Установка для нейтрализации токсичных выбросов сжиганием

 

Изобретение относится к устройствам для сжигания всех видов сбросов в окружающую среду, преимущественно в газообразном состоянии. Установка, включающая футерованную камеру с топливными горелками, систему с соплами подвода нейтрализуемой среды и выхлопную трубу, снабжена смесителем в системе подвода нейтрализуемой среды и соплами подвода третичного воздуха, при этом сопла подвода нейтрализуемой среды расположены над топливными горелками на высоте "А" от них, равной 0,3 - 0,5 диаметра камеры, а сопла подвода третичного воздуха расположены выше упомянутых сопел на величину, равную 0,25 - 0,45 диаметра камеры. Кроме того упомянутые сопла расположены со смещением по окружности относительно друг друга на половину шага, а сопла подвода нейтрализуемой среды установлены тангенциально и направлению навстречу топливным горелкам. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам сжигания всех видов выброса в атмосферу токсичных и других отработанных и сбрасываемых вредных выбросов, преимущественно в газообразном состоянии, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности, где имеются сбросы газов или жидких компонентов, вредно воздействующие на окружающую среду.

Известна циклонная печь для термического обезвреживания сточных вод, представляющая собой цилиндрическую камеру с пережимами и газоходом, а также тангенциально расположенными горелочными устройствами и радиально расположенными под горелочными устройствами форсунками для распыления сточных вод.

При введении в печь, в зону ниже горелочных устройств сточных вод или других вредных выбросов, последние должны быть нагреты в зоне горелочных устройств до температуры выше температуры разложения. В процессе разложения во всех случаях выделяется водород, углеводородные соединения, окислы азота и другие соединения, которые в свою очередь необходимо нейтрализовать до выброса продуктов разложения в атмосферу. Однако дополнительных устройств для проведения последующей нейтрализации в этом устройстве не предусмотрено.

Техническим результатом является повышение эффективности, расширение технологических возможностей и снижение содержания окислов азота в продуктах сжигания до ПДК.

Это достигается тем, что установка для нейтрализации токсичных выбросов сжиганием, включающая вертикальную футерованную камеру с топливными горелками, систему с соплами подвода нейтрализуемой среды и выхлопную трубу, она снабжена смесителем в системе подвода нейтрализуемой среды и соплами подвода третичного воздуха от системы, при этом сопла подвода нейтрализуемой среды расположены над топливными горелками на высоте от них 0,3 - 0,5 диаметры камеры, а сопла подвода третичного воздуха выше упомянутых сопел на величину 0,25 - 0,45 диаметра камеры. Кроме того сопла подвода нейтрализуемой среды и третичного воздуха расположены со смещением по окружности относительно друг друга на половину их шага, а сопла подвода нейтрализуемой среды установлены тангенциально и направлены навстречу топливным горелкам и соплам третичного воздуха.

На чертеже изображена установка, продольный разрез.

Установка включает футерованную камеру 1 с топливными горелками 2, трубопровод топлива 3, трубопровод 4 подвода нейтрализуемой среды с регулирующей заслонкой 5, смеситель 6, коллектор 7, сопла 8 ввода в камеру 1 обедненной смеси, которые расположены над топливными горелками 2, на высоте от них 0,3 - 0,5 диаметра камеры, систему подвода воздуха 9, разделенную на два потока: первый - по трубопроводу 10, который имеет регулирующую заслонку 11, соединен коллектором 12 и отводами 13 от него с соплами 14 подвода в камеру 1 третичного воздуха, которые установлены тангенциально выше сопел 8 на высоте 0,25 - 0,45 диаметра камеры 1. Другой поток по трубопроводу 15 направлен в теплообменник 16, после которого поток нагретого воздуха в свою очередь разделен на поток по трубопроводу 17 с регулирующей заслонкой 18 к смесителю 6 и поток по трубопроводу 19 с регулирующей заслонкой 20, который направлен к топливным горелкам 2. Кроме того установка имеет выхлопную трубу 21 и системы КИП и автоматики (на чертеже не показано).

Установка работает следующим образом.

В нагретый объем камеры 1 посредством топливных горелок 2 через сопла 8 подают обедненную смесь, которую получают в смесителе 6 путем подачи с одной стороны по трубопроводу 4 нейтрализуемой среды, а с другой стороны по трубопроводу 17 нагретого в теплообменнике 16 воздуха, регулирование соотношения которых выполняют регулирующими заслонками 5 и 18.

От смесителя 6 смесь поступает в коллектор 7 и далее в сопла 8, поток из которых поступает в объем камеры 1 над факелом продуктов сгорания топлива, нагревается до температуры разложения, разлагается на составляющие, например, для аммиака на водород, азот, СО₂ и др., при этом водород, при наличии в смеси части воздуха, частично сгорает, поддерживания температуру в заданном интервале. Оставшуюся часть водорода дожигают третичным воздухом, который поступает по трубопроводу 10 через коллектор 12 и сопла 14, которые расположены выше сопел 8, при этом расход третичного воздуха регулируют заслонкой 11 и принимают из условия полного дожигания остатков продуктов разложения и снижения температуры на входе в теплообменник 16.

Использование изобретения позволяет исключить возможность образования в продуктах сгорания окислов азота выше норм ПДК; значительно расширить технологические возможности, так как допускает проводить нейтрализацию широкого круга токсичных и вредных для окружающей среды выбросов; применять многие виды топлива, как газообразного (природный газ, метан, пропан и др.), так жидкого топлива легких фракций (керосин, бензин и др.).

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ТОКСИЧНЫХ ВЫБРОСОВ СЖИГАНИЕМ, преимущественно газообразных, включающая вертикальную футерованную камеру с топливными горелками, систему подвода нейтрализуемой среды и выхлопную трубу, отличающаяся тем, что она снабжена смесителем в системе подвода нейтрализуемой среды, соплами подвода третичного воздуха, при этом сопла подвода нейтрализуемой среды расположены над топливными горелками на высоте, равной 0,3 ÷ 0,5 диаметра камеры, а сопла подвода третичного воздуха расположены выше сопл подвода нейтрализуемой среды на величину, равную 0,25 - 0,45 диаметра камеры.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что сопла подвода нейтрализуемой среды и подвода третичного воздуха расположены со смещением по окружности относительно друг друга на половину шага.

3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что сопла подвода нейтрализуемой среды установлены тангенциально и направлены навстречу топливным горелкам.

РИСУНКИ

Рисунок 1