[go: up one dir, main page]

RU2358199C1 - Mode of operating installation for toxic chemical thermal deactivation - Google Patents

Mode of operating installation for toxic chemical thermal deactivation Download PDF

Info

Publication number
RU2358199C1
RU2358199C1 RU2007133488/03A RU2007133488A RU2358199C1 RU 2358199 C1 RU2358199 C1 RU 2358199C1 RU 2007133488/03 A RU2007133488/03 A RU 2007133488/03A RU 2007133488 A RU2007133488 A RU 2007133488A RU 2358199 C1 RU2358199 C1 RU 2358199C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flue gases
furnace
pesticides
burning
alkaline
Prior art date
Application number
RU2007133488/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007133488A (en
Inventor
Арнольд Зиновьевич Рыжавский (UA)
Арнольд Зиновьевич Рыжавский
Александр Иванович Ровенский (UA)
Александр Иванович Ровенский
Александр Юрьевич Пирогов (UA)
Александр Юрьевич Пирогов
Евгений Владимирович Кухтик (UA)
Евгений Владимирович Кухтик
Антон Вадимович Зимогляд (UA)
Антон Вадимович Зимогляд
Original Assignee
Украинский Государственный Научно-Технический Центр По Технологии И Оборудованию, Обработке Металлов, Защите Окружающей Среды И Использованию Вторичных Ресурсов Для Металлургии И Машиностроения "Энергосталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Украинский Государственный Научно-Технический Центр По Технологии И Оборудованию, Обработке Металлов, Защите Окружающей Среды И Использованию Вторичных Ресурсов Для Металлургии И Машиностроения "Энергосталь" filed Critical Украинский Государственный Научно-Технический Центр По Технологии И Оборудованию, Обработке Металлов, Защите Окружающей Среды И Использованию Вторичных Ресурсов Для Металлургии И Машиностроения "Энергосталь"
Publication of RU2007133488A publication Critical patent/RU2007133488A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2358199C1 publication Critical patent/RU2358199C1/en

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

FIELD: heating, burning.
SUBSTANCE: invention relates to technologies for specific waste deactivation by way of burning and is to be implemented for invalid toxic chemical deactivation. Under the method proposed toxic chemicals and alkaline agents are delivered into the furnace in plastic or paper packages, their weight ratio varying from 1:0.3 to 1:1. Then the toxic chemicals organic components become burnt with the temperatures of the furnace alkaline agent flux liquid bath maintained at a 800-1000°C level. The furnace combustion gases are supplied into the afterburner chamber top compartment where they receive treatment with downwards supplied flows of liquid and solid fuel combustion products, heated air and an alkaline solution aerosol. Then the combustion gases are subsequently ducted into a cyclone chamber for pre-cleaning, a catalytic reactor for decontamination, a bag filter for fine purification and finally discharged into the chimney.
EFFECT: enhanced efficiency of organic compound decomposition as well as of collection and deactivation of decomposition products generated as a result of invalid toxic chemical or similar substance burning.
6 cl

Description

Заявляемое изобретение относится к обезвреживанию твердых специфических отходов сжиганием и может быть использовано при обезвреживании не пригодных к использованию ядохимикатов и подобных им химических веществ.The claimed invention relates to the disposal of specific solid waste by burning and can be used in the disposal of unsuitable for use pesticides and similar chemicals.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ эксплуатации установки для обезвреживания пестицидов, ядохимикатов и подобных им химических веществ. Такой способ эксплуатации включает измельчение ядохимикатов, подачу ядохимикатов в печь, сжигание органической части ядохимикатов в печи с кипящим псевдоожиженным 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 (Декларационый патент Украины на полезную модель № 12783 U, МПК В09В 3/00, F23G 7/00, опубл. 15.12.2006, бюл. № 2).Closest to the totality of the features of the claimed invention is the selected as a prototype method of operating the installation for the disposal of pesticides, pesticides and similar chemicals. Such a method of operation 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 cleaning of flue gases from large dust particles in a vortex apparatus, purification of flue gases from unburned organic toxins and carbon monoxide 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 about t of fine dust particles in a bag filter and the supply of flue gases to the chimney (Declaration patent of Ukraine for utility model No. 12783 U, IPC B09B 3/00, F23G 7/00, publ. 15.12.2006, bull. No. 2).

