Способ термического обезвреживания различных по агрегатному состоянию отходов

 

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗ ВРЕЖИВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ПО АГРЕГАТНОМУ СОСТОЯНИЮ ОТХОДОВ, включающий подготовку и подачу отходов отдельными потокам-и, подачу топлива и воздуха , термообработку распыленных отходов продуктами сжигания топлива и отвод продуктов термообработки, отличающийся тем, что, с целью.снижения энергозатрат на процесс обезвреживания отходов, содержащих органические примеси, часть жидких отходов распыливают в поток продуктов сгорания и испаряют, а образующуюся парогазовую смесь с температурой 150-500С подвергают каталитическому окислению, при этом жидкие отходы перед распыливанием нагревают в псевдоожиженном слое катализатора в условиях, исключающих непосредственный контакт отходов с продуктами сгорания и катализатором, а в качестве псевдоожижающего агента используют парогазовую смесь.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1015189

F 23 G 7/00.ы .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ::,..."

Н А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3333561 29-33 (22) 04.09.81 (46) 30.04.83. Бюл. № 16 (72) Г. И. Багрянцев, Б. И. Псахис и

В. Е. Черников (71) Сибирский филиал Научно-производственного объединения «Техэнергохимпром» (53) 628.54 (088.8) (56) l. -Патент США № 3722433, кл. 10-8, опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 800493, кл. F 23 G ?/00, 1978 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ПО АГРЕГАТНОМУ СОСТОЯНИЮ ОТХОДОВ, включающий подготовку и подачу отходов отдельными потоками, подачу топлива и воздуха, термообработку распыленных отходов продуктами сжигания топлива и отвод продуктов термообработки, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на процесс обезвреживания отходов, содержащих органические примеси, часть жидких отходов распыливают в поток продуктов сгорания и испаряют, а образующуюся парогазовую смесь с температурой 150 — 500 С подвергают каталитическому окислению, при этом жидкие отходы перед распыливанием нагревают в псевдоожиженном слое катализатора в условиях, исключающих непосредственный контакт отходов с продуктами сгорания и катализатором, а в качестве псевдоожижающего агента используют парогазовую с м ес ь.

1015189

Недостатком способа являются высокие энергетические затраты на обезвреживание отходов, поскольку температура процесса прямого сжигания отходов, содержащих ор- З0 ганические примеси, должна быть не менее

800 — 1000 С.

Цель изобретения — снижение энергетических затрат на процесс обезвреживания отходов, содержащих органические примеси.

Поставленная цель достигается тем, что З5 согласно способу термического обезвреживания различных по агрегатному состоянию отходов, включающему подготовку и подачу отходов отдельными потоками, подачу топлива и воздуха, термообработку распы- 40 ленных отходов продуктами сжигания топлива и отвод продуктов термообработки, часть жидких отходов распыливают в поток продуктов сгорания и испаряют, а образующуюся парогазовую смесь с температурой 150 — 500 С подвергают каталити- 45 ческому окислению, при этом жидкие отходы перед распыливанием нагревают в псевдоожиженном слое катализатора в условиях, исключающих непосредственный контакт отходов с продуктами сгорания и катализатором, а в качестве псевдоожижающего аген- 50 та используют парогазовую смесь.

На чертеже показана установка, с помощью которой может быть осуществлен способ.

Установка состоит из циклонной печи 1, скруббера 2, аппарата 3 с псевдоожиженным слоем катализатора и теплообменником 4, соединенных между собой необходимыми трубопроводами, снабженными переключающиИзобретение относится к способам термического обезвреживания отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен способ термического обезвреживания отходов, включающий раздельную подачу различных по агрегатному состоянию отходов, подачу топлива и воздуха, термическую обработку жидких отходов газообразными продуктами сжигания твердых отходов (1).

Недостатком известного способа являются высокие энергетические затраты на обезвреживание отходов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ термического обезвреживания различных по агрегатному состоянию отходов, включающий отделение твердых примесей от жидких отходов, подготовку из твердых примесей, пастообразных отходов и части жидких отходов суспензии, подачу отдельными потоками суспензии и каждого из отходов, подачу топлива и воздуха, пиролиз твердых отходов, совместное сжигание жидких отходов и газообразных продуктов пиролиза твердых отходов, отвод продуктов сжигания (2).

