RU2117688C1 - Method for heat utilization of organic sulfurous-containing waste - Google Patents

Method for heat utilization of organic sulfurous-containing waste Download PDF

Info

Publication number
RU2117688C1
RU2117688C1 RU97102794A RU97102794A RU2117688C1 RU 2117688 C1 RU2117688 C1 RU 2117688C1 RU 97102794 A RU97102794 A RU 97102794A RU 97102794 A RU97102794 A RU 97102794A RU 2117688 C1 RU2117688 C1 RU 2117688C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waste
solid
shale
organic
organic waste
Prior art date
Application number
RU97102794A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97102794A (en
Inventor
Э.П. Волков
А.Ф. Гаврилов
О.П. Потапов
Г.П. Стельмах
Клеменсас Антанас Антано Иорудас
Вячеслав Георгиевич Светличный
Валерий Борисович Сухарев
Константин Иванович Сенчугов
Александр Федорович Попов
Александр Николаевич Кайдалов
Альфред Антонович Эленурм
Март Александрович Маргусте
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Энергетический научно-исследовательский институт им.Г.М.Кржижановского"
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
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Энергетический научно-исследовательский институт им.Г.М.Кржижановского" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Энергетический научно-исследовательский институт им.Г.М.Кржижановского"
Priority to RU97102794A priority Critical patent/RU2117688C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2117688C1 publication Critical patent/RU2117688C1/en
Publication of RU97102794A publication Critical patent/RU97102794A/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

FIELD: utilization of organic sulfurous-containing waste. SUBSTANCE: organic sulfurous-containing waste is ground, added to fine-grain shale and heated up to 470-500 C. Said heating takes place by mixing waste with heated circulating ashes away from air. Thus obtained steam and gas mixture is fed for its purification and condensation. Hard carbonic residue is roasted and in ashes form it is returned to heating stage. It is used there as heat carrier and chemical absorbent. Thus worn tires, waste of industrial rubber, soil or sand being contaminated by hydrocarbon composition may be utilized. EFFECT: improved efficiency of the method. 4 cl

Description

Изобретение относится к способам термической утилизации органических отходов, например изношенных автопокрышек, резинотехнических изделий, загрязненных мазутами песков и грунтов, и может быть использовано в сланцеперерабатывающей промышленности. The invention relates to methods for the thermal utilization of organic waste, for example worn tires, rubber products contaminated with fuel oil from sand and soil, and can be used in the oil shale industry.

Известны различные способы термической утилизации органических отходов путем их газификации, пиролиза, коксования и прямого сжигания. There are various methods of thermal utilization of organic waste by gasification, pyrolysis, coking and direct burning.

Так, известен способ извлечения газообразного и жидкого топлива сухой перегонкой из утративших практическую ценность отработанных автопокрышек, отходов пластмассы при подаче их в пиролизную установку (JP, 3,60-135481, C 10 G 1/10, 18.07.85). Thus, there is a known method for extracting gaseous and liquid fuels by dry distillation from used tire tires and plastic waste that have lost their practical value when they are fed to a pyrolysis unit (JP, 3.60-135481, C 10 G 1/10, 07/18/185).

Недостаток упомянутого способа - это невозможность связывания серы, содержащейся в подлежащих утилизации органических отходах, которая переходит в газы пиролиза, и необходимость в последующей сложной и дорогостоящей сероочистке или на стадии образования промежуточных углеводородных газов, или же перед сбросом дымовых газов в атмосферу. The disadvantage of this method is the impossibility of binding sulfur contained in the organic waste to be disposed of, which passes into pyrolysis gases, and the need for subsequent complex and expensive desulfurization either at the stage of formation of intermediate hydrocarbon gases, or before discharge of flue gases into the atmosphere.

