RU2358200C1 - Toxic chemical thermal deactivation method - Google Patents
Toxic chemical thermal deactivation method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2358200C1 RU2358200C1 RU2007133489/03A RU2007133489A RU2358200C1 RU 2358200 C1 RU2358200 C1 RU 2358200C1 RU 2007133489/03 A RU2007133489/03 A RU 2007133489/03A RU 2007133489 A RU2007133489 A RU 2007133489A RU 2358200 C1 RU2358200 C1 RU 2358200C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flue gases
- pesticides
- furnace
- temperature
- air
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к обезвреживанию твердых специфических отходов и может быть использовано для обезвреживания непригодных к использованию ядохимикатов и подобных им химических веществ.The claimed invention relates to the disposal of specific solid waste and can be used for the disposal of unusable pesticides and similar chemicals.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ обезвреживания пестицидов, ядохимикатов и подобных им химических веществ. Известный способ включает измельчение ядохимикатов, подачу ядохимикатов в печь, сжигание органической части ядохимикатов в печи с кипящим псевдоожиженым слоем, дожигание дымовых газов в камере дожигания, предварительную очистку дымовых газов от крупных частиц пыли в вихревом аппарате, очистку дымовых газов от недогоревших органических токсинов и оксида углерода в каталитическом реакторе, подачу дымовых газов в рекуператор для нагрева воздуха горения, охлаждение дымовых газов в газоохладителе, тонкую очистку дымовых газов от мелких частиц пыли в рукавном фильтре и подачу дымовых газов в дымовую трубу (Декларационный патент Украины на полезную модель № 12783 U, МПК (2006) В09В 3/00, F23G 7/00, опубл. 15.02.2006, бюл. № 2).Closest to the totality of the features of the claimed invention is the selected as a prototype method of neutralizing pesticides, pesticides and similar chemicals. The known method includes grinding pesticides, feeding pesticides into the furnace, burning the organic part of pesticides in a fluidized-bed furnace, flue gas afterburning in the afterburning chamber, preliminary flue gas cleaning from large dust particles in a vortex apparatus, flue gas cleaning from unburned organic toxins and oxide carbon in a catalytic reactor, the supply of flue gases to a recuperator for heating combustion air, cooling of flue gases in a gas cooler, fine cleaning of flue gases from small hours ticles of dust in the bag filter and feeding the flue gases into a chimney (Declarative Patent of Ukraine for utility model № 12783 U, IPC (2006) V09V 3/00, F23G 7/00, publ. 15.02.2006, Bul. № 2).
В заявляемом способе и прототипе совпадают такие существенные признаки. Оба способа включают подачу ядохимикатов в печь, сжигание органической части ядохимикатов в печи, дожигание дымовых газов в камере дожигания, предварительную очистку дымовых газов от крупных частиц пыли в вихревом аппарате, очистку дымовых газов от недогоревших органических токсинов и оксида углерода в каталитическом реакторе, подачу дымовых газов в рекуператор для нагрева воздуха горения, охлаждение дымовых газов в газоохладителе, тонкую очистку дымовых газов от мелких частиц пыли в рукавном фильтре и подачу дымовых газов в дымовую трубу.In the claimed method and prototype, such essential features coincide. Both methods include feeding the pesticides into the furnace, burning the organic part of the pesticides in the furnace, burning the flue gases in the afterburner, pre-cleaning the flue gases from large dust particles in the vortex apparatus, cleaning the flue gases from unburned organic toxins and carbon monoxide in the catalytic reactor, and supplying flue gases gases to a recuperator for heating combustion air, cooling flue gases in a gas cooler, fine cleaning flue gases from small dust particles in a bag filter and supplying flue gases to the flue gas Ubu.
Анализ технических свойств прототипа, обусловленных его признаками, показывает, что достижению ожидаемого технического результата при его использовании препятствуют такие причины.Analysis of the technical properties of the prototype, due to its features, shows that the achievement of the expected technical result when using it is hindered by such reasons.
Известный способ не позволяет обеспечить высокую эффективность разложения и обезвреживания продуктов разложения, образующихся при сжигании непригодных ядохимикатов и подобных им химических веществ, что, в частности, обуславливается тем, что после сжигания органической части ядохимикатов в печи с кипящим псевдоожиженым слоем в твердой фазе остаются необезвреженные остатки ядохимикатов, а это требует их дополнительной утилизации. Также способ по прототипу не обеспечивает глубокую нейтрализацию галогенов и кислых неорганических соединений, не обеспечивает улавливания паров ртути, кадмия и других летучих соединений тяжелых металлов.The known method does not allow to ensure high efficiency of decomposition and neutralization of decomposition products generated during the burning of unsuitable pesticides and similar chemicals, which, in particular, is caused by the fact that after burning the organic part of pesticides in a fluidized bed furnace, uncontaminated residues remain pesticides, and this requires their additional disposal. Also, the prototype method does not provide deep neutralization of halogens and acidic inorganic compounds, does not provide for the capture of mercury vapor, cadmium and other volatile compounds of heavy metals.
В основу заявляемого изобретения поставлена задача создать такой способ термического обезвреживания ядохимикатов, в котором усовершенствование путем введения новой совокупности действий позволило бы при использовании изобретения обеспечить достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности разложения сложных органических соединений, улавливания и обезвреживания продуктов разложения, образующихся при сжигании непригодных ядохимикатов и подобных им химических веществ.The basis of the claimed invention is the task to create such a method of thermal neutralization of pesticides, in which an improvement by introducing a new set of actions would allow using the invention to achieve a technical result consisting in increasing the efficiency of decomposition of complex organic compounds, capturing and neutralizing decomposition products formed during the burning of unsuitable pesticides and similar chemicals.
Заявляемый в качестве изобретения способ термического обезвреживания ядохимикатов включает подачу ядохимикатов в печь, сжигание органической части ядохимикатов в печи, дожигание дымовых газов в камере дожигания, предварительную очистку дымовых газов от крупных частиц пыли в вихревом аппарате, очистку дымовых газов от недогоревших органических токсинов и оксида углерода в каталитическом реакторе, подачу дымовых газов в рекуператор для нагрева воздуха горения, охлаждение дымовых газов в газоохладителе, тонкую очистку дымовых газов от мелких частиц пыли в рукавном фильтре и подачу дымовых газов в дымовую трубу. Отличительной особенностью способа является то, что сжигание органической части ядохимикатов осуществляют в печи с жидкой ванной из расплава щелочных реагентов (например, каустической соды) с последующим сливанием шлака в шлаковню. При этом из печи дымовые газы через газопровод подают в верхнюю часть камеры дожигания, в которой дымовые газы смешивают с направленными сверху вниз потоками продуктов сгорания жидкого или газообразного топлива и дополнительно подаваемым воздухом, а также обрабатывают аэрозолем щелочного раствора (например, каустической соды). На выходе из нижней части камеры дожигания дымовые газы направляют в рекуператор с газоохладителем, после чего осуществляют предварительную очистку дымовых газов в вихревом аппарате и очистку дымовых газов в каталитическом реакторе. Затем дымовые газы дополнительно охлаждают в газоохладителе, направляют в рукавный фильтр и далее подают дымососом через фильтр-адсорбер в дымовую трубу. Перед входом в каталитический реактор и после выхода из него дымовые газы обрабатывают аэрозолем щелочного раствора (например, каустической соды). Перед рукавным фильтром дымовые газы разбавляют подсасываемым атмосферным воздухом до температуры эксплуатации рукавов фильтра. После рукавного фильтра дымовые газы разбавляют подсасываемым атмосферным воздухом до температуры конденсации паров ртути и других тяжелых металлов.The inventive method for thermal neutralization of pesticides includes feeding pesticides into the furnace, burning the organic part of pesticides in the furnace, burning the flue gases in the afterburning chamber, pre-cleaning flue gases from large dust particles in a vortex apparatus, cleaning flue gases from unburned organic toxins and carbon monoxide in a catalytic reactor, flue gas supply to a recuperator for heating combustion air, cooling of flue gases in a gas cooler, fine cleaning of flue gases from fine dust particles in the bag filter and flue gas supply to the chimney. A distinctive feature of the method is that the combustion of the organic part of pesticides is carried out in a furnace with a liquid bath from a melt of alkaline reagents (for example, caustic soda) followed by draining of slag into slag. In this case, the flue gases from the furnace through the gas pipeline are fed to the upper part of the afterburner, in which the flue gases are mixed with liquid or gaseous fuel combustion products from top to bottom and additionally supplied air, and they are also treated with an aerosol of an alkaline solution (for example, caustic soda). At the exit from the lower part of the afterburning chamber, flue gases are sent to a recuperator with a gas cooler, after which preliminary flue gases are cleaned in a vortex apparatus and flue gases are cleaned in a catalytic reactor. Then the flue gases are additionally cooled in a gas cooler, sent to a bag filter and then fed by a smoke exhauster through a filter adsorber to the chimney. Before entering the catalytic reactor and after leaving it, flue gases are treated with an aerosol of an alkaline solution (for example, caustic soda). In front of the bag filter, flue gases are diluted with aspirated atmospheric air to the operating temperature of the filter bags. After the bag filter, flue gases are diluted with aspirated atmospheric air to the condensation temperature of mercury vapor and other heavy metals.
