Способ огневого обезвреживания жидких галогенсодержащих отходов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕ СКИХРЕСПУБЛИК 3 А 3 0 7/ 51)5 ТЕНИЯ СБР ПИСАНИ АВТОРСКОМ ДЕТЕЛ Ь СТВУ ение с аипре сичных гал (полихлор ибензодиосдвания жидующим обГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1101623, кл. Г 23 0 7/04, 1983.(54) СПОСОБ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ ГАЛОГЕНСОДЕРЖАЩИХОТХОДОВ(57) Изобретение относится к технике переработки и обезвреживания промышленныхотходов 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 - повыш тарной эффективности процес вращение выбросов высокоток генорганических соединений рованных дибензофургнов и д Способ огневого обезвреж ких отходов осуществляется сле разом.2,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 приготовление смеси отходов с щелочным реагентом, подачу подготовленной смеси в распыленном состоянии по оси в печь в закрученный поток продуктов сгорания дополнительного топлива, формирование факслов продуктов сгорания и распыленной смеси и ввод нгранице 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. В д головной зоне циклонной печи путем подачи тангенциально топливовоздушной смеси осуществляется горение топлива с образованием высокотемпературных (1600 - 1800 С) закрученных продуктов сго- Ф рания. СНа границе факелов продуктов сгора- (,л) ния топлива и распыленной смеси отходов с нейтрализатором подают группой форсунок поток капель воды или сточной воды с низ- . кой концентрацией органических веществ. В результате образуется вихревой поток вы. сокотемпературной парогазовой смеси и осущест.ляется интенсивный теплсмассоооь 1" и с к пл" 1 и смес 1. Кгпли е 11, .ост 11 паряются. органические соединения подвергаются конверсии и газификации с образованием газообразных кислот, вступа 1707433ющих 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 аОН. Группа форсунок для распыливания воды установлена также в крышке на окружности диаметром 0,35 диаметра циклонной печи.Эксперименты проводились на кубовых остатках, содержащих хлорбензол СбН 5 С и четыреххлористый углерод СС 4 в смеси с йаОН с избытком щелочного реагента 10; сверх стехиометрического количества из условия образования йаС.П р и м е р 1. Обезвреживанию подвергалась смесь кубового остатка, содержащего хлорбензол, с МаОН. 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, Н 2, СН 4 СщНп) также полностью отсутствовали. Анализ пьлеуноса показал наличие в нем МаС с небольшой добавкой Наг СОз.На указанной печи проведен также опыт на смеси кубового остатка, содержащего четыреххлористый углерод, с ИаОН. Расход смеси 15 кг/ч, расход природного газа 42 нм /ч (ъ 51 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.П р и м е р 2. Обеэвоеживанию подвергалась смесь кубового остатка, содержащего четыреххлористый углерод, с йаОН.Расход смеси 15 кг/ч, природного газа 42нмэ/ч, воздуха 485 нм /ч (т,е, аналогичнозрасходам в примере 1). Расход воды уменьшили до 1,2 кг 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 2 (5,4 - ) и хлорорганичеигские примеси (содержание 40 мг/мз).П р и м е р 3, Обезвреживанию подвергалась смесь кубового остатка, содержащего четыреххлористый углерод, с МаОН. 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). В 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 температуое газов 1030 С продукты химического 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 40 50 55 5 10 15 20 25 30 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, НС), а затем в соответствующую минеральную соль (МаС).Поддержание расхода воды на уровне не менее 1,2 кг на 1 кг смеси отхода с нейтрализатором обусловлено необходимостью1707433 полной конверсии и разложения галогенорганических веществ с получением в газовойфазе газоОбразных кислот,30 35 40 45 50 Составитель Л.Мацук Редактор О,Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор О.Циплеч фЗаказ э- Тираж Подпис;оеВНИИПИ Государственйого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, 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 кедов 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 ф санитарной эффективностью.25 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 водь, 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.