У заявляемого способа эксплуатации установки для термического обезвреживания ядохимикатов и прототипа 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.The proposed method of operation of the installation for thermal disposal of pesticides and prototype coincide with such essential features. 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 при эксплуатации установки высокую эффективность разложения и обезвреживания продуктов разложения, образующихся при сжигании непригодных ядохимикатов и подобных им химических веществ. Кроме того, эксплуатация установки в соответствии с таким способом не позволяет обеспечить полную утилизацию продуктов разложения из-за того, что после сжигания органической части ядохимикатов в печи с кипящим псевдоожиженным слоем в твердой фазе остаются необезвреженные остатки ядохимикатов, что, в свою очередь, требует их дополнительной утилизации. Также способ по прототипу не позволяет обеспечить глубокую нейтрализацию галогенов и кислых неорганических соединений, не обеспечивает улавливание паров ртути, кадмия и других летучих соединений тяжелых металлов.The known method does not allow to ensure during operation of the installation high efficiency of decomposition and neutralization of decomposition products resulting from the burning of unsuitable pesticides and similar chemicals. In addition, the operation of the installation in accordance with this method does not allow for the complete utilization of decomposition products due to the fact that after burning the organic part of the pesticides in a fluidized bed fluidized bed furnace, uncontaminated pesticides remain, which, in turn, requires them additional disposal. Also, the prototype method does not allow for the 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 эксплуатации установки для термического обезвреживания ядохимикатов, в котором усовершенствования путем введения новой совокупности действий позволили бы при использовании изобретения обеспечить достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности разложения сложных органических соединений, а также в повышении эффективности улавливания, обезвреживания и утилизации продуктов разложения, образующихся при сжигании непригодных ядохимикатов и подобных им химических веществ.The basis of the claimed invention is the task of creating such a method of operating a plant for thermal neutralization of pesticides, in which improvements by introducing a new set of actions would make it possible to use the invention to achieve a technical result consisting in increasing the efficiency of decomposition of complex organic compounds, as well as in increasing the efficiency of capture, the disposal and disposal of decomposition products resulting from the burning of unsuitable pesticides kat and similar chemicals.

Заявляемый в качестве изобретения способ эксплуатации установки для 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 для сжигания органической части ядохимикатов в печи создают жидкую ванну из расплава щелочных реагентов, температуру которой поддерживают на уровне 800-1000°С. В печь подают ядохимикаты и щелочные реагенты в пластиковой или бумажной таре при массовом соотношении от 1:0,3 до 1:1. Из печи дымовые газы подают в верхнюю часть камеры дожигания, в которой их обрабатывают направленными сверху вниз потоками продуктов сгорания жидкого или газообразного топлива, нагретого воздуха и аэрозоля щелочного раствора. Перед входом в каталитический реактор и после выхода из него дымовые газы обрабатывают аэрозолем щелочного раствора. Образующийся в печи шлак сливают в шлаковню, которую предварительно частично заполняют пылью, образующейся после предварительной очистки дымовых газов от крупных частиц пыли в вихревом аппарате, после очистки дымовых газов от недогоревших органических токсинов и оксида углерода в каталитическом реакторе и после тонкой очистки дымовых газов от мелких частиц пыли в рукавном фильтре.The inventive method of operating a plant for thermal neutralization of toxic chemicals includes feeding toxic chemicals into an oven, burning an organic part of toxic chemicals in an oven, burning off flue gases in an afterburning chamber, preliminary cleaning flue gases from large dust particles in a vortex apparatus, and cleaning flue gases from unburned organic toxins and carbon monoxide in a catalytic reactor, the supply of flue gases to a recuperator for heating combustion air, cooling of flue gases in a gas cooler, tone th flue gas cleaning by fine dust particles in a bag filter and flue gas flow in the chimney. A distinctive feature of the method is that for burning the organic part of pesticides in a furnace, a liquid bath is created from a melt of alkaline reagents, the temperature of which is maintained at a level of 800-1000 ° C. Pesticides and alkaline reagents are fed into the furnace in plastic or paper containers with a mass ratio of 1: 0.3 to 1: 1. From the furnace, flue gases are fed into the upper part of the afterburner, in which they are treated with downward flowing products of the combustion of liquid or gaseous fuels, heated air and an alkaline solution aerosol. Before entering the catalytic reactor and after leaving it, flue gases are treated with an alkaline solution aerosol. The slag formed in the furnace is poured into slag, which is partially partially filled with dust generated after preliminary cleaning of flue gases from large dust particles in a vortex apparatus, after cleaning flue gases from unburned organic toxins and carbon monoxide in a catalytic reactor, and after fine cleaning of flue gases from small dust particles in a bag filter.

