RU2353857C1 - Method for recycling of liquid wastes - Google Patents
Method for recycling of liquid wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2353857C1 RU2353857C1 RU2007126464/03A RU2007126464A RU2353857C1 RU 2353857 C1 RU2353857 C1 RU 2353857C1 RU 2007126464/03 A RU2007126464/03 A RU 2007126464/03A RU 2007126464 A RU2007126464 A RU 2007126464A RU 2353857 C1 RU2353857 C1 RU 2353857C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plasma
- waste
- recycling
- products
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к способам обезвреживания и утилизации газообразных и жидких галогенорганических отходов, в частности жидких полихлорированных бифенилов (ПХБ, C12HXClY) с помощью низкотемпературной плазмы.The invention relates to the field of environmental protection, and in particular to methods for the disposal and disposal of gaseous and liquid organohalogen wastes, in particular liquid polychlorinated biphenyls (PCBs, C 12 H X Cl Y ) using low-temperature plasma.
Проблема утилизации и обезвреживания полихлорированных бифенилов вошла в перечень глобальных экологических проблем, так как они относятся к группе стойких органических загрязнителей, обладающих токсичным воздействием на организм человека. Кроме того, неправильное хранение или уничтожение ПХБ приводит к образованию полихлорированных дибензодиоксинов и дибензофуранов.The problem of utilization and neutralization of polychlorinated biphenyls is included in the list of global environmental problems, since they belong to the group of persistent organic pollutants that have toxic effects on the human body. In addition, improper storage or destruction of PCBs leads to the formation of polychlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans.
Известен способ огневого обезвреживания жидких галогенсодержащих отходов, включающий их смешивание с нейтрализующим агентом в дезинтеграторе со скоростью соударений 75-350 м/с до получения устойчивой эмульсии или суспензии, подачу в печь, где продуктами горения топлива при температуре 1400-1700°С происходит их высокотемпературная обработка совместно с нейтрализующим агентом, и отвод продуктов термообработки из печи (АС СССР №1101623, опубл. 07.07.84. Бюл. №25).A known method of fire neutralization of liquid halogen-containing wastes, including mixing them with a neutralizing agent in a disintegrator with a collision speed of 75-350 m / s to obtain a stable emulsion or suspension, feeding it into a furnace where their high-temperature products of fuel combustion occurs at a temperature of 1400-1700 ° C processing together with a neutralizing agent, and removal of heat treatment products from the furnace (USSR AS No. 1101623, publ. 07.07.84. Bull. No. 25).
Этому способу присущи следующие недостатки: большие затраты на используемую щелочь, большое количество образующегося водного раствора соли, необходимость его утилизации.The following disadvantages are inherent in this method: high costs for the alkali used, a large amount of the resulting aqueous salt solution, the need for its disposal.
Известен способ пиролитического разложения отходов, предпочтительно жидких (пат. США №4644877, МКИ F23G 5/10, 5/12, опубл. 24.02.1987 г.), в котором ПХБ отходы и небольшое количество воздуха подается в разрядную камеру дугового плазмотрона, в которой при температуре 5000°С происходит разрушение молекул ПХБ и воздуха до атомов и ионов. Затем полученная смесь попадает в реактор, где охлаждается до температуры 900-1200°С с образованием синтез-газа и твердых частиц сажи. На выходе из реактора эти компоненты дополнительно охлаждаются водным щелочным раствором до 80°С, при этом хлорид водорода нейтрализуется до поваренной соли.A known method of pyrolytic decomposition of waste, preferably liquid (US Pat. US No. 4644877, MKI F23G 5/10, 5/12, publ. 02.24.1987), in which PCB waste and a small amount of air is fed into the discharge chamber of the arc plasma torch, which at a temperature of 5000 ° C, the destruction of PCB molecules and air to atoms and ions occurs. Then the resulting mixture enters the reactor, where it is cooled to a temperature of 900-1200 ° C with the formation of synthesis gas and solid particles of soot. At the outlet of the reactor, these components are additionally cooled with an aqueous alkaline solution to 80 ° C, while the hydrogen chloride is neutralized to sodium chloride.
Этому способу присущи те же недостатки, что и предыдущему: большие затраты на используемую щелочь, большое количество образующегося водного раствора соли, необходимость его утилизации, кроме того, образуется большое количество сажи, что затрудняет процесс закалки и нейтрализации продуктов, а принятый в реакторе температурный режим не гарантирует отсутствия в продуктах пиролиза высокотоксичных веществ, таких как диоксины, фураны.This method has the same drawbacks as the previous one: high costs for the alkali used, a large amount of the formed aqueous salt solution, the need for its disposal, in addition, a large amount of soot is formed, which complicates the process of quenching and neutralization of products, and the temperature regime adopted in the reactor does not guarantee the absence of highly toxic substances, such as dioxins, furans, in pyrolysis products.
