Отходы химического производства реферат

Обновлено: 04.07.2024

Переработка промышленных отходов - удаление бесполезных либо вредных материалов, образующихся в ходе промышленного производства. Отходы вырабатываются практически на каждой стадии промышленного технологического процесса. Степень опасности промышленных отходов изменяется от таких безвредных материалов, как песок, и до диоксинов, являющихся одними из самых токсичных веществ. Удаление вредных отходов, угрожающих как здоровью человека, так и состоянию окружающей среды, – неотложная задача мирового масштаба. Хотя вредные отходы составляют только примерно 15% всех промышленных отходов, крайняя степень наносимого некоторыми из них вреда требует, чтобы они удалялись правильно и тщательно.

Содержание работы

Введение 3
1.1 Горючие отходы химических производств 4
1.2 Пути использования горючих отходов химических производств 7
1.3 Утилизация отходов 14
1.4 Требования к горелкам для сжигания горючих газообразных отходов 14
1.4.1 Горелки для сжигания отбросных газов 14
1.4.2 Горелки для сжигания водорода 21
Заключение 28
Список используемой литературы 29

Файлы: 1 файл

реферат.docx

Министерство образования и науки РФ

Федеральное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Студентка группы ЭиУ-09_(з)-2

1.1 Горючие отходы химических производств 4

1.2 Пути использования горючих отходов химических производств 7

1.3 Утилизация отходов 14

1.4 Требования к горелкам для сжигания горючих газообразных отходов 14

1.4.1 Горелки для сжигания отбросных газов 1 4

1.4.2 Горелки для сжигания водорода 21

Список используемой литературы 29

Вредные отходы получаются в результате таких видов деятельности, как горные работы, металлургическое производство, добыча и переработка нефти, обычная и ядерная энергетика, а также изготовление бесчисленных материалов и изделий, включая пестициды и гербициды, химические защитные средства и растворители, краски и красители, взрывчатые вещества, резина и пластмассы, целлюлоза и бумага, аккумуляторы, лекарства, ткани и кожа. Отходы образуются в виде твердых материалов, жидкостей, газов и полужидкой массы. Они включают вещества, которые могут быть токсичными, воспламеняемыми, вызывающими коррозию, химически активными, инфекционными или радиоактивными. Они могут воспламеняться или взрываться при нормальных температурах и давлениях или при контакте с воздухом или водой. Некоторые из таких отходов могут зажигаться или детонировать от статического электричества, другие – при падении или сотрясении. Некоторые отходы высокочувствительны к теплу или трению. Существуют токсичные отходы (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть и другие тяжелые металлы), которые не поддаются переработке. При неправильном или небрежном захоронении вредные отходы могут отравить почву и водные источники.

1.1 Горючие отходы химических производств

Газообразные отходы химических производств, полученные в результате переработки углеродсодержащего сырья, обладающие определенным запасом химической энергии, могут быть использованы в качестве горючих ВЭР. Такие горючие ВЭР образуются в производствах аммиака, метанола, ацетилена, капролактама, каустической соды (диафрагменной), желтого фосфора, карбида кальция.

В производствах аммиака выделяются ретурные, танковые и продувочные газы, фракция СО, а также жидкие углеводороды, которые могут быть использованы в качестве топлива. В производствах метанола выделяются танковые и продувочные газы, в производствах ацетилена – сажевый шлам и высшие ацетиленовые гомологи, в производствах капролактама – продувочный газ и водород. Значительное количество водорода выделяется в производствах каустической соды. В производствах желтого фосфора и карбида кальция образуются горючие печные газы.

В табл.1. приведены состав и удельный выход указанных ВЭР на тонну продукта, а также источник ВЭР – агрегат или технологический процесс.

Все указанные горючие ВЭР используются в качестве топлива либо могут быть использованы. Использование их экономически весьма целесообразно, так как затраты на осуществление схемы утилизации горючих газов составляют не более 10-20% от затрат на добычу и транспорт первичного топлива, которое при этом экономится и вытесняется из топливно-энергетических балансов промышленных предприятий. Кроме того, термически обезвреживаются до выброса в атмосферу токсичные и канцерогенные вещества, что способствует снижению загрязнения окружающей среды.

