[LT] Pateikiamas kietų organinių savo sudėtyje turinčių atominiuose įrenginiuose susidarančių atliekų, o ypač jonų mainų produktų, apdorojimo būdas. Šio būdo esmė ta, kad pirmosios technologinės operacijos a) metu iki 700 °C temperatūroje atlieka atliekų pirolizę. Technologinės operacijos b) metu atlieka technologinės operacijos a) metu susidariusių dujų pirolizę. Papildomos technologinės operacijos c) metu, atliekant technologinę operaciją b), išsiskyrusias dujas nukreipia į reduktoriaus sluoksnį. Technologinės operacijos d) metu, atliekant technologines operacijas b) arba c), išsiskiriančios dujos nukreipiamos į sugebančio sudaryti sulfidus metalo sluoksnį, kuriame susidaro to metalo sulfidai bei nesudėtingo apdorojimo reikalaujančios nekenksmingos dujos.@Darbui šiuo būdu skirtas aparatas susideda iš:@A) kietų atliekų apdirbimui skirto pirolizės reaktoriaus,@B) iš reaktoriaaus A) sklindančių dujų pirolizei atlikti skirto reaktoriaus,@C) papildomo reduktoriaus sluoksnio ir@D) sugebančio sudaryti junginius su siera metalo sluoksnio, į kurį nukreipiamos dujos iš sudėtinių šio aparato dalių B) arba C).
[EN]
[0001] Šiame išradime kalbama apie organinės kilmės atliekų apdorojimą. Šiuo atveju "apdorojimas" reiškia minėtų atliekų suskaidymą šiluminiu būdu. Visų pirma tuo siekiama sumažinti atliekų apimtį, bei su tuo susijusias darbo su jomis bei laikymo problemas. Konkrečiau sakant, jame kalbama apie naują kietų savo sudėtyje turinčių sieros atliekų apdorojimo būdą, bei tam tiks-lui skirtą aparatą. Šio proceso metu vykstantis šilu-minis atliekų suskaidymas faktiškai reiškia jų piro-lizę. Šio išradimo nauju būdu ne tik pasiekiamas geidžiamas apimties sumažinimo tikslas, bet jis siūlo ir tokius privalumus, kaip, pavyzdžiui, sieros ir bet kokių radioaktyvių medžiagų pašalinimą iš išsiski-riančių dujų pačiu efektyviausiu ir tiesiausiu būdu. Dėl to šis išradimas yra ypatingai naudingas branduo-liniuose įrenginiuose vykstančio jonų mainų susidaran-čių produktų apdorojimui. Tokioms medžiagoms yra bū-dingas tam tikras radioaktyvumas ir dėl to prieš galutini, atliekų pašalinimą ir nusėsdinimą būtų reika-lingos tokiais atvejais paprastai taikomos priemonės.
[0002] Kiekvienais metais branduolinėje pramonėje susidaro didelis atliekų kiekis, kuris klasifikuojamas kaip ra-dioaktyvumu užkrėstos jonų mainų produktai. Švedijoje prieš galutini, tokių atliekų pašalinimą i, gruntinėje uolienoje įrengtus rezervuarus, jos apdorojamos įvai-riais būdais. Šis darbas yra techniškai sudėtingas ir, kaip taisyklė, susijęs su apimties padidėjimu. Dėl to padidėja jų laikymo išlaidos. Atsižvelgiant į tai, apimties sumažinimas priimtina kaina būtų naudingas komercine prasme.
[0003] Jonų mainų produktai yra organinė medžiaga. Pagrindine jos sudėtine dalimi yra stireno polimeras, turintis įskiepytas sulforūgšties ir amino grupes. Dėl to ši medžiaga yra degi, tačiau degimo metu reikalingas oras ir todėl susidaro sieros bei azoto oksidai, kuriuos kokiu nors būdu reikia atskirti. Be to, degimo metu susidaranti gana aukšta temperatūra leidžia dalinai išgaruoti radioaktyviam ceziui. Radioaktyvumo likučiai tam tikru laipsniu taip pat pastebimi ir susidaran-čiuose lakiuose pelenuose. Tai kelia būtinybę turėti labai kokybiškus filtrus. Atitinkamai su deginimo būdu siejasi tiek techninio, tiek ir ekonominio pobūdžio problemos.
[0004] Pirolizė yra alternatyva degimui. Vienok, iki šiol ži-nomi pirolizės metodai kai kuriais aspektais yra nepa-kankami šiai technikos sričiai. Iki šiol niekam nepa-vyko sukurti toki, pirolizės procesą, kuris įgalintų iš-samiai išspręsti savo sudėtyje sieros bei azoto tu-rinčių radioaktyvių atliekų problemą ir pasiekti tai ekonomiškai priimtinomis sąlygomis. Galima pateikti se-kančius šia prasme žinomų technologijų pavyzdžius: SE-B 8405113-5 aprašoma skystame sluoksnyje vienos technologinės operacijos metu atliekama pirolizė, po kurios seka susidarančių dujų sudėtyje esančių dervų pavertimas nedegiomis dujomis, katalizatoriumi naudojant kalkakmeni,.