В отдельных случаях использования заявляемое изобретение характеризуется тем, что:In some cases, the use of the claimed invention is characterized in that:

- в процессе сжигания в печи органической части ядохимикатов жидкую ванну перемешивают сжатым воздухом;- during the combustion in the furnace of 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.%;

- образующийся в жидкой ванне в процессе сжигания органической части ядохимикатов шлак выдерживают до сливания 6-8 часов;- the slag formed in the liquid bath during the combustion of the organic part of the pesticides is maintained for 6-8 hours before draining;

- в качестве щелочного реагента используют каустическую соду.- caustic soda is used as an alkaline reagent.

При использовании заявляемого изобретения обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности разложения сложных органических соединений, а также в повышении эффективности улавливания, обезвреживания и утилизации продуктов разложения, образующихся при сжигании непригодных ядохимикатов и подобных им химических веществ.When using the claimed invention, the achievement of the technical result is achieved, which consists in increasing the efficiency of decomposition of complex organic compounds, as well as in increasing the efficiency of capturing, neutralizing and disposing of decomposition products resulting from the burning of unsuitable toxic chemicals 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, в которой создают жидкую ванну из расплава щелочных реагентов (например, каустической соды), органические соединения ядохимикатов разлагаются и сгорают. За счет создания в печи жидкой ванны из расплава щелочных реагентов, температуру которой поддерживают на уровне 800-1000°С, обеспечивается существенное повышение эффективности разложения сложных органических соединений и сжигание продуктов разложения, образующихся в печи.When pesticides get into the furnace, in which a liquid bath is created from a melt of alkaline reagents (for example, caustic soda), organic compounds of pesticides decompose and burn. Due to the creation in the furnace of a liquid bath from the melt of alkaline reagents, the temperature of which is maintained at the level of 800-1000 ° C, a significant increase in the efficiency of decomposition of complex organic compounds and the combustion of decomposition products formed in the furnace are provided.

Значительная часть неорганических и кислых неорганических соединений, содержащих хлор, фосфор, серу, оказывается связанной со щелочью (например, каустической содой) в инертные соединения типа NaCl, NaPO4, Na2SO4, Na2S и остается в шлаке, который после выдержки в печи при температуре ванны из расплава 800-1000°С не содержит неразложившихся ядохимикатов и растворимых соединений тяжелых металлов. Шлак из печи в жидком состоянии поступает в шлаковню, где кристаллизуется и охлаждается. Средний расчетный состав шлака такой: NaO - 25%, NaCl - 4%, Na2SO3 - 1,5%, Na3PO4 - 1,5%, SiO2 - 45%, Al2О3 - 12%, K2О - 3%, CaO - 5%, MgO - 3%. Такой шлак относится к веществам четвертой категории вредности, что позволяет использовать его для строительных целей, например, как заполнитель для бетона.A significant part of inorganic and acidic inorganic compounds containing chlorine, phosphorus, sulfur, is bound with alkali (for example, caustic soda) to inert compounds such as NaCl, NaPO 4 , Na 2 SO 4 , Na 2 S and remains in the slag, which after exposure in the furnace at a bath temperature from the melt of 800-1000 ° C does not contain undecomposed pesticides and soluble compounds of heavy metals. Slag from the furnace in a liquid state enters the slag, where it crystallizes and cools. The average calculated slag composition is: NaO - 25%, NaCl - 4%, Na 2 SO 3 - 1.5%, Na 3 PO 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 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. Подача дымовых газов в верхнюю часть камеры дожигания и их обработка 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.Flue gases leaving the furnace for further disinfection, cooling and cleaning pass through a number of devices. The supply of flue gases to the upper part of the afterburning chamber and their treatment with downward-directed flows of combustion products of liquid or gaseous fuels and additionally supplied heated combustion air ensures a consistently high temperature of flue gas neutralization at a level of 1000-1200 ° C for 2-3 seconds with an increase in the content oxygen 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.

В каталитическом реакторе происходит разложение и дожигание остатков тяжелых углеводородов и оксида углерода.In the catalytic reactor, the decomposition and afterburning of residues of heavy hydrocarbons and carbon monoxide occurs.

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.

Сливание образовавшегося в печи шлака в шлаковню, которую предварительно частично заполняют пылью, образующейся после предварительной очистки дымовых газов от крупных частиц пыли в вихревом аппарате, после очистки дымовых газов от недогоревших органических токсинов и оксида углерода в каталитическом реакторе и после тонкой очистки дымовых газов от мелких частиц пыли в рукавном фильтре, обеспечивает полную и эффективную утилизацию такой пыли (шлак и пыль соединяются в шлаковне и образуют смесь, которая может быть использована в строительстве, например, как заполнитель для бетона).Draining of the slag formed in the furnace into the slag, which is partially partially pre-filled with dust generated after preliminary cleaning of flue gases from large dust particles in a vortex apparatus, after cleaning flue gases from unburned organic toxins and carbon monoxide in a catalytic reactor, and after fine cleaning of flue gases from small dust particles in a bag filter, provides complete and efficient disposal of such dust (slag and dust combine in the slag and form a mixture that can be used in building lstve, such as aggregate for concrete).

