RU2113874C1 - Method for destruction of highly toxic organic compounds - Google Patents
Method for destruction of highly toxic organic compounds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2113874C1 RU2113874C1 RU95105392A RU95105392A RU2113874C1 RU 2113874 C1 RU2113874 C1 RU 2113874C1 RU 95105392 A RU95105392 A RU 95105392A RU 95105392 A RU95105392 A RU 95105392A RU 2113874 C1 RU2113874 C1 RU 2113874C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pyrolysis
- gas
- heat
- decomposition
- nozzle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам термического разложения органических соединений и может быть использовано для уничтожения отходов в химической и ряде других отраслей промышленности; для уничтожения различных классов отравляющих веществ (ОВ). The invention relates to methods for thermal decomposition of organic compounds and can be used for waste disposal in the chemical and several other industries; for the destruction of various classes of toxic substances (OM).
Способы термического разложения органических соединений, основанные на сжигании, имеют ряд недостатков: недостаточная экологическая чистота, недостаточная надежность, высокий уровень капитальных и эксплуатационных затрат. Methods of thermal decomposition of organic compounds based on combustion have several disadvantages: insufficient environmental purity, insufficient reliability, high level of capital and operating costs.
По данным [1] при сжигании 1 т иприта на установке AO "Лурги" расходуется 4,4 т условного топлива, 3,2 т NaOH, 6250 кВтч электроэнергии. Образуется 94000 нм3 загрязненных SO2 и HCl топочных газов, очистка которых осложняется параллельной абсорбцией CO2 и приводит к получению 83 нм3 загрязненных SO2 и HCl топочных газов, очистка которых осложняется параллельной абсорбцией CO2 и приводит к получению 83 нм3 солевого стока, содержащего Na2SО3, NaCl и NaCO3. Отмечается, что при ситуациях, ведущих к прекращению горения топлива в топке, неизбежны загрязнения системы и выброс неразложившегося соединения в атмосферу. В связи с этим для повышения надежности рекомендуется [2] накапливать топочные газы в газгольдерах и сбрасывать в атмосферу после контрольного анализа. Реализация подобной рекомендации при объеме топочных газов 94000 нм3/т потребует значительного увеличения капитальных затрат.According to [1], when burning 1 ton of mustard gas at the installation of AO "Lurgi", 4.4 tons of standard fuel, 3.2 tons of NaOH, 6250 kWh of electricity are consumed. 94,000 nm 3 of contaminated SO 2 and HCl flue gases are formed, the purification of which is complicated by the parallel absorption of CO 2 and results in 83 nm 3 of contaminated SO 2 and HCl flue gases, the purification of which is complicated by the parallel absorption of CO 2 and results in 83 nm 3 of salt containing Na 2 SO 3 , NaCl and NaCO 3 . It is noted that in situations leading to the cessation of fuel combustion in the furnace, system pollution and the release of undecomposed compounds into the atmosphere are inevitable. In this regard, to increase reliability, it is recommended [2] to accumulate flue gases in gas tanks and to discharge them into the atmosphere after a control analysis. The implementation of such a recommendation with a flue gas volume of 94,000 nm 3 / t will require a significant increase in capital costs.
Недостаточно высокие степени разложений 99,995% - 99,997% [2], несмотря на применение высоких температур 1000oC - 1100oC, существенно затрудняют подбор материалов, устойчивых в этих условиях, и снижают надежность работы топки [3].Insufficiently high decomposition rates of 99.995% - 99.997% [2], despite the use of high temperatures of 1000 o C - 1100 o C, significantly complicate the selection of materials that are stable under these conditions and reduce the reliability of the furnace [3].
Обнаружено [4] , что установки сжигания, аналогичные установке АО "Лурги", загрязняют окружающую среду высокотоксичными кислородсодержащими соединениями типа диоксинов и фуранов. Образование этих соединений связано с наличием свободного кислорода в газах на всех этапах процесса и поэтому не может быть устранено в рамках способов, основанных на сжигании. It was found [4] that combustion plants similar to the installation of JSC Lurgi pollute the environment with highly toxic oxygen-containing compounds such as dioxins and furans. The formation of these compounds is associated with the presence of free oxygen in gases at all stages of the process and therefore cannot be eliminated in the framework of methods based on combustion.
