PL229998B1 - Instalacja do termokatalitycznego unieszkodliwiania i utylizacji odpadów organicznych, zwłaszcza zawierających organiczne związki chloru - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest instalacja do termokatalitycznego unieszkodliwiania i utylizacji odpadów organicznych, zwłaszcza zawierających organiczne związki chloru.

Ciekłe odpady przemysłowe, pochodzące między innymi z syntezy organicznej, na przykład z produkcji chlorku winylu, chlorobenzenów, tlenku propylenu, zawierające w swoim składzie organiczne związki chloru, należą do bardzo trudnych do unieszkodliwiania. Zwykle są mało podatne na procesy biodegradacji, co utrudnia bądź uniemożliwia oczyszczanie ich klasycznymi metodami biologicznymi. Stanowią więc bardzo istotne zagrożenie dla środowiska naturalnego.

Aktualnie odpady chloroorganiczne są unieszkodliwiane przez spalenie ich w piecu w wysokiej temperaturze 1200-135O°C przy odpowiednim nadmiarze tlenu w spalinach (3-6% O2) w czasie 2,5-3,0 s z zastosowaniem intensywnego chłodzenia produktów procesu. Tak wysoką temperaturę zapewnia się przez spalanie dodatkowych ilości gazu ziemnego, co powoduje, że proces jest energochłonny i wymaga stosowania kosztownych materiałów wysokiej jakości do konstrukcji aparatury. Zachowanie w/w parametrów spalania jest niezbędne dla uniemożliwienia tworzenia się bardzo toksycznych polichlorowanych dibenzo-p-dioksyn i polichlorowanych dibenzofuranów.

Badania laboratoryjne wykazały możliwość obniżenia temperatury reakcji unieszkodliwiania odpadów organicznych zawierających organiczne związki chloru, do około 500°C przez zastosowanie odpowiednio dobranych katalizatorów heterogenicznych. Katalizator zapewnia całkowite utlenienie odpadów chloroorganicznych do CO2, H2O i HCl w temperaturze około 500°C w sposób bezpieczny dla środowiska, zgodnie z obowiązującymi normami polskimi oraz Unii Europejskiej. Obniżenie temperatury jest korzystne ze względu na znaczną oszczędność używanego w obecnym procesie gazu ziemnego oraz możliwość stosowania tańszych tworzyw do budowy instalacji. Bardzo istotne jest także znaczne zmniejszenie emisji dwutlenku węgla oraz wyeliminowanie emisji tlenków azotu do powietrza atmosferycznego. Otrzymywany w procesie chlorowodór można wykorzystać na przykład w produkcji chlorku winylu oraz kwasu solnego.

Instalacja do termokatalitycznego unieszkodliwiania i utylizacji odpadów organicznych, zwłaszcza zawierających organiczne związki chloru, według wynalazku jest wyposażona w zbiornik magazynowy z króćcem do doprowadzania odpadów, połączony przewodem rurowym z układem pompowo-filtracyjnym połączonym przewodem rurowym z wlotem komory spalania, wewnątrz której jest umieszczony palnik gazowy usytuowany we wlotowej jej części. Przewód zasilający gazem palnik j est zamocowany w otworze ścianki komory spalania. Komora spalania jest wyposażona nadto w króćce do doprowadzenia gazu ziemnego, pary wodnej, powietrza oraz tlenu. Wylot komory spalania jest połączony przewodem rurowym, za pośrednictwem wymiennika ciepła (ekonomizera), z wlotem reaktora katalitycznego, wewnątrz którego znajduje się półka na katalizator przymocowana do jego ścianki wewnętrznej. Wylot reaktora katalitycznego jest połączony przewodem rurowym, za pośrednictwem układu chłodzenia, z układem absorpcji chlorowodoru połączonym przewodem rurowym z układem oczyszczania wyposażonym w króciec do odprowadzania oczyszczonych gazów do atmosfery. Elementy instalacji są wykonane z materiałów odpornych na działanie agresywnych substancji chemicznych.