Поддержание температуры жидкой ванны в процессе сжигания органической части ядохимикатов на уровне ниже 800°С не позволяет обеспечить необходимую текучесть шлака и технологическую температуру сжигания органической части ядохимикатов.Maintaining the temperature of the liquid bath during the combustion of the organic part of pesticides at a level below 800 ° C does not allow to provide the necessary fluidity of slag and the technological temperature of burning the organic part of pesticides.

Поддержание температуры жидкой ванны в процессе сжигания органической части ядохимикатов выше 1000°С приведет к повышению температурных нагрузок на футеровку печи со снижением ее стойкости, а также обуславливает перерасход топлива без существенного улучшения надлежащих условий для нормального протекания реакций в жидкой ванне.Maintaining the temperature of the liquid bath during the combustion of the organic part of pesticides above 1000 ° C will lead to an increase in temperature loads on the furnace lining with a decrease in its stability, and also leads to excessive fuel consumption without significantly improving the proper conditions for the normal course of reactions in the liquid bath.

За счет загрузки в печь ядохимикатов и щелочных реагентов при массовом соотношении от 1:0,3 до 1:1 обеспечивается интенсивное соединение ядохимикатов и щелочных реагентов сразу после попадания под действие высоких температур в печи и в ванну из расплава, что, в свою очередь, обеспечивает существенное повышение эффективности разложения сложных органических соединений и сжигания продуктов разложения, образующихся в печи. А за счет загрузки в печь ядохимикатов и щелочных реагентов в пластиковой или бумажной таре обеспечивается беспрепятственное разложение тары в печи с процессами одновременного соединения ядохимикатов и щелочных реагентов.Due to the loading of pesticides and alkaline reagents into the furnace at a mass ratio of 1: 0.3 to 1: 1, an intensive combination of pesticides and alkaline reagents is ensured immediately after exposure to high temperatures in the furnace and the bath from the melt, which, in turn, provides a significant increase in the efficiency of decomposition of complex organic compounds and the combustion of decomposition products formed in the furnace. And due to the loading of pesticides and alkaline reagents into the furnace in plastic or paper containers, unhindered decomposition of the containers in the furnace is ensured with the processes of simultaneous combination of pesticides and alkaline reagents.

Подача в печь ядохимикатов и щелочных реагентов, в частности использование в качестве щелочного реагента каустической соды, при массовом соотношении, меньшем чем 1:0,3, не позволяет обеспечить необходимую вязкость жидкой ванны и связывание продуктов разложения в безвредные соединения. Кроме того, в таком случае увеличиваются объемы 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, does not allow the necessary viscosity of the liquid bath and the binding of decomposition products to harmless compounds. In addition, in this case, the volumes of removal of acidic substances with flue gases (such as Cl 2 , HCl) increase, 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 их массовом соотношении, большем чем 1:1, влечет за собой неоправданный перерасход щелочного реагента без существенного улучшения 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 their mass ratio greater than 1: 1, entails an unjustified overspending of the alkaline reagent without significantly improving the technological conditions of the neutralization process as a whole.

Перемешивание жидкой ванны сжатым воздухом в процессе сжигания органической части ядохимикатов способствует более полному взаимодействию между продуктами разложения ядохимикатов и щелочными реагентами.Mixing the liquid bath with compressed air during the combustion of the organic part of the pesticides promotes a more complete interaction between the decomposition products of pesticides and alkaline reagents.

Дожигание дымовых газов при температуре, которая 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.% приводит к существенному увеличению доли сложных органических соединений, которые не полностью сгорают в камере дожигания.Afterburning of flue gases at a temperature 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 do not completely burn 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 неоправданному перерасходу щелочных реагентов на обеспечение такого содержания щелочи в дымовых газах, а вследствие образования повышенных температурных нагрузок приводит к снижению стойкости огнеупорной кладки камеры дожигания.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 an unjustified overspending of alkaline reagents to provide such an alkali content in flue gases, and due to the formation of increased temperature loads leads to a decrease in the resistance of the refractory masonry of the afterburner.

