новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Исследование рынка диоксида титана и ильменита в России
Исследование рынка флокулянтов в России
Исследование рынка пестицидов в России
Исследование рынка гипохлорита натрия в России
Исследование рынка фунгицидов в России
Исследование рынка инсектицидов в России
Исследование рынка гербицидов в России
Исследование рынка пропанола и изопропанола в России
Рынок бутанола и изобутанола в России
Исследование рынка биотоплива в России и в мире

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Экоиндустрия

ПЛАЗМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ


Ресурсозатратный характер экономики России является одной из причин нарастания загрязнения окружающей среды техногенными отходами.


 

Для предотвращения масштабного экологического кризиса необходима сберегающая политика природопользования в сфере освоения вторично-сырьевых ресурсов. В этой связи актуальной задачей становится переработка техногенных отходов, способствующая при выборе наиболее результативного метода повышению эффективности и конкурентоспособности соответствующих производств.

 

Переработка содосульфатных смесей (ССС) - экологическая и экономическая проблема для алюминиевых производств Уральского региона. Наиболее остро эта проблема встала перед Богословским алюминиевым заводом (БАЗ), перерабатывающим Североуральские бокситы. В процессе переработки бокситов комбинированным способом Байер-спекание за счёт взаимодействия серы содержащейся в боксите, с содой добавляемой в процесс для вывода из раствора серы, образуется сульфат натрия, который является вредной примесью в структуре гидрата. Сульфат натрия выводится из процесса в виде баркеитовой соли (Na2CO32Na2SO4) и является полупродуктом производства. Образование ССС происходит на этапе выщелачивания спека и фильтрации алюминатного раствора. После выпарки оборотного содощелочного раствора и сушки остатка получается содосульфатная смесь, состоящую из Na2SO4 (~80% по массе), Na2CO3 (~20%) и Al2O3 (~1%), которая затем транспортером направляется на склад сульфата, откуда она отгружается потребителю. Ежегодно образуется от 25 до 31 тысяч тонн ССС в зависимости от содержания серы в боксите, которое колеблется от 0,5% до 1,1%.

 

С конца 2002 года в связи с изменением схемы производства на филиале "Волховского алюминия", использовавшего ССС в качестве компонента стекольного производства, перед Богословским алюминиевым заводом встала проблема сбыта ССС и их накопления в местах открытого хранения. Содосульфатные смеси - отход 3 класса опасности (умеренно опасные отходы), за который взимается экологический платеж. ССС полностью растворимы в воде, поэтому в процессе длительного хранения происходит фильтрация осадков и загрязнение грунтовых вод, что ухудшает экологическую ситуацию не только на БАЗ, но и для жителей г. Краснотурьинска, являющегося одним из самых загрязнённых городов не только на Урале, но и в целом по России. Оценки показывают, что ущерб только от сбросов в водные объекты достигает 15 млн. руб. в год. При этом предприятие несёт также убытки, связанные с образованием и несанкционированным складированием ССС, которые с учетом упущенной выгоды от реализации составляют свыше 127 млн. руб. в год. К настоящему моменту площадь, занимаемая содосульфатными отвалами, составляет свыше 2 га, а общая масса отходов превышает 30 тыс. тонн.

 

В попытках решения данной экономической и экологической проблемы техническим советом БАЗ были рассмотрены различные способы переработки и сбыта ССС, которые так и не были до настоящего времени реализованы. Причинами этого являются либо убыточность, либо возможное ухудшение экологического состояния пригородной зоны г. Краснотурьинска (выброс сероводорода и других токсичных компонент в окружающую среду).

 

Продолжая поиск экономически выгодных и эффективных способов решения вышеобозначенной проблемы, Богословский алюминиевый завод обратил внимание на плазменные методы переработки, достоинством которых является экологическая безопасность и возвратность продуктов переработки в производство. Для обезвреживания содосульфатных отходов глиноземного производства было предложено использовать оригинальную методику высокотемпературной деструкции в пироплазме, в которой отходы вводятся непосредственно в плазменную дугу. При этом сами отходы поступают в плазмотрон, пройдя предварительную стадию механической деструкции в шнековом или тарельчатом питателе загрузочного устройства. Применение низкотемпературной плазмы для обезвреживания токсичных содосульфатных отходов обусловлено проблемой отсутствия к настоящему времени эффективных и безопасных технологий переработки такого типа отходов, когда в качестве продуктов переработки не возникают вредные для здоровья человека оксиды углерода, азота и серы, способные во влажной атмосферной среде к образованию опасных кислотных соединений.