[0005] JAV patentuose Nr. Nr. 4 628 837, 4 636 635 bei 4 654 172 aprašoma jonų mainų dervų pirolizė, susidedanti iš dviejų technologinių operacijų, kai kiekvienos operacijos paskirtimi yra paties jonų mainų produkto, t.y. kietos medžiagos pirolizė. Kalbant bendrais bruožais, abi operacijos vyksta palyginti žemose temperatūrose. Be to, nei viename iš šių išradimų aprašymų nepatei-kiama jokio išsamaus kietų organinės kilmės savo sudė-tyje turinčių sieros atliekų naikinimo problemos spren-dimo. Tai pasiekiama tik ši, išradimą atitinkančiu būdu.
[0006] y
[0007] Pagrindinis šio išradimo tikslas - sukurti aukščiau nurodyto tipo kietų atliekų apdorojimo būdą. Dirbant šiuo būdu, gaunamos "negyvos" (išsireiškiant biolo-gijoje vartojamu terminu) tinkamos presavimui pirolizės metu susidarančios nuosėdos. Tai įgalina efektyviai sumažinti atliekų apimti,.
[0008] Kitas šio išradimo tikslas - sukurti toki, būdą, kuris be aukščiau minėto apimties sumažinimo, įgalintų efektyviai apdoroti išsiskiriančias dujas.
[0009] Toliau šiuo išradimu siekiama sukurti toki, būdą, kuris be kita ko, įgalintų pasiekti ypatingai dideli, piro-lizės metu susidarančių nuosėdų radioaktyvumo sulai-kymą .
[0010] Dar vienas šio išradimo tikslas - sukurti techniškai betarpišką būdą, kuris to dėka būtų kartu ir ekono-miškas. Tai pasakytina tiek apie kietų atliekų apimties sumažinimą, tiek ir apie išsiskiriančių dujų sutvar-kymą .
[0011] Aukščiau paminėti tikslai pasiekiami, dirbant būdu, kuri, bendrais bruožais galima apibūdinti kaip dviem etapais atliekamą pirolizę. Esminės reikšmės turi tai, kad pirmasis pirolizės etapas, kurio metu temperatūra nėra aukšta, yra skirtas kietų atliekų apdorojimui, o antrojo etapo metu aukštesnėje temperatūroje susida-rančios dujos. Po šių dviejų pirolizės etapų seka dar vienas, kurio metu dujoms leidžiama paveikti galinti, sudaryti sulfidus metalą. Tai pageidautina atlikti po tarpinio etapo, kurio metu sudaromos dujas redukuo-jančios sąlygos.
[0012] Kalbant konkrečiau, ši, išradimą atitinkančiam būdui būdinga tai, kad: a) temperatūroje iki 700°C, o geriausiai - iki 600°C atliekama atliekų pirolizė, kurios metu susidaro savo sudėtyje organinės sieros turintys junginiai beikietos iš atliekų perėjusios radioaktyvios medžiagos turinčios nuosėdos;
[0013] b) atskiriamos dujos nuo pirolizės metu susidariusių nuosėdų. Po to pirolizė, kurią dar kitaip galima
[0014] pavadinti skaldymu, vykdoma toliau. Jos metu dujose esantys organinės sieros junginiai suskaidomi i, ma-žesni, arba mažą anglies atomų kieki, turinčius anglingus junginius bei į neorganinius sieros junginius;
[0015] c) technologinės operacijos b) metu susidariusios dujos laikomos kieto reduktoriaus sluoksnyje sudarytoje
[0016] redukuojančioje aplinkoje, kad bet kokie jose esantys sieros oksidai galėtų redukuotis i, vandenilio sulfidą ir
[0017] d) technologinės operacijos b) arba c), jeigu ji buvo atlikta, metu susidariusios dujos laikomos galinčio
[0018] sudaryti sulfidus metalo aplinkoje sudarius tokias sąlygas, kurioms esant, ankstyvesnės technologinės operacijos metu susidarę sieros junginiai galėtų su tuo metalu sudaryti jo sulfidus.
[0019] Kitais žodžiais tariant, pradinės technologinės operacijos metu temperatūroje iki 700°C, o geriausiai - iki 600°C, atliekama kietų atliekų pirolizė. Terminą "piro-lizė" reikia suprasti jo įprastine prasme - tai yra, kaip medžiagos sudarymą arba suskaidymą šiluminiu būdu, realiai nenaudojant deguonies arba bent jau toki, nedideli, jo kieki,, kuris nesudarytų sąlygų tikram degimui. Tai reiškia, jog pirolizės metu anglingos atliekos virsta palyginti puriomis pirolizės nuosėdomis, kurias galima surinkti nuo- pirolizės reaktoriaus dugno, o po to presavimo būdu suteikti joms žymiai mažesnę apimti,. Be to, palaikant ne aukštesnes už aukščiau nurodytas temperatūras, praktiškai visos radioaktyvios medžiagos, tame tarpe ir 13'Cs, lieka pirolizės metu susidarančiose nuosėdose. Tai įgalina minimaliomis priemonėmis bei sąnaudomis pašalinti papildomą radioaktyvumą. Visus lakius pelenus iš susidariusių dujų galima pašalinti savaime žinomu būdu, tuo tikslu panaudojant pirolizės reaktoriuje esanti, keramini, filtrą. Tai įgalina lakiuose pelenuose esančias radioaktyvias medžiagas, surink-tas filtre, sugrąžinti i, pirolizės metu susidarančias nuosėdas.
[0020] Taikant ši, išradimą praktikoje, pasirodė įmanoma šiuo būdu pasiekti labai dideli, radioaktyvumo sulaikymą pirolizės metu susidarančiose nuosėdose. Šia prasme, atliekant bandymus su atominėse elektrinėse susida-rančia jonų mainų terpe, buvo pasiektas beveik santykiu 106:1 išreikštas sulaikymas. Tai reiškia, jog išvalymo koeficientas yra 106. Be minėtos radioaktyvios medžia-gos, pirolizės metu susidarančiose nuosėdose dar esama anglies ir, galimas dalykas, tokių geležies junginių, kaip geležies oksidų bei geležies sulfidų. Šiuo tikslu atliktų bandymų metu buvo pastebėta, jog sieros sulaikymas pirolizės metu susidarančiose nuosėdose vir-šija 90%.
[0021] Technologinės operacijos a) metu atliekama pirolizė neturi jokios kritiškos apatinės ribos, tačiau ją sąly-goja efektyvumas ir/arba kaina. Vienok, praktiškumo dėlei, apatinę ribą paprastai galima nustatyti 400°C ir dėl to, dirbant pagal geriausiai ši, išradimą atitinkanti, būdą, technologinė operacija a) atliekama 400°C-7 00°C intervale, pageidautina, 400°C-600°C, o geriausiai - 450°C-6Q0°C intervale, pvz., 450°C-550°C intervale.
[0022] Be to, kadangi ši, išradimą atitinkantis būdas kaip visuma pasirodė ypatingai efektyvus tiek kietų medžiagų, tiek ir išsiskiriančių dujų atžvilgiais, pageidautina technologinę operaciją a) atlikti nenaudojant jokio atliekose esančių anglies junginių suskaidymą skatinan-čio katalizatoriaus. Be abejo, toks šį išradimą atitinkantis būdas yra labai ekonomiškas, kadangi katalizatoriaus kaina panašiais atvejais dažnai sudaro didelę bendrų išlaidų dali,.
[0023] Technologinę pirolizės operaciją a) galima atlikti žinomu būdu. Ypač tai pasakytina apie pirolizės reaktoriaus tipą. Pavyzdžiui, pirolizė gali būti atliekama skystame sluoksnyje. Vienok, bendrais bruožais kalbant apie šio išradimo įgyvendinimo būdą, ypatingai geri rezultatai buvo pasiekti, dirbant "momentinės piro-lizės" būdu. Terminas "momentinė pirolizė" čia naudojamas savo įprastine prasme, tai yra, norint api-būdinti palyginti sparčiai vykstanti, medžiagos pralei-dimą. Kitais žodžiais tariant, čia susiduriama su labai nedidele buvimo technologiniame įrenginyje trukme. Paprastai šis laikas yra mažesnis nei 30 sekundžių, o dažniausiai būna dar trumpesnis, pavyzdžiui, mažiau nei 15 sekundžių. Ypatingai gerai momentinę pirolizę atlikti gravitaciniame arba momentiniame reaktoriuje, kuriame buvimo laikas yra nuo 3 iki 15 sekundžių, dar geriau - nuo 4 iki 10 sekundžių, pavyzdžiui, nuo 5 iki 8 sekundžių arba apie 6 sekundes. Tinkamą buvimo technologiniame įrenginyje trukmę specialistai gali nesun-kiai nustatyti kiekvienu konkrečiu atveju.
[0024] Šiuo atveju reikia suprasti, kad "kietos atliekos" ne-reiškia minimos medžiagos tirpalo. Jomis gali būti ne tik būtinai sausa medžiaga, bet taip pat ir medžiaga, savo sudėtyje turinti kažkiek drėgmės, pavyzdžiui, iki 50% o paprastai - nuo 30% iki 50%, kas dažnai pasitaiko jonų mainų produktuose. Vienok, dirbant momentinės pi-rolizės būdu, prieš atliekant technologinę pirolizės operaciją a) gali būti naudinga atlikti medžiagos kondicionavimą. Tai reiškia šios medžiagos išdžiovinimą
[0025] tam tikru laipsniu ir, galbūt, jos susmulkinimą i, miltelius. Buvo pastebėta, jog ypatingai geri pradinės technologinės pirolizės operacijos a) rezultatai gau-nami, naudojant i, miltelius susmulkintą medžiagą.