Обработка дымовых газов перед входом в каталитический реактор и после выхода из него аэрозолем водного раствора щелочного реагента, в частности использование в качестве щелочного реагента каустической соды, при концентрации щелочи в дымовых газах, меньшей чем 0,01 мас.%, не позволяет обеспечить полное связывание оставшихся в дымовых газах кислых веществ 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 an alkaline reagent, in particular the use of caustic soda as an alkaline reagent, when the alkali concentration in the flue gases is less than 0.01 wt.%, Does not allow full binding acidic substances remaining in the flue gas into neutral compounds.

Обработка дымовых газов перед входом в каталитический реактор и после выхода из него аэрозолем водного раствора каустической соды при концентрации щелочи в дымовых газах, большей чем 0,03 мас.%, приводит к неоправданному перерасходу щелочных реагентов без существенного повышения эффективности процесса обезвреживания в целом.Flue gas treatment before entering the catalytic reactor and after aerosol exit of an aqueous solution of caustic soda with an alkali concentration in the flue gases greater than 0.03 wt.%, Leads to unjustified overspending of alkaline reagents without a significant increase in the efficiency of the neutralization process as a whole.

Выдерживание шлака в жидкой ванне в процессе сжигания органической части ядохимикатов до его сливания менее 6 часов не позволяет обеспечить полноту реакций между продуктами разложения ядохимикатов и щелочными реагентами в ванне.Holding the slag in a liquid bath during the combustion of the organic part of the pesticides before it is drained for less than 6 hours does not allow ensuring the completeness of the reactions between the decomposition products of pesticides and alkaline reagents in the bath.

Выдерживание шлака в жидкой ванне в процессе сжигания органической части ядохимикатов до его сливания более 8 часов обуславливает необходимость увеличения габаритов печи и повышение стойкости ее футеровки.Sustainability of slag in a liquid bath during the burning of the organic part of pesticides before it is drained for more than 8 hours necessitates an increase in the dimensions of the furnace and an increase in the durability of its lining.

В качестве щелочного реагента при эксплуатации установки может быть использована каустическая сода, едкий натр, поташ и другие щелочные соединения. При этом использование в качестве щелочного реагента каустической соды позволяет существенно снизить расходы на эксплуатацию установки (за счет невысокой стоимости каустической соды, ее общей доступности, а также с учетом приемлемых химико-технологических условий влияния на здоровье обслуживающего персонала, на окружающую среду и на оборудование установки в целом).Caustic soda, caustic soda, potash and other alkaline compounds can be used as an alkaline reagent during operation of the installation. At the same time, the use of caustic soda as an alkaline reagent can significantly reduce the operating costs of the installation (due to the low cost of caustic soda, its general availability, and also taking into account acceptable chemical and technological conditions for the impact on the health of staff, the environment and equipment of the installation generally).

Непосредственно эксплуатацию установки для термического обезвреживания ядохимикатов осуществляли так.The direct operation of the installation for thermal disposal of toxic chemicals was carried out as follows.

Непригодные ядохимикаты в герметичных пластиковых мешках массой 20-30 кг и пластиковые пакеты с каустической содой массой 10-15 кг (обеспечивали массовое соотношение 1:0,5) подавали в печь с жидкой ванной из расплава каустической соды. Температуру жидкой ванны поддерживали на уровне 850°С путем подвода жидкого топлива и нагретого воздуха горения к горелке (горение). Воздух горения подогревали в рекуператоре и направляли в печь с температурой 400°С. В ванне из расплава каустической соды органические соединения ядохимикатов разлагались и сгорали. В процессе сжигания органической части ядохимикатов жидкую ванну перемешивали сжатым воздухом. Значительная часть неорганических и кислых неорганических соединений, содержащих хлор, фосфор, серу, образовывала со щелочью инертные соединения типа NaCl, NaPO4, Na2SO4, Na2S и оставалась в шлаке, который после выдержки в печи в течение 8 часов не содержал неразложившихся ядохимикатов и растворимых соединений тяжелых металлов.Unsuitable pesticides in sealed plastic bags weighing 20-30 kg and plastic bags with caustic soda weighing 10-15 kg (provided a mass ratio of 1: 0.5) were fed into a liquid bath furnace from a caustic soda melt. The temperature of the liquid bath was maintained at 850 ° C by supplying liquid fuel and heated combustion air to the burner (combustion). The combustion air was heated in a recuperator and sent to a furnace with a temperature of 400 ° C. In a bath from a caustic soda melt, organic compounds of pesticides decomposed and burned. In the process of burning the organic part of pesticides, the liquid bath was mixed with compressed air. A significant part of inorganic and acidic inorganic compounds containing chlorine, phosphorus, sulfur, formed inert compounds such as NaCl, NaPO 4 , Na 2 SO 4 , Na 2 S with alkali and remained in the slag, which did not contain after exposure in the furnace for 8 hours undecomposed pesticides and soluble compounds of heavy metals.