Наиболее близким по технической сущности является способ термического разложения содержащих гетероатомы органических соединений без использования кислородсодержащих газов, основанный на двухступенчатом пиролизе с водяным паром [2]. The closest in technical essence is the method of thermal decomposition of heteroatoms-containing organic compounds without the use of oxygen-containing gases, based on two-stage pyrolysis with water vapor [2].
На фиг. 1 представлена схема процесса. In FIG. 1 shows a process diagram.
На первой ступени при температуре пиролиза tп = 500 - 600oC происходит частичное разложение соединения в одновременной адсорбцией образующихся кислых газов циркулирующим твердым щелочным адсорбентом. На второй ступени достигается глубокое разложение соединения при tп = 1150 - 1500oC в аппарате с электрическим обогревом, изготовленным из жаростойкой керамики. Окончательная очистка пиролизного газа происходит на активированном угле и цеолитах. Использование пиролиза без кислородсодержащего газа позволяет устранять ряд недостатков способа [1] . Например, пиролиз 1 т иприта по уравнению S(CH2-CH2C)2 + 4H2O = H2S + 2HCl + 4CO + 6H2 дает 1840 нм3 пиролизного газа, подлежащего очистке от H2S и HCl, или ≈ в 50 раз меньше, чем на установке АО "Лурги". Кроме того, в газе отсутствует CO2. Все это резко снижает затраты на очистку газа, например расход щелочи в 2 - 2,5 раза. Большая часть солевых отходов получается в твердом виде, что снижает объем солевого стока. Отсутствие в пиролизном газе свободного кислорода исключает образование диоксинов и фуранов.In the first stage, at a pyrolysis temperature t p = 500 - 600 o C, a partial decomposition of the compound occurs in the simultaneous adsorption of the resulting acid gases by a circulating solid alkaline adsorbent. In the second stage, a deep decomposition of the compound is achieved at t p = 1150 - 1500 o C in an apparatus with electric heating made of heat-resistant ceramics. The final purification of the pyrolysis gas occurs on activated carbon and zeolites. The use of pyrolysis without oxygen-containing gas eliminates a number of disadvantages of the method [1]. For example, pyrolysis of 1 ton of mustard gas according to the equation S (CH 2 -CH 2 C) 2 + 4H 2 O = H 2 S + 2HCl + 4CO + 6H 2 gives 1840 nm 3 of pyrolysis gas to be purified from H 2 S and HCl, or ≈ 50 times less than at the installation of JSC "Lurgi". In addition, there is no CO 2 in the gas. All this dramatically reduces the cost of gas purification, for example, the consumption of alkali in 2 - 2.5 times. Most of the salt waste is obtained in solid form, which reduces the amount of salt flow. The absence of free oxygen in the pyrolysis gas eliminates the formation of dioxins and furans.
В то же время способ [2] имеет недостатки, некоторые из которых могут ограничить или полностью исключить его использование, особенно для разложения высокотоксичных соединений. At the same time, the method [2] has drawbacks, some of which may limit or completely exclude its use, especially for the decomposition of highly toxic compounds.
В процессе испытаний, описанных в [2], было обнаружено, что из-за низкой теплопроводности жаростойкой керамики в стенках труб реактора второй ступени пиролиза возникают градиенты температур, приводящие к их растрескиванию и, следовательно, к разгерметизации аппарата. Низкая теплопроводность керамики может обусловить также высокие затраты на аппаратуру второй ступени и серьезно затруднить создание промышленной аппаратуры с достаточно высокой производительностью. Разделение процесса пиролиза на две ступени и циркуляция твердого адсорбента на первой ступени в условиях неполного разложения соединений дополнительно снижает надежность процесса. Не найдена возможность использования тепла сгорания очищенного пиролизного газа, потенциально достаточного для компенсации эндотермического теплового эффекта процесса пиролиза ≈ 10•106 ккал/т вещества, который компенсируется электроэнергией. В результате анализа различных вариантов принято в [2] накопление пиролизного газа в газгольдере и после контрольного анализа сжигание на свече.During the tests described in [2], it was found that due to the low thermal conductivity of heat-resistant ceramics, temperature gradients arise in the walls of the tubes of the reactor of the second pyrolysis stage, leading to their cracking and, consequently, to depressurization of the apparatus. The low thermal conductivity of ceramics can also cause high costs for second-stage equipment and seriously complicate the creation of industrial equipment with a sufficiently high productivity. The separation of the pyrolysis process into two stages and the circulation of the solid adsorbent in the first stage under conditions of incomplete decomposition of compounds further reduces the reliability of the process. The possibility of using the combustion heat of purified pyrolysis gas, which is potentially sufficient to compensate for the endothermic thermal effect of the pyrolysis process ≈ 10 • 10 6 kcal / t of substance, which is compensated by electricity, was not found. As a result of the analysis of various options, the accumulation of pyrolysis gas in a gas tank and, after a control analysis, burning on a candle was adopted in [2].
