Технология рекупирации отходов химического производства

Отработанные катализаторы собираются в металлические бочки, которые далее направляются на переработку сторонним организациям, специализирующимся переработкой лома цветных и черных металлов с целью извлечения индивидуальных компонентов смесей. Рециклинг отработанных катализаторов в производстве невозможен, поскольку в процессе их эксплуатации в колоннах синтеза, работающих при высоких давлениях и температурах, происходит изменение структуры поверхности катализаторов, влекущее за собой снижение каталитической активности, восстановить которую невозможно. Переработка лома в сторонних организациях предусматривает реагентную обработку, механическое разделение (фильтрование), термическое воздействие (прокаливание) для выделения металлов или их соединений в индивидуальном виде.
Жидкие отходы в производстве разбавленной азотной кислоты включают
отходы отработанных масел и химзагрязненные воды, образованные при смыве проливов азотной кислоты и при промывке аппаратов во время вывода оборудования в ремонт. Отходы отработанных масел собирают в баки для отработанного масла, затем их отправляют на регенерацию. Химзагрязненные воды собирают в нейтрализаторы, где проводят нейтрализацию присутствующей в них азотной кислоты, далее, путем разбавления водой доводят содержание вредных веществ до нормы, после чего сливают в химзагрязненную канализацию для последующей биохимической очистки.
При производстве 1 т слабой азотной кислоты количество сточных вод составляет: незагрязненных 200-250 м3, от котлов-утилизаторов 0,3 м3 и от мойки полов и оборудования 0,5 м3.
Сточные воды от продувки котлов-утилизаторов содержат 0,5-4 г/л щелочи, а сточные воды от мойки полов и оборудования — до 5 г/л азотной кислоты.
Сброс незагрязненных охлаждающих стоков производится равномерно; загрязненные воды сбрасываются периодически.
Незагрязненные сточные воды после охлаждения на градирнях, как правило, используются в системах оборотного водоснабжения.
Сточные воды от продувки котлов-утилизаторов сбрасывают после их разбавления (до температуры 40°С) в производственно-дождевую канализацию.
В производстве азотной кислоты в качестве газообразных отходов производства образуются так называемые «хвостовые» газы и вентиляционные выбросы вредных веществ.
После абсорбционных колонн образуются «хвостовые» газы с содержанием NO+NO2 не более 0,5 % об. (при получении неконцентрированной азотной кислоты), которые направляются на установку каталитического разложения оксидов азота до элементарного азота газообразным аммиаком на алюмованадиевом катализаторе АВК-10 (АОК-78-55) и железохромовом катализаторе СТК-1 при температуре 320оС и давлении не более 0,35 МПа.
Очищенные «хвостовые» газы после реакторов каталитической очистки с температурой не более 3200С, направляются в турбодетандеры для рекуперации энергии и далее в выхлопную трубу.
Отдувочные газы из хранилищ, продувочных колонок поступают на всас турбокомпрессора.
Кроме того, в цехе имеются вентиляционные выбросы оксидов азота и аммиака из контактного отделения, машинного отделения, насосной продукционной кислоты.
Все оксиды азота физиологически активны, относятся к третьему классу опасности. Оксид азота NO — сильный яд, оказывающий влияние на центральную нервную систему, а также вызывающий поражение крови за счёт связывания гемоглобина. Относительно высокой токсичностью (при концентрации выше 0,05 мг/л) обладает и оксид азота NO2. Он раздражает дыхательные пути и угнетает аэробное окисление в легочной ткани, что приводит к развитию токсического отёка легких. Для болеющих астмой и аналогичных больных повышается риск отрицательных легочных эффектов при содержании диоксида азота значительно меньшем, чем тот, на который не наблюдается реакция у здоровых людей. Оксиды азота могут отрицательно влиять на здоровье сами по себе и в комбинации с другими загрязняющими веществами.
Оксиды азота занимают второе место после диоксида серы по вкладу в увеличение кислотности осадков. В дополнение к косвенному воздействию (кислотный дождь), длительное воздействие диоксида азота в концентрации 470-1880 мкг/м3 может подавлять рост некоторых растений (например, томатов). Значимость атмосферных эффектов оксидов азота связана с ухудшением видимости. Диоксид азота играет важную роль в образовании фотохимического смога.
Фоновые концентрации оксидов азота изменяются в пределах 0,4-9,4 мкг/м3. Типичное содержание диоксида азота в воздухе городов — 20-90 мкг/м3 (среднегодовые концентрации); часовые концентрации могут достигать 240-850 мкг/м3. Вблизи предприятий, производящих азотную кислоту отмечаются очень высокие концентрации [10, с. 551].
В атмосферу выбрасывается в основном диоксид азота NO2 – бесцветный не имеющий запаха ядовитый газ, раздражающе действующий на органы дыхания. Особенно опасны оксиды азота в городах, где они взаимодействуют с углеродами выхлопных газов, где образуют фотохимический туман — смог. Отравленный оксидами азота воздух начинает действовать с легкого кашля. При повышении концентрации NO2,  возникает  сильный  кашель,  рвота, иногда головная боль. При контакте с влажной поверхностью слизистой оболочки оксиды азота образуют кислоты HNO3и HNO2, которые приводят к отеку легких.  Предельно допустимые концентрации диоксида азота NO2 в воздухе населенных мест, мг/м3: максимальная разовая — 0,085; среднесуточная — 0,009.
Оксид азота (II) NO  — представляет собой бесцветный газ, плохо растворимый в воде. Сжижается с трудом; в жидком и твёрдом виде имеет голубой цвет. NO обладает широким  спектром биологического действия, в частности, цитотоксическими и цитостатическими свойствами. Предельно допустимые концентрации оксида азота (II) NO в воздухе населенных мест, мг/м3: максимальная разовая — 0,6; среднесуточная — 0,06.
Таким образом, твердые отходы производства (отработанные катализаторы) вывозятся из предприятия 1 раз в 5-6 лет на переработку в сторонних организациях, сточные воды очищаются на установках биохимической очистки с помощью активного ила, газовые выбросы подлежат обработке с целью удаления из них оксидов азота и сбрасываются в атмосферу. Для повышения экологичности производства, снижения количества образующихся отходов целесообразно организовать процесс рекуперации наиболее значимого из них вида – газовых выбросов.
3. Методы обезвреживания и утилизации газообразных отходов