Способ огневого обезвреживания жидких отходов Советский патент 1984 года по МПК F23G7/04 

05 ГС

САЭ

Изобретение относится к способам сжигания производственных отходов, содержащих различные серо-, фосфор- и галоидорганические и минеральные примеси, и может быть использовано в химической, нефтехимической, радиотехнической и других отраслях промышленности.

При сжигании указанных отходов образуются токсичные вещества ЗОз, ЗОз- Р4Ош HCI и другие, которые должны быть ликвидированы перед выбросом дымовых газов в атмосферу.

Известен способ обезвреживания жидких отходов, включающий сжигание в печи жидкого или газообразного топлива, ввод отходов в продукты сгорания топлива, высокотемпературную термообработку отходов, подачу непосредственно в печь щелочного нейтрализующего агента и отвод продуктов термообработки из печи 1.

Недостатком данного способа огневого обезвреживания жидких отходов является возможность коррозии ограждающей поверхности печи вследствие контакта с кислыми газами, образующимися при термообработке жидких отходов до наступления реакции нейтрализации этих газов испаривщимся щелочным реагентом. Кроме того, санитарногигиеническая эффективность способа зависит от надежности работы систем подачи и дозировки жидких отходов и щелочного нейтрализующего агента в печь. При возможном нарушении подачи щелочи в печь или колебаний дозировки компонентов возможен проскок высокотоксичных газообразных окислов или кислот в атмосферу. Необходима также тонкая фильтрация компонентов перед подачей в распыливающие устройства.

Поточный принцип организации процесса приводит к возможности появления в дымовых газах при обезвреживании галоидорганических отходов свободных галогенов Рг, формирующихся в зоне относительно низкой конечной температуры, связывание которых щелочными реагентами практически неосуществимо.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ огневого обезвреживания жидких отходов, включающий ввод отходов в поток продуктов сгорания топлива, высокотемпературную термообработку отходов, подачу щелочного нейтрализующего агента для перевода токсичных газов в безвредные минеральные соединения с предварительной подготовкой этого щелочного агента путем испарения его в среде, лищенной СО2, и подачей паров в зону термообработки отходов и отвод продуктов термообработки. Известный способ позволяет надежно обезвреживать различные жидкие отходы с полной нейтрализацией токсичных газообразных веществ при минимальном избытке щелочного реагента и отсутствии контакта кислых газов с ограждающей поверхностью печи 2. Недостатком известного способа является то, что при предварительной подготовке нейтрализующего агента можно использовать только щелочные металлы, окислы или основания (например Na, МагО, NaQH). Применение более дещевых реагентов, например соды, по известному способу неприемлимо.

Цель изобретения - повышение эффективности и упрощение процесса обезвреживания.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу огневого обезвреживания

г жидких отходов путем подачи их в печь, высокотемпературной их обработки совместно с нейтрализующим агентом и отвода продуктов термообработки, перед подачей в печь отходы смещивают с нейтрализующим агентом в дезинтеграторе со скоростью

0 соударений 75-350 м/с до получения устойчивой эмульсии или суспензии.

Способ осуществляют следующим образом.

Компоненты эмульсии (жидкие отходы), , эмульгатор и нейтрализующий реагент подают дозаторами в загрузочное отверстие дезинтегратора, из которого материал выбрасывается первым рядом пальцев навстречу движущимся пальцам следующего ряда и т. д. Полученная эмульсия подготорлена к

0 обработке в печи. В головную зону печи подают топливо и воздух. В результате сгорания топлива образуются продукты горения с температурой 1400-1700°С. Далее в печь по ходу дымовых газов вводят подготовленную в дезинтеграторе эмульсию

5 (суспензию). Капли жидкости испаряются, органические примеси разлагаются и окисляются до безвредных газообразных веществ СОг. НгО, N2, а сера, фосфор и галогены, содержащиеся в отходах, благодаря высокоэффективному смешению нейтрализующего реагента с отходами в дезинтеграторе практически одновременно с окислением органических элементов переходят в нейтральные соли. В результате обеспечивается эффективное обезвреживание жидких токсич5 ных отходов с высокими удельными нагрузками рабочего объема печи.

