Способ огневого обезвреживания серусодержащих горючих отходов в печах

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДНИЛЬСТВУ

Сотоэ Соввтсник

Социапметичвсинэ

Рвепубпин

< >8208о9 (6!) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 19.1279 (2!) 2856700/29-33 с присоелииениеп заявки М (23 }Приоритет

Опубликовано 07.108 1. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 16108 l (5l)N. Кл.

F 23 G 7/04

Гаауйаретвсвкы11 квинтет

СССР ао делан извбретенкй к открытий (53) УДК 628 .54(088.8) (И.Н. Бернадинер и Б.С. Есиле ич

Г 1:

;;;г

Научно-производственное объединение I" Тех энер гохимпр ом" (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ

СЕРУСОДЕРЖАЩИХ ГОРЮЧИХ ОТХОДОВ В ПЕЧАХ та

Изобретение относится к способам обезвреживания промьпвлентаах жидких и газообразных отходов и может быть использовано в химической, нефтехими-. ческой и других отраслях промышленности.

При сжигании жидких или газообразных горючих отходов, содержащих различные токсичные органические соединения галогенов, серы и фосфора, образуются вредные газообразные окис-i iНHСCЕ, ЬО,, SO2, Р,О„, которые должны быть ликвидированы перед выбросом дымовых газов в атмо сферу.

Известен способ огневого обезвреживания отходов, включающих указании органические примеси, по которому образующиеся в топочной камере токсичные газообразные вещества улавливают в скрубберах раствором щелочных нейтралиэующих агентов КОН, NaOH, Ма СОк и др.

Нейтрализующие агенты подаются в скруббер с избытком, более чем в два раза превышающим необходимое количество.

Недостатком известного способа являются низкая санитарная эффективность, обусловленная выбросами токсичных газов по тракту установки от топочной камеры до системы мокрой очистки, что требует защиты поверхностей от коррозии и уплотнения их, а также необходимость подачи в скруббер щелочных реагентов в количествах, значительно превышающих стехиометрический расход.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу является способ обезвреживания отходов, включающий сжигание в циклонной печи жидкого или газообразного топлива, ввод отходов в закрученный поток продуктов сгорания топлива, высокотемпературную термообработку отходов с получением

870859 продуктов сгорания, содержащих кислые газы, подачу в печь щелочного нейтрализующего агента и отвод продукта обезвреживания Г2).

При вводе в зону нейтрализации щелочного раствора газообразные окислы и кислоты активно реагируют с нейтрализатором с образованием нетоксичных минеральных солей.

Ctppr kCK — йаСЕ

РоРг 140 o "акр 10 v

Боинг — SOg+ SQ- Na

Недостатком способа является то, что хотя огневое обезвреживание жидких и газообразных отходов, содержащих органические соединения галогенов и фосфора, как показывает практика эксплуатации промышпенных установок, осуществляется с высокой санитарной эффективностью, однако при сжигании серусодержащих горючих отходов, особенно при низких избытках воздуха, наблюдается проскок с продуктами обезвреживания токсичных окислов серы, вследствие образования в зоне нейтрализации сульфитов, которые при высоких температурах, в .свою очередь, ступают в реакцию с водяным паром дымовых газов с получением

SO . 2йаОН+ 50а=йа Ыз Нф.

При 800 С равновесие реакции пр актически полностью сдвинуто вправо в сторону нейтрализации, а уже при

1300-!400 С вЂ” влево, в сторону генерации сернистого ангидрида. Указанный недостаток не устраняется при повьнпении избытка щелочи сверх стехиометрического количества иэ условии получения Na@SOg. йашь при увеличении коэффициента избытка воздуха в зоне сжигания топлива и горючих отходов (d. 3 1,1-1,3), концентрация токсичных окислов серы в продуктах обезврежива вия несколько сокращается, что объясняется формированием в зоне сгорания высоких концентраций серного ангидрида SO, активно реагирующего в зоне нейтрализации с ЙаОН

2йаОН+ SOg Na SO + HgO.

