Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2288406

СПОСОБ УНИЧТОЖЕНИЯ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ

Имя изобретателя: Самсиков Евгений Анатольевич (RU); Кононов Александр Иванович (RU); Курунов Иван Филиппович (RU) 
Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") (RU)
Адрес для переписки: 398040, г.Липецк, пл. Металлургов, 2, ОАО "НЛМК"
Дата начала действия патента: 2004.06.11 

Изобретение относится к области черной металлургии и к области переработки промышленных и бытовых отходов, в частности к сфере утилизации отходов нефтепродуктов и уничтожения хлорорганических производственных отходов химической, машиностроительной, радиотехнической, электронной, энергетической и других отраслей промышленности, и может быть использовано для уничтожения этих отходов в доменных печах без применения специальных агрегатов. Способ уничтожения хлорорганических соединений включает их вдувание в поток дутья в фурменном приборе доменной печи. Хлорорганические отходы вдувают отдельно или в смеси с жидким топливом через диспергирующую форсунку, вводимую в фурменный прибор на расстоянии от торца фурмы, равном 0,6-1,8 ее длины, под давлением, превышающем давление дутья на 50-100 кПа, а количество вдуваемых хлорорганических отходов регулируют в зависимости от теоретической температуры горения топлива в фурменной зоне (Т_теор.), используя выражение Q=2+(Т _теор-1800)­0,015. Технической задачей изобретения является полное уничтожение хлорорганических отходов в доменной печи при их расходе до 7-9,5 г/м³ дутья.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области черной металлургии и к области переработки промышленных и бытовых отходов, в частности к сфере утилизации отходов нефтепродуктов и уничтожения хлорорганических производственных отходов химической, машиностроительной, радиотехнической, электронной, энергетической и других отраслей промышленности, и может быть использовано для уничтожения этих отходов в доменных печах без применения специальных агрегатов.

Известен способ утилизации твердых отходов полимерных материалов, включая материалы, содержащие хлорорганические соединения, заключающийся в измельчении этих материалов до крупности менее 3 мм и вдувании их в воздушные фурмы доменных печей через специальные сопла, вводимые через сальниковые устройства в сопло фурменного прибора (Injecting plastic scrap into the blast furnace. "STEEL TIMES", 1995, №6, p.216).

Недостатком данного способа является то,что он не предусматривает уничтожение жидких хлорорганических отходов, образующихся в значительных количествах, например в энергетических хозяйствах промышленных предприятий.

Известен способ сжигания жидких хлорсодержащих отходов в специальной циклонной печи (А.С. СССР №1707433, 1993 г., кл. F 23 G 7/04). Этот способ устраняет недостаток упомянутого выше известного способа, однако для его реализации требуется создание специальных агрегатов, и ликвидация хлорорганических отходов по этому способу сопровождается значительными затратами энергоресурсов и, следовательно, сопровождается выбросами в атмосферу парниковых газов. Кроме того, в атмосферу выделяется и свободный хлор.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является известный способ уничтожения хлорорганических соединений,включающий их вдувание в поток горячего дутья в фурменном приборе доменной печи и термическое разложение и сжигание их в высокотемпературной окислительной зоне околофурменного пространства доменной печи (Патент РФ №2119125. Опубликован 20.09.1998 г.). Этот известный способ, принятый за прототип, устраняет недостатки способов-аналогов.

Недостатком данного известного способа являются ограниченные возможности его использования, связанные с отсутствием регламентации его реализации. В результате при увеличении подачи в фурменную зону хлорорганических отходов в количестве не более 3 г на 1 м³ дутья происходит неполное разложение хлорорганических соединений и их остатки выносятся из печи с доменным газом.

Технической задачей изобретения являетсяустранение указанных недостатков аналогов и прототипа, полное уничтожение хлорорганических отходов в доменной печи при их расходе до 7-9,5 г/м³ дутья. Решение данной технической задачи обеспечивается тем, что в известном способе уничтожения хлорорганических соединений, включающем их вдувание в поток дутья струю дутья в фурменном приборе доменной печи, хлорорганические отходы вдувают отдельно или в смеси с жидким топливом через диспергирующую форсунку, вводимую в фурменный прибор на расстоянии от торца фурмы, равном 0,6-1,8 ее длины, под давлением, превышающем давление дутья на 50-100 кПа, а количество вдуваемых хлорорганических отходов регулируют в зависимости от теоретической температуры горения топлива в фурменной зоне, используя выражение

где Q - расход вдуваемых хлорорганических отходов, г/м³ дутья.

Сущность изобретения состоит в том, что при вдувании хлорорганических отходов в поток дутья в фурменном приборе на расстоянии от торца фурмы, равном 0,6-1,8 ее длины (в сопле или в фурме), под давлением, превышающем давление дутья на 50-100 кПа, с помощью форсунки, обеспечивающей диспергацию вдуваемых отходов, мелкие капли вдуваемой жидкости внедряются в поток дутья, проникая до его оси, и транспортируются потоком дутья в фурменную зону. При этом они нагреваются к моменту их поступления в фокус горения до температуры не менее 1800-2000°С, при которой происходит полное разложение хлорорганических соединений, окисление углерода до СО и образование HCl. Хлористый водород, поднимаясь с горновыми газами, вступает в реакцию с восстановленным железом и щелочными металлами и их оксидами, присутствующими в шихте, образуя летучие хлориды металлов, которые выносятся из печи с газами или выходят со шлаками. Высокая температура газов в фурменной зоне и за ее пределами предотвращает образование вторичных токсичных продуктов типа диоксинов и фуранов. При вдувании хлорорганических отходов в смеси с жидким топливом эффективность разложения хлорорганических соединений повышается в связи с тем, что микрокапли этих соединений располагаются внутри капель горящего жидкого топлива, вокруг которых образуются микрообъемы с максимальной температурой, превышающей среднюю температуру газов в фурменной зоне. Применение выражения (1) регламентирует расход вдуваемых хлорорганических отходов в зависимости от условий работы доменной печи, в частности в зависимости от теоретической температуры горения. Регулирование расхода вдуваемых хлорорганических соединений в зависимости от указанной температуры позволяет увеличивать их расход при полном их разложении в доменной печи до 7-9,5 г/м ³дутья.

ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИЛЛЮСТРИРУЕТСЯ СЛЕДУЮЩИМИ ПРИМЕРАМИ

Пример №1
На доменной печи полезным объемом 1000 м³ уничтожали хлорорганические отходы в виде совтола (смесь из 70% пентахлорбифенила и 30% трихлорбензола) путем его вдувания через форсунку, встроенную во внутреннюю полость воздушной фурмы на расстоянии от ее торца, равном 0,65 длины фурмы. Совтол подавали в форсунку под избыточным давлением 300 кПа, что на 90 кПа превышает давление дутья в фурме. При теоретической температуре горения 2100 °С количество вдуваемого в фурму совтола составляло 5 г/м³ дутья. Анализ доменного газа не обнаружил присутствия в нем хлора и хлористых соединений.

Пример №2
На доменной печи полезным объемом 1000 м³ уничтожали хлорорганические отходы в виде совтола путем его вдувания в смеси с подогретыми до 90°С маслоотходами через форсунку, встроенную в сопло фурменного прибора на расстоянии от торца фурмы, равном 1,4 ее длины. Смесь маслоотходов и совтола подавали в форсунку под избыточным давлением 310 кПа, что на 100 кПа превышает давление дутья в фурме. При теоретической температуре горения 2250 °С количество вдуваемого в печь совтола составляло 8,75 г/м³дутья. Анализ доменного газа не обнаружил присутствия в нем хлора и хлористых соединений.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет уничтожать хлорорганические отходы без значительных капитальных вложений и эксплуатационных затрат и без выбросов в атмосферу токсичных соединений и парниковых газов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ уничтожения хлорорганических соединений, включающий их вдувание в поток дутья в фурменном приборе доменной печи, отличающийся тем, что хлорорганические отходы вдувают отдельно или в смеси с жидким топливом через диспергирующую форсунку, вводимую в фурменный прибор на расстоянии от торца фурмы, равном 0,6-1,8 ее длины, под давлением, превышающем давление дутья на 50-100 кПа, а количество вдуваемых хлорорганических отходов регулируют в зависимости от теоретической температуры горения топлива в фурменной зоне (Т_теор.), используя выражение:

где Q - расход вдуваемых хлорорганических отходов, г/м³ дутья.

Версия для печати
Дата публикации 11.12.2006гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов