ПИРОЛИЗНЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК62

Квашнин А.Б.

канд. техн. наук, ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), г. Москва, РФ Новицкая А.С. младший научный сотрудник ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), г. Москва, РФ

ПИРОЛИЗНЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

Аннотация

На основе проведённых научно-практических исследований разработан пиролизный способ утилизации средств индивидуальной защиты органов дыхания, в частности, фильтрующих противогазов, находящихся на длительном хранении в МЧС России со сроком хранения более 20 лет.

Ключевые слова

Пиролиз, установка, средства индивидуальной защиты, противогаз.

Kvashnin Andrey Borisovich

Candidate of Technical Sciences FSBI VNII GOChS (FC), Moscow, Russia Novitskaya Anastasia Sergeevna Junior Researcher FSBI VNII GOChS( FC),

Moscow, Russia

PYROLYSIS PLANTS FOR DISPOSAL OF PERSONAL PROTECTIVE EQUIPMENT

Annotation

Based on the conducted scientific and practical research, a pyrolysis method has been developed for the disposal of personal respiratory protection equipment, in particular, filter gas masks, which are in long-term storage in the Ministry of Emergency Situations of Russia with a shelf life of more than 20 years.

Keywords

Pyrolysis, installation, personal protective equipment, gas mask.

В настоящее время на складах и базах различной ведомственной принадлежности, в том числе и МЧС России, скопилось значительное количество средств индивидуальной защиты населения с истекшими сроками хранения. В связи с этим возникла необходимость разработки технических решений по их утилизации. Направления разработки технологии утилизации в МЧС России, к сожалению, не развиваются. Предлагается утилизировать СИЗ силами сторонних организаций, в которых основным способом утилизации является способ сжигания и захоронения [1].

Утилизация средств индивидуальной защиты (СИЗ): противогазы, респираторы и др., способом бескислородного термического пиролиза до настоящего времени предлагалась лишь в качестве эксперимента. На сегодняшний день разработан способ утилизации СИЗ, заключающийся в использовании процесса бескислородного термического пиролиза.

Процессы термического разложения органических и неорганических соединений называют

пиролизом. Данный способ утилизации считается безотходным/малоотходным и позволяет создавать циклический механизм переработки органических и неорганических отходов [2].

Предложенный способ утилизации обладает следующими достоинствами:

- пиролиз существенно снижает загрязнение атмосферы по сравнению с процессом простого сжигания;

- практическое применение конечных продуктов утилизации: в результате пиролиза получаются вещества, сходные с продуктами крекинга нефти и представляют собой материал для нефтехимического синтеза.

Рассмотрение технологических процессов пиролиза различных отходов производства и потребления выявляет определенные сложности, затрудняющие практическую реализацию и масштабирование процесса. Средства индивидуальной защиты (СИЗ) с истекшими сроками хранения, которых в настоящее время скопилось на складах и базах в значительном количестве требуют разработки технических решений по их утилизации, что возможно с использованием метода пиролиза.

В результате переработки отходов получают сразу два вида продуктов - кокс и жидкие компоненты: смолы, пиролизный газ. При осаждении или фильтрации последнего получают углеводороды.

В результате продолжительных исследований появилось несколько методов пиролиза. Формально их два: сухой пиролиз и окислительный.

В целом, пиролизный метод преследует такие основные цели: обезвреживание вторичного сырья, получение топлива, различных химических соединений, используемых в промышленности высокотемпературный пиролиз. Он протекает при температуре выше 900 °С и даёт минимальное количество твердых и жидких отходов.

Оборудование для разложения без доступа кислорода (пиролиза) СИЗ представляет собой реактор, включенный в технологическую схему производства продуктов пиролиза. Интервал рабочих температур 500-700 °С.

Типовая технологическая схема пиролиза включает в себя следующие этапы [3, 4]:

- подача измельченных резиновых отходов в реактор с обогревом 700-800 °С, где идет термическое разложение;

- отбор продуктов разложения;

- твердый углеродистый остаток, смола и газ;

- очистка полученного газа от серных соединений щелочной промывкой и использование его для обогрева реактора.

В результате пиролиза СИЗ получаются вещества, сходные с продуктами крекинга нефти и представляют собой материал для нефтехимического синтеза.

Главная проблема утилизации СИЗОД рассматриваемым методом, это найти эффективный и недорогостоящий способ для улавливания испарений, возникающих во время сжигания. При горении выделяются хлор, фосфор, сера, образовываются ядовитые соединения.

Современные установки решают ряд описанных трудностей. Например, ограниченность доступа кислорода сокращает вероятность образования токсинов: фуран, бензапирен и прочих.

В ходе проведённых исследований изучены пиролизные установки, представленные на рынке пиролизного оборудования, для утилизации СИЗ органов дыхания рассмотрены возможности производства страны.

Некоторыми компаниями с 2015 года динамично развивают направление переработки (утилизации) промышленных отходов, в частности СИЗ, методом термического разложения (низкотемпературного пиролиза до 600° С) и производство пиролизного оборудования «Т-ПУ1».

Утилизация СИЗ методом низкотемпературного пиролиза (до 6000 С) на установках «Т-ПУ1» - это перспективное и высокорентабельное производство с возможностью получать не только оплату за утилизацию отходов, но и позволяет от перерабоки отходов дополнительно получать товарную продукцию в виде пиролизного (печного топлива, технического углерода, обожженного металлокорда.

Пиролизные установки «Т-ПУ1» (рисунок 1) - это современные установки, представленные на рынке пиролизного оборудования.

В ходе выполненных научно-практических исследований по разработке технологии утилизации противогазов гражданских фильтрующих, установлено, что основным направлением утилизации гражданских противогазов в МЧС России будет являться утилизация устаревших фильтрующих противогазов типа ГП-5, ГП-7 [5] методом низкотемпературного пиролиза на установках «Т-ПУ1», так как данные противогазы составляют основную долю находящихся на длительном хранении средств защиты органов дыхания населения.

Список использованной литературы:

1. Некрасов В.Г. Вторичные энергоресурсы // Промышленная энергетика. - 1992. - №7. - С. 42-45.

2. Григорьева Н.А., Жагфаров Ф.Г. Пиролиз углеводородного сырья. Методические указания по выполнению курсового проектирования. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2006 - 32 с.

3. Гунич С.В., Янчуковская Е.В., Днепропетровская Н.И. Анализ процессов пиролиза отходов производства и потребления // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. - 2015.

4. Основы государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года и дальнейшую перспективу, утвержденные Президентом Российской Федерации 11 марта 2019 г. № 97.

5. Методические рекомендации МЧС России по утилизации и освежению запасов средств индивидуальной защиты, приборов радиационной и химической разведки и радиационного контроля повышения защищенности критически важного объекта, г. Москва, МЧС России, 2020 г., 41.с.

© Квашнин А.Б., Новицкая А.С., 2021

УДК 691

Козлов И.А.

канд. хим. наук,

ведущий научный сотрудник ВНИИ ГОЧС (ФЦ),

Москва, РФ

ПОВЫШЕНИЕ СТОЙКОСТИ БЕТОНОВ В УСЛОВИЯХ КАПИЛЛЯРНОГО ВСАСЫВАНИЯ

Аннотация

Коррозия материалов, изделий и конструкций выступает как фактор, препятствующий