СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ СУПЕРТОКСИЧНЫХ ШЛАМОВ Российский патент 2006 года по МПК F23G7/00 

Описание патента на изобретение RU2285862C1

Изобретение относится к области экологии, конкретно к химической технологии переработки супертоксичных твердых шламов, а именно известковых шламов и илов, содержащих хлорированные дибензодиоксины и дибензофураны (ПХДД+ПХДФ) ОАО "Уфахимпром".

Известен способ уничтожения жидкого маловязкого супертоксичного ядовитого отравляющего вещества "Зарин" путем сжигания при температуре 1500°С и времени воздействия 0,2 с /1/.

Существенным недостатком этого способа является недостаточная глубина превращения 99%.

Известен способ уничтожения супертоксичных жидких отравляющих веществ (Зомана, V-газов) путем высокотемпературной обработки в смеси с горючим и окислителем /2/.

Недостаток этого процесса - невозможность уничтожения твердых супертоксичных шламов (отходов).

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к заявляемому изобретению является способ переработки супертоксичных твердых шламов и илов, содержащих хлорированные дибензодиоксины (ПХДД) и дибензофураны (ПХДФ) /3/. Сущность способа заключается в том, что твердые супертоксичные шламы и опоку тщательно перемешивают до жидкотекучего состояния и форсункой распыливают в сушилке, сушка происходит за счет тепла дымовых газов из обжиговой вращающейся печи и топки. Высушенную смесь и раздробленную известь гомогенизируют в смесителе, а затем подвергают высокотемпературной обработке при 1100-1800°С во вращающейся печи, полученный клинкер охлаждают и размалывают, смешивают с гипсом и получают портландцемент марки 400 и 500. Взвешенные частицы отходящих дымовых газов до 90% улавливаются в циклоне и до 8% - в электрофильтре, остальные 2% направляются на дожиг диоксинов и выбрасываются в атмосферу.

Недостатками известного способа являются:

- наличие соединений ПХДД и ПХДФ в портланцементе 129,2 нг/кг и в дымовых газах после дожига 305,6×10-9 мг/с;

- необходимость использования топлива (газ, мазут) с высоким энергетическим выходом для поддержания высоких температур сжигания, необходимых для формирования цементного клинкера, например для обжига 1 кг клинкера требуется 2400 ккал, что повышает энергетические затраты и приводит к удорожанию процесса в целом.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности переработки твердых супертоксичных шламов и снижение энергетических затрат.

Указанная задача решается тем, что в способе переработки твердых супертоксичных шламов, включающем перемешивание сырья, его термообработку с получением твердых и газообразных продуктов, причем газообразные продукты (отходящий дымовой газ) направляют на дожиг диоксинов, а твердые продукты направляют на переработку с получением квалифицированных продуктов. Согласно изобретению в качестве исходного сырья используют твердые супертоксичные шламы и горючие прудовые донные нефтешламы, которые перемешивают до получения гомогенной смеси. Полученная смесь содержит до 5-10% нефтепродуктов, которую затем подвергают термообработке в течение 20-40 минут в зависимости от диаметра и длины печи при температуре 100-300°С с последующим повышением температуры до 800-900°С за счет самовозгорания нефтепродуктов. Полученную золу направляют на доокисление диоксинов, а мелкую пыль после дожига отходящих дымовых газов смешивают с исходным сырьем.

В качестве исходного сырья использовали твердые супертоксичные шламы ОАО "Уфахимпром", содержащие ПХДД+ПХДФ в количестве 3825-11170 мг/кг и донный нефтешлам, в котором ПХДД и ПХДФ отсутствуют. Фракционный состав нефтепродуктовой части донного нефтешлама следующий:

нк 200°С - 2%; 200-350°С - 10%; 350-450°С - 50% кк >500°С - 38%.

Шламы хранят в амбарах-ямах, содержание основных компонентов в них и содержание воды представлено в таблице 1.

На фиг.1 представлена технологическая схема переработки супертоксичных твердых шламов.

Схема включает полигоны 1, 2, устроенные с наклоном в сторону пруда-накопителя, смеситель 3, вращающуюся печь для термообработки 4, аппарат-доокислитель диоксинов 5, аппарат дожига диоксинов в отходящих дымовых газах 6, аппарат пылесборник (АПС) 7.

Способ осуществляют следующим образом.

Супертоксичные шламы и прудовый донный нефтешлам замораживают, оттаивают на полигонах 1, 2, избыток воды стекает обратно в пруд-накопитель. При достижении влажности 20% супертоксичный шлам и прудовый донный нефтешлам перемешивают в смесителе 3 до получения гомогенной смеси, содержащей до 5-10% нефтепродуктов. Затем смесь поступает во вращающуюся печь 4, разогретую до 100-300°С, где происходит сушка, а затем самовозгорание супертоксичных шламов, за счет самовозгорания содержащихся в них нефтепродуктов температура в массе шлама повышается до 800-900°С (фиг.2). Зола из печи 4 поступает в аппарат 5 для доокисления диоксинов при температуре 1200-1500°С. Содержание оксидов прокаленной золы представлено в таблице 2.