Известен также способ утилизации твердых отходов производства пластмасс, которые после измельчения подается в печь для терморазложения в кипящем слое речного песка. Для нейтрализации образовавшихся нежелательных вредных компонентов подают специальные щелочные присадки. В качестве щелочного реагента применяют оксид кальция (JP, 3,57-209988, C 10 B 53/00, 1982). There is also known a method for the disposal of solid waste from the production of plastics, which, after grinding, is fed to a furnace for thermal decomposition in a fluidized bed of river sand. To neutralize the resulting unwanted harmful components serves special alkaline additives. Calcium oxide is used as alkaline reagent (JP, 3.57-209988, C 10 B 53/00, 1982).

Недостатком указанного способа является необходимость специально добавлять в исходные органические отходы вещества, которые связывали бы серу, и другие нежелательные компоненты с последующим извлечением из жидких, газообразных продуктов или же из твердого остатка сернистых соединений, что достаточно громоздко и требует значительных затрат. The disadvantage of this method is the need to specifically add substances that would bind sulfur and other undesirable components to the original organic waste, followed by extraction from liquid, gaseous products or from a solid residue of sulfur compounds, which is rather cumbersome and requires significant costs.

Известен способ переработки органических отходов, в частности отработанных шин, которые добавляют в угольные шихты, идущие для коксования. Отходы измельчают, загружают в бункер и непрерывно добавляют к коксовой шихте в соотношении 0,5-200%об. на коксующий уголь. В результате коксования из парогазовой смеси получают газ 57 мас.%, 41% жидких смол и 2% смеси смолы и твердой фазы (ДЕ, 3,324738, C 10 B 57/04, 1984). A known method of processing organic waste, in particular waste tires, which are added to the coal mixture, going for coking. The waste is crushed, loaded into the hopper and continuously added to the coke charge in the ratio of 0.5-200% vol. on coking coal. As a result of coking from a gas-vapor mixture, a gas of 57 wt.%, 41% of liquid resins and 2% of a mixture of resin and solid phase is obtained (DE, 3.324738, C 10 B 57/04, 1984).

Недостатком данного процесса является также то, что сера, содержащаяся в отходах, переходит в жидкие продукты и газ, которые нуждаются в очистке от нее, а также частично переходит в кокс, для которого наличие серы нежелательно. Подача органических отходов в этом случае не должна превышать стехиометрического количества, адекватного дополнительным присадкам для нейтрализации серы. The disadvantage of this process is that the sulfur contained in the waste goes into liquid products and gas, which need to be cleaned from it, and also partially goes into coke, for which the presence of sulfur is undesirable. In this case, the supply of organic waste should not exceed a stoichiometric amount adequate to additional additives to neutralize sulfur.

Наиболее близким к предложенному способу является способ переработки отработанных шин в коксовой печи. При этом в действующий агрегат, выполняющий определенную технологическую задачу (получение кокса), добавляют подлежащие утилизации органические отходы (JP,3,1-95188, C 10 B 53/00, 13.04.89). Closest to the proposed method is a method of processing waste tires in a coke oven. At the same time, organic waste (JP, 3.1-95188, C 10 B 53/00, 04/13/89) is added to the operating unit that performs a specific technological task (coke production).

Недостатком данного процесса является то, что соединения серы переходят в жидкие и газообразные продукты, в т.ч. кокс, в котором наличие серы нежелательно. Следовательно, получаемые продукты надо очищать, что требует дополнительных материальных затрат. The disadvantage of this process is that sulfur compounds pass into liquid and gaseous products, including coke in which the presence of sulfur is undesirable. Therefore, the resulting products must be cleaned, which requires additional material costs.

Задачей изобретения является обеспечение безопасной для окружающей среды утилизации отходов, при одновременном получении экологически чистых малосернистых жидких, газообразных топлив и химического сырья. Кроме того, уменьшаются затраты, связанные со строительством дополнительных очистительных устройств или сооружений, или специальных установок по непосредственному сжиганию отходов. The objective of the invention is to provide environmentally friendly waste disposal, while obtaining environmentally friendly low-sulfur liquid, gaseous fuels and chemical raw materials. In addition, the costs associated with the construction of additional purification devices or facilities, or special installations for direct burning of waste are reduced.

Поставленная задача обеспечивается тем, что органические отходы измельчают, добавляют в мелкозернистый горючий сланец, отходы и сланец нагревают до 470 - 500oC за счет смешения с нагретой циркулирующей золой без доступа воздуха, в результате чего получают парогазовую смесь, подаваемую на очистку и конденсацию, с получением ценных жидких продуктов и твердого углеродистого остатка, подаваемого на снижение с образованием золы, частично возвращаемой на стадию нагрева и часть которой со связанной в нейтральные соединения серой выводится из процесса.The task is ensured by the fact that the organic waste is crushed, added to fine-grained oil shale, the waste and shale are heated to 470 - 500 o C by mixing with heated circulating ash without air, resulting in a vapor-gas mixture fed for cleaning and condensation, with the formation of valuable liquid products and a solid carbon residue fed to the reduction with the formation of ash, partially returned to the heating stage and part of which with sulfur bound to neutral compounds is removed from cessa.

В качестве органических отходов используют изношенные автопокрышки, армированные кордом с размерами частиц менее 10 - 20 мм, подаваемые в количестве 7,5 - 10,0 мас.% от исходного сланца. As organic waste, worn tire covers are used, reinforced with cord with particle sizes less than 10 - 20 mm, supplied in an amount of 7.5 - 10.0 wt.% From the initial shale.

В качестве органических добавок также используют резинотехнические отходы с размером частиц 25 - 40 мм, подаваемые в количестве до 20 мас.% от исходного сланца. Rubber additives with a particle size of 25 - 40 mm, supplied in an amount of up to 20 wt.% From the initial shale, are also used as organic additives.

В качестве органических отходов, используют грунт или песок, загрязненные до 40 мас.% углеводородными составами, например сернистыми мазутами, подаваемыми в количестве до 40 мас.% от исходного сланца. As organic waste, use soil or sand contaminated with up to 40 wt.% Hydrocarbon compounds, such as sulfur fuel oil, supplied in an amount of up to 40 wt.% From the initial shale.

Поскольку в составе золы горючего сланца содержатся оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, например оксиды кальция, то в данном процессе зола выступает не только как твердый теплоноситель, но и как нейтрализатор выделяемых в процессе пиролиза соединений, которые носят кислотный характер, в частности оксидов серы или сероводорода и т.п. В условиях термопереработки указанные соединения со свободными оксидами щелочных и щелочноземельных элементов с образованием соединений (например, CaSO4), которые выводятся с золой (химическим поглотителем).Since the ash of oil shale contains oxides of alkali and alkaline earth metals, for example calcium oxides, in this process the ash acts not only as a solid heat carrier, but also as a neutralizer of compounds that are acidic during pyrolysis, in particular sulfur or hydrogen sulfide oxides etc. Under thermal processing conditions, these compounds with free oxides of alkaline and alkaline earth elements to form compounds (for example, CaSO 4 ), which are removed with ash (chemical scavenger).

Интервал добавки измельченных автопокрышек 7 - 10 мас.%, определяется продолжительностью непрерывного пробега без чистки агрегатов. При содержании добавки 7,5 - 10 мас.% процесс протекает в штатном режиме, без изменения регламента, при содержании добавки > 10% необходимы остановки для извлечения остатков металлического корда, оседающего в некоторых местах установки. The interval of the addition of crushed tires 7 - 10 wt.%, Determined by the duration of the continuous run without cleaning the units. When the content of the additive is 7.5 - 10 wt.%, The process proceeds in the normal mode, without changing the schedule, with the content of the additive> 10%, stops are necessary to extract the remains of the metal cord settling in some places of the installation.

