Огромные массы жестких отходов образуются в коксохимической, сланце- и торфоперерабатывающей индустрии, также в ряде производств хим индустрии, связанных с газификацией горючего. Так, при тепловой переработке сланцев в камерных печах появляется около 1,7 млн. т/год коксозольного остатка. Из их около 15 % употребляют в качестве добавки при производстве цемента, а остальную массу вывозят в отвалы. Там же складируется и зола газогенераторов и установок с жестким теплоносителем.

Кроме минеральных и угольноминеральных отходов в этих отраслях индустрии образуются значимые количества вязких отходов, содержащих органические массы: фусы (осмоленная жесткая фаза процессов тепловой переработки топлив), гудроны и др. Лишь на сланцеперерабатывающих предприятиях бывшего СССР появляется около 40 тыс. т/год смоляных фусов, в перспективе их выход достигнет 150 тыс. т/год Основную массу фусов не употребляют и направляют в отвалы.

Фусы образуются в итоге обволакивания смолой, содержащейся в парогазовой консистенции, летучей жесткой фазы (угольной, сланцевой, торфяной пыли) при тепловой переработке твердого горючего в камерах коксования либо газогенераторах. При коксовании угля, к примеру, фусы осаждаются во время отстаивания конденсата газовой фазы (вследствие отличия их плотности от плотности надсмольной воды и смолы), их временами выводят из декантера. При пониженных температурах фусы застывают в хрупкий материал. Вследствие частичного растворения угольной пыли либо компонент пылевидных сланцев (торфа) в смоле и физического состояния получаемых материалов разделение фусов на составляющие представляет сложную для практической реализации задачку.

Основными направлениями утилизации фусов являются их частичный возврат в газогенераторы с целью дополнительной переработки вкупе с начальным топливом, добавление с той же целью в шихту для коксования, сжигание вкупе с жестким топливом в топках котлов ТЭЦ, извлечение из фусов смолы.

Для обеспечения способности использования фусов в качестве горючего либо компонента шихты для коксования и газификации можно проводить их окомкование в консистенции с основными компонентами и другими видами промышленных отходов. Так, для использования в шихте для коксования угля отходы коксохимических производств можно подготавливать по схеме, приведенной на рис. 1.4.

В системах чистки генераторных газов газогенераторных станций, работающих на буром угле и торфе, образуются значимые количества очень грязных и обводненных смол. Такие отходы можно со значимым экономическим эффектом возвращать на повторную газификацию в газогенераторы, к примеру, согласно обычной схеме, приведенной на рис. 1.5. При всем этом легкая более ценная часть смолы возгоняется, что улучшает качество смолы, улавливаемой в конденсационной аппаратуре газоочистки. Не считая того, в итоге перегонки (крекирования) обводненной

обводненной смолы возрастает содержание и Н, в газе при одновременном понижении содержания и СО. При подаче смолы в газогенератор происходит повышение сопротивления слоя на 15-20 %. Полезный эффект от подачи смолы достигается при условии введения ее струей в высшую часть обскурантистской зоны газогенератора.

При содействии смолистых товаров коксового газа с серной кислотой в процессе получения сульфата аммония в качестве отхода появляется кислый гудрон. Его выход находится в зависимости от степени чистки газа и содержания смолы в надсмольных водах, подающихся в аммиачные колонны. Кислые смолистые отходы в виде густых черных масс получаются также при чистке сырого бензола либо его фракций от сернистых и непредельных углеводородов концентрированной серной кислотой в бензольно-ректификационных отделениях коксохимических и сланцеперерабатывающих производств. При растворении в бензоле отдельных товаров сульфирования последние выделяются в процессе предстоящей ректификации в виде кубовых остатков.

Рис. 1.4. Схема подготовки отходов коксохимических производств при использовании их в шихте для коксования

Рис. 1.5. Схема возврата смолы в газогенератор: 1 — трубка; 2— шланг; 3 — газогенератор; 4 — плунжерный насос; 5 — отстойник

Рис. 1.6. Схема установки для сжигания сажевых пульп: 1 — дымовая труба; 2 — печь; 3 — взрывная мембрана, 4 — боров; 5 — воздухоподогреватель

Внедрение гудронов может быть по нескольким фронтам в качестве добавок (после нейтрализации) к шихте для коксования (газификации), для производства вяжущих материалов (битумов) различных марок, получения с следующей переработкой его в серную кислоту либо другие продукты. Кубовые остатки ректификации сырого бензола могут быть применены в качестве компонента дорожных гудронов, для получения сажи и стирольно-инденовых смол.

В процессах газификации водянистых топлив с целью получения синтез-газов для производства спиртов и аммиака при чистке газов от сажи образуются сажевые пульпы, представляющие из себя (при концентрации сажи более 10 %) кашицеобразные массы, поступающие в отвалы.

Для предотвращения пыления отвалов сажу захороняют под слоем воды, а после наполнения отвалов засыпают слоем грунта.

Внедрение таких сажевых отходов может быть по ряду направлений, а именно, в качестве компонента котельных топлив и для повторной переработки в процессах газификации.

При утилизации по последнему направлению выделенную из пульпы сажу направляют в газогенераторы, где ее в качестве дополнительного сырья употребляют для получения газа. Для этого сажевый шлам (пульпу) соединяют с водянистым топливом, подвергают декантации для отделения воды и подают в расходную сырьевую емкость, откуда вкупе с главным потоком сырья направляют газификацию в газогенератор.

Главным недочетом таковой организации процесса газификации сажевых отходов является загрязнение и забивка сажей фильтров и выходных отверстий форсунок газогенераторов. Потому более целесообразным является смешение сажевой пульпы с мазутом (25 %) и газификация водно-саже-мазутной суспензии в отдельном газогенераторе с воздушным дутьем. При всем этом основная масса сырья не загрязняется сажей, а образующийся при газификации газ после чистки может быть смешан с общим газовым потоком.

Сажа, выделенная из пульпы (к примеру, методом флотации с внедрением соснового масла в качестве флотирующего агента), может быть применена для Производства котельного горючего. Сажевый концентрат может быть получен также методом смешения сажевой пульпы с керосином (140 л на 1 м3 5%-го шлама) либо другим схожим продуктом и следующей декантацией массы для отделения воды. Из приобретенного сажевого концентрата методом брикетирования либо гранулирования изготовляют брикеты и гранулки, содержащие 25 % сажи, 70 % керосина и 5 % воды, которые употребляют как котельное горючее.

При отсутствии способности использования и складирования сажевых отходов их сжигают. На рис. 1.6 приведена принципная схема установки для сжигания сажевых пульп, образующихся в процессах получения синтез-газов из водянистых топлив.

Содержащая 5-7 % сажи водносажевая суспензия через форсунку поступает в камеру сгорания печи, футерованной изнутри огнеупором. В печи при температуре около 900 °С происходит испарение воды и сжигание сажевых частиц. Тепла сгорания сажи не хватает для испарения всей воды водно-сажевой суспензии, потому в печь дополнительно подают жидкое либо газообразное горючее. Нужный для сжигания сажи и горючего (также органических примесей, содержащихся в сажевой пульпе) воздух подогревают до теплом отходящих дымовых газов. При работе таковой установки на 100 кг сжигаемой сухой консистенции расходуется в среднем приблизительно 165 кг мазута, воздуха, воды и электроэнергии.