RU2314881C1 - Method of stripping of the electrical equipment from the mixture of polychlorobiphenyls and trichlorobenzenes - Google Patents
Method of stripping of the electrical equipment from the mixture of polychlorobiphenyls and trichlorobenzenes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2314881C1 RU2314881C1 RU2006118373/12A RU2006118373A RU2314881C1 RU 2314881 C1 RU2314881 C1 RU 2314881C1 RU 2006118373/12 A RU2006118373/12 A RU 2006118373/12A RU 2006118373 A RU2006118373 A RU 2006118373A RU 2314881 C1 RU2314881 C1 RU 2314881C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrical equipment
- chloroform
- transformer
- mixture
- pcbs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к технологии очистки аппаратов, содержащих полихлорбифенилы и трихлорбензолы (далее - ПХБ), и может быть использовано при обезвреживании и утилизации электрооборудования, например силовых трансформаторов и конденсаторов.The invention relates to the electrical industry, in particular to a technology for cleaning apparatus containing polychlorobiphenyls and trichlorobenzenes (hereinafter - PCBs), and can be used in the disposal and disposal of electrical equipment, such as power transformers and capacitors.
В настоящее время создалась угроза загрязнения как водного, так и воздушного бассейнов окружающей среды высокотоксичными продуктами, известными в промышленности под названиями «Совтол-10», «Аскерель», «Арохлор-1242», «Совол», представляющими собой смесь полихлорбифенилов и трихлорбензолов с различными концентрациями и добавками и содержащимися в электротехническом оборудовании, отработавшем нормативный срок эксплуатации.Currently, the threat of pollution of both the water and air basins of the environment with highly toxic products known in the industry under the names "Sovtol-10", "Askerel", "Arochlor-1242", "Sovol", which is a mixture of polychlorobiphenyls and trichlorobenzenes with various concentrations and additives and contained in electrical equipment that has worked out the standard operating life.
ПХБ - одни из самых широко распространенных загрязнителей окружающей среды, обнаруженные практически во всех средах (воздух, вода, почва, продукты питания и др.). ПХБ - высокотоксичные соединения, вызывающие поражение печени, почек, кожных покровов, подавляющие иммунную систему человека и животных. Поэтому установлены нормы предельно допустимой концентрации (ПДК) в воздухе рабочей зоны в 1 мг/м3 (см., например, статью Макаров А.А. Экобезопасность хранения отработанного совтола и загрязненного им электротехнического оборудования // Материалы Российской конференции, посвященной методам утилизации стойких органических загрязнителей (СОЗ), г.Санкт-Петербург Российская Федерация 9-13 июля 2001 г., с.159), Сочетание токсичных свойств ПХБ с их стойкостью в окружающей среде послужило основанием для включения их в число 12 наиболее опасных органических загрязнителей природной среды.PCBs are one of the most widespread environmental pollutants found in almost all environments (air, water, soil, food, etc.). PCBs are highly toxic compounds that cause damage to the liver, kidneys, skin, and suppress the immune system of humans and animals. Therefore, the norms of the maximum permissible concentration (MPC) in the air of the working zone of 1 mg / m 3 were established (see, for example, the article by A. Makarov, Ecological safety of storage of spent Sovtol and electrotechnical equipment contaminated with it // Materials of the Russian Conference on Methods for Disposal of Persistent organic pollutants (POPs), St. Petersburg, Russian Federation July 9–13, 2001, p. 159), The combination of the toxic properties of PCBs with their resistance to the environment served as the basis for including them among the 12 most dangerous organic FIR pollutants of the environment.
В связи с этим, в настоящее время запрещена эксплуатация электротехнического оборудования, где в качестве диэлектрика применяются ПХБ. В результате такого запрещения возникла проблема по обезвреживанию этого оборудования от ПХБ.In this regard, the operation of electrical equipment where PCBs are used as dielectric is currently prohibited. As a result of such a ban, a problem arose in the disposal of this equipment from PCBs.
Однако очистка электротехнического оборудования от ПХБ является затруднительной, что связано со сложностью конструкции высоковольтных электрических аппаратов. Так, трансформатор представляет собой закрытый корпус, в котором содержатся медные обмотки с общим магнитным сердечником. Помимо этого трансформатор содержит деревянные стойки, удерживающие основные части на своих местах. Все свободное пространство заполнено трансформаторным маслом, которое имеет в своем составе ПХБ в качестве основного компонента.However, the cleaning of electrical equipment from PCBs is difficult, due to the complexity of the design of high-voltage electrical devices. So, the transformer is a closed case, which contains copper windings with a common magnetic core. In addition, the transformer contains wooden racks that hold the main parts in place. All the free space is filled with transformer oil, which contains PCBs as its main component.
Подобно трансформатору, высоковольтный конденсатор представляет собой герметичный металлический контейнер, содержащий активный сердечник из сплошных пластин тонкой металлической фольги (алюминиевой), скрученных вместе и разделенных изолирующей пленкой из полипропилена и/или бумагой, пропитанной ПХБ. Этот сердечник находится внутри корпуса конденсатора, а все свободное пространство заполнено конденсаторным ПХБ-маслом.Like a transformer, a high-voltage capacitor is a sealed metal container containing an active core made of solid plates of thin metal foil (aluminum), twisted together and separated by an insulating polypropylene film and / or PCB-impregnated paper. This core is located inside the capacitor housing, and all the free space is filled with capacitor PCB oil.
Поэтому сложное устройство трансформаторов и конденсаторов, наличие высокотоксичного масла вызывают серьезные проблемы по очистке этого оборудования от остаточных количеств ПХБ.Therefore, the complex arrangement of transformers and capacitors, the presence of highly toxic oil cause serious problems in cleaning this equipment from residual PCBs.
Известные технологии по очистке металлических поверхностей трансформаторов и конденсаторов от ПХБ с помощью органических растворителей, таких как минеральные спирты и бензин, достигли значительных успехов. Однако особые проблемы возникают с очисткой от ПХБ пористых материалов, находящихся внутри электротехнического оборудования, так как в процессе эксплуатации в них накапливается значительное количество ПХБ.Known technologies for cleaning the metal surfaces of transformers and capacitors from PCBs using organic solvents such as mineral alcohols and gasoline have achieved significant success. However, special problems arise with the cleaning of PCBs of porous materials inside electrical equipment, since during operation they accumulate a significant amount of PCBs.
