Способ огневого обезвреживания нитросодержащих отходов

. Гесударстаеннвй накате СССР на делам нзюарвтеннй н фткрктнйДата опубликования описания 26,10(71) Заявител Ивановский анергетический институт им. В, И. Ле 54) СПОСОБ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИ НИТРОСОДЕРЖАШИХ ОТХОДОВ Изобретение относится к способам обезвреживания отходов термическими методами и может быть использовано в химической, нефтехимичесюй и других отраслях промышленности при обезвреживания жидких отходов, содержащих нитросоединенияИзвестен способ огневого обезврежюания сточных вод, содержащих нитросоединения, включающий одноступенчатое сжигание тбплива и ввод стоюв в продукты полног сгорания 1.Недостатюм способа является низкая степень разложения окислов азота,Наиболее близким по техничесюй сущ ности и достйгаеьюму аффекту является способ огневого обезвреживания нитро-. содержащих отходов, включающйй двухступенчатое сжигание основного топлива, твдачу в высоютемпвратурные газы нитросодержащах отходов и выдержку их ври высоюй температуреС 23.Недостатками стйсоба. являются низкая степень разложения окислов азота,не превышающая 70%, и высокий расход. осйовного топлива, более чем в 2 разапревыщающнй расход при оЮоступенчатом сжигании.Низкая степень разложения обуслов" лена тем, что молекулы МО обладают высокой прочностью и скорость их распадав дымовых газах, где заюнчено горениеи отсутствуют зоны с высокой температурой и сверхравновесными концентрациями атомов и раднкаловОН,Н,О,СО ит.дневелика. Для повышения скоростираспада МО, необходимо поддерживатьодновреьнйно высокие температуры и 15сверхравновесные концентрации атомови радикалов, обладакнцнх восстановительными свойствами.Бель изобретения - повышение степени обезвреживания и интенсификации Опроцессадостигается тем, что в способе огневого обезвреживания нитросодержащих отходов путем их двухступенчатого сжигания с топливом, в топливовводят нитросодержащие отходы в ко6 930 25 5пичестве 1-15 и воду до получениявлажности смеси не более 50%, полученный состав перемешивают и нерасслоившимся подают на сжигание, причем сжигание на первой ступени осуществляют при коэффициенте избыткавоздуха 0,2-0,5 и времени пребыва;ния 0,3-1,0 с.При такой организации огневого обезвреживания отходов, содержащих нитросоединения, в результате интенсивного. Смешения отходов с жидким топливом иводой путем продувания через смесьгазов йли воздуха получается или равномерный раствор в случае перемешиваниявзаиморастворимых веществ, или тонкодисперсная эмульсия, Размещение слоянепосредственно под фронтом пламенисокращает время на транспортировкуполученной смеси до зоны горения иисключает расслоение эмульсии. В ходесмешения нитросоединений с топливоммогут протекать реакции между ними, врезультате юторых уже возможно иличастичное восстановление окислов азотаипи ослабление связей между атомамиазота и кислорода, что облегчает дальнейший распад окислов азота. Послераспыления в подслоевом пространстве30полученной смеси в виде капель происходит выгорание паров основного топлива и нитросодержащих отходов,Одновременно с этими парами в зонугорения транспортируются пары воды. Горение паров около капель характеризуется35наличием в зоне горения высоких сверхравновесных юнцентраций атомов и радикалов с одновременным подъемом температур. Низкие концентрации кислорода40( а. 0,2-0,5) способствуют тому, что впервичной зоне превалируют атомы и радикалы, обладающие восстановительнымисвойствами. Пары воды, поступающиепри испарении капли, диссоциируя в зоне 445высоких температур, увеличивают концентрацию атомов водорода и гидроксила,что благоприятно сказывается на восстановлении ЯОеще на стадии подхода паров к фронту гореьия. Сверхравновесныеконцентрации атомов и радикалов, а также.наличие в зоне горения и непосред-.ственно за ней высоких температур, обеспечивают таюй распад окислов азота,что, независимо от начальной концентрации азота в топливе, конечная концентра- .ция йО определяется термодинамическимравновесием в зонах эа фронтом горенияпаров около капли, Добавка к смеси топ 92 4пива с нитросодержашими отходами воды, помимо повышения концентрации атомов и радикалов, обладающих восстановительными свойствами, позволяет регулировать температуру в зоне горения.Некоторое снижение последней дает возможность уменьшить термодинамические равновесные концентрации ЯО в зоне горения. По условиям устойчйвости введения процесса обезвреживания влажность смеси не должна превышать 50 . Догорание продуктов неполного сгорания организуют путем подвода по высоте факела необходимого количества воздуха в один или несюлько ярусов.Колнчество отходов И воды, вводнмых в основное топливо, определяется надежностью процесса обезвреживания,Значение юэффициента избытка воз духа 0,2 на первом этапе обезвреживания обусловлено необходимостью Ор ганизации на участке между слоем и фронтом горения устойчивого восстановления и газификации. Верхний предел 0,5 ограничен необходимостью максимально возможного снижения концентрации кислорода на данном участке.Время пребывания восходящей из слоя смеси определяется скоростью ее выхода (0,3-1,0 м/с) и расстоянием между слоем и фронтом пламени (0,3 м),Пример осуществления способа.Термическому обезвреживанию подвергалась азотная кислота. Кислота подмешивалась к дизельному топливу вместе с водой в следующем соотношении весНф 10 ф Нф 0 0 дизель ное топливо 60. Дпя получения тонкодисперсной эмульсии через смесь указанных компонентов продувался воздух, который одновременно выносил в над слоевое пространство .капли эмульсии. На начальном участке горения в тече- . ние 0,3-1,0 с протекало испарение и газификация при коэффициенте избытка воздуха ое 0,2. Далее в продукты неполного горения через один ярус подводился необходимый для горения воздух. Замеренная концентрация окиси азота в уходяших газах не превышала 0,04 об.%; Многочисленные опыты показали, что степень разложения азотной кислоты находится на уровне "не ниже 95% при об, шей форсировке процесса около 1 мВт/мЭ. Осуществление способа огневого обезвреживания нитросодержащих отходов поз5 6 930 воляет резко увеличить полноту раэло жения окислов азота при невысоких затратах топлива и низких расходах средств на обезвреживающую установку.В качестве топлива могут быть ис пользованы высококалорийные отходы различных производств.формула изобретения 10Способ огневого обезврежнвання н 1 ятросодержапах отходов путем вх двухступенчатого сжигания с топливом, отлнчающнйся тем, что,сцелью 15 повышения степени обезвреживания и 92 6интенсификации процесса, в топливо вводят нитросодержащие отходы в количест;ве 1-15% и воду до получения влажности смеси не более 50%, полученный состав перемешивают и. нерасслоившимся .подают на сжигание, причем сжиганиена первой ступени осуществляют прикоаффициентеизбытка воздуха О, 2-0,8и времени пребывания 0,3-1,0 с.Источники ннформации,принятые во внимание прн экспертизе1, Огневое обеэврежнванне промышленных сточных вод, Техника", Киев,1976, с. 109-119,2, Патент США % 3911083,кл, 423-238, 1978 (прототип).Составнтель Т. ЛепахинаРедактоР Л. Алексеенко ТехРедн, Бабурка . КоРРектоР Н. СтепЗаказ 6060/10 Тираж 649 . Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР о делам нзобретений и открытий 113035, Москва, Ж 8, Раушская наб., д. 4/5 фяляал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4