CS270412B2 - Method of industrial residues treatment especially residues from chemical industry that contain heavy metals - Google Patents
Method of industrial residues treatment especially residues from chemical industry that contain heavy metals Download PDFInfo
- Publication number
- CS270412B2 CS270412B2 CS848408A CS840884A CS270412B2 CS 270412 B2 CS270412 B2 CS 270412B2 CS 848408 A CS848408 A CS 848408A CS 840884 A CS840884 A CS 840884A CS 270412 B2 CS270412 B2 CS 270412B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- reaction zone
- gas reaction
- slag
- residues
- primary
- Prior art date
Links
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims description 40
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 80
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 50
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 33
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 30
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 17
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000005029 sieve analysis Methods 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 3
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-IGMARMGPSA-N oxygen-16 atom Chemical compound [16O] QVGXLLKOCUKJST-IGMARMGPSA-N 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 150000003681 vanadium Chemical class 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 coke or coal Chemical compound 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/02—Dust removal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/08—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/08—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
- F23G5/085—High-temperature heating means, e.g. plasma, for partly melting the waste
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/15—Details of feeding means
- C10J2200/156—Sluices, e.g. mechanical sluices for preventing escape of gas through the feed inlet
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0959—Oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0973—Water
- C10J2300/0976—Water as steam
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/12—Heating the gasifier
- C10J2300/1223—Heating the gasifier by burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1807—Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu zpracování průmyslových zbytků, zejména zbytků z chemického průmyslu, obsahujících těžké kovy.
Problémem průmyslu, zejména průmyslu petrochemického je ekologicky neškodné zpracování, popřípadě zužitkování zbytků obsahujících těžké kovy, vznikajících například při rafinaci nebo hydrogenaci těžkého oleje. Tentýž problém vzniká při zpracování starého oleje.
Je známé spalovat takové zbytky v elektrárnách, přičemž těžké kovy přecházejí do kouřových plynů a popela a představují zátěž pro prostředí. Dochází к nepřípustnému obsahu těžkých kovů v odpadních plynech a v odpadních vodách.
Vynález má za úkol zajistit hospodárný a prostředí neznečišťující způsob zpracování zbytků obsahujících těžké kovy, při kterém by se těžké kovy převáděly ve formu nerozpustnou ve vodě a skladovatelnou a při kterém by se současně dal energeticky využít tepelný obsah zbytků.
Tento úkol se podle vynálezu řeší tím, Že se zbytky obsahující těžké kovy spolu s nosiči uhlíku, plynem obsahujícím kyslík a s vodní parou zavedou do hořákem vybavené primární plynové reakční zóny šachtového zplynovače. Primární plyn opouštějící primární plynovou reakční zónu se vede sekundární zónou obsahující alespoň jedno pevné lože z materiálu obsahujícího uhlík, spolu se vsázkovými látkami a/'nebo spolu s látkami tvořícími pevné lože se dodají látky tvořící strusku к pohlcování a vázání těžkých kovů a spodní zóna pevného lože se udržuje na teplotě nad teplotou tání strusky popřípadě popele, přičemž viskozita strusky je menší než 10 Pa.s.
šachtové zplynovače к provádění způsobu jsou známé. Mají vertikální šachtu, která představuje sekundární plynovou reakční zónu a na spodním konci šachty přibližně horizontálně připojenou komoru, která tvoří primární plynovou reakční zónu. Do primární plynové reakční zóny ústí hořák, kterým se zbytky obsahující těžké kovy zplyňují. Vsázka obsahující uhlík vnesená do sekundární plynové reakční zóny tvoří v primární plynové reakční zóně násypový kužel s volným povrchem, který spočívá ve struskové lázni. Při zplyňování zbytků se těžké kovy z převážné části ve strusce roztaví a spolu se etruskou jsou vynášeny ze šachtového zplynovače. Struska vznikající v šachtovém zplynovači tvoří při vynášení, v důsledku ochlazení vodou, sklovitě ztuhlý granulát, který obsahuje škodlivé podíly těžkých kovů. V důsledku sklovité strusky ztuhlé strusky se může struska bezpečně skladovat. Jak bylo zjištěno, к vyluhování sloučenin těžkých kovů nedochází.
Pro zpracování zbytků s obsahem vanadu se účelné do sekundární plynové reakční zóny navíc přidávají basické struskotvorné látky, zejména látky obsahující CaO.
Pro zpracování zbytků s obsahem železa se výhodně do sekundární plynové reakční zóny vnáší koks, zejména vysokopecní koks s obsahem 40 % Si02 v popelu, přičemž se tvoří kyselá struska s alespoň 40Л Si02.