Выходящие из печи дымовые газы с температурой 850-1000°С подавали на вход камеры дожигания. При этом дымовые газы подавали в верхнюю часть камеры дожигания, в которой дымовые газы обрабатывали направленными сверху вниз потоками продуктов сгорания жидкого топлива, нагретого воздуха горения и аэрозоля раствора каустической соды. Дожигание дымовых газов осуществляли 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 with a temperature of 850-1000 ° C were fed to the inlet of the afterburner. In this case, flue gases were supplied to the upper part of the afterburner, in which the flue gases were treated with downward-directed flows of liquid fuel combustion products, heated combustion air and aerosol of caustic soda solution. The combustion of flue gases was 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 направляли в рекуператор с газоохладителем, где дымовые газы охлаждали до 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 were sent to a recuperator with a gas cooler, where the flue gases were cooled to 600 ° C while heating the combustion air in the recuperator to a temperature of 400 ° C.

После этого осуществляли предварительную очистку дымовых газов 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 обрабатывали аэрозолем раствора каустической соды при концентрации щелочи в дымовых газах 0,03 мас.%.After this, preliminary flue gas purification in the vortex apparatus and flue gas purification from unburned organic toxins and carbon monoxide were carried out in a catalytic reactor with pulse regeneration. Before entering the catalytic reactor and after leaving it, the flue gases were sprayed with a caustic soda solution at an alkali concentration of 0.03 wt.% In the flue gases.

Потом дымовые газы дополнительно охлаждали в газоохладителе до температуры 130°С, разбавляли их подсасываемым атмосферным воздухом до температуры 120°С (температуры нормальной эксплуатации рукавов фильтра), направляли в рукавный фильтр для очистки от пыли и дальше дымососом через фильтр-адсорбер, например, из углеродной ткани подавали в дымовую трубу.Then the flue gases were additionally cooled in a gas cooler to a temperature of 130 ° C, diluted with aspirated atmospheric air to a temperature of 120 ° C (temperature of normal operation of the filter bags), sent to a bag filter for dusting and then by a smoke exhauster through a filter adsorber, for example, carbon fabric was fed into the chimney.

Кроме того, после рукавного фильтра дымовые газы разбавляли подсасываемым атмосферным воздухом до достижения температуры дымовых газов 45°С для обеспечения конденсации паров ртути и других тяжелых металлов в фильтре-адсорбере, например, из углеродной ткани, расположенном в расширении дымовой трубы.In addition, after the bag filter, flue gases were diluted with aspirated atmospheric air until the flue gas temperature reached 45 ° C to allow condensation of mercury vapor and other heavy metals in an adsorber filter, for example, from carbon fabric located in the expansion of the chimney.

Эксплуатация установки для термического обезвреживания ядохимикатов по заявляемому способу позволила получить такое остаточное содержимое дымовых газов: пыли - до 10 мг/м3, окиси серы - до 50 мг/м3, хлористого водорода - до 10 мг/м3, окислов 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, остались в шлаке.The operation of the installation for thermal disposal of pesticides by the present method allowed to obtain the following residual content of flue gases: dust - up to 10 mg / m 3 , sulfur oxides - up to 50 mg / m 3 , hydrogen chloride - up to 10 mg / m 3 , nitrogen oxides - up 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, remained in the slag.

После выдержки в печи в течение 8 часов шлак в жидком состоянии сливали в шлаковню, где он кристаллизовался и охлаждался. При этом шлаковню предварительно частично заполняли пылью, образующейся после предварительной очистки дымовых газов от крупных частиц пыли в вихревом аппарате, после очистки дымовых газов от недогоревших органических токсинов и оксида углерода в каталитическом реакторе и после тонкой очистки дымовых газов от мелких частиц пыли в рукавном фильтре. Выход шлака составлял 110-130% от массы ядохимикатов. Такой шлак можно использовать в строительстве, например, как заполнитель для бетона.After aging in the furnace for 8 hours, the slag in a liquid state was poured into slag, where it crystallized and cooled. At the same time, the slag was pre-partially filled with dust generated after preliminary cleaning of flue gases from large dust particles in a vortex apparatus, after cleaning flue gases from unburned organic toxins and carbon monoxide in a catalytic reactor, and after fine cleaning of flue gases from small dust particles in a bag filter. The slag yield was 110-130% by weight of pesticides. Such slag can be used in construction, for example, as aggregate for concrete.

