Technoeconomic study of hightemperature acid sludge processing in molten medium

Authors

  • Марат Аронович Гликин Technological Institute of V. Dal East-Ukrainian National University (Severodonetsk) Sovetskiy 59-а, Severodonetsk, Ukraine, 93400, Ukraine
  • Юлия Александровна Шовкопляс Volodymyr Dahl East Ukrainian National University Soviet Ave, 59a, Severodonetsk, Luhansk region., 93400, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-9265-0008
  • Вадим Юрьевич Тарасов Volodymyr Dahl East Ukrainian National University Soviet Ave, 59a, Severodonetsk, Luhansk region., 93400, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-3614-0913

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.23379

Keywords:

acid sludge, melt, oxidation, catalytic flue gas final purification

Abstract

Throughout theterritoryofUkraine2 million tons of hazardous wastes are accumulated in outdoor areas. Recently, the determination to solve the problem of waste management is increased. Acid sludges are wastes of hazard class 2, containing free sulfuric acid (up to 70%) and organic part (mostly high-molecular aromatic compounds), which complicate the effective disposal. The problem state of acid sludges is considered and the main directions in their processing are defined. The combination of systems with a high-temperature coolant and aerosol nanocatalysis on an autonomous mobile unit, allowing to dispose acid sludges not less than 99.99 % is first considered. A basic energotechnological scheme including stages of preparation, high-temperature oxidation in sodium chloride melt and catalytic flue gas final purification in the aerosol reactor with obtaining electricity and sulphates, is proposed. The technicoeconomic analysis showed that the pay-back period of capital investment could reach 2 years. The obtained results will resolve the problem of half a million tons of acid sludges inUkraine.

Author Biographies

Марат Аронович Гликин, Technological Institute of V. Dal East-Ukrainian National University (Severodonetsk) Sovetskiy 59-а, Severodonetsk, Ukraine, 93400

Professor

Department of technologies of organic substances, fuels and polymers

Юлия Александровна Шовкопляс, Volodymyr Dahl East Ukrainian National University Soviet Ave, 59a, Severodonetsk, Luhansk region., 93400

Applicant

Department of Technology of organic substances, fuels and polymers

Вадим Юрьевич Тарасов, Volodymyr Dahl East Ukrainian National University Soviet Ave, 59a, Severodonetsk, Luhansk region., 93400

