Способ подготовки масло-и эмульсионных стоков к сжиганию

 

Изобретение относится к способам обработки сточных вод и может быть использовано в металлургической, машиностроительной и нефтехимической отраслях промышленности при подготовке масло и эмульсионных стоков к сжиганию в циклонной топке. Целью изобретения является сокращение времени отстаивания, обеспечение возможности извлечения товарных масс, увеличение срока службы оборудования за счет исключения образования при сжигании оксидов серы и отложений, а также исключение расхода топлива на сжигание. Для осушествления способа маслостоки и маслоэмульсионные стоки перед смешиванием обрабатывают раздельно. Маслостоки очищают от органических компонентов и механических примесей отстаиванием и флотацией с получением маслопродуктов, при этом 10- 60% маслопродуктов регенерируют с возвратом в производство. Маслоотходы смешивают с разложенными кислотой эмульсионными стоками, в смесь вводят отработанные обезжиривающие растворы при соотношении 0,1 -0,4:1 к объему смеси и нагревают до 70-90°С, затем с содержанием горючих компонентов 35-95% подают на сжигание без топлива. 1 табл. У (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU„„1386590 А1 (5D4 (- 021 9 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ фД. (P lg a ц g 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1,13

БМэ МОТЕ)( (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МАСЛОИ ЭМУЛЬСИОННЫХ СТОКОВ К СЖИГАНИ(О (57) Изобретение относится к способам обработки сточных вод и может быть использовано в металлургической, машиностроительной и нефтехимической отраслях проН A BTGPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3988924/23-26 (22) 08.10.85 (46) О?.04.88. Бюл. № 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии (72) В. П. Ульянов, А. Г. Злобин, В. В. Королев, В. Я. Дмитриев, О. Н. Сосковец, В. И. Баранов, Х. A. Шибутов, P. М. Грызлин и В. Д. Поминов (53) 628.349 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1089054, кл. С 02 F !/00, 1984. мышленности при подготовке масло и эмульсионных стоков к сжиганию в циклонной топке. Целью изобретения является сокращение времени отстаивания, обеспечение возможности извлечения товарных масс, увеличение срока службы оборудования за счет исключения образования при сжигании оксидов серы и отложений, а также исключение расхода топлива на сжигание. Для осуществления способа маслостоки и маслоэмульсионные стоки перед смешиванием обрабатывают раздельно. Маслостоки очищают от органических компонентов и механических примесей отстаиванием и флотацией с получением маслопродуктов, при этом 10-—

60% маслопродуктов регенерируют с возвратом в производство. Маслоотходы смешивают с разложенными кислотой эмульсионными стоками, в смесь вводят отработанные обезжиривающие растворы при соотношении 0,1 — 0,4:1 к объему смеси и нагревают до 70 — 90 С, затем с содержанием горючих компонентов 35 — 95% подают на сжигание без топлива. 1 табл.

1386590

Изобретение относится к способам подготовки масло- и эмульсионных стоков перед их сжиганием в циклонной топке и может быть использовано в металлургической, машиностроительной и нефтехимической промышленности.

Цель изобретения — сокращение времени отстаивания, обеспечение возможности извлечения товарных масел, увеличение срока службы .оборудования за счет исключения образования при сжйгании оксидов серы и отложений и исключения расхода топлива на сжигание.

При осуществлении способа, включающем смешение стоков, нагревание, концентрирование путем отстаивания и подачу верхнего слоя на сжигание, перед смешиванием маслостоки очищают от органических компонентов и механических примесей отстаиванием и флотацией с получением маслопродуктов, при этом маслопродукты регенерируют с возвратом в производство 10 — 60% масел, а маслоотходы смешивают с предварительно обработанными путем разложения кислотой эмульсионными стоками, после чего добавляют отработанные обезжиривающие растворы в соотношении 0,1 — 0,4:1 к объему смеси, смесь концентрируют до содержания горючих компонентов 35 — 95%, и подают на сжигание без топлива.

Предлагаемый способ подготовки маслои эмульсионных стоков способствует разрушению устойчивых эмульгированных и диси ргированных систем в исходных стоках, предупреждает образование этих систем при их смешивании и добавлении к смеси отработанных обезжириваю*,цих растворов; ускоряет расслоение воды и, органических компонентов смеси, что увеличивает производительность установки сжигания; способствует концентрированию в верхнем отслоившемся слое . орючих компонентов до концентрации

35--95%, что создает возможность сжигать сконцентрированный слой без добавления основного топлива; обусловливает связывание серы в соединениях, которые не вызывают разрушение футеровки печи и газоходов и коррозию металлического обо >удования; дает возможность возвратить в производство годные к использованию масла. Все это обеспечивает при сжигании масло- и эыул*. сионных стоков снижение энергетических затрат и экономичность способа.

Подготовку стоков к сжиганию проводят следующим образом.

Маслостоки цехов горячей и холодной прокатки металлов по трубопроводам направляют в горизонтальные отстойники для первичной очистки от масел и механических примесей, Из горизонтальных отстойников воду насосамн перекачивают в напорные баки, где происходит ее насыщение сжатым воздухом, подаваемым через эжектор, и далее направляют во флотаторы. После флотаторов

10

4> ны мешалками. После усреднения перемешиванием к смеси маслоотходов добавляют из

40 очищенную воду насосами подают по т;,убопроводам в сборные баки, откуда ее направляют на повторное использование.

Осевшие в отстойниках и флотаторах крупные частицы механических примесей выводятся донными транспортерами в лотки, откуда шламовым транспортером подают в приямки и далее насосами перекачивают в контейнеры и вывозят на алгофабрику или термическое обезвреживание, где во вращающейся печи путем выжигания масел получают сухую окалину, которую затем отправляют на аглофабрику.

Маслопродукты, содержащие мелкие механические примеси улавливаемые в отстойниках и флотаторах, скребковыми транспортерами сгребаются в лотки и далее по трубопроводу самотеком поступают в маслосборные баки, откуда их направляют на установку регенерации. В зависимости от качественного и количественного состава маслопродуктов регенерируют 10 — 60% годных к использованию масел, которые возвращают в прокатыые цехи.

Отработанную эмульсию, загрязненную минеральными маслами и механическими примесями, а также заэмульгированные промывочные воды цехов холодной прокатки через фильтр грубой очистки сбрасывают в реакторы установки разложения отработанной эмульсии. В качестве реагента, разрушающего эмульсию, применяют концентрированную кислоту. После разложения эмульсии водную часть нейтрализуют известковым молоком или содовым раствором и сбрасывают в горизонтальные отстойники, откуда ее направляют на повторное использование.

Деэмульгированные нефтепродукты, загрязненные мелкими фракциями механических примесей, всплывают на поверхность, а крупные механические примеси оседают "ra дно.

Маслоотходы после регенерации маслопродуктов и разложения эмульсионных стоков направляют в приемные баки отделения термического обезвреживания. Маслосборные баки имеют паровую рубашку для подогрева обезвреживаемой смеси и оборудовацеха электролитического и химического обезжиривания отработанные обезжиривающие растворы в соот îøåíèè 0 1 — 0,4:1 к объему смеси, после чего смесь нагревают при работающих мешалках паром или отходящими от циклонной топки газами до 70 — 90 С. Отслоившийся верхний слой с содержанием горючих компонентов 35 — 95% подают насосами в циклонные топки и сжигают без топлива, Свободную от органических компонентов воду из маслосборников сбрасывают через дренажную линию в приямок, откуда ее направляют в прокатные линии для повторного использования.!

386590

Тепло дымовых газов утилизируют в котле-утилизаторе для выработки пара или для выжигания масел из маслосодержащих шламов во вращающейся печи. Дымовые газы после котла-утилизатора или вращающейся печи подают на газоочистку, где улавливают механические примеси и пылевидные соли, после чего выбрасывают в атмосферу через дымовую трубу.

Расплав солей выводят через шлаковую камеру и используют для приготовления моющих растворов или в химическом производстве.

Регенерируемые масла в количестве 10—

60Я по физико-химическим свойствам (вязкость, температура вспышки и застывания, .коксуемость, кислотное число и др.) удовлетворяют техническим условиям и нормам

ГОСТов на товарные масла. Этот интервал характерен для всей обшей массы маслопродуктов любого качественного и количественного составов, т. е. из конкретного расхода маслопродуктов можно регенерировать вполне определенное (конкретное) количество масел, которое не выходит за пределы предлагаемого интервала.

Интервал (10 — 60Я) регенерируемых масел определяется количественным соотношением годных масел и продуктов их деструкции (низкомолекулярных углеводородов, кокса, сажи, смол, асфальтенов, карбоидов, карбенов, кислых продуктов типа карбоновых кислот, оксикислот и др. органических соединений) в маслопродуктах, а также возможности их разделения, т. е. степени отгонки масляных фракций без примесей продуктов деструкции.

Регенерация 10 — 60Я масел из выделившихся маслопродуктов способствует тому, что маслоотходы после регенерации образуют с предварительно обработанными кислотой эмульсионными стоками однородную, не расслаиваюцуюся систему, готовую для далЬнейшей подготовки к сжиганию. При смешивании не подвергавшихся регенерации (10 — 60 г масел) маслопродуктов с предварительно обработанными кислотой эмульсионными стоками образуется неоднородная труднорасслаиваемая система, что ведет к повышению времени отстаивания верхнего слоя и снижению в нем содержания горючих компонентов.

Добавление к смеси маслоотходов регенерации и предварительно обработанных кислотой эмульсионных стоков отработанных обезжиривающих растворов (OOP) в соотношении 0,1 — 0,4:1 к объему смеси сокращает по сравнению с известным способом время отстаивания верхнего слоя, интенсифицирует процесс расслоения всей системы на органическую часть (верхний отстоявшийся слой) и воду (глубокое расслоение системы до получения более концентрированного по отношению к горючим компонентам верхнего отстоявшегося слоя), что исключает расход

1О

55 топлива на сжигание верхнего отстоявшегося слоя. Указанные добавки ООР обеспечивают связывание серы, входящей в состав углеводородов в неагрессивные и недиссоциированные при рабочих температурах сжигания соединения, что предотвращает образование оксидов серы, способных разрушать футеровку печи и газовых коммуникаций и вызывать интенсивную коррозию греющих металлических элементов оборудования установки; полное разложение и сгорание тяжелых полимеризованных масел, что не дает им возможности закоксовываться с образованием твердых масс, которые прочно откладываются на стенках циклонной печи и газоходов и разрушают футеровку. Все это увеличивает срок службы оборудования установки.