Известен способ плазмохимического обезвреживания газообразных и жидких галогенорганических веществ и содержащих их отходов, описанный в патенте RU 2105928, опубл. 1998.02.27. Сущность его заключается в том, что галогенорганические отходы предварительно нагревают до температуры, не превышающей предела их термической стабильности, и распыляют струей горячего воздуха. Полученную паровоздушную смесь направляют в плазменную струю, где проводят пиролиз при температуре не менее 1500°С, времени пребывания в зоне реакции 2-10 мс и избытке окислителя, достаточном для полного окисления углерода, входящего в состав отходов. Далее продукты пиролиза закаливают и нейтрализуют водным раствором щелочи, который используют многократно, периодически добавляя в него щелочь до восстановления исходной концентрации и удаляя образующиеся при нейтрализации соли.A known method of plasma-chemical neutralization of gaseous and liquid organohalogen substances and waste containing them, described in patent RU 2105928, publ. 1998.02.27. Its essence lies in the fact that organohalogen waste is preheated to a temperature not exceeding the limit of their thermal stability, and sprayed with a stream of hot air. The resulting vapor-air mixture is sent to a plasma jet, where pyrolysis is carried out at a temperature of at least 1500 ° C, a residence time of 2-10 ms and an excess of oxidizing agent sufficient to completely oxidize the carbon contained in the waste. Further, the pyrolysis products are quenched and neutralized with an aqueous alkali solution, which is used repeatedly, periodically adding alkali to it until the initial concentration is restored and removing salts formed during neutralization.
Способ имеет следующие недостатки. Так как пиролиз проводят кислородом воздуха, то большое количество энергии будет расходоваться на нагрев содержащегося в нем азота. Использование воздуха в качестве плазмообразующего газа снижает ресурс работы плазмотрона по сравнению с агрегатами, работающими на нейтральных газах, например азоте. Продукты пиролиза нейтрализуют водным раствором щелочи, имеющей высокую стоимость. Образующиеся в процессе нейтрализации соли выпадают в осадок, что требует остановки процесса для их удаления. Периодическая остановка процесса в данных условиях работы нежелательна. Удаленные соли требуют дополнительных средств для их утилизации. Способ сложен и требует большого количества аппаратов для его реализации. Таким образом, данный способ не позволяет обеспечить длительную и надежную работу установок при необходимой экономичности процесса.The method has the following disadvantages. Since pyrolysis is carried out with atmospheric oxygen, a large amount of energy will be spent on heating the nitrogen contained in it. The use of air as a plasma-forming gas reduces the service life of the plasma torch in comparison with units operating on neutral gases, such as nitrogen. The pyrolysis products are neutralized with an aqueous alkali solution of high cost. The salts formed during the neutralization process precipitate, which requires a shutdown of the process to remove them. Periodic shutdown of the process under these operating conditions is undesirable. Removed salts require additional means for their disposal. The method is complex and requires a large number of devices for its implementation. Thus, this method does not allow for a long and reliable operation of the plants with the necessary process efficiency.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ утилизации жидких отходов в испарителе и подачи непосредственно в струю плазмообразующего газа реактора (патент RU 2288407 С2, Кл. G 7/04, опубл. 27.11.2006), где за счет вторичного воздуха при высокой температуре происходит их окисление. Способ имеет недостатки, подобные тем, которые присущи предыдущему способу. При использовании данного способа для утилизации ПХБ в результате разрушения химических связей между атомами утилизируемого вещества в плазме образуется большое количество ионов хлора, которые при остывании газа взаимодействуют с ионами углерода, кислорода и водорода, образуя различные хлорорганические соединения, в том числе диоксины и фураны.The closest in technical essence and the achieved result is a method of disposing of liquid waste in the evaporator and feeding directly into the plasma plasma gas of the reactor (patent RU 2288407 C2, CL G 7/04, publ. 11/27/2006), where due to the secondary air at high temperature, they are oxidized. The method has disadvantages similar to those inherent in the previous method. When using this method for the disposal of PCBs as a result of the destruction of chemical bonds between the atoms of the substance being utilized, a large number of chlorine ions are formed in the plasma, which, when the gas cools, interact with carbon, oxygen and hydrogen ions, forming various organochlorine compounds, including dioxins and furans.
