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invention
Fédération de Russie Patent RU2198024

INSTALLATION DE DÉCHETS ORGANIQUES NEUTRALISATION

INSTALLATION DE DÉCHETS ORGANIQUES NEUTRALISATION

Nom de l'inventeur:. Ostrovsky YV; Zabortsev GM. Ismagilov Z.R. Kerzhentsev MA
Le nom du titulaire du brevet: Institute of Catalysis. GKBoreskov SB RAS
Adresse de correspondance: 630090, Novosibirsk, pr Lavrentiev, 5, Institut de Catalyse. GKBoreskov, département des brevets, T.D.Yudinoy
Date de début du brevet: 26.04.2001

L'invention concerne un dispositif pour l'élimination de l'incinération des déchets organiques, par exemple l'extraction de mélanges dans un lit fluidisé. L'installation comporte deux réacteurs interconnectés équipé de moyens d'alimentation en air, les grilles et partiellement rempli lit de particules solides, la sortie du premier réacteur, relié à une entrée du deuxième réacteur et un moyen de collecte et de recyclage des particules solides. Le premier réacteur pour la combustion catalytique du combustible, il est en outre équipé de moyens d'alimentation en carburant et rempli de particules solides en tant que catalyseur. Un second réacteur, destinés à l'élimination des déchets organiques, doté de moyens d'alimentation des déchets et adsorption chimique, comme il est rempli d'un matériau particulaire inerte. Réacteurs combustion et l'élimination des déchets organiques éliminés désalignement. Avantageusement, l'entrée du réacteur de neutralisation des déchets organiques muni d'un cyclone et d'une trémie de catalyseur pour la collecte de poussière, une trémie de catalyseur pour la collecte de poussière est relié au système d'alimentation en poudre dans le réacteur, la combustion catalytique du combustible. L'invention améliore l'efficacité de l'élimination des déchets organiques en l'absence de polluants secondaires.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne un dispositif pour la combustion de l' élimination des déchets organiques, de préférence liquide, tel que l' extraction de mélanges dans un lit fluidisé et peuvent être utilisés dans la chimie, la pétrochimie, l' industrie nucléaire et d' autres. En particulier, l'installation proposée peut être utilisé pour le traitement des déchets organiques contenant un composé d'éléments tels que le fluor, le chlore, le phosphore.

réacteur connu pour le traitement thermique des matières particulaires dans le lit de catalyseur fluidisé (Boreskov GK Heterogeneous Catalysis - M:.. Science - 1988. - S. 294.). La zone de réacteur comprend une oxydation catalytique du carburant et la zone de traitement thermique, le matériau particulaire. Les zones du réacteur sont séparées par des cloisons.

Les inconvénients du réacteur sont la réduction de l'activité du catalyseur due à l'obstruction des pores par un matériau catalytique en particules de poussière, et un empoisonnement du catalyseur par l'ingestion de la couche de catalyseur de fluor, de chlore et de phosphore composés.

Dispositif pour la combustion de déchets contenant du phosphore, dans un adsorbant chimique à lit fluidisé (brevet US n ° 4.359.005, F 23 G 7/00, publ. 16.11.82). L'appareil comprend un réacteur, une source externe de carburant et des moyens pour alimenter du combustible dans le réacteur, des moyens pour introduire de l'air dans le réacteur pour maintenir le lit fluidisé et la combustion d'une source externe des déchets et des moyens pour fournir des déchets contenant du phosphore dans le réacteur, la source et externe au moyen d'une administration dans le réacteur de la chaux, du calcaire et / ou de la chaux éteinte, un moyen pour chauffer et maintenir la température du lit élevée, de préférence 750 à 950 ° C, mais également l'espace au- dessus du lit fluidisé de 600 à 900 ° C et un cyclone monté sur la sortie du réacteur , le piégeage des particules. Lors de l'installation du lit fluidisé dans le réacteur est constitué de chaux, les déchets de phosphore et de phosphate de calcium inerte. Pour teploobmennnik contrôlé l'écoulement de régulation de la température du carburant à l'intérieur du réacteur peut être utilisé, et l'air des déchets, et l'injection d'eau de puits. Les inconvénients du dispositif connu comprennent la complexité du contrôle d'un lit fluidisé de particules de dimensions variables, en outre, ne permet pas la combustion complète du combustible et des déchets en raison d'un faible temps de contact. Dans la description donnée des fonds supplémentaires pour la purification des gaz d'échappement (filtres, les absorbeurs, des épurateurs).