25 ми запорными и регулирующими устройствами.

Способ термического обезвреживания различных по агрегатному состоянию отходов осуществляется следующим образом.

От жидких отходов отделяют твердые примеси, из отделенных примесей, пастообразных и части жидких отходов готовят суспензию, которую распыливают пневматическими форсунками в камеру сгорания печи 1. Одновременно подают топливо и воздух и осущ=ствляют процесс термического обезвреживания отходов при 960 †10 С.

Остальную часть жидких отходов подвергают термообработке газообразными продуктами сжигания топлива и отходов в скруббере 2, снижая тем самым температуру отходящих газов до 150 — 500 С. Образовавшуюся парогазовую смесь подвергают каталитическому окислению в пневдоожиженном слое катализатора в аппарате 3, причем в качестве псевдоожижающего агента используют парогазовую смесь. Жидкие отходы перед распыливанием и термообработкой предварительно нагревают в теплообменнике 4, размещенном в слое катализатора. Продукты сгорания характеризуются наличием окиси углерода (СО) менее

0,01 об о/о

Снижение температуры парогазовой смеси ниже 150 С приводит к резкому снижению скорости каталитического окисления органических веществ и продуктов неполного сгорания, содержащихся в парогазовой смеси. Повышение температуры парогазовой смеси выше 500 С приводит к преждевременной потере активности катализатора.

Пример 1. Термическому обезвреживанию подвергают отходы, содержащие жидкие органические вещества, твердые примеси и пастообразные отходы, представляющие собой смесь твердых органических веществ и воды. От жидких отходов отделяют твердые примеси, из отделенных примесей, пастообразных отходов и части жидких отходов готовят путем диспергирования суспензию в количестве 100 кг/ч, Теплотворная способность суспензии 3000 ккал/кг. Количество жидких отходов после отделения твердых примесей составляет 1100 кг/ч. Жидкие отходы содержат метанол, формальдегид и другие органические вещества. Теплотворная способность жидких отходов 50 ккал/кг.

При термическом обезвреживании указанных отходов прямым сжиганием (известный способ, принятый за прототип) при 1000 С с коэффициентом избытка воздуха a(= 1,1, расход условного топлива (теплотворная способность 7000 ккал/кг) составляет 180 кг/час.

Термическое обезвреживание по предлагаемому способу осуществляют сжиганием подготовленной суспензии (в количестве

100 кг/ч) и топлива в циклонном реакторе.

Дымовые газы направляют в скруббер, в котором распыливают предварительно нагретые с 20 до 90 С жидкие отходы в коли89

10151

3 честве 1100 кг/ч. Парогазовую смесь температуры 150 С подвергают каталитическому окислению в псевдоожиженном слое катализатора. В качестве псевдоожижающего агента используют парогазовую смесь. Подогрев жидких отходов осуществляют в теплообменнике, размещенном в слое катализатора. Расход условного топлива на обезвреживание отходов составляет 53 кг/ч.

Пример 2. Расходные характеристики и теплотворная способность отходов аналогичны указанным в примере 1. В состав жидких отходов входят углеводороды, сероорганические примеси и другие органические вещества. Парогазовую смесь температуры 500 С подвергают каталитическому окислению. ° 5

Жидкие отходы перед распыливанием нагревают до 90 С. Расход условного топлива составляет 105 кг/ч.

Выбор оптимальных условий термического обезвреживания по температуре зависит от состава органических составляющих жидких отходов, от состава и свойств катализатора и определяется в каждом конкретном случае.

Для широкого спектра органических соединений и для применяемых в настоящее время, например, окисных катализаторов температура парогазовой смеси составляет

300 С. При этом расход условного топлива для обезвреживания отходов с расходными характеристиками и теплотворной способностью, указанным в примере l, составляет

75 кг/ч.

Предлагаемый способ позволяет утилизировать тепло отходящих газов для подогрева и испарения жидких отходов, что существенно снижает затраты топлива на обезвреживание различных по агрегатному состоянию отходов до 100 кг условного топлива на 1 т жидких отходов.

Составитель Т. Лепахина

Редактор Н. Гришанова Техред И. Верес Корректс М. Демчик

Заказ 3183/36 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! l3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ф