Количество и тепло вторичных энергоресурсов на 1 т продукта (сырья)

Количество ВЭР на 1 т продукта (сырья), м 3 /т (теплота сгорания, кДж/м 3 )

Источник ВЭР (агрегат или технологический процесс)

Удельный выход тепла, ГДж/т

Регенератор медноаммиачного раствора – газодувка (в старых системах)

Танковые и продувочные газы

Танковые – дросселирование жидкого NH₃, продувочные – сепаратор продувки – улавливатель аммиака (в старых системах)

300 – 400 (8 000 – 8 400)

Очистка конвертированного газа от СО промывкой жидким азотом (280 – 300 т/сут)

Дросселирование жидкого аммиака (280 – 300 т/сут)

Жидкие углеводороды (25-30 о С)

Сепарация природного газа (600 т/сут)

Продолжение таблицы 1

Танковые и продувочные газы

650 – 1000 (10890 – 12600)

Танковые газы – дросселирование жидкого метанола, продувочные – сепаратор продувки

Гидрирование циклогексанола в циклогексанон

Производство каустической соды

Производство желтого фосфора

Производство карбида кальция

1.2 Пути использования горючих отходов химических производств

Значительную часть горючих ВЭР, образующихся в химических производствах, для сжигания которых не требуется специального оборудования, используют в качестве котельно-печного топлива в технологических установках либо для выработки тепловой и электрической энергии в котельных или на электрических станциях.

Основная сложность при использовании горючих ВЭР заключается в их сборе, транспортировке, иногда в необходимости создания и применения для их сжигания специальных горелочных устройств, совершенствовании существующих и разработке новых методов сжигания. В связи с этим затруднено использование печного газа (образующегося в производстве желтого фосфора) и водорода (образующегося в производствах каустической соды диафрагменным и ртутным методами), утилизация которых позволит сэкономить сотни тысяч тонн условного топлива.

При конденсации паров фосфора и воды с помощью АХМ:

1) создадутся благоприятные условия для транспортировки печных газов на значительные расстояния;

2) уменьшатся требуемые капиталовложения в систему транспортировки печного газа;

3) продлится срок службы технологического оборудования, в котором в качестве топлива используются отходящие газы фосфорных печей;

4) снизится концентрация Р₂О₅ в продуктах сгорания перед их очисткой или выбросом в атмосферу.

На рисунке 1.1. приведена схема очистки отходящих газов фосфорных печей с использованием АХМ.

Рис.1.1 Схема очистки отходящих газов фосфорных печей

1 – газовая станция; 4 – конденсатор; 7 – испаритель.

2 – топка; 5 – насос;

3 – генератор; 6 – абсорбер;

Очищенный печной газ (3-5% от общего расхода печного газа) подают на сжигание в топку генератора АХМ. За счет тепла образовавшихся продуктов сгорания в генераторе происходит выпаривание аммиака из водоаммиачного раствора. Образующийся газообразный аммиак направляется в конденсатор. Отсюда жидкий аммиак направляется в испаритель, где испаряется под действием тепла отходящих газов фосфорных печей. При охлаждении печных газов в испарителе конденсируются фосфор и вода. После охлаждения отходящие газы фосфорных печей могут быть использованы в качестве котельно-печного топлива.

Технико-экономический анализ различных вариантов использования печного газа на предприятиях фосфорной промышленности показал, что оптимальной является комбинированная схема (рис.1.2), максимально удовлетворяющая технологическим и энергетическим потребностям в топливе фосфорного завода. По этой схеме коэффициент использования отходящих газов составляет 85%, в том числе для технологических нужд – более 60%. Экономический эффект от внедрения указанной схемы на одном фосфорном заводе производительностью 260 тыс. т фосфора в год составит 2,0 млн. руб. Реализация комбинированной схемы теплоиспользования отходящих печных газов на предприятиях фосфорной промышленности позволит сэкономить более 300 тыс. т условного топлива в год. При этом капитальные вложения в сооружение заводской котельной и систем транспортировки печного газа к потребителям не превысят 6 млн. руб.

Рис.1.2 Комбинированная схема технологического и энергетического использования тепла отходящих газов фосфорных печей.

В производствах хлора и каустической соды основным побочным продуктом является газ (98% Н₂; 0,5% О₂; 25 г/м 3 Н₂О), который в настоящее время используется недостаточно; между тем использование его в качестве топлива позволит сэкономить свыше 100 тыс. т условного топлива в год. Следует отметить, что необходимой стадией технологического процесса в производстве каустической соды является выпарка раствора щелочи после электролизеров (диафрагменный метод) или упаривание раствора поваренной соли до электролизеров (ртутный метод). В качестве греющего агента, подаваемого в выпарные аппараты, на предприятиях используют сетевой пар. Таким образом, наличие значительного количества тепла, с одной стороны, и большая потребность в нем в том же производстве – с другой, создают благоприятные условия для утилизации тепла электролитического водорода при упаривании растворов.

Читайте также: