При производстве поливинилового спирта:

1 – газодувка; 2 – адсорбер; 3 – холодильник; 4 – декантатор;

5 – газодувка; 6 – калорифер

Конечно, процесс рекуперации растворителей экономически оправ­дан только при большом количестве образующихся отходов, поскольку рекуперационная установка достаточ­но дорога, а сам процесс длителен и многостадиен. Поэтому он применя­ется только на тех предприятиях, где образуются значительные количества отработанных растворителей. На пред­приятиях, где количество образую­щихся отходов ЛВЖ невелико, пре­обладает огневой метод их обезвреживания.

Некоторые виды растворителей и других летучих продуктов можно сжи­гать только на установках с полной очисткой дымовых газов. К ним отно­сятся соединения, содержащие ртуть, свинец, мышьяк, кремний, марганец, фосфор, галогены (хлор, бром, йод, фтор), нитросоединения, амины, ци­аниды и др.

Поскольку в промышленности широко используются хлорсодержащие растворители, кратко остано­вимся на особенностях их утилиза­ции. Наибольшее распространение имеют дихлорэтан, четыреххлористый углерод, трихлорэтилен и дихлорпропилен.

При сжигании хлорсодержащих растворителей образуется хлор, явля­ющийся высокотоксичным газом, улавливание которого представляет значительные трудности. Для исклю­чения образования элементарного хлора необходимо сжигать пары та­ких растворителей совместно с при­родным газом, что позволит увели­чить выход хлористого водорода и, следовательно, товарной соляной кислоты. Это можно проследить на примере сжигания трихлорэтилена. В первом случае, когда сжигание про­исходит только в среде воздуха, ре­акция протекает по уравнению:

СНСl = СС1₂ + 2О₂  2СО₂ + НС1 + С1₂,

т.е. в результате реакции образуются и хлористый водород, и чистый хлор. Во втором случае при сжигании совместно с метаном из одной моле­кулы трихлорэтилена образуются три молекулы соляной кислоты, а газо­образный хлор не выделяется вовсе:

СНС1 = СС1₂ + 3.50₂ + СН₄.  ЗСО₂ + ЗНС1 + Н₂О.

Процесс проводят при температу­ре 1000—1700 С. Коэффициент избыт­ка воздуха не должен превышать 1,1-1,2, так как при большем значении часть газообразного хлора, не превра­щаясь в НС1, улетает вместе с дымо­выми газами. При коэффициенте из­бытка воздуха более 1,5 образуется чрезвычайно токсичное вещество – фосген (СОС1₂), относящийся к бое­вым отравляющим веществам. Опас­ная для жизни концентрация фосгена составляет 450 мг на 1 м³ воздуха.

Существуют и другие способы утилизации хлорсодержащих растворителей, такие как ректификация, ионный обмен, адсорбция на молекулярных ситах. Но все они сложны, малопроизводительны и вследствие этого дороги.

3.6. Отходы лакокрасочных материалов

На машиностроительных, судо­строительных, электротехнических и других предприятиях широко исполь­зуются лакокрасочные материалы. Наиболее распространенным спосо­бом их нанесения остается распыле­ние из краскопульта в окрасочных камерах. Из этих камер непрерывно отсасывается воздух, который вмес­те с растворителем уносит в венти­ляционную систему и частицы крас­ки. Последние задерживаются на гид­рофильтрах – завесах из струй воды, непрерывно орошающих стенки ка­мер, и стекают вместе с ней в ванну окрасочной камеры. В общей сложно­сти в ванну попадает от 20 до 50 % распыляемой краски. Загустевшая краска после очистки ванн является отходом производства и собирается в контейнеры.

Наиболее рационально отходы лакокрасочных материалов подвергать регенерации. Такой опыт их утилиза­ции имеется на большинстве пред­приятий транспортного машиностро­ения, где количество образующихся отходов лакокрасочных материалов велико.

Процесс регенерации отходов красок включает сбор и сортировку, нагревание с целью удаления влаги, смешивание с растворителем, дис­пергирование, очистку, разбавление до заданной вязкости и расфасовку. Регенерация лакокрасочных мате­риалов может осуществляться по пе­риодической технологии, схематич­но изображенной на рис. 3.13.