PhD

Department of General and Inorganic Chemistry

References

  1. Закон України N 2818-VI. Про Основні засади (стратегію) державної екологічної політики України на період до 2020 року [Електронний ресурс] // Відомості Верховної Ради України (ВВР). – 2011. – № 26. – 218 с. — Режим доступу : http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/2818-17.
  2. Розпорядження КМ України № 577-р. Про затвердження Національного плану дій з охорони навколишнього природного середовища на 2011-2015 роки [Електронний ресурс] // Урядовий кур’єр. – 2011. – № 135. – Режим доступу : http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/577-2011-%D1%80.
  3. Hoornweg, Daniel Climate Change : Responding to an Urgent Agenda [Electronic resource] / Daniel Hoornweg, Mila Freire, Marcus J. Lee, Perinaz Bhada-Tata, Belinda Yuen. - World Bank. © World Bank, 2011. – Available at : https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/2312 License: CC BY 3.0 IGO.
  4. Ryoko, Seguchi Best Practices and Recommendations for Waste Reduction towards Sustainable Consumption [Electronic resource] / Seguchi Ryoko, Hotta Yasuhiko. – Seguchi Ryoko, Hotta Yasuhiko. — (FOE JAPAN Website), 2013. — Available at : http://www.foejapan.org/en/waste/policy/pdf/140227.pdf.
  5. Спичак, Ю. Н. Защита водной среды от загрязнения нефтепродуктами [Електроний ресурс] / Ю. Н. Спичак, И. Ю. Костив, В. Ф. Головчак и др. // Техногенно-екологічна безпека та цивільний захист. – 2010. – Вип. 1. – С. 124–128. – Режим доступу : http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/39701.
  6. Дворянинов, Н. А. Новые технологические решения для переработки кислых гудронов и нефтешламов в товарные виды продукции [Электронный ресурс] / Н. А. Дворянинов, А. Д. Зорин, Е. Н. Каратаева и др. // Рециклинг отходов. – 2007. – № 4. – С. 12–15. – Режим доступа: http://wasterecycling.ru/resources/itf5e1d16ff96d11db99dbccf722b65740/cd6e6ab83798465eb818d2132c13cbfb.pdf;jsessionid=5FE0966DE4EDDCFBBFB23FACF9C3B763.
  7. Kolmakov, G. A. Environmental aspect of storage of acid tars and their utilization in commercial petroleum products (Review) [Text] / G. A. Kolmakov, D. F. Grishin, A. D. Zorin, V. F. Zanozina // Petroleum Chemistry. – 2007. – Vol. 47, Issue 6. – Р. 379–388.
  8. Глікін, М. А. Дослідження процесу знесульфурення кислих гудронів [Текст] / М. А. Глікін, Ю. О. Шовкопляс, В. Ю. Тарасов та ін. // Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля. – 2012. – № 17 (188), Часть 1. – С. 94–98.
  9. Гликин, М. А. Окисление высокомолекулярных углеводородов в расплаве высокотемпературного теплоносителя [Текст] / М. А. Гликин, Е. И. Зубцов и др. // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2013. – Т. 2, № 6(62). – С. 35–39.
  10. Кудрявцев, С. О. Дослідження впливу механохімактивації на кінетичні характеристики процесу видалення оксидів нітрогену з димових газів від спалювання вугілля в умовах аерозольного нанокаталізу [Текст] / С. О. Кудрявцев // Вісник Східно-українського національного університету ім. В. Даля. – 2012. – № 17 (188), Часть. 1. – С. 39–43.
  11. Химия Украины и мира [Электронний ресурс] / Режим доступа : http://ukrchem.dp.ua/.
  12. Національна комісія регулювання електроенергетики України [Електроний ресурс] / Режим доступу : http://www.nerc.gov.ua/
  13. Zakon Ukrai’ny N 2818-VI (2011). Pro Osnovni zasady (strategiju) derzhavnoi’ ekologichnoi’ polityky Ukrai’ny na period do 2020 roku. Vidomosti Verhovnoi’ Rady Ukrai’ny (VVR), 26, 218. Available at : http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/2818-17
  14. Rozporjadzhennja KM Ukrai’ny № 577-r (2011). Pro zatverdzhennja Nacional’nogo planu dij z ohorony navkolyshn’ogo pryrodnogo seredovyshha na 2011-2015 roky. Urjadovyj kur’jer, 135. Available at : http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/577-2011-%D1%80
  15. Hoornweg, Daniel, Freire, Mila; Lee, Marcus J., Bhada-Tata, Perinaz, Yuen, Belinda (2011). Cities and Climate Change : Responding to an Urgent Agenda. World Bank. © World Bank. Available at : https://openknowledge. worldbank.org/handle/10986/2312 License: CC BY 3.0 IGO.
  16. Ryoko, Seguchi, Yasuhiko, Hotta (2013). Best Practices and Recommendations for Waste Reduction towards Sustainable Consumption (FOE JAPAN Website). Available at : http://www.foejapan.org/en/waste/policy/pdf/140227.pdf
  17. Spichak, Ju. N., Kostiv, I. Ju., Golovchak, V. F., Sadovyj, Ju. V., Kravec, R. V. (2010). Protection of aquifers from petroleum products contamination. Tehnogenno-ekologichna bezpeka ta cyvil’nyj zahyst, 1, 124–128. Available at : http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/39701
  18. Dvorjaninov, N. A., Zorin, A. D., Karataeva, E. N. (2007). Novye tehnologicheskie reshenija dlja pererabotki kislyh gudronov i nefteshlamov v tovarne vidy produkcii. Waste recycling, 4, 12–15. Available at : http://wasterecycling.ru/resources/itf5e1d16ff96d-11db99dbccf722b65740/cd6e6ab83798465eb818d2132c13cbfb.pdf;jsessionid=5FE0966DE4EDDCFBBFB23FACF9C3B73.
  19. Kolmakov, G. A., Grishin, D. F., Zorin, A. D., Zanozina, V. F. (2007). Environmental aspect of storage of acid tars and their utilization in commercial petroleum products (Review). Petroleum Chemistry, Vol. 47, Issue 6, 379—388.
  20. Glikin, М. А., Shovkoplyas, Yu. O., Tarasov, V. Yu. (2007). Doslidzhennya processu znesulurennya kislogo gudronu. Visnik of the East-Ukrainian national university named after Volodymyr Dal. Scientific journal, № 17 (188), Part 1, 94–98.
  21. Glikin, М. А., Shovkoplyas, Yu. O., Tarasov, V. Yu. (2013). Okislenie vysokomolekuljarnyh uglevodorodov v rasplave vysokotemperaturnogo teplonositelja. Eastern-European Journal of enterprise technologies, Vol. 2, № 6 (62), 35–39.
  22. Kudrjavcev, S. O. (2012). Doslidzhennja vplyvu mehanohimaktyvacii’ na kinetychni harakterystyky procesu vydalennja oksydiv nitrogenu z dymovyh gaziv vid spaljuvannja vugillja v umovah aerozol’nogo nanokatalizu. Visnik of the East-Ukrainian national university named after Volodymyr Dal. Scientific journal, № 17 (188), Part 1, 39–43.
  23. Himija Ukrainy i mira. Available at : http://ukrchem.dp.ua/
  24. National Electricity Regulatory Commission of Ukraine. Available at : http://www.nerc.gov.ua/

Published

2014-04-14

How to Cite

Гликин, М. А., Шовкопляс, Ю. А., & Тарасов, В. Ю. (2014). Technoeconomic study of hightemperature acid sludge processing in molten medium. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(10(68), 41–44. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.23379