Техническим результатом изобретения является создание экономичного и экологически эффективного способа утилизации ПХБ отходов на существующем оборудовании при незначительной его модернизации, в результате реализации которого отходящие газы не содержат токсических хлорорганических соединений.The technical result of the invention is the creation of an economical and environmentally efficient method for the disposal of PCB waste on existing equipment with a slight modernization, as a result of which the exhaust gases do not contain toxic organochlorine compounds.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе утилизации жидких отходов, предусматривающем их испарение в испарителе, подачу непосредственно в струю плазмообразующего газа реактора, согласно изобретению отходы, содержащие полихлорированные бифенилы (ПХБ), подают в струю плазмообразующего газа вместе с нейтрализующим реагентом, осуществляют термическое разложение отходов и получают продукты утилизации, при этом в качестве нейтрализующего агента используют негашеную известь, измельченную до крупности менее 74 мкм в количестве 1,02-1,04 от стехиометрически необходимого для связывания хлора, а полученные продукты утилизации в виде газовой смеси через фурмы вдувают в нижнюю часть печи для обжига известняка, температура которой равна 700-750°.The specified technical result is achieved by the fact that in a method for the disposal of liquid waste, providing for their evaporation in an evaporator, feeding directly into the plasma plasma gas of the reactor, according to the invention, the waste containing polychlorinated biphenyls (PCBs), fed into the plasma plasma gas stream together with a neutralizing reagent, carry out thermal decomposition of waste and receive recycling products, while quicklime is used as a neutralizing agent, crushed to a particle size of less than 74 microns in the amount of 1.02-1.04 of the stoichiometrically necessary for the binding of chlorine, and the resulting waste products in the form of a gas mixture are blown through the tuyeres into the lower part of the limestone kiln, the temperature of which is 700-750 °.
Крупность частиц негашеной извести не должна превышать 74 мкм. При большей крупности взаимодействие негашеной извести с ПХБ проходит не полностью, поэтому в печь поступает излишек негашеной извести и вредная хлорорганика.The particle size of quicklime should not exceed 74 microns. With a larger size, the interaction of quicklime with PCB is not complete, therefore, excess quicklime and harmful organochlorine enter the furnace.
Температура зоны печи, в которую вдувается смесь, не должна превышать 700-750°С. При этих температурах происходит конденсация хлорида кальция (tпл=774°С) на кусках обожженного известняка и одновременно сгорание углерода и водорода.The temperature of the zone of the furnace into which the mixture is blown must not exceed 700-750 ° C. At these temperatures, condensation of calcium chloride (t PL = 774 ° C) occurs on pieces of calcined limestone and at the same time the combustion of carbon and hydrogen.
Количество подаваемой негашеной извести равно 1.02-1.04 от стехиометрически необходимого для связывания хлора ПХБ в CaCl2. Ввод большего количества негашеной извести приведет к увеличению пылевыноса, снижению газопроницаемости слоя. При вводе меньшего количества негашеной извести происходит образование нежелательных, очень опасных хлорорганических соединений.The amount of quicklime supplied is 1.02-1.04 of the stoichiometrically necessary for the binding of PCB chlorine in CaCl 2 . Putting more quicklime will lead to an increase in dust removal, a decrease in the gas permeability of the layer. When you enter a smaller amount of quicklime, the formation of undesirable, very dangerous organochlorine compounds.
Пример. Сырье (отработанное трансформаторное масло) из бачка через испаритель вводилось в реактор непосредственно в струю плазмообразующего газа (азота), туда же из дозатора поступает порошок негашеной извести. Расход азота 10 л/мин, температура плазменной струи 5000°С. Расход ПХБ 2,5 л/мин. Расход негашеной извести 15 г/мин. Продукты термообработки поступали в печь, заполненную обожженным известняком крупностью 5-10 мм. Толщина слоя 900 мм. Температура печи 700°С. Для сжигания сажистого углерода и водорода в печь вдували кислород (20 л/мин). Состав газа, выходящего из печи (об.%): N2 - 24; СО2 - 62; Н2О - 14. Токсичные хлорорганические соединения в составе газа отсутствуют. Хлористый кальций осаждается в слое.Example. Raw materials (spent transformer oil) from the tank through the evaporator was introduced directly into the plasma-forming gas (nitrogen) stream into the reactor, and quicklime powder was also fed from the batcher. The nitrogen flow rate of 10 l / min, the temperature of the plasma jet 5000 ° C. PCB consumption 2.5 l / min. Quicklime consumption 15 g / min. Heat treatment products entered the furnace, filled with calcined limestone with a particle size of 5-10 mm. Layer thickness 900 mm. The temperature of the furnace is 700 ° C. To burn soot carbon and hydrogen, oxygen (20 l / min) was blown into the furnace. The composition of the gas leaving the furnace (vol.%): N 2 - 24; СО 2 - 62; H 2 O - 14. Toxic organochlorine compounds in the gas are absent. Calcium chloride precipitates in the layer.