Известные способы очистки электротехнического оборудования связаны с использованием пожароопасных растворителей, с сжиганием жидких отходов с ПХБ и пористых материалов с ПХБ, поэтому они являются пожаро- и взрывоопасными, а также требуют больших финансовых затрат на природоохранные мероприятия, так как процесс сжигания сам по себе является экологически опасным. Кроме того, при сжигании ПХБ возможно образование еще более опасных и токсичных по сравнению с ПХБ продуктов - полихлорированных диоксинов, которые в процессе сжигания могут поступать в атмосферный воздух и накапливаться в различных объектах окружающей среды (см., например, статью Кунцевич А.Д. Систематизация и оценка степени риска суперэкотоксикантов // Успехи химии. - 1991. - т.60.- №2, с.530-535).Known methods for cleaning electrical equipment are associated with the use of fire hazardous solvents, with the burning of liquid waste with PCBs and porous materials with PCBs, therefore they are fire and explosive, and also require large financial costs for environmental measures, since the combustion process itself is environmentally friendly dangerous. In addition, during the combustion of PCBs, the formation of even more dangerous and toxic products compared to PCBs is possible - polychlorinated dioxins, which during combustion can enter the atmospheric air and accumulate in various environmental objects (see, for example, the article by A. Kuntsevich Systematization and risk assessment of superecotoxicants // Advances in Chemistry. - 1991. - T.60.- No. 2, p. 530-535).
Известна технология утилизации совтолсодержащих трансформаторов, осуществляемая ОАО «Трансформатор» г.Тольятти. Эта технология включает в себя слив совтола из трансформатора в баки, оборудованные погружным насосом. Из баков совтол по трубопроводу перекачивается на сжигание в доменную печь. Очистку трансформаторов от остаточных количеств совтола осуществляют с помощью моющего раствора, который при температуре (85-90)°С циркулирует по внутреннему контуру трансформаторов. Совтол смывается со стенок корпуса, обмоток и пакетов трансформатерного железа, тем самым очищая трансформатор (см. Интернет, режим доступа: http://www.transfomiatorjsc.ru/rus/contact.htm,http://transform.ru/salvaging//ss/php/phb. ttm, 15.04.2004 г.).Known technology utilization sovtol-containing transformers, implemented by JSC "Transformer" Togliatti. This technology includes sovtol draining from a transformer into tanks equipped with a submersible pump. Sovtol is transferred from tanks to a blast furnace through a pipeline. The transformers are cleaned of residual amounts of sovtol using a washing solution, which at a temperature of (85-90) ° C circulates along the inner circuit of the transformers. Sovtol is washed off the walls of the case, windings and packages of transformer iron, thereby cleaning the transformer (see Internet, access mode: http://www.transfomiatorjsc.ru/eng/contact.htm,http://transform.ru/salvaging/ / ss / php / phb. ttm, 04/15/2004).
Степень отмывки корпуса трансформаторов от остатков совтола достигает 99,5%. Эта технология очистки трансформаторов от статочных количеств совтола достаточно проста и экономична. Однако она имеет существенный недостаток. Известный способ по очистке трансформаторов предполагает сжигание значительных количеств ПХБ и не позволяет очистить до безопасного уровня пористые материалы (например, дерево, картон), находящиеся внутри трансформатора.The degree of washing the transformer casing from sovtol residues reaches 99.5%. This technology for cleaning transformers from residual quantities of sovtol is quite simple and economical. However, it has a significant drawback. The known method for cleaning transformers involves the burning of significant quantities of PCBs and does not allow to clean to a safe level porous materials (for example, wood, cardboard) inside the transformer.
Известен также способ очистки трансформаторов от ПХБ и других остатков, загрязняющих окружающую среду, согласно которому процесс очистки трансформатора осуществляется за счет действия ультразвука на ПХБ-содержащее трансформаторное масло, с регенерацией растворителя и сжиганием ПХБ-содержащих продуктов (см. патент Германии на изобретение №DE 3615036, МПК Н01F 27/14, опубл. 05.11.1987 г.).There is also a method of cleaning transformers from PCBs and other polluting residues, according to which the process of cleaning the transformer is carried out due to the action of ultrasound on PCB-containing transformer oil, with the regeneration of the solvent and the burning of PCB-containing products (see German patent for invention No. DE 3615036, IPC Н01F 27/14, publ. 11/05/1987).
Однако известный способ очистки трансформатора является дорогостоящим и не позволяет очистить пористые материалы трансформатора до требуемого уровня, и при утилизации и разборке трансформатора предусматривает их сжигание.However, the known method of cleaning the transformer is expensive and does not allow you to clean the porous materials of the transformer to the required level, and when disposing and disassembling the transformer provides for their burning.
Известен метод очистки трансформатора от ПХБ, используемый в устройстве для удаления полихлорбифенилов из электрических аппаратов, согласно которому предлагается для очистки трансформатора от ПХБ подсоединять к нему две системы циркуляции жидкостей. Одна система представляет собой циркуляционный контур: трансформатор, заполненный растворителем и жидким диэлектриком (трифтортрихлорэтан и/или перхлорэтилен) и насос, циркулирующий эти жидкости через трансформатор для растворения оставшегося в трансформаторе ПХБ. Трансформатор подключают к сети для поддерживания нормальной температуры и давления. Во второй, наружной, циркуляционной системе жидкость, выходящая из трансформатора, нагревается до температуры кипения используемого жидкого диэлектрика, который при этом испаряется, конденсируется и возвращается в трансформатор, а ПХБ остается в жидкой фазе в сосуде (см. патент США на изобретение №4790337, МПК В08В 03/10, опубл. 13.12.1988 г.).A known method of cleaning a transformer from PCBs is used in a device for removing polychlorobiphenyls from electrical apparatus, according to which it is proposed to connect two liquid circulation systems to it to clean a transformer from PCBs. One system is a circulation circuit: a transformer filled with a solvent and a liquid dielectric (trifluorotrichloroethane and / or perchlorethylene) and a pump circulating these liquids through the transformer to dissolve the remaining PCBs in the transformer. The transformer is connected to the network to maintain normal temperature and pressure. In the second, external, circulation system, the liquid exiting the transformer is heated to the boiling point of the liquid dielectric used, which evaporates, condenses and returns to the transformer, and the PCB remains in the liquid phase in the vessel (see US Patent No. 4790337, IPC V08V 03/10, publ. 12/13/1988).
