203573. lajstromszámú szabadalom • Eljárás az égési jellemzők javítására és a környezeti és korróziós ártalmak csökkentésére olajos hulladékanyagok emulziós porlasztásos tüzelésekor
1 HU 203 573 B 2 A találmány tárgya eljárás az égési jellemzők javítására és a környezeti és korróziós ártalmak csökkentésére' olajos hulladékanyagok emulziós porlasztásos tüzeléskor. A közlekedésben, a mezőgazdaságban és az ipar számos területén képződő olajos hulladékok (pl. fáradtolajok, szennyezett olajok és olajtermékek, olajos szennyvíz-uszadékok, bontott és bontatlan hűtő-kenő folyadékemulziók és más olajos emulziók, gépzsírok stb.) számos hasznosítási lehetősége ismert. Ezek közül a legelterjedtebb az olajos hulladékanyagok tüzelési célú hasznosítása, amelynek során az olajos hulladékokat megfelelő előkezelés után önmagukban vagy adott esetben más tüzelőanyagokkal (pl. fűtőolajjal, pakurával, gudronnal stb.) összekeverve elégetik. Ilyen eljárásokat ismertetnek többek között a következő közlemények: „Energy from used Lubricating Oüs” API Publ. 155 (1975. október); Ross: .industrial Waste Disposal” (Reinhold Book Corp. 1968); „Inciseration of Industrial Hazardous Wastes and Sludges” (Noyes Data Corp. USA, 1979); „Reprocessing and Disposal of Waste Petroleum Oils” (Noyes Data Corp. USA, 1979); Bálint: „Olaj- és gázégők üzemi mérései és javítások” (Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1985); Olessák-Szabó: „Energia hulladékokból” (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1984); Varga-Kolinics-Kubó- Dorogi: „Mezőgazdasági hulladékok hasznosítása” (Mezőgazdasági Könyvkiadó, 1975). A Chemical Abstrac, 88. 76 205. sz. referátum olyan szovjet megoldást ismertet, amely szerint felületaktív anyag hozzáadásával emulziót készítenek gazolinból, Diesel-olajból és vízből. A víztartalom befolyásolja az égetés sebességét s bizonyos mértékben csökkenti a környezetszennyeződést. Ez az eljárás csak ennél a speciális elegynél hatásos igazán általánosságban nem alkalmazható jó eredménnyel. AChemicalAbstracts,89,92177. sz. japán bejelentés szerint a folyékony tüzelőanyagok által okozott környezetszennyezés magnézium-szulfonáttal és bárium-naftenáttal csökkenthető. Ez a megoldás nagyon költséges, mert ezek a vegyületek drágák és - a nagy molekulatömeg következtében - viszonylag sok kell belőlük egy adott fémkoncentráció biztosításához. A szulfonátok növelik a kéntartalmat és ez a korrózió, valamint a környezetvédelem szempontjából nem előnyös. A Römpp Vegyészeti Lexikon (I. 824. oldal) bizonyos szerves és vízben nem vagy rosszul oldódó szervetlen fémvegyületeket (például bentonitot, kovasavgélt, kaolint, Al(OH)3-ot, Sn(OH)2-t) említ emulgeálószerként víz/olaj típusú emulziók készítéséhez. Ezek az adalékok az égés javítására alkalmatlanok. Valamennyi hivatkozott eljárás közös jellemzője, hogy az olajos hulladékból vagy az olajos hulladék és szénhidrogén-tüzelőanyag (jellemzően fűtőolaj) elegyéből eltávolítják a mechanikai szennyezéseket és az olajokban stabü emulzió formájában már meg nem kötődő vizet, majd az olajos hulladékot, illetve az olajos hulladék és a szénhidrogén tüzelőanyag elegyét elégetik. Az égetést rendszerint porlasztós égőkkel végzik. Az olajos hulladékok tüzelési célú hasznosításakor számos nehézség származik abból, hogy ezek a hulladékok - néhány speciális kivételtől eltekintve - kisebb-nagyobb mennyiségben mindig tartalmaznak a környezetre veszélyes, esetenként erősen mérgező anyagokat. Ide sorolhatók elsősorban az olajban oldódó szerves fémvegyületek (például bárium-, antimon-, ólom-, cink- vegyületek), a halogénvegyületek, valamint a f oszfor-, bór- és kénvegyületek. Az égetés során ezek a vegyületek, illetve égéstermékeik rendszerint a füstgázokkal együtt távoznak el, és a környezetbe jutva erősen környezetszennyezést okoznak. A halogének, valamint a kénvegyületek az égetőberendezéseket erősen korrodeálják. Mindezek miatt az olajos hulladékokat és/vagy a füstgázokat különböző fizikai-kémiai módszerekkel (pl. kicsapás, desztilláció, mosás, adszorpció stb.) tisztítani kell, ami jelentősen rontja az eljárás gazdaságosságát, és rendszerint pótlólagos beruházással jár. A rendelkezésre álló olajos hulladékanyagok rendszerint vizet is tartalmaznak. Egyes szélsőséges esetekben az olajos hulladékanyagok víztartalma az 50- 95 tömeg%-ot is elérheti. Ha az Uyen szélsőségesen nagy víztartalmú olajos hulladékanyagokat (például hűtő-kenő folyadékokat) közvetlenül összekeverik a szénhidrogén tüzelőanyagokkal, az emulzió megtörik, és a rendszerből folyamatosan víz válik ki. Avízkiválás időben rendkívül elhúzódó folyamat, még az égetőberendezésben is folytatódik, és az égetőberendezésben kivált víz a berendezést szennyezi és lángleszakadás miatt üzemzavart okoz. A víz/olaj emulziót tehát az emulzió elégetéséig stabilizálni kell. Nagyobb stabüitású, szállítás- és tárolásálló emulziók előállításához viszonylag nagy mennyiségű és rendszerint költséges emulgeálószerekre van szükség, ami rontja az eljárás gazdaságosságát. Kisebb stabilitású emulziók eltüzelésére dolgozták ki az úgynevezett on line homogenizálásos eljárást, amelynek lényege az, hogy az olajat és a vizet (vagyis a vizes olajat) speciális, homogenizátorral ellátott égetőfejbe vezetik, és a képződött emulziót gyakorlatilag kialakításának ütemében tüzelik el. Az ilyen emulziós égőfejek stabü üzemeltetéséhez azonban igen kis ionkoncentrációjú víz szükséges; a vonatkozó üzemviteli útmutatók kötelező intézkedésként írják elő desztülált víz használatát vagy a csapvíz lágyítását, illetve ionmentesítését (Industriefeuering 22,12-13/1982/). Az olajos hulladékok fizikai-kémiai tisztítása során eltávolított környezetszennyező anyagok egy része (tipikusan a szerves fémvegyületek) egyébként az olajok égési tulajdonságait javító és a korróziót csökkentő anyagok, így jelenlétük a tüzelőanyag-keverékekben pusztán tüzeléstechnikai szempontokból kívánatos lenne. A szerves fémvegyületek további kedvező hatása, hogy felületaktív anyagok, így elősegítik a víz emulgeálódását az olajban. Olyan megoldásra van tehát szükség, amellyel a szerves fémvegyületek környezetkárosító hatása biztonsággal kiküszöbölhető, anélkül, hogy azokat az olajos hulladékokból és/vagy a füstgázokból el keüene távolítani. Szükség van továb5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