В отдельных случаях использования заявляемое изобретение характеризуется тем, что:In some cases, the use of the claimed invention is characterized in that:
- температуру жидкой ванны в процессе сжигания органической части ядохимикатов поддерживают на уровне 800-1000°С, при этом воздух в печь подают нагретым до температуры 350-400°С;- the temperature of the liquid bath during the combustion of the organic part of the pesticides is maintained at 800-1000 ° C, while the air is fed into the furnace heated to a temperature of 350-400 ° C;
- в печь подают ядохимикаты и щелочные реагенты (например, каустическую соду) при массовом соотношении от 1:0,3 до 1:1;- pesticides and alkaline reagents (for example, caustic soda) are fed into the furnace at a mass ratio of 1: 0.3 to 1: 1;
- в процессе сжигания органической части ядохимикатов жидкую ванну перемешивают сжатым воздухом;- in the process of burning the organic part of pesticides, the liquid bath is mixed with compressed air;
- дожигание дымовых газов осуществляют при температуре 1000-1200°С в течение 2-3 секунд при коэффициенте избытка воздуха 1,4-1,5 и концентрации щелочи в дымовых газах 0,02-0,04 мас.%;- afterburning of flue gases is carried out at a temperature of 1000-1200 ° C for 2-3 seconds with a coefficient of excess air of 1.4-1.5 and an alkali concentration in flue gases of 0.02-0.04 wt.%;
- дымовые газы перед входом в каталитический реактор и после выхода из него обрабатывают аэрозолем водного раствора щелочных реагентов при концентрации щелочи в дымовых газах 0,01-0,03 мас.%;- flue gases before entering the catalytic reactor and after leaving it are treated with an aerosol of an aqueous solution of alkaline reagents at an alkali concentration in flue gases of 0.01-0.03 wt.%;
- дымовые газы перед каталитическим реактором в рекуператоре с газоохладителем охлаждают до температуры 550-600°С, перед рукавным фильтром дымовые газы охлаждают в газоохладителе и разбавляют подсасываемым атмосферным воздухом до температуры 120-125°С, а после рукавного фильтра дымовые газы разбавляют подсасываемым атмосферным воздухом до температуры не выше 45°С.- the flue gases in front of the catalytic reactor in the recuperator with a gas cooler are cooled to a temperature of 550-600 ° C, in front of the bag filter, the flue gases are cooled in a gas cooler and diluted with aspirated air to a temperature of 120-125 ° C, and after the bag filter, the flue gases are diluted with aspirated atmospheric air to a temperature of no higher than 45 ° C.
При использовании изобретения обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности разложения сложных органических соединений, улавливания и обезвреживания продуктов разложения, образующихся при сжигании непригодных ядохимикатов и подобных им химических веществ.When using the invention, the achievement of the technical result is achieved, which consists in increasing the efficiency of decomposition of complex organic compounds, trapping and neutralizing decomposition products generated by the burning of unsuitable pesticides and similar chemicals.
Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом существует такая причинно-следственная связь.Between the set of essential features of the claimed invention and the achieved technical result, there is such a causal relationship.
При попадании ядохимикатов в печь с жидкой ванной из расплава щелочных реагентов (например, каустической соды) органические соединения ядохимикатов разлагаются и, в основном, сгорают. За счет того, что сжигание органической части ядохимикатов осуществляют в печи с жидкой ванной из расплава щелочных реагентов обеспечивается существенное повышение эффективности разложения и сжигания продуктов разложения, образующихся в печи.When pesticides get into the furnace with a liquid bath from a melt of alkaline reagents (for example, caustic soda), the organic compounds of the pesticides decompose and mainly burn. Due to the fact that the burning of the organic part of pesticides is carried out in a furnace with a liquid bath from a melt of alkaline reagents, a significant increase in the efficiency of decomposition and burning of decomposition products formed in the furnace is provided.
При этом значительная часть неорганических и кислых неорганических соединений, содержащих хлор, фосфор, серу, оказывается связанной со щелочью в инертные соединения типа NaCl, NaPO4, Na2SO4, Na2S и остается в шлаке, который после выдержки в печи не содержит неразложившихся ядохимикатов и растворимых соединений тяжелых металлов. При этом после сжигания осуществляют сливание шлака в жидком виде из печи в шлаковню, где происходит его охлаждение и кристаллизация. Средний расчетный состав шлака такой: NaO - 25%, NaCl - 4%, Na2SO3 - 1,5%, Na3SO4 - 1,5%, SiO2 - 45%, Al2O3 - 12%, K2O - 3%, CaO - 5%, MgO - 3%. Такой шлак относится к веществам четвертой категории вредности, что позволяет вывозить его на близлежащие полигоны для захоронения или использовать для строительных целей, например, как заполнитель для бетона.At the same time, a significant part of inorganic and acidic inorganic compounds containing chlorine, phosphorus, sulfur, is bound with alkali to inert compounds such as NaCl, NaPO 4 , Na 2 SO 4 , Na 2 S and remains in the slag, which does not contain after exposure to the furnace undecomposed pesticides and soluble compounds of heavy metals. In this case, after burning, the slag is drained in liquid form from the furnace to the slag, where it is cooled and crystallized. The average calculated slag composition is: NaO - 25%, NaCl - 4%, Na 2 SO 3 - 1.5%, Na 3 SO 4 - 1.5%, SiO 2 - 45%, Al 2 O 3 - 12%, K 2 O - 3%, CaO - 5%, MgO - 3%. Such slag belongs to substances of the fourth category of harmfulness, which allows it to be exported to nearby landfills for disposal or used for construction purposes, for example, as aggregate for concrete.