[0026] Technologinės pirolizės operacijos a) metu susidarančių dujų sudėtyje yra organinių atliekų irimo produktų, kurie vadinami "degutais". Šių degutu sudėtyje yra grynų angliavandenilių ir vandens garų arba organinių sieros junginių bei aminų, jeigu atliekos yra sieros ir azoto turinčių jonų mainų produktų tipo. Antrosios tech-nologinės operacijos b) metu atliekamas dujų atskyrimas nuo nuosėdų bei jų pirolizė. Šiai technologinei operacijai atlikti parenkama tokia temperatūra, kuri, at-sižvelgiant ir a, kitas aplinkybes, įgalina dujas, savo sudėtyje turinčias organinių junginių su siera bei gana dideliu anglies atomų kiekiu suskaidyti i, junginius su mažu arba mažesniu anglies atomų kiekiu bei i, neorganinius junginius su siera. Jeigu atliekų sudėtyje yra azoto, taip pat susidaro ir neorganiniai junginiai su azotu. Kitaip sakant, temperatūra technologinei operacijai b) atlikti pasirenkama, atsižvelgiant i, tech-nologinės operacijos a) metu gaunamų dujų sudėtį. Paprastai tai reiškia, kad temperatūra technologinei operacijai b) atlikti yra aukštesnė negu technologinės operacijos a) metu, bet su sąlyga, kad nenaudojamas suskaidymą skatinantis katalizatorius. Jeigu tempe-ratūra technologinės operacijos a) metu yra aukšta, tai gali, pavyzdžiui, reikšti, kad temperatūra technolo-ginės operacijos b) metu bus didesnė nei 700°C. Vienok, jeigu naudojamas suskaidymą skatinantis katalizatorius, apie ką bus kalbama toliau, technologinė operacija b) gali būti atliekama prie kažkiek žemesnės temperatūros negu technologinė operacija a) arba bent jau prie že-mesnės už viršutinę technologinės operacijos a) tempe-ratūros ribą. Ja gali būti 600°C, o dar geriau - 650°C viršijanti temperatūra. Pageidaujama suskaidymui pa--siekti viršutinė temperatūros riba neturi ypatingai didelės reikšmės. Šią viršutinę ribą greičiau apspren-džia apdorojimo technologija (mokslas apie medžiagas) arba ekonominiai faktoriai. Dėl to, pavyzdžiui, eko-nomiškumo požiūriu gali būti sunku panaudoti aukštesnės už 1500°C temperatūros poveikį išlaikančias medžiagas. Atsižvelgiant i, tai pageidautina, kad temperatūra būtų iki 1500°C. Vienok, 1300°C yra optimalesnė temperatūros riba ir todėl patogus temperatūrų intervalas, ypač nenaudojant katalizatoriaus, bus nuo virš 700°C iki 1300°C. Ypatingai tinkamu techno&oginei operacijai b) atlikti temperatūrų intervalu yra nuo virš 700°C iki 1000°C, o geriausiai - nuo virš 700°C iki 850°C.
[0027] Naudojant katalizatorių, atitinkamomis pageidautinomis temperatūromis yra nuo 600°C iki 1300°C, dar geriau - nuo 650°C iki 1300°C, o geriausiai - nuo 650°C iki 1300°C, kaip, pavyzdžiui, nuo 650°C iki 850°C.
[0028] Technologinės operacijos b) metu atliekamos pirolizės aplinkybės nėra tokios reikšmingos kaip technologinės operacijos b) metu, kadangi svarbiausia pilnai suskaidyti sierą bei bet kokius azoto ir nedideli, anglies atomų kieki, turinčius junginius i, mažesni, anglies atomų kieki, turinčius junginius, išvengiant visokių truk-dančių pašalinių reakcijų ar šalutinių produktų susi-darymo. Atsižvelgiant i, tai, technologinės operacijos b) metu vykstančią pirolizę galima alternatyviai vadinti suskaldymu visuotinai terminologijoje sutinkama prasme. Suskaldymo metu susidaro daug suodžių. Kuo didesnė tem-peratūra, tuo daugiau suodžių susidaro. Galimas dalykas, kad suodžių susidarymas•pareikalaus aukštos tem-peratūros sąlygomis atliekamo suskaldymo metu išsiski-riančių dujų filtravimo, kuris atliekamas įprastiniais būdais. Vienok, paprastesnių ir mažesnių laiko sąnaudų reikalaujančiu būdu yra aukščiau aprašytas prieš suskaldymą atliekamas degutu kondensavimas. Be to, kondensavimas sudaro palankias sąlygas organiniams jun-giniams su siera atskirti.
[0029] Analogiškai tam, apie ką kalbama aukščiau, technologinę operaciją b) patogu tam tikrais atvejais atlikti, panaudojant iki šiol panašiais atvejais vartotą skal-dymą skatinanti, katalizatorių. Tinkamu technologinei operacijai b) katalizatoriumi yra kalkės, pavyzdžiui, iš dolomitų gaunamos kalkės.
[0030] Kai technologinės operacijos a) metu susidarančių dujų sudėtyje yra deguto produktų ir vandens, dirbant tin-kamiausiu šio išradimo įgyvendinimo metodu, prieš pradedant technologinę operaciją b), sudaromos palankios sąlygos dujų kondensavimuisi, kurioms esant, jose esantys deguto tipo produktai kondensuojasi ir yra atskiriami, o po to su dujomis atliekama aukščiau mi-nėta technologinė operacija b). Šiame kontekste "dervos produktais" laikomi anglingi junginiai, kurie po tech-nologinės operacijos a) yra dujų pavidalo ir kurie iškrinta daugiau ar mažiau klampesnės su vandeniu susimaišiusios dervos pavidalu. Ši, kondensatą galima atskirti frakcionuoto kondensavimo būdu, kurio metu susidaro didelio kaloringumo mažai klampus degutas, van-duo bei klampus turtingas siera degutas. Tolimesnis technologinės operacijos b) metu atliekamo pirolizės ar suskaldymo proceso tobulinimas yra susijęs su aukščiau minėtu deguto atskyrimu ir dėl to reikalauja didesnių išlaidų.
