Способ огневого обезвреживания жидких галогенсодержащих отходов

 

Изобретение относится к технике переработки и обезвреживания промышленных отходов и может быть использовано в химической , машиностроительной, радиотехнической , электронной и других отраслях промышленности . Целью изобретения является повышение санитарной эффективности процесса и предотвращение выбросов высокотоксичных полихлорировзнных дибензофуранов и дибензодиоксинов. Способ включает приготовление смеси отходов с щелочным реагентом, подачу подготовленной смеси в распыленном состоянии по оси в печь в закрученный поток продуктов сгорания дополнительного топлива, формирование факелов продуктов сгорания и распыленной смеси и ввод на г ранице факелов потока распыленных капель воды.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 23 G 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ, СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-2, (21) 4080495/33 (22) 14.07,86 (46) 23.01.92. Бюл. N 3 (71) Научно-и роизводст вен ное объединение

"Техэнергохимпром" (72) М,Н. Бернадинер и В,В, Жижин (53) 628.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1101623, кл. Г 23 G 7/04, 1983. (54) СПОСОБ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ ГАЛОГЕНСОДЕРЖАЩИХ

ОТХОДОВ (57) Изобретение относится к технике переработки и обезвреживания промышленных отходов и может быть использовано в химиИзобретение относится к способам огневого обезвреживания жидких производственных отходов и может быть использовано в химической, машиностроительной, радиотехнической, электронной и других отраслях промышленности при уничтожении жидких отходов, содержащих различные галогенсодержащие вещества (трихлорэтилен, метилхлороформ, хлористый метилен, четыреххлористый углерод, хлодон), высокотоксичные полихлорированные бифенилы (ПХБ), Цель изобретения — повышение санитарной эффективности процесса и предотвращение выбросов высокотоксичных галогенорганических соединений (полихлорированных дибензофуранов и дибензодиокСпособ огневого обезвреживания жидких отходов осуществляется следующим образом.

SU,, 1707433 А1 ческой, машиностроительной, радиотехнической, электронной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение санитарной эффективности процесса и предотвращение выбросов высокотоксичных полихлорированных дибензофуранов и дибензодиоксинов. Способ включает при отовление смеси отходов с щелочным реагентом, подачу подготовленной смеси в распыленном состоянии по оси в печь в закрученный поток продуктов сгорания дополнительного топлива, формирование факелов продуктов сгорания и распыленной смеси и ввод на l ранице факелов потока распыленных капель воды.

Подготавливают предварительно смесь отходов с щелочным реагентом (например, в дезинтеграторе) и затем смесь вводят в распыленном состоянии по оси в печь. B головной зоне циклонной печи путем подачи тангенциально топливовоздушной смеси осуществляется горение топлива с образованием высокотемпературных (1600 — 1800 С) закрученных продуктов сгорания.

На границе факелов продуктов сгорания топлива и распыленной смеси отходов с нейтрализатором подают группой форсунок поток капель воды или сточной воды с низкой концентрацией органических веществ.

В результате образуется вихревой поток вы. сокотемпературной парогазовой смеси и осущест.ляется интенсивный теплсмассаобм -l с к. пft" .1è смес1 . Капли;к1;,",.".аст11, .»паряются, органические соединения подвергаются конверсии и газификации с образованием газообразных кислот, вступа1707433

40

55 ющих в реакцию с газообразным щелочным реагентом. Образующиеся минеральные соли выносятся совместно с продуктами полного обезвреживания отходов из печи для последующего сухого или мокрого пылеулавливания и утилизации.

Способ проверен на стендовой установке, оборудованной циклонной печью с тангенциально установленными горелочными устройствами в головной футерованной зоне и размеа енным в крышке по оси печи распылителем смеси жидких галоген (хлор, фтор, йод) содержащих отходов с щелочным реагентом NaOH. Группа форсунок для распыливания воды установлена также в крышке на окружности диаметром 0,35 диаметра циклонной печи.

Эксперименты проводились на кубовых остатках, содержащих хлорбензол C6HsCI и четыреххлористый углерод CCI< в смеси с

NaOH с избытком щелочного реагента 10% сверх стехиометрического количества из условия образования NaCI.

Пример 1. Обезвреживанию подвергалась смесь кубового остатка, содержащего хлорбензол, с NaOH. Расход смеси в печь составлял 20 кг/ч, расход природного газа

51 нм /ч (62 кг/ч условного топлива), расход воздуха 530 нм /ч. Расход воды в печь

110 кг/ч (5,5 кг на 1 кг с.-. си отходов с щелочным реагентом и 1,77 кг на 1 кг топлива).

При этом температура дымовых газов на выходе из циклонной печи 1140 С. В дымовых газах не обнаружены хлористый водород, молекулярный хлор и хлорорганические примеси, Рродукть химического недожога (СО, Нг, CHqCmHp) также полностью отсутствовали. Анализ пьлеуноса показал наличие в нем NaCI с небольшой добавкой

Наг СОз.

На указанной печи проведен также опыт на смеси кубового остатка, содержащего четыреххлористый углерод, с NaOH.