Недостатком известного метода является необходимость использования для отмывки трансформатора от остатков ПХБ сложной дорогостоящей смеси (растворитель + жидкий диэлектрик). Кроме того, известный метод является эффективным только для очистки металлических поверхностей, при этом пористые материалы не очищаются.A disadvantage of the known method is the need to use a complex expensive mixture (solvent + liquid dielectric) for washing the transformer from PCB residues. In addition, the known method is effective only for cleaning metal surfaces, while porous materials are not cleaned.
Известен способ очистки трансформатора от электроизоляционной жидкости на основе полихлорбифенила, включающий слив электроизоляционной жидкости из трансформатора, очистку парами растворителя от остатков электроизоляционной жидкости, при этом слив электроизоляционной жидкости производится из предварительно нагретого трансформатора, после чего трансформатор охлаждают ниже температуры кипения растворителя, подают пары растворителя, при этом образующийся на внутренних поверхностях и активной части трансформатора конденсат растворяет загрязнения и вымывает несливаемые остатки электроизоляционной жидкости из нижней части трансформатора, полученную жидкую фазу направляют на испарение для многократной обработки трансформатора регенерированным растворителем в замкнутом контуре, причем в качестве растворителя используется хлористый метилен (см. патент РФ на изобретение №2187858, МПК Н01F 27/14, В08В 03/08, опубл. 20.08.2002 г.).A known method of cleaning a transformer from an insulating liquid based on polychlorobiphenyl, including draining the insulating liquid from the transformer, cleaning the solvent vapor from the remnants of the insulating liquid, the drain of the insulating liquid is made from a preheated transformer, after which the transformer is cooled below the boiling point of the solvent, solvent vapor is supplied, the condensate formed on the inner surfaces and the active part of the transformer it removes impurities and leaches non-leaking residues of the insulating liquid from the bottom of the transformer, the resulting liquid phase is sent to evaporation for repeated treatment of the transformer with the regenerated solvent in a closed circuit, and methylene chloride is used as the solvent (see RF patent for the invention No. 2187858, IPC Н01F 27 / 14, B08B 03/08, publ. 08/20/2002).
Однако очистка трансформатора от остатков электроизоляционной жидкости с помощью паров хлористого метилена является эффективной только для активной части и вымывания несмываемых остатков указанной жидкости, так как в этом случае не происходит очистки от ПХБ пористых материалов. Кроме того, при повторном использовании электротехнического оборудования ПХБ переходит в новый диэлектрик и трансформатор вновь становится ПХБ-содержащим.However, cleaning the transformer from the remains of the insulating liquid using methylene chloride vapors is effective only for the active part and leaching of indelible residues of the specified liquid, since in this case there is no cleaning from the PCB of porous materials. In addition, with the repeated use of electrical equipment, PCB is converted to a new dielectric and the transformer again becomes PCB-containing.
Известен также способ обезвреживания полихлорбифенилсодержащих изделий, заключающийся в том, что осуществляют нагрев изделий газокислородным факелом с температурой не менее 2000°С до достижения температуры на их поверхности 600-750°С с разогревом стенок камеры дожигания до температуры выше 1000°С, выделяющиеся из изделий газы нагревают на входе в камере дожигания до температуры не менее 1300°С в отсутствии свободного кислорода с одновременной подачей аммиака в количестве, обеспечивающем связывание хлористого водорода, и дожигают при содержании кислорода на выходе камеры дожигания 3-5%. Время пребывания выделяющихся газов в камере дожигания обеспечивают не менее 1,5 с. На выходе из камеры дожигания газы просасывают через слой каолиновой ваты с одновременным впрыскиванием аммиака (см. патент РФ на изобретение №2119615, МПК F23G 07/06, опубл. 27.09.1998 г.).There is also a method for the neutralization of polychlorinated biphenyl-containing products, which consists in the fact that the products are heated with a gas-oxygen torch with a temperature of at least 2000 ° C until a temperature on their surface is reached of 600-750 ° C with heating of the walls of the afterburning chamber to temperatures above 1000 ° C, released from the products the gases are heated at the inlet in the afterburner to a temperature of at least 1300 ° C in the absence of free oxygen with the simultaneous supply of ammonia in an amount that ensures the binding of hydrogen chloride, and burned up with oxygen at the outlet of the afterburning chamber 3-5%. The residence time of the evolved gases in the afterburner provides at least 1.5 s. At the exit from the afterburner, the gases are sucked through a layer of kaolin wool with the simultaneous injection of ammonia (see RF patent for invention No. 211,19615, IPC F23G 07/06, published on 09/27/1998).
Известный способ является очень энергоемким, а следовательно, дорогостоящим и может быть применен только для обезвреживания мелких изделий, загрязненных ПХБ. Обезвреживать таким способом крупногабаритное оборудование (например, трансформаторы с массой 2 т или 3 т) не представляется возможным, так как для этого потребуется наличие специальных печей для дожига отходящих газов. Кроме того, известный способ нельзя применять для поточного промышленного обезвреживания электрооборудования, а использование возможно только для обезвреживания ограниченного количества мелких изделий.The known method is very energy intensive, and therefore expensive and can only be used for the disposal of small items contaminated with PCBs. It is not possible to neutralize large-sized equipment (for example, transformers with a mass of 2 tons or 3 tons), as this will require the availability of special furnaces for burning off exhaust gases. In addition, the known method cannot be used for continuous industrial neutralization of electrical equipment, and use is possible only for the neutralization of a limited number of small items.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является известный способ удаления остатков полихлорбифенилов из трансформаторов с использованием паров воды, которые образуют низкокипящий азеотроп с ПХБ, и удаление его с помощью вакуума с последующим охлаждением. Процесс очистки состоит из циклов, включающих обработку паром 10 минут - вакуумирование 5 минут. Чередование продолжается до тех пор, пока температура в трансформаторе будет не выше точки кипения азеотропа. При этом используются растворители, которые формируют низкокипящие азеотропы с ПХБ, включающие, например, воду, метанол, толуол и ацетонитрил (см. патент США на изобретение №4699667, МПК В08В 05/00, В01D 15/04, опубл. 13.10.1987 г.).Closest to the proposed technical solution is a known method for removing polychlorobiphenyl residues from transformers using water vapor, which form a low boiling azeotrope with PCBs, and removing it using vacuum, followed by cooling. The cleaning process consists of cycles, including steam treatment for 10 minutes - evacuation of 5 minutes. Alternation continues until the temperature in the transformer is no higher than the boiling point of the azeotrope. In this case, solvents are used that form low-boiling azeotropes with PCBs, including, for example, water, methanol, toluene and acetonitrile (see US patent for invention No. 4699667, IPC B08B 05/00, B01D 15/04, publ. 13.10.1987 g .).