Отходящие из печи дымовые газы для дальнейшего обеззараживания, охлаждения и очистки проходят через ряд аппаратов.Flue gases leaving the furnace for further disinfection, cooling and cleaning pass through a number of devices.
Смешивание выходящих из печи и подаваемых по газопроводу в верхнюю часть камеры дожигания дымовых газов в верхней части камеры дожигания с направленными сверху вниз потоками продуктов сгорания жидкого или газообразного топлива и дополнительно подаваемым нагретым воздухом горения обеспечивает стабильно высокую температуру обезвреживания дымовых газов на уровне 1000-1200°С в течение 2-3 секунд при увеличении содержания кислорода до 8-10%. Обработка при этом дымовых газов аэрозолем щелочного раствора (например, каустической соды) обеспечивает связывание SOx, HCl и Cl2.Mixing the flue gases leaving the furnace and supplied through the gas pipeline to the upper part of the afterburning chamber in the upper part of the afterburning chamber with liquid or gaseous fuel combustion products from top to bottom and additionally supplied heated combustion air ensures a stable high temperature of flue gas neutralization at the level of 1000-1200 ° C for 2-3 seconds with an increase in oxygen content up to 8-10%. The treatment of flue gases with an aerosol alkaline solution (for example, caustic soda) provides the binding of SO x , HCl and Cl 2 .
После дожигания дымовые газы направляют в рекуператор с газоохладителем, где осуществляют охлаждение дымовых газов с одновременным нагреванием воздуха горения.After afterburning, the flue gases are sent to a recuperator with a gas cooler, where the flue gases are cooled while the combustion air is heated.
Очистка дымовых газов в каталитическом реакторе позволяет обеспечить разложение и дожигание остатков тяжелых углеводородов и оксида углерода в дымовых газах.Purification of flue gases in a catalytic reactor allows for the decomposition and afterburning of residues of heavy hydrocarbons and carbon monoxide in flue gases.
Обработка дымовых газов аэрозолем щелочного раствора (например, каустической соды) перед входом в каталитический реактор и после выхода из него обеспечивает наиболее полное связывание соединений серы и хлора, а при разложении углеводородов на катализаторе происходит восстановление части окислов азота до молекулярного азота.The treatment of flue gases with an aerosol of an alkaline solution (for example, caustic soda) before entering the catalytic reactor and after leaving it provides the most complete binding of sulfur and chlorine compounds, and when hydrocarbons are decomposed on the catalyst, part of the nitrogen oxides is reduced to molecular nitrogen.
Дополнительное охлаждение дымовых газов в газоохладителе перед рукавным фильтром, а также разбавление дымовых газов подсасываемым атмосферным воздухом до температуры эксплуатации рукавов фильтра позволяют повысить эффективность очистки дымовых газов в рукавном фильтре.Additional cooling of the flue gases in the gas cooler in front of the bag filter, as well as the dilution of the flue gases with aspirated air to the operating temperature of the filter bags, can improve the efficiency of flue gas cleaning in the bag filter.
Разбавление дымовых газов после рукавного фильтра подсасываемым атмосферным воздухом до температуры конденсации паров ртути и других тяжелых металлов обеспечивает конденсацию ртути и других тяжелых металлов в фильтре-адсорбере (например, из углеродной ткани), через который дымовые газы подают дымососом в дымовую трубу.Dilution of the flue gas after the bag filter with aspirated atmospheric air to the temperature of condensation of mercury vapor and other heavy metals ensures the condensation of mercury and other heavy metals in the adsorber filter (e.g., from carbon fabric), through which the flue gas is fed by the smoke exhauster into the chimney.
Осуществление заявляемого способа обеспечивает полное разложение сложных органических соединений до простых безвредных веществ, повышение степени улавливания кислых неорганических соединений, а также предотвращает выброс тяжелых металлов в атмосферу.The implementation of the proposed method provides the complete decomposition of complex organic compounds to simple harmless substances, increasing the degree of capture of acidic inorganic compounds, and also prevents the release of heavy metals into the atmosphere.
Поддержание температуры жидкой ванны в процессе сжигания органической части ядохимикатов ниже 800°С и подача в печь воздуха, нагретого до температуры ниже 350°С, не позволяют обеспечить необходимую текучесть шлака, кроме того, со снижением температуры подаваемого в печь воздуха существенно увеличивается расход топлива на нагревание ванны.Maintaining the temperature of the liquid bath during the combustion of the organic part of pesticides below 800 ° C and the supply of air heated to a temperature below 350 ° C to the furnace do not allow the necessary slag fluidity to be provided, in addition, with a decrease in the temperature of the air supplied to the furnace, fuel consumption significantly increases heating the bath.
Поддержание температуры жидкой ванны в процессе сжигания органической части ядохимикатов выше 1000°С обуславливает увеличение температурных нагрузок на футеровку печи со снижением ее стойкости, а также обуславливает повышение расхода топлива без существенного улучшения надлежащих условий для нормального протекания реакций в жидкой ванне, кроме того, подача в печь воздуха, нагретого до температуры, которая превышает 400°С, обуславливает увеличение объема выбросов в атмосферу окислов азота.Maintaining the temperature of the liquid bath during the combustion of the organic part of pesticides above 1000 ° C causes an increase in temperature loads on the lining of the furnace with a decrease in its resistance, and also leads to an increase in fuel consumption without significantly improving the proper conditions for the normal course of reactions in the liquid bath, in addition, An oven of air heated to a temperature that exceeds 400 ° C causes an increase in the volume of emissions of nitrogen oxides into the atmosphere.
Подача в печь ядохимикатов и щелочных реагентов, в частности использование в качестве щелочного реагента каустической соды, при массовом соотношении, меньшем чем 1:0,3, приводит к увеличению объемов выноса с дымовыми газами кислых веществ (типа Cl2, HCl), что, в частности, усложняет дальнейшее обезвреживание и очистку дымовых газов.The feed into the furnace of pesticides and alkaline reagents, in particular the use of caustic soda as an alkaline reagent, with a mass ratio of less than 1: 0.3, leads to an increase in the volumes of removal of acidic substances with flue gases (type Cl 2 , HCl), which in particular, complicates the further neutralization and purification of flue gases.
Подача в печь ядохимикатов и щелочных реагентов, в частности использование в качестве щелочного реагента каустической соды, при массовом соотношении, большем чем 1:1, обуславливает неоправданный расход щелочного реагента без существенного влияния на улучшение технологических условий процесса обезвреживания в целом.The feed into the furnace of pesticides and alkaline reagents, in particular the use of caustic soda as an alkaline reagent, with a mass ratio greater than 1: 1, causes an unjustified consumption of the alkaline reagent without a significant impact on the improvement of the technological conditions of the neutralization process as a whole.
Дожигание дымовых газов при температуре ниже 1000°С в течение менее чем 2 секунд при коэффициенте избытка воздуха, меньшем чем 1,4, и концентрации щелочи в дымовых газах менее 0,02 мас.% обуславливает значительное увеличение доли сложных органических соединений, которые неполностью дожигаются в камере дожигания.Flue gas afterburning at temperatures below 1000 ° C for less than 2 seconds with an excess air coefficient of less than 1.4 and an alkali concentration in flue gases of less than 0.02 wt.% Leads to a significant increase in the proportion of complex organic compounds that are not fully burned in the afterburner.
Дожигание дымовых газов при температуре выше 1200°С в течение более чем 3 секунд при коэффициенте избытка воздуха, большем чем 1,5, и концентрации щелочи в дымовых газах более 0,04 мас.% приводит к неоправданно высокому расходу щелочных реагентов на обеспечение такого содержания щелочи в дымовых газах и к снижению стойкости огнеупорной кладки камеры дожигания вследствие повышения температурных нагрузок.The combustion of flue gases at temperatures above 1200 ° C for more than 3 seconds with a coefficient of excess air greater than 1.5, and an alkali concentration in flue gases of more than 0.04 wt.% Leads to unreasonably high consumption of alkaline reagents to ensure such a content alkali in flue gases and to reduce the resistance of the refractory masonry of the afterburner due to increased temperature loads.
Обработка дымовых газов перед входом в каталитический реактор и после выхода из него аэрозолем водного раствора щелочных реагентов (например, каустической соды) при концентрации щелочи в дымовых газах менее 0,01 мас.% не позволяет обеспечить полное связывание кислых веществ, оставшихся в дымовых газах, в нейтральные соединения.The treatment of flue gases before entering the catalytic reactor and after leaving it with an aerosol of an aqueous solution of alkaline reagents (for example, caustic soda) when the alkali concentration in the flue gases is less than 0.01 wt.% Does not allow for the complete binding of acid substances left in the flue gases, into neutral compounds.
Обработка дымовых газов перед входом в каталитический реактор и после выхода из него аэрозолем водного раствора щелочных реагентов (например, каустической соды) при концентрации щелочи в дымовых газах выше 0,03 мас.% приводит к неоправданному перерасходу щелочных реагентов без существенного влияния на процесс обезвреживания в целом.The treatment of flue gases before entering the catalytic reactor and after leaving it with an aerosol of an aqueous solution of alkaline reagents (for example, caustic soda) when the alkali concentration in the flue gases is above 0.03 wt.% Leads to an unjustified overspending of alkaline reagents without a significant effect on the neutralization process in whole.
Охлаждение дымовых газов в рекуператоре с газоохладителем до температуры ниже чем 550°С приводит к снижению эффективности очистки дымовых газов в каталитическом реакторе, расположенном за рекуператором с газоохладителем.The cooling of flue gases in a recuperator with a gas cooler to a temperature lower than 550 ° C leads to a decrease in the efficiency of purification of flue gases in a catalytic reactor located behind the recuperator with a gas cooler.
