Способ огневого обезвреживания сточных вод

Способ огневого обезвреживания сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 729416

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.11.77 (21) 2541670/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

F 23 G 7/04

Гооударствениык комитет

Опубликовано 25.04.80. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 05.05.80 (53) УДК 628.54 (088.8) ао делам иэооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

В. Е. Нолянцев, М. Н. Бернадинер,А. П. Шурыгин и И. А. Лепахин

Институт органической химии АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ

СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к способам обезвреживания промышленных сточных вод, содержащих различные загрязнения, и может использоваться в химической, нефтехимической, лесохимической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности при обезвреживании сточных вод термическими методами.

Известны способы огневого обезвреживания сточных вод, содержащих огранические примеси, включающие ввод распыленных стоков в продукты полного горения органического топлива и выжиг токсичных органических компонентов с образованием высокотемпературных газообразных продуктов (1) .

Недостатком известных способов огневого обезвреживания сточных вод, содержащих органические примеси, является высокое содержание в газообразных продуктах з обезврежи вания окислов азота 300 — 500 мг/м, что приводит K необходимости многократного разбавления дымовых газов в соответствии с санитарными требованиями. Повышенные концентрации токсичных окислов азота обусловлены окислением азота возду2 ха в высокотемпературной окислительной атмосфере зоны сжигания органического топлива.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ огневого обезвреживания сточных вод, включающий предварительную огневую обработку стоков в потоке дымовых газов за счет сжигания в окислительной атмосфере органического топлива с получением па1о рогазовой смесй с температурой 80—

90 С и последующее дожигание парогазовой смеси, содержащей летучие органические вещества в другом потоке продуктов сгорания органического топлива с получением продуктов полного сгорания с темпера турой выше 900 С (2).

Недостатком способа является высокое содержание окислов азота в отходящих газах, что обуславливается, в первую очередь, проведением процесса предварительной orgp невой обработки стоков в продуктах полного горения топлива, где формируется основное количество окислов азота.

Кроме первой стадии формирования окислов при огневой обработке стоков наблюда729416 становительной атмосфере при недостатке окислителя препятствует образованию окислов азота. Снижение а менее 0,85 нецелез$

SO

S$ ется их появление также в процессе дожигания парогазовой смеси, что вызвано большим расходом топлива на нагрев парогазовой смеси с 80 — 90 С до 900 — 1000 С и высокими тепловыми напряжениями зоны дожигания. Суммарное содержание окислов азота в отходящих дымовых газах составляет около 250 — 300 мг/мз, что требует сооружения высоких дымовых труб для рассц$вания газов в атмосфере.

Цель изобретения — снижение выхода окислов. азота.

Это достигается тем, что в способе огневого обезвреживания сточных вод, включающем предварительную огневую обработку стоков и дожигание полученной парогазовой смеси в отдельных потоках продуктов сгорания органического топлива, предварительную огневую обработку стоков и дожигание полученной парогазовой смеси осуществляют в закрученных потоках продуктов сгорания органического топлива, причем предварительную обработку стоков проводят в восстановительной атмосфере при коэффициентах расхода воздуха 0,85 — 0,90 и температуре 600 — 800"(;, а дожигание ведут при коэффициенте расхода воздуха 1,051,10 и температуре 950 — 1050 С.

Процесс предварительной огневой обработки стоков в закручиваемом потоке продуктов сгорания топлива позволяет получить равномерное температурное поле дымовых газов по сечению и высоте рабочей камеры и исключить появление локальных зон с повышенной температурой газов, способствующей окислению атмосферного азота.

Процесс обработки стоков в слабо воссообразно по условиям экономии целевого топлива, расход которого резко увеличивается с уменьшением коэффициента расхода воздуха в диапазоне в = 0,85 — 0,5. Увеличение а< более 0,9 приводит к повышению концентрации кислорода в газовой фазе и окислению азота воздуха.

Организация процесса огневой обработки стоков при пониженных Рабочих температурах (Тг=600 †8 C) исключает образование окислов азота в рабочей зоне процесса огневой обработки и приводит к снижению за счет радиации температурного уравнения зоны горения органического топлива.

Снижение Т менее 600 С нецелесообразно, так как в этом случае часть органических веществ не подвергается термическому распаду и в виде «кокса» осаждается на поверхностях рабочей ка ме ры. Кроме того, низкий температурный уровень зоны огневой обработки стоков вызывает необходимость увеличения тепловых нагрузок зоны дожигания парогазовой смеси и появление в ней дополнительного количества окислов азота. Увеличение Т г более 800 С приводит к

1$

30 повышению концентрации окислов азота на стадии предварительной огневой обработки стоков и заметному увеличению расхода топлива в условиях огневой обработки (испарения и перегрева) стоков при a (1.

Проведение процесса дожигания парогазовой смеси в закрученном потоке продуктов сгорания топлива позволяет интенсивно перемещать продукты сгорания топлива с парогазовой смесью и исключить появление высокотемпературных зон, являющихся генераторами окислов азота в окислительной атмосфере.

Осуществление процесса дожигания парогазовой смеси при пониженных избытках воздуха препятствует появлению высоких концентраций окислов азота в этой зоне.

Снижение к$ менее 1,05 нецелесообразно по условиям обеспечения полного обезвреживания (окисления) токсичных органических примесей, содержащихся в парогазовой смеси. Увеличение ад более 1,1 нецелесообразно по условиям экономики топлива и подавления реакции образования окислов. азота.

Организация процесса дожигания парогазовой смеси при уиеренных температурах препятствует появлению больших количеств окислов азота. Снижение Tqq менее 950 С нецелесообразно вследствие неполного окисления большинства органических веществ, содержащихся в парогазовой смеси. Повышение Т, более 1050 C нецелесообразно по условиям возрастания содержания окислов азота в отходящих газах и увеличение расхода топлива на стадию дожигания, а следовательно, на процесс в целом.

Способ осуществляется следующим образом.

В головной части циклонной печи сжигают жидкое или газообразное топливо с коэффициентом расхода воздуха 0,9 — 0,94.

В закрученные продукты сгорания топлива, имеющие восстановительные компоненты

СО,Н, подают сточную воду, содержащую органические вещества. При этом капли воды полностью испаряются, а органические вещества подвергаются термическому рааложению с выделением окиси углерода и водорода. Появление высокомолекулярных соединений и сажи препятствуют высокие концентрации водяных паров и парогазовой смеси (реакции конверсии и газификации

С+ Н ОСО+ Н; С+ СО 2СО).

Температура парогазовой смеси — 600+

+ 800 С, коэффициент расхода воздуха (по составу парогазовой смеси) — 0,85—

0,9, содержание окислов азота в парогазовой смеси — 20 — 30 мг/м .

Далее проводят дожигание парогазовой смеси, выходящей со стадии огневой обработки сточных вод, в закрученном потоке продуктов сгорания топлива, которое сжигают с коэффициентом избытка воздуха 1,15—

1,2. При этом остаточные продукты химического недожога полностью окисляются с.729416

Формула изобретения

Составнтел ь Л. Мацук

Редактор А. Морозова Техред К. Шуфрнч Корректор Н. ()тец

Заказ 12Чб/33 Тнраж 619 Подпнсное

Ц11И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытнй

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

Фнлнал ППП «Патента, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 образованием СОа и НаО. Температура отходящих газов поддерживается на уровне

950 — 1050 С, коэффициент расхода воздуха (по составу отходящих газов) — 1,05 — 1,1.

Содержание окислов азота в сухих отходящих газах составляет 50 — 60 мг/м в пересчете на Х305, что на порядок ниже содержания окислов азота в энергетических установках и установках высокотемпературного огневого обезвреживания сточных вод или в энергетических установках.

1О

Способ огневого обезвреживания сточных вод, включающий предварительную огневую обработку стоков и дожигание полученной парогазовой смеси в отдельных потоках продуктов сгорания органического топлина, отличающийся тем, что, с целью снижения выхода окислов азота, предварительную огневую обработку стоков и дожигание полученной парогазовой смеси осуществляют в закрученных потоках продуктов сгорания органического топлива, причем предварительную обработку стоков проводят в восстановительной атмосфере при коэффициенте расхода воздуха 0,85 — 0,9 и температура 600 — 800 С, а дожигание ведут при коэффициенте расхода воздуха 1,05 — 1,! и температуре 950 — 1050 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шурыгин А. П., Бернадинер М. Н.

Огневое обезвреживание промышленных сточных вод. Киев, Техника, 1976.

2. Патент Великобритании № 1271365, кл. F-4 В, 1972.