Однако известный способ имеет следующие существенные недостатки:However, the known method has the following significant disadvantages:
- водяной пар очищает только металлические поверхности, при этом не происходит очистки пористых материалов (дерево, картон) от ПХБ, так как водяной пар не проникает в поры, находящихся внутри трансформатора деревянных и картонных конструкций, имеющих глубокую пропитку ПХБ. Трансформатор с деревянными и картонными конструкциями, пропитанными ПХБ, остается экологически опасным даже после заполнения его другой диэлектрической жидкостью, так как остаточные количества ПХБ из пористых материалов диффундируют в диэлектрик, превращая трансформатор в ПХБ-содержащий;- water vapor only cleans metal surfaces, while porous materials (wood, cardboard) are not cleaned from PCBs, since water vapor does not penetrate into the pores of wood and cardboard structures inside the transformer that are deeply impregnated with PCBs. A transformer with wooden and cardboard structures impregnated with PCBs remains environmentally hazardous even after filling it with another dielectric fluid, since residual PCBs from porous materials diffuse into a dielectric, turning the transformer into PCB-containing;
- ПХБ из конденсата улавливаются активированным углем, который подвергается в дальнейшем сжиганию, что увеличивает количество диоксиноподобных веществ, разрушающих атмосферу;- PCBs from the condensate are captured by activated carbon, which is subsequently burned, which increases the amount of dioxin-like substances that destroy the atmosphere;
- процесс очистки является энергетически затратным, так как состоит из циклов: обработка паром 10 минут - вакуумирование 5 минут, а весь цикл очистки трансформатора может иметь продолжительность от нескольких часов до нескольких суток.- the cleaning process is energy-intensive, as it consists of cycles: steam treatment for 10 minutes - evacuation for 5 minutes, and the entire cleaning cycle of the transformer can last from several hours to several days.
Задачей настоящего изобретения является создание способа, обладающего пониженной взрыво- и пожароопасностью и обеспечивающего повышенную степень очистки электрооборудования от ПХБ, а также не требующего проведение специальных мероприятий по обеспечению экологической безопасности в процессе его осуществления, что снижает антропогенную нагрузку на окружающую среду в процессе очистки электрооборудования от ПХБ.The objective of the present invention is to provide a method that has a reduced explosion and fire hazard and provides an increased degree of purification of electrical equipment from PCBs, and does not require special measures to ensure environmental safety in the process of its implementation, which reduces the anthropogenic load on the environment during the cleaning of electrical equipment from PCBs.
Техническим результатом, достигаемым при решении настоящей задачи, является достижение степени очистки пористых материалов внутри электрооборудования до величины 99,99% при отсутствии процессов сжигания отходов с ПХБ и ПХБ-содержащих соединений, а также получение остатка, содержащего ПХБ, пригодного для последующей утилизации.The technical result achieved in solving this problem is to achieve a degree of purification of porous materials inside electrical equipment to a value of 99.99% in the absence of waste incineration processes from PCBs and PCB-containing compounds, as well as obtaining a residue containing PCBs suitable for subsequent disposal.
Указанный технический результат достигается тем, что способ очистки электрооборудования от смеси полихлорбифенилов и трихлорбензолов (ПХБ) включает слив ПХБ из электрооборудования, заполнение внутреннего объема электрооборудования хлороформом на время не менее 12 час, слив хлороформа, обработку электрооборудования, содержащего смесь хлороформа и ПХБ, паром, удаление остатков смеси вакуумом, при этом цикл по очистке, начиная с операции по заполнению электрооборудования хлороформом, повторяют не менее трех раз.The specified technical result is achieved by the fact that the method of cleaning electrical equipment from a mixture of polychlorobiphenyls and trichlorobenzenes (PCBs) includes draining PCBs from electrical equipment, filling the internal volume of electrical equipment with chloroform for at least 12 hours, draining chloroform, processing electrical equipment containing a mixture of chloroform and PCBs, with steam, removal of the residual mixture with vacuum, while the cleaning cycle, starting with the operation of filling the electrical equipment with chloroform, is repeated at least three times.
Кроме того, обработку внутреннего объема, внутренних деталей и материалов электрооборудования, содержащего смесь хлороформа и ПХБ, паром и удаление остатков смеси вакуумом осуществляют как без его разборки, так и в камере с его разборкой на отдельные детали, включая пористые материалы.In addition, the processing of the internal volume, internal parts and materials of electrical equipment containing a mixture of chloroform and PCB, steam and the removal of the residual mixture with vacuum is carried out both without disassembling it and in a chamber with its disassembling into individual parts, including porous materials.
Общими признаками предложенного технического решения и прототипа являются следующие: слив ПХБ из электрооборудования, закачивание электрооборудования паром, применение вакуума для удаления остатков, получающихся в процессе очистки.Common features of the proposed technical solution and prototype are the following: draining PCBs from electrical equipment, injecting electrical equipment with steam, using a vacuum to remove residues resulting from the cleaning process.
Отличительными признаками предложенного технического решения от прототипа являются следующие: заполнение внутреннего объема электрооборудования хлороформом на время не менее 12 час, слив хлороформа, обработку электрооборудования, содержащего смесь хлороформ: ПХБ, паром, удаление остатков смеси хлороформ: ПХБ: вода вакуумом, при этом цикл по очистке, начиная с операции по заполнению электрооборудования хлороформом, повторяют не менее трех раз.Distinctive features of the proposed technical solution from the prototype are the following: filling the internal volume of electrical equipment with chloroform for a period of at least 12 hours, draining chloroform, processing electrical equipment containing a mixture of chloroform: PCB, steam, removing residues of a mixture of chloroform: PCB: water with vacuum, while cleaning, starting with the operation of filling the electrical equipment with chloroform, is repeated at least three times.
При проверке возможности использования ряда растворителей (органических и хлорорганических) для очистки электрооборудования от ПХБ хлороформ показал способность проникать в поры пористых материалов, давая эффект «набухания». При использовании других растворителей не наблюдалось эффекта «набухания» и они не давали очистки пористых материалов от ПХБ, хотя позволяли очищать от ПХБ металлические поверхности электрооборудования до 99,99%. Таким образом, хлороформ в предлагаемом способе очистки является очищающим агентом от ПХБ как металлических поверхностей, так и пористых материалов электрооборудования.When checking the possibility of using a number of solvents (organic and organochlorine) to clean PCB electrical equipment, chloroform showed the ability to penetrate the pores of porous materials, giving the effect of "swelling". When using other solvents, the effect of "swelling" was not observed and they did not allow the cleaning of porous materials from PCBs, although they made it possible to clean metal surfaces of electrical equipment from PCBs up to 99.99%. Thus, chloroform in the proposed cleaning method is a cleaning agent from PCBs of both metal surfaces and porous materials of electrical equipment.
Заполнение электрооборудования хлороформом приводит к «эффекту набухания» деревянных элементов (например, деревянных стоек, удерживающих основные части на своих местах) данного электрооборудования за время, определенное экспериментально и составляющее не менее 12 час. При выдержке хлороформа менее 12 час снижается насыщение пористых материалов электрооборудования хлороформом и снижается величина растворения фракции ПХБ в хлороформе, что требует дополнительных операций по очистке электрооборудования до степени очистки 99,99%.Filling the electrical equipment with chloroform leads to the “swelling effect” of wooden elements (for example, wooden posts that hold the main parts in place) of this electrical equipment for a time determined experimentally and amounting to at least 12 hours. When the chloroform is held for less than 12 hours, the saturation of the porous materials of the electrical equipment with chloroform decreases and the PCB fraction dissolves in chloroform, which requires additional cleaning of the electrical equipment to a degree of purification of 99.99%.
При подключении вакуума к электрооборудованию после слива с него хлороформа без предварительной обработки паром происходит испарение хлороформа с поверхностей электрооборудования, при этом ПХБ оседает внутри электрооборудования.When vacuum is connected to electrical equipment after chloroform is drained from it without steam pretreatment, chloroform evaporates from the surfaces of electrical equipment, while PCB settles inside the electrical equipment.
Обработка электрооборудования с остаточным количеством хлороформа и ПХБ паром способствует образованию смеси «хлороформ-ПХБ-вода» в труднодоступных местах электрооборудования и в порах пористых материалах, в результате чего при использовании вакуума не происходит испарение хлороформа и ПХБ в смеси с хлороформом и парами воды выводятся из электрооборудования. Повторение операции очистки «хлороформ: пар: вакуум» три раза позволяет приблизить степень очистки электрооборудования к 100%.Processing of electrical equipment with a residual amount of chloroform and PCBs by steam promotes the formation of a “chloroform-PCB-water” mixture in inaccessible places of electrical equipment and in the pores of porous materials, as a result of which, using vacuum, chloroform and PCBs are not evaporated in a mixture with chloroform and water vapor electrical equipment. Repeating the cleaning operation "chloroform: steam: vacuum" three times allows you to bring the degree of purification of electrical equipment to 100%.
Анализ остатка, полученного после регенерации хлороформенных растворов с ПХБ, проведенный с помощью газохроматографической методики, показывает, что он состоит из фракций ПХБ, аналогичных составу совтола, который используется для получения пасты ПХДС-Т. Обработка кубового остатка, содержащего ПХБ, олеумом и триэтаноламином по известной технологии показала, что возможен перевод высокотоксичного соединения ПХБ в соединение IV класса опасности - пасту ПХДС-Т, используемую в качестве антисептика для древесины. При этом в процессе очистки не требуется сжигание вредных ПХБ-содержащих отходов, чем достигается взрыво- и пожаробезопасность предложенного способа.The analysis of the residue obtained after the regeneration of chloroform solutions with PCB, carried out using a gas chromatographic technique, shows that it consists of PCB fractions similar to the composition of sovtol, which is used to obtain PCS-T paste. The treatment of bottoms containing PCBs with oleum and triethanolamine using a known technology showed that it is possible to convert the highly toxic PCB compound to a hazard class IV compound - PCDS-T paste, which is used as an antiseptic for wood. Moreover, during the cleaning process, the burning of harmful PCB-containing wastes is not required, thereby achieving the explosion and fire safety of the proposed method.
