RU1789042C - Method of fire annihilating of toxic substances - Google Patents

Description

витых веществ в высокотемпературный поток продуктов сгораиШ топлива. В резуль- тат ё высокотемпературной обработки распыленных отходов происходит испарение их вод ной фракции, а органическа  5 часть подвергаетс  окислению с образованием в основном газообразных продуктов СОа, НгО. Хлор, присутствующий в обезвреживаемых отходах, в услови х высокой температуры преобразуетс  в HCI и CI2, что 10 может вызвать заражение атмосфер ы или акватории. Дл  нейтрализации этих вторичных токсичных газообразных веществ необходимо проводить дополнительную очистку, осуществление которой возможно лишь при ис- 15 пользовании сложных очистных сооружений.Twisted substances into the high-temperature flow of Shi fuel products. As a result of the high-temperature treatment of the sprayed waste, their water fraction evaporates, and the organic part 5 undergoes oxidation with the formation of mainly gaseous products of COa and NgO. Chlorine present in the waste to be treated is converted to HCI and CI2 under high temperature conditions, which 10 can cause contamination of the atmosphere or water area. In order to neutralize these secondary toxic gaseous substances, it is necessary to carry out additional purification, the implementation of which is possible only with the use of complex treatment facilities.

Известны способы огневого уничтожени  жидких промышленных отходов, содержащих , например, пбл йхлЬр истые органические соединени , цианистые веще- 20 ства, путем их сжигани  в смеси с горючими веществами. При эт6мв качестве окислител  используют, как правило, кислород воздуха . При осуществлении названных способов необходимо выполн ть жесткое 25 требование к соблюдению выбранных параметров процесса нап р йме р, температу- ры, раиной 850°С, расчетного количества подаваемого окислител , ибо нарушение заданного рёжймёГвёдет к неполному унич- 30 тожёнию  довитых веществ и неконтрблй- руемому их выбросу в атмосферу особенно в услов и х непрерывного процесса уничтожени . Кроме того, известные способы св заны с использованием сложного и 35 энергоемкого компрессорного оборудовани . Указанные способы обеспечиваютс  лишь при значительном удельном расходе гор чего (керосина, дизельного топлива), составл ющем по крайней мере 10-15 т на 40 1 т уничтожаемых сточных вод.Known methods for the fire destruction of industrial liquid waste containing, for example, pure organic compounds, cyanide substances, by burning them in a mixture with combustible substances. At 6 mV, oxygen is usually used as an oxidizing agent. When implementing the above methods, it is necessary to fulfill the strict 25 requirement to comply with the selected process parameters, for example, temperature, temperature 850 ° С, the calculated amount of oxidant supplied, because violation of the specified mode leads to incomplete elimination of poisonous substances and uncontrolled their release into the atmosphere, especially under conditions of a continuous process of destruction. In addition, known methods are associated using sophisticated and 35 energy-intensive compressor equipment. These methods are provided only with a significant specific consumption of hot (kerosene, diesel fuel) of at least 10-15 tons per 40 1 tons of waste water being destroyed.

Известен также способ обезврёжива- ни  токсичных веществ, состо щий в сме- шиваний Токсичного вещества с термитной смесью (оксйде жёлеза, минеральные кис- 45 . лоты ,Ґ1лор6шкообразный алюминий, магний илй;марганец), теШер атураторенй  которой превышает 3000°F, нагревании полученной смеси до 3000° Рдл:  инициировани  реакций, в результате ёг6 ра звиваетс  самопроиз- 50 вольный процесс, сопровождающийс  нагре- ванием до температуры выше 3000°Р,что обесЬ ёчйёает уничтожение токсичных веществ (USA, 4, 23Ь, 053). Указанный способ осуществл етс  также в непрерывном ре- 55 жиме, поэтому осуществл ть контроль за полндтой уни тРжени   довитых веществ сложно. Kp o Mlf 6гЪ7 дЛ  йёу щ ёст вл ёнШ fcri o-с соба йсНЬльзуетс  сложное обйруДЬ в Ш There is also a known method for the neutralization of toxic substances, which consists of mixing a Toxic substance with a thermite mixture (iron oxide, mineral acids 45 lots, Ґ1lor6 cup-shaped aluminum, magnesium sludge; manganese), which has a temperature of more than 3000 ° F, by heating the resulting mixtures up to 3,000 ° Rdl: initiating reactions, as a result of its reaction, a spontaneous process is initiated, accompanied by heating to a temperature above 3000 ° P, which completely destroys toxic substances (USA, 4, 23b, 053). This method is also carried out in continuous mode; therefore, it is difficult to control the half-life of poisonous substances. Kp o Mlf 6gb7 for the first time in the game fcri o-with it is difficult to use complex equipment in

Ui-..Ui- ..

поскЪл ьку кШп о ен ы тёрмйтной смесИ  в5 10 15 SEPARATING THE CURRENCY OF THE THERMITE MIX AND B5 10 15

20 25 30 35 40 20 25 30 35 40

45 50 55 45 50 55

i-..i- ..