Предварительное смещение и обработка отходов с нейтрализующим агентом (раствором или порошком щелочи, соды) при

0 скоростях соударения 75-350 м/с в дезинтеграторе за короткий промежуток времени (практически за считанные доли секунды) позволяет одновременно осуществить тонкий помол всех твердых компонентов сме„ си; дробление и распыл компонентов смеси на мельчайщие частички;реакцию связывания свободных анионов отходов типа нейтрализующим агентом и смешение и гомогенизацию. Предлагаемый способ позволяет точно выдержать соотношения всех компонентов смеси и проводить огневое обезвреживание с минимальным избытком нейтрализующего агента над стехиометрическим из условия связывания кислых газов. Способ позволяет нейтрализовать анионы в отходах на стадии подготовки к сжиганию и уменьшить коррозионную активность отходов по отношению к оборудованию подачи и распыливания отходов. При необходимости во время обработки смеси в дезинтеграторе в состав смеси легко могут быть введены эмульгаторы,.катализаторы и дополнительное жидкое или твердое топливо. Совмещение в пространстве и времени стадии распыла, испарения смеси, выгорания отходов и нейтрализации кислых газов в печи позволяет увеличить эффективность процесса огневого обезвреживания, уменьшить габариты печи и упростить контроль за работой системы подачи отходов. Пример. В пятирядном дезинтеграторе производительностью 20 кг/ч обрабатывается смесь: 1 вес. ч. отходов обезжиривания перхлорэтиленом (содержание элементарного хлора 55%, механических примесей 5%) 1,2 вес. ч. 40%-ного водного раствора едкого натра и 0,1% эмульгатора со скоростями соударения 50, 75, 200 и 350 м/с. Полученные пробы эмульсий изучены под микроскопом, проведено сравнение их седиментационной устойчивости. Седиментационная устойчивость показывает объемную долю эмульсии, отстаивающейся через 5 сут. т. е. за время, необходимое для завершения процесса оседания капель щелочи, диспергированных внутри отходов. Результаты измерёний приведены в таблице. Скорость удара, 50 75 200 350 м/с Седиментационная устойчивость, % 82 90 93,8 98,3 Смеси, обработанные в дезинтеграторе со скоростями удара 75, 200 и 350 м/с, характеризуются как тонкодисперсные эмульсии, размер капель щелочи которых уменьшается при увеличении скорости обработки, Седиментационная устойчивость составляет 90-98,3%. Отстоявшиеся эмульсии восстанавливают свои свойства после перемешива„ия. Полного распада эмульсии на компоненты не наблюдается даже после длительного хранения (до 3 месяцев). В эмульсиях заметно значительное измельчение механических примесей. Обработка смеси в дезинтеграторе со скоростью соударения менее 75 м/с, например 50 м/с, не позволяет получить качественной эмульсии. Седиментационная устойчивость - 82%. Увеличение скорости соударения свыше 350 м/с не приводит к дальнейшему .заметному улучшению качества эмульсии, а наоборот вызывает ее вспенивание пузырьками воздуха, из-за чего эмульсия становится нетранспортабельной по трубопроводам, Использование изобретения позволяет за счет предварительного смешения отходов и нейтрализующего агента в дезинтеграторе осуществить процесс нейтрализации в значительной степени на стадии подготовки отхода к сжиганию и тем самым повысить санитарную и экономическую эффективность процесса огневого обезвреживания практически любых промышленных отходов, содержащих органические соединения серы, фосфора и галогенов.

СПОСОБ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ ОТХОДОВ путем подачи их в печь, высокотемпературной их обработки совместно с нейтрализующим агентом и отвода продуктов термообработки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и упрощения процесса, перед подачей в печь отходы смещивают с нейтрализующим агентом в дезинтеграторе со скоростью соударений 75-350 м/с до получения устойчивой эмульсии или суспензии.