Метод термохимического обезвреживания дымовых газов (на примере сжигания твердых отходов)

Обезвреживают дымовые газы, образующиеся при переработке твердых отходов, в две стадии:

1) в электрошлаковой плавильной электропечи в процессе
контакта дымовых газов с расплавом жидкого шлака;

2) в реакторе термохимического обезвреживания, состоящем
камер дожигания, нейтрализации и восстановления.

В ванне расплава кислые газы контактируют с СаСО₃ с образова­нием CaSO₄, CaCl₂, CaF₂:

0,5О₂ + SO₂+ СаСО₃ → CaSO₄ + СО₂

2НСl + СаСО₃ → СаС1₂ + СО₂ + Н₂О

2HF + СаСО₃ → CaF₂ + СО₂ + Н₂О

Непрореагировавшие кислые газы в камере нейтрализации контактируют с содой:

Избыток соды в камере нейтрализации составляет 20%, что обеспечивает 100%-ю нейтрализацию кислых газов и содержание вредных веществ SO₂+ HC1 < 10 мг/м³ и HF < 1 мг/м³ в расчете на сухие газы.

При сжигании отходов в потоке воздуха образуются оксиды азота NO_х и углерода СО.

Оксид углерода устраняется в камере дожигания при подаче острого дутья и температурном уровне > 950 °С.

В камере дожигания поддерживается температурный уровень 1000-1135 °С.

Время пребывания газов в камере 0,6 с. После камеры дожигания ожидаемый теоретический выход СО на уровне < 50 мг/м³ (в расчете на сухие газы).

Оксиды азота устраняются в камере восстановления NO_х в при-сутствии карбамида. Теоретический выход NO_х при горении отхо­дов с учетом содержания паров воды и рециркуляции дымовых газов 300 —400 мг/м³.

Восстановление NO_х карбамидом

3NO + CO(NH₂)₂ → 2,5N₂ + СО₂ + 2Н₂О

осуществляется в диапазоне 1050 —960 °С.

При поддержании температурного уровня и условий пepeмешивания на практике достигается восстановление оксидов до 85 %. Таким образом, ожидаемая концентрация NO_х. после камеры восстановления составит < 80 мг/м³ (в расчете на сухие газы).

Диоксины и фураны, содержащиеся в исходных отходах или образующиеся при сжигании, устраняются при обеспечении тем­пературного уровня 1200 °С, наличии кислорода 37 % и времени пребывания газов в этих условиях 2 с. Суммарное время пребывания газов в электропечи, камерах дожигания, нейтрализации и восстановления 3,6 —3,8 с.

Образование вторичных диоксинов в тракте охлаждения дымовых газов исключено за счет полной нейтрализации кислых газов и отсутствия свободного хлора.

Соблюдение вышеуказанных условий обеспечивает содержание диоксинов и фуранов в дымовых газах < 100 мг/м³ (разработчик-ВНИИЭТО, Москва).