способ термической переработки железосодержащих твердых отходов

Формула изобретения

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ, включающий загрузку шихты - железосодержащих отходов и углеродсодержащего топлива в шлаковый расплав, продувку кислородсодержащим газом шлакового расплава путем ввода в расплав противоположных соосных струй, вывод шлакового расплава, отличающийся тем, что в расплав подается углеродсодержащее топливо, часть которого имеет диаметр частиц (0,01 - 0,2) L, причем количество этого топлива составляет (0,2 - 3,0) Fe, где L - половина расстояния между местами ввода в расплав противоположных соосных струй, м, Fe - приход железа с отходами, т/ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам термической переработки твердых отходов и может быть использовано в коммунально-бытовом хозяйстве, химии, нефтехимии и других отраслях промышленности.

Под отходами подразумеваются как бытовой, так и промышленный мусор (старые автопокрышки, бумага, изделия из полиэтилена, бой стекла и др. отходы, в т.ч. загрязненные).

Известен способ термической переработки твердых отходов, включающий загрузку твердых отходов в расплавленную шлаковую ванну, продуваемую кислородсодержащим газом [1]

Недостатки способа высокий расход топлива и низкая производительность, а также периодичность, которая ограничивает производительность и снижает технологичность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ термической переработки твердых отходов, включающий загрузку шихты железосодержащих отходов и углеродсодержащего топлива в шлаковый расплав, продувку кислородсодержащим газом шлакового расплава путем ввода в расплав противоположных соосных струй, вывод шлакового расплава, вывод шлакового расплава [2] Указанный способ позволяет организовать непрерывную переработку железосодержащих отходов и повысить производительность процесса.

Недостатки способа высокий расход углеродистого топлива и низкая экологичность процесса.

Цель изобретения снижение расхода углеродсодержащего топлива и повышение экологичности процесса.

Цель достигается тем, что в расплав подается углеродсодержащее топливо, часть которого имеет диаметр частиц (0,01-0,2) L, причем количество этого топлива составляет (0,2-0,3) Fe, где L половина расстояния между местами ввода в расплав противоположных соосных струй, м; Fe приход железа с отходами, т/ч.

Сущность способа заключается в том, что в шлаковый расплав подается углеродистое топливо с размерами частиц, обеспечивающих его расходование на восстановление и/или науглероживание железа, содержащегося в железосодержащих отходах загружаемых в шлаковый расплав и в количествах, достаточных для восстановления и/или науглероживания этого железа.

Экспериментами установлено, что для условий, характерных для продуваемого шлакового расплава, частицы углеродистого топлива с диаметром менее 0,2 L расходуются преимущественно на восстановление и науглероживание железа. Частицы большего диаметра преимущественно на взаимодействие с кислородсодержащим газом. Для обеспечения экологичности процесса необходимо обеспечить минимальное содержание оксидов железа в образующемся при переработке железосодержащих отходов шлаке. Безжелезистый шлак не представляет опасности для окружающей среды и может либо захороняться в отвалах, либо использоваться на нужды народного хозяйства. Для восстановления и/или науглероживания железа, содержащегося в загружаемых шлаковый расплав железосодержащих отходах, необходимо углеродистое топливо в количествах (0,2-3,0) Fe. Подача углеродистого топлива в количестве меньше 0,2 Fe недостаточно для восстановления и/или науглероживания железа. При этом содержание оксидов железа в выводимом шлаке высоко. Подача углеродистого топлива в количестве большем 3,0 Fe приводит к тому, что угольные частицы накапливаются в шлаке и увеличиваются потери углеродистого топлива с выводимым шлаком. При этом увеличивается расход углеродистого топлива. Снижение диаметров частиц углеродистого топлива менее 0,01 L приводит к их интенсивному выносу из шлакового расплава, что приводит к увеличению расхода углеродистого топлива.

П р и м е р. В расплавленную шлаковую ванну площадью 10 м², высота расплава 1 м, расстояние между местами ввода в расплав противоположных соосных струй L= 2,0 м загружают шихту бытовой мусор в количестве 20 т/ч и уголь. Содержание железа в бытовом мусоре 5,0% Ниже поверхности расплава на глубине 0,5 м подают технический кислород (общий расход 4000 нм³/ч). Образующийся при окислении шихты шлак непрерывно выводят из ванны и отправляют на шлакопереработку. Показатели процесса для различных режимов работы приведены в таблице. Анализ данных показывает, что применение изобретения позволяет повысить производительность процесса до 10%