Отходящие газы из печи поступают в аппарат 6 для дожига диоксинов при температуре 1400-1500°С, а затем в аппарат АПС 7 для полного улавливания пыли, которая возвращается на полигон 2. На фиг.3 представлен график температурного режима вращающейся печи при термообработке супертоксичного шлама.

Новая технология позволяет обезвредить диоксины в газовом потоке и обеспечить их концентрацию в отходящих в атмосферу дымовых газах до европейских нормативов (не более 0,1 нг/м3). При этом расход топлива сокращается с 2400 до 800 ккал/кг золы.

Полученная зола является ценным сырьем для изготовления изолирующего материала ИМ-1 ТУ 5717-001-48855-219-2004, который используется для захоронения твердых бытовых отходов и промышленных опасных отходов 3 и 4-го класса опасности. За счет высокого содержания оксида кальция (СаО) зола может использоваться как удобрение для защелачивания кислых почв.

Предлагаемое изобретение может быть использовано на нефтеперерабатывающих, нефтехимических предприятиях, в частности на ОАО "Уфанефтехим", где имеются две простаивающие вращающиеся печи 2,0×20 м, которые рекомендуется использовать для термообработки смесей частично обезвоженного супертоксичного шлама ОАО "Уфахимпром" и донного нефтешлама ОАО "Уфанефтехим", общий объем которых составляет 400000 тонн. Печи могут работать производительностью 12 куб/ч, таким образом шлам ОАО "Уфахимпром" и нефтешлам ОАО "Уфанефтехим" могут быть ликвидированы за 4 года, при этом будет получено 40000 тонн суперчистой золы для захоронения опасных промышленных отходов или для защелачивания кислых почв.

Таблица 1
Содержание основных компонентов в шламах Уфимских предприятий
ПредприятиеНаименование ПХДД+ПХДФ,Компоненты, мас.%шламанг/кгНефтепродуктыВодаМех-примесиИзвестковый шлам111700,056,044,0ОАО"Уфахимпром"Активный ил38250,082,018,0Нефтешламбуферный прудОАО№1:"Уфанефтехим"Карта 1отс.4,559,036,5Карта 2отс.15,060,025,0Таблица 2
Содержание оксидов некоторых элементов в отходах при 1200°С
ОксидыНефтешлам ОАООАО "Уфахимпром""Уфанефтехим"Известковый шламАктивный илSiO224,011,0323,22Al2О39,903,237,65FeO+Fe2О36,103,006,10СаО29,0032,8448,26MgO2,70--ппп16,7039,023,45Прочие11,610,648,71

Источники информации

1. RU 2072477. Бюл. №3 от 27.01.97.

2. RU 2203452.

3. ОАО Научно-исследовательский и проектный институт цементной промышленности "Гипроцемент" Установка утилизации шлама и ила с получением вяжущих (цемента), С-Петербург, 2003 г.

Похожие патенты RU2285862C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕШЛАМОВ 2004
  • Халилов Вячеслав Шамильевич
  • Гильманов Хатмулла Габдуллович
  • Ахмадеев Булат Дамирович
  • Гера Людмила Николаевна
  • Шайбекова Эльвира Баймухаметовна
  • Ибрагимов Мунир Ахметович
RU2274502C1
ИЗОЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ 2004
  • Халилов Вячеслав Шамильевич
  • Гильманов Хатмулла Габдуллович
  • Ахмадеева Зумара Миниахметовна
  • Гера Людмила Николаевна
  • Шайбекова Эльвира Баймухаметовна
RU2271882C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ НЕФТЕШЛАМОВЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ 2006
  • Халилов Вячеслав Шамильевич
  • Гильманов Хатмулла Габдуллович
  • Халилов Игорь Вячеславович
  • Шайбекова Эльвира Баймухаметовна
  • Гафуров Рустэм Равилеевич
  • Габбасов Булат Мазитович
  • Курбатов Антон Игорьевич
  • Абдрахимов Юнир Рахимович
  • Ахмадеева Зумара Миниахметовна
RU2309128C1
СПОСОБ ЗАХОРОНЕНИЯ СУПЕРТОКСИЧНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ 2006
  • Гильманов Хатмулла Габдулович
  • Халилов Вячеслав Шамильевич
  • Халилов Игорь Вячеславович
  • Шайбекова Эльвира Баймухаметовна
  • Габбасов Булат Мазитович
  • Курбатов Антон Игоревич
  • Абдрахимов Юнир Рахимович
  • Круглов Эдуард Александрович
  • Ковалева Лиана Ароновна
RU2317160C1
ИЗОЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ИМ-ЭКОДОР 2013
  • Малышев Владимир Анатольевич
  • Гильманов Хатмулла Габдуллович
  • Абдрахимов Юнир Рахимович
  • Ахметова Ильза Бариевна
  • Абдрахимов Азат Юнирович
  • Закирова Альбина Ришатовна
  • Гильмиярова Фарида Радиковна
  • Курбатов Антон Игоревич
  • Халилов Вячеслав Шамильевич
RU2546281C2
РЕЗЕРВУАР С НАКЛОННЫМ ДНИЩЕМ И СПОСОБ ЕГО ОЧИСТКИ ОТ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ 2006
  • Халилов Вячеслав Шамильевич
  • Гильманов Хатмулла Габдуллович
  • Курбатов Антон Игорьевич
  • Матвеева Александрина Юрьевна
RU2322311C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ РЕЗЕРВУАРА ОТ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2006
  • Гильманов Хатмулла Габдуллович
  • Халилов Вячеслав Шамильевич
  • Халилов Игорь Вячеславович
  • Курбатов Антон Игорьевич
  • Абдрахимов Юнир Рахимович
  • Ахмадеев Булат Дамирович
  • Загретдинов Айрат Фанилевич
RU2314882C2
СПОСОБ ЗАХОРОНЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ 2004
  • Халилов Вячеслав Шамильевич
  • Гильманов Хатмулла Габдулович
  • Мерзлякова Людмила Владимировна
  • Шайбекова Эльвира Баймухаметовна
  • Гера Людмила Николаевна
RU2271881C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВСПУЧИВАЮЩЕЙ ДОБАВКИ 2000
  • Гильманов Х.Г.
  • Халилов В.Ш.
  • Камалов А.К.
  • Фатхутдинов З.А.
  • Уфимцев В.Г.
  • Нигматуллин И.Р.
  • Ольков П.Л.
RU2218314C2
Способ изготовления керамзита 1977
  • Гимаев Рагиб Насретдинович
  • Ольков Павел Леонтьевич
  • Гильманов Хатмулла Габдуллович
SU692805A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 285 862 C1

