Рядом организаций Украины и России (в наибольшей мере в НПО "Техэнергохимпром", Россия; НТИЦ " Водообработка" и СКТБ с ОП ФХИ НАН Украины) проведен анализ более 500 видов различных отходов химических производств. Установлено, что в большинстве своем отходы являются многокомпонентными смесями органических и неорганических соединений. Поскольку состав и агрегатное состояние отходов в большой мере зависят от характера химического производства, то для каждого конкретного случая необходимо исследование физико-химических свойств отходов и разработка соответствующей технологии их термического обезвреживания. Отходы, которые могут быть обезврежены термическим методом, как правило, высоко токсичны, имеют сложный химический состав. Переработка их в полезные продукты в большинстве случаев экономически нецелесообразна, а удаление в отвалы ведет к загрязнению окружающей среды. Жидкие отходы представлены в основном сточными водами, которые не принимаются на биологическую очистку, и кубовыми остатками после регенерации органических веществ. Пастообразные отходы - это шламы, смолы, осадки из фильтров и отстойников, счистки из емкостей и теплообменного оборудования, образующиеся как от основных технологических процессов, так и от процессов биологической и механической переработки отходов. Твердые отходы обычно представлены деревянной тарой, бумажной, пленочной и тканевой тарой, загрязненной органическими веществами, отработанными фильтроматериалами, загрязненными обтирочными материалами, спецодеждой и т.п. Применение огневого метода обезвреживания отходов позволяет получать практически нетоксичные газообразные продукты полного окисления, которые удаляются в атмосферу, и минеральную часть (золу), удаляющуюся в отвалы и на переработку. В ряде случаев, в зависимости от химического состава отходов, дымовые газы могут содержать окислы серы, фосфора, азота, хлористый водород. В этих случаях следует применять специальные уловители и нейтрализаторы токсичных компонентов. В зависимости от агрегатного состояния и свойств отходов для огневого обезвреживания применяются шахтные, камерные, барабанные вращающиеся, циклонные и другие печи. Наиболее совершенными для сжигания жидких отходов являются циклонные печи, преимущества которых обусловлены аэродинамическими особенностями (вихревая структура газового потока), обеспечивающими высокую интенсивность и устойчивость процесса сжигания с малыми тепловыми потерями и минимальными избытками воздуха. Это позволяет создавать малогабаритные устройства, работающие с высокими удельными тепловыми нагрузками, в десятки раз превышающими нагрузки камерных, шахтных и барабанных печей. Широкое применение циклонные печи нашли для обезвреживания сточных вод, загрязненных органическими и минеральными компонентами. Подача воздуха и топлива осуществляется тангенциально газо-мазутными горелками предварительного смешения, расположенными на боковой поверхности камеры сгорания. Распыливание сточных вод осуществляется центробежными механическими форсунками, установленными радиально ниже зоны горения топлива. При сжигании тяжелого топлива (мазута), а также при распыливании вязких отходов наблюдается заброс несгоревших частиц на стенки камеры сгорания и образование коксовых отложений, что приводит к нарушению процесса. Подача суспензий центробежными форсунками практически невозможна вследствие их забивания. Для распыления жидкостей с большой вязкостью и суспензий с максимальным размером частиц до 300 мкм применяются пневматические (паровые) форсунки и специальные способы ввода отходов в камеру сгорания. Введение отходов аксиально встречными потоками позволяет аэродинамически запереть приосевую зону, предотвратить образование коксовых отложений и вынос несгоревших частиц с дымовыми газами через приосевую зону, наиболее полно использовать объем камеры сгорания и, в конечном итоге, повысить эффективность процесса. В случае необходимости сжигания большого количества несовместимых отходов подача может осуществляться несколькими пневматическими форсунками, установленными в нижней части вертикальной камеры сгорания и направленными навстречу потоку отходящих газов. Для предприятий, на которых образуется большое количеств жидких и небольшое количество твердых отходов, применяются комбинированные печи. Твердые отходы подвергаются разложению и частичному сжиганию в камере, расположенной в газоходе печи. Газообразные продукты разложения и неполного сгорания твердых отходов направляются на дожигание в циклонную камеру, в которой сжигаются жидкие отходы и топливо. Совместное сжигание позволяет уменьшить капитальные затраты на создание установки и сократить расход топлива на термическое обезвреживание жидких отходов, обладающих низкой теплотой сгорания. Оснащение вращающихся печей вихревыми дожигателями позволяет получить дымовые газы с объемной долей окиси углерода менее 0,1%. Дожигатель представляет собой цилиндрическую камеру с пережимом, имеющую тангенциальные каналы для ввода дымовых газов и воздуха. Дожигатель оснащен горелочными устройствами для подачи топлива в случае необходимого повышения температуры.
|