Спосіб знешкодження і утилізації окислювачів ракетних палив

1. Спосіб знешкодження та утилізації окислювачів ракетних палив, що включає спалювання їх разом з горючими сумішами, відбір утворюваної теплової енергії, нейтралізацію продуктів згорання 3 34633 4 лив типу меланж, основою яких є розчини окису патрубок холодної води 11, а через патрубок гаряазоту у концентрованій азотній кислоті. Їх взаємочої води 12 відбирається тепло. З печі 3 виходить дія з парами води, які містяться в атмосфері, вивідвідна труба 13, навколо якої є сорочка охолокликає бурхливе виділення газу і великої кількості дження 14 з патрубком подачі холодної води 15 і теплової енергії. Причому, реакція носить некеропатрубком відбору теплої води 16. До вертикальваний характер. ної частини відвідної труби 13 входить патрубок Як найближчий аналог обраний спосіб утилідля подачі вапняного нейтралізуючого розчину 17 зації твердих відходів, який полягає у їхньому пота патрубок спреєрного промивання водою 18. дрібненні і спалюванні разом з горючими сумішаПеристальтичний насос 19 відкачує газорідинну ми з подальшим відбором теплової енергії. Після суміш продуктів згорання, а компресор 20 - гази з спалювання проводять експрес-контроль шкідлинейтралізуючої ємності 21 через утилізаційну трувих продуктів, нейтралізують їх певними речовибу 22 у те хнічну водойму 23. Компресор 20 і насос нами, через утилізаційну тр убу опускають на дно 19 на виходах мають зворотні запобіжні клапани технічної водойми і там захоронюють [див. заявку 24. На кінцевій частині утилізаційної труби 22 виУкраїни №200807233 від 26.05.08]. конаний зворотній запобіжний клапан 25. Верхня Недоліками цього способу є те, що тверді відчастина печі З має форму зрізаного конуса, закриходи можуть мати різноманітний компонентний і того люком 26, який відкривається в аварійну відхімічний склад, із-за чого повнота їх згорання буде відну трубу 27, яка через клапан 28 сполучена з у кожному випадку різною. Із-за неповного згораннейтралізуючою ємністю 21. ня у багатьох випадках зольні (тверді) продукти Спосіб знешкодження та утилізації окислюваспалювання будуть складати значну частину від чів реалізовується наступним чином. утилізованих відходів. Ці продукти забруднюють Тверді органічні відходи завантажуються з будовкілля і потребують додаткового знешкодження. нкера 1 за допомогою шнекової подачі 2 у піч 3. Метою запропонованого способу є гарантоваСюди ж через форсунку 7 неперервно дозовано на безпека і максимальне збереження довкілля впорскується окислювач ракетного палива, що при проведенні процесу знешкодження агресивних потрапляє на органічні відходи і викликає їх самоі токсичних хімічних сполук - окислювачів ракетних займання та наступне інтенсивне згорання окиспалив. лювача та відходів. Дозування кількості окислюваДля досягнення поставленої мети пропонуєтьча запобігає утворенню вибухонебезпечних ся нова технологія спалювання окислювачів ракесумішей. Інтенсивності горіння також сприяє повіттних палив з наступною нейтралізацією шкідливих ря, яке подається у зону спалювання через патругазів та твердих продуктів спалювання, а також їх бок 8 з вентилем 9. Режими горіння регулюються захороненням у відпрацьованих затоплених ша хтспіввідношенням окислювача, повітря і відходів. них виробках та кар'єрах калійних солей, на дні Незгорілі тверді відходи (зола) через решітку 4 яких у мінералізованому шарі розсолу через депечі 3 просипаються у її нижню воронкоподібну який час утворюються нешкідливі азотно-калійні частину 5 і відводяться через трубу за допомогою сполуки, які можуть використовуватися як добришнекової передачі 6 у нейтралізуючу ємність 21. ва. Слід відзначити, що вертикальний кінець цієї труСпосіб знешкодження та утилізації окислюваби знаходиться нижче рівня суміші рідини, а кінець чів ракетних палив полягає у спалюванні їх разом газовідводної труби 13 – вище. з горючими сумішами, відборі утворюваної теплоХолодна вода до сорочки охолодження печі 10 вої енергії, нейтралізації продуктів згорання і захоподається через патрубок 11, а відбір тепла від роненні на дні технічної водойми, причому, окисстінок печі здійснюється через патрубок 12. Гаряча лювачі подають дозовано і спалюють разом з вода, залежно від її температури і потужності подрібненими твердими органічними відходами, а установки утилізації, використовується як теплогазоподібні та тверді продукти спалювання нейтносій для створення теплової або електричної ралізують 10% вапняним розчином, які на глибині енергії. мінералізованого шару розсолу відпрацьованого Газова суміш, як багатокомпонентний продукт затопленого калійного кар'єру (шахти) через деспалювання відходів, відводиться з печі газовідвіякий час утворюють з калійними солями (сильвідною трубою 13, вертикальний кінець якої входить нами) нешкідливі азотно-калійні сполуки. Інтенсив нейтралізуючу ємність 18 і знаходиться вище вне горіння окислювачів забезпечують рівня суміші воли і золи. Відвідна труба 13 має неперервним додаванням у зону спалювання редостатньо високу температуру, для зниження якої і човин, що при контакті з азотною кислотою самовідбору тепла використовується сорочка охолозаймаються, наприклад, деревинної тирси. дження відвідної труби 14. Холодна вода до сороСхема установки для знешкодження та утилічки охолодження відвідної труби 14 подається зації окислювачів ракетних палив зображена на через патрубок 15, а нагріта - відбирається через Фіг.1 і складається з бункера для завантаження патрубок 16. При цьому, підігріта вода виконує органічних відходів 1, шнекової подачі 2, печі для роль теплоносія системи опалення побутових спалювання окислювачів 3, знизу якої розташоваприміщень. на решітка 4 з накопичувальною ємністю для золи На початку вертикальної частини газовідвідної 5 і шнекової подачі для видалення золи 6. В піч 3 труби 13 до газової суміші через патрубок з вентиокислювач поступає через форсунку 7, а повітря лем 18 для кращого переміщення продукту спалючерез патрубок 8 з вентилем для регулювання вання і його змішування з нейтралізуючим розчиподачі повітря 9. Навколо печі є сорочка охолоном, додається вода, а через патрубок 17 дження 10, до якої подається холодна вода через нейтралізуючий 10% розчин вапна, який сприяє 5 34633 6 ліквідації шкідливих властивостей вихідного газочерез аварійну відвідну тр убу 27 з клапаном 28 подібного продукту спалювання. потрапити у нейтралізуючу ємність 21, де вона Комплексні газорідинні та твердорідинні пробуде знешкоджена за вже описаною схемою. дукти по відвідних трубах попадають у нейтраліПісля проходження певного часу з захозуючу ємність 21, на дні якої накопичується суміш, роненої суміші продуктів спалювання та донних яку за допомогою перистальтичного насосу 19 відкладень калійного кар'єру у мінералізованому відкачують через утилізаційну трубу 22 на дно шарі розсолу солей утворюються речовини, які за технічної водойми 23. Обраний перистальтичний своїми властивостями подібні на азотно-калійні насос дає можливість перекачування не тільки добрива і можуть бути використані у рослинництві. рідини, а й твердих включень. Шкідливі гази після Теплова енергія, отримана від спалювання агобробки вапняним розчином з нейтралізуючої ємресивних хімічних речовин, в подальшому може ності 21 відсмоктує компресор 20, який спрямовує бути використана для випаровування азотноїх також в утилізаційну трубу 22, при цьому, як калійних сполук з розчинів, піднятих з дна калійнотверді, так і газоподібні продукти згорання, не маго кар'єру. Після висихання і кристалізації, отриють прямих контактів з атмосферним повітрям і не мані сполуки, з метою їх подальшого використання забруднюють його. Компресор 20 і перистальтичв агропромисловому комплексі у якості добрив, ний насос 19 на виходах містять зворотні запобіжні гранулюють і розфасовують. клапани 24 і 25, які запобігають закидам газів і Дослідження з знешкодження та утилізації агрідини назад, у верхню частину утилізаційної труресивних окислювачів ракетних палив проводилиби 22, що стабілізує роботу відкачуючи х агрегатів. ся в південній дільниці відпрацьованого і частково Під час відкачування суміші газів, рідини і золи, у затопленого Домбровського кар'єру (м.Калуш Іванейтралізуючій ємності 21 тиск знижується, сприно-Франківської області). яючі переміщенню з печі до неї продуктів згоранУ результаті проведених досліджень виявлено ня. мінералізацію розсолів кар'єру, склад солей та їх У випадках, якщо з якихось причин процес гонейтралізуючий вплив на шкідливі продукти, які ріння окислювача перерветься і полум'я згасне, у утворюються після спалювання окислювачів ракепечі 3 можуть утворитися багатокомпонентні вибутних палив. Дослідна установка зі знешкодження хонебезпечні суміші, які внаслідок вибуху і руйнуокислювачів, виготовлена у 2008 році і впровавання установки можуть потрапити в атмосферу. В джена на калійному кар'єрі, підтвердила доцільреальних умовах, хоч і з малою ймовірністю, але ність її використання і показала хороші результавсе ж така ситуація теоретично може виникнути. З ти. метою запобігання катастрофічних руйнувань Зважуючи на актуальність якнайшвидшого виустановки та непередбачених викидів отруйних рішення проблеми знешкодження вельми агресиагресивних речовин в атмосферу, у вер хній конувних і токсичних окислювачів ракетних палив, відсоподібній частині печі 3 передбачений люк 26, повідними державними структурами прийнято який, з точки зору міцності, є найслабшою ланкою рішення про підтримку і фінансування програм з стінок печі і у випадку вибуху, коли тиск миттєво практичної реалізації знешкодження та утилізації підніметься до критично допустимого, відкинеться агресивних хімічних сполук. назовні, даючи можливість газовій ударній хвилі 7 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 34633 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601