SU911091A1 - Способ уничтожени органических отходов - Google Patents

Description

(S) СПОСОБ УНИЧТОЖЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХ

1

Изобретение относитс  к способам уничтожени  отходов и охраны окружающей среды и может быть использовано дл  уничтожени  твердых и жидких отходов производства органических веществ путем их полного окислени  (сжигани ).

В современной химической технологии в результате производства органических соединений образуетс  много отходов, которые не используютс  ввиду их сложного состава, а Лжигание их представл ет определенные vтрудности вследствие непосто нства состава и агрегатного состо ни .

Кроме того, многие отходы производства органических веществ гор т со взрывом или с выделением токсических продуктов. Поэтому подобные отходы подвергаютс  захоронению в карьерах и шахтах.

Особо  довитые и биологически вредные отходы дезактивизируютс  и удал ютс  путем фиксации их в устой13 ,:;::,;;:

5iiijJjjii lb ;Ji

чивой твердой среде, например..8,;битуме и последующего захоронени  в земле , под водой. Однако емкость окружающей среды не беспредельна, поэтому при возрастающих масштабах производства и концентрации этого производства в немногих точках сброс отходов в окружающую среду становитс  невозможным.

Наиболее распространенным спосоto бом уничтожени  органических бытовых и промышленных отходов  вл етс  сжигание их в мусоросжигательных печах .

ts

Однако, при таком способе сжигани , часть образующихс  органических продуктов в виде дыма, сажи  вл етс  источником загр знени  среды. Кроме того, в данном случае используетг

20 с  не более itG-GO теплотворной способности отходов, а дл  различающихс  агрегатным состо нием отходов требуютс  различные конструкции печей.

3Э

Известен способ термического разложени  промышленных и хоз йственных отходов в среде расплавленного жидкого теплоносител . Образующиес  при этом углеводородные газы используютс  затем как топливо D3.

Однако в качестве теплоносител  используют расплавленные металлы,чугун , стекло поэтому при проведении процесса по этому способу образуетс  кокс, который Периодически необходимо удал ть (выжигать) из расплава . Вследствие этого способ экономически и технологически не выгоден дл  утилизации легкококсующихс  смоообразных и .твердых отходов. Кроме того, образующиес  углеводородные газы перед дальнейшим использованим должны бьЪь отделены от несгоревих веществ и негорючих газов.

Наиболее близким по технической ущности и достигаемому эффекту к редлагаемому  вл етс  способ сжигани  органических веществ в присутствии катализатора j,25 .

Недостатком известного способа вл етс  то, что в данном случае нельз  сжигать твердые и легкококсующиес  отходы,вследствие закоксовывани  катализатора. Кроме того, катализаторна  масса может растрескиватьс  под вли нием высоких температур, что приводит к потере ее каталитической активности.

Цель изобретени  - уничтожение органических отходов в любом асрегатном состо нии и предотвращение закоксовывани  катализатора.

Цель достигаетс  тем, что согласно способу уничтожени  органических отходов путем сжигани  их в присутствии катализатора, органические от,-, ходы сжигают в среде расплавленного катализатора-окислител , содержащего , мас. 17-60, kQ-83, при весовом соотношении сырье:воздух равном 1:15-50 и температуре ЦОО900 0 .

При содержании в катализаторе-окислителе выше 83 масД повышает с  температура его плавлени , прикоторой может происходить разложение () до четырехвалентного ванади , не  вл ющегос  катализатором данного процесса. В случае содержани  V.Og в расплаве ниже 0 мас. снижаетс  его каталитическа  активность. Процесс следует про-водить при температуре ЙОО-900С.

0914

Нижний предел температуры также лимитируетс  температурой плавлени  расплава-катализатора х390° 39 мас.% KijO - 61 мас.% ), верхний - возJ можностью разложени  (в смеси с K(jO е указанных концентраци х оксид ванади  устойчив до 900°С). Оптимальной  вл етс  температура , при которой достигаетс  эффективный fQ гетерообмен кислорода расплавленного катализатора и молекул рного кислорода .