Данный способ позволяет эффективно производить утилизацию отходов ПХБ, используя для этого существующее оборудование. Он технически прост, не дорог и не создает проблем с утилизацией продуктов, образующихся при его реализации.This method allows efficient disposal of PCB wastes using existing equipment. It is technically simple, not expensive and does not create problems with the disposal of products resulting from its implementation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007126464/03A RU2353857C1 (en) | 2007-07-11 | 2007-07-11 | Method for recycling of liquid wastes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007126464/03A RU2353857C1 (en) | 2007-07-11 | 2007-07-11 | Method for recycling of liquid wastes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007126464A RU2007126464A (en) | 2009-01-20 |
RU2353857C1 true RU2353857C1 (en) | 2009-04-27 |
Family
ID=40375632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007126464/03A RU2353857C1 (en) | 2007-07-11 | 2007-07-11 | Method for recycling of liquid wastes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2353857C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2502922C2 (en) * | 2012-04-03 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Utilisation method of organochlorine wastes |
RU2630006C1 (en) * | 2016-08-22 | 2017-09-05 | Виталий Юрьевич Хатьков | Method for utilising mixture of chlorobenzenes and polychlorobiphenyls |
-
2007
- 2007-07-11 RU RU2007126464/03A patent/RU2353857C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2502922C2 (en) * | 2012-04-03 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Utilisation method of organochlorine wastes |
RU2630006C1 (en) * | 2016-08-22 | 2017-09-05 | Виталий Юрьевич Хатьков | Method for utilising mixture of chlorobenzenes and polychlorobiphenyls |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007126464A (en) | 2009-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1222547A (en) | Electric arc heater process and apparatus for the decomposition of hazardous materials | |
US10962222B2 (en) | Device for thermal destruction of organic compounds by an induction plasma | |
RU2095131C1 (en) | Method for rendering harmless of effluent gases of waste burning units and device for its embodiment | |
DK156502B (en) | PROCEDURE FOR THE CONVERSION OF WASTE MATERIALS CONTAINING AND / OR EXISTING THERMALLY DEGRADABLE CHEMICAL COMPOUNDS FOR STABLE FINAL PRODUCTS AND APPARATUS FOR USING THE PROCEDURE | |
KR19980702835A (en) | Feed treatment using dispersed melt droplets | |
JP2007524800A (en) | Apparatus and method for destroying liquid, powder or gaseous waste using inductively coupled plasma | |
CN111288466A (en) | High-salt waste liquid incineration treatment method | |
RU2353857C1 (en) | Method for recycling of liquid wastes | |
US5008098A (en) | Method of combustion neutralization of liquid waste products | |
US7955417B2 (en) | Method for reducing organic chlorine compounds in cement production facility, and cement production facility | |
JP2007244958A (en) | Equipment for treating matter contaminated with polychlorinated biphenyl | |
JP2005262196A (en) | Method and apparatus for treating contaminated matter contaminated with polychlorinated biphenyl | |
JP3952702B2 (en) | Pyrolysis treatment facility using gas engine power generation facility using digestion gas | |
FI70998C (en) | SAETTING OVER ANGLING FOR AVAILING AVFALLSMATERIAL TILL STABILA SLUTPRODUKTER | |
KR20220040108A (en) | Method and System for Treating Wastes | |
RU2455568C2 (en) | Plasma-chemical method of decontaminating organochlorine substances | |
RU2676298C1 (en) | Chemically polluted liquid fuels ecologically safe utilization method and device for its implementation | |
JP2005030608A (en) | Heating treatment installation with gas combustor | |
CN214147926U (en) | Industrial waste salt spray burning system | |
JP3734963B2 (en) | Detoxification method for organochlorine compounds, etc. with mixed molten salt | |
JPS6260159B2 (en) | ||
RU2105928C1 (en) | Plasmochemical method of decontamination of gaseous and liquid halogenoorganic wastes | |
RU2147713C1 (en) | Method of thermal reworking of solid wastes | |
JP2006347781A (en) | Method for suppressing generation of organic chlorine compound and method for manufacturing cement | |
JP2007008767A (en) | Method of reducing organic chlorine compound in waste gas in cement production equipment and cement production equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140712 |