Способ обезвреживания жидких промышленных отходов

 

Изобретение относится к способам обезвреживания жидких отходов, содержащих минеральные и органические примеси, и может быть использовано в химической, металлургической, угольной и др. отраслях промышленности. Целью изобретения является обеспечение обезвреживания отходов, содержащих одновременно органические и минеральные примеси, при сокращении энергозатрат. Способ осуществляют путем испарения жидкости в псевдоожиженном слое твердых инертных частиц при температуре, в 1,70 - 2,4 раза превышающей температуру кипения отходов, и окисления кислородом воздуха полученной твердой и парогазовой фаз в присутствии катализатора окисления - хромита меди на γ-оксиде алюминия при 550 - 700°С. Способ позволяет обеспечить высокую степень обезвреживания (полнота окисления до образования следов СО) при снижении энергозатрат почти в 5 раз по сравнению с известным способом. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 02 F 1/28, 11/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4288706/26 (22) 22.07.87 (46) 07.08.91. Бюл. Ф 29 (71) Рубежанский филиал Химико-технологического института им, Ф.Э.Дзержинского (72) М.А.Гликин, Б.Н;Лищина, Н.П.Фисенко, В.Н,Бондарев, Ю.М.Поляков, Ю,А.Гатилов, П, Г,Бондарь и И.А. Рыжак (53) 628.54 (088.8)

{56) Термические методы обезвреживания отходов. — Л.: Химия, 1975, с, 44, 47, 70.

{54) СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ (57) Изобретение относится к способам обезвреживания жидких отходов, содержащих минеральные и органические примеси, и может быть использовано в химической, металлургической, угольной и др. отраслях

Изобретение относится к способам обезвреживания жидких промышленных отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, угольной, машиностроительной, пищевой и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является обеспечение обезвреживания отходов, содержащих одновременно и минеральные примеси при снижении энергозатрат, Для осуществления способа сточную солесодержащую воду подают в зону испарения — измельчения, заполненную твердым инертным материалом (песок, кварц, металл), находящимся в движущемся состоянии. Движение осуществляют потоком воздуха и испаряющейся жидкостью. В зоне испарения — измельчения за счет отводимого из зоны окисления тепла поддерживают

„„SU 1668308 А1 промышленности. Целью изобретения является обеспечение обезвреживания отходов, содержащих одновременно органические и минеральные примеси, при сокращении энергозатрат. Способ осуществляют путем испарения жидкости в псевдоожиженном слое твердых инертных частиц при температуре, в 1,70-2,4 раза превышающей температуру кипения отходов, и окисления кислородом воздуха полученной твердой и парогазовой фаз в присутствии катализатора окисления — хромита меди на у-оксиде алюминия при 550 — 700 С. Способ позволяет обеспечить высокую степень обезвреживания {полнота окисления до образования следов СО) при снижении энергозатрат почти в 5 раз по сравнению с известным способом. 1 табл, температуру, в 1,7 — 2,4 раза превышающую температуру кипения стока. Затем газопаровую смесь, содержащую аэрозоль солей, О направляют в реактор окисления, где пары 0, органических веществ окисляют кислоро- Q© дом воздуха на катализаторе при 550700 С. Одновременно здесь же окисляют твердые органические продукты. Окисление 0 проводят до диоксида углерода и воды. Катализатор находится в движущемся состоянии, что исключает забивку реактора продуктами окисления солей. Газообразные в продукты реакции и твердые остатки (окислы, карбонаты металлов и металлы) отводят через верхнюю часть реактора на очистку от пыли в циклон и на электрофильтр. Вода частично конденсируется.

П р и и в р 1. Обезвреживанию подвергают сточную воду производства АГ-соли, 1668308 содержащую компоненты; адипинат натрия (CHz)44COONa)z + àíîí (CoH oO) + анол (СюН аО) смолы 30 мас. )ь; NaOH 0,5 мас. (,; вода остальное. Температура кипения стока

100 — 125 С. Сток направляют в зону испарения-измельчения, представляющую собой трубку из стали диаметром 27 мм, высотой 300 мм и заполненную металлическими ша,риками диаметром 2 мм в количестве 304 r.

Скорость подачи стока 50 мл/ч, температу, ра 220 С (в-1,70 раза выше температуры кипения стока). В эту же зону вводят воздух в количестве 10,5 м /ч, Материальные потоки обеспечивают движение металлических шариков.

Парогаэопылевой поток из зоны испарения — измельчение направляют в зону каталитического окисления, представляющую собой трубку из стали диаметром 50 мм, высотой 450 мм. В качестве катализатора

1 используют gK-12-70 (хромит меди íà yAlzOz), диаметр шариков 2 мм, количество

154 г. Температуру в зоне каталитического окисления поддерживают 550 +10 С. Первоначальный разогрев и компенсацию теплопотерь осуществляют с помощью электрообогрева. Материальные потоки обеспечивают движение катализатора и вынос твердых продуктов окисления из зоны реакции.. Отходящие из реактора газы проходят циклон, теплообменник в атмосферу.

Отбор твердой фазы для титрования на содержание соды и адипината натрия производят из циклона, газовой фазы для хроматографического анализа CO, COz и с помощью индикаторных трубок — анализ

NO< — из линии сброса газов в атмосферу.

Установка работает более 15 ч, После работы установки в течение 15 ч, остановки и вскрытия нижней зоны из нее выгружают смесь металлических шариков и адипината натрия, Не обнаружено ни одной пары слипшихся шариков. Установка отработала еще более 7 ч вполне устойчиво, после чего была остановлена. Анализ газовых выбросов показывает присутствие СО2 (0,084 об. ), обнаружены следы СО. Оксидов азота и адипината натрия не обнаружено, натрий полностью переходит в NazCOa.

Пример 2. Условия проведения те же самые, однако, температура в зоне испарения составляет 200 й10 С, что в 1,6 раза превышает температуру кипения стока.

При заданном температурном режиме и скорости подачи стока после 1,8 ч работы установки получают в циклонном фильтре около 2,0 r твердого вещества — йа2СОЗ.

Установка работает 1;2 ч, а затем paGoтать, так как нижняя эона установки — зона

10

15 Пример 4. Условия проведения те же

40

55 испарения — измельчения оказалась забита слипшимися металлическими шариками.

Пример 3. Условия проведения те же самые, однако, температура в нижней зоне реактора 300 ЮО С, что в 2,4 раза превышает температуру кипения стока, Установка работает в заданном режиме 20 ч. После вскрытия нижней зоны реактора установлено, что шарики не слипаются под действием осадившейся соли. Установка работает еще

40 ч в заданном режиме. Анализ газовых выбросов показывает содержание 0,030 o6

COz, обнаружены следы СО. Оксиды азота не обнаружены. самые, однако, температура в нижней зоне реактора 370 и 10 С, что в 3 раза превышает температуру кипения стока. Установка работает в заданном режиме 15 ч. Анализ газовых выбросов показал присутствие С02 в количестве до 0,6 об., СО 0,001 об.%.

Оксиды азота не обнаружены.

Пример 5. Условия проведения те же самые, однако, температура в нижней зоне реактора 400 10 С, что в 3,2 раза превышает температуру кипения стока. Установка работает 4 ч COz в количестве 0,08 об., СО

0,005 об, . Оксиды азота не обнаружены.

Пример 6 (по известному способу).

Для осуществления способа нижнюю часть реактора — зону испарения и помола — исключают из схемы. Сток впрыскивают непосредственно в зону каталитического окисления. Реактор работает 50 мин, после чего окисление стока прекращается. После разборки реактора обнаружено, что катализатор оказался покрытым тонким плотным слоем осадившихся солей.

Полученные данные представлены в таблице.

Из представленных в таблице данных следует, что наилучшие результаты дают примеры 1 и 3. Работа ниже заявляемой границы соотношений температур Мь (пример 2) невозможна из-за агломерации инертных частиц. При температурном диапазоне выше заявляемого примера технология работоспособна, но проявляется (в сопоставимых с примерами 1 и 3 условиях) неполнота окисления. Это обьясняется, видимо, образованием при более высокой температуре в зоне испарения трудноокисляемых соединений. Выйти по глубине окисления на показатели примеров 1 и 3 удается при повышении температуры в зоне катализа (примеры 10, 11), что требует больших энергозатрат, 1668308

Отношение температуры испарения к температуре кипения

Содержа- Уровень ние СО в энергозатотходящих рат, газах кДж/кг

Температура зоны катализа, С

Пример

Показания

1:3

1,70 2,4

1,6

550

Следы

3500

3500

3,0

550

0,001

3,2

550

0,005

3500

1,76:4,0

8,9

3500

3,2

3,2

700

0,001

Сле ы

4500

П р и м е ч а н и е. Пример 6 характеризует известный способ при подаче на окисление стока, содержащего минеральные примеси. Примеры 8 и 9 характеризуют технологию при уровне энергозатрат предложенного решения. Окисление отсутствует. Чтобы окисление началось, необходимо повысить температуры до 800-1000 С, что возможно только при энергозатратах на уровне 16700 кДж/кг (примеры 10,11).

Составитель В.Виноградова

Техред М.Моргентал Корректор M.Êó÷eðÿâàÿ

Редактор Н.Гунько

Заказ 2622 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Таким образом, предлагаемый способ позволяет обеспечить высокую степень обезвреживания без больших энергозатрат.

Формула изобретения

Способ обезвреживания жидких промышленных отходов, содержащих органические примеси, включающий испарение на псевдоожиженном слое инертных частиц и окисление кислородом воздуха, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обезвреживания отходов, содержащих одновременно минеральные примеси, при снижении энергозатрат, испарение ведут при температуре, в

5 1,7-2,4 раза превышающей температуру кипения отходов, полученную твердую и парообразную фазы окисляют на псевдоожиженном слое катализатора — хромита меди на у оксиде алюминия при 550-700 С.

Предложенный диапазон

Режим неработоспособен из-за агломерации частиц в зоне испарения

Не обеспечиватся полнота обезвреживания н

Технология неработоспособна из-за дезактивации катализатора

Окисления отсутствует иэ-за низкого уровня температур