I Целесообразное соотношение сырьевоздух составл ет , так как f5 уменьшение этого соотношени  приводит к образованию большого количества . вследствие восстановлени  и недостатка кислорода дл  реге нерации катализатора, а увеличение 20 соотношени  приводит к большим потер м тепла с избытком воздуха и нарушение автотермичности процесса.

Полное и быстрое окисление органических отходов до углекислоты и 25 паров воды в расплаве катализатораокислител  осуществл етс  не кислородом воздуха, а кислбродом п тиокиси ванади . При этом g восстанавливаетс  до VnO, а последн  , в 30 свою очередБ, регенерируетс  кислородом воздуха, подаваемым вместе с уничтожаемыми отходами.

Органические отходы окисл ютс  в виде небольших частичек (капель или JJ твердых), окруженных расплавленным катализатором, поэтому образовавшиес  частички кокса не образуют сплошной корки, а сгорают в массе расплава-окислител .

0 Процесс сжигани  протекает на поверхности раздела фаз. Приэтом цепные реакции окислител  не могут распростран тьс  на всю массу подаваемых в реактор органических отходов

45 вследствие чего сжигание их протекает спокойно, без взрывов, в изотермическом режиме, так как выдел ющеес  в процессе горени  тепло поглощаетс  расплавленным катализатором,

50 обладающим большой теплоемкостью и теплопроводностью.

Преимуществом способа  вл етс  также простота аппаратурного оформлени  и возможность уничтожени  как

Claims (2)

1. 55 жидких, так и твердых органических отходов. Кроме того способ позвол ет легко отводить и передавать потребителю выдел ющеес  тепло. .5 Пример. Смола производства фталерого ангидрида, представл юща собой твердую массу с температурой плавлени  , в мелкодисперсном состо нии со скоростью 50 г/ч подав лись в токе азота под расплав-окислитель , состо щий из 39 масД KijiO и 61 масД VnOe. Через расплав-окис литель барботировалс  воздух. Высота расплава 15 см. Температура , отношение (мас.%) воздух: смола равно 10. Процесс протекал неустойчиво,так как температура процесса близка к температуре плавлени  расплава-окис . лител . При увеличении температуры до образовалось большее количест во . вследствие восстановлени  оксида ванади  и недостатка кислоро да дл  регенерации катализатора. Увеличение отношени  воздух; смо ла до 20 при температуре 700°С пока зало, что процесс протекает стаби 1ь но, сМола полностью сгорает до угле кислого газа и воды (оптимальные параметры процесса). В шлифе образц частичек кокса не обнаружено. Дальнейшее увеличение отношени  воздух: смолаi свыше 50 привело при стабильном протекании процесса к большим потер м тепла с избытком во духа и нарушению автотермичности процесса. Увеличение температуры свыше при оптимальном отношении (масс) воздух: смола 20:1 привело к тому, что через два часа после начала процесса расплав-окислитель стал в зким и затвердел вследствие разложени  до ., имеющего более высокую температуру плавпен 1. . Уничтожению Гюдвергались также отходы производства нитробензола, извлеченные адсорбентом из сточных вод, а затем отмытые растворителем и сконцентрированные в результате отгонки растворител , представл ющие собой твердую ;массу, содержащую моноди- и тринитробензол и моно-, ди- и тринитрофенол. В расплавленном состо нии .температура плавлени  , отходы производства нитробензола подавались азотом под расплав-окислитель . Температура , отношение воздух: сырье 20:1. Процесс протекал стабильно. В шлифах образца расплава-окислител  частичек кокса не обнаружено . Формула изобретени  Способ уничтожени  органических отходов путем сжигани  их в присутствии катализатора, отличающ и и с   тем, что, с целью уничто-. жени  органических отходов в любом агрегатном состо нии и предотвращени  закоксовывани  катализатора,органические отходы сжигают в среде расплавленного катализатора-окислител , содержащего, мас.%: , АО-ВЗ, при весовом соотношении сырье:. Ёоздух, равном 1:1550 и температура ЦОО-900°С. Источники информации, прин тые во внимание при экспе(зе 1.Патент ФРГ № , кл. С 10 В 49/1, 197.
2. 2.За вка ФРГ № 2б12560, «л. F 23 D 13/18, 1977.