л ютс  твердыми веществами и приготовление гомогенных композиций из-за этого затруднено . Кроме того, при горении термитных составов развиваетс  лишь высока  температура, а образовани  активных окисл ющих продуктов и полупродуктов не происходит.solids and the preparation of homogeneous compositions is therefore difficult. In addition, when thermite compositions are burned, only a high temperature develops, and the formation of active oxidizing products and intermediates does not occur.

В основу изобретени  положена задача путем создани  условий дл  вовлечени  уничтожаемых  довитых веществ в физико- химическое взаимодействие с полупродуктами термораспада окислител  разработать более надежный и экономически выгодный способ огневого уничтожени  любых водорастворимых  довитых веществ.The basis of the invention is to create a more reliable and cost-effective method of fire destruction of any water-soluble toxic substances by creating conditions for the destruction of poisonous substances to be involved in the physicochemical interaction with oxidative thermal decomposition intermediates.

Эта задача решаетс  в способе огневого уничтожени   довитых веществ, осуществл емом путем сжигани   довитых веществ в присутствии окислител  и горючего вещества , в котором, перед сжиганием уничтожаемые  довитые вещества смешивают в присутствии воды с водорастворимыми окислителем и горючим веществом, вз тыми в соотношении, обеспечивающим коэффициент окислени  1,0-1,10, после чего полученную реакционную смесь с помощью подушки из жидкости, не реагирующей и не смешивающейс  с компонентами реакционной смеси и продуктами ее сгорани , и имеющей плотность, не превышающую значени  плотности реакционной смеси, подвергают сжатию до давлени  не менее 8 МПа, а сжигание осуществл ют при давлении по меньшей мере около 35 МПа, обеспечиваемом физическими параметрами названной жидкой подушки, в течение не менее 3 с с получением безвредных продуктов . Стало возможным полностью обезвреживать любые водорастворимые  довитые вещества, в особенности органического происхождени , без использовани  сложного компрессорного и дозирующего оборудовани , а сброс обезвреженных жидкостей производить только после тщательного анализа их состава.This problem is solved in a method for the fire destruction of poisonous substances by burning the toxic substances in the presence of an oxidizing agent and a combustible substance, in which, before burning, the destroyed toxic substances are mixed in the presence of water with a water-soluble oxidizing agent and a combustible substance taken in a ratio providing an oxidation coefficient 1.0-1.10, after which the resulting reaction mixture using a pillow from a liquid that does not react and does not mix with the components of the reaction mixture and its combustion products, and a density not exceeding the density of the reaction mixture is compressed to a pressure of at least 8 MPa, and combustion is carried out at a pressure of at least about 35 MPa provided by the physical parameters of said liquid pad for at least 3 s to produce harmless products. It became possible to completely neutralize any water-soluble toxic substances, especially of organic origin, without the use of sophisticated compressor and metering equipment, and to discharge the neutralized liquids only after a careful analysis of their composition.

Дл  обеспечени  возможности поджи- гани  реакционных смесей от простейших средств воспламенени  реакционную смесь предварительно подвергают сжатию до давлени , равного 10-15 МПа.To enable ignition of the reaction mixtures from the simplest means of ignition, the reaction mixture is preliminarily compressed to a pressure of 10-15 MPa.

Дл  гарантированных полноты обезвреживани   довитых веществ и обеспечени  сохранности используемого оборудовани , сжигание осуществл ют при давлении, равном 50-110 МПа.To ensure complete neutralization of poisonous substances and ensure the safety of the equipment used, incineration is carried out at a pressure of 50-110 MPa.

Дл  обеспечени  заданных начальных и рабочих давлений в зоне горени  физические параметры подушки из жидкости выбирают по массе, плотности, ее в зкости и сжимаемости жидкости.In order to provide specified initial and operating pressures in the combustion zone, the physical parameters of the cushion are selected from the liquid by mass, density, its viscosity and compressibility of the liquid.

Целесообразно в качестве жидкости, образующей подушку, использовать обезвоженную нефть, нефтесолевые эмульсии или жидкие силоксаны.It is advisable to use dehydrated oil, oil-salt emulsions or liquid siloxanes as the liquid forming the pillow.

Целесообразно дл  обезвреживани   довитых веществ, содержащих в своем составе хлор, бром и серу, использовать жидкость, образующую подушку, дополнительно содержащую гидроокись щелочных и/или щелочноземельных металлов.It is advisable to neutralize poisonous substances containing chlorine, bromine and sulfur, using a liquid forming a pillow, additionally containing hydroxide of alkali and / or alkaline earth metals.

Кроме того, целесообразно, чтобы в качестве окислител  использовали нитрат аммони , который в процессе сжигани  сам по себе образует только безвредные продукты , а также позвол ет обезвреживать высококонцентрированные сточные воды, целесообразно дл  обеспечени  полной растворимости компонентов смеси (прежде всего-нитрата аммони ) и полноты горени , чтобы содержание воды в реакционной смеси составл ло от 20 до 40 мае. %. Кроме того, целесообразно, чтобы в качестве горючего использовали глицерин и/или мочевину, и/или пиридин, и/или уротропин, и/или этиленгликоль, что позвол ет поддерживать высокую температуру горени  в указанном выше интервале рабочих давлений.In addition, it is advisable that ammonium nitrate is used as an oxidizing agent, which in the process of burning itself forms only harmless products, and also allows the neutralization of highly concentrated waste water, it is advisable to ensure the complete solubility of the components of the mixture (primarily ammonium nitrate) and completeness burning, so that the water content in the reaction mixture is from May 20 to May 40. % In addition, it is advisable that glycerol and / or urea, and / or pyridine, and / or urotropine, and / or ethylene glycol be used as fuel, which allows maintaining a high combustion temperature in the above-mentioned range of operating pressures.

