Способ термического обезвреживания жидких отходов и устройство для его осуществования

Способ термического обезвреживания жидких отходов и устройство для его осуществования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ термического обезвреживания жидких отходов путем барботирования их воздухом и сжигания продуктов испарения в надслоевом пространстве в закрученном потоке вторичного воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сжигания, вторичный воздух и продукты сгорания Б надслоевом пространстве закручивают в плоскости, перпендикулярной поверхности слоя Жидких отходов.и перемещают параллельно этой поверхности. Ч-f-H- ZL

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1129437 зад F 23 G 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЖаЖые

ОШХРдб/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3606574/29-33 (22) 15.06.83 (46) 15.12.84. Бюл. № 46 (72) А. Л. Шелыгин (53) 628.54 (088.8) (56) 1. Термические методы обезвреживания отходов. Под ред. К. К. Богушевской и Г. П. Беспамятнова. Л., «Химия», 1975, с. 69.

2. Опыт огневого обезвреживания производственных отходов. Обзорная информация;

Химическая промышленность, сер. «Энерготехнические процессы в химической промышленности», НИИТЭХИМ. М., 1979, с. 6 — 7, рис. 2 (прототип). длорыкчма (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ ОТХОДОВ И

УСТРОЛСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ термического обезвреживания жидких отходов путем барботирования их воздухом и сжигания продуктов испарения в надслоевом пространстве в закрученном потоке вторичного воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сжигания, вторичный воздух и продукты сгорания в надслоевом пространстве закручивают в плоскости, перпендикулярной поверхности слоя жидких отходов,и перемешают параллельно этой поверхности.

О

1129437

2. Устройство термического обезвреживания жидких отходов, содержащее циклонную камеру сгорания с барботажной ванной и амбразурами тангенциально подводимого вторичного воздуха, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективнасти сжигаИзобретение относится к процессу сжигания жидких отходов и может быть использовано для обезвреживания жидких отходов и сжигания жидкого топлива в химической, электротехнической, деревообрабатывающей и других промышленностях.

Известен способ обезвреживания жидких отходов в циклонных печах, включающий ввод в циклонную печь с фронтальной стороны тангенциально под давлением обезвреживаемых жидких отходов по необходимости совместно с топливом и окисляющего воздуха. Перемещаясь вдоль цилиндрического тогочного пространства, горючие компоненты испарившихся отходов окисляются, и образующиеся продукты сгорания выводят из противоположной зоны печи (по отношению к размещению форсунок для распыла отходов и. амбразур вторичного воздуха) 11)

Недостатками этого технического решения являются значительные энергетические затраты на механический привод при создании высоких давлений распыливаемых отходов. необходимость отсутствия в обезвреживаемых отходах твердых примесей, а также необходимость развития топочных обьемов для обеспечения качественного окисления горючих комнонентов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ термического обезвреживания жидких отходов, включающий барботирование слоя жидких отходов воздухом и сжигание продуктов испарения в надслоевом пространстве 12).

Устройство для осуществления способа содержит циклонную камеру сгорания с барботажной ванной и амбразурами тангенциально подводимого вторичного воздуха.

При работе известного устройства барботируемые жидкие отходы выносятся в надслоевое пространство,, содержащиеся в них горючие компоненты окисляются, и продукты сгорания из зоны горения выводятся в атмосферу.

Недостатки известного технического решения заключаются в том, что жидкие отходы, выведенные из слоя в пенном и каплеобразном состоянии, не успевают полностью окисляться над слоем и возвращаются об5

1О

2О

46

45 ния, барботажная ванна установлена параллельно оси камеры сгорания, а соотношение ширины барботажной ванны к диаметру камеры сгорания и к диаметру амбразур составляет 1:1,5:0,2. ратно в слой, в результате чего часть энергии барботирующего потока безвозвратно теряется; при прохождении воздушного потока через слой отходов процесс массообмена во многом зависит от поверхности контакта между жидкой и газовой фазами, которая определяется размерами пузыря барботирующего воздуха, что ограничивает интенсивность массообменного процесса.

Цель изобретения — повышение эффективности сжигания.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термического обезврежива ния жидких отходов путем 6 арботи рова-. ния их воздухом и сжигания продуктов испарения в надслоевом пространстве,в закрученном потоке вторичного воздуха вторичный воздух и продукты сгорания в надслоевом пространстве закручивают в глоскости, перпендикулярной поверхности слоя жидких отходов,и перемещают параллельно этой поверхности.

В устройстве термического обезврежива-. ния жидких отходов, .содержащем циклонную камеру сгорания с барботажной ванной и амбразурами тангенциально подводимого вторичного воздуха, бзрботажная ванна установлена параллельно оси камеры сгорания, а соотношение ширины барботажной ванны к диаметру камеры сгорания и к диаметру амбразур составляет 1:1,5:0,2.

Уменьшение ширины ванны приводит к снижению производительности устройства, а увеличение — к необходимости подачи большего количества, вторичного воздуха для исключения химического недожога.

Увеличение диаметра амбразур сопровождается появлением химического недожога в продуктах сгорания. Уменьшение диаметра амбразур при неизменных. режимных параметрах вызывает коксование.

Благодаря формированию вихреобразного потока вторичного воздуха в плоскости, перпендикулярной поверхности слоя жидких отходов, и перемещению его в надслоевом пространстве .параллельно э той поверхности (в сравнении с параллельно-последовательным перемещением барботирующего воздуха и вихреобразного потока в противопоставленном решении) обеспечивается снижение

1129437 эксплуатационных и капитальных затрат на реализацию процесса в результате интенсификации диффузии при образовании топливной смеси; снижение расхода вторичного воздуха (затрат, связанных с его подготовкой, капитальных затрат на изготовление устройства), так как увеличивается продолжительность контакта одной и той же массы вихреобразного потока вторичного воздуха с постоянно выносимыми в надслоевое пространство .пено- и каплеобразными жидкими отходами начального качественного и количественного состава . по всей поверхности слоя — от амбразур вторичного воздуха до газохода вывода продуктов сгорания; рекуперация тепла от окисления горючих комнонентов выноса в надслоевое пространство, для испарения и газификации пенои каплеобразных жидких отходов и последующих по направлению перемещения потока продуктов окисления участках надслоевого пространства (что исключается в противопоставленном материале), последнее увеличивает коэффициент полезного действия устройства,, с проявлением возрастающего эффекта при снижении начального содержания горючих компонентов в жидких отходах.

На фиг. 1 представлено устройство.для термического обезвреживания жидких отходов; на фиг. 2 — — разрез А-А на фиг. 1.

Устройство термического обезврежива-. ния жидких отходов содержит горизонтально расположенную цилиндрическую камеру сгорания 1, в .нижней половине которой вдоль ее оси расположены барботажная ванна 2 со штуцером 3 подачи жидких отходов и коллекторы 4 барботирующего воздуха. В зоне ввода в барботажную ванну 2 штуцера 3 и коллекторов 4 в горизонтальной плоскости диаметрально противоположно размещены амбразуры 5 вторичного воздуха.

Вторичный воздух к амбразурам 5 поступает по штуцерам б. Для удаления продуктов сгорания из камеры сгорания 1 служит газоход 7.

Способ термического обезвреживания жидких отходов осуществляется следующим образом.

Через штуцер 3 подачи жидких отходов заполняют барботажную ванну 2 подлежащими обезвреживанию отходами. Для первичной растопки камеры сгорания 1 используют печное или дизельное топливо и для последующего самостоятельного горения жидких отходов их перед поступлением в барботажную ванну 2 обогащают этим топливом с целью доведения обшей теплотворной способности до уровня 3—

3,5 тыс. ккал/кг. Подачей в коллекторы 4 барботирующего воздуха производят барботирование слоя, продукты испарения в надслоевом пространстве воспламеняют и поступлением через штуцера б и амбразуры 5 вторичного воздуха устанавливают в камере сгорания 1 оптимальный режим горения (в зависимости от качественного состава жидких отходов, их теплотворной способности и температуры режим горения может характеризоваться коэффициентом избытка воздуха А = 1,05 — 1,3; температура в надслоевом пространстве 800 — 1400 С) . Вторичный воздух, поступая в .закрученном состоянии во фронтальную зону надслоевого пространства камеры сгорания 1, турбулизует продукты газификации, жидкие отходы в пено- и каплеобразном состоянии, а также продукты сгорания горючих компонентов и при перемещении вдоль барботируемого слоя распыляет вытесненные из слоя отходы, окисляет несгоревшие горючие компоненты, интенсифицирует вынос жидких отходов в надслоевое пространство, формирует вихреобразное движение продуктов сгорания над слоем к газоходу 7. Образующиеся продукты сгорания, контактируя в закрученном состоянии с жидкой фазой отходов, на последующем по направлению перемещения участке слоя прогревают его, интенсифицируя газификацию отходов и окисление горючих компонентов, что способствует обеспечению полноты сгорания горючих компонентов и увеличению производительности установки.

Проведенные испытания предложенного технического решения на модельной смеси, содержащей 80 /о керосина и 20 /о воды, при отсутствии в продуктах сгорания химического недожога определили оптимальный режим, характеризующийся коэффициентом избытка воздуха А= 1,1 и производительностью 18 л/ч.

Экспериментальная проверка сжигания модельной смеси в той же барботажчой ванне с подачей вторичного воздуха в соответствии с известным решением показала, что полнота сжигания обеспечивается при коэффициенте избытка воздуха Q = 1,21, производительность установки составила

14 л/ч.

Оптимальные условия сжигания жидких отходов в предлагаемом решении обеспечиваются при соотношении ширины ванны к диаметру амбразур, составляющем 1:1,5:

:0,2.

Изобретение позволит повысить эффективность процесса за счет интенсификации тепломассообмена, снижения расхода вторичного воздуха и увеличения контактной поверхности.

1129437

Составитель Т. Лепахина

Редактор М. Дыл ы н Техред И. Верес Корректор М. Розман

Заказ 8967/30 Тираж 53l Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4