Осуществление способа позволяет получить дополнительные количества углеводородных продуктов, адекватных количеству дополнительно пиролизуемых органических добавок, способствовать охране окружающей среды путем исключения мероприятий по сжиганию или захоронению органических отходов, а также уменьшению нежелательных выбросов в атмосферу. The implementation of the method allows to obtain additional quantities of hydrocarbon products adequate to the amount of additional pyrolyzable organic additives, to help protect the environment by eliminating the incineration or burial of organic waste, as well as reducing unwanted emissions.

Примеры осуществления способа. Examples of the method.

Пример 1. К сланцу в количестве 5000 т с характеристиками, вес.: Wr = 10-12%; Ar = 41,5%; (CO2)r = 20,0; Sr = 2,0%; Or = 25,5%; Q ≈ 2000 ккал/кг, добавляют 500 т изношенных автопокрышек с металлическим кордом, измельченных до размеров частиц < 15 мм.Example 1. To shale in the amount of 5000 tons with characteristics, weight .: W r = 10-12%; Ar = 41.5%; (CO 2 ) r = 20.0; S r = 2.0%; O r = 25.5%; Q ≈ 2000 kcal / kg, add 500 tons of worn tires with metal cord, crushed to particle sizes <15 mm.

Полученную смесь сушат при 130o и подвергают пиролизу при температуре 470 - 480o, в результате чего получают парогазовую смесь (ПГС), которую очищают и конденсируют, а полукокс подают на дожигание в технологическую топку.The resulting mixture is dried at 130 o and subjected to pyrolysis at a temperature of 470 - 480 o , resulting in a vapor-gas mixture (ASG), which is purified and condensed, and the semi-coke is fed to the afterburning in the technological furnace.

Зола, образующая в результате сжигания при 780 - 800oC в технологической топке, содержит свободную окись кальция, которая связывает выделяющуюся при пиролизе автопокрышек серу в сульфаты (сульфит) или сульфид, переходящие в золу.The ash, formed as a result of burning at 780 - 800 o C in the technological furnace, contains free calcium oxide, which binds the sulfur released during the pyrolysis of tire tires into sulfates (sulfite) or sulfide, which transform into ash.

Образовавшуюся ПГС направляют в отделение конденсации на фракционирование. The resulting ASG is sent to the condensation unit for fractionation.

В результате было получено на 2 мас.% больше суммарного масла (смолы) по сравнению с работой без добавки и на 5% об. больше полукоксового газа. Качество сланцевого масла улучшилось (содержание серы 0,6%) по легкокипящим (светлым) с Т=250o, т.к. их выход в суммарном масле увеличился на 15%. Количество твердых компонентов: зола, оксиды серы в дымовых сбросных газах не увеличилось и было ниже предельно допустимых концентраций.As a result, 2 wt.% More total oil (resin) was obtained compared to working without additives and 5% vol. more coke gas. The quality of shale oil has improved (sulfur content 0.6%) for boiling (light) with T = 250 o , because their yield in total oil increased by 15%. The amount of solid components: ash, sulfur oxides in flue exhaust gases did not increase and was below the maximum permissible concentrations.

Пример 2. К сланцу в количестве 4000 т с характеристиками, упомянутыми в примере 1, добавляют 800 т резинотехнических отходов (РТО отходы обувной промышленности), измельченных до размеров частиц 40 мм. Полученную смесь пиролизуют при температуре 470 - 480oC, получают парогазовую смесь, которую очищают от пыли и конденсируют, а полукокс с золой подают на дожигание в технологическую топку. Зола, образующаяся в результате сжигания органической части коксо-зольного остатка при 780 - 800oC, содержит свободную окись кальция, которая связывает выделяющиеся в результате пиролиза соединения серы в сульфаты (сульфиты), переходящие в золу. В результате было получено на 4% больше суммарного масла по сравнению с работой без добавки РТО и на 6 об.% больше полукоксового газа (содержание серы - 0,6%). Количество легкокипящих (с Т=250oС) в суммарном масле увеличилось на 20%, количество вредных компонентов в сборных газах уменьшилось вдвое.Example 2. To shale in an amount of 4000 tons with the characteristics mentioned in example 1, add 800 tons of rubber waste (PTO waste shoe industry), crushed to a particle size of 40 mm The resulting mixture is pyrolyzed at a temperature of 470 - 480 o C, a vapor-gas mixture is obtained, which is cleaned of dust and condensed, and the semi-coke and ash are fed to the afterburner in a process furnace. The ash resulting from the burning of the organic part of the coke-ash residue at 780 - 800 o C contains free calcium oxide, which binds the sulfur compounds released as a result of pyrolysis into sulfates (sulfites), which are converted to ash. As a result, 4% more total oil was obtained compared to working without the addition of PTO and 6% vol. More semi-coke gas (sulfur content - 0.6%). The number of low-boiling (with T = 250 o C) in the total oil increased by 20%, the number of harmful components in the collection gases decreased by half.

Пример 3. К сланцу в количестве 750 т с характеристиками, как и в примерах 1, 2, добавляют 300 т смеси песка и грунта, пропитанной сырой нефтью (до 40 мас.%). После сушки до 130oС смешивают полученную смесь с золой (твердым теплоносителем), имеющей температуру 780oС, и подвергают пиролизу при 480oС. Полученную парогазовую смесь направляют на конденсацию, а золу - на золоотвал.Example 3. To shale in an amount of 750 tons with characteristics, as in examples 1, 2, add 300 tons of a mixture of sand and soil, impregnated with crude oil (up to 40 wt.%). After drying to 130 ° C. , the resulting mixture is mixed with ash (solid heat carrier) having a temperature of 780 ° C. and subjected to pyrolysis at 480 ° C. The resulting vapor-gas mixture is sent for condensation, and the ash is sent to an ash dump.

В результате выход жидких продуктов увеличился на 5 мас.% (содержание серы 0,5%) и на 4 об.% увеличился выход газа полукоксования. As a result, the yield of liquid products increased by 5 wt.% (Sulfur content 0.5%) and the yield of semi-coking gas increased by 4 vol.%.

Claims (4)

1. Способ термической утилизации твердых органических отходов, содержащих серу, включающий измельчение отходов, добавление их к твердым топливам, нагрев отходов совместно с твердым топливом без доступа воздуха с получением парогазовой смеси и твердого углеродистого остатка, очистку и конденсацию парогазовой смеси с получением ценных жидких и газообразных продуктов, отличающийся тем, что в качестве твердого топлива используют мелкозернистый горючий сланец, нагрев сланца с отходами осуществляют до 470 - 500oС, а твердый углеродистый остаток сжигают с образованием золы, возвращаемой на стадию нагрева в качестве твердого теплоносителя и химического поглотителя.1. The method of thermal utilization of solid organic waste containing sulfur, including grinding the waste, adding it to solid fuels, heating the waste together with solid fuel without air to obtain a vapor-gas mixture and a solid carbon residue, purification and condensation of a vapor-gas mixture to obtain valuable liquid and gaseous products, characterized in that as a solid fuel use fine-grained oil shale, heating of the shale with waste is carried out to 470 - 500 o C, and solid carbonaceous residue to burn with the formation of ash, returned to the stage of heating as a solid coolant and chemical absorber. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органических отходов, содержащих серу, используют изношенные автопокрышки, армированные кордом, с размером частиц менее 10 - 20 мм, подаваемые в количестве 7,5 - 10,0 мас.% от исходного сланца. 2. The method according to claim 1, characterized in that used organic tires reinforced with cord, with a particle size of less than 10 to 20 mm, supplied in an amount of 7.5 to 10.0 wt.% From as organic waste containing sulfur source slate. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органических отходов, содержащих серу, используют резинотехнические отходы с размером частиц 25 - 40 мм, подаваемые в количестве до 20 мас.% от исходного сланца. 3. The method according to claim 1, characterized in that as an organic waste containing sulfur, use rubber waste with a particle size of 25 to 40 mm, supplied in an amount up to 20 wt.% From the initial shale. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органических отходов, содержащих серу, используют грунт или песок, загрязненные до 40 мас.% углеводородными составами, подаваемыми в количестве до 40 мас.% от исходного сланца. 4. The method according to claim 1, characterized in that as organic waste containing sulfur, use soil or sand contaminated with up to 40 wt.% Hydrocarbon compounds supplied in an amount of up to 40 wt.% From the initial shale.
RU97102794A 1997-02-25 1997-02-25 Method for heat utilization of organic sulfurous-containing waste RU2117688C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97102794A RU2117688C1 (en) 1997-02-25 1997-02-25 Method for heat utilization of organic sulfurous-containing waste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97102794A RU2117688C1 (en) 1997-02-25 1997-02-25 Method for heat utilization of organic sulfurous-containing waste