В результате использования заявляемого способа повышается эффективность разложения, улавливания, обезвреживания и утилизации продуктов разложения, образующихся при сжигании непригодных ядохимикатов и подобных им химических веществ.As a result of using the proposed method, the efficiency of decomposition, capture, neutralization and disposal of decomposition products resulting from the burning of unsuitable pesticides and similar chemicals is increased.

Claims (6)

1. Способ эксплуатации установки для термического обезвреживания ядохимикатов, включающий 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, охлаждение дымовых газов в газоохладителе, тонкую очистку дымовых газов от мелких частиц пыли в рукавном фильтре и подачу дымовых газов в дымовую трубу, отличающийся тем, что для сжигания органической части ядохимикатов в печи создают жидкую ванну из расплава щелочных реагентов, температуру которой поддерживают на уровне 800-1000°С, в печь подают ядохимикаты и щелочные реагенты в пластиковой или бумажной таре при массовом соотношении от 1:0,3 до 1:1, причем из печи дымовые газы подают в верхнюю часть камеры дожигания, в которой их обрабатывают направленными сверху вниз потоками продуктов сгорания жидкого или газообразного топлива, нагретого воздуха и аэрозоля щелочного раствора, при этом перед входом в каталитический реактор и после выхода из него дымовые газы обрабатывают аэрозолем щелочного раствора, а образующийся в печи шлак сливают в шлаковню, которую предварительно частично заполняют пылью, образующейся после предварительной очистки дымовых газов от крупных частиц пыли в вихревом аппарате, после очистки дымовых газов от недогоревших органических токсинов и оксида углерода в каталитическом реакторе и после тонкой очистки дымовых газов от мелких частиц пыли в рукавном фильтре.1. The method of operation of the installation for the thermal neutralization of pesticides, including the supply of pesticides to the furnace, the burning of the organic part of pesticides in the furnace, the combustion of flue gases in the afterburner, the preliminary cleaning of flue gases from large dust particles in a vortex apparatus, the cleaning of flue gases from unburned organic toxins and carbon monoxide in the catalytic reactor, the supply of flue gases to the recuperator, cooling the flue gases in the gas cooler, fine cleaning of flue gases from small dust particles in the bag filter and flue gas supply to the chimney, characterized in that for burning the organic part of the pesticides in the furnace, a liquid bath is created from a melt of alkaline reagents, the temperature of which is maintained at a level of 800-1000 ° C, pesticides and alkaline reagents are fed into the furnace in plastic or paper containers with a mass ratio of from 1: 0.3 to 1: 1, moreover, flue gases are supplied from the furnace to the upper part of the afterburner, in which they are treated with flowing downward from the combustion products of liquid or gaseous fuels, heated air and an aerosol of an alkaline solution, while before entering the catalytic reactor and after exiting it, the flue gases are treated with an aerosol of an alkaline solution, and the slag formed in the furnace is poured into slag, which is partially pre-filled with dust generated after preliminary cleaning of the flue gases from large dust particles in a vortex apparatus, after purification of flue gases from unburned organic toxins and carbon monoxide in a catalytic reactor and after fine purification of flue gases from small dust particles in a bag filter tre. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе сжигания в печи органической части ядохимикатов жидкую ванну перемешивают сжатым воздухом.2. The method according to claim 1, characterized in that in the process of burning in the furnace the organic part of the pesticides, the liquid bath is mixed with compressed air. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дожигание дымовых газов осуществляют при температуре 1000-1200°С в течение 2-3 с при коэффициенте избытка воздуха 1,4-1,5 и концентрации щелочи в дымовых газах 0,02-0,04 мас.%.3. The method according to claim 1, characterized in that the afterburning of flue gases is carried out at a temperature of 1000-1200 ° C for 2-3 s with a coefficient of excess air of 1.4-1.5 and alkali concentration in flue gases of 0.02- 0.04 wt.%. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что 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.%.4. The method according to claim 1, characterized in that the 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 the flue gases of 0.01-0.03 wt.%. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что образующийся в жидкой ванне в процессе сжигания органической части ядохимикатов шлак выдерживают до сливания 6-8 ч.5. The method according to claim 1, characterized in that the slag formed in the liquid bath during the combustion of the organic part of the pesticides is held for 6-8 hours to drain. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве щелочного реагента используют каустическую соду. 6. The method according to claim 1, characterized in that caustic soda is used as an alkaline reagent.
RU2007133488/03A 2006-09-12 2007-09-06 Mode of operating installation for toxic chemical thermal deactivation RU2358199C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200609770A UA84320C2 (en) 2006-09-12 2006-09-12 Method of thermal neutralization of pesticides
UAA200609770 2006-09-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007133488A RU2007133488A (en) 2009-03-20
RU2358199C1 true RU2358199C1 (en) 2009-06-10

