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 PDF

Info

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
Application number
CS848408A
Other languages
English (en)
Other versions
CS840884A2 (en
Inventor
Felix Dr Wallner
Adam Dr Krier
Walter Dr Lugscheider
Gotthard Uckert
Paul Ing Freimann
Original Assignee
Voest Alpine Aktieengesellscha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AT0399783A external-priority patent/AT379618B/de
Priority claimed from AT302184A external-priority patent/AT383368B/de
Application filed by Voest Alpine Aktieengesellscha filed Critical Voest Alpine Aktieengesellscha
Publication of CS840884A2 publication Critical patent/CS840884A2/cs
Publication of CS270412B2 publication Critical patent/CS270412B2/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/02Separation 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02Dust removal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/08Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
    • F23G5/085High-temperature heating means, e.g. plasma, for partly melting the waste
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15Details of feeding means
    • C10J2200/156Sluices, e.g. mechanical sluices for preventing escape of gas through the feed inlet
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0959Oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0973Water
    • C10J2300/0976Water as steam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/12Heating the gasifier
    • C10J2300/1223Heating the gasifier by burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807Recycle 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)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    1. 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. 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. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se v primární plynové reakční zóně upraví molpoměr vodík/kyslík na 0,5.
  4. 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. 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. 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. 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. 8. Způsob podle boduů 1 až 7, vyznačený tím, že se struskotvorné přídavné látky jako vápenec, používají v zrnění až 20 mm. 1
  9. 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. 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. 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. 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. 13. Způsob podle bodů 10 až 12, vyznačený tím, že se kalová usazenina před použitím suší na zbytkovou vlhkost maximálně 50 až 60 4.
CS848408A 1983-11-14 1984-11-05 Method of industrial residues treatment especially residues from chemical industry that contain heavy metals CS270412B2 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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