Способ огневого уничтожени  предназначен дл  таких  довитых веществ как фенолы , альдегиды, органические амины и кислоты, диоксины, спирты, а также растворов и эмульсий, содержащих помимо четы- рехэлементных токсичных веществ (углерод, водород, кислород, азот) и такие химические элементы, как хлор, фтор, сера, фосфор, сурьма , мышь к.The method of fire destruction is intended for such toxic substances as phenols, aldehydes, organic amines and acids, dioxins, alcohols, as well as solutions and emulsions containing, in addition to four-element toxic substances (carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen) and such chemical elements as chlorine, fluorine, sulfur, phosphorus, antimony, mouse to.

Уничтожаемые  довитые вещества сначала смешивают в присутствии воды с водорастворимым окислителем и горючим веществом.Destructible poisonous substances are first mixed in the presence of water with a water-soluble oxidizing agent and a combustible substance.

В качестве водорастворимого окислител  возможно использовать, например, нитрат аммони , перхлорат аммони , нитрат натри , нитрат кали , перхлорат кали , перхлорат натри .As a water-soluble oxidizing agent, it is possible to use, for example, ammonium nitrate, ammonium perchlorate, sodium nitrate, potassium nitrate, potassium perchlorate, sodium perchlorate.

Наиболее предпочтительно использовать нитрат аммони , так как этот окислитель в процессе сжигани   довитых веществ сам по себе не образует токсичных веществ и, кроме того, при использовании нитрата аммони  возможно осуществл ть сжигание высококонцен- трированных по токсичным веществам сточных вод,It is most preferable to use ammonium nitrate, since this oxidizing agent does not form toxic substances by itself during the combustion of toxic substances and, in addition, when using ammonium nitrate, it is possible to burn wastewater highly concentrated in toxic substances,

При использовании нитрата аммони  содержание воды в образуемой реакционной смеси составл ет 25-40 мас.%. При использовании в качестве окислител  нитратов натри  и кали  или их перхлоратов содержание воды в реакционной смеси должно составл ть около 60 мас.%.When using ammonium nitrate, the water content in the resulting reaction mixture is 25-40% by weight. When sodium and potassium nitrates or their perchlorates are used as an oxidizing agent, the water content in the reaction mixture should be about 60% by weight.

В качестве горючего вещества реакционна  смесь может содержать, например, глицерин, мочевину, пиридин, уротропин, этиленгликоль, смеси названных соединений , метанол, уксусную кислоту, формамид. Соотношение в реакционной смеси  довитого вещества, окислител  и горючего вещества должно обеспечивать коэффициент окислени , равный от 1,0 до 1.1. Если соотношение названных компонентов реакционной смеси обеспечивает коэффициент окислени  менее 1,0, то неизбежно образование недоокисленных продуктов горени , прежде всего СО и N2; при коэффициентеAs a combustible substance, the reaction mixture may contain, for example, glycerin, urea, pyridine, urotropine, ethylene glycol, mixtures of the above compounds, methanol, acetic acid, formamide. The ratio in the reaction mixture of the poisonous substance, the oxidizing agent and the combustible substance should provide an oxidation coefficient of 1.0 to 1.1. If the ratio of the above components of the reaction mixture provides an oxidation coefficient of less than 1.0, then the formation of unoxidized products of combustion, in particular CO and N2, is inevitable; with the coefficient

окислени  более 1.1 существенно понижаетс  температура горени  и возникает опасность неполного обезвреживани   довитых веществ.oxidation greater than 1.1 significantly reduces the combustion temperature and there is a risk of incomplete neutralization of toxic substances.

Полученную названную реакционнуюThe resulting named reaction

смесь подвергают сжатию, при этом сжатие осуществл ют при начальном давлении, равном не менее 8 МПа, поскольку последующий процесс сжигани  возможен лишь в том случае, если температура кипени  водыthe mixture is compressed, while compression is carried out at an initial pressure of at least 8 MPa, since the subsequent combustion process is possible only if the boiling point of water

превышает температуру начала интенсивного термического распада компонентов реакционной смеси до образовани  активных радикалов, котора  составл ет 500-600 К. Такой температуре кипени  воды соответствует начальное давление 8-10 МПа.exceeds the onset temperature of intense thermal decomposition of the components of the reaction mixture to the formation of active radicals, which is 500-600 K. This initial boiling point of water corresponds to an initial pressure of 8-10 MPa.

Поджигание подготовленной и сжатой реакционной смеси производ т с помощью обычных средств воспламенени , например , при помощи пороховых зар дов.The prepared and compressed reaction mixture is ignited using conventional means of ignition, for example, using powder charges.