Добавление OOP к смеси маслоотходов в соотношении менее 0,1:1 к объему смеси ведет к увеличению времени отстаивания верхнего слоя, уменьшению содержания горючих компонентов в слое, что требует расхода топлива на его сжигание, к появлению оксидов серы в отходящих газах. Увеличение соотношения более 0,4:1 добавляемых OOP к объему смеси ведет к эмульгированию органических компонентов в воде, появлению устойчивой труднорасслаиваемой эмульгированной системы, что требует увеличение времени на отстой верхнего слоя, снижает содержание горючих компонентов в отстоявшемся верхнем слое.

Нагревание смеси при 70 — 90 С способствует сокращению времени отстаивания верхнего слоя. При температуре нагревания менее 70 С время отстаивания увеличивается, при температуре нагревания выше 90 С происходит обильное выделение гузырьков воздуха, которые захватывают частицы OOP и в виде пены увлекают их на поверхность, т. е. происходит обильное пенообразование, что увеличивает время отстоя верхнего слоя и снижает содержание горючих компонентов в отстоявшемся верхнем слое, а это приводит к повышенному расходу топлива на сжигание.

Состав подготовленной смеси исходных масло- и эмульсионных стоков и эффективность их подготовки описаны в таблице.

Из полученных данных следует, что по предлагаемому способу подготовка масло- и эмульсионных стоков полностью исключает расход топлива на сжигание стоков, что составляет экономию 0,240 т топлива на

1 м сжигаемых стоков. Кроме того, в производство возвращают до 60Я затраченных на прокатку металла минеральных и растительных масел и до 80® воды в систему оборотного водоснабжения. Добавка к смеси маслоотходов отработанных обезжиривающих растворов предотврашает образование из горючих компонентов в рабочей зоне горения агрессивных оксидов серы, что исключает разрушение футеровки печи и газовых

1386590 сел, увеличения срока службы оборудования за счет исключения образования при сжигании оксидов серы и отложений и исключения расхода топлива на сжигание, перед смешиванием маслостоки отстаивают и флотируют, из выделившихся маслопродуктов извлекают вакуумной фракционной перегонкой товарные масла в количестве

10 — 60Щ, а маслоотходы смешивают с предварительно обработанными кислотой эмульсионными стоками, в полученную смесь вводят отработанные обезжиривающие растворы в соотношении 0,1 — 0,4:1 к объему смеси и нагревают до 70 — 90 С.

Формула изобретения

Сос—

Добавка отработанных обезТемпература нагрева смеси, 0С

Время отстаивания верхнего

Удельный

СтойСтойкость коррозии меСодержание оксидов серы ($0z, $0з) в отходя щих газах, г/м тав расход топлива кость футеровки, мес жиривающих растворов к смеси маслоотходов и на сжигание отстоявшегося таллического обослоя, ч предварительно обработанных кислотой эмульсионных стоков, мз/мз рудования (ст. 3.20), мм/год верхнего слоя, з/„з

3,284

3,291

3,287

0,0410

200 1,075

5,0

2 0,08

3 0,08

4 0,1

i 079

200

5 0

5,0

200 1,074

70

Не более 0,5 не расхо- вуют дуется

80 ее

Зб

80

36

36

80

Зб

36 коммуникаций, снижает коррозию греющей конвективной поверхности котла-утилизатора и удлиняет срок службы оборудования в 10 раз.

Способ подготовки масло- и эмульсионных стоков к сжиганию, включающий их смешение, нагревание, концентрирование путем отстаивания и подачу верхнего слоя на сжигание, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени отстаивания, обеспечения возможности извлечения товарных маММ

1 Без добавки Не выше

5 0,1

6 0,1

7 0,3

8 0,3

9 0,3

10 0,4

11 0,4

12 0,4

Топливо Отсутст- Зб

0,0457

0,0462

0,352

0,0415

0,0401

0,0395

0,0400

0,0402

1386590

Про,,олжение таблицы

3,281

200

5 0

5,0

200

200

5,0

5,5

210

210

5,5

5,5

210

5,0

200

3,289

5,0

200

200

5,0

3,290

Хаслоотходы образуются после регенерации из маслопр - - т .,-." 10 60i масел.

По известному способу.

13 0,1

14 0,3 ,15 0,4

16 О, 1

17 0,3

18 0,4

19 0,45

20 0,45

21 0,45

3 4 (.5 6 1 7

1,076

1,073

1,075

1,081

1,084

1,087

1,074

1,076

1,080

Составитель Л. Ананьева

Редактор Н. Бобкова Техрад И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 1219/27 Тираж 854 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 (3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3,284

3,287

3,304

3,306

3,301

3,293