Family

ID=40544739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007133488/03A RU2358199C1 (en) 2006-09-12 2007-09-06 Mode of operating installation for toxic chemical thermal deactivation

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2358199C1 (en)
UA (1) UA84320C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484906C1 (en) * 2010-11-15 2013-06-20 Государственное предприятие "Украинский научно-технический центр металлургической промышленности "Энергосталь" (ГП "УкрНТЦ "Энергосталь") Thermal detoxication of pesticides

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4497782A (en) * 1982-10-28 1985-02-05 S. Garry Howell Method for destroying toxic organic chemical products
RU2159392C1 (en) * 2000-05-25 2000-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОСЕРВИС ПРИМ" Method of fired decontamination of liquid wastes
RU2163345C1 (en) * 2000-07-13 2001-02-20 Вершинин Николай Петрович Method for extermination of toxic agents and pesticides of fighting and commercial use
RU2180950C1 (en) * 2000-10-11 2002-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОСЕРВИС ПРИМ" Method of fire decontamination of halogen-, sulfur- and phosphorus-containing organic wastes
RU26109U1 (en) * 1999-11-26 2002-11-10 Научно-производственная фирма "Технология" INSTALLATION FOR THE BURNING OF SOLID COMBUSTIBLE WASTE
UA12783U (en) * 2005-12-27 2006-02-15 Viktor Stepanovych Bondarenko Installation for neutralization of pesticides and toxic chemicals and other chemical substances similar to them

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4497782A (en) * 1982-10-28 1985-02-05 S. Garry Howell Method for destroying toxic organic chemical products
RU26109U1 (en) * 1999-11-26 2002-11-10 Научно-производственная фирма "Технология" INSTALLATION FOR THE BURNING OF SOLID COMBUSTIBLE WASTE
RU2159392C1 (en) * 2000-05-25 2000-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОСЕРВИС ПРИМ" Method of fired decontamination of liquid wastes
RU2163345C1 (en) * 2000-07-13 2001-02-20 Вершинин Николай Петрович Method for extermination of toxic agents and pesticides of fighting and commercial use
RU2180950C1 (en) * 2000-10-11 2002-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОСЕРВИС ПРИМ" Method of fire decontamination of halogen-, sulfur- and phosphorus-containing organic wastes
UA12783U (en) * 2005-12-27 2006-02-15 Viktor Stepanovych Bondarenko Installation for neutralization of pesticides and toxic chemicals and other chemical substances similar to them

Also Published As

Publication number Publication date
UA84320C2 (en) 2008-10-10
RU2007133488A (en) 2009-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3723061B2 (en) Complete resource recycling method for waste without chimney using oxygen-enriched gas
CN109539272A (en) The high-temperature plasma recycling recovery process of waste containing chlorine and system
Rutberg et al. The technology and execution of plasmachemical disinfection of hazardous medical waste
CN201916909U (en) Thermal plasma device for treating dangerous waste
CN112661407A (en) Glass body preparation method and harmless disposal method of hazardous waste incineration slag and waste incineration fly ash
CN1266416C (en) Flue gas purification device for an incinerator
JPH10506981A (en) Treatment of municipal waste and other waste
CZ314897A3 (en) Heat treatment process of waste substances and apparatus for making the same
EP1412674A1 (en) An incineration process using high oxygen concentrations
RU2338122C1 (en) Method for recycling of wastes that contain organics
RU2137044C1 (en) Plant for thermal reworking of solid wastes
CN101725988B (en) Integrated method for treating and utilizing refuse
RU2358199C1 (en) Mode of operating installation for toxic chemical thermal deactivation
WO2012100618A1 (en) A method of disposing waste gas using double-effect-reactor combined with cement production and a system thereof
CN111765479A (en) Process method for effectively inhibiting dioxin in solid waste incineration flue gas
CN102297433A (en) Method for removing dioxin from fume of garbage incinerator
RU2358200C1 (en) Toxic chemical thermal deactivation method
RU2357151C1 (en) Device for thermal sterilisation of toxic chemicals
CN113503543A (en) Online disposal system and process for garbage fly ash and garbage leachate
RU2151958C1 (en) Method for thermal decontamination of solid wastes
JP2018091587A (en) Incinerator
RU2484906C1 (en) Thermal detoxication of pesticides
JPH11159718A (en) Combustion device and combustion method
JPH11325428A (en) Incinerator and its use
CN111076180A (en) A high-low temperature variable gas velocity waste incineration system and method thereof

Legal Events

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

Effective date: 20100907