Aby se se surovým plynem vznikajícím při zplyňování odnášela pokud možno malá část těžkých kovů, používá se účelně jedno nebo několik z opatření snižujících tvorbu sazí v primární plynové reakční zóně:
a) přivádění plynu s obsahem kyslíku, aby se získal mólový poměr C/02 alespoň 0,45 až 0,8 výhodně 0,6, .
b) upravení mólového poměru vodík/kyslík alespoň na 0,35 až 0,7, výhodně 0,5,
c) upravení doby prodlení primárního plynu v primární plynové reakční zóně na 0,2 až 1,5 sek, výhodně na 0,4 až 0,6 sek,
d) upravení doby prodlení sekundárního plynu v sekundární plynové reakční zóně na 1 až 6 sek, výhodně na 2 až 3 sek.
Výhodně se používají struskotvorné přídavné látky jako vápenec v zrnění až 20 mm.
Podle jedné přednostní formy provedení se produkční plyn vystupující ze šachtového zplynovače filtruje a odfiltrovaný prach se vede do primární plynové reakčni zóny. Tímto opatřením se dosáhne úplného oddělení těžkých kovů ve strusce. Pouze zcela malé procento se usazuje v žáruvzdorné vyzdívce šachtového zplynovače.
Vynález se dále zabývá zužitkováním kalové usazeniny. Pod pojmem kalová usazenina se rozumí jak komunální kalová usazenina, tak také kal ze zařízení zpracujících průmyslové odpadní vody. Složení kalu je při tom závislé od místa vzniku. Zásadně se však může používat každý kal nezávisle na jeho speciálním složení.
Kalová usazenina vznikající při odkalování odpadních vod obsahuje vždy podle původu často i škodlivé látky, zejména těžké kovy které omezují použití, popřípadě zpracování kalové usazeniny. Kalová usazenina obsahující těžké kovy se totiž nedá použít jako hnojívo, » poněvadž může dojít к nežádoucím kontaminacím s těžkými kovy živných látek. Kalová usazeni na obsahující těžké kovy není dále bez dalšího tepelně rozložitelná nebo spalitelná na popel, poněvadž jsou těžké kovy v odpadních plynech a v popelu obsažené ve vodocozpustné for» mě a představují nebezpečí pro prostředí.
Dalším úkolem vynálezu je, aby byl tepelný obsah kalové usazeniny energeticky využitelný a škodlivé látky eventuelně v kalové usazenině obsažené, zejména těžké kovy, aby se při tom převedly do formy ve vodě nerozpustné a skladovatelné.
Tento úkol se řeší tím, že se ke zbytkům obsahujícím těžké kovy jako vsádková látka dodatečně přivádí kalová usazenina do primární plynové reakčni zóny, přičemž se účelně kalová usazenina přivádí v množství až 30 % množství zbytků obsahujících těžké kovy.
Výhodně se kalová usazenina ke zbytku obsahujícímu těžké kovy přimíchá před jeho zaváděním.
Je výhodné, když se kalová usazenina před zaváděním vysuší na zbytkovou vlhkost maximálně 50 až 60 %.
Vynález se blíže vysvětluje na přiloženém výkrese, jehož obr. 1 a 2 vždy schematicky ukazují šachtový zplynovač různých forem provedení, jakož i uvedenými příklady.
Šachtový zplynovač 2 znázorněný v obr. 1 má vertikální horní úsek 2t který tvoří sekundární plynovou reakčni zónu 2 a alespoň jeden (ve znázorněném příkladu jsou dva) postraní spodní úsek 2, který představuje primární plynovou reakčni zónu 2· Do horního úseku se od shora přes neznázorněnou násypku plní kusovitá šachtová vsázka obsahující uhlík jako například koks nebo uhlí, popřípadě spolu s látkami tvořícími strusku. Kusovitá vsázka »
tvoří na dně 2 šachtového zplynovače 2 pevné lože 2 θ násypnými kužely 10 majícími volný povrch a čnějícími do primárních plynových reakčních zon 5· Tyto násypné kužele 10 ústí do struskové vany 11 s přetokovým jezem 12.
Na postranních spodních úsecích 2 Je umístěn alespoň jeden hořák 22» vytvořený výhodná jako hořák cyklonový, do kterého se zužitkovávaný zbytek 14 přivádí jako palivo nebo jako přídavek к palivu . Doplňkově se přes hořák 13 do primární plynové reakčni zóny 2 přivádí pára 15 a kyslík 22.· Produkční plyn 18 vycházející z horní části sekundární plynové reakčni zóny 2 plynovou výpustí 17 se přivádí do suchého odlučovače nebo mokrého absorbéru 22· Prachové součásti 20 vyloučené z plynu se přes jeden z hořáků opět přivádějí do šachtového zplynovače 1.