[0031] Jeigu pirolizės metu išsiskiriančių dujų sudėtyje yra sieros oksidų, o ypač S02, su jais reikia atitinkamai elgtis ir atminti griežtus reikalavimus, kurie šiuo metu yra keliami sieros oksidų bei kitokių junginių su siera išleidimui.
[0032] Tai pasiekiama paprastu ir efektyviu būdu šį išradimą atitinkanti, būdą panaudojant integruoto proceso metu. Vykdant technologinę operaciją b) susidariusios dujos technologinės operacijos c) metu leidžiamos į kieto reduktoriaus sluoksnį, sukūrus tokias redukavimosi są-lygas, kurioms esant, sieros oksidai redukuojasi į vandenilio sulfidą ir į anglies disulfidą. Dirbant ši, išradimą atitinkančiu būdu, anglis pasirodė esąs ypatingai tinkamu reduktoriumi. Be to, anglies panaudojimo dėka susidaro tam tikri nekenksmingi galutiniai produktai, tame tarpe anglies dioksidas, kuriuos iš prin-cipo galima išleisti tiesiog į atmosferą.
[0033] Šios srities specialistai technologinės operacijos c) metu atliekamam redukavimui gali parinkti tokią tem-peratūrą, kuri įgalintų atlikti pageidaujamas vėliau vykdomas reakcijas. Tai reiškia, tinkama redukcijai temperatūra yra 700"°C-900°C intervale, o pačia tin-kamiausia optimaliai yra maždaug 800°C temperatūra.
[0034] Be to, technologinės operacijos c) metu dar įvyksta azoto oksidų redukcija, žinoma, jeigu jų yra dujose po technologinių pirolizės operacijų. Jeigu po tech-nologinės operacijos b) dujų išvalymui nuo suodžių naudojamas darbui aukštose temperatūrose skirtas anglies ar panašaus tipo filtras, ji, galima laikyti papildomos ši, išradimą atitinkančios technologinės operacijos c) metu vartojamomis priemonėmis.
[0035] Ir galiausiai, technologinės operacijos d) metu dujos leidžiamos i, galinčio sudaryti sulfidus metalo sluoks-nį. Tuo tikslu sudaromos sąlygos, kurioms esant, liku-sieji sieros junginiai sudaro šio metalo sulfidus. Šiuo atveju tai technologinės operacijos c) metu susida-rančios dujos, žinoma, jeigu jų yra arba antrosios technologinės pirolizės operacijos b) metu susida-rančios dujos. Kiekvienu atveju svarbiausiu klausimu yra vandenilio sulfido pavertimas metalo sulfidu. Pageidautina, kad sugebančiu sudaryti sulfidus metalu bū-tų naudojama geležis, kadangi tai pigi medžiaga ir šiuo atveju susidaro nekenksmingi produktai. Geriausiai, kad ji būtų geležies disulfido ar pirito pavidalu. Be to, tinka ir kiti metalai, kurių pavyzdžiu gali būti ni-kelis. Šios srities specialistai gali parinkti tokią technologinės operacijos d) temperatūrą, kuri įgalintų įvykdyti tolimesnes pageidaujamas reakcijas. Vienok, ypatingai tinkamu temperatūros intervalu yra nuo 400°C iki 600°C, o daugeliu atveju geriausiai tinka 500°C tem-peratūra .
[0036] Labai lakios organinės kilmės dujos, kurios nesikon-densuoja technologinės operacijos metu ir kurios susidaro atliekant skaldymą, taipogi prasiskverbia į tech-nologinės operacijos c) metu vartojamus reduktorius ir i, technologinės operacijos d) metu naudojamą reduk-torių. Šiems išleidžiamomis medžiagomis esantiems produktams Švedijoje keliami tinkamumo perdirbimui arba atskyrimo reikalavimai. Jeigu tokios dujos oksiduojasi, jas galima sunaikinti oksidavimo (degimo), pvz., kata-litinio oksidavimo būdu. Oksidavimas yra tinkamas jonų mainų produktų pirolizei, nes išleidžiamų dujų sudėtyje nėra chloro ir dėl to nesusidaro jokių dioksinu.
[0037] Anksčiau jau buvo minėta, kad tiek kieti, tiek ir du-jiniai ši, išradimą atitinkantys galutiniai produktai yra tinkami apdorojimui. To dėka susidarantys pelenai tinka tolimesniam apdorojimui paprasčiausio presavimo būdu. Praktinis šio išradimo pritaikymas parodė, kad šiuo būdu apimtį galima sumažinti iki 75%. Be to, susi-darančios dujos yra turtingos lengvais organiniais junginiais, o tai reiškia, kad jų degimo metu išsi-skiria didelis šilumos kiekis. Be to, minimos rūšies dujos nėra kenksmingos aplinkai. Tai anglies dvidegi-nis, azotas bei vandenilis dujų pavidalu ir vandens garai. Tai reiškia, jog ši, išradimą atitinkantis būdas kaip visuma turi neprilygstamų pranašumų žinomų būdų atžvilgiu.
