Калыгин - Промышленная экология - 2000 (947505), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Химические методы позволяют получать из отходов новые продукты: твердые органические отходы путем гидрирования превращают в жидкое и газообразное топливо. Использование цемента для фиксации отходов является в настоящее время наиболее распространенным методом. Технология применяется для отходов, содержащих воду, которая необходима для реакции цементирования. Недостаток метода — увеличение объема отходов и возможная деградация цемента при низких значениях рН. Применяется для неорганических отходов, особенно тяжелых металлов, а также радиоактивных веществ. Для фиксации с использованием органических полимерных материалов готовится смесь отходов с соответствующими смолами или мономерами, затем вводится катализатор, обеспечивающий полимеризацию и создание объема фиксированного материала.
Обычно отходы не связываются химически с полимером, Происходит микрообвалакивание органической оболочкой. Для обработки отходов обычно используются формальдегидные, виниловые и полиэстеровые соединения. Такой монолит обладает сопротивлением на сжатие на уровне бетона. Недостаток метода — возможность появления ядовитых паров в процессе полимеризации. 7.2. Извлечение ценных компонентов из ВМР Для извлечения ценных компонентов из ВМР используют методы экстрагирования и кристаллизации. Зкстрагирование — извлечение из твердого вещества одного или нескольких компонентов с помощью растворителя. При этом извлекаемые компоненты переходят из твердой фазы в растворитель (экстрагент).
Для последующего выделения целевого компонента из смеси с экстрагентом применяют выпаривание или ректификацию. Используются следующие основные типы экстракторов: смесительно-отстойные, колонные и центробежные. Крисгпаллизация — выделение твердой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов. Процесс характеризуется переходом вещества из жидкой фазы в твердую вследствие изменения его растворимости.
Далее выделенный кристаллический продукт подлежит вторичному использованию, а фильтрат подвергается дальнейшей переработке. Принцип действия установки по очистке грунта от нефти и нефтепродуктов (разработчик ЦНИИХМ, г. Москва) основан на использовании интенсивной виброкавитационной экстракции загрязнений, содержащих нефть и нефтепродукты, с последующим разделением пульпы на чистый (песок) и извлеченную нефть (нефтепродукты). В качестве экстрагентов могут использоваться различные вещества, в частности, вода, нефть, углеводороды. При проведении работ на морском побережье — соленая морская вода. В конструкции установки применяется специально разработанный экстрактор, обладающий высокой производительностью и эффективностью, а также оригинальный узел для последующего отделения грунта от нефти и нефтепродуктов.
Установка массой не более 2,5 т и производительностью 1 т загрязненного грунта в час имеет модульную конструкцию. Тип модулей и их количество определяются видом и степенью загрязненности грунта. Габаритные размеры модуля установки составляют: ширина — 2 м, длина — 2 м, высота — 3 м. Расход воды не превышает 200 кг на 1 тонну исходного грунта, затраты электроэнергии — 10 кВт в час. Способ экстракции обеспечивает степень очистки грунта не менее 99% и высокую производительность процесса при компактности оборудования. Технология является безотходной и экологически чистой.
Возможно создание передвижной очистной установки, что позволяет использовать ее при ликвидации последствий аварий, в частности на нефтепромыслах и нефтепроводах. Существенным достоинством метода является то, что извлекаемые из грунта нефтепродукты можно применять повторно, например, в виде топлива. По сравнению с зарубежными технологиями данный метод обеспечивает снижение эксплуатационных затрат в 3-4 раза и капитальных — в 10 раз. Схема кристаллизатора с принудительной циркуляцией суспензии приведена на р и с. ?.3. Циркуляция создается мешалкой.
Кристаллизатор с есяественной циркуляцией раствора представлен на р и с,?.4 ~5, 6~. Р и с. 7.3. Кристаллизатор с принудительной циркуляцией суспенэии: 1 — соковый пар; П вЂ” маточный раствор; И! — суспензия; Л/- сточная вода; 1 — мешалка; 2 — циркуляционная труба; 3 — осадительная камера. Р и с. 7А. Кристаплизатор с естестеенной циркуляцией растеора: 1- раствор, И - суспензия, 1 — сепаратор; 2 — корпус; 3 — центральная труба, 4 — гидро- затвор; 5 - мешалка. Дальнейшая переработка твердых отходов (шламов) ведется в оборудовании для сушки жидких, пастообразных и сыпучих продуктов химической, пищевой, медицинской, микробиологической, стройматериалов, горнодобывающей и смежных с ними отраслей промышленности, а также для сушки осадков сточных вод и отходов различных производств.
АО «НИИХИММАШ» разработана сушильная техника широкого назначения, используемая, например, в качестве финишного оборудования процессов экстракции и кристаллизации. Ниже приведены схемы (р и с. 7.5 а, б, в, г, д, е) и технические показатели таких аппаратов. Вальцевые сушилки типа «вн» предназначены для сушки суспензий и текучих паст.