Instalacja według wynalazku umożliwia szybką i prostą realizację procesu termokatalitycznego unieszkodliwiania odpadów organicznych zawierających organiczne związki chloru, z równoczesnym odzyskiem energii, chlorowodoru i kwasu solnego. Instalacja według wynalazku umożliwia realizację procesu unieszkodliwiania w sposób ciągły i z wysoką wydajnością.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku schematycznym.

Instalacja jest wyposażona w zbiornik magazynowy 1 odpadów połączony przewodem rurowym z układem pompowo-filtracyjnym 2, połączonym przewodem rurowym z wlotem poziomej komory spalania 3, wewnątrz której, w jej części wlotowej, jest umieszczony palnik gazowy, którego przewód zasilający gazem jest zamocowany w otworze ścianki komory 3. Komora spalania 3 jest wyposażona w króciec do doprowadzenia gazu ziemnego, króciec do doprowadzania pary wodnej, króciec do doprowadzania powietrza oraz króciec do doprowadzania tlenu. Wylot komory spalania 3 jest połączony przewodem rurowym, za pośrednictwem wymiennika ciepła 4, z wlotem reaktora katalitycznego 5 zawierającego katalizator umieszczony na półce przymocowanej do ścianki wewnętrznej reaktora 5. Wylot reaktora katalitycznego 5 jest połączony przewodem rurowym z układem chłodzenia 6, który z k olei jest połączony przewodem rurowym z układem absorpcji chlorowodoru 7, połączonym przewodem rurowym

PL 229 998 B1 z układem oczyszczania 8 wyposażonym w króciec do odprowadzania oczyszczonych gazów do atmosfery. Elementy instalacji są wykonane z materiałów odpornych na działanie agresywnych substancji chemicznych.

Odpady organiczne zgromadzone w zbiorniku magazynowym 1, po przefiltrowaniu w układzie pompowo-filtracyjnym 2, przetłacza się, za pomocą pompy układu pompowo-filtracyjnego 2, do komory spalania 3, do której dozowane jest powietrze lub tlen, a także gaz ziemny oraz ewentualnie para wodna. Gaz ziemny jest dodawany w minimalnych ilościach w celu zapewnienia ciągłości procesu spalania i uzupełnienia bilansu Cb:H2; w tym celu wprowadza się do komory 3 ewentualnie również parę wodną. Mieszanina gazowa wytworzona w komorze spalania 3 jest kierowana, po ochłodzeniu w wymienniku ciepła 4, do reaktora 5 zawierającego katalizator, gdzie następuje całkowite utlenienie związków organicznych. Mieszanina gazów powstała w reaktorze 5, po ochłodzeniu w układzie chłodzenia 6, jest kierowana do układu absorpcji chlorowodoru 7, a stąd do układu oczyszczania 8, skąd po oczyszczeniu jest odprowadzana do atmosfery.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Instalacja do termokatalitycznego unieszkodliwiania i utylizacji odpadów organicznych, zwłaszcza zawierających organiczne związki chloru, znamienna tym, że jest wyposażona w zbiornik magazynowy (1) z króćcem do doprowadzania odpadów, połączony przewodem rurowym z układem pompowo-filtracyjnym (2) połączonym przewodem rurowym z wlotem komory spalania (3), wewnątrz której jest umieszczony palnik gazowy usytuowany we wlotowej jej części, którego przewód zasilający gazem jest zamocowany w otworze ścianki komory spalania (3), nadto komora spalania (3) jest wyposażona w króćce do doprowadzenia gazu ziemnego, pary wodnej, powietrza oraz tlenu, zaś wylot komory spalania (3) jest połączony przewodem rurowym, za pośrednictwem wymiennika ciepła (4), z wlotem reaktora katalitycznego (5), wewnątrz którego znajduje się półka na katalizator, przymocowana do jego ścianki wewnętrznej, natomiast wylot reaktora katalitycznego (5) jest połączony przewodem rurowym, za pośrednictwem układu chłodzenia (6), z układem absorpcji chlorowodoru (7) połączonym przewodem rurowym z układem oczyszczania (8) wyposażonym w króciec do odprowadzania oczyszczonych gazów do atmosfery.