Расход смеси 15 кг/ч, расход природного газа 42 нм /ч (л51 кг/ч чсловного топлива), расход воздуха 485 нм /ч. Расход воды в печь 95 кг/ч (6,3 кг на 1 кг смеси отхода с щелочным реагентом и 1,86 кг на 1 кг топлива).

При этом температура дымовых газов на выходе из циклонной печи 1130 С, В дымовых газах не обнаружены хлористый водород, молекулярный хлор и хлорорганические примеси. Продукты химического недожога отсутствовали.

Пример 2. Обезвреживанию подвергалась смесь кубового остатка, содержащего четыреххлористый углерод, с NaOH.

Расход смеси 15 кг/ч, природного газа 42 нм /ч, воздуха 485 нм /ч (т,е, аналогично з расходам в примере 1). Расход воды уменьшили до 1,2 г на 1 кг смеси отходов с щелочньпл реагентом (т,е. до 18 кг/ч). Это изменение расхода воды не привело к появлению в дымовых газах молекулярного хлора и хлорорганических примесей.

Дальнейшее снижение расхода воды вызвало проскок токсичных хлорорганических примесей и хлора в атмосферу. При расходе воды, меньшем 1,2 кг на 1 кг смеси, несмотря на повышение температуры дымовых газов свыше 1220 С в отходящих газах обнаружен С!г (5,4 — ) и хлорорганичеМГ

М ские примеси (содержание 40 мг/мз).

Пример 3. Обезвреживанию подвергалась смесь кубового остатка, содержащего четыреххлористый углерод, с NaOH.

Расходы потоков (топлива, смеси и воздуха) имеют те же величины, что и в примере 1 или

2. Расход воды установили равным 2,5 кг на

1 кг условного топлива (т.е. 135 кг/ч). B дымовых газах не обнаружены молекулярный хлор и хлорорганические примеси.

Дальнейшее увеличение расхода воды свыше 2,5 кг на 1 кг топлива, т.е. более 135 кг/ч, вызвало снижение температуры отходящих газов до уровня, недостаточного для полного окисления органических веществ (при температуре газов 1030 С продукты xvмического недожога составили СО 0,5 %) Подача потока капель воды на границе факелов продуктов сгорания топлива и распыленной смеси отхода с нейтрализующим реагентом позволяет ускорить процесс разложения связанного галогена вследствие интенсификации процессов конверсии и газификации исходных галогенсодержащих соединений в скоростном высокотемпературном потоке парогазовой смеси, обдувающей факел распыленных капель отхода.

Образование самой парогазовой смеси также характеризуется высокой интенсивностью благодаря эффективному тепло- и массообмену закрученного высокотемпературного потока продуктов сгорания топлива с распыленным потоком капель воды.

Частично образующийся при химических преобразованиях в факеле свободный галоген в условиях высокотемпературной парогазовой смеси, обогащенной водяным паром и практически лишенный кислорода, полностью преобразуется в газообразную кислоту (например, HCI), а затем в соответствующую минеральную соль (NaCI).

Поддержание расхода воды на уровне не менее 1,2 кг на 1 кг смеси отхода с нейтрализатором обусловлено необходимостью

1707433 полной конверсии и разложения галогенорганических веществ с получением в газовой фазе газообразных кислот, 30

40

50

Составитель Л.Мацук

Редактор О,Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Заказ "-1= Тираж Подпис;се

ВНИИПИ Государственйого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Поддержание расхода воды на уровне 5 не более 2,5 кг воды на 1 кг топлива вызвано необходимостью полного термического обезвреживания всех органйческих примесей при высоких температурах в рабочей камере, а также условиями нейтрализации 10 в газовой фазе органических кислот с щелочным реагентом с получечием минеральных солей.

Таким образом, подача на границе фа- 15 келов продуктов сгорания топлива и смеси отходов с нейтрализатором распыленных капель воды при поддержании расхода воды не менее 1,2 кг на 1 кг смеси и не более

2,5 кг на 1 кг топлива позволяет осуществить 20 процесс огневого обезвреживания жидких отходов, содержащих практически любые галогенорганические соединения с высокой санитарной эффективностью.

Формула изобретения

Способ огневого обезвреживания жидких галогенсодержащих отходов, включающий приготовление смеси отходов с щелочным реагентом, подачу подготовленной смеси в распыленном состоянии по оси в печь в закрученный поток продуктов сгорания дополнительного топлива и отвод продуктов обезвреживания, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения санитарной эффективности процесса и предотвращения выбросов высокотоксичных галогенорганических соединений (полихлорированных дибензофуранов и дибензодиоксинов) при обезвреживании отходов, содержащих высокомолекулярные, полициклические ароматические галогенуглеводороды, на границе факелов продуктов сгорания топлива и распыленной смеси отходов с щелочным реаг энтом вводят поток капель воды, при этом расход воды поддерживают на уровне не менее 1,2 кг на 1 кг смеси отходов с щелочным реагентом и не более 2,5 кг на 1 кг топлива.