Způsob podle vynálezu se vysvětluje následujícími příklady.
Příklad 1
Zbytek 14 obsahující těžké kovy (vakuový zbytek) ze zpracování těžkého oleje byl v
množství 300 kg/h a s | teplotou | 200 °C přiváděn do hořáku | 13. Tento zbytek měl následující | ||||
složení 1 | [ve hmot. 4): | ||||||
C | H 0 | N S | H2 | popel | V | ||
85,6 | 10,5 0,09 | 0,55 3 | ,05 | 0,1 | 0,11 | 560 | ppm |
Do hořáku 13 byla dále přiváděna pára 15 o tlaku 18.105 Pa v množství 160 kg/h. Pára byla přehřátá na 240 °C. Kyslík 16 o teplotě 703C byl přiváděn v množství 380 m3/h za normálních podmínek (čistota 99,94, zbytek N).
Do sekundární plynové reakční zóny 2 byl jako vsázková látka 6 a jako struskotvorná látka vsazen vysokopecní koks o teplotě 20 3C v množství 137 kg/h. .
Sítový rozbor vysokopecního koksu (v 4)
>40 mm | 40 - 20 | mm 20 - 10 mm | 4 10 mm | |
15,2 | 82,6 | 0,9 | ||
Chemický | rozbor | vysokopecního koksu (hmot. 4) | ||
C | H | 0 | N S H20 | popel |
82,68 | 0,22 | 0,28 | 0,62 . 0,53 4,5 | 11,17 s 600 ppm V |
Primární | plyn vznikající | у primární rwakční plynové | zoné měl teplotu 1770 °C a vzni- |
kal v množství 1099 m3/h za normálních podmínek. Jeho doba prodlení v primární plynové reakční zoné byla 0,3 sek.
Měl následující chemické složení (vztaženo na složení bez dusíku) (hmot. 4)
C02 H2 CO CH4 (COS + H2S)
22,2 26,1 50,7 0,0 1,0 .
* Produkčního plynu 18 vystupujícího ze sekundární plynové reakční zóny 3 vzniklo 1322 m3/h za normálních podmínek (vlhký). Teplota plynu byla 831 °C, doba prodlení v sekundární zplynovací zóně 2 sek. Jeho chemické složení (vztaženo na složení bez dusíku) bylo následující (hmot. 4):
C02 | H2 | CO | CH4 | (COS + H2S) |
15,5 | 37,0 | 46,9 | 0,0 | 0,6 |
Struska 21 vznikající o teplotě 1500 °C a o viskositě 8 Pa.s, přetékající přes přetokový jez 12 a vytékající z primární plynové reakční zóny 5 byla granulována pomocí tlakové vody. Ve strusce jsou roztaveny podíly popele vsázky tvořené z uhlí a ze zbytku obsahujícího těžké kovy, takže těžké kovy, které jsou obsaženy v popelu jsou i ve strusce.
Struska ztuhla sklovitě a vzniklo ji 15,3 kg/h. | |||
Sítový rozbor | strusky: | ||
/20 mm | 20-10 mm 10 | - 5 mm | 5 - 3 mm |
0,0 | 0,1 | 1,2 | 5,8 |
3 - 2 mm | 2 - 1 mm 1 | - 0,5 mm | 4 0,5 mm |
11,2 | 30,2 | 32,4 | 19,1 |
CS 270412 U2
Chemický rozbor strusky (hmot, %): | ||||||
ai2o3 | Fe2°3 | FeO | Fe | Si02 | CaO | MgO |
25,0 | n .n. | 7,1 | 0,1 | 46,0 | 9,4 | 3,2 |
C (JÍ.T, | S gcs | tío2 | Na20 | k2o | p2o5 | V |
0,15 | 0,08 | 1,1 | 0,8 | 1,6 | 0,5 | 0,82 |
Prach 20 oddělený ze surového produkčního plynu 18, který za normálních podmínek vznikl v množství 2,49 g/m\ měl obsah popela 11,8 přičemž se v popelu nacházelo 12,4 % hmot, vanadu.
Z toho vyplývá, že z množství vanadu (177,18 g/h) přivedeného do šachtového zplynovače 2. a to do jeho primární plynové reakční zóny 5 a sekundární plynové reakční zóny 2, bylo ve strusce 125,46 g/h, v prachu surového plynu bylo obsaženo pouze 48,17 g/h a zbytek se nacházel v ohnivzdorné vyzdívce šachtové pece.
Při této vanadové bilanci se nepřihlíží к tomu, že prach po výstupu ze šachtového zplynovače 2 se přivádí do primární plynové reakční zóny £, kterýmžto opatřením se téměř veškerý vanad nachází roztavený ve strusce. Při pokusném vyluhování ztuhlé strusky vodou nebyl ve vodě žádný vanad prokázán.
Příklad 2
Zbytek 14 obsahující těžké kovy (vakuový zbytek) ze zpracování těžkého oleje byl v
množství 300 kg/h a s | teplotou 200 °C přiváděn do | hořáku 13. | Tento zbytek | měl následující | ||||
složení | (ve hmot. | 4): | ||||||
C | H | 0 | N | S | h2o | popel | V | |
85,0 | 10,5 | 0,09 | 0,55 | 3,05 | 0,1 | 0,11 | 560 ppm |
Ob hořáku 13 byla dále přiváděna pára 15 o tlaku 18,10^ Pa v množství 198 kg/h, přehřátá na 240 θθ. Kyslík 16 o teplotě 70 θθ byl přiváděn v množství 396 m^/h za normálních podmínek (čistota 99,9 4, zbytek N).
Oo sekundární plynové reakční zóny 2 byl v množství 130 kg/h s teplotou 20 %.
jako vsázková látka vsazen vysokopecní koks
Sítový rozbor vysokopecního koksu (v %):
>40 mm 40 - 20
15,2 82,6
Chemický rozbor vysokopecního koks C HON
82,68 0,22 0,20 0,62
Pro zvýšení tvorby basické strusky kg/h o teplotě 20 °C.
20-10 | <10 mm | |
0,9 | 1. | ,3 |
(hmot. %): | ||
S | H20 | popel |
0,53 | 4, 5 | 11,17 s 600 ppm V |
byl s vysokopecním koksem dodán vápenec v množství
Chemický rozbor vápence: MgO
0,7 %
CaO
59,0 % jiné
0,3 %
Primární plyn vznikající v primární plynové reakční zoné mál v množství 1152 m^/h za normálních podmínek. Jeho doba prodlení v /ши» bу 1 a 0,28 sek. Mčl následující chemické složení (hmot. %):
(vztaženo na teplotu 1839 θΓ a vznikal primární plynové reakční složení bez dusíku)
C02
25,1 H2
24,9
CO
49,0 ch4
0,0 (COS + H2S)
1,0
Produkční plyn 18 vystupující ze sekundární plynové reakční zóny 2 1364 m5/h za normálních podmínek vlhký. Teplota plynu byla 864 &C, doba dární plynové zóně 1,9 sek. Jeho chemické složení (vztaženo na množství následující (hmot. %):
vznikal v množství prodlení v sekun- f bez dusíku) bylo co2
18,7 h2
36,9
CO
43,8
CH4
0,0 (COS + h2s)
0,6
Struska 21 vytékající z primární plynové reakční a mající teplotu 1300 °C a viskositu 3 Pa.s byla granulována . ka sklovitě ztuhla a vznikla v množství 22,3 kg/h.
přes přetokový jez zóny, přetékající pomocí tlakové vody. Strus Sítový rozbor strusky:
20 mm | 20 - 10 mm | 10 - 5 mm | 5-3 | mm | |
0,0 | 0,1 | 1,2 | 5,8 | ||
3 - 2 mm | 2 - 1 mm | 1 - 0,5 mm | -^0,5 | mm | |
11,2 | 30,2 | 32,4 | 19,1 | ||
Chemický rozbor | strusky | (hmot. % ) | |||
ai203 | Fe2°3 | FeO | Fe SiO2 | CaO | MgO |
16,0 | n.n. | 4,6 | 0,06 29,4 | 40,2 | 2,6 |
Cges | Sges | tío2 | Na20 K20 | P2°5 | V |
0.2 | n.b. | n.b. | n.b. n.b. | n.b. | o, |
Prach 20 vyloučený ze surového produkčního plynu 18, který vznikal v množství 0,58 g/ /m^ za normálních podmínek, měl obsah popela 14,8 4, přičemž se v popelu nacházelo 13,6¾ hmot, vanadu. Z toho vyplývá, že z množství vanadu (176,7 g/h) dodaného do šachtového zplynovače 2 a to do jeho primární plynové reakční zóny 2 θ sekundární plynové reakční zóny 2 se dostalo do strusky 156,24 g/h, v prachu surového plynu bylo obsaženo pouze 15,92 g/h a zbytek se nacházel v ohnivzdorné vyzdívce šachtové pece. Při této vanadové bilanci není rovněž jako v příkladu 1 bráno v úvahu, že prach po výstupu ze šachtového zplynovače 2 se přivádí do primární plynové reakční zóny 2, kterýmžto opatřením se téměř veškerý vanad nachází roz tavený ve strusce. Při pokusném vyluhování ztuhlé strusky vodou nebyl ve vodě žádný vanad prokázán.