Процесс сжигани  ведут при давлении по меньшей мере около 35 Мпа в течение не менее 3 с, что гарантирует полное выгорание любых  довитых веществ до образовани  безвредных продуктовдаких как С02.The combustion process is carried out at a pressure of at least about 35 MPa for at least 3 s, which ensures complete burnout of any toxic substances to form harmless products such as CO2.

N2, H20, а также возможно HCI, HF, H2S 50з (при уничтожении хлор-, фтор- и серосодер- жащих  довитых веществ).N2, H20, as well as possibly HCI, HF, H2S 50h (for the destruction of chlorine, fluorine and sulfur-containing poisonous substances).

Процессы начального сжати  реакционной смеси и ее сжигани  при названномThe processes of initial compression of the reaction mixture and its combustion with the above

давлении осуществл ют с использованием гидростатической демпфирующей подушки. При этом жидкость, образующа  эту подушку , не должна реагировать и смешиватьс  с компонентами реакционной смеси и продуктами ее сгорани . Кроме того, плотность жидкости, образующей подушку, не должна превышать значение плотности реакционной смеси.pressure is carried out using a hydrostatic damping pad. In this case, the liquid forming this pillow should not react and mix with the components of the reaction mixture and its combustion products. In addition, the density of the liquid forming the pillow should not exceed the density of the reaction mixture.

Использование жидкой подушки обеспечивает создание требуемого начального давлени  и заданный барический режим горени , то есть создает услови  дл  саморегулировани  физико-химических процессов, происход щих при сжигании реакционной смеси.The use of a liquid cushion ensures the creation of the required initial pressure and a predetermined baric combustion mode, i.e., it creates conditions for self-regulation of the physicochemical processes occurring during the combustion of the reaction mixture.

Рациональное сочетание таких характеристик жидкости, образующей подушку, как плотность, в зкость, сжимаемость обеспечивает при выбранной массе подушки требуемые услови  дл  осуществлени  способа.A rational combination of such characteristics of the liquid forming the pillow as density, viscosity, compressibility provides the required conditions for the implementation of the method with the selected mass of the pillow.

Целесообразно в качестве жидкости, образующей подушку, использовать обезвоженную нефть, нефтесолевые эмульсии или жидкие силоксаны при уничтожении че- тырехэлементных (C+H+0+N)  довитых соединений .It is advisable to use dehydrated oil, oil-salt emulsions, or liquid siloxanes as the liquid forming the pillow for the destruction of four-element (C + H + 0 + N) poisonous compounds.

При уничтожении хлор-, фтор и серосо- держащих  довитых веществ в состав жидкости , образующей подушку, ввод т соединени , способные поглощать HCI, HF, Н2$, 50з, например, - гидроокиси щелочных и/или щелочноземельных металлов.Upon the destruction of chlorine, fluorine and sulfur-containing poisonous substances, compounds capable of absorbing HCI, HF, H2 $ 50z, for example, alkali and / or alkaline earth metal hydroxides, are introduced into the composition of the liquid forming the pillow.

Совокупность за вл емых в изобретении условий: состав реакционной смеси, начальное давление (сжатие), поджигание реакционной смеси от воспламенител  и барический режим физико-химических процессов (сжигани ) обеспечивает первичный термораспад всех компонентов реакционной смеси с образованием активных полупродуктов , которые вступают между собой в интенсивные химические реакции окислительно-восстановительного характера. При обеспечении указанного выше коэффициента окислени  исключаетс  образование не- доокисленных продуктов типа СО и Н2.The set of conditions claimed in the invention: the composition of the reaction mixture, the initial pressure (compression), ignition of the reaction mixture from the igniter and the baric mode of physicochemical processes (combustion) provides the primary thermal decomposition of all components of the reaction mixture with the formation of active intermediates that enter into each other intense chemical reactions of redox nature. By providing the above oxidation coefficient, the formation of non-oxidized products of the type CO and H2 is excluded.

Способ может быть осуществлен в глубоких скважинах, например нефт ных или газовых , выводимых из действующего фонда. При использовании таких скважин необходимо предварительно интервал перфорации перекрыть , например, цементным мостом, а процесс сжигани  можно проводить при давлении, не превышающем примерно 60 МПа,The method can be carried out in deep wells, for example oil or gas wells, withdrawn from the existing stock. When using such wells, it is necessary to previously cover the perforation interval, for example, with a cement bridge, and the combustion process can be carried out at a pressure not exceeding about 60 MPa,

Кроме того, способ возможно осуществл ть в специально создаваемых скважин- ных сооружени х повышенной прочности, что позвол ет вести процесс сжигани   довитых веществ при давлении, достигающем 110 МПа.In addition, the method can be carried out in specially designed downhole structures of increased strength, which allows the combustion of toxic substances at a pressure of up to 110 MPa.

П р и м е р 1. В лабораторной стендовой установке, включающей заполненный водой стальной автоклав, снабженный гидронасосом и датчиком давлени , осуществл ют уничтожение фенола. Дл  этого в металлический стакан 200 см3 заливают смесь, содержащую 35,2 мас.% воды, 57,4 мас.% нитрата аммони , 5,6 мас.% глицерина и 1,8 мас.% фенола (коэффициент окислени  смеси равен 1,07) помещают пороховой воспламенитель , после чего стакан закрывают крышкой в виде резиновой мембраны, через которую пропущены токоподводы к воспламенителю.Example 1. In a laboratory bench setup including a water-filled steel autoclave, equipped with a hydraulic pump and a pressure sensor, phenol is destroyed. For this, a mixture containing 35.2 wt.% Water, 57.4 wt.% Ammonium nitrate, 5.6 wt.% Glycerol and 1.8 wt.% Phenol is poured into a 200 cm3 metal can (the oxidation coefficient of the mixture is 1, 07) place the powder igniter, after which the glass is closed with a lid in the form of a rubber membrane through which current leads to the igniter are passed.

Подготовленный металлический стакан помещают в автоклав, который затем герметизируют . Создают в автоклаве с помощью гидронасоса давление 15,0 МПа, котороечерез резиновую мембрану передаетс  на реакционную смесь. Производ т поджигание воспламенител , от которого начинаетс  процесс горени  реакционной смеси. Регистрируют давление в автоклаве, соответст0 вующее давлению в зоне горени .The prepared metal cup is placed in an autoclave, which is then sealed. A pressure of 15.0 MPa is created in the autoclave using a hydraulic pump, which is transferred to the reaction mixture through a rubber membrane. The igniter is ignited, from which the combustion of the reaction mixture begins. The pressure in the autoclave is recorded corresponding to the pressure in the combustion zone.

На основании осциллограммы, полученной с помощью датчика давлени , определ ют давление в зоне горени , которое равно 35,0 МПа. После извлечени  из авто5 клава металлического стакана с охлажденной жидкостью провод т химический и дериватографический анализ его содержимого . Результаты анализа: вода - 100 мас.%, нитрат аммони  - отсутствует, глицерин 0 отсутствует, фенол - отсутствует. Содержание газообразных продуктов горени  по расчету, мас.%: углекислый газ 13, молекул рный азот 20; окись углерода менее 0,1: молекул рный кислород 0,4; молекул рныйBased on the waveform obtained by the pressure sensor, the pressure in the combustion zone is determined, which is 35.0 MPa. After the metal cup with the cooled liquid is removed from the autoclave, a chemical and derivatographic analysis of its contents is carried out. Analysis results: water - 100 wt.%, Ammonium nitrate - absent, glycerin 0 absent, phenol - absent. The content of gaseous products of combustion was calculated, wt.%: Carbon dioxide 13, molecular nitrogen 20; carbon monoxide less than 0.1: molecular oxygen 0.4; molecular

5 водород менее 0,04 мае. окислы азота - отсутствует .5 hydrogen less than 0.04 may. nitrogen oxides - absent.

П р и м е р 2, Уничтожение фенола осуществл ют в услови х, аналогичных указанным в примере 1, однако в качествеPRI me R 2, Destruction of phenol is carried out under conditions similar to those specified in example 1, however, as

0 окислител  реакционна  смесь содержит нитрат натри . При этом состав реакционной смеси следующий, мас.%: вода 60,2; нитрат натри  33,8; глицерин 4,6; фенол 1,4. Коэффициент окислени  1,10. Реакционную0 oxidizing agent reaction mixture contains sodium nitrate. The composition of the reaction mixture is as follows, wt.%: Water 60.2; sodium nitrate 33.8; glycerol 4.6; phenol 1.4. The oxidation coefficient is 1.10. Reactionary

5 смесь сжимают до давлени  15 МПа, а горение реакционной смеси осуществл етс  при давлении 36,2 МПа. Результаты анализа содержимого металлического стакана мас.%: вода 80; гидроокись натри  20; нитрат на0 три  отсутствует, глицерин отсутствует, фенол отсутствует. Содержание газообразных продуктов горени  по расчету, мас%: углекислый газ 10,5; молекул рный азот 5,6; молекул рный кислород 3,8; окись углерода и5, the mixture is compressed to a pressure of 15 MPa, and the reaction mixture is burned at a pressure of 36.2 MPa. The results of the analysis of the contents of the metal glass wt.%: Water 80; sodium hydroxide 20; three nitrates are absent; glycerin is absent; phenol is absent. The content of gaseous products of combustion according to the calculation, wt%: carbon dioxide 10.5; molecular nitrogen 5.6; molecular oxygen 3.8; carbon monoxide and

5 окислы азота - отсутствуют.5 nitrogen oxides are absent.

ПримерЗ. Уничтожение фенола осуществл ют в услови х, аналогичных указанным в примере 1. однако в качестве горючего вещества реакционна  смесь со0 держит мочевину. При этом состав реакционной смеси следующий мас.%: вода 40,0; нитрат аммони  51,9; мочевина 5,7; фенол 2,4. Коэффициент окислени  смеси 1,00.Example 3. The destruction of phenol is carried out under conditions similar to those described in Example 1. however, the reaction mixture contains urea as a combustible substance. The composition of the reaction mixture is the following wt.%: Water 40.0; ammonium nitrate 51.9; urea 5.7; phenol 2.4. The oxidation coefficient of the mixture is 1.00.