Для оценки возможности использования предлагаемого способа очистки трансформатора от остаточных количеств ПХБ, например совтола, была собрана лабораторная модель трансформатора, представляющая собой стеклянный корпус с верхним и нижним отверстиями, куда помещались чистые металлические и деревянные элементы трансформатора. Модель трансформатора заливалась совтолом, нагретым до температуры 90°С, содержимое выдерживалось в течение 24 час, затем совтол сливался, а модель трансформатора заполнялась хлороформом не менее чем на 12 час. Время выдержки не менее 12 час было определено экспериментально при исследованиях процесса диффузии совтола из дерева в хлороформ и хлороформа в дерево, при этом происходит заполнение пор дерева хлороформом (эффект «набухания»). По окончании выдержки хлороформ сливался и проводилась обработка модели трансформатора, содержащего остатки хлороформа и совтола, парами воды с температурой 100°С в течение 30 минут, затем делалась «вакуумная вытяжка» смеси «хлороформ: ПХБ: вода», а разрежение 15-20 мм рт. ст. создавалось вакуумным насосом. После удаления смеси «хлороформ: ПХБ: вода» из модели трансформатора последнюю сушили воздухом до постоянного веса. Смеси «хлороформ: ПХБ: вода», полученные при обработки модели паром и вакуумом, охлаждались и разделялись. Слой, содержащий хлороформ и совтол, и хлороформ после выдержки модели не менее 12 час направлялись на регенерацию. Водный слой направлялся для обработки модели паром. Очищенный хлороформ использовался на последующие заполнения модели, а остаток, содержащий совтол, утилизировался, т.е. обрабатывался олеумом и триэтаноламином с получением пасты ПХДС-Т.To assess the possibility of using the proposed method for cleaning the transformer from residual PCBs, for example sovtol, a laboratory model of the transformer was assembled, which was a glass case with upper and lower holes, where clean metal and wooden elements of the transformer were placed. The transformer model was poured with sovtol heated to a temperature of 90 ° C, the contents were held for 24 hours, then the sovtol was merged, and the transformer model was filled with chloroform for at least 12 hours. A holding time of at least 12 hours was experimentally determined by studying the diffusion of sovtol from a tree to chloroform and chloroform into a tree, and the pores of the tree are filled with chloroform (“swelling” effect). At the end of the exposure, chloroform merged and the transformer model was processed, containing the remains of chloroform and sovtol, with water vapor at a temperature of 100 ° C for 30 minutes, then a “vacuum extraction” of the mixture “chloroform: PCB: water” was made, and the vacuum was 15-20 mm Hg. Art. created by a vacuum pump. After removing the mixture “chloroform: PCB: water” from the transformer model, the latter was air dried to constant weight. The chloroform: PCB: water mixtures obtained by treating the model with steam and vacuum were cooled and separated. The layer containing chloroform and sovtol, and chloroform, after holding the model for at least 12 hours, were sent for regeneration. The water layer was sent to process the model with steam. Purified chloroform was used for subsequent filling of the model, and the residue containing sovtol was disposed of, i.e. was treated with oleum and triethanolamine to obtain a paste PCB-T.
Результаты опытов по очистке модели трансформатора от совтола представлены в таблице 1. Анализ экспериментальных данных по промывке лабораторной модели трансформатора от совтола показывает, что при наличии в модели металлических элементов трансформатора (см. опыт 1, таблица 1) после двукратной обработки поверхность очищается на 100,0%. После очистки металлические элементы имели блестящую поверхность, без каких-либо налетов.The results of experiments on cleaning the transformer model from sovtol are presented in table 1. Analysis of the experimental data on washing the laboratory model of the transformer from sovtol shows that if the model has metal elements of the transformer (see experiment 1, table 1) after two times the surface is cleaned by 100, 0% After cleaning, the metal elements had a shiny surface, without any deposits.
Результаты опыта 2 (таблица 1), когда в лабораторной модели присутствуют пористые материалы (дерево, например бук, а также картон), показывают, что в них после слива совтола остается значительное количество совтола, степень насыщения их совтолом составляет 45,0%. После слива хлороформа происходило проникновение хлороформа внутрь пор элементов дерева, картона (эффект «набухания») и вытеснение ПХБ. Это видно в этих опытах из данных по весу совтола и данных по увеличению веса лабораторной модели трансформатора после слива хлороформа. После трехкратной обработки и после сушки модели воздухом до постоянного веса степень очистки пористых элементов составила 99,99%.The results of experiment 2 (table 1), when porous materials are present in the laboratory model (wood, for example beech, as well as cardboard), show that after draining sovtol a significant amount of sovtol remains, the saturation level of sovtol is 45.0%. After the discharge of chloroform, chloroform penetrated into the pores of the elements of wood and cardboard (the effect of "swelling") and the displacement of PCBs. This can be seen in these experiments from data on the weight of Sovtol and data on the increase in the weight of the laboratory model of the transformer after the discharge of chloroform. After three times processing and after drying the model with air to a constant weight, the degree of purification of porous elements was 99.99%.
Результаты исследований подтверждаются также следующими примерами.The research results are also confirmed by the following examples.
Пример. Совтольный трансформатор марки ТТАЗ К206 ставился на весы. Согласно паспортным данным: вес залитого в трансформатор совтола составлял 71,0 кг, а вес трансформатора с совтолом - 211,0 кг. Совтол из трансформатора сливался и трансформатор взвешивался. Весь объем трансформатора заполнялся хлороформом и выдерживался в течение 12 час (см. опыт 1, таблица 2) и в течение 11 час (см. опыт 2, таблица 3). После выдержки хлороформ с совтолом из трансформатора сливался. В трансформатор с остаточным количеством хлороформа и совтола подавался пар с температурой 100-130°С до тех пор, пока температура в трансформаторе не достигала 95-100°С (при этом контроль изменения температуры осуществлялся с помощью термопары, находящейся внутри трансформатора). Смесь «хлороформ: ПХБ: вода», выходящая из трансформатора, охлаждалась и собиралась в сборник. К разогретому трансформатору подсоединялся вакуумный насос и при разрежении 10-15 мм рт.ст. в течение 15-20 минут проводилась «вакуумная вытяжка» для удаления остатков смеси «хлороформ: ПХБ: вода». Операция по заливке хлоформом, его выдержке, сливу, обработке паром и вакуумному удалению образовавшейся смеси «хлороформ: ПХБ: вода» повторялась несколько раз, затем проводилась сушка воздухом до постоянного веса. Из сбора смеси «хлороформ: ПХБ: вода», полученной как при обработке трансформатора паром, так и при «вакуумной вытяжке», отделялся хлороформенный слой, содержащий ПХБ, который соединялся с хлороформом, слитым с трансформатора, и направлялся на испарение. Очищенный хлороформ использовался на повторное заполнение трансформатора, а кубовый остаток, содержащий ПХБ, представляющий собой по составу совтол (определение которого осуществлялось, например, с использованием известной хроматографической методики), утилизировался обработкой олеума и триэтаноламина.Example. The sovtolny transformer of the TTAZ K206 brand was put on the scales. According to the passport data: the weight of the sovtol poured into the transformer was 71.0 kg, and the weight of the transformer with sovtol was 211.0 kg. Sovtol from the transformer merged and the transformer was weighed. The entire transformer volume was filled with chloroform and held for 12 hours (see experiment 1, table 2) and for 11 hours (see experiment 2, table 3). After exposure, chloroform with sovtol from the transformer merged. Steam with a temperature of 100-130 ° C was supplied to the transformer with a residual amount of chloroform and sovtol until the temperature in the transformer reached 95-100 ° C (the temperature change was controlled using a thermocouple inside the transformer). The mixture "chloroform: PCB: water" leaving the transformer was cooled and collected in a collector. A vacuum pump was also connected to a heated transformer at a vacuum of 10-15 mm Hg. “vacuum extraction” was carried out for 15-20 minutes to remove the residues of the mixture “chloroform: PCB: water”. The operation of filling with chloroform, holding it, draining, steaming and vacuum removing the resulting mixture of “chloroform: PCB: water” was repeated several times, then air drying was carried out to constant weight. From the collection of the mixture “chloroform: PCB: water”, obtained both by treating the transformer with steam and by “vacuum drawing”, the chloroform layer containing PCB was separated, which was combined with chloroform drained from the transformer and sent to evaporation. Purified chloroform was used to refill the transformer, and the bottom residue containing PCB, which was sovtol in composition (determination of which was carried out, for example, using a known chromatographic technique), was utilized by treatment of oleum and triethanolamine.
