Abfälle in der Vakuumkammer werden mit einem Inertgas gespült. Wenn Quecksilberbatterien in der Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens behandelt werden, entstehen aus Kunststoffdichtungen und dergleichen Kondensate, die das Kühlgefäß und die Rohrleitung verstopfen.

In Dänemark hat man eine Anlage u. a. zur Vernichtung von Quecksilberbatterien gebaut. Sie enthält einen Drehofen von 5 m Durchmesser und 20 m Länge. In diesem Ofen werden die in den Batterien enthaltenen Kunststoffe zwar pyrolysiert, aber das Quecksilber kann dort nicht zurückgewonnen werden. Bis jetzt hat man die Abfallasche aus dem Ofen deponiert, obwohl sie mit Quecksilber verseucht war. Die Anlage zeichnet sich also durch nichts gegenüber den meisten Anlagen für die Verbrennung von sogenannten umweltschädlichen Abfällen aus.

Quecksilberbatterien haben Dichtungen aus Polystyrol oder Polyäthylen. Die Batterien sind mit kunststoffbeschichtetem Papier oder Kunststoffolien, beispielsweise aus PVC, als Isolierung umhüllt. Wenn solche Batterien in der obenerwähnten Destillationsanlage mit Vakuumkammer behandelt werden, tritt eine Pyrolyse der Kunststoffe ein, während die Temperatur bis auf den Siedepunkt des Quecksilbers gesteigert wird. Der größte Teil der Kunststoffe wird dabei in Gasform abgegeben, aber das Gas kondensiert oder sublimiert in der Rohrleitung und im Kühlgefäß. Nach kurzer Benutzung treten Betriebsstörungen auf, und bei weiterem Betrieb setzt sich die Anlage zu und muß gereinigt werden. Die Verstopfungen bestehen aus Quecksilber enthaltenden, koksähnlichen Belägen und einem teigigen Brei, der bis zu 95 Gew.-% Quecksilber enthält.

Beim Ablassen des Quecksilbers aus dem Kühlgefäß fällt nur ein Teil davon als flüssiges metallisches Quecksilber an. Der Rest, ca. 30 Gew.-% des insgesamt abtrennbaren Quecksilbers, muß aus dem Kühlgefäß von Hand mit Hilfe von Spezialwerkzeugen herausgekratzt werden. Der Inhalt des Kühlgefäßes verbreitet außerdem einen sehr schlechten Geruch, und die Dämpfe reizen Augen und Rachen. Durch Messungen mit Dräger-Röhren, konnten verschiedene aromatische Verbindungen nachgewiesen werden, z. B. Benzol, Toluol, Xylol und Styrol. Die Handhabung dieser Abfälle ist deshalb viel komplizierter als wenn nur anorganische Abfälle, wie Zahnamalgam oder zerbrochene Lichtquellen, in der Anlage verarbeitet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Quecksilber aus Abfällen, die Kunststoffe enthalten, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 5 zu schaffen. Dabei sollen die Kunststoffe vollständig verbrannt werden, so daß die von der Vorrichtung abströmenden Abgase fast nur aus Wasserdampf und Kohlendioxid bestehen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 bzw. 5.

Um z. B. Quecksilberoxidbatterien, die Polyäthylen enthalten, zusammen mit kunststoffbeschichtetem Papier behandeln zu können, muß das organische Material in leichte Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden, die dann zu Kohlendioxid und Wasserdampf verbrannt werden können.

Eine etwa 100 kg wiegende Beschickung, bestehend aus entladenen Quecksilberoxidbatterien, wird in eine Behandlungskammer eingebracht, in der ein schwacher Unterdruck, d. h. -0,05 bar, erzeugt werden kann. Die Beschickung enthält weniger als 10 Gew.-% Kunststoff und Graphit.

Sobald in der Behandlungskammer Unterdruck vorliegt, wird er durch ein Gebläse oder Vakuumpumpe aufrechterhalten, während laufend Stickstoff in der Behandlungskammer zugesetzt wird. Gleichzeitig wird die Beschickung um etwa 5°C pro Minute auf max. 200°C erhitzt. Die Dichtungen aus Polyäthylen schmelzen bei ca. 130°C. Die Batterien werden z. T. auf diese Weise geöffnet, während andere nach und nach durch den Innendruck bei der Erhitzung platzen. Auf diese Weise wird eine gewisse Menge metallisches Quecksilber zum Abdestillieren zugänglich.

Die von der Beschickung abgegebenen Gase werden einer Nachbrennkammer zugeführt und zentral durch einen darin angebrachten Flammenkorbbrenner geleitet. Nachdem die Temperatur in der Behandlungskammer 200°C erreicht hat, wird der Brenner angezündet. Er brennt etwa 5 min, worauf die Temperatur in der Behandlungskammer um ca. 5°C/min auf max. 415°C gesteigert und etwa ein und eine halbe Stunde auf dieser Stufe gehalten wird.

Bei Temperaturen über 200°C beginnt allmählich ein Zerfall des in der Beschickung enthaltenen organischen Materials. Wie in der ersten Phase des Behandlungsprozesses, besteht die Atmosphäre in der Behandlungskammer in der Hauptsache aus Stickstoff mit einem absoluten Druck von 0,95 bar (=0,05 bar Unterdruck). Der Prozeß ist somit in erster Linie ein thermischer Zerfall (Pyrolyse) und in kleinerem Maße ein thermisch oxidativer Zerfall.

Welche Stoffe beim Zerfall verschiedener Polymere gebildet werden, hängt von mehreren Parametern ab, z. B. von Temperatur, Druck, Atmosphäre, Temperatursteigerung pro Zeiteinheit, Einfluß anderer im System vorkommender Stoffe, z. B. Zusatzmittel zur Stabilisierung des Kunststoffs usw.

Zerfall von Polyäthylen bei 300-500°C (Temperatursteigerung ca. 5°C/min).
(Siehe die untenstehende Tabelle.)

Thermisch in inerter Atmosphäre
P_abs 0,95 bar
Äthan
Äthen
Propan	Propen
Butan	Buten
Pentan	1-Penten
Hexan	1-Hexen
n-Heptan	1-Okten

Insgesamt ca. 30 Stoffe

Thermisch oxidativ in Luft
P_abs 0,95 bar
Kohlenmonoxid
Kohlendioxid
Butyraldehyd	Valeraldehyd
Äthen	Propen
1-Buten	1,3-Pentadien
1-Hexen @	Methan

Insgesamt ca. 50 Stoffe

Während der Temperatursteigerung auf 415°C werden die Abgase aus der Behandlungskammer von dem Unterdruckerzeuger durch die Nachbrennkammer gesaugt. Dabei strömen die Gase durch das zentrale Durchflußrohr des Brenners und in den Flammenkorb hinein. Dieser ist konisch und wird an seiner Endfläche durch eine hyperboloidförmige, in der Höhe verstellbare Schale aus hochfeuerfestem Material, z. B. Berylliumoxid, begrenzt. Wenn die Abgase durch den Flammenvorhang des Flammenkorbs hindurchgehen, beträgt ihre Strömungsgeschwindigkeit ein Fünftel bis ein Zwanzigstel der Strömungsgeschwindigkeit im Durchflußrohr des Brenners. Bei dieser Passage erreicht die Gastemperatur 1500 bis 2000°C, abhängig davon, ob der Brenner mit einem Propan/Butan-Luftgemisch oder einem Wasserstoff-Luftgemisch gefeuert wird. Bei dieser Temperatur zerfallen die flüchtigen Stoffe, die in den Abgasen aus der Behandlungskammer enthalten sind, über die Bildung von freien Radikalen zu einfacheren Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Diese Erscheinung wird von einer vollständigen Verbrennung zu Kohlendioxid und Wasserdampf begleitet, falls die erforderliche Sauerstoffmenge zur Verfügung steht. Sauerstoffmangel verursacht teils einen langsameren Zerfall (weniger Peroxidradikale), teils eine unvollständige Verbrennung mit giftigem Kohlenmonoxid in den Abgasen.

Durch die Form der erwähnten Schale wird eine solche Mischung der aus der Behandlungskammer strömenden Gase erzielt, daß dieselben vor dem Verlassen des Flammenkorbes beinahe die hohe Flammentemperatur dieses Korbes angenommen haben. Dadurch erfolgt eine Spaltung der Molekülketten zu freien Radikalen.