Реакционную смесь сжимают до давле5 ни , равного 8,0 МПа, а горение реакционной смеси осуществл етс  при 34,9 МПа.The reaction mixture is compressed to a pressure of 8.0 MPa, and the reaction mixture is burned at 34.9 MPa.

Результаты анализа содержимого металлического стакана, мас.%: вода 100; нитрат аммони  отсутствует; мочевина отсутствует; фенол отсутствует. СодержаниеThe results of the analysis of the contents of the metal glass, wt.%: Water 100; ammonium nitrate is absent; urea is absent; phenol is absent. Content

газообразных продуктов горе нй  по расйету , мас.%: углекислый газ 10,9, молекул рный азот 20,8; окись углерода менее 0,2; молекул рный кислород менее 0,2, молекул рный водород менее 0,07; окислы азота - отсутствуют.gaseous products according to race, wt.%: carbon dioxide 10.9, molecular nitrogen 20.8; carbon monoxide less than 0.2; molecular oxygen less than 0.2, molecular hydrogen less than 0.07; nitrogen oxides are absent.

П р и м е р 4. Уничтожение триэтанола- мина осуществл ют в манометрической бомбе, представл ющей собой стальной герметичный стакан емкостью 48,5см3, снабженный датчиком давлени , выводом дл  газообразных соединений и токоподво- д щим вводом к воспламенителю.Example 4. The destruction of triethanolamine is carried out in a manometer bomb, which is a steel sealed canister with a capacity of 48.5 cm3, equipped with a pressure sensor, an outlet for gaseous compounds and a lead-in lead to the igniter.

В указанный стальной стакан помещают 10 об.% реакционной смеси, содержа- щей мае. %: нитрат аммони  67,2; глицерина 3,9; триэтаноламин 3,9; вода25. Коэффициент окислени  смеси 1.03. Манометрическую бомбу герметизируют, создают начальное давление сжати , равное 10 МПа, после чего поджигают воспламенитель и регистрируют давление при горении, равное 91,6 МПа, После остывани  манометрической бомбы открывают вентиль на выводе дл  газообразных продуктов и провод т химический и хро- матографический анализ газа.10 vol% of the reaction mixture containing May is placed in said steel beaker. %: ammonium nitrate 67.2; glycerol 3.9; triethanolamine 3.9; water 25. The oxidation coefficient of the mixture is 1.03. The manometric bomb is sealed, an initial compression pressure of 10 MPa is created, then the igniter is ignited and the combustion pressure is recorded equal to 91.6 MPa. After the manometer bomb has cooled, the valve on the outlet for gaseous products is opened and chemical and chromatographic analysis of the gas is carried out .

Результаты анализа, мас.%: двуокись углерода 12,3; молекул рный азот 23,9; молекул рный водород менее 0,01; окись углерода 0.07.The results of the analysis, wt.%: Carbon dioxide 12.3; molecular nitrogen 23.9; molecular hydrogen less than 0.01; carbon monoxide 0.07.

В жидкой фазе продуктов горени  содержитс : 100 мас.% воды, исходные компоненты реакционной смеси - отсутствуют.The liquid phase of the combustion products contains: 100 wt.% Water, the initial components of the reaction mixture are absent.

П р и м е р 5. Уничтожение фенола осуществл ют в услови х, аналогичных указан- ным в примере 4, однако в реакционной смеси содержитс  2 мас.% фенола, 52 мас.% нитрата аммони , 6 мас.% глицерина , 40 мас.% воды. Коэффициент окислени  реакционной смеси 0,98.Example 5. The destruction of phenol is carried out under conditions similar to those described in example 4, however, the reaction mixture contains 2 wt.% Phenol, 52 wt.% Ammonium nitrate, 6 wt.% Glycerol, 40 wt. .% water. The oxidation coefficient of the reaction mixture is 0.98.

Результаты эксперимента:Experiment Results:

Горение реакционной смеси происходит при давлении 90,9 МПа, химический анализ газообразных продуктов горени , мас.%: двуокись углерода 10,5: окись угле- рода 2,3; молекул рный азот 18,2; молекул рный водород около 0,02.The combustion of the reaction mixture occurs at a pressure of 90.9 MPa, chemical analysis of gaseous products of combustion, wt.%: Carbon dioxide 10.5: carbon monoxide 2.3; molecular nitrogen 18.2; molecular hydrogen is about 0.02.

В жидкой фазе продуктов горени  обнаружено 100 мас.% воды, исходные компоненты реакционной смеси отсутствуют.In the liquid phase of the combustion products, 100 wt.% Of water was found, the initial components of the reaction mixture are absent.

П р и м е р 6. Уничтожению подвергают сточные воды, содержащие фенол.PRI me R 6. Destruction is subjected to wastewater containing phenol.

В нефт ную скважину, предназначенную к ликвидации, имеющую диаметр 5 дюймов, толщину стенок обсадной колонны 10 мм и начальную глубину (после перекрыти  интервала перфорации), равную 1790 м, закачивают под слой нейти высотой 1600 м реакционную смесь, массой 500кг, содержащую 54±3 мас.% нитрата аммони , 9±1In an oil well to be eliminated, having a diameter of 5 inches, a casing string wall thickness of 10 mm and an initial depth (after closing the perforation interval) of 1790 m, a reaction mixture weighing 500 kg weighing 54 kg and containing 54 ± 3 wt.% Ammonium nitrate, 9 ± 1

мас.% глицерина,, 37±3 мас.% сточных вод, содержащих фенол.wt.% glycerol ,, 37 ± 3 wt.% wastewater containing phenol.

Реакционна  смесь подвергаетс  гидростатическому сжатию названной нефт ной подушкой до давлени  14 МПа.The reaction mixture undergoes hydrostatic compression with the named oil pad to a pressure of 14 MPa.

В нижнюю часть реакционной смеси ввод т пороховой воспламенитёл ь массой 10 кг, а над реакционной смесью размещают датчик давлени .A powder igniter weighing 10 kg is introduced into the lower part of the reaction mixture, and a pressure sensor is placed above the reaction mixture.

Поджигают воспламенитель и регистрируют давление, развивающеес  вблизи зоны горени , а также врем  положительной фазы давлени  на осциллограмме. Результаты процесса уничтожени   довитого вещества:The igniter is ignited and the pressure developing near the combustion zone, as well as the time of the positive phase of the pressure on the waveform are recorded. The results of the poisonous substance destruction process:

наибольшее развиваемое давление - 98,5 МПа,the highest developed pressure is 98.5 MPa,

врем  горени  - более 3 сек,burning time - more than 3 seconds,

длительность положительной фазы давлени  - более 40 сек.the duration of the positive pressure phase is more than 40 seconds.

Химический анализ донной пробы показывает отсутствие исходных компонентов реакционной смеси.Chemical analysis of the bottom sample shows the absence of the starting components of the reaction mixture.

Пример. Уничтожению подвергают сточные воды, содержащие фенол, в услови х , аналогичных указанным в примере б. Однако, в св зи с разрушением обсадной колонны скважины в результате процесса, указанного в примере 6, начальна  глубина (после перекрыти  зоны разрушени ) составл ет 1570 м. При этом реакционную смесь массой 500 кг, аналогичную указанной в примере 6, закачивают под .слой нефти высотой 1420 м, что обеспечивает давление сжати  реакционной смеси, равное 12,5 МПа. Максимальное развиваемое давление 93 МПа.Example. Wastewater containing phenol is subjected to destruction under conditions similar to those specified in Example b. However, due to the destruction of the casing string of the well as a result of the process described in Example 6, the initial depth (after closing the fracture zone) is 1570 m. In this case, a 500 kg reaction mixture similar to that specified in Example 6 is pumped under the layer. 1420 m high oil, which provides a compression pressure of the reaction mixture of 12.5 MPa. The maximum developed pressure is 93 MPa.

Химический анализ данной пробы показывает отсутствие исходных компонентов реакционной смеси.Chemical analysis of this sample shows the absence of the starting components of the reaction mixture.

ПримерЗ. Уничтожению подвергают сточные воды, содержащие фенол, в услови х , аналогичных указанным в примере 6. Однако в св зи с разрушением обсадной колонны скважины в результате процессов, указанных в примерах 6 и 7, начальна  глубина (после перекрыти  зоны разрушени ) составл ет 1300 м. При этом реакционную смесь в количестве 240 кг, аналогичную указанной в примере 6, закачивают под слой нефти высотой 1172 м, что обеспечивает давление сжатие реакционной смеси, равное 10,3 МПа.Example 3. Wastewater containing phenol is subjected to destruction under conditions similar to those described in Example 6. However, due to the destruction of the well casing as a result of the processes described in Examples 6 and 7, the initial depth (after closing the destruction zone) is 1300 m In this case, the reaction mixture in an amount of 240 kg, similar to that specified in example 6, is pumped under a layer of oil with a height of 1172 m, which provides a compression pressure of the reaction mixture equal to 10.3 MPa.

Максимальное развиваемое давление в процессе сжигани  составл ет 84 МПа.The maximum pressure developed during combustion is 84 MPa.

Химический анализ данной пробы показывает отсутствие исходных компонентов реакционной смеси.Chemical analysis of this sample shows the absence of the starting components of the reaction mixture.

П р и м е р 9. Уничтожению подвергают сточные воды, содержащие фенол и диок- син, в услови х, аналогичных указанным вPRI me R 9. Destruction is subjected to wastewater containing phenol and dioxin, under conditions similar to those specified in

примере 6. Однако в св зи с разрушением обсадной колонны скважины в результате процессов, указанных в примерах б, 7 и 8, начальна  глубина (после перекрыти  зоны разрушени ) составл ет 1210 м. При этом реакционную смесь в количестве 275 кг, аналогичную указанной в примере 6 и дополнительно содержащую диоксин, закачивают под слой нефтесолевой эмульсии, содержащей хлорид кальци , толщиной 15 м, над которым имеетс  слой из пресной воды высотой 965 м. Указанна  двухслойна  жидка  подушка обеспечивает давление сжати  реакционной смеси, равное 9,8 МПа.Example 6. However, in connection with the destruction of the casing string of the well as a result of the processes described in examples b, 7 and 8, the initial depth (after closing the fracture zone) is 1210 m. The reaction mixture in the amount of 275 kg, similar to that indicated in Example 6 and additionally containing dioxin are injected under a layer of oil salt emulsion containing calcium chloride, 15 m thick, over which there is a layer of fresh water 965 m high. The specified two-layer liquid pad provides a compression pressure of the reaction mixture of 9.8 MPa.