Результаты опытов по очистке трансформатора марки ТТАЗ К206 представлены в таблице 2 (опыт 1) и в таблице 3 (опыт 2).The results of experiments on cleaning the transformer brand TTAZ K206 are presented in table 2 (experiment 1) and in table 3 (experiment 2).
Результаты опытов по очистке от ПХБ трансформатора марки ТТАЗ К206 при выдержке с хлороформом в течение 12 часThe results of experiments on the cleaning of PCB transformer brand TTAZ K206 during exposure with chloroform for 12 hours
Результаты взвешивания трансформатора марки ТТАЗ К206 (таблица 2) показывают, что степень очистки после 3-кратной обработки и сушки стремится к 100%.The weighing results of the transformer brand TTAZ K206 (table 2) show that the degree of purification after 3-fold processing and drying tends to 100%.
Контроль за чистотой поверхности внутреннего контура трансформатора определялся по результатам смывов с помощью известной газохроматографической методики.The control of the surface cleanliness of the inner circuit of the transformer was determined by the results of flushing using a well-known gas chromatographic technique.
Результаты опытов по очистке от ПХБ трансформатора марки ТТАЗ К206 при выдержке с хлороформом в течение 11 часThe results of experiments on the cleaning of PCB transformer brand TTAZ K206 during exposure with chloroform for 11 hours
Результаты опыта 2 (таблица 3) по промывке трансформатора способом, отличающимся от предложенного временем выдержки хлороформа в трансформаторе в течение 11 часов, показывают, что для достижения степени очистки ~100% необходимо увеличение количества обработок до 4, т.е. потребуются дополнительные затраты энергоресурсов и времени.The results of experiment 2 (table 3) on washing the transformer in a manner different from the proposed exposure time of chloroform in the transformer for 11 hours show that in order to achieve a degree of purification of ~ 100%, an increase in the number of treatments to 4, i.e. additional energy and time costs will be required.
Контроль за чистотой поверхности внутреннего контура трансформатора определялся по результатам смывов с помощью известной газохроматографической методики.The control of the surface cleanliness of the inner circuit of the transformer was determined by the results of flushing using a well-known gas chromatographic technique.
Смесь «хлороформ: ПХБ: вода» после обработки трансформатора паром и вакуумной вытяжки охлаждают и разделяют. Хлороформ, содержащий ПХБ после слива с трансформатора, и хлороформенные слои, полученные после пропускания через трансформатор пара и вакуумной вытяжки, регенерируются с получением очищенного от ПХБ хлороформа и кубового остатка, хроматографический анализ которого показал соответствие составу совтола. Очищенный хлороформ направляется на повторное заполнение трансформатора, а кубовый остаток утилизируется известным способом, например, путем взаимодействия олеума и триэтаноламина с получением пасты ПХДС-Т.The mixture "chloroform: PCB: water" after steam treatment of the transformer and vacuum drawing is cooled and separated. Chloroform containing PCB after discharge from the transformer and the chloroform layers obtained after steam and vacuum extraction were passed through the transformer are regenerated to produce chloroform purified from PCB and VAT residue, the chromatographic analysis of which showed compliance with the composition of sovtol. The purified chloroform is sent to refill the transformer, and the bottom residue is disposed of in a known manner, for example, by reacting oleum and triethanolamine to obtain a PCDS-T paste.
Результаты экспериментальных испытаний предлагаемого способа удаления остаточных количеств ПХБ-содержащих соединений из электрооборудования позволяют сделать следующие выводы:The results of experimental tests of the proposed method for removing residual amounts of PCB-containing compounds from electrical equipment allow the following conclusions:
- способ очистки электрооборудования, включающий заливку хлороформом, его выдержку, слив, обработку электрооборудования, содержащего смесь хлороформа и ПХБ, паром, удаление остатков смеси вакуумом, хорошо очищает от ПХБ (совтола) как металлические детали (поверхности), так и пористые материалы (дерево, картон);- a method of cleaning electrical equipment, including pouring chloroform, holding it, draining, treating electrical equipment containing a mixture of chloroform and PCB, steam, removing the mixture with vacuum, well cleans PCB (sovtol) metal parts (surfaces) and porous materials (wood) , cardboard);
- не требуется проведения операций по сжиганию ПХБ-содержащих веществ, что повышает безопасность проведения способа, исключая возникновение пожаров и взрывов, влекущих выброс вредных веществ;- no operations are required to incinerate PCB-containing substances, which increases the safety of the method, excluding the occurrence of fires and explosions involving the release of harmful substances;
- модель трансформатора можно рассматривать и как камеру для очистки от ПХБ (совтола) элементов электротехнического оборудования.- the transformer model can also be considered as a chamber for cleaning PCB (sovtol) elements of electrical equipment.