[0038] Norint efektyviai panaudoti ši, būdą ir išvengti radio-aktyvių, nemalonių ar pavojingų dujų nutekėjimo siste-moje, galinčio sukelti pavojų aptarnaujančiam perso-nalui, siūloma dirbti, sudarius tam tikro laipsnio vakuumo ar neigiamo slėgio sąlygas. Tuo tikslu patogu technologinės operacijos d) metu naudoti .įsiurbimo arba išretinančio dujas tipo siurblį.
[0039] Be to, šis išradimas yra susijęs su jo įgyvendinimui skirtu aparatu. Toks aparatas susideda iš: A) kietų atliekų pirolizei skirto reduktoriaus. Pageidautina, kad pirolizė būtų atliekama 400°C-700°C tem-peratūroje, o geriausiai - 400°C-600°C temperatūroje; B) pirolizės arba skaldymo reaktoriaus, kuriame atliekama iš reaktoriaus A) sklindančių dujų pirolizė. Pageidautina tai atlikti nuo 700°C iki 1300°C tem-peratūroje, jeigu katalizatorius nenaudojamas ir nuo 600°C iki 1300°C, katalizatoriaus naudojimo atveju; C) papildomo kieto reduktoriaus sluoksnio, kuriame turi redukuotis bet koks dujose esantis sieros dioksidas ir D) sugebančio sudaryti sulfidus metalo sluoksnio, kuriame, dalyvaujant technologinių operacijų B) arba C) metu išsiskiriančiomis dujomis, susidaro metalo sulfidas .
[0040] Be to, kalbant apie šio išradimo įgyvendinimui skirtą aparatą, reikia pasakyti, jog visos aukščiau aprašyto būdo savybės bei siūlomi jo pritaikymo būdai yra pri-taikyti darbui su šiuo aparatu ir dėl to smulkus jo apibūdinimas nėra reikalingas.
[0041] Nežiūrint to, verta atkreipti dėmėsi, į sekančius ypatingai svarbius šio aparato įgyvendinimus.
[0042] Konkrečiai kalbant, pirolizei atlikti skirtas reaktorius yra gravitacinio tipo reaktorius.
[0043] Pageidautina dujose esančių deguto produktų konden-savimui atlikti skirtą kondensatorių įrengti prieš reaktorių B.
[0044] Reaktoriuje A) pageidautina įrengti bet kokių lakių pelenų atskyrimui nuo dujų skirtą filtrą.
[0045] Pageidautina aparate įrengti filtrą, skirtą suodžių pašalinimui iš dujų, sklindančių iš reaktoriaus B).
[0046] Pageidautina įsirengti reaktoriuje A) susidarančių pi-rolizės nuosėdų supresavimui skirtą presą.
[0047] Aukščiau paminėtoms dujoms sudeginti už sluoksnio D) patogu įsirengti degiklį.
[0048] Brėžinyje schematiškai parodytas šį išradimą ati-tinkančio aparato vaizdas.
[0049] Pavaizduotas aparatas susideda iš sekančių detalių bei funkcinių mazgų. Kietos atliekos padavimo mechanizmu Z paduodamos į gravitacinio tipo pirmąjį pirolizės reak-torių 1. Kietų atliekų pirolizei aukščiau minėtame reaktoriuje 1 pasibaigus, kietos pirolizės nuosėdos (pelenai) sraigtinėmis priemonėmis 3 nukreipiamos į
[0050] konteinerį, kuriame papildomai įrengtas šių atliekų su-spaudimui skirtas presas.
[0051] Reaktoriuje 1 vykstančios pirolizės metu susidarančios dujos praleidžiamos pro keramini, filtrą 5 ir vamzdžiu 6 patenka i, antrąjį pirolizės reaktorių, kuriame, esant aukščiau apibūdintoms sąlygoms, atliekama jų pirolizė. Pavaizduotame konstrukciniame ši, išradimą atitinkančio aparato variante papildomai įrengtas kondensatorius 8, turintis visus reikiamus sujungimus, kurie gali būti panaudoti, jeigu dujų sudėtyje yra dervinių produktų, kurių kondensavimą reikia atlikti prieš pirolizės reaktorių 7. Tokiu atveju šie derviniai produktai ištraukiamuoju vamzdžiu 9 ištraukiami iš konden-satoriaus 8.
[0052] Reaktoriuje 7 pirolizuotos dujos vamzdžiu 10 nukreipiamos i, redukuojanti, anglies sluoksnį 11, kuriame sieros oksidai redukuojasi, sudarydami vandenilio sul-fidą bei anglies disulfidą.
[0053] Po to redukuotos dujos iš sluoksnio 11 vamzdžiu 12 nukreipiamos i, sugebančio sudaryti sierą metalo sluoks-nį 13. Tokio metalo pavyzdžiu gali būti geležis. Po to susidaręs metalo sulfidas vamzdžiu 14 gali būti paša-lintas nuo šio sluoksnio 13 dugno. Jeigu sluoksnyje esančiu metalu yra geležis, tai reiškia, jog ištrauktas metalo sulfidas pagrindinai susideda iš pirito.