Connu plante avec un lit fluidisé pour la combustion de déchets contenant des composés chlorés (brevet US 5379705, F 23 G 5/00, publ. 10.01.95), chimisorbant d'alimentation pour la liaison du HCl résultant. L'ensemble comprend:

- Four de gazéification à lit fluidisé première constituée au moins d'un oxyde de métal alcalin (CaO), des moyens pour alimenter de l'air vers le lit fluidisé, des moyens d'alimentation des déchets chlorés, des moyens destinés à délivrer les particules de déchets imbrûlés à partir du premier lit fluidisé, ainsi Ainsi, les déchets sont gazéifiés et le sel résultant converti en HCl; et

- Four de combustion avec un lit fluidisé relié à la partie inférieure dudit four de gazéification de façon à recevoir les gaz provenant de la gazéification de déchets et comportant un deuxième lit fluidisé pour la combustion des gaz; sel dérivé du titre à partir du four de gazéification dans le gaz de four à combustion sous pression; poêle à bois est muni d'une douille pour le chargement d' un carbonate de métal alcalin (CaCO 3) formant le deuxième lit fluidisé, l'alimentation en air des moyens dans le deuxième lit fluidisé, mais aussi des moyens pour la sortie générée par la combustion d'un oxyde de métal alcalin (CaO) et l' alimentation en 1er fluidisé four de gazéification à lit. En outre, four de combustion peut être pourvu d'un échangeur de chaleur immergé dans le deuxième lit fluidisé. Dans la partie supérieure du four de combustion est munie de moyens pour la sortie des gaz d'échappement.

Le dispositif décrit dans le brevet US 5379705 est le plus proche de l'essence technique revendiquée.

Les inconvénients du dispositif connu: la complexité de la gestion d'un four à lit fluidisé de gazéification en raison de la faible adsorption chimique de la taille des particules et une génération de pollution secondaire tels que les oxydes d'azote dans les gaz d'échappement en raison de l'oxydation de l'azote atmosphérique.

Le problème résolu par l'invention, - améliorer l'efficacité de l'élimination des déchets organiques en l'absence de polluants secondaires. En outre, l'installation revendiquée avantageusement permet de neutraliser efficacement les déchets liquides.

RESUME DE L'INVENTION

Le problème est résolu de la manière suivante. Appareil proposé pour l'élimination des déchets organiques, en particulier, des composés contenant du fluor et / ou de chlore et / ou du phosphore, dans une combustion à lit fluidisé. L'installation comporte deux réacteurs reliés entre eux, dont chacun est équipé de moyens d'alimentation en air, une grille de répartition d'air et est partiellement rempli d'une couche de particules solides, dans lequel la sortie du premier réacteur, reliée à l'entrée du deuxième réacteur, et, et des moyens pour fournir des déchets organiques et des moyens d'administration adsorption chimique d'au moins un des réacteurs, et des moyens de collecte et de recyclage des particules solides.

Premier réacteur est en outre équipé de moyens d'alimentation en carburant et rempli de particules solides en tant que catalyseur - il est conçu pour la combustion catalytique du combustible. 2ème réacteur pour la neutralisation des déchets organiques pourvu de moyens pour alimenter les déchets chimisorbant; comme il est rempli d'un matériau particulaire inerte; combustible du réacteur et l'élimination des incinérateurs de déchets organiques situés désalignement.

Avantageusement encore, la neutralisation d'entrée du réacteur de déchets organiques muni d'un cyclone et d'une trémie de catalyseur pour collecter la poussière; une trémie de collecte de poussière est reliée au système d'alimentation en catalyseur dans la poussière du réacteur combustion catalytique du combustible.

Particularités du prototype:

- Utiliser des particules solides formant le lit fluidisé dans le premier réacteur du catalyseur;

- 1er réacteur en outre pourvu de moyens d'alimentation en carburant;

- Utiliser des particules solides formant le lit fluidisé dans le deuxième réacteur, la matière inerte:

- 2ème réacteur est en outre pourvu de moyens d'alimentation des déchets;

- De manière avantageuse deuxième réacteur est en outre équipé d'une entrée de cyclone et une trémie de catalyseur pour collecter la poussière;

- De préférence, le premier réacteur est en outre équipé de la charge de poussière du système de catalyseur;

- De préférence, la trémie de catalyseur pour la collecte de poussière est relié au système d'alimentation en catalyseur de la poussière dans le premier réacteur.

En utilisant un catalyseur à lit fluidisé peut réduire considérablement la température de combustion et, par conséquent, la production d'oxydes d'azote. le placement séparé combustion catalytique du carburant de la zone et les zones d'élimination des déchets permet d'éviter que le matériau inerte et une adsorption chimique, la neutralisation avec du fluor, du chlore et du phosphore dans le lit de catalyseur dans les arrêts du réacteur.

Désalignement réacteur agencement élimine le colmatage réseau supérieure du réacteur les particules de catalyseur aux fortes fluctuations du débit de gaz.

Situé à l'entrée du réacteur cyclone élimination du bac de déchets organiques pour la collecte de poussière importante de catalyseur et mélanger la trémie avec le système d'alimentation en poussière dans le réacteur de combustion catalytique de carburant en elle vous permet d'organiser la circulation à grande échelle de la poussière de catalyseur.

Le catalyseur de poudre fine est utilisé pour organiser la catalyse aérosol en organique réacteur d'élimination des déchets. RÉSUMÉ aérosol catalyse réside dans l'utilisation de la substance active catalytiquement sous forme finement divisée (Pat. Fédération de Russie 1.715.392, MKI 5 01 J 8/18. La méthode des procédés chimiques. Publ. BI 8, 1992).

En appliquant bien le catalyseur est obtenue en augmentant le taux d'élimination des déchets organiques de réaction en éliminant les étapes et les pores de diffusion catalyse de la surface égale. Lorsque réacteur aérosol de catalyse a un système polydispersé avec la taille des particules actives 8-400 nanomètres (Glikin MA, Kutakova DA reçu EM, Fursov EV aérosol catalyse. Les possibilités, problèmes et solutions // L'industrie chimique, 1999, 3, pp 149-155).

INSTALLATION DE DÉCHETS ORGANIQUES NEUTRALISATION

Le dessin montre un schéma d'une installation pour l'élimination des déchets organiques. Installation pour l'élimination des déchets organiques contient un réacteur catalytique pour la combustion du combustible 1, catalyseur poussière séparateur 2, 3 cyclone réacteur élimination des déchets organiques 4, chimisorbant séparateur de poussière 5, le système d'alimentation en carburant 6, la poussière de catalyseur 7, 8 et déchets organiques chimisorbant 9.

Installation pour l'élimination des déchets organiques fonctionne comme suit. Dans la zone inférieure - un réacteur de combustion catalytique 1 - une grille d'air est fourni pour maintenir un catalyseur à lit fluidisé au-dessus de la grille, et - combustible (kérosène) et de la poudre de catalyseur. produits d'oxydation du combustible avec une température de catalyseur de 650 à 700 o C dans le réacteur 1 atteignent la poussière de catalyseur séparateur 2, où il y a une réduction de la vitesse du gaz et en outre dans le cyclone 3 puis en neutralisant le réacteur 4 de combustibles fossiles.