Цель изобретения состоит в разработке способа термического разложения содержащих гетероатом органических соединений, основанного на их пиролизе без кислородсодержащих газов и при этом свободного от рассмотренных недостатков способа [2]. The purpose of the invention is to develop a method for thermal decomposition of heteroatom-containing organic compounds based on their pyrolysis without oxygen-containing gases and at the same time free from the considered disadvantages of the method [2].
Поставленная цель достигается разработкой одноступенчатого циклического процесса пиролиза без кислородсодержащего газа с регенеративным теплообменником на неподвижной насадке, обогреваемой в основном за счет тепла сгорания очищенного пиролизного газа; разработкой двухступенчатого процесса очистки пиролизного газа с адсорбцией на первой ступени кислых компонентов твердым щелочным адсорбентом и адсорбцией высокомолекулярных продуктов пиролиза органическим растворителем на второй; разработкой процесса сжигания очищенного пиролизного газа, обеспечивающего использование тепла горения для проведения пиролиза; увеличением надежности процесса и длительной непрерывной работой реактора пиролиза. This goal is achieved by developing a single-stage cyclic pyrolysis process without oxygen-containing gas with a regenerative heat exchanger on a fixed nozzle, heated mainly by the heat of combustion of the purified pyrolysis gas; the development of a two-stage process for the purification of pyrolysis gas with adsorption on the first stage of acidic components by a solid alkaline adsorbent and adsorption of high molecular weight pyrolysis products with an organic solvent on the second; development of a process for burning purified pyrolysis gas, which ensures the use of combustion heat for pyrolysis; increased process reliability and long continuous operation of the pyrolysis reactor.
Практическое использование предлагаемого процесса поясняют приведенные примеры. The practical use of the proposed process is illustrated by the examples given.
Пример 1 (см. фиг.2). Жидкий трибутилфосфит (C4H9O)3P (ТБФ) из емкости 2 с помощью сжатого азота из реципиента 1 со скоростью 1000 кг/ч подают в среднюю часть реактора пиролиза 3, который работает по четырехоперационному циклу при tп = 800oC. Первая операция (I) - подача и пиролиз ТБФ и очистка пиролизного газа, длительность 28 мин, вторая операция (II) - продувка объемов камеры сгорания 6 и реактора 3 очищенным газом пиролиза, продолжительность 2 мин, третья операция (III) - сжигание очищенного пиролизного газа в камере сгорания и нагрев насадки реактора 5, продолжительность 28 мин, четвертая операция (IV) - продувка объемов камеры сгорания 6 и реактора пиролиза 3 очищенным пиролизным газом, после чего цикл повторяется.Example 1 (see figure 2). Liquid tributylphosphite (C 4 H 9 O) 3 P (TBP) from
Для первоначального разогрева реактора 3 из емкости 12 через газгольдер 13 в камеру сгорания 6 подают пропилен. Воздуходувкой 14 в реактор подается воздух. Путем регулирования соотношения воздух-газ температура горения в камере сгорания поддерживается ≈ 1000 - 1100oC. Полученные топочные газы проходят через насадку 5, нагревают ее и с температурой 800oC покидают реактор и выбрасываются в атмосферу через клапан 3.For the initial heating of the
Попадая на насадку, ТБФ испаряется и его пары, двигаясь сверху вниз по насадке 5, за счет теплообмена с ней нагреваются и подвергаются пиролизу. Давление вверху реактора приблизительно 1000 мм H2O. В начале операции I температура всей насадки ≈ 800oC и пиролиз протекает по всей ее высоте со временем пребывания 10 с. Степень разложения ТВФ при этом ≈ 100% (оценена путем экстраполяции экспериментальных данных, полученных в насадочном реакторе пиролиза в диапазоне tп = 700 - 1050oC и τп= 1-3 c , с помощью уравнения α = 1-exp(-K•t) , где K - экспериментальное значение константы скорости термического разложения ТБФ при 800oC, составляющее 5,5 с-1).Once on the nozzle, the TBP evaporates and its vapor, moving from top to bottom on the