Максимально развиваемое давление в процессе сжигани  составл ет 80 МПа.The maximum pressure developed during combustion is 80 MPa.

Химический анализ данной пробы показывает отсутствие исходных компонентов реакционной смеси.Chemical analysis of this sample shows the absence of the starting components of the reaction mixture.

Осциллограммы давление-врем , полученные при всех проведенных испытани х, имеют три четко выраженных участка:Pressure-time waveforms obtained from all tests performed have three distinct areas:

- участок нарастани  давлени  от начальной величины до максимальной (участок воспламенени );- section of pressure rise from initial value to maximum (ignition section);

- участок примерно посто нного давлени  равного максимальному (участок собственно горени );- a section of approximately constant pressure equal to the maximum (section of the actual combustion);

- участок снижени  давлени  от максимального до конечного значени  (участок расширени , охлаждени  и частичной конденсации продуктов горени ).- section of pressure reduction from maximum to final value (expansion, cooling and partial condensation of combustion products).

В услови х натурных испытаний (уничтожение в скважинах сточных вод, содержащих  довитые вещества) врем  нарастани  давлени  составл ет 0,2-0,5 с, врем  посто нства давлени  3-5с, врем  снижени  давлени  до конечного значени  10-50 с.Under conditions of field tests (destruction of sewage containing poisonous substances in wells), the pressure rise time is 0.2-0.5 s, the pressure constant time is 3-5 s, and the pressure decrease time to the final value of 10-50 s.

Claims (7)

Формула изобретени  1. Способ огневого уничтожени   довитых веществ путем их сжигани  в присутствии-окислител  и горючего вещества, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  выброса вредных веществ в атмосферу, перед сжиганием уничтожаемые  довитые вещества смешивают в присутствии воды сSUMMARY OF THE INVENTION 1. Method for the fire destruction of poisonous substances by burning them in the presence of an oxidizing agent and a combustible substance, characterized in that, in order to reduce the emission of harmful substances into the atmosphere, the destroyed toxic substances are mixed with water in the presence of water before burning водорастворимыми окислителем и горючим веществом, после чего полученную реакционную смесь с помощью подушки из жидкости , не реагирующей и не смешивающейс  с компонентами реакционной смеси и продуктами ее сгорани , и имеющей плотность , не превышающую значени  плотности реакционной смеси, подвергают сжатию до давлени  не менее 8 МПа, а сжигание осуществл ют при давлении продуктов горени  35-110 МПа в течение не менее 3 с.a water-soluble oxidizing agent and a combustible substance, after which the resulting reaction mixture is compressed to a pressure of at least 8 MPa using a pad of a liquid that does not react and does not mix with the components of the reaction mixture and products of its combustion, and having a density not exceeding the density of the reaction mixture and combustion is carried out at a pressure of combustion products of 35-110 MPa for at least 3 s. 2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что реакционную смесь подвергают сжатию до давлени  равного 10-15 МПа.2. A method according to claim 1, characterized in that the reaction mixture is compressed to a pressure of 10-15 MPa. 3. Способ по пп, 1 и 2, отличающийс  тем, что в качестве жидкости, образующей подушку, используют обезвоженную нефть и/или нефтесолевые эмульсии, и/или жидкие силоксаны, и/или их комбинации с3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the dehydrated oil and / or oil-salt emulsions and / or liquid siloxanes and / or combinations thereof are used as the liquid forming the pillow. пресной водой.fresh water. 4. Способ по пп. 1-3, отличающий- с   тем, что содержание воды в реакционной смеси составл ет от 25 до 60 мас.%.4. The method according to PP. 1-3, characterized in that the water content in the reaction mixture is from 25 to 60 wt.%. 5. Способ по пп 1-4, отличающий- с   тем, что в качестве окислител  используют нитрат аммони .5. The method according to claims 1-4, characterized in that ammonium nitrate is used as an oxidizing agent. 6. Способ по пп. 1-5, отличающийс   тем, что в качестве горючего вещества6. The method according to PP. 1-5, characterized in that as a combustible substance используют глицерин и/или мочевину,use glycerin and / or urea, и/или пиридин, и/или уротропин, и/илиand / or pyridine and / or urotropine, and / or этиленгликоль.ethylene glycol. 7. Способ по пп. 1-6, отличающий с   тем, что огневое уничтожение  довитых веществ провод т в нефт ных или газовых скважинах, в которых предварительно перекрывают интервал перфорации или специально возводимых скважинах повышенной прочности и жаростойкости.7. The method according to PP. 1-6, characterized in that the fire destruction of the poisonous substances is carried out in oil or gas wells in which the perforation interval or specially constructed wells of increased strength and heat resistance are previously closed.