[0054] Pavaizduotame šį išradimą atitinkančio aparato konstrukciniame variante papildomai gali būti įrengtas ga-lutiniam išleidžiamų dujų oksidavimui ar sudeginimui skirtas degiklis 15 bei siurblys 16, kuris šiuo atveju talpinamas tarp sluoksnio 13 ir degiklio 15 ir yra skirtas neigiamam slėgiui aparate sukurti.
1. Kietų organinių sieros turinčių atliekų, o ypač jonų mainų produktų, susidarančių atominiuose įrenginiuose, apimantis minėtų atliekų pirolizę, sumažinančią jų apimtį, apdorojimo būdas, besiskiriantis tuo, kad:a) 700°C,. o geriausiai - 600°C temperatūroje vykdo atliekų pirolizę, kuria siekiama sudaryti dujas, turinčias organinių sieros junginių ir kietas pi-rolizės liekanas, turinčias radioaktyvių medžiagų iš atliekų,b) dujas atskiria nuo pirolizės liekanų ir atlieka jų pirolizę arba, kitaip sakant, skaldymą, kuriuo siekiama suskaidyti organinius sieros junginius i, mažesni, anglies atomų kiekį turinčius anglingus junginius ir į neorganinius sieros junginius,c) technologinės operacijos b) metu susidariusias dujas pasirinktinai nukreipia į kieto reduktoriaus, pageidautina, anglies sluoksnį, sudarant tokias reduka-vimo sąlygas, kad visus esančius sieros oksidus redukuoja į vandenilio sulfidą, ird) technologinės operacijos b), arba alternatyviai c), metu susidarančias dujas nukreipia į sugebančio sudaryti sulfidus metalo sluoksnį, sudarant tokias sąlygas, kad ankstyvesnės technologinės operacijos metu susidarę sieros junginiai sudaro aukščiau mi-nėto metalo sulfidus.
a) 700°C,. o geriausiai - 600°C temperatūroje vykdo atliekų pirolizę, kuria siekiama sudaryti dujas, turinčias organinių sieros junginių ir kietas pi-rolizės liekanas, turinčias radioaktyvių medžiagų iš atliekų,b) dujas atskiria nuo pirolizės liekanų ir atlieka jų pirolizę arba, kitaip sakant, skaldymą, kuriuo siekiama suskaidyti organinius sieros junginius i, mažesni, anglies atomų kiekį turinčius anglingus junginius ir į neorganinius sieros junginius,c) technologinės operacijos b) metu susidariusias dujas pasirinktinai nukreipia į kieto reduktoriaus, pageidautina, anglies sluoksnį, sudarant tokias reduka-vimo sąlygas, kad visus esančius sieros oksidus redukuoja į vandenilio sulfidą, ird) technologinės operacijos b), arba alternatyviai c), metu susidarančias dujas nukreipia į sugebančio sudaryti sulfidus metalo sluoksnį, sudarant tokias sąlygas, kad ankstyvesnės technologinės operacijos metu susidarę sieros junginiai sudaro aukščiau mi-nėto metalo sulfidus.2. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad prieš pradedant technologinę operaciją b), su-kuria dujų kondensavimuisi palankias sąlygas, kurioms esant, deguto produktai kondensuojasi ir yra atskiriami- prieš nukreipiant dujas į aukščiau minėtą technologinę operaciją b).
- prieš nukreipiant dujas į aukščiau minėtą technologinę operaciją b).3. Būdas pagal 1 arba 2 punktą, besiskiriantis tuo, kad technologinei operacijai a) pasibaigus, nuo dujų atskiria visus lakius pelenus, panaudojant keramini, filtrą.
4. Būdas pagal bet kuri, ankstyvesnįjį punktą, besiskiriantis tuo, kad technologinės operacijos a) metu pirolizę atlieka nuo 400°C iki 700°C, pageidautina, nuo 400°C iki 600°C, o geriausiai - nuo 450°C iki 550°C temperatūroje.
5. Būdas pagal bet kuri, ankstyvesnįjį punktą, besiskiriantis tuo, kad technologinės operacijos a) metu atliekose esančių anglies junginių suskaldymui, pirolizę vykdo nenaudojant katalizatoriaus.
6. Būdas pagal bet kurį ankstyvesnįjį punktą, besiskiriantis tuo, kad technologinės operacijos a) metu pirolizę atlieka gravitaciniame arba momentiniame reaktoriuje, per mažiau nei 10 sekundžių, pageidautina nuo 5 iki 8 sekundžių.
7. Būdas pagal bet kurį iš ankstyvesnių punktų, besiskiriantis tuo, kad pirolizę arba skaldymą technologinės operacijos b) metu vykdo nenaudojant skaldymą skatinančio katalizatoriaus, o temperatūra yra aukštesnė už technologinės operacijos a) metu atliekamos pirolizės temperatūrą ir pageidautina, kad ji būtų virš 700°C, dar geriau -' nuo 700°C iki 1300°C, o geriausiai - nuo 700°C iki 1000°C, pvz., nuo 700°C iki 850°C.✓
8. Būdas pagal bet kurį iš 1-7 punktų, besiskiriantis tuo, kad technologinės operacijos b) metu pirolizę arba skaldymą atlieka, panaudojant skal-dymą skatinanti, katalizatorių, temperatūrai esant virš 600°C, pageidautina, intervale nuo 600°C iki 1300°C, o geriausiai - nuo 650°C iki 1300°C.