Für die Konstruktion und Auslegung der Nachbrennkammer muß man wissen, welche Zersetzungsprodukte gebildet werden, und in welchen Mengen dieselben pro Zeiteinheit verbrannt werden. Mit Hilfe der untenstehenden Formel kann eine Berechnung unter der Annahme durchgeführt werden, daß 1 kg Polyäthylen in der Behandlungskammer zersetzt wird und zum größten Teil in 1-Hexen, 1-Penten, Propan und Propen übergeht. Nach der Formel wird die thermische Zersetzungsgeschwindigkeit für Polyäthylenpolymere in Vakuum ermittelt und der Zerfall des Polyäthylens unter den in der Behandlungskammer vorliegenden Verhältnissen grob geschätzt.

K = Geschwindigkeitskonstante (S^-1)
A = Arrheniusfaktor (S^-1)
E = Aktivierungsenergie (kJ · mol^-1)
R = Gaskonstante (8,314 J · °K · mol^-1)
T = Temperatur (°K)

Mit Hilfe einer solchen Berechnung und experimenteller Versuche hat man festgestellt, daß Polyäthylen im Vakuum bei 415°C mit einer Geschwindigkeit von ca. 1% pro Minute zerfällt. Die Zersetzung von 1 kg Polyäthylen nimmt somit bei einer Temperatur von 415°C etwa ein und eine halbe Stunde in Anspruch. Unter praktischen Bedingungen würde der Prozeß in der Behandlungskammer einen Zerfall von 10-15 g Polyäthylen pro Minute verursachen, was einer Gasmenge von 6-9 l/min entspricht. Bei diesem Volumenstrom und kontinuierlichem Zusatz von 0,5 l Stickstoff (NTP) pro Minute in der Behandlungskammer ergibt sich somit insgesamt ein Volumenstrom von ca. 10 l Gas pro Minute.

Zur Aufrechterhaltung einer Temperatur von 1500-2000°C an den Wänden der Gasfalle (Flammenkegel und Flammenschale) bei gleichzeitiger Beibehaltung eines geschlossenen Volumens, aus dem die von der Beschickung abgegebene Gasmenge nicht ohne vollständige Verbrennung austreten kann, müssen dem Brenner folgende Gasmengen zugeführt werden:

Propan/Butan
0,2-0,3 m³/h (NTP)
Luft	5-8 m³/h (NTP)

Das bedeutet, daß die Gasgeschwindigkeit im Zentrumloch des Brenners in einem gewissen Verhältnis zur Strömungsgeschwindigkeit beim Austritt des Gases durch die Mantelfläche des Flammenkegels stehen muß. Dieses Verhältnis, das auch für die Gasgeschwindigkeit gilt, soll in der Nähe von 1 : 20 liegen.

Um eine gleichmäßige Temperaturverteilung auf die ganze Fläche der Flammenschale zu sichern, hat es sich am besten bewährt, die Schale halbkugelförmig bis hyperbolisch auszuführen, wodurch die zirkuläre Front des Flammenkorbs nach innen zur Mitte umgelenkt wird.

Solange die Gase von den Batteriekunststoffen in der Nachbrennkammer unschädlich gemacht werden, gibt die Beschickung Quecksilberdämpfe ab. Sobald der Siedepunkt des Quecksilbers (356,58°C) überschritten wird, brodelt der größte Teil des Quecksilbers aus den Batterien heraus. Der Quecksilberdampf wird durch eine wassergekühlte Labyrinthfalle geleitet, wo er kondensiert. Ein Teil des Quecksilbers geht jedoch durch diese Falle hindurch und wird in einer anschließenden Kältefalle, die in einem Gefrierschrank untergebracht ist, verflüssigt. Um evtl. nicht ganz abgebaute Reste des Kunststoffs in den Batterien abzuscheiden, läßt man die aus der Kältefalle austretenden Gase durch ein Gasfilter hindurchgehen, ehe sie über die Unterdruck erzeugenden Apparate ins Freie geleitet werden.

Nachdem man die Temperatur ein und eine halbe Stunde bei 415°C gehalten hat, wird der Flammenkorbbrenner in der Nachbrennkammer gelöscht. Anschließend wird der Druck in der Behandlungskammer auf -0,9 bar abgesenkt, um die eigentliche Quecksilberabtreibung durchzuführen. Die Temperatur in der Behandlungskammer wird auf 510°C gesteigert und der Stickstoffzusatz so reguliert, daß der Druck in der Behandlungskammer mindestens zweimal pro Stunde langsam auf -0,5 bar gesteigert und dann wieder auf -0,75 bis -0,95 bar abgesenkt wird. Durch diese Druckvariationen wird das in den Taschen der Batterien vorhandene Quecksilber ausgetrieben. Der Vorgang läuft nach diesem Schema vier Stunden lang ab. Die in der Behandlungskammer während dieser Zeit vorherrschende Temperatur ist so abgestimmt, daß evtl. gebildete Amalgame von Pb, Cd, Ag, Sn und Zn zersetzt und Quecksilber zum Abdestillieren freigesetzt wird.

Nach Ablauf der gewählten Prozeßdauer wird die Heizung der Behandlungskammer ausgeschaltet und der Druck langsam bis auf Atmosphärendruck gesteigert. Eine chemische Analyse der Batteriereste hat ergeben, daß der Restgehalt an Hg ausnahmslos weit unter 50 ppm liegt, so daß die Abfälle direkt auf die Deponie gefahren werden können.

Eine gewählte Ausführung einer Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens soll nachstehend näher beschrieben werden. Dabei wird auf die Zeichnung verwiesen. Dort stellt

Abb. 1 ein Schema der Vorrichtung dar, während

Abb. 2 ein senkrechter Schnitt durch die Nachbrennkammer in Abb. 1 mit eingesetztem und zum Teil aufgeschnittenem Flammenkorbbrenner ist.

Ein Gefäß 1 mit dem kunststoffhaltigen Abfall, der von Quecksilber befreit werden soll, ist in eine wärmeisolierte Behandlungskammer 2 eingesetzt. Diese Kammer, die gegen die Umgebung gut abgedichtet ist, hat einen Heizkörper, beispielsweise ein elektrisches Widerstandselement 3, und einen Eintritt 4 für ein Inertgas, z. B. Stickstoff. Von der Behandlungskammer 2 geht eine Abgasleitung 5 mit eingesetzter nachstehend näher beschriebener Nachbrennkammer 6. Die Leitung 5 führt dann weiter zu einem Kühlgefäß 7, beispielsweise einer Labyrinthfalle, in dem durch die Leitung 5 ankommende Abgase mit Wasser gekühlt werden. Das Wasser wird dem Kühlgefäß 7 durch eine Eintrittsöffnung 8 zugeführt. Im Mantel des Kühlgefäßes 7 befindet sich eine Austrittsöffnung 9 für das erwärmte Kühlwasser, das zur Nutzbarmachung der darin enthaltenen Wärmemenge durch Wärmeaustauscher umgewälzt werden kann. Vom Boden des Kühlgefäßes 7 geht ein Abflußrohr 10 aus. Dieses ist mit einem Absperrventil 11 ausgestattet, durch das im Kühlgefäß verflüssigtes Quecksilber abgezogen werden kann. Nach Raffinierung kann das Kondensat als neues Quecksilber verkauft werden.

An eine vom Kühlgefäß 7 ausgehende Leitung 12 ist ein Druckfühler 13 angeschlossen. Dieser Fühler erzeugt Impulse für eine Steuereinheit 14, die ein Nadelventil 15 im Gaseintritt 4 zur Behandlungskammer 2 steuert. In der Leitung 12 sitzt auch ein Absperrventil 16, das von der Steuereinheit 14 geöffnet und geschlossen wird. Das Absperrventil 16 wird geschlossen gehalten, wenn ein Inertgas durch das Nadelventil 15 zugesetzt wird. Zum Absaugen von Abgasen aus der Behandlungskammer wird das Absperrventil mit Hilfe eines Unterdruckfühlers geöffnet.

Hinter dem Absperrventil 16 führt die Leitung 12 in eine Kältefalle 18, die in einem Gefrierschrank 17 untergebracht ist. In der Kältefalle kondensiert das Quecksilber, das noch nicht im Kühlgefäß 7 abgeschieden worden ist, zusammen mit evtl. Kunststoffresten, die nicht in der Nachbrennkammer zu Kohlendioxid und Wasser verbrannt sind. Die Kältefalle 18 ist mit einem Abflußrohr 19 versehen. Dieses Rohr hat ein Absperrventil 10, so daß man wie bei dem Kühlgefäß 7 das abgeschiedene Quecksilber abzapfen kann.

Von der Kältefalle 18 geht als letztes eine Abgasleitung 21 aus, die ein Gasfilter 22 für die endgültige Reinigung der aus der Vorrichtung ausströmende Gase enthält. Die Abgasleitung 21 mündet in eine Vakuumpumpe 23 mit aufgesetztem Gebläse 24 zur Aufrechterhaltung des niedrigeren Unterdrucks, der in der Einleitungsphase des Verfahrens angewandt wird.