 

Трудности, возникающие при этом, связаны не только с исключительной концентрацией токсичных компонент в отходах, но и с устойчивостью их молекул к тем температурам, при которых происходит утилизация отходов в большинстве применяемых технологий. В условиях низкотемпературной плазмы автоматически идут процессы деструкции карбоната и сульфата натрия (Na2CO3=Na2O + CO2 (при температурах выше 900 0С) и Na2SO4=Na2O + SO3 (при температурах свыше 1500 0С)) с получением шлака, содержащего Na2Ox и Al2O3, который можно вернуть в производство, утилизируемых газовых выбросов (СО2, SO3) и небольшой доли (8-12%) вторичной пыли. Если пропустить газовые выбросы через мокрый скруббер, то получается раствор кислоты, который можно использовать для нейтрализации щелочных стоков завода. Вторичная пыль может быть отправлена либо в дожигатель, либо дополнительно пропущена через плазменный реактор, либо продана как товарный продукт (100% Na2SO4) обезвреживания содосульфатных отходов.

Рис.1 Материально-энергетическая схема метода плазменного

Основным элементом технологической схемы утилизации, представленной на рис.1, является генератор низкотемпературной плазмы - плазмотрон, обеспечивающий протекание процессов пиролиза при температурах 2000 - 10000 К. Применяемые в целях переработки токсичных отходов плазмотроны требуют исследования и оптимизации теплофизических, гидро- и аэродинамических процессов в газовоздушном тракте плазмотрона, анализа термодинамических и кинетических процессов, протекающих в газовом разряде и окружающем его пространстве плазмохимического реактора. В данной технологической схеме используется плазменный реактор, сопряженный с оригинальным плазмотроном, разработанным НПП "Полигон Лтд." (г. Екатеринбург), обеспечивающий устойчивое горение плазменной дуги на мощности энергопотребления ~ 15 кВт при пропускной способности 15-20 кг отходов в расчете на один плазмотрон. Выделяющееся в плазмохимическом реакторе тепло используется для предварительного подогрева порошкообразных содосульфатных компонент, прошедших предварительную стадию измельчения. На следующей стадии процесса осуществляется ввод подогретого порошка непосредственно в плазменную дугу, работающую на пониженном давлении, задаваемом в системе подготовки и подачи плазмообразующего газа - воздуха. Установка по обезвреживанию включает в себя также замкнутый цикл водоохлаждения плазмотрона, источник питания мощностью 60 кВт и систему очистки и утилизации отходящих газов (циклон для удаления крупных фракций вторичной пыли и мокрый скруббер, для связывания токсичных выбросов в кислотном растворе). Установка снабжена датчиками, обеспечивающими контроль энергетических (вольтамперные характеристики - I,U и температура T) и газодинамических (расход Q, компонентный состав %) параметров процесса.

 

Предложенная технологическая схема обеспечивает соответствующий экологическим требованиям физико-химический состав продуктов обезвреживания. С целью повышения экологической эффективности обезвреживания возможно также применение плазмотронов в схеме многостадийной плазменной деструкции на стадии дожигания отходящих газов, а также для остекловывания нелетучих продуктов предварительного пиролиза с целью их дальнейшей безопасной утилизации или возврата в производство.

 

Затратной частью плазменной технологии являются только самоокупаемые расходы на оборудование и расходы на электроэнергию, минимизируемые (порядка 30% в общей доле расходов) при оптимизации технологического процесса, а прибыльной - снижение экологических издержек и возврат части продукта в производство. Оценки себестоимости переработанного продукта говорят о конкурентоспособности заявляемой технологии по сравнению с другими известными технологиями плазменной и газотермической инсинерации (80-150 евро/т). Успешное внедрение данной технологии на БАЗе позволит говорить о её применимости и на других предприятиях алюминиевой отрасли, также озабоченных решением аналогичных проблем. Реализация плазменного метода обезвреживания ССС будет способствовать решению целого комплекса проблем, стоящих перед алюминиевой промышленностью и вовлеченным в эту отрасль населением близлежащих городов.

