Для жидкоплазменного окисления требуется меньше энергетических затрат, чем другие методы, но является более дорогостоящим, кроме этого к недостаткам метода относится высокая коррозионность процесса, образование накипи на по­верхности нагрева, неполное окисление некоторых веществ, невозможность окис­ления сточных вод с высокой теплотой сгорания.

Применение метода целесообразно при первичной переработке отходов.

2.2 Пиролиз промышленных отходов

Существует два различных типа пиролиза токсичных промышленных отхо­дов.

2.2.1 Окислительный пиролиз

Окислительный пиролиз – процесс термического разложения промышлен­ных отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с про­дуктами сгорания топлива. Данный метод применим для обезвреживания многих отходов, в том числе «неудобных» для сжигания или газификации: вязких, пасто­образных отходов, влажных осадков, пластмасс, шламов с большим содержанием золы, загрязненную мазутом, маслами и другими соединениями землю, сильно пылящих отходов. Кроме этого, окислительному пиролизу могут подвергаться отходы, содержащие металлы и их соли, которые плавятся и возгарают при нор­мальных температурах сжигания, отработанные шины, кабели в измельченном состоянии, автомобильный скрап и др.

Метод окислительного пиролиза является перспективным направлением ликвидации твердых промышленных отходов и сточных вод.

2.2.2 Сухой пиролиз

Этот метод термической обработки отходов обеспечивает их высокоэффек­тивное обезвреживание и использование в качестве топлива и химического сырья, что способствует созданию малоотходных и безотходных технологий и рацио­нальному использованию природных ресурсов.

Сухой пиролиз – процесс термического разложения без доступа кислорода. В результате образуется пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, жидкий продукт и твердый углеродистый остаток.

В зависимости от температуры, при которой протекает пиролиз, различа­ется:

1. Низкотемпературный пиролиз или полукоксование (450 - 550° С).

Данному виду пиролиза характерны максимальный выход жидких и твер­дых (полукокс) остатков и минимальный выход пиролизного газа с максимальной теплотой сгорания. Метод подходит для получения первичной смолы – ценного жидкого топлива, и для переработки некондиционного каучука в мономеры, яв­ляющиеся сырьем для вторичного создания каучука. Полукокс можно использо­вать в качестве энергетического и бытового топлива.

2. Среднетемпературный пиролиз или среднетемпературное коксование (до

800° С) дает выход большего количества газа с меньшей теплотой сгорания и меньшего количества жидкого остатка и кокса.

3. Высокотемпературный пиролиз или коксование (900 - 1050° С). Здесь на­блюдается минимальный выход жидких и твердых продуктов и максимальная вы­работка газа с минимальной теплотой сгорания – высококачественного горючего, годного для далеких транспортировок.

В результате уменьшается количество смолы и содержание в ней ценных легких фракций.

Метод сухого пиролиза получает все большее распространение и является одним из самых перспективных способов утилизации твердых органических от­ходов и выделении ценных компонентов из них на современном этапе развития науки и техники.

2.3 Огневая переработка

В основу огневого метода положен процесс высокотемпературного разло­жения и окисления токсичных компонентов отходов с образованием практически нетоксичных или малотоксичных дымовых газов и золы. С использованием дан­ного метода возможно получение ценных продуктов: отбеливающей земли, акти­вированного угля, извести, соды и др. материалов. В зависимости от химического состава отходов дымовые газы могут содержать SOХ, P, N2, H2SO4, HCl, соли щелочных и щелочноземельных элементов, инерт­ные газы.

Огневой метод переработки токсичных промышленных отходов классифи­цируется в зависимости от типа отходов и способам обезвреживания:

1. Сжигание отходов, способных гореть самостоятельно – наиболее простой способ; горение происходит при температурах не ниже 1200 -

1300° С. (следует отметить, что данный способ не является целесообразным ввиду некоторой (большей или меньшей) ценности горючих отходов и возможно­сти их использования в данное время или в будущем).

2. Огневой окислительный метод обезвреживания негорючих отходов – сложный физико-химический процесс, состоящий из различных физических и химических стадий. Огневое окисление применимо в большей степени по отно­шению к твердым и пастообразным отходам.

3. Огневой восстановительный метод используется для уничтожения ток­сичных отходов без получения каких-либо побочных продуктов, пригодных для дальнейшего использования в качестве сырья или товарных продуктов. В резуль­тате образуются безвредные дымовые газы и стерильный шлак, сбрасываемый в отвал. Так можно обезвреживать газообразные и твердые выбросы, бытовые от­ходы и некоторые другие.

4. Огневая регенерация предназначена для извлечения из отходов какого- либо производства реагентов, используемых в этом производстве, или восстанов­ления свойств отработанных реагентов или материалов. Эта разновидность огне­вого обезвреживания обеспечивает не только природоохранные, но и ресурсосбе­регающие цели.

Для достижения требуемой санитарно-гигиенической полноты обезврежи­вания отходов необходимо, как правило, экспериментальное определение опти­мальных температур, продолжительности процесса, коэффициента избытка ки­слорода в камере горения, равномерности подачи отходов, топлива и кислорода. Протекание процесса обезвреживания в неоптимальных условиях приводит к по­явлению компонентов в продуктах сгорания и, в первую очередь, в дымовых га­зах.

При сжигании на свалках пластмасс, синтетических волокон, хлороуглево­дородов в дымовых газах могут образовываться токсичные вещества: CO, бензапирен, фосген, диоксины.

Сибирским филиалом НПО «Техэнергохимпром» разработаны камерные, барабанные, циклонные, комбинированные печи, используемые в зависимости от состава, физико-химических свойств и агрегатного состояния отходов.

Дополнительно был разработан дожигатель, предназначенный для обезвре­живания газовых выбросов, содержащих органические вещества с концентрацией не более 10 г/м3. После полного обезвреживания содержание в выбросах СО не более 40 мг/м3, NOХ не более 10 мг/м3.

По мнению авторов огневое обезвреживание (чисто термическое или с при­менением катализаторов) промышленных отходов приводит к уничтожению ор­ганических веществ, которые могли бы явиться ценным сырьем целевых продук­тов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время нефтехимия дает почти четверть всей химической про­дукции. Нефть – ценнейшее природное ископаемое, открывшее перед человеком удивительные возможности “химического перевоплощения”. Всего производных нефти насчитывается уже около 3 тысяч.

Нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом хозяй­стве. Ее доля в общем потреблении энергоресурсов непрерывно растет. Нефть со­ставляет основу топливно-энергетических балансов всех экономически развитых стран.