Neben dem Öffnen und Schließen des Nadelventils 15 und des Absperrventils 16 reguliert die Steuereinheit 14 auch noch den Betrieb der Vakuumpumpe 23 und des Gebläses 24. Die Steuerung erfolgt in der Weise, daß das Gebläse 24 den Druck in der ganzen Vorrichtung absenkt, während eine begrenzte Menge Inertgas durch das Nadelventil 15 zugesetzt wird. Nach Entgasung der Kunststoffe in der Füllung des Behandlungsgefäßes 1 wird die Vakuumpumpe 23 in Betrieb gesetzt, um den Druck in der Vorrichtung auf -0,9 bar abzusenken. Daraufhin schließt die Steuereinheit 14 das Ventil 16 und läßt dann das Nadelventil 15 langsam das Inertgas zusetzen, beispielsweise bis zur Erreichung eines Druckes von -0,5 bar. Danach setzt die Steuereinheit die Vakuumpumpe 23 in Betrieb, das Absperrventil 16 wird geöffnet und der Druck in der Vorrichtung kann wieder auf -0,9 bar abgesenkt werden. Die Steuereinheit 14 kann auf die Durchführung der beschriebenen Arbeitsspiele in beliebiger Anzahl pro Zeiteinheit eingestellt werden.

Die obenerwähnte Nachbrennkammer 6 ist wie folgt aufgebaut. Die Kammer umgibt ein doppelter Mantel 25 mit einem vorzugsweise ringzirkulären Zwischenraum, durch den umgewälzten Kühlmedium von einer Eintrittsöffnung 26 nach einer Austrittsöffnung 27 strömt. Ein Flammenkorbbrenner 28 ist vertikal durch die Decke der Kammer eingeschoben. Ein in der Mitte durch den Brenner führender Kanal 29 dient dazu, die aus der Behandlungskammer 2 kommenden Abgase in die Nachbrennkammer 6 zu leiten. Auf einem abgeschrägten Absatz etwas hinter der Mündung des Kanals 29 befindet sich ein Lochkranz 30. Die Löcher sind in einem spitzen Winkel zur Achse des Brenners 28 gebohrt. Durch diese Löcher strömt ein Gas-Luft-Gemisch aus, das in mehreren Flammen verbrennt, die zusammen eine konische korbähnliche Flamme bilden. Die Konizität des Flammenkorbes ist von dem Winkel zur Mittenachse des Brenners, den die Löcher 30 bilden, abhängig.

Auf dem Boden 31 der Nachbrennkammer 6, der doppelt ausgeführt ist und einen Durchfluß für Kühlmedium enthält, steht eine hülsenförmige Stütze 32, an deren Unterkante Öffnungen 33 angeordnet sind. Die Öffnungen 33 stehen mit dem Hohlraum innerhalb der Stütze 32 in Verbindung und ermöglichen freien Durchfluß in Richtung eines Stutzens 34 im Boden 31, durch den in der Nachbrennkammer behandelte Gase ausströmen können. An der Innenseite der Stütze 32 sind verstellbare Konsolen 35 angebracht, auf denen ein Flammenschale 36 aus hochfeuerfestem Material, beispielsweise Berylliumoxid, ruht. Die Innenseite der Schale 36 ist annähernd halbkugelförmig gestaltet und hat zweckmäßigerweise hyperbolischen Querschnitt. Dadurch werden die Flammen im Flammenkorb im Betrieb zu einem wesentlichen Teil nach innen zum Mittelpunkt der Nachbrennkammer 6 umgelenkt, wo von der Behandlungskammer 2 kommende Gase schnell mit den Verbrennungsgasen des Brenners 28 gemischt werden. Das hat zur Folge, daß die Zersetzungsprodukte der Kunststoffe, die verbrannt werden sollen, fast auf die Flammentemperatur des Flammenkorbes erhitzt werden, d. h. auf 1500 bis 2000°C. In diesem Temperaturbereich und durch die im Flammenkorb erzeugte Gasströmung können die Zersetzungsprodukte der Kunststoffe in der Beschickung praktisch vollständig verbrannt werden.

Da die Flammenschale 36 senkrecht verstellbar ist, kann die Mantelfläche des Flammenkorbes am Brenner 28 verschieden groß eingestellt werden. Dadurch kann das Verhältnis zwischen der Gasgeschwindigkeit im Kanal 29 und der Ausströmungsgeschwindigkeit durch den Flammenkorb reguliert werden. Je nach den Kunststoffen, die in der Beschickung enthalten sind, kann es von Interesse sein, ein Verhältnis zwischen 1 : 5 und 1 : 20 zu wählen. Natürlich muß das Volumen des Verbrennungsgases, das dem Brenner 28 zugeführt wird, auf die Einstellung der Flammenschale 36 abgestimmt werden, aber das ist auf bekannte Weise durchführbar.

Claims

1. Verfahren zur Rückgewinnung von Quecksilber aus Abfällen, die Kunststoffe enthalten, bei dem das Quecksilber von den in eine Behandlungskammer eingebrachten Abfällen mit einem Inertgas gespült und abdestilliert und der Quecksilberdampf anschließend kondensiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Abfälle in die Behandlungskammer eingeführt werden und in der Behandlungskammer ein Druck von 0,95 bar eingestellt wird,
b) die Abfälle in der Behandlungskammer nunmehr auf 200°C erhitzt werden unter Zufuhr von Inertgas, wodurch aus dem erhitzten Kunststoffmaterial Gase austreten,
c) die von den Kunststoffen austretenden Gase in eine Nachverbrennungskammer geleitet werden, und zwar durch Einführen durch den Kanal eines in der Nachverbrennungskammer angeordneten Flammkorbbrenners,
d) daß die Temperatur in der Behandlungskammer auf 415°C gesteigert und konstant gehalten wird, bis zur vollständigen Zersetzung der Kunststoffe in der Behandlungskammer und
e) anschließend die Temperatur in der Behandlungskammer auf 510°C erhöht wird und der Druck des Inertgases pulsierend zwischen 0,5 und 0,05 bar eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Behandlungskammer bei Temperatursteigerungen um 5°C pro Minute erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammenkorbbrenner mit einem Propan/Butan-Luft-Gemisch geheizt wird, bis die Temperatur in der Nachbrennkammer 1500°C beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammenkorbbrenner mit einem Wasserstoff-Luft-Gemisch geheizt wird, bis die Temperatur in der Nachbrennkammer 2000°C beträgt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bestehend aus einer heizbaren Behandlungskammer (2), einer Kältefalle (18), einer Vakuumpumpe (23) und Rohrleitungen (5, 12, 21) zur Verbindung dieser Teile, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungskammer (2) mit einer Eintrittsöffnung (4) für Inertgas versehen ist, daß die von der Behandlungskammer (2) ausgehende Rohrleitung (5) eine für die Verbrennung von organischen Zersetzungsprodukten vorgesehene Nachbrennkammer (6) enthält, daß die Rohrleitung (5) in ein zweckmäßigerweise wassergekühltes Kühlgefäß (7) führt, und daß eine Steuereinheit (23), das Öffnen und Schließen eines in die Rohrleitung (12, 21) vor der Vakuumpumpe (23) eingebauten Absperrventils (16) und eines in der Eintrittsöffnung (4) angeordneten, vorzugsweise als Nadelventil gestalteten Regulierventils (15) vorhanden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (14) die Wärmezufuhr zur Behandlungskammer (2) nach einem veränderbaren Programm reguliert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (14) das Absperrventil (16), das Regulierventil (15) für das Inertgas und die Vakuumpumpe (23) nach einer Zeiteinteilung ansteuert, durch die der Unterdruck in der Behandlungskammer (2) zum Pulsieren mit einer vorgewählten Zyklusanzahl pro Stunde gebracht wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbrennkammer (6) einen Kühlmantel aufweist und einen durch ihre Decke eingeführten Flammenkorbbrenner (28) einschließt, durch den die Abgase in einem getrennten Kanal (29) strömen, der an der Peripherie von feinen Kanälen für Verbrennungsgase umgeben ist, die in Löchern (30) enden, von denen Flammen zur Bildung eines Flammenkorbes ausgehen, und daß ein Austrittsstutzen (34) im Boden (31) der Nachbrennkammer (6) angebracht ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (31) der Nachbrennkammer (6) eine an ihrer Unterkante mit Öffnungen (33) zur Verbindung mit dem Stutzen (34) ausgeführte hülsenförmige Stütze (32) steht, die verstellbar eine, die Flammenspitze des Brenners (28) konzentrierende, fast halbkugelförmige Schale (36) aus hochfeuerfestem Material trägt.