книги / Техника и технологии локализации и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

обезвреживания активного ила являются: удаление крупных частиц из отходов, обезвоживание до 50% влажности, измельчение отходов, сушка, сжигание, очистка отходящих газов. Камера сгорания пред­ ставляет собой колонну с футеровкой, заполненную горячим песком или глиноземом с температурой 760-810 °С (пирофлюидная технология). Ил вво­ дится в печь потоком воздуха и при высыхании сгорает, передавая большую часть тепла песчаной насадке. Установки фирмы «Dorr-Oliver GmbH» (Германия), использующие принцип псевдосжиженного слоя, позволяют обезвреживать отработанные масла и органические растворители. Необходимо отметить, что установки с псевдосжиженным слоем требуют капитальных вложений в 2-3 раза больше, чем вращающиеся печи, поэтому они постепенно вытесняются газификационными печами.

Отличительной особенностью газификации явля­ ется то, что в реакторе газовая фаза имеет восста­ новительные свойства, при этом выброс вредных газов у газификаторов значительно меньше, чем у печей сжигания.

Начиная с 1985 г. в России (во Всероссийском научно-исследовательском институте железнодорож­ ного транспорта — ВНИИЖТ), Германии (в Тюрингенском университете) и Франции (в научном секторе фирмы «Alfa Laval») активно рассматри­ вался вопрос применения пиролиза для утилизации нефтеотходов и иловых осадков.

По технологии OFS, разработанной в Тюрингенском университете, осадки вначале высушивают при 100-120 °С, а затем подвергают пиролизу при 450 °С. В результате образуется масляная фрак­ ция, близкая по составу к дизельному топливу. Процесс является экологически безопасным и рен­ табельным. Отходящие газы установок содержат

всотни раз меньше оксидов азота и серы, аэрозоля

илегких УВ по сравнению с отходящими газами печей сжигания.

ВГермании, Австралии и Канаде уже несколько лет успешно работают установки пиролиза (процесс OFS), перерабатывающие до 1 т сухого илового осадка в сутки в низкосортное топливо.

Для обезвреживания отходов применяют техно­ логии с использованием доменных печей, в кото­ рых в процессе работы активно образуется оксид углерода, за счет которого атмосфера домны имеет восстановительные свойства, препятствующие об­ разованию оксидов азота и серы. Слой шлака

позволяет обезвреживать любые типы отходов. Доменную мини-печь снабжают газоочисткой, сис­ темами выпуска жидкого металла и шлака; обору­ дуют участок для изготовления из шлака гравия и облицовочной плитки. Горючий газ, образую­ щийся в доменном процессе, может возвращаться в технологический процесс или использоваться для получения электроэнергии.

Многокамерные печи наиболее часто исполь­ зуются для сжигания нефтесодержащих отходов благодаря их простоте, надежности и легкости изменения режимов горения. Печь представляет собой стальную конструкцию, защищенную внутри термостойким материалом, в которую сверху загру­ жаются отходы, а получаемая зола разгружается снизу. Рабочая температура в первой камере много­ камерных печей составляет обычно 800-900 °С, последовательно возрастая до 1100°С в третьей камере. При достижении 1050-1100 °С в первой камере печь автоматически переключается на режим охлаждения. Многокамерные печи оборудуются зональными горелками с автоматическим поддер­ жанием рабочей температуры и форсунками с авто­ матической регулировкой подачи. Влажность обез­ вреживаемых отходов не должна превышать 60 %.

Необходимо отметить, что термические техно­ логии позволяют не только обезвредить нефте­ содержащие отходы, но и с пользой утилизировать образующееся тепло.

Сжигание

Комплексы для термического уничтож ения (обезвреживания) отходов. К данным комплек­ сам относятся инсинерагоры серии 1-5, которые могут устанавливаться как на полигоне в качестве стационарной установки, так и непосредственно на месте аварийного разлива нефти (рис. 6.20).

С помощью инсинераторов осуществляют:

•контролируемое сжигание отходов при 850900 °С в камере сжигания;

•интенсивное насыщение отходящих газов кислородом в камере смешения и их дожигание

при 1100-1200 °С в камере дожигания (не менее 2 с) с предварительным прохождением газов через факел горелки с температурой 1500 °С;

•резкое охлаждение отходящих газов до 200 °С

вводогрейном угилизаторе, исключающее повтор­ ное образование диоксинов;

Эксплуатационные характеристики некоторых установок для сжигания нефтесодержащих отходов представлены в табл. 6.64, 6.65.

Термокаталитический реактор. Реактор типа ТКР-КС предназначен для очистки (дожигания) отходящих газов от органических примесей полиароматических, ароматических, предельных и не­ предельных УВ и других органических соедине­ ний в диапазоне концентраций до 20 г/м3, а также от пыли. Техническая характеристика реактора представлена в табл. 6.66.

Нефтесодержащие отходы подаются на сжигание в специальную печь с автозагрузкой.

Газы из печей обезвреживания отходов, содержа­ щие широкий спектр органических компонентов (в том числе бензо[я]пирен, бифинилы и др.), посту­ пают на дожигание в термокаталитический реактор.

Загрязненные газы подаются на кассету фильтра с термостойким волокном для обеспыливания. Кассета фильтра выполнена съемной в целях удобства замены отработанного фильтрующего материала. Затем газы направляются в нагреватель­ ную камеру, где при необходимости нагреваются до 400-500 °С. При температуре газов, поступаю­ щих в реактор, свыше 400 °С автономный подогрев

требуется только для начального разогрева катали­ затора. Нагрев может осуществляться при помощи электронагревателей или газовых горелок. Затем газы поступают на ряд съемных параллельных кассет с катализатором для очистки от органиче­ ских примесей, где происходит их окисление до углекислого газа и воды. Применение ряда парал­ лельных кассет позволяет значительно снизить гидравлическое сопротивление реактора. При нали­ чии в газах значительных количеств кислых неор­ ганических соединений (оксидов азота, диоксида серы, хлороводорода) модуль обезвреживания до­ полняется «мокрой» очисткой в пенно-газовом промывателе.

После очистки газы поступают в атмосферу.

В качестве катализатора для дожигания орга­ нических примесей в отходящих газах исполь­ зуется отечественный материал, прошедший тер­ мическую стабилизацию. Катализаторами служат металлы переходной группы. Отсутствие пла­ тиноидов в составе катализатора обеспечивает его дешевизну.

Реактор выпускается в двух модификациях: с электро- и газовым подогревом для вывода на рабочий режим.