Способ огневого обезвреживания жидких отходов и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Социалистических

Реснубл (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 160179 (21) 2714550/29-33 (51) М. Кл. с присоединением заявки Но (23) Приоритет

F 23 G 7/04

Государственный комитет

СССР нО делам изобретений н открытий

Опубликовано 2311,80, Бюллетень HQ 43

Дата опубликования описания 2311.80 (53) УДК628. 54 (088.8) (72) Авторы изобретения

М.Н. Бернадинер, Б.С. Есилевич, В.И. Нравкин и A.È. Русин

Производственное объединение "Техэнергохимпром",.

I (71) Заявитель

1,.-;,С:-

1 ".,- „ ;-, (54) СПОСОБ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ ОТХОДОВ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способам и устройствам огневого обезвреживания производственных отходав и может быть использовано при ликвидации различных отходов химической, нефтехимической и других отраслей промышленности.

ИзвестнЫ способы огневого обезвреживания жидких отходов в циклонных печах с вводом жидких отходов в потоке воздуха, направленного ло ходу газов тангенциально или по хорде на меньшую окружность (1), (?), (3) и (4).

Недостатком известных технических решений является невозможность йадежной защиты ограждающих поверхностей от сепарации жидкости из-эа сосредоточения жидкостного факела в пристенной области.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ огневого обезвреживания жидких отходов, включающий тангенциальную подачу топлива совместно с первичным воздухом, ввод в закрученный поток высокотемпературных продуктов сгорания топлива смеси распыленных жидких отходов и вторичного

2 воздуха и отвод полученных продуктов Г5) °

Устройство для осуществления известного способа содержит вертикальную

5 цилиндрическую камеру с крышкой,го релки для подачи топлива и первичного воздуха, установленные тангенциально, сопла вторичного воздуха с расположенными в них форсунками для

1О распыливания жидких отходов, размещенные эа горелками по ходу движения газов, и пережим для отвода полученных продуктов.

Недостатком известного устройства является тангенциальный ввод потока вторичного воздуха, в котором распределяется распыленный жидкий отход. Такое распределение жидкости в пристенном потоке, контактирую20 щем с ограждающей поверхностью,приводит к интенсивному разрушении ограждающей поверхности из-за непрерывных локальных теплосмен прн сепарации капель на стенке и корроэионной

25 активности компонентов стоков.

Цель изобретения — повышение экономичности и надежности процесса °

Указанная цель достигается тем, что согласно способу огневого обез3Q вреживания жидких отходов, включаю,781503 щему подачу топлива совместно с первичным воздухом, ввод в закрученный поток высокотемпературных продуктов сгорания топлива смеси распыленных жидких отходов и вторичного воздуха и отвод полученных продуктов, смесь распыленных жидких отходов и вторичного воздуха подают соударяющимися встречными струями, а в зону контакта струй по ходу газов вводят осевой поток третичного воздуха.

Радиальные встречные струи отжимают,от стен топки капли стоков, которые после многократного проникновения в них и частичного испарения приобретают тангенциальную скорость,об" разуя подвижное пульсирующее вращающееся обЛако гаэоводяной взвеси, в центральной зоне печи перемещающееся к выходу из топочного объема. Благодаря такой организации ввода сточных вод в топочный объем, увеличивается время пребывания распыленной жидкости в топке и интенсифицируются процессы тепло-массообмена, что улуч- QQ шает условия обезвреживания отходов.

Формирование жидкостного облака в центральной области обеспечивает защиту ограждающих поверхностей от эрроэии. 65

С целью повышения экономичности и надежности работы устройство для осуществления способа, содержащее вертикальную цилиндрическую камеру с крышкой, горелки для подачи топлива и пер- 1 вичного воздуха, установленные тангенциально, сопла вторичного воздуха с расположенными в них форсунками для распыливания жидких отходов, размещенные эа горелками по ходу движения газов, и пережим для отвода полученных продуктов, снабжено соплом тре- . тичного воздуха, установленным в крышке камеры по ее оси, а сопла вто- . ричного воздуха с расположенными в иих форсунками для распыливания жид- 25 ких отходов размещены по диаметру камеры противоположно друг другу.

При таком способе ввода жидких отходов заполняется приосевая (с низким давлением) область топочного объе-ЗО ма, что способствует повышению удельной нагрузки печи по сточйым водам эа счет увеличения коэффициента использования рабочего объема. Пульсирующий вихревой Факел распыленной жидкостной взвеси сосредоточен в центральной зоне топочного объема и отделен от ограждающей поверхности газовым пристенным слоем (зона высокого давления). Центральный поток третичного воздуха заполняет приосевую область отрицательных давлений в зоне горения топлива и тем самым предупреждает подсасывание капель жидкости к корню топливного факела, что могло бы привести к Флегматиэа- 45 ции процесса горения.