В конце операции I (фиг. 2 кривая температуры "б") активный слой насадки Δh2= 0,5-0,7 м находится в нижней части реактора, перед страховочным слоем насадки. После страховочного слоя степень разложения ТБФ достигает α = 99,99999 (время пребывания τп= 3 с). В момент окончания операции I на выходе из реактора отбирается проба пиролизных газов для анализа на ТБФ. Таким образом, в течение всего времени операции I обеспечиваются безопасные условия обработки пиролизного газа на последующих стадиях при любой токсичности разлагаемого соединения.At the end of operation I (Fig. 2 temperature curve "b"), the active nozzle layer Δh 2 = 0.5-0.7 m is located in the lower part of the reactor, in front of the nozzle safety layer. After the safety layer, the degree of decomposition of TBP reaches α = 99.99999 (residence time τ p = 3 s). At the end of operation I, a sample of pyrolysis gases is taken at the outlet of the reactor for analysis on TBP. Thus, during the entire time of operation I, safe conditions for the treatment of pyrolysis gas in the subsequent stages are ensured for any toxicity of the decomposable compound.
Газ пиролиза, получаемый во время операции I, имеет средний состав, об. %: H2≈7, CH4≈20, C2H4≈48,5, C2H2≈14, (P2О3 + P2O5)≈10, ароматические и высокомолекулярные соединения - 0,5.The pyrolysis gas obtained during operation I has an average composition, vol. %: H 2 ≈7, CH 4 ≈20, C 2 H 4 ≈48.5, C 2 H 2 ≈14, (P 2 O 3 + P 2 O 5 ) ≈10, aromatic and high molecular weight compounds - 0.5 .
После реактора пиролиза 3 пиролизный газ (400 нм3 за операцию I) охлаждается за счет потерь тепла в газоходе до 700oC и поступает на очистку от (P2O3 + P2O5) в аппарат 7. Адсорбция основного количества (P2O3 + P2O5) протекает в нижних слоях насадки аппарата 7 при t ≈ 700oC. В этих условиях конденсация или переход в твердую фазу (P2O3 + P2O5) исключается. В верхних слоях насадки парциальное давление (P2O3 + P2O5) снижено и при t = 400 - 250oC осаждение окислов на насадке тоже не происходит. В аппарате 7, двигаясь снизу вверх через слой насадки из кусков негашеной извести (CaO) с размерами 10 - 15 мм, газ очищается от оксидов фосфора до остаточного содержания 1 мг/м3. Негашеная известь порциями загружается, а отработанная выгружается с помощью шлюзовых питателей 8. Расход извести на операцию I ≈ 250 кг при степени использования ≈ 70%.After the
Очищенный от оксидов фосфора пиролизный газ с давлением 600 мм H2O и температурой 250oC поступает на очистку от ароматических и высокомолекулярных соединений в тарельчатый скрубер 10, орошаемый соляровым маслом ≈ 10 кг за операцию I, где одновременно происходит охлаждение газа до 30 - 35oC водой, проходящей через змеевик, уложенный на тарелках. Раствор ароматических и высокомолекулярных соединений в соляровом масле приблизительно 20 кг за операцию I накапливают в емкости 11 и периодически сжигают во время проведения операции III.The pyrolysis gas purified from phosphorus oxides with a pressure of 600 mmH 2 O and a temperature of 250 o C is fed to the
Очищенный пиролизный газ в течение операции I накапливается в газгольдере 13, емкость которого 600 м3 и давление 400 мм H2O.The purified pyrolysis gas during operation I accumulates in the
Когда в результате потребления тепла процессом пиролиза температура по высоте насадки 5 будет характеризоваться кривой "б", операцию I заканчивают путем закрытия клапанов А и Б. Для удаления оставшихся продуктов пиролиза ТБФ используется II операция - продувка объемов камеры сгорания и реактора пиролиза очищенным газом пиролиза. В результате продувки оставшаяся в реакторе часть паров OB проходит через страховочный слой насадки, полностью разлагаясь (α = 99,99999%) . Время продувки ≈ 2 мин осуществляется путем закрытия клапана B. Операция II заканчивается, когда объемы камеры сгорания 6 и пиролиза заполняются очищенным газом. Так как в объеме, заполненном насадкой, газ движется практически в режиме идеального вытеснения, необходимый объем газа также практически равен сумме объемов камер сгорания 6 и пиролиза, а время операции II равно времени подачи этого объема газа - 2 мин. When, as a result of heat consumption by the pyrolysis process, the temperature along the
Для проведения операции III, при продолжающейся подаче очищенного пиролизного газа через клапан Г, закрывают клапана Д и Ж и открывают клапана E и З. Воздуходувка 14 и газодувка 15 работают непрерывно в течение всех операций. Путем регулирования соотношения воздух-газ температура горения в камере сгорания 6 поддерживается ≈1100oC. Полученные топочные газы проходят через насадку 5, нагревают ее, обеспечивают сгорание углерода, отложившегося во время операции I, и с температурой 800oC покидают реактор. При проведении операции III давление вверху реактора пиролиза ≈ 1000 мм H2O, перед клапаном 3 ≈ 100 мм H2O, на срезе трубы сброса в атмосферу - атмосферное.For operation III, with continued supply of purified pyrolysis gas through valve G, close valves D and G and open valves E and Z. Blower 14 and
После завершения операции III, т.е. получения профиля температур (фиг. 2 кривая "а"), для удаления топочных газов проводят операцию IV - продувку объемов камеры сгорания 6 и реактора 5 очищенным газом пиролиза (2 мин). Для этого закрывают клапан E и открывают клапан Д при продолжающейся подаче газа через клапан Г. После завершения операции IV открывают клапан B, закрывают клапана Г и 3, открывают клапана А, Б и Ж, т.е. возобновляют подачу ТБФ, и цикл повторяется. After completion of operation III, i.e. obtaining a temperature profile (Fig. 2 curve "a"), to remove flue gases, carry out step IV — purging the volumes of the
Отработанная известь, выгружаемая в течение операции I из аппарата 7, представляет собой смесь CaO с фосфорнокислыми солями Ca, которая не содержит органических примесей, так как процесс адсорбции проводят в диапазоне температур 700 - 600oC. После охлаждения отработанная известь может быть затарена в бумажные мешки и захоронена.The spent lime, discharged during operation I from
Второй отход производства - топочные газы, как показали эксперименты, будут представлять собой смесь H2, CO2, O2, содержащую ≈ 0,1 мг/м3 (P2O3 + P2O5) и ≈ 10 мг/м3 (NO + NO2). Аналогичным образом могут быть разложены и другие фосфорсодержащие органические соединения. Некоторые различия в режиме работы установки будут связаны с различным соотношением органической и неорганической частей молекулы, наличием другого набора гетероатомов, различной скоростью термического разложения и т.п. Например, пиролиз зарина
возможен в диапазоне tп = 700 - 750oC, т.к. распад молекулы начнется по связи C-P, энергия которой ≈65 ккал/моль, на 10 ккал/моль меньше энергии связи C-O ≈ 75 ккал/моль в молекуле ТБФ.The second waste product - flue gases, as experiments have shown, will be a mixture of H 2 , CO 2 , O 2 containing ≈ 0.1 mg / m 3 (P 2 O 3 + P 2 O 5 ) and ≈ 10 mg / m 3 (NO + NO 2 ). Other phosphorus-containing organic compounds can be decomposed in a similar manner. Some differences in the operation mode of the installation will be associated with different ratios of organic and inorganic parts of the molecule, the presence of a different set of heteroatoms, different rates of thermal decomposition, etc. For example, pyrolysis
possible in the range t p = 700 - 750 o C, because The decay of the molecule will begin via the CP bond, whose energy is ≈65 kcal / mol, 10 kcal / mol less than the binding energy CO ≈ 75 kcal / mol in the TBP molecule.
На стадии очистки газа с помощью CaO кроме фосфорнокислых солей в этом случае будут получены монофторфосфаты и другие аналогичные фторсодержащие соли кальция, которые также не токсичны и могут быть захоронены. At the stage of gas purification with CaO, in addition to phosphate salts, in this case, monofluorophosphates and other similar fluorine-containing calcium salts will be obtained, which are also non-toxic and can be buried.
Вследствие меньшей доли органической части молекулы зарина по сравнению с ТБФ нагрузку установки окажется возможным увеличить на 50%. Due to the smaller proportion of the organic part of the sarin molecule compared to TBP, the installation load will be possible to increase by 50%.
При пиролизе VX-газов -
распад молекулы начнется по связи C-S, энергия которой 55 ккал/моль, и с достаточной полнотой будет протекать при температурах tп = 650 - 700oC. При этом в пиролизном газе будут содержаться соединения типа нитрилов, т.к. образование цианистых соединений происходит при tп > 750oC. При сжигании газов пиролиза нитрилы будут разлагаться до элементарного азота. Группа, содержащая фосфор, кислород и серу, при tп = 650 - 700oC не будет разлагаться и на стадии очистки, связываясь с CaO, будет давать смесь, содержащую фосфорнокислые соли кальция и тиофосфаты.In the pyrolysis of VX gases -
The decomposition of the molecule will begin via the CS bond, whose energy is 55 kcal / mol, and will proceed with sufficient completeness at temperatures t p = 650 - 700 o C. In this case, compounds of the nitrile type will be contained in the pyrolysis gas, since the formation of cyanide compounds occurs at t p > 750 o C. When burning pyrolysis gases, nitriles will decompose to elemental nitrogen. The group containing phosphorus, oxygen and sulfur, at t p = 650 - 700 o C will not decompose and at the stage of purification, binding to CaO, will give a mixture containing phosphate salts of calcium and thiophosphates.
Пример 2. Иприт из емкости 2, необходимое давление в которой поддерживается подачей азота из реципиента 1, со скоростью 2000 кг/ч подают в среднюю часть реактора пиролиза 3. В связи с низкой энергией связи S-C≈ 55 ккал/моль пиролиз с достаточной скоростью будет протекать в диапазоне tп + 550 - 650oC. На стадии очистки газа от кислых компонентов H2S и HCl оказывается необходимым использовать адсорбент, содержащий Na, например натровую известь, т. к. в случае использования чистого CaO образующийся CaCl2 может обусловить разжижение смеси солей за счет поглощения атмосферной влаги.Example 2. Mustard from the
В остальном процесс проводят, как описано в примере 1. Следует отметить, что пиролиз иприта, также как и пиролиз других ОВ, предлагается проводить при давлении в аппаратах, несколько превышающем атмосферное, тогда как обычно [1], [4] рекомендуется иметь давление несколько ниже атмосферного. Принятое решение не является обязательным для рассматриваемого способа. Все рассмотренные процессы термического разложения содержащих гетероатомы органических соединений можно вести под давлением ниже атмосферного. Для этого понадобилось бы только установить газодувку, которая подавала бы газ из аппарата 10 в газгольдер 13, создавая перепад давлений ≈ 2000 мм H2O. При этом вверху реактора пиролиза будет давление ниже атмосферного на 500 мм H2O. Тем не менее процессы, основанные на пиролизе, целесообразно проводить под давлением, несколько превышающем атмосферное, ввиду следующего.The rest of the process is carried out as described in example 1. It should be noted that the mustard pyrolysis, as well as the pyrolysis of other OM, is proposed to be carried out at a pressure in the apparatus slightly higher than atmospheric pressure, while it is generally recommended [1], [4] to have a somewhat below atmospheric. The decision is not required for the method under consideration. All the considered processes of thermal decomposition of organic compounds containing heteroatoms can be carried out under a pressure below atmospheric. For this, it would only be necessary to install a gas blower that would supply gas from the
В рассматриваемом примере в результате пиролиза 1000 кг иприта получают всего 700 нм3 пиролизного газа. Даже небольшой подсос воздуха приведет к существенной концентрации свободного кислорода и может стать причиной образования диоксинов и фуранов, загорания газа или взрыва. В то же время режим пиролиза практически исключает вероятность проскока неразложившегося OB в атмосферу даже при аварийных ситуациях.In this example, as a result of pyrolysis of 1000 kg of mustard gas, a total of 700 nm 3 of pyrolysis gas is obtained. Even a small air leak will lead to a significant concentration of free oxygen and can cause the formation of dioxins and furans, gas fire or explosion. At the same time, the pyrolysis mode virtually eliminates the possibility of a breakdown of undecomposed OB into the atmosphere even in emergency situations.
Например, в конце операции I не закрылись клапана Б и при этом в силу каких-либо причин оказался открытым клапан E и произошло отключение газодувки 14. Возникает поток паров OB через насадку к клапану E и далее. Поскольку температура насадки ≈ 1100oC (кривая "б", фиг.2), полное разложение OB рассмотренных классов произойдет за 0,01 - 0,02 с и в клапан E и далее поступит совершенно безопасный газ. Пока температура всего слоя насадки не снизится ниже 800oC (10 - 15 мин), проскок неразложившегося OB будет невозможным. Если поток паров OB будет направлен вниз, то разложение произойдет на нижнем страховочном ярусе насадки. Предложенный способ пиролиза позволяет организовать надежный контроль герметичности корпуса реактора и целостности футеровки путем контроля температуры обечайки по всей ее поверхности.For example, at the end of operation I, valve B did not close, and for some reason, valve E turned out to be open and gas blower 14 turned off. A vapor stream OB flows through the nozzle to valve E and beyond. Since the temperature of the nozzle is ≈ 1100 o C (curve "b", Fig. 2), the complete decomposition of the OBs of the classes considered will occur in 0.01 - 0.02 s and completely safe gas will enter the valve E and then. As long as the temperature of the entire packing layer does not drop below 800 o C (10-15 minutes), a breakdown of the undecomposed OB will be impossible. If the vapor flow of OB is directed downward, then decomposition will occur at the lower safety level of the nozzle. The proposed method of pyrolysis allows you to organize reliable control of the tightness of the reactor vessel and the integrity of the lining by controlling the temperature of the shell over its entire surface.
Выше уже отмечалось, что степень разложения, обеспечиваемая при проведении операции I, обусловливает безопасность всех дальнейших операций с газом пиролиза. It has already been noted above that the degree of decomposition provided during operation I determines the safety of all further operations with the pyrolysis gas.
В табл. 1 представлены показатели способов термического разложения содержащих гетероатомы органических соединений, при мощности установок 500 кг/ч. In the table. 1 shows the performance of thermal decomposition of heteroatoms-containing organic compounds at a plant capacity of 500 kg / h.
Таким образом вариант работы с давлением, несколько превышающим атмосферное, более целесообразен со всех точек зрения. Выше приведены некоторые показатели рассмотренных способов термического разложения органических соединений. Thus, the option of working with pressure slightly higher than atmospheric is more appropriate from all points of view. The above are some indicators of the considered methods of thermal decomposition of organic compounds.
Данные табл. 1 показывают, что предлагаемый способ является наименее капитало- и энергоемким, капитальные затраты в ≈ 4 раза ниже, чем в способах [1] и [2], при практическом отсутствии потребности в постороннем источнике энергии, тогда как расход электроэнергии на установке [2] составляет 2,4•109 руб. /г. , а расход топлива на установке [1] - 1,3•109 руб./г. Затраты на приобретение щелочи сократятся на 6•109 руб./г. При меньших затратах предлагаемый способ обеспечивает более глубокое, на 3 - 4 порядка, разложение соединений при меньших на 300 - 600oC температурах по сравнению со способами [1] , [2]. Возможность работы при пониженных температурах увеличивает надежность процесса и обеспечивает применение более дешевых и менее дефицитных материалов для изготовления аппаратуры. По сравнению со способом [1], кроме отмеченного, резко сокращается сброс загрязненных газов и солевых стоков и полностью ликвидируется содержание в этих стоках диоксинов и фуранов. Простота конструкции основных аппаратов, высокая интенсивность регенеративного теплообмена позволяют создавать аппараты большой единичной мощности и тем самым дополнительно улучшать технологические показатели установок термического разложения органических соединений.The data table. 1 show that the proposed method is the least capital- and energy-intensive, capital costs ≈ 4 times lower than in methods [1] and [2], with virtually no need for an external energy source, while the energy consumption for the installation [2] is 2.4 • 10 9 rubles. / g and the fuel consumption at the installation [1] is 1.3 • 10 9 rubles / g. The cost of acquiring alkali will be reduced by 6 • 10 9 rubles / g. At lower costs, the proposed method provides a deeper, by 3 - 4 orders of magnitude, decomposition of compounds at lower temperatures of 300 - 600 o C compared with the methods [1], [2]. The ability to work at low temperatures increases the reliability of the process and provides the use of cheaper and less scarce materials for the manufacture of equipment. In comparison with the method [1], in addition to the aforementioned, the discharge of contaminated gases and salt effluents is sharply reduced and the content of dioxins and furans in these effluents is completely eliminated. The simplicity of the design of the main apparatuses, the high intensity of regenerative heat transfer make it possible to create apparatuses of large unit power and thereby further improve the technological parameters of thermal decomposition units of organic compounds.
