СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ И ШЛАМОВ
METHOD OF PROCESSING SOLID WASTES AND SLUDGE

Изобретение относится к области переработки промышленных отходов нефтехимических производств, конкретно к переработке отходов производств простых полиэфиров, и предназначено для получения из шламов побочного продукта лапрола, минерального удобрения, активированного угля и поролона.
Известен способ переработки органических отходов, включающий стадии разделения отходов на жидкую и твердую фракции с последующей термической и механической обработками твердой фракции и дальнейшим использованием ее в качестве готовой продукции, включающий также разделение жидкой фракции на твердые примеси и жидкость (заявка РФ №99120627, опубл. 27.07.2001). Описанный способ позволяет перерабатывать только органические отходы и не может быть применен в нефтехимических производствах.
Известен способ переработки твердых отходов или шламов, включающий стадию экстракции, разделения смеси и в жидкую и твердую фракции фильтрацией, направление твердой фракции на захоронение, давление фильтрата на два потока, небольшая доля которого подается на стадию экстракции, а основное количество - на окончательную обработку или утилизацию (патент США №4234429, опубл. 18.11.80).
Описанный способ не позволяет создать безотходное производство, кроме того, деление фильтрата на два потока и возвращение одного из них на начальную стадию создает дополнительные трудо- и энергозатраты.
Известен способ переработки твердых отходов и шламов, включающий обработку их экстрагентом с последующим разделением смеси на жидкую и твердую фракции (патент РФ №2225762, опубл. 20.03.2004). Данный способ позволяет перерабатывать отходы производства простых полиэфиров на первой стадии экстракцией полиэфира хлоридом метилена с последующим выделением экстрагента на следующей стадии и возвращением его на стадию экстрагирования, а также использовать твердую и жидкую фракции в качестве готовых продуктов.
К недостатку данного способа можно отнести то, что экстракция полиэфирных отходов хлоридом метилена не позволяет выделить полностью лапрол, который остается в твердой фракции. Кроме того, согласно данному способу, не представляется возможным извлечь из твердой фракции соли калия и фосфора и превращать оставшийся остаток в активированный уголь.
Наиболее близким аналогом способа, выбранным в качестве прототипа, является способ переработки твердых отходов и шламов, включающий обработку их экстрагентом, разделение смеси на жидкую и твердую фракцию, выделение экстрагента из жидкой фракции с последующим возвращением экстрагента в технологический процесс, отличающийся тем, что разделение смеси на жидкую и твердую фракции осуществляется прессованием и центрифугированием до получения жидкого раствора, состоящего из лапрола, экстрагента и твердой фракции - бентонита, а также отличающийся тем, что твердая фракция промывается органическими растворителями или водой и конденсатом, фильтруется и прокаливается в безвоздушной среде при температуре t=400°C для получения активируемых углей, промывочная жидкость с солями калия и фосфора выпаривается до твердого остатка - монофосфата калия (патент РФ №2323789, опубл. 10.05.2008).
К недостатку данного способа можно отнести то, что данный способ не позволяет полностью добиться безотходного производства.
В основу изобретения поставлена задача - усовершенствовать способ переработки отходов производства простых полиэфиров, позволяющий максимально извлекать лапрол из отходов, вывозимых ранее на шламоотвал, получать дополнительное количество целевого продукта: активированного угля, монофосфата калия, поролона и доводить процесс производства простых полиэфиров до безотходного.
Сущность способа заключается в том, что способ переработки твердых отходов или шламов, включающий обработку их экстрагентом, разделение смеси на жидкую и твердую фракцию, выделение экстрагента из жидкой фракции с последующим возвращением экстрагента в технологический процесс, причем разделение смеси на жидкую и твердую фракции осуществляется прессованием и центрифугированием до получения жидкого раствора, состоящего из лапрола, экстрагента и твердой фракции - бентонита, твердая фракция промывается органическими растворителями или водой и конденсатом, фильтруется и прокаливается в безвоздушной среде при температуре t=400°C для получения активируемых углей, промывочная жидкость с солями калия и фосфора выпаривается до твердого остатка - монофосфата калия, отличается тем, что жидкая фракция, а именно лапрол, пропускается через диспергатор и на выходе получается поролон с увеличенным объемом и плотностью.
Предлагаемый способ позволяет с помощью включенного в схему устройства максимально отделять от твердой фракции лапрол, с последующим получением из твердой фракции монофосфатного удобрения, активированного угля и с помощью диспергатора из жидкой фракции, а именно лапрола, получать поролон с увеличенным объемом и плотностью.
В качестве твердых отходов или шламов используют отходы производства простых полиэфиров, в качестве экстрагента - хлорид метилена.
По предлагаемому способу отходы производства простых полиэфиров перерабатывают следующим образом по приведенной схеме (чертеж).
В реактор 1 по линии 2 попадают экстрагент (хлорид метилена), туда же по линии 3 загружают твердую фракцию - отходы производства получения простых полиэфиров. В реакторе смесь перемешивают при помощи перемешивающего устройства при температуре, не превышающей 80°C, и давлении не более 0,33 МПа. Из реактора 1 смесь по линии 4 подается в фильтр 5, где происходит ее грубое разделение на ее желеобразную фракцию - смесь бентонита и фосфатно-калиевой соли и жидкую фракцию - экстракт, содержащий лапрол и хлорид метилена. Желеобразная фракция выгружается из фильтра 5 по линии 6, отправляется на механическую переработку для более тщательного отделения лапрола и экстрагента от смеси бентонита и фосфатно-калиевой соли. При помощи шнекового пресса 7 и центрифуги 8 из смеси отделяется лапрол с экстрагентом, а осадок бентонита, в состав которого входят соли калия и фосфора, поступает по линии 9 в наполнитель сырья 10. Смесь лапрола и экстрагента поступает по линии 11 из фильтра 5 и по линии 12 из центрифуги 8 в накопитель 13, откуда отделенный от лапрола экстрагент возвращается по линии 14 в технологический процесс, а отжатый лапрол по линии 15 поступает на склад.
Осадок бентонита в наполнителе сырья 10 растворяется в воде, фильтруется в фильтре 16. Фильтрат по линии 17 поступает на узел выпаривания 18, где выпаривается влага. Концентрат солей из смесителя шнеком подается по линии 19 в барабанную сушилку 20, откуда шнеком подается по линии 21 на дробление и измельчение в дробилку 22. После измельчения готовый продукт по линии 23 поступает на узел фасовки.
Отжатый бентонит после фильтра 16 по линии 24 поступает на узел прокаливания 25, где при температуре t=400°C без доступа воздуха прокаливается. Таким образом, получается осветляющий активируемый уголь типа ОУ, который по линии 26 поступает на склад готовой продукции.
Отжатый лапрол, поступивший на склад, пропускается через диспергатор и на выходе получается поролон с увеличенным объемом и плотностью.
Пример конкретного выполнения:
3
3
В реактор 1 по линии 2 попадают экстрагент (вода) в количестве 1,2 м, и по линии 3 загружают отходы производства получения простых полиэфиров в количестве 3,0 м. Включив мешалку, начинают повышать температуру в реакторе со скоростью не более 30°C в час. Прогрев смеси регулируется подачей в рубашку реактора водяного пара. Перемешивание смеси происходит при температуре, не превышающей 80°C, и давлении не более 0,33 МПа в течение 40 минут. Из реактора 1 смесь по линии 4 подается в фильтр 5, где происходит ее грубое разделение на ее желеобразную фракцию - смесь бентонита и фосфатно-калиевой соли и жидкую фракцию - экстракт, содержащий лапрол и воду. Желеобразная фракция выгружается из фильтра 5 по линии 6, отправляется на механическую переработку для более тщательного отделения от жидкой фракции, содержащей лапрол и экстрагент. При помощи шнекового пресса 7 и центрифуги 8 из смеси отделяется лапрол с экстрагентом, а осадок бентонита, в состав которого входят соли калия и фосфора, поступает по линии 9 в наполнитель сырья 10. Смесь лапрола и экстрагента поступает по линии 11 из фильтра 5 и по линии 12 из центрифуги 8 в накопитель 13, откуда отделенный от лапрола экстрагент возвращается по линии 14 в технологический процесс, а отжатый лапрол по линии 15 поступает на склад.
Осадок бентонита в наполнителе сырья 10 растворяется в воде, фильтруется в фильтре 16. Фильтрат по линии 17 поступает на узел выпаривания 18, где при температуре 90-110°C и давлении, не превышающем 0,33 МПа, происходит испарение воды. Температура выпаривания достигается вводом на узел выпаривания 18 горячего воздуха печей пиролиза. Концентрат солей из смесителя шнеком подается по линии 19 в барабанную сушилку 20, откуда шнеком подается по линии 21 на дробление и измельчение в дробилку 22. После измельчения готовый продукт по линии 23 поступает на узел фасовки.
Отжатый бентонит после фильтра 16 по линии 24 поступает на узел прокаливания 25, где при температуре t=400°C без доступа воздуха прокаливается. Таким образом, получается осветляющий активируемый уголь типа ОУ, который по линии 26 поступает на склад готовой продукции.
Отжатый лапрол, поступивший на склад, пропускается через диспергатор и на выходе получается поролон с увеличенным объемом и плотностью. Данный способ позволяет экономить на дорогих химических реактивах, тем самым снижая себестоимость поролона.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет практически в полной степени перерабатывать отходы производства простых полиэфиров, вывозимых на шламоотвал, с получением жидкого продукта (лапрола) из которого при помощи диспергатора получается объемный и плотный поролон, и твердых составляющих - монофосфатного удобрения и активированного угля, улучшая тем самым экологическую обстановку, и доводить процесс производства простых полиэфиров до безотходного.