Способ огневого обезвреживанияжидких горючих отходов

Способ огневого обезвреживанияжидких горючих отходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалмс тически к

Республик

23 G 7/04 (22)Заявлено 20.09,79 (21) 2819859/29-33 с присоединением заявки М (23)Приоритет

Гвврарстевкквй квмпвт

СССР ав делам кзвбрвтвел

N вткрмтай

Опубликовано 30.05,81 Бюллетень а1в 20 (53) УДК 628.54 (088.8) Дата опубликования описания 31.05.81

I (72) Авторы изобретения

Б. Л. Шелыгин, В. И. Бахирев, В. Л. 1

M. Н, Бернадинер и Б. А. Баллод

1

Ивановский энергетический институт;;им. 8 . И,.Ленина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ

ГОР10ЧИХ ОТХОДОВ

Изобретение относится к огнево1 ,му обезвреживанию жидких и вязких коксующихся отходов и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленностей, а также в отраслях народного хозяйства, где образуются отходы нефтепродуктов, Известны способы огневого обезвреживания жидких отходов в камерных

10 барабанных, этажерочных печах и печах с кипящим слоем теплоносителя(1), Однако данные способы, включающие подачу отхода в зону сгорания, подвод воздуха в количестве, необходимого для полного сжигания компонентов отхода, удаление продуктов огневой обработки, дороги, сложны и ненадежны иэ-эа возможности закоксования горелочных устройств, средств подачи отхода в зону обезвреживания к камеры сгорания при сжигании тяжелых, вязких и пастообразных отходов .. Наиб ол ее бли эким к пр едлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ огневого обезвреживания жидких, горючих отходов, включающий подачу в слой коксующихся жидких отходов, продувание через -слой барботажного агента, подвод к фронту горения топливо-воздушной смеси и сжигание компонентов отхода в присутствии окислителя(2)

Недостатком известного способа является невозможность непрерывного надежного и экономического огневого обезвреживания жидких коксующихся отходов из-за периодического закоксования предпламенной зоны. Закоксовывание этой зоны при скоростях барботажного агента в нижней части слоя отходов Юо = 1,0-1,5 м/с обусловлено наличием в первичной топливо-воздушной смеси крупнодисперсных капель отхода размером более с)к =200 мкм, Эти крупнодисперсные капли в результате неудовлетворительного тепло834374 массообмена с барботажным агентом при соприкосновении с поверхностями, ограничивающими сепарационную зону, после частичного испарения легких фракций образуют коксовые наросты, Непрерывно увеличиваясь, коксовые наросты постепенно покрывают поперечное сечение надслоевого пространства, прекращают доступ отхода в зону обезвреживания, что нарушает работоспособность процесса и требует устранения коксовых наростов.

Увеличение размеров надслоевой зоны с целью улучшения сепарации крупиодисперсных капель снижает экономичность способа и интенсивность про- цесса(удельную производительность газо жидкостного слоями. Уменьшение начальной скорости барботажного агента в нижней части слоя менее Ю„=1,0-1,5м/С 20 с целью уменьшения доли генерируемых слоем крупнодисперсных капель (с11 7

>200 мкм)и ухудшения транспорта их барботажным агентом в зону горения снижает надежность способа из-за неравномерного распределения барботажного агента в пределах поперечного сечения слоя и утечки части отхода в восходящий поток барботажного агента. Кроме того, уменьшается производительность подачи отхода в зону горения.

Цель изобретения — повышение надежности и экономичности процесса огневого обезвреживания жидких коксующихся отходов.

Указанная цель достигается тем, что в способе огневого обезвреживания жидких горючих отходов, включающем подачу отхода в слой, продувание его 40 барботажиым агентом и сжигание отхода в потоке вторичного воздуха, барботажный агент продувают в нижней части слоя со скоростью 0,25-0,3 м/с и постепенно увеличивают скорость по высоте слоя до 1,4-1,5 м/с на выходе из него.

Способ осуществляется следующим образом.

По высоте газо-жидкостного слоя осуществляют постепенный переход от барботажного режима в нижней части слоя к режиму структурированной.ячеистой пены в верхней части слоя с образованием большого количества мелко- 55 дисперсных капель жидкой фазы (41 <

4200 мкм). Слой жидкого отхода продувают барботажным агентом в копичестве по условию отсутствия утечки . жидких компонентов в поступающий слой потока газовой фазы таким образом, чтобы скорость барботажного агента в нижней части слоя была порядка 0,250,3 м/с. В результате этого в слое создается барботажный режим, характеризующийся раздельным существованием пузырей газа в жидкой фазе.

Прохождение барботажного агента через слой отходов организуют так, что er-o скорость ло высоте газо-жидкостного слоя постепенно увеличивают до значения ее на выходе из слоя l 4-1,5 м/с (например за счет непрерывного уменьшения поперечного сечения газо-жидкостного слоя). При этом на поверхности слоя образуется тонкостенная мелкоячеечная пена, являющаяся генератором мелкодиспераных капель отхода с <

« -200 мкм,.которые проходят высокую тепловую подготовку в надслоевом пространстве(нагрев и испарение)и не вызывают закоксовыь ние предпламенной зоны.

Пример. На огневое обезврежиВ ванне поступает жидкий. горючий отход с плотностью Рбо--1040 кг/м и вязкосTBIo В3 6(= 14 . Расход отхода сд средней теплотой сгорания З р =36,5

Ь цж/кг составляет В=8,3.10 кг/с.

Отход с температурой То= 338 К поступает в слой барботажной ванны, начальная высота которого равна 1-1 ..о—

=0,06,м.Через отверстия барботажной решетки в слой поступает барботажный агент. При этом скорость барботажного агента в нижней части слоя с поперечным сечением Го= 152 10 м на поверх° ф ности барботажной решетки) равна 3Ч,>

=0,29 м/с, а суммарное сопротивление слоя и барботажяой решетки равно .Р 1060 Н/м

В результате выполнения барбатажной ванны в виде усеченного конуса ,площадь поперечного сечения на по верхности газо-жидкостного слоя равна Г,у = 29, 2 10 м. По этой причине скорость барботажного агента по высоте слоя непрерывно увеличивается от ЗЧО = 0,29 м/с до М,у = 1,5 м/с, что вызывает постепенный переход в пределах ванны от барботажного режима к режиму структурированной мелкоячеиотой пены. При разрушении поверхностных пузырей в надслоевую зону выносятся барботажным агентом мелкодисперсные капли размером c3 -- 200 мкм, 5 8343

При вводе вторичного воздуха с изI бытком cL = 1,1-1,15 генериро ванные слоем капли отхода сгорают в зоне огневого .обезвреживания, не образовывая коксовых наростов в пре5 делах сепарационного пространства

1 и сопел вторичного воздуха. Осуществление способа позволяет организовать интенсивное высокофорсированное сжигание жидкого коксующегося отхода 10 с удельной производительностью слоя

В /P< = 2,84 кг/ м с,и удельным

Я тепловыделением до ф = 6,0 МВт/м .

Увеличение скорости барботажного агента в верхней части слоя выше 15

19д. = 1,5 м/с повышает средний размер генерированных слоем капель отхода выше dg, =200 мкм.и вызывает образование коксовых наростов, что . снижает- надежность проводимого про- 20 цесса. Кроме того, с увеличением сопротивления барботажной ванны увеличиваются энергозатраты на организацию процесса, что снижает его экономичность, Уменьшение скорости барботаж- 25 ного агента на поверхности слоя ниже

%, - = 1,4 м/с уменьшает газосодержание слоя (следовательно, ухудшает дисперсность капель отхода, определяемую толщиной стенок разрушающихся ЗО

Я поверхностных пузырей) и производительность процесса обезвреживания отхода.

Увеличение скорости барботажного агента в нижней части слоя {на поверх". .Зэ ности барботажной решетки)выше 99 =0,3 м/с существенно увеличивает гидродинамическое сопротивление бар74 б ботажной решетки, что повышает энергозатраты на осуществление способа и снижает его экономичность. Уменьшение

- скорости барботажа ниже Ч/„=0,25 м/с недопустимо по условию утечки жидкой фазы слоя в восходящий поток барботажного. агента.

Использование изобретения позволяет надежно и экономично подвергать огневому обезвреживанию жидкие коксую-. щиеся отходы.

Формула изобретения

Способ огневого обезвреживания жидких горючих отходов, включающий подачу отхода в слой коксующихся жид-, ких отходов, продувание его барботажным агентом и сжигание отхода в потоке вторичного воздуха, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности процесса обезвреживания коксующихся отходов, барботажный агент продувают в, нижней

1 части слоя со скоростью 0,25-0,3 м/с и пос тепе нно ув еличив ают скорость по высоте слоя до 1,4-1,5 м/с на выходе из него.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Термические методы обезвреживания отходов. Под ред. К. К. Богушевской и др. Л., "Химия", 1975, с.176.

2. Авторское свидетельство СССР

У 189503, кл.. F 23 G 5/02, 1965.

Заказ 4038/59 Тираж 606

ВНИИПИ Государствейного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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

Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель Т. Лепахина

Редактор М. Моторина Техред Н,Майорош ° Корректор Н. Стец