Příklad 3
Složení směsi zaváděné do hořáku šachtového zplynovače bylo následující: bituinen, kalová usazenina,.koks, kyslík a vodní pára. Množství a teploty přiváděných vsázkových látek jsou uvedeny v následující tabulce I.
TABULKA I
Vsázkové látky Množství VnáŠecí teplota
Bi tumen | 245 | kg/h | 140 | °c |
Kalová usazenina | 105 | kg/h | 20 | °c |
Koks | 114 | kg/h | 20 | °c |
Kyslík | 325 | Nm^/h | 50 | °c |
Pára | 135 | kg/h | 165 | °c |
Produkční | plyn měl chemické složení uvedené v tabulce II | (objemová h ): | ||||||
T А В | U L К A | II | ||||||
co2 | H20 | H2 | CO | n2 | ch4 | COS | h2s | |
17,40 | 14 | ,11 | 34,67 | 32,70 | 0,21 | 0,40 | 0,02 | 0,49 |
Produkční plyn vznikal v množství 1135 Nm^/h s tlakem 1.105Pa a s výstupní teplotou 728 °C.
Z následující tabulky III jsou patrná složení vsázkových složek a jejich obsah těžkých kovů
T А В U L К А III
Bitumen | Koks | Kalová usazenina | |
H20 % hmot. | 0,40 | 8,00 | 65,75 |
Popel 4 hmot. | 0,11 | 9,57 | 19,89 |
C % hmot. | 85,20 | 80,41 | 6,52 |
H % hmot. | 10,60 | 0,27 | 0,83 |
N % hmot. | 0,57 | 0,88 | 0,59 |
S % hmot. | 3,00 | 0,73 | 0,06 |
0 % hmot. | 0,12 | 0,14 | 6,36 |
V | 530 ppm | 49,6 ppm | 0 |
Cd | 0 | 0 | 2,3 ppm |
Zn | 0 | 0 | 491 ppm |
H u | 9567 | 7894 | 3246 |
(kcal/kg bez vody a popele) |
Následující tabulka IV uvádí bilanci těžkých kovů v g/h:
TABULKA IV
Prvek | Koks | Bitumen | kalová usazenina | Struska | Plyn | |
V | 5,7 | 129,9 | 0 | 135,6 | 135,6 | 0 |
Cd | 0 | 0 | 0,24 | 0,24 | 0,18 | 0,06 |
Zn | 0 | 0 | 55,6 | 55,6 | 45,5 | 10,1 |
Z tabulky IV je zřejmé, že těžké kovy vnesené s koksem, bitumenem a kalovou usazeninoJ jsou téměř zcela obsažené ve strusce roztavené v šachtovém zplynovači.
Způsobem podle vynálezu je možné V, Fe, Ni, Cr a ostatní těžké kovy téměř úplně zatavit ve strusce. Zvlášf je výhodné, Že se zabrání vzniku sazí v primární plynové reakční zonó, které zachycují tůžké kovy.
Jak je patrno z obr. 2, ústí podle dalšího příkladu provedení do primární plynové reakční zóny 2 přívodní potrubí 22, kterým se přivádí kalová usazenina 23 se zbytkovou vlhkostí maximálně 50 až 60 %. Kalová usazenina 23 se také může odbočným vedením 21» kte- ( re ústí do vedení přivádějícího zužitkovávané zbytky 14, před plněním mísit se zužitkovávanými zbytky 14.
Kalová usazenina 23 se do primární plynové reakční zóny 5 přivádí v množství až 30 % množství zužitkovávaných zbytků 14.
Ve sklovitě ztuhlé strusce jsou popelové podíly se vsázky obsahující uhlí, ze zbytku obsahujícího těžké kovy a z kalové usazenina zataveny a tím jsou skladovatelné bez nebezpečí pro prostředí. .
Claims (13)
- PŘEDMĚT VYNÁLEZU1. Způsob zpracování průmyslových zbytků obsahujících těžké kovy, vyznačený tím, že se zbytky obsahující těžké kovy spolu s nosiči uhlíku, plynem obsahujícím kyslík a s vodní parou zavedou do hořákem vybavené primární plynové reakční zóny Šachtového zplynovače, načež pri marní plyn přechází sekundární zónou obsahující alespoň jedno pevné lože z materiálu obsahujícího uhlík, spolu se vsázkovými látkami a/nebo spolu s látkami tvořícími pevné lože se dodají struskotvorné látky к pohlcování a vázání těžkých kovů, spodní zóna pevného lože se udržuje na teplotě nad teplotoú tání strusky popřípadě popela, přičemž viskosita strusky je menší než 10 Pa.s, do primární plynové reakční zóny se přivádí plyn s obsahem kyslíku, aby se získal molpoměr C/0? alespoň 0,45 až 0,8 nebo se v primární plynové reakční zóně upraví poměr vodík/kyslík alespoy na 0,35 až 0,7, nebo/a se upraví doba prodlení primárního plynu v primární plynové reakční zóně na 0,2 až 1,5 sek, nebo/a se upraví doba prodlení sekundárního plynu v sekundární plynové reakční zóně na 1 až 6 sek.
- 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se do primární plynové reakční zóny přivádí plyn s obsahem kyslíku, aby se získal molpoměr C/O? 0,6.
- 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se v primární plynové reakční zóně upraví molpoměr vodík/kyslík na 0,5.
- 4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se doba prodlení primárního plynu v primární plynové reakční zóně upraví na 0,5 až 0,6 sek.
- 5. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se doba prodlení sekundárního plynu v sekundární plynové reakční zóně upraví na 2 až 3 sek.
- 6. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se pro zpracování zbytků obsahujících vanad do sekundární plynové reakční zóny šachtového zplynovače dávají navíc basické struskotvorné látky, zejména s obsahem oxidu vápanetého.
- 7. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se pro zpracování zbytků obsahujících železo do sekundární plynové reakční zóny dává koks, zejména vysokopecní koks s obsahem 40 4 oxidu křemičitého v popelu.
- 8. Způsob podle boduů 1 až 7, vyznačený tím, že se struskotvorné přídavné látky jako vápenec, používají v zrnění až 20 mm. 1
- 9. Způsob podle bodů 1 až 8, vyznačený tím, že se produkční plyn vystupující ze šachtového zplynovače filtruje a odfiltrovaný se přivádí do primární reakční zóny.
- 10. Způsob podle bodů 1 až 9, vyznačený tím, že se jako vsázka navíc ke zbytkům obsahujícím těžké kovy přivádí do primární plynové reakční zóny kalová usazenina.
- 11. Způsob podle bodů 1 až 10, vyznačený tím, že se kalová usazenina přivádí v množství až 30 4 množství zbytků obsahujících těžké kovy.
- 12. Způsob podle bodů 10 nebo 11, vyznačený tím, že se kalová usazenina přimísí ke zbytku obsahujícímu těžké kovy před jeho zavedením do primární zóny.
- 13. Způsob podle bodů 10 až 12, vyznačený tím, že se kalová usazenina před použitím suší na zbytkovou vlhkost maximálně 50 až 60 4.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0399783A AT379618B (de) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | Verfahren zur aufarbeitung von schwermetallhaeltigen rueckstaenden der chemischen industrie |
AT302184A AT383368B (de) | 1984-09-24 | 1984-09-24 | Verfahren zur aufarbeitung von schwermetallhaeltigen rueckstaenden der chemischen industrie |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS840884A2 CS840884A2 (en) | 1989-11-14 |
CS270412B2 true CS270412B2 (en) | 1990-06-13 |
Family
ID=25599445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS848408A CS270412B2 (en) | 1983-11-14 | 1984-11-05 | Method of industrial residues treatment especially residues from chemical industry that contain heavy metals |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4651656A (cs) |
EP (1) | EP0143106B1 (cs) |
KR (1) | KR850003330A (cs) |
AU (1) | AU565603B2 (cs) |
CA (1) | CA1231238A (cs) |
CS (1) | CS270412B2 (cs) |
DD (1) | DD227985A5 (cs) |
DE (1) | DE3470324D1 (cs) |
ES (1) | ES8507621A1 (cs) |
IN (1) | IN161460B (cs) |
NZ (1) | NZ209999A (cs) |
PH (1) | PH21690A (cs) |
PL (1) | PL146038B1 (cs) |
PT (1) | PT79459A (cs) |
YU (1) | YU190084A (cs) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5230292A (en) * | 1989-09-21 | 1993-07-27 | Phoenix Environmental, Ltd. | Apparatus for making solid waste material environmentally safe using heat |
US5370066A (en) * | 1989-09-21 | 1994-12-06 | Phoenix Environmental, Ltd. | Method for making solid waste material environmentally safe using heat |
US5199363A (en) * | 1989-09-21 | 1993-04-06 | Phoenix Environmental, Ltd. | Method and apparatus for making solid waste material environmentally safe using heat |
US5065680A (en) * | 1989-09-21 | 1991-11-19 | Phoenix Environmental, Ltd. | Method and apparatus for making solid waste material environmentally safe using heat |
US5127347A (en) * | 1989-09-21 | 1992-07-07 | Phoenix Environmental, Ltd. | Method and apparatus for the reduction of solid waste material using coherent radiation |
US6251148B1 (en) | 1991-07-15 | 2001-06-26 | John Brown Deutsche Entineering Gmbh | Process for producing synthetic gasses |
US5423676A (en) * | 1992-03-30 | 1995-06-13 | Osaka Gas Co., Ltd. | Waste melting furnace |
US5976488A (en) * | 1992-07-02 | 1999-11-02 | Phoenix Environmental, Ltd. | Process of making a compound having a spinel structure |
US5304710A (en) * | 1993-02-18 | 1994-04-19 | Envar Services, Inc. | Method of detoxification and stabilization of soils contaminated with chromium ore waste |
DE4437012C2 (de) * | 1994-10-15 | 1997-01-23 | Reinhard Dr Greiff | Verfahren zur Verwertung von kontaminiertem Holz und Holzprodukten durch Vergasung |
RU2215239C1 (ru) * | 2002-07-24 | 2003-10-27 | Закрытое акционерное общество "Международный фонд реабилитации и развития" | Способ переработки шлакообразующих материалов |
DE102007010776B4 (de) * | 2007-03-06 | 2008-11-13 | Gfe Metalle Und Materialien Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines schwermetallangereicherten, kohlenstoffarmen Konzentrats aus kohlenstoffreichen, schwermetallhaltigen Rückständen insbesondere der Erdölverarbeitung |
US11066881B2 (en) | 2016-09-16 | 2021-07-20 | Warren Transport, Inc. | Method and composition for stabilization of drill cuttings |
US20180079685A1 (en) | 2016-09-16 | 2018-03-22 | Christopher Calva, SR. | Method and composition for stabilization of drill cuttings |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD74071A (cs) * | ||||
DE573112C (de) * | 1929-11-28 | 1933-03-29 | Karl Koller Dipl Ing | Verfahren zur Herstellung eines Generatorgases von hohem Heizwert im Abstichgaserzeuger |
DE882283C (de) * | 1944-02-26 | 1953-07-06 | Basf Ag | Verfahren zur Verwertung der entoelten Rueckstaende der Kohleverfluessigung |
GB1365125A (en) * | 1970-08-18 | 1974-08-29 | Ebara Infilco | Method and apparatus for disposing of refuse |
DE2303140C2 (de) * | 1973-01-23 | 1975-02-13 | L. & C. Steinmueller Gmbh, 5270 Gummersbach | Verfahren zur Vorbehandlung von Industrieabfällen |
US3920795A (en) * | 1973-03-08 | 1975-11-18 | Dravo Corp | Stabilization of sludge slurries |
US3929586A (en) * | 1973-05-07 | 1975-12-30 | Organic Chemicals Company Inc | Process for treatment of organic solvent-containing waste sludges |
US4118220A (en) * | 1976-07-19 | 1978-10-03 | Nichols Engineering & Research Corp. | Method for treating waste material |
DE2851370A1 (de) * | 1978-11-28 | 1980-06-04 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum vergasen koerniger fester brennstoffe |
US4226630A (en) * | 1979-04-03 | 1980-10-07 | Amax Resource Recovery Systems, Inc. | Leach-resistant solid bodies from fly ash and heavy metal sludge |
US4356030A (en) * | 1981-03-03 | 1982-10-26 | World Resources Company | Safe disposal of metal values in slag |
JPS5860113A (ja) * | 1981-10-05 | 1983-04-09 | Kubota Ltd | 廃棄物の溶融処理方法 |
DE3143353C2 (de) * | 1981-10-31 | 1983-09-15 | GfK Gesellschaft für Kohleverflüssigung mbH, 6600 Saarbrücken | Verfahren zur Aufbereitung von Rückständen aus der Kohlehydrierung |
-
1984
- 1984-10-22 IN IN817/DEL/84A patent/IN161460B/en unknown
- 1984-10-25 AU AU34674/84A patent/AU565603B2/en not_active Ceased
- 1984-10-26 NZ NZ209999A patent/NZ209999A/en unknown
- 1984-10-30 US US06/666,566 patent/US4651656A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-11-01 DD DD84269012A patent/DD227985A5/de not_active IP Right Cessation
- 1984-11-05 CS CS848408A patent/CS270412B2/cs unknown
- 1984-11-06 PT PT79459A patent/PT79459A/pt unknown
- 1984-11-08 DE DE8484890210T patent/DE3470324D1/de not_active Expired
- 1984-11-08 EP EP84890210A patent/EP0143106B1/de not_active Expired
- 1984-11-08 CA CA000467308A patent/CA1231238A/en not_active Expired
- 1984-11-12 PL PL1984250405A patent/PL146038B1/pl unknown
- 1984-11-12 YU YU01900/84A patent/YU190084A/xx unknown
- 1984-11-12 ES ES537593A patent/ES8507621A1/es not_active Expired
- 1984-11-13 PH PH31445A patent/PH21690A/en unknown
- 1984-11-13 KR KR1019840007095A patent/KR850003330A/ko not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PT79459A (en) | 1984-12-01 |
AU565603B2 (en) | 1987-09-24 |
DD227985A5 (de) | 1985-10-02 |
IN161460B (cs) | 1987-12-05 |
YU190084A (en) | 1988-12-31 |
AU3467484A (en) | 1985-05-23 |
NZ209999A (en) | 1987-09-30 |
EP0143106B1 (de) | 1988-04-06 |
KR850003330A (ko) | 1985-06-17 |
PL146038B1 (en) | 1988-12-31 |
EP0143106A3 (en) | 1986-03-05 |
CS840884A2 (en) | 1989-11-14 |
EP0143106A2 (de) | 1985-05-29 |
DE3470324D1 (en) | 1988-05-11 |
PL250405A1 (en) | 1985-07-30 |
PH21690A (en) | 1988-01-13 |
ES537593A0 (es) | 1985-09-01 |
CA1231238A (en) | 1988-01-12 |
ES8507621A1 (es) | 1985-09-01 |
US4651656A (en) | 1987-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6333015B1 (en) | Synthesis gas production and power generation with zero emissions | |
US4052173A (en) | Simultaneous gasification of coal and pyrolysis of organic solid waste materials | |
KR940004897B1 (ko) | 직접환원 영역으로 부터 나오는 상부가스를 이용하여 전기에너지를 얻기 위한 방법 및 장치 | |
CS270412B2 (en) | Method of industrial residues treatment especially residues from chemical industry that contain heavy metals | |
EP1114190B1 (en) | Blast furnace with narrowed top section and method of using | |
EP0607644B1 (en) | Partial oxidation of sewage sludge | |
EP0027121B1 (en) | A method for recovering volatile constituents from carbonaceous materials | |
US5027722A (en) | Process and device for processing slag and other combustion residues from waste incineration plants | |
CZ83792A3 (en) | Process of simultaneous removal of solid and liquid waste substances | |
JPH09235148A (ja) | セメント炉中で残留物および廃棄物ならびに低発熱量燃料を利用する方法 | |
DE4123406C2 (de) | Verfahren zum Vergasen von minderwertigen festen Brennstoffen in einem schachtförmigen Vergasungsreaktor | |
NO822797L (no) | Fremgangsmaate og innretning til fremstilling av syntesegass | |
US6311629B1 (en) | Process and device for gasification of waste | |
JPH09235559A (ja) | 直立炉中で残留物および廃棄物を物質的およびエネルギー的に利用する方法 | |
DE19536383C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Vergasung von heizwertarmen Brennstoffen | |
CZ282462B6 (cs) | Způsob výroby železné taveniny | |
DE4109063A1 (de) | Verfahren zur gleichzeitigen verwertung von stueckigen und fliessfaehigen brennbaren abfallstoffen und rueckstaenden | |
DE4104507C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Abfallstoffen, insbesondere Hausmüll, zu einem brennbaren Gasgemisch, Metallen und Schlacke | |
DE19730385A1 (de) | Verfahren zur Erzeugung von Brenn- und Synthesegas aus Pyrolyseprodukten | |
JPH0359128B2 (cs) | ||
DE102015009458A1 (de) | Reduktionsrecycling | |
DE4111917C2 (de) | Verfahren zur Verwertung schwermetallbelasteter brennbarer Rückstände durch Partialoxydation | |
AT395598B (de) | Verfahren zum kontinuierlichen einschmelzen von shredderschrott und mischschrott | |
JP2023168816A (ja) | 有価金属含有廃棄物の焙焼方法 | |
US1570103A (en) | Method of treating coal products |