Способ огневого обезвреживания серусодержащих горючих отходов в печах Советский патент 1981 года по МПК F23G7/04 

I

Изобретение относится к способам обезвреживания промьшшенных жидких и газообразных отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

При сжигании жидких или газообразных горючих отходов, содержавщх различные токсичные органические соединения галогенов, серы и фосфора, образуются вредные газообразные окислы и кислоты НСР, SOj, SOj, , которые должны быть ликвидированы перед выбросом дымовых газов в атмо сферу.

Известен способ огневого обезвреживания отходов, включакицих указанное органические примеси, по которому образующиеся в топочной камере токсичные газообразные вещества улавливают в скрубберах раствором щелочшк нейтрализующих агентов КОН, NaOH, и др.

Нейтрализуинцие агенты подаются в скруббер с избытком, более чем в два раза превыщающим необходимое количество.

Недостатком известного способа являются низкая санитарная эффективность, обусловленная выбросами токсичных газов по тракту установки оу ; топочной камеры до систе в 1 мокрой очистки, что требует защиты поверхностей от коррозии и уплотне1шя 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 закрученнь поток продуктов сгорания топлива, высокотемпературную термообработку отходов с получением

продуктов сгорания, содержащих кислые газы, подачу в печь щелочного нейтрализующего агента и отвод продукта обезвреживания С2.

При вводе в зону нейтрализации щелочного раствора газообразные окислы и кислоты активно реагируют с нейтрализатором с образованием нетоксичных минеральных солей. СЙорг-. на РОРГ - , SoPr + S04- Ma,,S04 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 обезврежива1шя 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

SOj: 2NaOH4 SOjf NaiSOj НдО. При 800®С равновесие реакции практически полностью сдвинуто вправо в сторону нейтрализации, а уже при 1300-1400 с - влево, в сторону генерации сернистого ангидоида. Указанный недостаток не устраняется при повьнпении избытка щелочи сверх стехиометрическрго количества из условий получещ1я N0(504. Jbimb при увеличении коэффициента избытка воздуха в зоне сжигания топлива и горючих отходов ( 1 7/ 1,1-1,3) , концентрация токсичных окислов серы в продуктах обезвреживания несколько сокращается, что объясняется формированием в зоне сгорания высоких концентраций серного ангидрида SOg, активно реагирующего в зоне нейтрализации с NaOH

2NaOH-f SO - .4.. . | Однако, рассмотренный режим процесса обезвреживания является неприемлемым, так как приводит к интенсивной коррозии охлаждаемых поверхностей зоны сгорания образующимся SOj

Целью изобретения является устранение проскока окислов серы при сжигании серусодержащих горючих отходов при минимальных избытках воздуха и тем самым повьшение эффективности и

экономичности процесса обезвреживания отходов,

Цель достигается тем, что в способе огневого обезвреживания серусо-

держащих горючих отходов в печи, включающем подачу в печь смеси отходов с воздухом и топливо-воздушной смеси,высокотемпературную огневую обработку отходов с получением продуктов сгорания, содержащих сернистый ангидрид, нейтрализацию последнего путем подачи щелочного реагента и отвод продуктов обезвреживания, нейтрализа1щю осуществляют в присутствии кислородсодержащего окислителя при мольном отношении кислорода к сернистому ангидриду 0,5-0,55.

Способ осуществляется следующим образом,

0 В головную зону печи подают топливо, горючие серусодержащие отходы и воздух, необходимый для их горения. В результате сгорания топлива и. высокотемпературной обработки отходов

5 в зоне сгорания образуются безвредные газообразные вещества СО, , N/j, а сера переходит, в основном, в сернистый ангидрид ЗОз- Далее по коду 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 10% больше его {0,55), при этом протекают следующие реакции: ZNaOH-i- SOi- Na7S04. Na S О 3 0,50.j Na 04, или суммарная реакция

2NaOH ,.iS04.Присадки кислородсодержащего окисителя в зону нейтрализации предотвращают возможность протекания обратной реакции промежуточного соединения На 250 с водяным паром и способствуют активному формированию NajSO. В результате обеспечивается высокая санитарная эффективность процесса

обезвреживания горючих серусодержащих отходов.

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

определяется стехиометрическим коэффициентом (0,5). Опыты показьтвают, что для практического исключения проскока даже следовых концентраций кислых газов (502 SOj) избыток окислителя может быть не более 10%, Пример. Обезвреживанию подвергается серусодержащий горючий газ следующего состава,%: СН 87, 4,9; СэНв l. 1,13г 0,17; 07; N2.5,0; Sopr 1 г/нм. Расход горючего газа 500 . . Горючий газ сжигают в циклонной печи в ее головной зоне с коэффициен том расода воздуха d 1,01 - 1,02 В результате образуются продукты пол ного горения C0.j, Н,, NjL, а 7 кг/ч органической серы переходят в 4,9 сернистого ангидрида, В зону нейтрализации подают 10%-й раствор NaOH в количестве -v 185 кг/ч и 2,7 кислорода в виде острых струй. Состав продуктов обезвреживания на выходе из печи: СО 11,6%; СО 50 ррт; N0 100 ррп; 50 не обнаружено, минеральный унос состоит только из ., Таким образом, за счет подачи в з ну нейтрализации кислородсодержащего газа - окислителя при мольном отцр- шении кислорода к сернистому ангидриду 0,5-0,55 исключаются выбросы токсичных газов в атмосферу и обеспечивается высокая экономичность про цесса, обусловленная отсутствием за9трат дополнительюпс средств на улавливание SSOj SO, Формула изобретения Способ огневого обезвреживания серусодержапщх горючих отходов в печах, включающий подачу в печь смеси отходов с воздухом и топливовоздушной смеси, высокотемпературную огневую обработку отходов с получением продуктов сгорания, содержащих сернистый ангидрид, нейтрализацию последнего путем подачи щелочного реагента и отвод продуктов обезвреживания, о т ли чающи и с я тем, что, с целью повьшения эффективности и экономичности процесса, нейтрализацию 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 Костюковсая А,А, Отастка выбросных газов, иев, Техника, 1971, 2,Авторское свидетельство СССР 281273, кл. С 02 С 5/04, 1970 (проотип) ,