Рабочей поверхностью является цилиндрический обогреваемый валец, установленный на двух опорах и снабженный регулируемым приводом для вращения. Исходный продукт наносится тонким слоем на рабочую поверхность и снимается специальным ножом в виде пленки или чешуек. Время сушки соответствует одному обороту вальца. Сушилки могут поставляться комплектно. Исполнение: одно- и двухвальцевые„открытые и герметизированные с чугунными или хромированными вальцами. Диаметр вальца, м: от 1,2 до 2. Производительность по испаренной влаге, кгlч: от 25 до 2000. Обрабатываемые продукты: мездровый клей, гербициды, кормовые белки и т.д.
т1 тз Рис. 756 Рис. 75 е Распыли тельная Сушилка с вращающимся сушилка типа «рц» и «рФ» барабаном типа «бн» Рис. 7.5а Вальцевая сушилка типа «вн» Распьтцтельные сушилки типа «оц» ц «рФ» предназначены для сушки растворов и суспензий, обеспечивают интенсивное испарение влаги при кратковременном пребывании продукта в зоне теплового воздействия.
Представляют собой цилиндрическую камеру с коническим днищем. В верхней части установлены центробежный распылитель или форсунки и 120 устройство для подвода теплоносителя. Получаемый продукт в виде порошка не требует дополнительного измельчения. В качестве теплоносителя используется подогретый воздух или дымовые газы от сжигания мазута или природного газа.
Диаметр камеры, м.' 1-2, 5-3, 2-4-5-6, 5 — 8-10-12,5. Производительность по испаренной влаге, кг/ч: от 10 до 25000. Обрабатываемые продукты: минеральные и органические соли, катализаторы, пигменты, красители, кормовые белки, ферменты„сточные воды и др. Сушилки с вращающимся барабаном типа «бн» предназначены для сушки кусковых и зернистых материалов, в том числе комкующихся и рассыпающихся паст. Представляют собой горизонтальный цилиндр (барабан), установленный на опоры для его вращения и снабженный соответствующим приводом.
Сушка осуществляется горячими газами. Корпус барабана снабжен рядом насадок лопастного или цепного типа, обеспечивающих перемешивание и перемещение материала вдоль барабана при активном тепломассообмене. Диаметр корпуса, м: 0,5-1-1,2-1,6-2,0-2,2-2,5 — 2,8 — 3,0 — 3,2-3,5. Производительность по испаренной влаге, кгlч: от 10 до 25000.
Обрабатываемые продукты: минеральные удобрения, угольные горно- химические и металлургические концентраты, каолин, мел, осадки бытовых и промышленных стоков, доменные шлаки, шламы, кокс, гипс, доломит, песок, щебень, полимеры в порошке и гранулах, лигнин, отходы животноводческого производства, деревопереработки и т.д. Рис. У.бг Валь целенточная сушилки шипа «ел» Вальцеленточные сушилки типа «вл» и «лс» предназначены для сушки пастообразных продуктов.
Представляют собой двухступенчатую установку, включающую вальцевую и ленточную части. Вальцевая часть выполнена в виде ребристого обогреваемого цилиндра, установленного на опоры с приводом для вращения. Продукт прижимным валиком впрессовывается в канавки, подсыхает в течение одного оборота и специальным ножом-гребенкой удаляется из канавок в виде кусочков или палочек, затем передается на бесконечную ленту. Ленточная часть представляет собой короб, где размещена бесконечная лента, калориферы для нагрева воздуха и циркуляционные вентиляторы.
Сушилки типа «вл» и «лс» самостоятельно используются для сыпучих, гранулированных и волокнистых материалов. Они позволяют строго регулировать время пребывания продукта в аппарате, влажность и температуру теплоносителя и материала, изменять поток теплоносителя: прямоток, противоток, смешанный и т.д. Диаметр вальца, м: от 0,8 до 1. Ширина ленты, м: 0,8-1,0-1,2-2-3. Производительность по испаренной влаге, кгlч: от 100 до 1500. Обрабатываемые продукты: пигменты и наполнители после фильтров, таблетированные материалы и т.д. Рис. 75д Сушилки роторные Вакуумные типа «рв» Рис. 7.5е Сушильные аппараты ВЗВВШВННОВО СЛОЯ с инертным носителем типа «пи» 122 Сушилки роторные вакуумные типа «рв» предназначены для сушки жидких, пастообразных и сыпучих продуктов от органических растворителей или продуктов токсичных или пожаровзрывоопасных по своим химическим свойствам. Сушилки «рв» периодического действия представляют собой обогреваемую горизонтальную цилиндрическую или биконическую емкость, внутри которой помещен ротор, мешалка с лопастями различной конструкции, в том числе с ножевыми и размольными.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
