Спосіб деструкції хлорорганічних з’єднань шляхом попередньої обробки для наступного дехлорування їх перед спалюванням

УКРАЇНА (19) UA (11)6331 * МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ аз) U (51)7F23G7/OO видається під відповідальність власника патенту (54) СПОСІБ ДЕСТРУКЦІЇ ХЛОРОРГАНІЧНИХ З'ЄДНАНЬ ШЛЯХОМ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ ДЛЯ НАСТУПНОГО ДЕХЛОРУВАННЯ ЇХ ПЕРЕД СПАЛЮВАННЯМ 1 (21)20040604172 (22)01.06.2004 . , (24)16 05.2005 (46) 16.05 2005, Бюл. № 5, 2005 р. (72) Коверя Володимир Михайлович, Кучма Зінаїда Василівна, Лазаревич Генадій Григорович (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "УКРАЇНСЬКИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ ПО ПРОМИСЛОВОМУ ТА САНІТАРНОМУ ОЧИЩЕННЮ ГАЗІВ" (57) 1. Спосіб деструкції хлорорганічних з'єднань шляхом попередньої обробки для наступного їх дехлорування перед спалюванням, який відрізняється тим, що попередньою обробкою вважається пропускання парів хлорорганічного з'єднання через контактну масу, за яку використовується залізна стружка, та на деструкцію подається суміш парів хлорорганічного з'єднання і води, а процес деструкції ведуть при температурі 580650°С. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що співвідношення парів хлорорганічних з'єднань і води знаходиться в межах від 1:1 до 1:3. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що генерація водню в зону протікання реакції дехлорування здійснюється безупинною подачею водяних парів. Спосіб відноситься до області охорони навколишнього середовища і може бути використаний при нейтралізації і переробці відходів, видалення запасів стійких органічних забруднювачів, зокрема хлорорганічних пестицидів, полихлорбіфінілу і т.п., що є присутніми у продуктах хлорорганічного синтезу та не відповідають стандартам, не придатні та заборонені до використання. Відомий спосіб термічного знешкодження викидів, які містять хлорорганічні компоненти [А. с. СРСР № 1395899] шляхом попередньої обробки відходів і наступного спалювання, де викиди, що містять хлорорганічні компоненти, попередньо пропускають через шар оксидів заліза при 200300"С, знижують температуру пароподібних продуктів реакції, що утворилися до конденсації хлорного і хлористого заліза, відокремлюють останні, а газоподібні вуглеводні, які не конденсуються, направляють на спалювання. Недоліками зазначеного способу є громіздкість апаратурного оформлення, вузька межа застосування способу тільки для газоподібних при звичайних температурах вуглеводнів та порівняно низьким ступенем хлорування (одно-, двозаміщенних) і з низькою концентрацією їх у знешкоджуваній суміші газів. Сажа, що виділяється в процесі дехлорування, швидко знижує активність контактної маси. При переробці з'єднань з не встановленим змістом хлорорганічних компонентів, реакції утворення хлоридів заліза, при зазначеній організації процесу, протікають не у всій оброблюваній масі відходів, у результаті чого знижується їхнє подальше знешкодження І вихідні і/чи вторинні хлорорганічні з'єднання надходять з газами в атмосферу. Відсутність можливості регулювання температурних режимів процесу обробки не дозволяє універсально використовувати відомий спосіб, вимагає постійного контролю за протіканням процесу утворення хлорного заліза унаслідок високої імовірності спікання контактної маси, підвищення гідравлічного опору контактного шару і деформації самого апарата в цілому. В основу корисної моделі поставлено завдання створення надійного, універсального І стійко працюючого способу деструкції стійких органічних забруднювачів, що забезпечує ступінь нейтралізації хлорорганічної' складової знищуваного з'єднання не менш 99,99%, дозволяє забезпечити регулювання температурного режиму процесу І підтримувати належну активність контактної маси, а також зниження вмісту хлоридів у продуктах спалювання, за рахунок чого з'являється можливість утилізації тепла газів, що відходять, і забезпечується припустима концентрація хлористих з'єднань. Поставлене завдання вирішується тим, що по відомому способу термічного знешкодження викидів, що містять хлорорганічні компоненти шляхом попередньої обробки відходів і наступного спалювання, новим є те, що попередньою обробкою вважається пропускання парів хлорорганічного СО со CD 6331 з'єднання через контактну масу, в якості якої використовується залізна стружка та на деструкцію подається суміш парів хлорорганічного з'єднання і води, а процес деструкції ведуть при температурах 580-650°С. Новим також є те, що: - генерація водню в зону протікання реакції дехлорування здійснюється безперервною подачею водяних парів; співвідношення парів хлорорганічних з'єднань і води знаходиться в межах від 11 до 1:3. Технічний результат досягається також за рахунок того, що процес дехлорування ведуть при температурах 580-650°С. При цьому наявність шкідливих речовин хлорорганічного походження у складі кінцевих продуктів деструкції та відходячих газах не виявлено. Експериментально встановлено, що подальше збільшення температури процесу приводить до зайвого енергоспоживання, спікання контактної маси, подорожчання установки по створенню високих температур І в цілому процесу знешкодження. Зменшення температури процесу від заявляємо!1, знижує ступінь розкладання початкових (вихідних) речовин та з'єднань, знижує швидкість видалення сажі і приводить до значних відкладень її на поверхні контактної маси. Подача водяних парів разом з парами хлорорганічної речовини повинна бути в межах від 1:1 до 1:3. Таке співвідношення дозволяє забезпечити оптимальні умови і повноту протікаємо!' реакції деструкції, видалення сажі, що утвориться в процесі деструкції хлорорганічних з'єднань, виключити можливість перегріву і спікання контактної маси. У випадку зменшення подачі водяних парів веде до появи сажоподібних відкладень на контактній масі. При подачі водяної пари в співвідношенні більш 1:3 збільшуються витрати енергії на нагрівання води і знешкоджуваної речовини. Безперервна подача водяних парів дозволяє генерувати достатню кількість водню в зону протікання реакції, необхщного для зниження коксування сировини й утворення вільного хлору. При використанні способу забезпечується дотримання норм граничнодопустимих концентрацій шкідливих речовин хлорорганічного походження в відходячих газах У результаті взаємодії суміші парів хлорорганічного з'єднання і води на поверхні контактної маси (залізної стружки) при температурі 580-65СГС відбувається ряд хімічних реакцій, що приводять до руйнування вихідного хлорорганічного з'єднання з утворенням більш легко гідрофікованих з'єднань, наприклад хлористого водню, діхлортетракарбонілу заліза, окису вуглецю, метану й інших з'єднань. Склад продуктів взаємодії буде залежати від складу вихідного хлорорганічної речовини Результатом часткового пролізу вихідної речовини є утворення на поверхні контактної маси сажі Видалення сажі проходить за рахунок взаємодії з парами води, чим підтримується стабільна активність контактної маси, а присутність водню виключає утворення молекулярного хлору - вихідної сировини для синтезу нових хлорорганічних з'єднань. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображена схема установки для реалізації запропонованого способу деструкції хлорорганічних з'єднань для наступного їх дехлорування перед спалюванням. В зону випарування 1 подаються суміш парів води та знищуваної речовини, де вони змішуються та далі проходять через шар контактної маси 2. В контактній масі забезпечується процес деструкції. Підтримка заданого температурного режиму контактної маси здійснюється газовим або електричним нагріванням. Після деструкції суміш парів охолоджується в холодильнику 3. Конденсат водяного пару збирається в ємкості 4, а газ направляється на доочищення та спалювання відомими способами, в залежності від якісного та кількісного складу. Використання способу, що заявляється, дозволить проводити нейтралізацію та переробку токсичних відходів, видалення запасів стійких органічних забруднювачів, заборонених до використання, зі отупінню нейтралізації хлорорганічної складової знищуваного з'єднання не менше 99,99%; зменшити об'єм викидів, концентрацію і валові викиди забруднюючих речовин при знешкодженні хлорвмісних сполук, наприклад відходів виробництва, які не відповідають стандартам (поліхлорбіфеніл); не придатних та заборонених до використання пестицидів (ДДТ, гексахлорану, ГХЦГ). Газ на доочищення Комп'ютерна верстка М. Клкжін Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601