PROCEDIMIENTO PARA LA ELIMINACION DE DESECHOS HALOGENADOS Y NO HALOGENADOS.

Procedimiento para la eliminación de desechos halogenados, que contienen hidrógeno y carbono y desechos no halogenados que contienen hidrógeno y carbono,

caracterizado porque los desechos se hacen reaccionar con TiO2, SiO2, CaO y/o Fe2O3 o una mezcla de los mismos en ausencia de oxígeno a temperaturas comprendidas entre 800ºC y 1100ºC y se genera un gas de síntesis constituido por monóxido de carbono, metano e hidrógeno como producto gaseoso, a partir del cual se separan opcionalmente compuestos halógenos metálicos volátiles mediante enfriamiento

Procedimiento para la eliminación de desechos halogenados y no halogenados.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la eliminación de desechos halogenados y no halogenados.

Los hidrocarburos substituidos, en particular halogenados, tal como ocurre por ejemplo con el tetraclorocarbono, cloroformo, cloruro de metileno, tetra- y tricloroetileno, tetracloroetano, PCB etc., pero también en PVC o cloruro de polivinilideno, constituyen, después de su uso, basura tóxica o especial más o menos problemática que debe elimi-narse.

Las sustancias con efectos muy tóxicos para el medio ambiente y el hombre, tales como los compuestos halogenados, en particular las sustancias polihalogenadas, tales como por ejemplo PCBs o TCDD/TCDF (dioxinas/furanos) no pueden reutilizarse sin tratamiento y tienen que eliminarse de forma no contaminante para el medio ambiente.

Su eliminación tiene que efectuarse o bien por depósito o por incineración en alta mar o bien en tierra en hornos de alta temperatura con un exceso de aire.

La energía requerida no es despreciable en muchos casos, puesto que las sustancias a eliminar no sólo tienen que evaporarse y llevarse a la temperatura de descomposición necesaria, sino que tienen que calentarse también cantidades de aire enormes. Esto tiene la consecuencia de que hay que conformarse o bien, como en el caso de incineración en alta mar, con una contaminación de la atmósfera y el riesgo de lluvia ácida, o bien se necesitan instalaciones muy costosas para mantener el aire puro.

Por el documento DE-A-33 13 889 se conoce un procedimiento o un dispositivo para la eliminación de basura tóxica y especial, en el cual los desechos tóxicos se mezclan con una sustancia eléctricamente conductora, en particular en forma de polvo de hierro y/o coque, y la mezcla resultante se lleva a la temperatura de descomposición de la basura tóxica y/o especial a eliminar en un horno de inducción.

El documento US-A-4.435.379 describe un procedimiento para la descomposición de hidrocarburos clorados por reacción con óxidos metálicos, con el fin de transformar todos los átomos de carbono en óxido de carbono. Lo esencial de este procedimiento es el suministro de cloro elemental para convertir los grupos hidrógeno en HCl. En esta reacción, la relación global entre cloro y los grupos hidrógeno debe situarse por lo menos en 1:1, con el fin de permitir la producción de cloruro metálico.

El documento US-A-4.587.116 describe un procedimiento similar, el cual permite la eliminación también de desechos que contienen nitrógeno. El calentamiento se lleva a cabo también desde fuera y no desde dentro.

El documento US-A-4.451.907 da a conocer un procedimiento para eliminar compuestos orgánicos clorados. En primer lugar, los compuestos orgánicos clorados se evaporan en un horno de sal fundida, y a continuación se conducen hacia un reactor. En el reactor, se calientan los compuestos orgánicos clorados a una temperatura comprendida entre 800 y 1200ºC, esto en presencia de óxido de aluminio y carbono reactivo y posteriormente, se descomponen. El nitrógeno se utiliza como gas portador, para conducir los compuestos orgánicos clorados evaporados desde el horno de sal fundida hacia el reactor.

El documento EP 0 306 540 describe un procedimiento para la obtención de energía a partir de hidrocarburos substituidos, tales como están presentes por ejemplo en forma de CCl₄, CHCl₃, C₂H₂Cl₄, PCB, PVC, cloruro de polivinilideno, etc., en forma pura o ligada. En dicho procedimiento, el desecho se somete a una descomposición térmica en un reactor calentable por inducción en presencia de un óxido metálico difícil de fundir y de un material eléctricamente conductor, por ejemplo coque de electrodo o grafito de electrodo así como en contacto con vapor de agua a temperaturas comprendidas entre 800 y 1.100ºC. En esta reacción, la parte del óxido metálico que corresponde al contenido en cloro de los desechos se convierte en cloruro metálico volátil. Una parte del carbono liberado se convierte en monóxido de carbono, y la parte del carbono que no reacciona con el óxido metálico se convierte en gas de agua (CO + H₂) por reacción con una cantidad estequiométrica de vapor de agua.

El objetivo de la presente invención consiste en desarrollar un procedimiento que permite eliminar varios desechos halogenados y no halogenados de forma no contaminante para el medio ambiente.

Dicho objetivo se alcanza según la invención mediante un procedimiento para la eliminación de desechos halogenados que contienen carbono e hidrógeno y desechos no halogenados que contienen carbono e hidrógeno, en los que los desechos se hacen reaccionar con TiO₂, SiO₂, CaO y/o Fe₂O₃ o una mezcla de los mismos en ausencia de oxígeno a temperaturas comprendidas entre 800ºC y 1.100ºC y como producto gaseoso se genera un gas de síntesis constituido por monóxido de carbono, metano e hidrógeno, a partir del cual los compuestos halógenos metálicos volátiles posiblemente formados se separan mediante enfriamiento.

El procedimiento descrito en la presente memoria sirve para el reciclaje de desechos halogenados y no halogenados que contienen carbono de forma no contaminante para el medio ambiente.

El volumen de los desechos utilizados se reduce hasta tal punto que en la medida posible quedan atrás pocos residuos y se obtiene la mayor cantidad posible de metales/compuestos metálicos. Se intenta que la reacción tenga el balance energético más positivo posible.

En una forma de realización ventajosa del procedimiento, se adiciona dióxido de carbono como gas de fluidización.

Además, el reactor puede cargarse también con carbono en forma de grafito y/o carbón.

Los productos que pueden servir de reactivos incluyen desechos diferentes que contienen óxido metálico, tales como por ejemplo residuos que contienen silicio y proceden de la industria de transformación de metales, polvos de filtro, cenizas volátiles, arenas volátiles, escombros del vaciadero, lodos galvánicos, escorias, residuos de pizarra, etc. El material más sencillo imaginable a utilizar para la reacción es arena de cuarzo sencilla constituida en aproximadamente un 98% por dióxido de silicio (SiO₂).

Todos los materiales antes citados se distinguen por un contenido relativamente alto en óxidos metálicos halogenables (CaO, SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃ etc.).

Esto tiene la ventaja de que las sustancias que contienen óxidos metálicos que hasta ahora no eran fundibles de forma económica ahora han encontrado una aplicación útil.

Los desechos halogenados que pueden utilizarse incluyen disolventes, tales como por ejemplo tetraclorocarbono, cloroformo, cloruro de metileno, tetra- y tricloroetileno, tetracloroetano, refrigerantes y agentes frigoríficos, PCB, pesticidas, fungicidas y herbicidas, plásticos halogenados, tales como por ejemplo PVC.

La parte del óxido metálico que corresponde al contenido en cloro de los desechos se convierte en cloruro metálico por medio del procedimiento antes citado. Se obtienen óxidos metálicos de valor ecológico y económico, de los cuales los tetracloruros de silicio y titanio (SiCl₄, TiCl₄) son los productos particularmente preferidos.

También es posible eliminar, entre otros, aceites usados, lubricantes, grasas, barnices, pinturas, alquitranes, ceras, plásticos, refrigerantes y disolventes, líquidos de freno o sustancias y materiales no halogenados similares.

Los productos de reacción formados de forma termodinámicamente preferida con estos parámetros de proceso son hidrógeno (H₂) que se obtiene de forma predominante en forma gaseosa, aparte de volúmenes con un porcentaje más bajo de metano (CH₄).

La formación de sustancias gaseosas que constituyen un peligro o una carga para el medio ambiente, tales como el monóxido de carbono (CO), y el dióxido de carbono conocido como el denominado gas invernadero (CO₂) es despreciable en las condiciones de reacción preferidas. La formación de CO o CO₂ por procesos de descomposición químicos no comienza hasta que se llegue a temperaturas por encima de los 1.100ºC.

La reacción se realiza en un rector de lecho fluidizado. Dicho reactor puede estar formado por cerámicas especiales, carburo de...

1. Procedimiento para la eliminación de desechos halogenados, que contienen hidrógeno y carbono y desechos no halogenados que contienen hidrógeno y carbono, caracterizado porque los desechos se hacen reaccionar con TiO₂, SiO₂, CaO y/o Fe₂O₃ o una mezcla de los mismos en ausencia de oxígeno a temperaturas comprendidas entre 800ºC y 1100ºC y se genera un gas de síntesis constituido por monóxido de carbono, metano e hidrógeno como producto gaseoso, a partir del cual se separan opcionalmente compuestos halógenos metálicos volátiles mediante enfriamiento.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en el procedimiento se adiciona dióxido de carbono.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el procedimiento se adiciona carbono.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque grafito y/o carbón se utiliza como carbono.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los desechos halogenados utilizados son disolventes, tales como, por ejemplo, tetraclorocarbono, cloroformo, cloruro de metileno, tetra- y tricloroetileno, tetracloroetano, refrigerantes o agentes frigorígenos, PCB, pesticidas, fungicidas y herbicidas, plásticos halogenados, tales como, por ejemplo, PVC.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una parte del óxido metálico que corresponde al contenido en cloro de los desechos se convierte en cloruro metálico.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los desechos no halogenados utilizados son aceites usados, lubricantes, grasas, barnices, pinturas, alquitranes, ceras, plásticos, refrigerantes y disolventes, líquidos de freno o sustancias y materiales no halogenados similares.