9. Būdas pagal 8 punktą, besiskiriantis tuo, kad technologinės operacijos b) metu pirolizę arba skaldymą atlieka, panaudojant iš dolomitų gaunamas kalkes.
10. Būdas pagal bet kuri, iš ankstyvesnių punktų, besiskiriantis tuo, kad technologinės operacijos c) metu redukciją atlieka nuo 700°C iki 900°C, o geriausiai - 800°C temperatūroje.
11. Būdas pagal bet kuri, iš ankstyvesnių punktų, besiskiriantis tuo, kad sulfido susidarymas technologinės operacijos d) metu vyksta nuo 400°C iki 600°C, o geriausiai - 500°C temperatūroje.
12. Būdas pagal bet kuri, iš ankstyvesnių punktų, besiskiriantis tuo, kad technologinės operacijos a) metu susidarančių liekanų apimti, sumažina jas supresuojant.
13. Būdas pagal bet kuri, iš ankstyvesnių punktų, besiskiriantis tuo, kad dirba neigiamo slėgio sąlygomis.
14. Būdas pagal bet kuri, iš ankstyvesnių punktų, besiskiriantis tuo, kad pasibaigus technologinei operacijai b), dujas filtruoja panaudojant, pageidautina, anglies filtrą.
15. Būdas pagal bet kuri, iš ankstyvesnių punktų, besiskiriantis tuo, kad pasibaigus technologinei operacijai d), išleidžiamas dujas oksi-duoja.
16. Kietų organinių sieros turinčių atliekų, ypač jonų mainų produktų iš atominių įrenginių apdorojimo piro-lizės būdu pagal 1-15 punktus, aparatas, besiskiriantis tuo, kad jis susideda iš:A) pirolizės reaktoriaus (1), skirto atlikti kietų atliekų pirolizę pageidautina, nuo 400°C iki 700°C, o geriausiai - nuo 400°C iki 600°C temperatūroje,B) pirolizės arba skaldymo reaktoriaus (7), skirto iš reaktoriaus A sklindančių dujų pirolizei atlikti pageidautina, nuo 700°C iki 1300°C temperatūroje, jeigu katalizatorius nenaudojamas, ir nuo 600°C iki 1300°C temperatūroje, katalizatoriaus naudojimo atveju,C) pasirinktinai kieto reduktoriaus sluoksnio (11), skirto bet kokio dujose esančio sieros dioksido redukcijai, irD) sugebančio sudaryti sulfidus metalo sluoksnio (13), kuriame, dalyvaujant technologinių operacijų b) arba c) metu išsiskiriančioms dujoms, susidaro metalo sulfidas.
A) pirolizės reaktoriaus (1), skirto atlikti kietų atliekų pirolizę pageidautina, nuo 400°C iki 700°C, o geriausiai - nuo 400°C iki 600°C temperatūroje,B) pirolizės arba skaldymo reaktoriaus (7), skirto iš reaktoriaus A sklindančių dujų pirolizei atlikti pageidautina, nuo 700°C iki 1300°C temperatūroje, jeigu katalizatorius nenaudojamas, ir nuo 600°C iki 1300°C temperatūroje, katalizatoriaus naudojimo atveju,C) pasirinktinai kieto reduktoriaus sluoksnio (11), skirto bet kokio dujose esančio sieros dioksido redukcijai, irD) sugebančio sudaryti sulfidus metalo sluoksnio (13), kuriame, dalyvaujant technologinių operacijų b) arba c) metu išsiskiriančioms dujoms, susidaro metalo sulfidas.17. Aparatas pagal 16 punktą, besiskiriantis tuo, kad pirolizės reaktorius A) (1) yra gravitacinio arba momentinio tipo reaktorius.
18. Aparatas pagal 12 arba 17 .punktą, besiskiriantis tuo, kad prieš reaktorių B) jame įrengtas kondensatorius (8), skirtas dujose esantiems deguto produktams kondensuoti.
19. Aparatas pagal bet kuri, iš 16-18 punktų, besiskiriantis tuo, kad reaktoriuje A) (1) yra įrengtas, pageidautina, keraminis filtras (5) , skirtas bet kokių lakių pelenų atskyrimui nuo dujų.
20. Aparatas pagal bet kuri, iš 16-19 punktų, besiskiriantis tuo, kad jame yra, pageidautina, anglies filtras, skirtas suodžių atskyrimui nuo iš reaktoriaus B) sklindančių dujų.
21. Aparatas pagal bet kuri, iš 16-20 punktų, besiskiriantis tuo, kad jame yra presas reaktoriuje A) susidarančioms pirolizės liekanoms su-presuoti .
22. Aparatas pagal bet kurį iš 16-21 punktų, besiskiriantis tuo, kad už sluoksnio D jame yra įrengtas degiklis (15) .