Это позволяет рекомендовать предложенный способ для очистки от ПХБ электрооборудования, например силовых трансформаторов и конденсаторов, с их разборкой.This allows us to recommend the proposed method for cleaning PCBs of electrical equipment, such as power transformers and capacitors, with their disassembly.
Таким образом, удаление остаточного количества ПХБ (например, совтола) из электрооборудования предлагаемым способом позволяет:Thus, the removal of the residual amount of PCBs (for example, Sovtol) from electrical equipment by the proposed method allows you to:
- повысить эффективность очистки, а также очистить металлические поверхности и пористые элементы трансформатора от ПХБ (степень очистки от ПХБ составляет 99,99%);- increase the cleaning efficiency, as well as clean the metal surfaces and porous elements of the transformer from PCBs (the degree of purification from PCBs is 99.99%);
- снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду за счет исключения процессов сжигания отходов с ПХБ;- reduce the anthropogenic pressure on the environment by eliminating the processes of incineration of wastes with PCBs;
- расширить технические возможности способа, указанного в прототипе, используя камеры для очистки элементов трансформаторов, что позволяет сократить время их очистки.- expand the technical capabilities of the method specified in the prototype, using cameras for cleaning transformer elements, which reduces the time of their cleaning.
Предложенный способ можно также применять и для очистки пористых материалов от ПХБ в случае очистки силовых трансформаторов другими способами, а также при загрязнении пористых материалов другими токсичными органическими соединениями, растворимыми в хлороформе.The proposed method can also be used for cleaning porous materials from PCBs in the case of cleaning power transformers by other methods, as well as when contaminating porous materials with other toxic organic compounds soluble in chloroform.
Таким образом, очистка электротехнического оборудования с помощью предлагаемого способа позволяет сделать процесс удаления остаточных количеств ПХБ из силовых трансформаторов и конденсаторов экологически и технически безопасным.Thus, the cleaning of electrical equipment using the proposed method allows to make the process of removing residual PCBs from power transformers and capacitors environmentally and technically safe.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006118373/12A RU2314881C1 (en) | 2006-05-26 | 2006-05-26 | Method of stripping of the electrical equipment from the mixture of polychlorobiphenyls and trichlorobenzenes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006118373/12A RU2314881C1 (en) | 2006-05-26 | 2006-05-26 | Method of stripping of the electrical equipment from the mixture of polychlorobiphenyls and trichlorobenzenes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2314881C1 true RU2314881C1 (en) | 2008-01-20 |
Family
ID=39108549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006118373/12A RU2314881C1 (en) | 2006-05-26 | 2006-05-26 | Method of stripping of the electrical equipment from the mixture of polychlorobiphenyls and trichlorobenzenes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2314881C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536026C1 (en) * | 2013-11-18 | 2014-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОЛОГИЯ-ЭКО" | Method of cleaning transformer iron from softol |
RU2685212C1 (en) * | 2018-06-13 | 2019-04-16 | Игорь Николаевич Квасников | Method of electrical equipment cleaning |
RU215298U1 (en) * | 2022-08-11 | 2022-12-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Сектор Энерго" | DEVICE FOR WET CLEANING OF ELECTRICAL INSTALLATIONS WITHOUT DISCONNECTING FROM VOLTAGE |
-
2006
- 2006-05-26 RU RU2006118373/12A patent/RU2314881C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536026C1 (en) * | 2013-11-18 | 2014-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОЛОГИЯ-ЭКО" | Method of cleaning transformer iron from softol |
RU2685212C1 (en) * | 2018-06-13 | 2019-04-16 | Игорь Николаевич Квасников | Method of electrical equipment cleaning |
WO2019240621A1 (en) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | Игорь Николаевич КВАСНИКОВ | Method of cleaning electrical equipment |
RU215298U1 (en) * | 2022-08-11 | 2022-12-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Сектор Энерго" | DEVICE FOR WET CLEANING OF ELECTRICAL INSTALLATIONS WITHOUT DISCONNECTING FROM VOLTAGE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1337481C (en) | Process and apparatus for separating organic contaminants from contaminated inert materials | |
US20070204480A1 (en) | Intrinsically safe flammable solvent processing method and system | |
RU2314881C1 (en) | Method of stripping of the electrical equipment from the mixture of polychlorobiphenyls and trichlorobenzenes | |
JP2001246014A (en) | Method and device for detoxifying pole transformer for distribution | |
JP2007268424A (en) | Separation method of pcb-contaminated material | |
JP4733525B2 (en) | PCB waste disposal method | |
KR100914156B1 (en) | The recycling system of wasted transformer | |
KR100807700B1 (en) | Recycling aparratus and method of waste oil and waste device having thereof for including polychlorinated biphenyl | |
RU2221614C2 (en) | Decontamination method for materials including hazardous substances of without combustion thereof (variants) | |
KR101082795B1 (en) | The treating apparatus of solid waste with polychlorinated biphenyls and the treating method thereof | |
JPH03249983A (en) | Method and device for washing article | |
JP6124098B1 (en) | Method and system for cleaning oil contaminated soil | |
JP3924142B2 (en) | Purification apparatus and method for contaminated soil | |
JP3315355B2 (en) | Cleaning agent for PCB contaminants | |
JP2016168532A (en) | Cleaning method of electrical equipment contaminated with pcb | |
JP3653126B2 (en) | Detoxification treatment method for PCB attached transformer | |
JP4295565B2 (en) | How to recover hazardous insulating oil | |
JP2014108408A (en) | Dehydration treatment apparatus for pcb contaminated sludge or residues, and pcb processing system using the same | |
KR100973098B1 (en) | Cleaning method of residual pcbs and electrical insulation oil immersed electric apparatus | |
KR100953506B1 (en) | A removal apparatus of residual pcbs by chemical cleaning and vacuum treatment of oil immersed transformer | |
KR20110057067A (en) | Dismanting method of waste transformer for poly chlorinated biphenyl recycling method using mobile unit type purification process system | |
JP3955494B2 (en) | Decontamination method and decontamination system for organic halogen contaminants | |
KR100323812B1 (en) | The treating method of 1,2-dichloropropane and the apparatus there of | |
JP2004174375A (en) | Washing method and its apparatus | |
JP5851961B2 (en) | PCB contaminated film element processing equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080527 |