Реферат патента 2006 года СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ СУПЕРТОКСИЧНЫХ ШЛАМОВ

Изобретение относится к области экологии, конкретно к химической технологии переработки супертоксичных твердых шламов. Способ переработки супертоксичных твердых шламов включает перемешивание сырья, его термообработку с получением твердых и газообразных продуктов терморазложения. Газообразные продукты направляют на дожиг диоксинов, а твердые продукты направляют на переработку с получением квалифицированных продуктов. В качестве исходного сырья используют супертоксичные твердые шламы и горючие прудовые донные нефтешламы, которые перемешивают до получения гомогенной смеси, содержащей 5-10% нефтепродуктов, затем смесь подвергают термообработке при температуре 100-300°С с последующим повышением температуры до 800-900°С за счет самовозгорания нефтепродуктов. Полученную золу направляют на доокисление диоксинов, а мелкую пыль после дожига газообразных продуктов смешивают с исходным сырьем. Технический результат: повышение эффективности переработки твердых супертоксичных шламов и снижение энергетических затрат. 2 табл., 3 ил.

Формула изобретения RU 2 285 862 C1

Способ переработки супертоксичных твердых шламов, включающий перемешивание сырья, его термообработку с получением твердых и газообразных продуктов терморазложения, причем газообразные продукты направляют на дожиг диоксинов, а твердые продукты направляют на переработку с получением квалифицированных продуктов, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют супертоксичные твердые шламы и горючие прудовые донные нефтешламы, которые перемешивают до получения гомогенной смеси, содержащей 5-10% нефтепродуктов, затем смесь подвергают термообработке при температуре 100-300°С с последующим повышением температуры до 800-900°С за счет самовозгорания нефтепродуктов, полученную золу направляют на доокисление диоксинов, а мелкую пыль после дожига газообразных продуктов смешивают с исходным сырьем.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2285862C1

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ГОРЮЧИХ 1998
  • Манелис Г.Б.
  • Фурсов В.П.
  • Полианчик Е.В.
RU2152561C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ, СОДЕРЖАЩИХ УГЛЕВОДОРОДЫ 1996
  • Манелис Г.Б.
  • Фурсов В.П.
  • Стесик Л.Н.
  • Яковлева Г.С.
  • Глазов С.В.
  • Полианчик Е.В.
  • Альков Н.Г.
RU2116570C1
Устройство для огневого обезвреживания отходов 1980
  • Шелыгин Борис Леонидович
  • Бахирев Валерий Иванович
  • Бернадинер Михаил Наумович
SU907344A1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ 1994
  • Манелис Г.Б.
  • Полианчик Е.В.
  • Фурсов В.П.
  • Червонный А.Д.
  • Альков Н.Г.
  • Рафеев В.А.
  • Черемисин В.В.
  • Юданов А.А.
  • Червонная Н.А.
RU2079051C1
US 4957048 A, 18.09.1990.

RU 2 285 862 C1

Авторы

Халилов Вячеслав Шамильевич

Гильманов Хатмулла Габдуллович

Круглов Эдуард Александрович

Халилов Игорь Вячеславович

Шайбекова Эльвира Баймухаметовна

Даты

2006-10-20Публикация

2005-03-31Подача