Охлаждение дымовых газов в рекуператоре с газоохладителем до температуры, которая превышает 600°С, не позволяет использовать для очистки дымовых газов каталитический реактор, так как превышение температуры дымовых газов выше 600°С приводит к выходу из строя катализатора в каталитическом реакторе, который расположен за рекуператором с газоохладителем.Cooling the flue gas in a recuperator with a gas cooler to a temperature that exceeds 600 ° C does not allow the use of a catalytic reactor for flue gas cleaning, since exceeding the temperature of the flue gas above 600 ° C leads to failure of the catalyst in the catalytic reactor, which is located behind the recuperator with gas cooler.
Разбавление дымовых газов перед рукавным фильтром подсасываемым атмосферным воздухом с охлаждением дымовых газов до температуры ниже 120°С нецелесообразно из-за того, что такое охлаждение будет обеспечиваться за счет дополнительного подсасывания повышенного объема атмосферного воздуха, что, в свою очередь, приведет к увеличению общего объема дымовых газов, подаваемых в рукавный фильтр на очистку, с одновременным повышением нагрузки на фильтровальные рукава. В частности, для эффективной очистки такого увеличенного общего объема дымовых газов, подаваемых в рукавный фильтр, необходимо увеличение фильтровальной поверхности рукавов рукавного фильтра и использование сверхмощного дымососа с соответствующими капитальными и эксплуатационными затратами, что в целом существенно увеличит себестоимость способа обезвреживания ядохимикатов.Dilution of flue gases in front of the bag filter with suctioned atmospheric air with cooling of the flue gases to a temperature below 120 ° C is impractical due to the fact that such cooling will be ensured by additional suction of the increased volume of atmospheric air, which, in turn, will lead to an increase in the total volume flue gases supplied to the bag filter for cleaning, while increasing the load on the filter bags. In particular, in order to effectively clean such an increased total volume of flue gases supplied to the baghouse filter, it is necessary to increase the filtering surface of the baghouse filter bags and use an ultra-powerful smoke exhauster with corresponding capital and operating costs, which will substantially increase the cost of the method for neutralizing pesticides.
Разбавление дымовых газов перед рукавным фильтром подсасываемым атмосферным воздухом до температуры, которая будет превышает 125°С, обуславливает необходимость использования высокотемпературной фильтровальной ткани для рукавов фильтра, что, в свою очередь, существенно увеличит себестоимость способа обезвреживания ядохимикатов в целом.Dilution of flue gases in front of the bag filter with suctioned atmospheric air to a temperature that will exceed 125 ° C necessitates the use of a high-temperature filter cloth for filter bags, which, in turn, will significantly increase the cost of the method for neutralizing pesticides as a whole.
Разбавление дымовых газов после рукавного фильтра подсасываемым атмосферным воздухом до температуры, которая будет превышать 45°С, не позволяет обеспечить гарантированную конденсацию паров ртути и соединений некоторых тяжелых металлов в фильтре-адсорбере (например, из углеродной ткани).Dilution of flue gases after the bag filter with suctioned atmospheric air to a temperature that will exceed 45 ° C does not allow guaranteed condensation of mercury vapor and compounds of some heavy metals in an adsorber filter (for example, from carbon fabric).
В конкретном примере заявляемый способ термического обезвреживания ядохимикатов осуществляется так.In a specific example, the inventive method of thermal disposal of pesticides is carried out as follows.
Непригодные ядохимикаты в герметичных мешках массой 20-30 кг и пакеты с каустической содой массой 10-15 кг (при обеспечении условия массового соотношения 1:0,5) подают в печь с жидкой ванной из расплава каустической соды, температуру которой поддерживают с помощью горелки на уровне 850°С. Воздух горения подогревают в рекуператоре и подают в печь с температурой 400°С. В ванне из расплава каустической соды органические соединения ядохимикатов разлагаются и сгорают. В процессе сжигания органической части ядохимикатов жидкую ванну с расплавом каустической соды и наполнителем из ядохимикатов перемешивают сжатым воздухом. Значительная часть неорганических и кислых неорганических соединений, содержащих хлор, фосфор, серу, образует со щелочью инертные соединения типа NaCl, NaPO4, Na2SO4, Na2S и остается в шлаке, который после выдержки в печи в течение 8 часов не содержит неразложившихся ядохимикатов и растворимых соединений тяжелых металлов. Шлак из печи в жидком состоянии сливают в шлаковню, где происходит его кристаллизация и охлаждение. Выход шлака составляет 110-130% от массы ядохимикатов.Unsuitable pesticides in sealed bags weighing 20-30 kg and packages with caustic soda weighing 10-15 kg (subject to a mass ratio of 1: 0.5) are fed into a liquid bath furnace from a caustic soda melt, the temperature of which is maintained using a burner for level 850 ° С. The combustion air is heated in a recuperator and fed into a furnace with a temperature of 400 ° C. In a bath of molten caustic soda, organic compounds of pesticides decompose and burn. In the process of burning the organic part of pesticides, a liquid bath with caustic soda melt and a filler from pesticides is mixed with compressed air. A significant part of inorganic and acidic inorganic compounds containing chlorine, phosphorus, sulfur, forms inert compounds such as NaCl, NaPO 4 , Na 2 SO 4 , Na 2 S with alkali and remains in the slag, which does not contain after exposure to the furnace for 8 hours undecomposed pesticides and soluble compounds of heavy metals. Slag from the furnace in a liquid state is poured into slag, where it crystallizes and cools. The slag yield is 110-130% by weight of pesticides.
