FI77259C - Foerfarande foer rening av gaser ur pyrolysen av avfallsmaterial. - Google Patents

Description

1 77259

Menetelmä jätemateriaalin kuivatislauksessa syntyvien kaasujen puhdistamiseksi

Keksintö koskee menetelmää jätteiden kuivatislaukses-5 ta peräisin olevien, palavia aineosia sisältävien kaasujen puhdistamiseksi.

Orgaanisten ja epäorgaanisten jätteiden, kuten talousjätteiden, teollisuusjätteiden, vanhojen autonrenkaiden, muovijätteiden, puhdistamolietteen, yms., hävittämi-10 sestä siten, että ympäristöön kohdistuva kuormitus pysyy mahdollisimman pienenä, on tulossa yhä suurempi ja pakotta-vampi ongelma.

Eräs menettelytapa on se, että jätteitä kuivatisla-taan noin 300-800°C:n lämpötilassa, jolloin muodostuu kui-15 vatislauskaasuja ja kiinteitä kuivatislausjäännös. Sen jälkeen kuivatislauskaasut pilkotaan korkeammissa, noin 850-1200°C:n lämpötiloissa. Pilkotut kaasut sisältävät palavien aineosien ohella myös myrkyllisiä aineosia kuten NH-jta, HCN:ä, ^Siä ja COS:ä, joiden määrät vaihtelevatf 20 poltettavien jätteiden laadun mukaan. Nämä aineosat on poistettavissa krakkauskaasuista ennen polttamista. Tämä tehdään kaasunpesulaitteissa. Tällaisia menetelmiä on kuvattu esimerkiksi DE-patenttijulkaisussa 2 432 504, DE-ha-kemusjulkaisussa 2 927 240, DE-kuulutusjulkaisussa 25 2 651 302, DE-kuulutusjulkaisussa 2 654 041, DE-hakemus- julkaisussa 2 049 250 ja DE-hakemusjulkaisussa 3 217 030. DE-hakemusjulkaisussa 2 732 418 kaasunpesu tapahtuu Ca(OH)2:a sisältävällä vedellä kierrätysperiaatteella. Tämä poistaa kuitenkin vain muutaman prosentin NH^rsta ja 30 alle puolet H2S:stä ja HCNsstä.

Keksinnön päämääränä on poistaa myrkylliset aineosat näistä kaasuista suurin piirtein kokonaan ja muuttaa ne sellaisiin muotoihin, että ne voidaan poistaa hyvin pesuvedestä.

35 Tähän päämäärään päästään keksinnön mukaisesti siten, että 2 77259 a) raakakaasu 1 pestään ensimmäisessä pesuvaiheessa 2 vedellä 3 ja formaliinilla (HCHO) 4, b) formaliinin lisäys säädetään sellaiseksi, että sen ohella suurin piirtein kaikki raakakaasun 1 sisältämä 5 HCN muuttuu glykonitriiliksi, /j£H2 (OH) Ci£7> ainakin suurin osa ammoniakista (NH-j) muuttuu heksametyleenitetramiiniksi (c6hi2N4), c) ensimmäisestä pesuvaiheesta 2 peräisin oleva kaasu 5 pestään toisessa pesuvaiheessa 6 vedellä 7, lipeällä 10 8 ja H202:lla 9, d) pH säädetään toisessa pesuvaiheessa arvoon 8,5-9,5, e) toisesta pesuvaiheesta peräisin oleva puhdistettu kaasu 10 johdetaan pois ja f) suspendoituneet aineet poistetaan ensimmäisen ja 15 toisen pesuvaiheen pesunesteestä 3,7 ja pesunesteeseen liuenneet reaktiotuotteet muutetaan haitattomiksi yhdisteiksi.