Конструкция циклонной печи с выходом дымовых газов вверх и плавным переходом топочной камеры в газоход, заполненный теплоиспольэующими элементами (воздушного рекуператора, котла-утилизатора,. водогрейного котла и т.д.) и заканчивающийся дымовой трубой, обеспечивающей отсос отходящих газов через устройство и.подсос воздуха на охлаждение наружных стен печи сбрасываемых в атмосферу газов, обладает наименьшим сопротивлением системы по отходящим газам и позво.— ляет использовать их, требует минимального расхода энергии на собственные нужды, экономична, удобна и проста при монтаже и эксплуатации.

На фиг. 1 представлена циклонная печь для огневого обезвреживания сточных вод, продольный разрез;на фиг. 2 — вид Б-Б на фиг. 1 (1 пояс), на фиг. 3 - вид В-В на фиг. 1 (2 пояс).

Устройство для огневого обезвреживания жидких отходов содержит цилиндрическую вертикальную камеру 1 сгорания переходящую в гаэсход 2, заполненный теплоиспольэующими элементами 3 котла-утилизатора, воздухоподогревателя, водогрейного котла и т.д. В первом по ходу отходящих газов поясе расположены тангенциальные топливные горелки 4 природного газа, мазута, технологического газа и т.д. Во втором поясе на расстоянии не менее 0,5 диаметра камеры расположены две пары сопел 5 и б вторичного воздуха с установленными в них форсунками 7 сточных вод. Расстояние между пэясами определяется необходимостью полного сгорания топлива. Каждая пара сопел 5 или б расположена на одной оси по диаметру цилиндрической камеры. В торце камеры, противоположном выходу отходящих газов, по оси цилиндра установлено воздушное сопло 8 третичного воздуха.

Установка дымовой трубы, над газоходом обеспечивает дополнительную тягу, способствует сокращению затрат на тягодутьевые механизмы и уменьшает объем монтажных работ.

Устройство работаеТ следующим образом.

B камеру 1 сгорания через горелки

4 предварительного смешения, установленные тангенциально, подается совместно с первичным воздухом природный газ в количестве 1100-1500 нм /ч.

Коэффициент расхода воздуха в горелках составляет 1,2-1,3.

В закрученный поток продуктов сгорания при температуре 1500-1600 С через противоположные сопла 5 и 6 с установленнйми в них Форсунками 7 сточных вод, вводится газожидкостная взвесь вторичного воздуха со сточными водами. состава, Ъ:

781503

Дикарбоновые кислоты 10-18

Циклогексанон до 2

Циклогексанол до 1

Вода Остальное.

Расход вторичного воздуха — 710 тыс. нм /ч. Скорость вылета - 6070 м/сек. Расход сточных вод7-10 т/ч.

Через воздушное сопло 8, установленное в торце печи, подается закру ченный поток третичного воздуха (20% от вторичного) - 1,4-2 тыс.нм /ч.

Удельная весовая нагрузка рабочего объема циклонной печи составляет

0,87 т/м ч.

В процессе обезвреживания этой сточной воды при температуре отходя- IS щих дымовых газов 1000 С и коэффициенте расхода воздуха 1,08-1,1 органические составляющие окисляются до устойчивых соединений СО и Н О.

Формула изобретения

1. Способ огневого обезвреживания жидких отходов, включающий тан- генциальную подачу топлива совмест-. но с первичным воздухом, ввод в за40

Экспериментальные исследования показали отсутствие сепарации капель сточных вод на футеровке печи.

Реамуация изобретения позволяет повысить экономичность и надежность щ процесса за счет увеличения нагрузки печи вследствие улучшения использования рабочего объема печи, заполнения приосевой зоны и улучшения условий распыливания и дробления капель соударяющимися струями, увеличения межремонтного рабочего пробега и повышения полного обезвреживания вследствии исключения сепарации"ка" пель на стенки камеры.

35 крученный поток высокотемпературных продуктов сгорания топлива смеси распыленных жидких отходов и вто" ричного воздуха и отвод полученных продуктов, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности процесса, смесь распыленных жидких отходов и вторичного воздуха подают соударяющимися встречными струями, а в зону контакта струй по ходу газов вводят осевой поток третичного воздуха.

2. Устройство для осуществления способа, содержащее вертикальную цилиндрическую камеру с крышкой, горелки для подачи топлива и первичного воздуха, установленные тангенциально, сопла вторичного воздуха с расположенными в них форсунками для распыливания жидких отходов, размеценные за горелками по ходу движения газов, и пережим для отвода продуктов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности и надежности работы, оно снабжено соплом третичного воздуха, установленным s крышке камеры по ее оси, а сопла вторичного воздуха с . расположенными в них форсунками для распыливания жидких отходов размещены по диаметру камеры и установлены навстречу друг другу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 545828, кл. F 23 G 7/04, 1974.

2. Заявка ФРГ Р 2359730, кл. 24 d 2, опублик. 1975.

3. Патент Мвейцарии Р 486667, кл. F 23 С 7/00, опублик. 1970.

4. Патент Великобритании

9 1438221, кл. F 4 В, опублик. 1975.

5. Патент Великобритании

9 1353613, кл. F 4 В, опублик. 1971 (прототип).