Выходящие из печи дымовые газы подают на вход камеры дожигания с температурой 850-1000°С. Дымовые газы подают через газопровод в верхнюю часть камеры дожигания, в которой дымовые газы смешивают с направленными сверху вниз потоками продуктов сгорания жидкого топлива и дополнительно подаваемым воздухом и обрабатывают аэрозолем раствора каустической соды. Дожигание дымовых газов осуществляют при температуре 1100°С в течение 2 секунд при коэффициенте избытка воздуха 1,4 и концентрации щелочи в дымовых газах 0,03 мас.%.Flue gases leaving the furnace are fed to the inlet of the afterburner with a temperature of 850-1000 ° С. Flue gases are supplied through a gas pipeline to the upper part of the afterburner, in which flue gases are mixed with liquid fuel combustion products flowing from top to down and additionally supplied air and sprayed with a caustic soda solution. The combustion of flue gases is carried out at a temperature of 1100 ° C for 2 seconds with a coefficient of excess air of 1.4 and an alkali concentration in flue gases of 0.03 wt.%.
На выходе из нижней части камеры дожигания дымовые газы направляют в рекуператор с газоохладителем, где дымовые газы охлаждаются до температуры 600°С с одновременным нагреванием в рекуператоре воздуха горения до температуры 400°С.At the exit from the bottom of the afterburning chamber, the flue gases are sent to a recuperator with a gas cooler, where the flue gases are cooled to a temperature of 600 ° C while heating the combustion air in the recuperator to a temperature of 400 ° C.
После этого осуществляют предварительную очистку дымовых газов от пыли в вихревом аппарате и очистку дымовых газов от недогоревших органических токсинов и оксида углерода в каталитическом реакторе с импульсной регенерацией. Перед входом в каталитический реактор и после выхода из него дымовые газы обрабатывают аэрозолем раствора каустической соды при концентрации щелочи в дымовых газах 0,03 мас.%.After that, a preliminary cleaning of flue gases from dust in a vortex apparatus and cleaning of flue gases from unburned organic toxins and carbon monoxide in a catalytic reactor with pulse regeneration are carried out. Before entering the catalytic reactor and after leaving it, the flue gases are treated with an aerosol of a solution of caustic soda at an alkali concentration in flue gases of 0.03 wt.%.
Затем перед рукавным фильтром дымовые газы дополнительно охлаждают в газоохладителе до температуры 130°С и разбавляют подсасываемым атмосферным воздухом до температуры 120°С (температуры нормальной эксплуатации рукавов фильтра). После чего дымовые газы направляют в рукавный фильтр для очистки от пыли. После рукавного фильтра дымовые газы также разбавляют подсасываемым атмосферным воздухом до достижения их температуры 45°С. Далее очищенные и охлажденные дымовые газы подают дымососом через фильтр-адсорбер и дымовую трубу в атмосферу. В фильтре-адсорбере, например, из углеродной ткани, расположенном в расширении дымовой трубы, обеспечивается конденсация паров ртути и других тяжелых металлов.Then, in front of the bag filter, flue gases are additionally cooled in a gas cooler to a temperature of 130 ° C and diluted with aspirated atmospheric air to a temperature of 120 ° C (normal operating temperature of the filter bags). After that, flue gases are sent to a bag filter for cleaning from dust. After the bag filter, flue gases are also diluted with aspirated atmospheric air until they reach a temperature of 45 ° C. Further, the purified and cooled flue gases are fed by a smoke exhauster through a filter adsorber and a chimney into the atmosphere. In an adsorber filter, for example of carbon fabric, located in the extension of the chimney, condensation of mercury vapor and other heavy metals is ensured.
Пыль, которая накапливается после предварительной очистки дымовых газов от крупных частиц пыли в вихревом аппарате, а также после очистки дымовых газов от недогоревших органических токсинов в каталитическом реакторе и после тонкой очистки дымовых газов от мелких частиц пыли в рукавном фильтре, направляют на частичное заполнение шлаковни (частичное заполнение осуществляют перед началом процесса сливания шлака в шлаковню).Dust that accumulates after preliminary cleaning of flue gases from large dust particles in a vortex apparatus, as well as after cleaning of flue gases from unburned organic toxins in a catalytic reactor and after fine cleaning of flue gases from small dust particles in a bag filter, is directed to partial filling of slag ( partial filling is carried out before the beginning of the process of pouring slag into the slag).
После очистки в дымовых газах содержится: пыли - до 10 мг/м3, окиси серы - до 50 мг/м3, хлористого водорода - до 10 мг/м3, окиси азота - до 100 мг/м3, диоксина и фурана - до 0,3 нг/м3, ртути - до 2·10-4 мг/м3. Такие соединения как NaO, NaCl, Na2SO3, Na3PO4, Si2, Al2О3, K2О, СаО, MgO остаются в шлаке.After cleaning, the flue gas contains: dust - up to 10 mg / m 3 , sulfur oxide - up to 50 mg / m 3 , hydrogen chloride - up to 10 mg / m 3 , nitric oxide - up to 100 mg / m 3 , dioxin and furan - up to 0.3 ng / m 3 , mercury - up to 2 · 10 -4 mg / m 3 . Compounds such as NaO, NaCl, Na 2 SO 3 , Na 3 PO 4 , Si 2 , Al 2 O 3 , K 2 O, CaO, MgO remain in the slag.
В результате использования заявляемого способа достигается технический результат, заключающийся в повышении эффективности разложения сложных органических соединений, улавливания и обезвреживания продуктов разложения, образующихся при сжигании непригодных ядохимикатов и подобных им химических веществ.As a result of using the proposed method, a technical result is achieved, which consists in increasing the efficiency of decomposition of complex organic compounds, trapping and neutralizing decomposition products formed during the burning of unsuitable pesticides and similar chemicals.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200609769A UA80379C2 (en) | 2006-09-12 | 2006-09-12 | Method of thermal neutralization of toxic chemicals |
| UA?200609769 | 2006-09-12 | ||
| UAA200609769 | 2006-09-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007133489A RU2007133489A (en) | 2009-03-20 |
| RU2358200C1 true RU2358200C1 (en) | 2009-06-10 |
Family
ID=38799496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007133489/03A RU2358200C1 (en) | 2006-09-12 | 2007-09-06 | Toxic chemical thermal deactivation method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2358200C1 (en) |
| UA (1) | UA80379C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019139502A1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-07-18 | Сергей Николаевич ШАФРАНОВ | Method for thermal neutralization of organo-halogen toxins |
-
2006
- 2006-09-12 UA UAA200609769A patent/UA80379C2/en unknown
-
2007
- 2007-09-06 RU RU2007133489/03A patent/RU2358200C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019139502A1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-07-18 | Сергей Николаевич ШАФРАНОВ | Method for thermal neutralization of organo-halogen toxins |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007133489A (en) | 2009-03-20 |
| UA80379C2 (en) | 2007-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101201167B (en) | Apparatus and method for gasification of refuse and hyperthermia melt processing of flying ash | |
| CN106196092B (en) | The heat energy recycle device and method of flying ash of garbage cremator high-temperature melting method processing | |
| CN100526716C (en) | Plasma medical refuse burning methods | |
| JP2006096615A (en) | Method of treating exhaust gas from cement kiln | |
| JPH06241424A (en) | Incinerating method of solid waste | |
| WO2012089089A1 (en) | Method using dual process reactor for processing flue gas from high temperature waste incinerator, and system thereof | |
| CN111911934B (en) | Method for treating hazardous waste by using oxygen carrier to assist combustion of rotary kiln | |
| CN107726331A (en) | Wiring board burns smelting furnace and wiring board burns smelting process | |
| JP4313936B2 (en) | Method and apparatus for producing fired product | |
| JPH10503582A (en) | Removal of hot acid gases and particulate matter in waste incineration processes | |
| CN100458285C (en) | Process for burning medical refuse | |
| CN102303957B (en) | Method and system for treating waste gas by combining dual-effect reactor and cement production | |
| RU2358200C1 (en) | Toxic chemical thermal deactivation method | |
| JP6286517B1 (en) | Incinerator | |
| RU2358199C1 (en) | Mode of operating installation for toxic chemical thermal deactivation | |
| RU2357151C1 (en) | Device for thermal sterilisation of toxic chemicals | |
| CN105964099A (en) | Method and device for treating dioxin contained in incineration exhaust gas | |
| JP6541039B2 (en) | Incineration ash processing apparatus and incineration ash processing method | |
| CN104975179A (en) | Method for jointly operating metal magnesium smelting dolomite roasting and waste incineration | |
| CN211232880U (en) | High, low calorific value hazardous waste burns melting innocent treatment system in coordination | |
| RU2484906C1 (en) | Thermal detoxication of pesticides | |
| RU2137044C1 (en) | Plant for thermal reworking of solid wastes | |
| JP2017087099A (en) | Exhaust gas treatment equipment and exhaust gas treatment method in waste incineration | |
| RU2133408C1 (en) | Method of incineration of town refuse and use of ash formed after incineration | |
| RU2151958C1 (en) | Method for thermal decontamination of solid wastes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100907 |