Dans la partie inférieure de la neutralisation combustible organique réacteur 4 contenant un matériau inerte, micronisée chimisorbant fed (calcaire), et dans les centrales - déchets organiques contenant du fluor, du chlore et composé de phosphore. À une température de 750-800 ° C dans un lit fluidisé de matière inerte se produire une oxydation des matières organiques et des hétéroatomes de liaison.

Les gaz de combustion à travers la poussière chimisorbant séparateur 5 est introduit dans un cyclone (non représenté) pour la collecte de la poussière et des déchets chimisorbant en outre la purification des gaz bien.

Pour illustrer le fonctionnement de l'installation selon l'invention des exemples concrets de neutralisation des déchets organiques.

Exemple. Pour le traitement des déchets organiques nourris - un mélange contenant 70% de kérosène et 30% de phosphate de tributyle. La tâche principale - pour traiter le mélange est sécuritaire pour l'environnement.

Après séparation du mélange d'additif d'acide formique On a obtenu deux phases - kérosène alimentation du réacteur de combustion catalytique, et le phosphate de tributyle, dopée avec de l'acide formique introduit dans le réacteur l'élimination des déchets organiques.

Le réacteur de combustion catalytique 1 a été rempli de 12-73 litres de catalyseur IR (mednomagniyhromovy sur support d'alumine sous forme de billes sphériques). La consommation d'air comprimé fourni au fond du réacteur était de 5000 l / h de débit de kérosène fourni à la combustion, atteint 0,3 litres / heure. À une température de 650-700 ° C pour achever réacteur d'oxydation produit du kérosène. Les produits d'oxydation incomplète du kérosène étaient absents. La détérioration du catalyseur est de 0,5 à 1,0% par jour.

Le réacteur d'élimination des déchets organiques 0,3 litres de matériau inerte a été rempli (verre de silice broyée). Introduit dans le réacteur 0,2 litres / heure sont neutralisés chimisorbant d'écoulement du mélange (calcaire finement broyé) était de 250 g / h. La concentration du catalyseur dans l'élimination de la poussière dans le réacteur de déchets organiques atteint de 120 à 150 mg / m 3.

À une température de 750-800 ° C dans un lit fluidisé de matériau inerte est complètement oxydé tributyle mélange avec de l' acide formique et quantitative de liaison chimisorbant formé d' oxyde de phosphore (V) en phosphate de calcium. gaz de combustion pénètre dans le filtre fin du système.

Après le nettoyage des gaz contiennent des polluants au niveau de la concentration maximale admissible.

REVENDICATIONS

Installation pour l'élimination de la combustion des déchets organiques dans un lit fluidisé, qui comprend deux réacteurs interconnectés équipé d'une alimentation en air des moyens, les grilles et le lit de particules solides situées désalignement, la sortie du premier réacteur, relié à une entrée du second réacteur partiellement rempli, mais également les moyens d' alimenter les déchets organiques et des moyens d'introduction d'un adsorbant chimique au moins l'un des réacteurs et et des moyens de collecte et de recyclage de particules solides, caractérisé en ce que la première combustion du combustible du réacteur sous forme de particules solides remplis de catalyseur et équipés de moyens d'alimentation en carburant et d'air, un système d'alimentation, la deuxième poudre de catalyseur usé réacteur de décontamination sous forme de particules solides remplis d'un matériau inerte et comprend des moyens pour fournir détoxifie les déchets et adsorption chimique, à l'entrée du second réacteur muni d'un cyclone et une trémie de collecte de la poussière de catalyseur, et une trémie de collecte de la poussière de catalyseur est relié au système la fourniture de la poussière dans le premier réacteur.

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Date de publication 19.02.2007gg