В табл. 2 представлена эксиликация оборудования к фиг. 2. In the table. 2 shows the exciliation of the equipment of FIG. 2.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95105392A RU2113874C1 (en) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | Method for destruction of highly toxic organic compounds |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95105392A RU2113874C1 (en) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | Method for destruction of highly toxic organic compounds |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95105392A RU95105392A (en) | 1997-05-10 |
RU2113874C1 true RU2113874C1 (en) | 1998-06-27 |
Family
ID=20166587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95105392A RU2113874C1 (en) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | Method for destruction of highly toxic organic compounds |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2113874C1 (en) |
-
1995
- 1995-04-07 RU RU95105392A patent/RU2113874C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Бекер С., Дерре Р. и др. Безопасное уничтожение высокотоксичных вещест в. Российский химический журнал. Т. XXXVII. М.: Наука, 1993, N 3, с. 29-33 . 2. Alternative Technologies for the destruction of chemical agents and m unitions, NATIONAL RESEARCH COUNCIL, p. 163-169. 3. Жданов В.А., Кошелев В .М., и др. Методы уничтожения фосфорорганических О.В. Российский химически й журнал. Т. XXXVII. -М.: Наука, 1993, N 3, с.23. 4. Удальцова Г.Ю., Танко вич Н.А., Программа US по уничтожению химического оружия. Российский хими ческий журнал. Т. XXXVII. -М.: Наука, 1993, N 3, с.17-22. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95105392A (en) | 1997-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5335609A (en) | Thermal and chemical remediation of mixed waste | |
US6024029A (en) | Reduced emission combustion system | |
US20060293551A1 (en) | Method for producing soil, soil-processing unit, method for processing and unit for processing | |
CN110201975A (en) | A kind of abraum salt recycling treatment disposal system and application | |
JP3723061B2 (en) | Complete resource recycling method for waste without chimney using oxygen-enriched gas | |
CN110201976A (en) | A kind of abraum salt recycling treatment processing system and application | |
US8671855B2 (en) | Apparatus for treating waste | |
CN107261788A (en) | The removal methods and device of a kind of high-temperature flue gas Zhong bioxin | |
CN110201514A (en) | A kind of abraum salt recycling treatment exhaust treatment system and application | |
EP0724008B1 (en) | Method and plant for the pyrolytic treatment of waste containing organic material, particularly for treating municipal solid waste | |
US5260047A (en) | Process for purifying waste gases containing polyhalogenated compounds | |
RU2113874C1 (en) | Method for destruction of highly toxic organic compounds | |
RO110529B1 (en) | Production method and apparatus for obtention of hydrogen, carbon monoxide and other usable materials through transformation of polluting fluels | |
CA2630219C (en) | Radioactive waste reprocessing method and device | |
JP4163492B2 (en) | Acid gas dry processing method and dry processing apparatus | |
JP3952702B2 (en) | Pyrolysis treatment facility using gas engine power generation facility using digestion gas | |
RU2747898C1 (en) | Installation for thermal destruction of predominantly solid municipal waste with production of carbon residue | |
TW390822B (en) | Exhaust gas treatment equipment in waste refuse incinerator facility and treatment method | |
JP3820027B2 (en) | Removal equipment for hydrogen chloride and sulfur dioxide | |
CN220485349U (en) | Waste recycling treatment system and equipment | |
CN218392984U (en) | Multistage tower active carbon odor adsorption and resource utilization device | |
DK166517B (en) | WASTE DISPOSAL PROCEDURES | |
KR100489224B1 (en) | A thermal treatment apparatus and its methods for medical waste and hazardous waste included heavy metal by plasma | |
JP2002331273A (en) | Treatment method and treatment apparatus | |
CN117003280A (en) | Waste recycling treatment system and equipment |