100. Плазменный метод. Схема плазменного аппарата.

Плазменный метод применяют для обезвреживания жидких и газообразных отходов двумя путями: плазмохимической ликвидацией особо опасных высокотоксичных отходов, плазмохимической переработкой отходов с целью получения товарных продуктов.

О собо токсичные, канцерогенные и другие опасные отходы, на которые установлены жесткие нормы ПДК в воздухе, воде и почве, могут подвергаться обезвреживанию в плазме. При температурах выше 4000С за счет энергии электрической дуги в плазмотроне молекулы кислорода и отходов расщепляются на атомы, радикалы, электроны и положительные ионы. При остывании в плазме протекают реакции с образованием простых соединений СО2, Н2О, HCl, HF, Р4О10 и др.Высокие затраты энергии и сложность проблем, связанных с плазмохимической технологий, предопределяют ее применение для ликвидации только тех отходов, огневое обезвреживание которых не удовлетворяет экологическим требованиям.

Рис. 1. Схема плазменного аппарата: 1 – плазмотрон; 2- плазмохимический реактор; 3 – закалочное устройство; 4 – источник электропитания

Плазмообразующий газ (водород, азотоводородная смесь и др.) нагревается электрической дугой в плазмотроне 1 до 4000 – 5000 К. Образующаяся низкотемпературная плазма из сопла плазмотрона поступает в плазмохимический реактор 2, куда форсунками впрыскиваются хлорорганические отходы. При смешении отходов с плазмой происходит их испарение, термическое разложение (пиролиз) с получением олефиновых углеводородов, хлороводорода и технического углерода (сажи). Пиролизный газ подвергают скоростной закалке в закалочном устройстве 3, а затем охлаждают, очищают от сажи, осуществляют селективную очистку от гомологов ацетилена и углеводородов С3 и С4. Очищенный газ направляют на синтез хлорорганических продуктов . Процесс является замкнутым, безотходным.

101. Огневой метод ликвидации отходов.

Метод огневого обезвреживания и переработки жидких, твердых, пастообразных и газообразных отходов наиболее универсален, надежен и эффективен по сравнению с другими термическими методами. Сущность его заключается в сжигании горючих отходов или огневой обработке негорючих отходов высокотемпературными (более 1000С) продуктами сгорания топлива. Токсичные компоненты подвергаются окислению, термическому разложению и другим химическим превращениям с образованием безвредных газов (СО2, Н2О, N2) и твердых остатков (оксидов металлов, солей).

Классификация огневого метода:

1. Сжигание отходов, способных гореть самостоятельно (горючих отходов) – наиболее простой и надежный метод их обезвреживания. Для обеспечения устойчивого процесса горения сжигание отходов осуществляют при температуре отходящих газов не ниже 1200 – 1300С.

2. Огневой окислительный метод обезвреживания негорючих отходов.Отход вводят в поток высокотемпературных продуктов сгорания топлива. При смешении газообразного отхода с дымовыми газами происходит его нагрев и окисление горючих компонентов за счет кислорода дымовых газов или кислорода, содержащего в отходе. Процесс окисления обычно протекает без формирования фронта пламени. Метод применяют для обезвреживания негорючих газообразных отходов с достаточно высокой концентрацией горючих примесей, а также во всех тех случаях, когда невозможно каталитическое окисление.

Огневое окислительное обезвреживание твердых и пастообразных отходов включает следующие стадии: нагрев и сушку отходов, нагрев с термическим разложением и выделением летучих, зажигание и горение летучих, горение коксового остатка. Процесс сопровождается образованием золы и шлака, дожиганием горючих компонентов в отходящих газах и дожиганием кокса в крупных очаговых остатках.

3. Огневой восстановительный метод отличается от огневого окислительного проведением процесса обезвреживания (или только стадии огневой обработки) в восстановительной среде (при отсутствии свободного кислорода в печной атмосфере). Метод используют, например, при обезвреживании газообразных отходов, содержащих оксиды азота.

В зависимости от целого назначения возможны три разновидности огневого обезвреживания производственных отходов:

1. Огневая ликвидация отходов – уничтожение отходов без получения каких-либо побочных продуктов, пригодных для дальнейшего использования в качестве сырья или товарных продуктов.При этом токсичный отход превращается в безвредные дымовые газы и стерильный шлак.

2. Огневая переработка отходов предназначена в первую очередь для обезвреживания жидких отходов, шламов и некоторых твердых отходов с целью их ликвидации и получения одного или нескольких побочных продуктов.

3. Огневая регенерация отходов предназначена для извлечения из отходов какого-либо производства реагентов, используемых в этом производстве, или восстановления свойств отработанных реагентов или материалов.