АnС є принципово новим науково обгрунтованим рішенням гетерогенного каталізу [4]. Основною відмінністю АnС від традиційного каталізу [5] -використання аерозолю каталітично активних частинок розміром 8-100 нм. Це приводить до синтезу наночастин, постійному поновленню і активації їх поверхності і проявленню на ній багатьох важливих для каталізу хімічних і фізичних властивостей. В результаті швидкість реакції в розрахунку на масу каталізатора в багато раз перевищує досягнуту в традиційному каталізі. Продуктивність одиниці об’єму реактора зростає в 3-10 рази [4, 6].

Кінетичні лабораторні дослідження проводились в

Без градієнтному віброреакторі, наближеному по газодинаміці до режиму ідеального змішування. Реакції ОДГХ по технології АnС вивчались на прикладі 1,2- дихлоретана ( ДХЕ ) - одного з основних компонентів хлорорганічних відходів виробництв вінілхлориду і інших продуктів. В якості каталізатора використовувався оксид міді (11) [6]. При температурах 500-600 С протікають реакції глибокого і парціального окислення, проте необхідно забезпечити кількісний перехід зв’язаного хлору в хлористий водень.

Мета роботи - переробка хлорорганічних відходів з отриманням НС1 і виключення вмісту Сl2 і токсикантів в продуктах реакції. Однак тільки експерементально можна переконатись що є достатня кількість води для отримання бажаних результатів. Експерменти проводили на установці, яка складається з металічного реактора, електромагнітного вібропристрою, електропечі. Частота і амплітуда коливань реактора регулюються. Каталітична система складається з інертного матеріалу і порошку каталізатору з середнім розміром частинок 50-200 мкм. При русі реактора з певною частотою і амплітудою відбувається утворення віброжижного шару інертних частин, синтез наночастин каталізатора і механохімактивація їх поверхності in situ [4.6]. ДХЕ і повітря поступають в реактор зверху. На виході з реактора розташований металовойлочний фільтр, який не дає виносити частинки каталізатора з реакційного обєму. Продукти реакції охолоджуються в холодильнику і конденсуються у прийомнику. Хлористий водень поглинається в барботерах заповнених водою після чого газоподібні продукти аналізуються на вміст оксидів водню.

Термодинамічний аналіз показав і експеремент підтвердив, що в процесі

ОГДХ можна отримати хлористий водень з вмістом молекулярного хлору не більше 0,004 г/мЗ. Процес ОДГХ хлорорганічних відходів по технології АпС можна проводити на каталізаторі СuО при температурах 550-600 С. Так в умовах процесу навіть при a =1,1 не утвориться Сl2 ,то продукти реакції, які містять хлористий водень, можна повертати в виробничий цикл.

2.3. Обгрунтування схеми утилізації та переробки відходів виробництва хлорвінілу

При нормальному режимі роботи система спалює всі рідкі і газоподібні хлорорганічні відходи, що утворюються на установці ВХ.

Більша частина тепла спалювання утилізується з отриманням гріючої пари. Хлористий водень, що утворюється при спалюванні, абсорбується з утворенням соляної кислоти

Утворений при цьому газ НС1 повертається на стадію оксихлорування Можлива також робота стадії без системи десорбції з відкачкою соляної кислоти споживачам

В лінію залишків, безпосередньо перед пальником, через регулятор витрати подаються легкокиплячі залишки. Тиск легкокиплячих залишків контролюється по приладу із сигналізацією при мінімальному тиску 0,3 МПа (3 бар). При зменшенні тиску в лінії до 0,2 МПа (2 бар) подача легкокиплячих блокується перекриттям клапанів . При зменшенні витрати легкокиплячих в піч до 127 кг/год спрацьовує сигналізація, а при мінімальній витраті 64 кг/год подача легкокиплячих блокується. Блокування подачі важкокиплячих і легкокиплячих залишків по мінімальній витраті проходить із затримкою в одну хвилину, щоб був можливий пуск.

Кількісне співвідношення важко- і легкокиплячих залишків може змінюватись, але через різну теплотворну здатність потрібно додатково регулювати режим роботи камери спалювання. Тиск в лінії залишків до пальника контролюється по приладу із сигналізацією при максимальному тиску 0,4 МПа (4 бар).

Крім рідких залишків, безпосередньо в камеру спалювання направляються газоподібні залишки із колекторів вологих абгазів (GWD). Витрата по потоку сухих абгазів контролюється по приладу із сигналізацією при максимальній витраті 2500 кг/год. Тиск в колекторі встановлюється 0,03 МПа (0,3 бар) і регулюється приладом із сигналізацією при мінімальному тиску 0,02 МПа (0,2 бар) і максимальному тиску 0,04 МПа (0,4 бар). При зниженні тиску в колекторі в\УО до 0,01 МПа (0,1 бар) блокується подача абгазів до печі клапанами. Лінія абгазів GWD обладнана двома вогнеперегороджувачами для захисту від зворотного горіння, а також під'єднанням азоту з ручним регулюванням витрати по витратоміру. Температура на вогнеперегороджувачах контролюється по приладах із сигналізацією при максимальній температурі 60 °С і блокуванні подачі абгазу при 80 °С.

Витрата по потоку вологих абгазів контролюється по приладу із сигналізацією при максимальній витраті 2000 кг/год. Тиск в колекторі встановлюється 0,03 МПа (0,3 бар) і регулюється приладом із сигналізацією при мінімальному тиску 0,02 МПа (0,2 бар) і максимальному тиску 0,04 МПа (0,4 бар). При зниженні тиску в колекторі GWD до 0,01 МПа (0,1 бар) блокується подача абгазів до печі клапанами. Лінія абгазів GWW обладнана вогнеперегороджувачем для захисту від зворотного горіння, а також під'єднанням азоту з регулюванням витрати по витратоміру вручну. Температура на вогнеперегороджувачі контролюється по приладах із сигналізацією при максимальній температурі 60 °С і блокуванні подачі абгазу при 80 °С.

Основне повітря для горіння залишків подається від повітродувки. Повітродувка захищена звукоізоляційним ковпаком. При збільшенні температури під ковпаком автоматично вмикається вентилятор.

Тиск повітря від повітродувки при змінах навантаження регулюється приладом виведенням надлишкового повітря по клапану поз.РУ-18220 через шумогасник в атмосферу. При мінімальному тиску 100 мбар спрацьовує сигналізація, а при зменшенні тиску до 50 мбар блокує робота нитки спалювання (перекриваються клапани на подачі рідких і газоподібних залишків, паливного газу, водню, конденсату, повітря). При максимальному тиску 500 мбар блокується двигун повітродувки і відповідно,