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公開番号2024029113
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-05
出願番号2023218976,2022561462
出願日2023-12-26,2020-12-01
発明の名称容器内廃棄物処理のためのシステム、装置、および方法
出願人スタズビック, インコーポレイテッド
代理人弁理士法人川口國際特許事務所
主分類G21F 9/36 20060101AFI20240227BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】本発明は、有害廃棄物、放射性廃棄物および/または混合廃棄物などの容器入り廃棄物を処理するためのシステム、装置、および方法を提供する。
【解決手段】装置および方法は、少なくとも1つのヒータを具備するオートクレーブと、オートクレーブ内に配置された容器であって、容器キャビティを形成する少なくとも1つの容器壁を具備し、廃棄物が容器キャビティ内に配置される容器と、オートクレーブを横断する少なくとも1つの開口部内に移動可能に配置された、少なくとも1つのランスであって、少なくとも1つのランスが、少なくとも1つの容器壁を穿刺するように構成される、少なくとも1つのランスとを備える
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
廃棄物を処理するための装置であって、
少なくとも１つのヒータを具備するオートクレーブと、
オートクレーブ内に配置された容器であって、容器キャビティを形成する少なくとも１つの容器壁を具備し、廃棄物が容器キャビティ内に配置される容器と、
オートクレーブを横断する少なくとも１つの開口部内に移動可能に配置された、少なくとも１つのランスであって、少なくとも１つのランスが、少なくとも１つの容器壁を穿刺するように構成される、少なくとも１つのランスと、
を備える装置。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
少なくとも１つのランスは先端部を備え、少なくとも１つのランスが少なくとも１つの容器壁を通って挿入されると、少なくとも１つのランスの先端部が容器キャビティ内の廃棄物を貫通する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
オートクレーブの少なくとも１つのヒータは、少なくとも１つのランスの先端部が廃棄物を貫通している間に廃棄物によって吸収される熱を生成する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
少なくとも１つのランスは、廃棄物が熱を吸収する間に廃棄物の第１の温度を測定する少なくとも１つの第１のセンサ装置を備える、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
少なくとも１つのランスは、廃棄物が熱を吸収している間に、オートクレーブ内および容器外の第２の温度を測定する少なくとも１つの第２のセンサ装置をさらに備える、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
少なくとも１つのランスは、少なくとも１つのランスの先端部が廃棄物を貫通している間に第１の流体を廃棄物に注入するように構成された少なくとも１つの第１の注入ポートを備える、請求項３に記載の装置。
【請求項７】
第１の流体が反応性ガスを含有する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
少なくとも１つのランスは、少なくとも１つのランスの先端部が廃棄物を貫通している間に第２の流体を廃棄物に注入するように構成された少なくとも１つの第２の注入ポートをさらに備える、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つのランスがオートクレーブに挿入されたときに、オートクレーブから少なくとも１つの開口部を通って漏れが発生しない、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
容器をオートクレーブの内側に配置する廃棄物供給システムをさらに備える、請求項１に記載の装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０２０年７月２４日に出願された米国特許出願第１６／９３８，４４８号および２０２０年４月１０日に出願された米国仮特許出願第６３／００８，３２１号の優先権を主張し、それぞれの全体が本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 3,400 文字）【０００２】
本発明は、ランスを使用する容器内廃棄物処理のためのシステム、装置、および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
熱分解は、有機廃棄物および放射性廃棄物を含む有害廃棄物の処理に使用するために周知である。数十年にわたって、熱分解は、バイオマスおよび自治体の固形廃棄物などの有機材料を、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、および軽質炭化水素が豊富な、シンガスとも呼ばれる合成ガスに変換する際に使用されてきた。その後に、シンガスは、エンジン、タービン、またはボイラーを駆動して電力を発生するために使用することができる。現代の熱分解システムは、自治体の固形廃棄物を１日あたり数百トンの廃棄物に達する割合で処理するために構築されてきた。
【０００４】
したがって、熱分解プロセスは十分に開発され、よく理解されている。さらに、容器、典型的にはドラム内の有害廃棄物の処理に使用するために熱分解を使用することが知られており、これにより、これらの廃棄物の大量処理が回避される。しかしながら、これらのプロセスを使用する現在の方法には、いくつかの欠点がある。例えば、熱分解を使用する方法の大部分は、典型的には、廃棄物を加熱するために高温ガスをシステムに導入する。高温の大量の加熱ガスが方法に存在する場合、システム内のガス流およびガス組成を制御することはより困難である。熱分解を使用する他の方法は、内燃式加熱を使用する。これらの方法は一般に焼却プロセスであり、環境の観点から許容できなくなってきている。直火式燃焼を利用する焼却炉および関連するプロセスは、典型的には焼却炉を経済的に実現不可能にする厳格かつ包括的な大気汚染法の下にある。別の欠点は、ガスが容器自体の中にないオートクレーブユニットに導入されることである。したがって、容器内の材料への反応ガスの移動は非常に非効率的である。
【０００５】
廃棄物を処理するための安全で効率的な手段が利用できないため、時には何年にもわたって生成され貯蔵される廃棄物の多くの容器が存在する。そのような容器の内容物は、特性評価が不十分であり、カプセル化され（例えば、セメント様結合剤において）、反応性材料と容器内の廃棄物との接触を含む熱分解プロセスのより大きな制御を必要とする酸化剤と有機物の混合物を含むか、または処理後に一定量のチャーを残す樹脂を含むことがあり、さらに、自己絶縁効果（例えば、容器内に未処理の樹脂が残っている）のために完全に処理されないことがある。
【０００６】
そのような廃棄物の安全かつ効率的な分解のためのシステム、装置、およびプロセスが依然として必要とされている。特に、より安全でより完全な処理を提供するために、より多くの情報、より良好な制御、および処理中の廃棄物および反応性材料のより良好な接触を提供することができるシステム、装置およびプロセス。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
放射性廃棄物および有害廃棄物の容器は、通常、熱分解を用いた処理が容器壁の圧力上昇および破裂をもたらすように封止される。破裂は、過剰加圧および、最悪の場合にはオートクレーブ境界の故障につながる可能性がある。あまり極端でない場合には、廃棄物容器の破裂は、放射性物質を含む廃棄物を処理するときに運転上の問題を引き起こす、オートクレーブの内部の著しい汚染をもたらす。オートクレーブの環境外で封止された廃棄物容器を穿刺すると、放射性物質および他の有害物質の制御されない拡散につながる可能性がある。封止されたオートクレーブの内部の廃棄物容器を穿刺する方法が望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書における公知の方法の特定の利点および欠点の説明は、実施形態の範囲を限定することを意図するものではない。
【０００９】
本明細書では、容器を穿刺し、廃棄物を貫通し、監視機能を実行し、パージガスおよび反応性材料の流路を容器内の廃棄物に直接提供するように設計されたランスと組み合わせた熱分解を使用して、容器、例えばドラム内の廃棄物を処理するためのシステム、装置、および方法が開示される。処理後の廃棄物をカプセル化するための材料もまた、装置を使用して注入されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
熱分解により容器内の廃棄物を処理するためのランスを使用する例示的なシステムの機能構成要素を示す機能ブロック図である。
例示的な穿刺および／または貫通するランスの概略図である。
例示的な穿刺および／または貫通するランスの概略図である。
例示的な穿刺および／または貫通するランスの概略図である。ランスは、引き出され、容器を穿刺した後に挿入され、容器内の廃棄物を貫通した後に挿入されて示されている。廃棄物容器は、容器内の廃棄物の熱分解に使用される例示的なオートクレーブの内部に示されている。
ランスの直径よりも大きい穿刺／貫通先端部を備える例示的な穿刺および／または貫通ランスの概略図である。ランスは、シール、スプールピース、およびノズルを通って挿入されて示されており、隔離装置を通ってオートクレーブ蓋に入るように配置されている。
パージガス、および／または反応性材料、および／または封入材料を提供し、および／または容器内の廃棄物のパラメータを直接測定するように設計された、例示的なランスの概略図である。
パージガス、および／または反応性材料、および／または封入材料を提供し、および／または容器内の廃棄物のパラメータを直接測定するように設計された例示的なランスの概略図である。ランスは、引き出されて廃棄物に挿入されて示されている。廃棄物容器は、容器内の廃棄物の熱分解に使用される、例示的なオートクレーブの内部に示されている。
容器内の廃棄物の温度を直接測定するように設計された例示的なランス、ならびにパージガス、および／または反応性材料、および／または容器内の廃棄物に材料を封入するように設計された、ランスの概略図である。
容器内の廃棄物の温度を直接測定するように設計された例示的なランス、ならびにパージガス、および／または反応性材料、および／または容器内の廃棄物に材料を封入するように設計された、ランスの概略図である。
複数のパージガス蒸気、および／または反応性材料蒸気、および／または容器内の廃棄物への材料蒸気の封入のための経路を提供するように設計されたランス、ならびに容器内の廃棄物の温度を直接測定して提供する機能と、パージガスおよび／または反応性材料を提供する機能、および／または材料を容器内の廃棄物に封入する機能とを同時に実行するように設計された、例示的な組合せランスの概略図である。
複数のパージガス蒸気、および／または反応性材料蒸気、および／または容器内の廃棄物への材料蒸気の封入のための経路を提供するように設計されたランス、ならびに容器内の廃棄物の温度を直接測定して提供する機能と、パージガスおよび／または反応性材料を提供する機能、および／または材料を容器内の廃棄物に封入する機能とを同時に実行するように設計された、例示的な組合せランスの概略図である。
本発明の例示的な実施形態に従って構築された、容器入り廃棄物を処理するためのランスを使用する、容器内熱分解のための例示的なシステムの概略図である。
本発明の例示的な実施形態に従って構築された、容器入り廃棄物を処理するためのランスを使用する、容器内熱分解のための例示的なシステムの概略図である。
本発明の例示的な実施形態に従って構築された、容器入り廃棄物を処理するためのランスを使用する、容器内熱分解のための例示的なシステムの概略図である。
本発明の例示的な実施形態に従って構築された、容器入り廃棄物を処理するためのランスを使用する、容器内熱分解のための例示的なシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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