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2117688C1 true RU2117688C1 (en) 1998-08-20
RU97102794A RU97102794A (en) 1999-02-27

Family

ID=20190170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97102794A RU2117688C1 (en) 1997-02-25 1997-02-25 Method for heat utilization of organic sulfurous-containing waste

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2117688C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005103129A1 (en) * 2004-04-22 2005-11-03 Research-And-Production Compani 'eco-Technology-Group', Ltd Dephlegmation stepwise method for converting organic wastes and pyrolysis dephlegmator device
RU2529226C2 (en) * 2013-01-09 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method of shale processing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005103129A1 (en) * 2004-04-22 2005-11-03 Research-And-Production Compani 'eco-Technology-Group', Ltd Dephlegmation stepwise method for converting organic wastes and pyrolysis dephlegmator device
RU2529226C2 (en) * 2013-01-09 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method of shale processing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Syed-Hassan et al. Thermochemical processing of sewage sludge to energy and fuel: Fundamentals, challenges and considerations
US7708964B2 (en) Oil shale derived pollutant control materials and methods and apparatuses for producing and utilizing the same
Werther et al. Sewage sludge combustion
US4111755A (en) Method of producing pelletized fixed sulfur fuel
DE19608093C2 (en) Process for recycling residual and waste materials as well as low calorific fuels in a cement kiln
US20050066860A1 (en) Use of organic waste/mineral by-product mixtures in cement manufacturing processes
US5219544A (en) Method of purifying the exhaust gases from plants for the production of cement clinker
US4690914A (en) Process for the preparation of an absorbing and adsorbing agent; and the product produced therefrom
US4054492A (en) Process for treating bituminous or oil-containing material using dry distillation
RU2320699C1 (en) Method and apparatus for thermal processing of high-ash and low-grade solid fuels
RU2339673C1 (en) Method for thermal processing of slate coal with production of liquid and gaseous fuel and also cement clinker and facility for its employing
RU2117688C1 (en) Method for heat utilization of organic sulfurous-containing waste
RU1794061C (en) Method of excessive active slime treatment
US4259085A (en) Pelletized fixed sulfur fuel
KR950011830B1 (en) Desulfurization of gypsum
CN1224633A (en) Method for desulfurizing flue gas of fluidized bed furnace
RU2329292C1 (en) Method and facuility for thermal processing of hihc-ash and low-calorig solid fuel
WO2005068908A1 (en) Method for the energetic use of substitute fuels, pyrolysis system for substitute fuels and combined pyrolysis and firing system for firing pyrolysis gases
Steger et al. Drying and low temperature conversion—A process combination to treat sewage sludge obtained from oil refineries
JP3878544B2 (en) Treatment method of sewage sludge cake
Senchugov et al. A. KAIDALOV
PL170924B1 (en) Method of gasifying solid, semi-solid and liquid residues and wastes
RU2815308C1 (en) Method and device for thermochemical recycling of combustible wastes in vertical two-shaft furnace for burning carbonate materials
KR880002515B1 (en) Process for the preparation of solid fuels
Herat Protecting the environment from waste disposal: the cement kiln option

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160226