Jäähdytetty puhdistamaton raakakaasu 1 sisältää jätteiden koostumuksen mukaan vaihtelevia pitoisuuksia aine-20 osia, jotka ovat osittain myrkyllisiä. Se voi sisältää esimerkiksi 1500-5000 mg NH^ja nromaalikuutiometriä kohden (kuivan kaasun mukaan laskettuna), 200-1600 mg HCN:ä nor-maalikuutiometriä kohden, 300-500 mg H2S:ä normaalikuutio-metriä kohden ja 40-100 mg COS:ä normaalikuutiometriä koh-25 den, jotka aineosat ovat erityisen haitallisia ja on sen vuoksi poistettava suurin piirtein täydellisesti. Ensimmäisessä pesuvaiheessa 2 kaasuvirtaan 2 sumutetaan tai suihkutetaan vettä 3 ja formaliinia 4 hienojakoisessa muodossa. Käytettävän formaliinin väkevyys on esimerkiksi noin 37 p-%. 30 Tällöin kaasun 1 sisältämä HCN muuttuu hyvin nopeasti ja suurin piirtein täydellisesti glykonitriiliksi. Kaasun sisältämän ΝΗβΐη muuttuminen heksametyleenitetramiiniksi tapahtuu hitaammin. Käytettävä formaliinimäärä mitoitetaan sellaiseksi, että HCN:n muuttumisen ohella myös ainakin 35 suurin osa NH^ista reagoi. Toisessa pesuvaiheessa 6 kaasu-virtaan sumutetaan tai ruiskutetaan vettä 7, lipeää 8 ja 3 77259 H202:a 9 hienojakoisessa muodossa. Lisättävät lipeä- ja H202-määrät mitoitetaan sellaisiksi, että pH asettuu pesu-laitteessa 6 arvoon 8,5-9,5 ja kaasun 5 sisältämät rikkipitoiset aineosat H2S ja COS liukenevat suurin piirtein 5 kokonaan ja hapettuvat pääasiassa alkuainerikiksi. Tällä pH-alueella saavutetaan erittäin hyvä konversio sutheelli-sen pienellä reagenssin käytöllä. H202 poistaa kaasussa 5 toisessa pesuvaiheessa 6 mahdollisesti mukanaolevat vähäiset formaldehydimäärät. Lipeänä 8 käytetään NaOH-liuoksia 10 tai Ca(OH)2~liuoksia tai kalkkimaitoa tai näiden seoksia.

Ca(OH)2-liuosta tai kalkkimaitoa lisättäessä mahdollisesti muodostuvat sulfaatit muutetaan niukkaliukoiseksi Ca-sul-faatiksi. Pesuvaiheet 2,6 toteutetaan edullisesti erotettua pesunestettä, 11,12 kierrättämällä, jolloin kiertones-15 teestä erotetaan pois lisättävää vastavalmistettua nestettä vastaava määrä. Pesuvaiheet 2,6 voivat olla yksi- tai useampivaiheisia. Ensimmäisen ja toisen pesuvaiheen kierrosta poistettu pesuneste johdetaan puhdistukseen 11, jossa ensin suspendoituneet aineet poistetaan ja sen jälkeen 20 liuenneet tai kemiallisesti sitoutuneet haitalliset aineet muutetaan haitattomiksi yhdisteiksi. Ca(OH)2-liuosta tai kalkkimaitoa lisättäessä muodostunut Ca-sulfaatti poistetaan suspendoituneiden aineiden mukana.

Edullisessa toteutusmuodossa kohdassa (d) mainittu 25 pH-arvo säädetään alueelle 8,9-9,1. Tämän alueen sisällä saavutetaan erityisen hyvä konversio suhteellisen pienellä reagenssin käytöllä.

Edullisessa toteutusmuodossa pesunesteitä kierrätetään vaiheissa (a) ja (c). Kierrätyksellä saavutetaan erit-30 täin hyvä reagenssin hyväksikäyttö, reaktiotuotteiden pitoisuus pesunesteessä kasvaa ja puhdistettavaksi 11 johdettavien pesunesteiden määrä pienenee. Pesuveden 3 määrä pidetään ensimmäisen pesuvaiheen 2 syklissä vakiona joko kaasun kondensoituneen kosteuden avulla tai puhdasta vettä li-35 säämällä. Ensimmäisestä pesuvaiheesta tuleva neste on tarkoituksenmukaista johtaa erottimiin 12, joissa poispesty 4 77259 pöly ja kondensoituneet tervat erottuvat. Liuos pumpataan kiertoon, ja lietefraktio 13 johdetaan vesipuhdistukseen 11. Pesuveden määrä pidetään toisen pesuvaiheen syklissä vakiona vettä jatkuvasti tai ajoittain lisäämällä.

5 Edullisessa toteutusmuodossa kohdan (f) mukaisesta pesunesteestä poistetaan suspendoituneet reaktiotuotteet 13, jäljelle jäävä liuos käsitellään ensimmäisessä käsittelyvaiheessa 14 H202:lla ja lipeällä ja sen jälkeen toisessa käsittelyvaiheessa 15 uudelleen I^C^illa» kuumenne-10 taan 16 korkeintaan 70°C:seen ja lopuksi neutraloidaan. Suspendoituneet kiinteät aineet poistetaan tunnetulla tavalla, esimerkiksi hiutaloimalla, erottamalla ja suodattamalla. Lipeänä käytetään NaOH-liuoksia tai Ca(OH)2~liuoksia tai kalkkimaitoa tai niiden seoksia. Ca(OH)2~liuosta tai 15 kalkkimaitoa lisättäessä saostuu niukkaliukoista glykoli-hapon Ca-suolaa. Ensimmäisessä käsittelyvaiheessa 14 suurin osa glykonitriilistä reagoi H202:n kanssa muodostaen glyko-lihappoa, rikkiyhdisteet muuttuvat sulfaatiksi tai alkuai-nerikiksi ja formaldehydi muuttuu Na- tai Ca-formiaatiksi. 20 Lipeän lisääminen kohottaa pH-arvoa, ja hydrolyysi-ja hape-tuspotentiaalin kohoaminen parantaa konversiota. Toisessa käsittelyvaiheessa 15 konversio optimoidaan, jonka vuoksi ensimmäisessä vaiheessa 14 ei H202:a saa lisätä ylimäärin. Lämpötilan kohottaminen toisessa vaiheessa kiihdyttää reak-25 tiota. Lämpötilan kohoaminen 70°C:n yläpuolelle johtaa kuitenkin negatiiviseen vaikutukseen. Neutralointi 17 suoritetaan yleensä rikkihapolla 18. Suodatuksen jälkeen liuos sisältää ainoastaan biologisesti hajoavia yhdisteitä, mitä orgaanisiin aineosiin tulee.

30 Kaasunpesulaitteessa saavutettava kokonaiserotusaste on NH3:n suhteen yli 99 %, HCN:n suhteen yli 95 % ja kokonaisrikin suhteen yli 80 %.

35 Prosessi on esitetty kulkukaaviossa.

5 77259

Keksinnön etuna on se, että pilkotut kuivatislauskaa-sut 1 saadaan suurin piirtein täydellisesti puhdistetuiksi haitallisista aineosista, pesuvedestä 3,7 voidaan myös poistaa hajoamattomat aineosat suurin piirtein täydellisesti ja 5 kemikaalien käyttö voidaan pitää suhteellisen pienenä.

Claims (4)

6 77259

1. Menetelmä jätemateriaalin kuivatislauksessa syntyvien, palavia aineosia sisältävien kaasujen puhdistami- 5 seksi, tunnettu siitä, että a) kaasu (1) pestään ensimmäisessä pesuvaiheessa (2) vedellä (3) ja formaliinilla (HCHO) (4), b) formaliinin lisäys säädetään sellaiseksi, että sen ohella, että suurin piirtein kaikki kaasun (1) sisäl- 10 tämä HCN reagoi glykonitriiliksi /CH2(OH)CN7 ja ainakin suurin osa ammoniakista (NH^) reagoi heksametyleenitetra-miiniksi (CgH12N4)/ c) ensimmäisestä pesuvaiheesta (2) tuleva kaasu (5) pestään toisessa pesuvaiheessa (6) vedellä (7), lipeällä 15 (8) ja H202:lla (9), d) pH säädetään toisessa pesuvaiheessa (6) arvoon 8,5-9,5, e) toisesta pesuvaiheesta (6) tuleva puhdas kaasu (10) johdetaan pois ja 20 f) ensimmäisen ja toisen pesuvaiheen (2,6) pesunes teestä (3,7) poistetaan suspendoituneet aineet (13) ja pesunesteeseen liuenneet reaktiotuotteet muutetaan vaarattomiksi yhdisteiksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n - 25. e t t u siitä, että pH-arvo säädetään kohdassa (d) alueelle 8,9-9,1.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pesunesteitä (3,7) kierrätetään kohdissa (a) ja (c).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kohdan (f) mukaisesta pesunesteestä erotetaan suspendoituneet reaktiotuotteet (13) , että jäljelle jäävää liuosta käsitellään ensimmäisessä käsittelyvaiheessa (14) H202:lla (9) ja lipeällä (8) ja sen 35 jälkeen toisessa käsittelyvaiheessa (15) uudelleen H202:lla (9), ja että liuos kuumennetaan enintään 70°C:seen ja sitten neutraloidaan (17,18).