Подлежащие регенерации отходы, как правило, находятся в пастообраз­ном или даже твердом состоянии и нуждаются в растворении или разбав­лении. Поэтому их вместе с раствори­телем загружают в смеситель, где пе­ремешивают в течение 4-5 ч, в резуль­тате чего затвердевшая краска набуха­ет и частично растворяется в раство­рителе. Полученная смесь пропускает­ся через сетчатый фильтр с размером ячеек 10x10 мм. Затем очищенная от крупных включений смесь поступает в диссольвер (высокоскоростной смеси­тель), где в течение 2-3 часов происходит диспергирование. Полученную суспен­зию фильтруют через сетку с размером ячеек 1x1 мм. Из диссольвера сус­пензия насосом перекачивается в ша­ровую мельницу, где в течение 4-8 часов происходит дальнейшее диспергирова­ние краски. По достижении необходимой дисперс­ности суспензия поступает в лопастной смеситель, где разбавляется до нужной вязкости растворите­лем и затем сливается в приемную ем­кость для последующей расфасовки и упаковки. В том случае, если частицы смеси, вышедшей из шаровой мельни­цы, имеют размер выше допустимого, диспергирование продолжается в би­серной мельнице, где происходит пе­ретирание суспензии в течение 3-4 часов до получения заданной дисперсности. Затем производится разбавление, разлив и упаковка краски.

Продолжительность переработки и состав используемого оборудования зависят от агрегатного состояния лакокрасочных отходов. Важнейшей операцией процесса регенерации лакокрасочных матери­алов является диспергирование твер­дой фазы в растворителе. Поэтому подбору оборудования для этих це­лей необходимо уделить большое внимание. Для диспергирования наи­более часто используют двухлопаст­ной смеситель с Z-образными лопа­стями, планетарную мешалку, шнековый смеситель, трехвалковую краскотерку, шаровую и бисерную мельницы, диссольвер. Аппараты смесительного типа используют на начальной стадии регенерации пас­тообразных и твердых отходов. Мель­ницы применяют для приготовления из отходов маловязких лакокрасоч­ных материалов.

На заключительной стадии дис­пергирования чаще всего применяют бисерные мельницы с вертикальным или горизонтальным расположением рабочей камеры. Эти аппараты име­ют большую производительность, обеспечивают высокую дисперсность измельчаемого материала, а следова­тельно, и высокое качество регене­рированной краски. Они просты, на­дежны и экономичны в эксплуатации. Измельчение в бисерной мельнице осуществляется за счет интенсивно­го движения краски в смеси с бисе­ром, которое происходит при помо­щи ротора, на валу которого распо­ложены диски. Скорость вращения ротора достигает 2000 мин^-1. Опти­мальный объем камеры не превыша­ет 150 л у горизонтальных и 300 л у вертикальных мельниц. Бисер – мелющие тела, изготовленные из стекла, или стали шарики диаметром 0,5-2 мм. Объемное заполнение ка­меры бисером составляет от 20 до 60 % для вертикальных и до 90 % – для горизонтальных аппаратов. Произво­дительность бисерных мельниц зави­сит от конструкции дисков, формы рабочей камеры, скорости вращения ротора, размера и вида материала бисера, степени заполнения камеры и состава измельчаемого материала. Более производительными и менее энергоемкими являются бисерные мельницы с горизонтально располо­женной камерой.

Другой важной операцией процес­са регенерации лакокрасочных мате­риалов является очистка от частиц, имеющих размер выше допустимого. Для этого используют центрифуги и различные фильтры: сетчатый, плит­ный, тарельчатый, патронный. Регенерированные лакокрасочные материалы используются для окраски менее ответственных с точки зре­ния внешнего вида деталей, а также для нанесения промежуточных слоев краски при многослойном окраши­вании. Регенерированные грунтовка и шпатлевка используются по своему прямому назначению. При регенерации красок необхо­димо учитывать их химический со­став, физические свойства, наличие в рецептуре токсичных и пожароопасных компонентов.

Краски, в которых присутствуют масла, не подлежат регенерации, так как получающийся продукт не обладает необходимыми для лакокрасочных материалов свойствами. Краски различных марок и химического соста­ва после смешивания также практически непригодны для регенерации. Такие отходы подлежат сжиганию или захоронению, что наносит не только экономический ущерб пред­приятию, но и разрушает окружаю­щую природную среду. Сжигание должно производиться в специаль­ных установках с обезвреживанием дымовых газов и недопустимо на от­крытом воздухе. Удобно сжигать от­ходы лакокрасочных материалов в мобильных установках небольшой мощности. При достаточном ко­личестве отходов возможна утилиза­ция тепла отходящих дымовых газов, а также сбор на фильтрах содержа­щихся в красках оксидов металлов и других ценных продуктов.

Захоронение отходов красок может производиться только с разрешения соответствующих региональных oрганов экологического контроля на oборудованных полигонах.

Ниже приведены сравнительные свойства первичной и регенерированной эмали марки АС-182 (табл. 3.11).

Таблица 3.11. Сравнительные свойства первичной