Установка термического обезвреживания жидких отходов

Изобретение относится к технологии термического обезвреживания жидких промышленных отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, радиотехнической и других отраслях промышленности. Установка термического обезвреживания жидких отходов содержит циклонную печь с газовой горелкой, установленной на ее крышке, форсунки для подачи жидких отходов, устройство охлаждения отходящих газов, включающее ряд форсунок для распыления воды, соединенное верхним газоходом с трубой Вентури и циклоном-каплеуловителем, дымовую трубу. Циклонная печь снабжена кожухом, установленным с зазором относительно корпуса циклонной печи для охлаждения камеры сгорания воздухом, подаваемым на горение, тангенциально расположенными нагрузочными газовыми горелками. Форсунки для подачи жидких отходов расположены в плоскости ниже плоскости нагрузочных горелок на расстоянии 0,3 диаметра печи и направлены под углом 8-10° к радиальному направлению навстречу вращению потока продуктов сгорания нагрузочных горелок. Газовая горелка на крышке печи выполнена автоматической, устройство охлаждения отходящих газов имеет ряд форсунок, установленных на его входном патрубке, и, по крайней мере, три яруса форсунок для распыления воды, расположенных по ходу движения газового потока. Технический результат: повышение надежности обезвреживания жидких отходов и предотвращение загрязнения окружающей среды. 3 ил.

 

Изобретение относится к технологии обезвреживания жидких отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, радиотехнической и других отраслях промышленности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является установка термического обезвреживания жидких отходов, включающая циклонную печь с тангенциально расположенными газовыми горелками, форсунки для подачи жидких отходов, газоход, соединенный с устройством очистки отходящих газов, и дымовую трубу (книга "Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов". М.: Химия, 1990 г., с.206-208).

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности обезвреживания жидких отходов и предотвращение загрязнения окружающей среды.

Задача решается за счет того, что в установке термического обезвреживания жидких отходов, содержащей циклонную печь с газовой горелкой, установленной на ее крышке, форсунки для подачи жидких отходов, устройство охлаждения отходящих газов, включающее ряд форсунок для распыления воды, соединенное верхним газоходом с трубой Вентури и циклоном-каплеуловителем, дымовую трубу, циклонная печь снабжена кожухом, установленным с зазором относительно корпуса циклонной печи для охлаждения камеры сгорания воздухом, подаваемым на горение, тангенциально расположенными нагрузочными газовыми горелками, форсунки для подачи жидких отходов расположены в плоскости ниже плоскости нагрузочных горелок на расстоянии 0,3 диаметра печи и направлены под углом 8-10° к радиальному направлению навстречу вращению потока продуктов сгорания нагрузочных горелок, газовая горелка на крышке печи выполнена автоматической, устройство охлаждения отходящих газов имеет ряд форсунок, установленных на его входном патрубке, и, по крайней мере, три яруса форсунок для распыления воды, расположенных по ходу движения газового потока.

На фиг.1 схематично представлена конструкция установки, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1, на фиг.3 - вид В на фиг.2.

Установка содержит циклонную печь 1 с тангенциально расположенными нагрузочными газовыми горелками 2, форсунки 3 для подачи жидких отходов, футерованный газоход 4 и устройство очистки отходящих газов. Устройство очистки отходящих газов включает охлаждающее устройство 5, содержащее три яруса форсунок 6 для распыления воды, расположенных по ходу движения газового потока, и ряд форсунок 7, установленных на его входном патрубке. Такое конструктивное решение позволяет обеспечить высокую плотность орошения, а следовательно, надежное снижение температуры дымовых газов до температуры мокрого термометра. Охлаждающее устройство соединено последовательно верхним газоходом 8 с трубой Вентури 9, циклоном-каплеуловителем 10 и дымососом 11. Циклонная печь снабжена горелкой 13, установленной на крышке печи, а форсунки 3 расположены в плоскости ниже плоскости нагрузочных горелок на расстояние не менее 0,3 диаметра печи и направлены под углом 8-10° к радиальному направлению навстречу вращению потока продуктов сгорания нагрузочных горелок. Уменьшение расстояния между нагрузочными горелками и форсунками приводит к закалке продуктов недожога в зоне горения, а увеличение указанного расстояния ведет к неоправданному увеличению высоты камеры сгорания. Угол разворота форсунок навстречу вращению газового потока выбран из условия непопадания неиспарившихся капель жидкости на разогретую футеровку печи при сносе их газовым потоком. Увеличение или уменьшение угла вне указанного диапазона может привести к попаданию капель жидкости на футеровку и ее растрескиванию, а следовательно, к выходу печи из строя.

Работа установки обезвреживания жидких отходов

Жидкие отходы, например жидкие отходы, загрязненные вредными веществами органического происхождения, подают через распыливающие форсунки 3 в циклонную печь 1, куда через четыре нагрузочные газовые горелки 2 подается на сжигание природный газ и воздух, нагнетаемый вентилятором. В процессе работы установки осуществляется регулирование расхода природного газа и воздуха, подаваемого в нагрузочные горелки в избыточном количестве. Воздух, проходя по зазору между кожухом и корпусом циклонной печи, охлаждает камеру сгорания.

Под воздействием высоких температур и окислительной среды происходит окисление органических примесей жидких отходов, термообработка минеральных продуктов, содержащихся в отходах (плавление, испарение, химические преобразования), а также высокотемпературная нейтрализация кислот и ангидридов, образующихся при окислении органических примесей.

Время пребывания жидких отходов в активной хоне с уровнем температур 1200°С не менее 2 с. Отходящие газы через газоход 8 направляются в охлаждающее устройство (скруббер-охладитель) для охлаждения с 1200°С до температуры точки росы 84°С. Охлаждение отходящих газов производится за счет испарения части раствора, поступающего на орошение. Орошающий раствор распределяется на четыре ряда форсунок, три из которых 6 размещены по высоте скруббера-охладителя, а один ряд 7 устанавливается на входном патрубке. Охлажденные отходящие газы очищаются от минеральных веществ в скруббере Вентури 9 путем растворения их в растворе, подаваемом через распыливающие форсунки.

Весь раствор из отходящих газов осаждается в каплеуловителе 10. Очищенные отходящие газы дымососом 11 направляются в дымовую трубу. Раствор минеральных веществ, уловленных в скруббере Вентури, частично отводится в локальные сети на переработку.

Применение мокрой системы очистки отходящих газов, состоящей из охлаждающего устройства с рядом форсунок, установленных на его входном патрубке, и форсунок для распыления воды, последовательно соединенного верхним газоходом с трубой Вентури и циклоном-каплеуловителем, обеспечивает предотвращение загрязнения окружающей среды. Автоматическая газовая горелка, расположенная на крышке циклонной печи, служит для запуска, прогрева печи и обеспечивает постоянное наличие в ней факела, что предотвращает возможность взрыва газовоздушной смеси.

Установка термического обезвреживания жидких отходов, содержащая циклонную печь с газовой горелкой, установленной на се крышке, форсунки для подачи жидких отходов, устройство охлаждения отходящих газов, включающее ряд форсунок для распыления воды, соединенное верхним газоходом с трубой Вентури и циклоном-каплеуловителем, дымовую трубу, отличающаяся тем, что циклонная печь снабжена кожухом, установленным с зазором относительно корпуса циклонной печи для охлаждения камеры сгорания воздухом, подаваемым на горение, тангенциально расположенными нагрузочными газовыми горелками, форсунки для подачи жидких отходов расположены в плоскости ниже плоскости нагрузочных горелок на расстоянии 0,3 диаметра печи и направлены под углом 8-10° к радиальному направлению навстречу вращению потока продуктов сгорания нагрузочных горелок, газовая горелка на крышке печи выполнена автоматической, устройство охлаждения отходящих газов имеет ряд форсунок, установленных на его входном патрубке, и, по крайней мере, три яруса форсунок для распыления воды, расположенных по ходу движения газового потока.