Однако, рассмотренный режим процесса обезвреживания является неприемлемым, так как приводит к интенсивной коррозии охлаждаемых поверхностей зоны сгорания образующимся SO

Целью изобретения является устранение проскока окислов серы при сжигании серусодержащих горючих отходов при минимальных избытках воздуха и тем самым повьппение эффективности и экономичности процесса обезвреживания отходов, Цель достигается тем, что в способе огневого обезвреживания серусо5 держащих горючих отходов в печи, включающем подачу в печь смеси отходов с воздухом и топливо-воздушной смеси,высокотемпературную огневую обработку отходов с получением продуктов сгора16 ния, содержащих сернистый ангидрид, нейтрализацию последнего путем подачи щелочного реагента и отвод продуктов обезвреживания, нейтрализацию осуществляют в присутствии кислородсодерИ жащего окислителя при мольном отношении кислорода к сернистому ангидриду

0,5-0,55.

Способ осуществляется следующим образом. рр В головную зону печи подают топливо, горючие серусодержащие отходы и воздух, необходимый для их горения.

В результате сгорания топлива и.высокотемпературной обработки отходов в зоне сгорания образуются безвредные газообразные вещества СО, Н О, И, а сера переходит, в основном, в сернистый ангидрид 502. Далее по ходу продуктов сгорания в зону нейт рализации подают щелочной реагент и кислородсодержащий окислитель (через сопла острого дутья или совместно с нейтрализатором),. причем расход окислителя поддерживают в диапазоне от стехиометрического (0,5) до избытков на 10Х больше его (0,55), при этом протекают следующие реакции:

2Na0H + ЗΠ— Na F50 Н О Na SO 5+ 0,50 -йа 150, или суммарная реакция

2йаОН SO + 0,50 - йа фО °

Присадки кислородсодержащего окислителя в зону нейтрализации предотвращают возможность протекания обратной реахции промежуточного соединения йа280 с водяным паром и способствуют активному формированию NagSO .

В результате обеспечивается высокая санитарная эффективность процесса

50 обезвреживания горючих серусодержащих отходов.

Минимальное количество кислородсодержащего окислителя (кислород воздуха, обогащенного кислородом и др.)

55 определяется стехиометрическим коэффициентом (0,5). Опыты показывают, что для практического исключения проскока даже следовых концентраций кис870859

Формула изобретения

Составитель Л.Мацук

Редактор Т. Кузнецова Техред М.Голинка

Корректор Г Решетннк

Тираж 609 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8392/6

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 лых газов (SOg+ SOe) избыток окислителя может быть не более 10Х.

Пример. Обезвреживанию подвергается серусодержащий горючий газ следующего состава,X: СН 87,5

С1НЬ 4,9; C3Hii 1 23 С,1Н о 1 131

С Н 0,17; С Н+1. 0,07; М 5,0;

5орг 14 г/нм .

Расход горючего газа 500 нм /ч.

Горючий газ сжигают в циклонной печи в ее головной зоне с коэффициентом расода воздуха 4. = 1 01 — 1,02.

В результате образуются продукты полного горения СО, Н ), М, а 7 кг/ч органической серы переходят в

4,9 нм /ч сернистого ангидрида.

В зону нейтрализации подают lOX-й раствор NaOH в количестве 185 кг/ч и 2,7 нм /ч кислорода в виде острых струй.

Состав продуктов обезвреживания на выходе из печи: СО 11 6X, СО

50 ppm; МО 100 ррп; SO<+ SO не обнаружено, минеральный унос состоит только из Na

Таким образом, за счет подачи в зону нейтрализации кислородсодержащего газа — окислителя при мольном отношении кислорода к сернистому ангидриду 0,5-0,55 исключаются выбросы токсичных газов в атмосферу и обеспечивается высокая экономичность процесса, обусловленная отсутствием затрат дополнительных средств на улавливание Я SO@+ 50 .

Способ огневого обезвреживания серусодержащих горючих отходов в печах, включающий подачу в печь смеси

t0 отходов с воздухом и топливовоэдушной смеси, высокотемпературную огневую обработку отходов с получением продуктов сгорания, содержащих сернистый ангидрид, нейтрализацию последнеiS ro путем подачи щелочного реагента и отвод продуктов обезвреживания, о т— л и чающий с я тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности процесса, нейтрализацию щ осуществляют в присутствии кислородсодержащего окислителя при мольном отношении кислорода к сернистому ангидриду 0,5-0,55.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вилесов Н.Г. и Костюковская А.А. Очистка выбросных газов.

Киев, Техника., 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

У 281273, кл. С 02 С 5/04, 1970 (прототип).