 

Анахов С.В., Пыкин Ю.А., Тетюков А.Г.

ООО "НПП "Полигон Лтд", Екатеринбург, Россия

 

Колесникова М.П.

Уральский государственный технический университет, Екатеринбург, Россия

 

www.newchemistry.ru

Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное
Статьи по теме

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

ТОРГОВЛЯ ЕСВ: отечественная практика
СИСТЕМА ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СЕПАРАЦИИ PREBILGE
БИОГАЗОВАЯ СТАНЦИЯ НА СВИНОМ НАВОЗЕ
ОЧИСТКА ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД КОКСОХИМПРОИЗВОДСТВА МЕЧЕЛ-КОКС
КОНТРОЛЬ СОДЕРЖАНИЯ ДИОКСИНОВ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА
БИОГАЗОВАЯ СТАНЦИЯ ЗАПУЩЕНА ВО ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ПОЛИТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ЗАХОРОНЕНИЯ ЯДЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ БУРЕНИЯ
НОВАЯ СИСТЕМА ОЧИСТКИ СТОКОВ НА «ЕВРОХИМ-БЕЛОРЕЧЕНСКИЕ МИНУДОБРЕНИЯ»
ПРОБЛЕМА УТИЛИЗАЦИИ БУРОВЫХ ОТХОДОВ
В МОСКВЕ БУДУТ СОБИРАТЬ ОТРАБОТАВШИЕ БАТАРЕЙКИ
BASF ВОШЕЛ В СОВЕТ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ РОССИИ
«ГАЗПРОМ НЕФТЕХИМ САЛАВАТ» - РОСПРИРОДНАДЗОР
СИБУР ОБЯЗАЛИ ЛИКВИДИРОВАТЬ "БЕЛОЕ МОРЕ"
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ВРЕД ОТ СЖИГАНИЯ ПОПУТНОГО ГАЗА
ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ
ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР ДЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ
ПРАВДА «БЕЛОГО МОРЯ» В ДЗЕРЖИНСКЕ
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА ФГУП «ПО «ЗАВОД ИМЕНИ СЕРГО»
НОВЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСТЫ НА «НЕВИННОМЫССКОМ АЗОТЕ»
ПРОЕКТ PHYSALIA ДЛЯ ОЧИСТКИ ГОРОДСКИХ РЕК
ПЛАЗМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
УПРАВЛЕНИЕ БИООТХОДАМИ В ПРИМОРСКОМ КРАЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛИГОНОВ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ОТХОДОВ
РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА ПОЧВЫ САО Г.МОСКВЫ
МОДЕРНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ НА «ФОСФОРИТЕ»
О ВРЕДЕ ЧИСТЯЩИХ И МОЮЩИХ СРЕДСТВ
ПРИЧИНЫ ВТОРОГО БЕРЕЗНЯКОВСКОГО ПРОВАЛА
«СИБУР» ОБ ЭКОЛОГИИ
ОБРАЩЕНИЕ С ОТХОДАМИ в САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ
УКРАИНСКИЙ ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ
ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
ADAPTIVEARC – технология плазменной утилизации ТБО
ВЛИЯНИЕ СТИРАЛЬНЫХ ПОРОШКОВ НА ЭКОЛОГИЮ
ЭКОБИОСОРБЕНТЫ ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ НЕФТЕРОЗЛИВОВ
УПРАВЛЕНИЕ ТБО В ТУРИСТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ ОЗЕРА БАЙКАЛ
ТЕХНОЛОГИИ IPCO ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТОПЛИВНЫХ ПАРОВ
РЕГЛАМЕНТАЦИЯ ХРАНЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ В МОСКВЕ
ФОСФОГИПС ВМУ - безопасен
НОВЫЙ ПОЛИГОН ДЛЯ ОТХОДОВ КОВДОРСКОГО ГОКА
«БЕЗОПАСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»: комплекс термического обезвреживания медицинских отходов
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ПАРТОМЧОРР»
МОДЕРНИЗАЦИЯ АММИАЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА КЧХК
О ХОДЕ КАПРЕМОНТА НА ВМУ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ «НЕВИННОМЫССКОГО АЗОТА» ВЫРАСТЕТ В 3 РАЗА

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved