[发明专利]处理有机废料的方法和装置

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于从不挥发材料中分离较易挥发组分，通常是从废物的无机固态组分中分离废料的有机组分的方法和装置。该方法包括磨碎部分地浸没或漂浮在熔融材料的浴器内的容器中的废料，以便破坏这些材料(通常为附聚物)，并且用加热的方式从这些材料中释放出蒸气形式的挥发性组分。该装置包括一个至少部分地浸没在熔融锡浴器内的容器，它用于将热量从浴器传递到容器内部，以便从原材料中解吸或释放较易挥发组分。

发明背景

现已知道有多种措施可用于破坏有机废料。特别是在1989年4月11日和1991年9月24日授权的美国专利US4,819, 571和US5,050,511中分别描述了有机材料还原剂，如聚氯化联苯(PCBs)等，这两篇文献的说明书共同作为本文的参考文献。

在处理废物时，通常在实际的破坏过程之前最好先去除不需要破坏的材料。例如，池塘淤泥可能含有大量不需要进行破坏的无机材料，如金属和硅酸盐等。处理这些材料会降低每单位时间破坏材料的量，由于无机材料要消耗破坏反应器内的热能，所以增加了破坏所需的能量，又由于需要进行清洗及其它原因，还会增加反应器停工的时间。总之，通常最好能在将有机组分引入到破坏过程之前，将待破坏的有机材料从其它材料(这里称之为″非活性″或″惰性″材料)中分离出来。这种通常为固体的惰性材料，假如完全不含有被认为是有害的化合物，则可重新用作清洁填充材料，或作为非常规材料处置。如果有害无机化合物出现在惰性材料中，则可反复利用它们，以便回收金属和对它们作进一步的处理，或在适当的废渣埋填法进行处置。

1983年9月6日颁发给Meenan等人的美国专利US4,402,274的说明书中描述了处理含淤泥的PCB的方法和装置，其中利用温度在850℃到2500℃的范围内的热湍流气体对淤泥进行加热，以从淤泥中分离PCBS。该装置包括一个分离器，将淤泥注入该分离器中并通过从分离器的底部向内吹送热风来将淤泥进行干燥。已授权的相关专利有美国专利US4,463,691(1984年8月7日)、US4,685,220(1987年8月11日)、US4,699,721(1987年10月13日)、US4,778,606(1988年10月18日)和US4,793,937(1988年12月27日)，所有这些文献的说明书都作为本文的参考文献。

美国专利US5,050,511提出了依赖于待分离的非活性材料性质、预处理具有有机和无机组分的废料的一个磨粒收集工序或一种玻璃化方法。

到现在为止，这里所描述的方法的发明人已意识到，人们仍需要提供改进的从有机材料中分离无机固体材料的处理工序，该工序用于从不挥发的无机材料中分离出较易挥发的金属，如汞、砷、铯等。

下文在描述本发明时将会提出这种问题。下面将就发明人所知描述目前已有的实施这种发明最好的方法和装置。很显然，本发明特别适合于用作对有害的有机材料进行随后的处理或破坏这种较大处理过程中的″预处理″工序，这是本文中要描述的最佳方式。但是应当理解到，这种方法和/或装置在″孤立″的情形中大概是很有用的。因此，为了以后的工业或其它商业目的，可将有机材料从无机固体中分离并收集起来，或利用下文将描述的本发明进行处理。

发明总述

按照第一个主要方面，本发明是一种分离具有固体组分的附聚物的较易挥发成分的方法。该方法包括在磨碎至少部分地浸没在熔融材料浴器内的容器内的附聚物，以释放其中的作为蒸气的较易挥发组分。如果需要可捕集释放的蒸气。

在本发明的内容中，“附聚物″是任何含有在加热时以气体形式释放出的组分的材料。这种成本相对于作为固体材料的较稳定的保留的组分是较易挥发的。

按照下面较详细地描述的优选实施例，在处理附聚物的过程中对熔融材料的浴器进行加热，以便为粉碎容器内的蒸发过程提供能源。

在本发明的一个特定方面，熔融材料是熔融的锡。

在优选实施例的方法中，粉碎容器是一具有大体沿水平方向延伸的中心轴的圆筒，粉碎步骤包括使圆筒绕其轴旋转，以使材料在容器内按照该方法通过材料的碰撞和到处运动来对其进行处理。

该方法适合处理废料。尤其是含有机材料的废料。在处理这种废料的这种情况下，捕集步骤包括输送从气态流内的废料中释放的有机蒸汽，一般说来，这种气态流通常不包含氧。这样就避免了在粉碎机中的有机材料发生氧化，而氧化对于材料的处理和处理装置的构件来说都是不利的。

气态流可以是或也可以不是还原气体，如氢、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、天然气或它们的混合气体。