• 5

14.2. ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОЦЕССОВ ГАЗИФИКАЦИИ ТОПЛИВ

Большие массы твердых отходов образуются в коксохимиче­ской, сланце- и торфоперерабатывающей промышленности, а также в ряде производств химической промышленности, свя­занных с газификацией топлива. Так, при термической перера­ботке сланцев в камерных печах образуется около

1,7 млн.т/год коксозольного остатка. Из них около 15% ис­пользуют в качестве добавки при производстве цемента, а ос­тальную массу вывозят в отвалы. Там же складируется и зола газогенераторов и установок с твердым теплоносителем.

Помимо минеральных и угольно-минеральных отходов в этих отраслях промышленности образуются значительные количест­ва вязких отходов, содержащих органические массы: фусы (осмоленная твердая фаза процессов термической переработки топлив), гудроны и др. Только на сланцеперерабатывающих предприятиях образуется около 40 тыс. т/год смоляных фусов, в перспективе их выход достигнет 150 тыс. т/год. Основную массу фусов не используют и направляют в отвалы.

Фусы образуются в результате обволакивания смолой, содержащейся в парогазовой смеси, летучей твердой фазы (угольной, сланцевой, торфяной пыли) при термической переработке твердого топлива в камерах коксования или газогенераторах. При коксовании угля, например, фусы осаждаются во время отстаивания конденсата газовой фазы (вследствие отличия их плотно­сти от плотности надсмольной воды и смолы), их периодически выводят из декантера. При пониженных температурах фусы застывают в хрупкий мате­риал. Вследствие частичного растворения угольной пыли или компонентов пылевидных сланцев (торфа) в смоле и физического состояния получаемых материалов разделение фусов на составляющие представляет сложную для практической реализации задачу.

Основными направлениями утилизации фусов являются их частичный возврат в газогенераторы с целью дополнительной переработки вместе с исходным топливом, добавление с той же целью в шихту для коксования, сжигание вместе с твердым топливом в топках котлов ТЭЦ, извлечение из фусов смолы.

Для обеспечения возможности использования фусов в качестве топлива или компонента шихты для коксования и газификации можно проводить их окомкование в смеси с основными компонентами и другими видами промыш­ленных сводов. Так, для использования в шихте для коксования угля от­ходы коксохимических производств можно подготавливать по схеме, приве­денной на рис. ИТ 28.

Рис. Ш-28. Схема подготовки отходов коксохимических производств при ис­пользовании их в шихте для коксования

)ВестпВые, шламы

i/гольнт. шихта

 

ратного цеха            бензольного цеха

а

/

 

+

Рис. III-29, Схема возврата смолы в га­зогенератор:

J — трубка; 2 — шланг; Я — газогенератор; 4 — илунжерныП насос; 5 — отстойник

В системах очистки генера- торных газов газогенераторных станций, работающих на буром угле и торфе, образуются значи­тельные количества сильно за­грязненных и обводненных смол. Такие отходы можно со значи­тельным экономическим эффек­том возвращать на повторную

газификацию в газогенераторы, например согласно простой схеме, приведенной на рис. Ш-29. При этом легкая наиболее ценная часть смолы возгоняется, что улучшает качество смолы, улавливаемой в конденсационной аппаратуре газоочистки. Кро­ме того, в результате перегонки (крекирования) обводненной смолы увеличивается содержание С02, С„Нт, СН4 и Н2 в газе при одновременном снижении содержания N2 и СО. При подаче смолы в газогенератор происходит увеличение сопротивления слоя на 15—20%. Положительный эффект от подачи смолы достигается при условии введения ее струей в верхнюю часть реакционной зоны газогенератора.

При взаимодействии смолистых продуктов коксового газа с серной кислотой в процессе получения сульфата аммония в качестве отхода образуется кислый гудрон. Его выход зависит от степени очистки газа и содержания смолы в надсмольных водах, подающихся в аммиачные колонны. Кислые смолистые отходы в виде густых темных масс получаются также при очистке сырого бензола или его фракций от сернистых и непре­дельных углеводородов концентрированной серной кислотой в бензольно-ректификационных отделениях коксохимических и сланцеперерабатывающих производств. При растворении в бензоле отдельных продуктов сульфирования последние вы­деляются в процессе дальнейшей ректификации в виде кубо­вых остатков.

Использование гудронов возможно по нескольким направле­ниям: в качестве добавок (после нейтрализации) к шихте для коксования (газификации), для производства вяжущих мате­риалов (битумов) разных марок, получения SO2 с последую­щей переработкой его в серную кислоту или другие продукты. Кубовые остатки ректификации сырого бензола могут быть ис­пользованы в качестве компонента дорожных гудронов, для по­лучения сажи и стирольно-инденовых смол.

В процессах газификации жидких топлив с целью получения синтез-газов для производства спиртов и аммиака при очистке

ЛьтоВые . ВвйочхмШт Рис. 1П-30. Схема установки для сжнга- газы        | пупыш ння саженых пульп:

I — дымовая труба; " — нечь; 3 — взрывиг* я мембрана; 4 — боров; 5 — ютадухоподогрепа-

) иль

газов от сажи образуются саже­вые пульпы, представляющие со­бой (при концентрации сажи бо­лее 10%) кашицеобразные мас­сы, поступающие в отвалы. Для предотвращения пылении отва лов сажу захороияют под слоем воды, а после заполнения отва­лов засыпают слоем грунта.

Использование таких саже­вых отходов возможно по ряду направлений, в частности в ка­честве компонента котельных топлив и для повторной перера­ботки в процессах газификации.

При утилизации iv> последнему направлению выделенную из пульпы сажу направляют в газогенераторы, где ее в качестве дополнительного сырья используют для получения газа. Для этого сажевый шлам (пульпу) смеши­вают с "жидким топливом, подвергают декантации для отделения воды и по­дают в расходную сырьевую емкость, откуда вместе с основным потоком сырья направляют на газификацию в газогенератор.

Основным недостатком такой организации процесса газификация сажу- вых отходов является .загрязнение и забивка сажей фильтров и выходных, отверстий форсунок газогенераторов. Поэтому более целесообразным явля­ется смешение сажевой пульпы с мазутом (25%) и газификация водно-саже- мазутной суспензии в отдельном газогенераторе с воздушным дутьем. Прн этом основная масса сырья не загрязняется сажей, а образующийся при га­зификации газ после очистки может быть смешан с общим газовым потоком.

Сажа, выделенная из пульпы (например, путем флотации с использова­нием соснового масла в качестве флотирующего агента), может быть ис­пользована для изготовления котельного топлива. Сажевой концентрат мо­жет быть получен также путем смешения сажевой пульпы с керосином (140 л на 1 м3 5%-го шлама) или другим подобным продуктом и последую­щей декантацией массы для отделения воды. Из полученного сажевого кон­центрата путем брикетирования или гранулирования изготовляют брикеты и гранулы, содержащие 25% сажи, 70% керосина и 5% влаги, которые ис­пользуют как котельное топливо.

При отсутствии возможности использования и складирования сажевых отходов их сжигают. На рис. III-30 приведена прин­ципиальная схема установки для сжигания сажевых пульп, образующихся в процессах получения синтез-газов из жидких топлив,

Содержащая 5—7% сажи водно-сажевая суспензия через форсунку по­ступает в камеру сгорания печи, футерованной изнутри огиеупором. В печи при температуре, около 900 °С происходит испарение влаги и сжигание са­жевых частиц. Тепла сгорания сажи не хватает для испарения всей влаги водно-сажевой суспензии, поэтому в печь дополнительно подают жидкое или

 

газообразное топливо. Необходимый для сжигания сажи и топлива (а также органических примесей, содержащихся в сажевой пульпе) воздух подогре­вают до 500—-600 °С теплом отходящих дымовых газов. При работе такой установки на 100 кг сжигаемой сухой сажи расходуется в среднем пример­но 165 кг мазута, 3150 м3 воздуха, 2 м3 воды и 100 кВт-ч электроэнергии.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я