Шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шламов

Шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шламов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социаяистическин

Ресмубпик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>i)953373 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16. 07. 79 (21) 2797804/29-33 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (5! )М. Кл.

F 23 G 7/00

3Ьсударстнанай квинтет

СССР аю делам нэобретеннй и открытий

Опубликовано 23. 08. 82 ° Бюллетень рю 31

Дата опубликования описания 25.08.82 (53) УДК 628. .54(088.8) МЖ

%»

И.Ш. Исламов и Е. П. Карякин

1 il

1 1

Ленинградский государственный научно-ифледовательский и проектный институт основной химически промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ШАХТНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ

ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ ШЛАИОВ

Изобретение относится к устройствам для переработки промышленных отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для переработ- 5 ки фосфорсодержащего шлама, содержащее футерованный корпус, распылитель, патрубки для подачи воздуха и удаления продуктов переработки 11 1.

Недостатком устройства является низкая производительность вследствие обработки шлама на поверхности, что приводит к быстрому разрушению футеровки. Кроме то о, в устройстве можно перерабатывать шламы, содержащие более 70 фосфора вследствие отсутствия постороннего источника тепла.

Наиболее близким по технической 2о сущности и достигаемому эффекту к изобретению является шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шламов, содержащая футерованный кор2 пус, устройство для подачи шламов, размещенное в своде по оси печи, патрубки для подачи топлива и аоэдуха и устройства для отвода газообразных продуктов сжигания и шлака (2J.

Недостатками печи являются невозможность переработки шламов с содержанием фосфора менее 703 вследствие обработки шлама на поверхности печи, возможность обгорания и разрушения устройства подачи вследствие расположения его в огневой зоне, а также настылеобразование и разрушение футеровки в зонах размещения патрубков подачи топлива и воздуха.

Цель изобретения - повышение эффективности работы печи.

Указанная цель достигается тем, что в шахтной печи для переработки фосфорсодержащих шламов, содержащей футерованный корпус, устройство для подачи шламов, размещенное в свода по оси печи, патрубки для подачи

3 9533 топлива и воздуха и устройства для отвода газообразных продуктов сжигания и шлака, устройство для подачи шламов выполнено в-виде двух вращающихся коаксиальных труб, причем наружная труба снабжена криволинейны.ми патрубками с направляющей пластиной, присоединенной к расположенным горизонтально открытым концам патрубков. 16

Оси открытых концов криволинейных патрубков расположены на расстоянии 0,5-3,0 внутреннего диаметра патрубка от конца внутренней трубы.

При этом криволинейные патрубки .установлены с образованием центрального угла между ними 10-45 о

Кроме того, футерованный корпус в зонах размещения патрубков для подачи топлива и воздуха и устройства для отвода газообразных продуктов сжигания выполнен с внутренним вы. ступом, равным 0,03-0,42 толщины футеровки.

Выполнение устройства для подачи шламов в виде двух вращающихся коаксиальных труб с криволинейными патрубками и направляющей пластиной позволяет организовать распыливание шлама воздухом, что приводит к повышению

39 дисперсности и исключает набрасывание шлама на стенки печи, а также проскок необработанных крупных частиц непосредственно в устройство для удаления шлака.

Расположение осей открытых концов криволинейных патрубков на расстоянии

0,5-3,0 внутреннего диаметра патрубка от конца внутренней трубы позволяет осуществить качественное распыли о вание шлама, так как расстояние менее 0,5 внутреннего диаметра патрубка приводит к задеванию или удару струи сжатого воздуха в нижний край внутренней трубы, а расстояние более

3,0 внутреннего диаметра патрубка приводит к тому, что струя шлама не захватывается полностью сжатым воздухом, вследствие чего качество распыливания ухудшается.

Криволинейные патрубки целесообраз- о но установить так, чтобы центральный угол между ними составлял 10-45о, что также способствует улучшению распыливания. При уменьшении угла менее

10@ струи сжатого воздуха совмещаются и ухудшают распыливание шлама, а при увеличении угла более 45 струи о сжатого воздуха расходятся и не соз-, 73 ф дают необходимого сплошного вращающегося слоя распыленного шлама.

Выполнение футеровки корпуса с внутренним выступом, равным 0,03-0,42 толщины футеровки в зонах размещения патрубков подачи топлива и воздуха и устройства для отвода газообразных продуктов сжигания, исключает перетекание шлака и попадание его в патрубки, что повышает срок службы футеровки. При выполнении выступа менее 0,03 толщины футеровки, шлак может перетекать через выступ, а увеличение выступа более 0,42 толщины футеровки нарушает аэродинамику печи и ухудшает условия переработки шламов.

На фиг. 1 представлена шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шламов; на фиг. 2 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 5 - устройство для подачи шламов, узел l на фиг. 1.

Шахтная печь имеет футерованный корпус 1 с со стальным кожухом. 2, свод

3, в котором размещено устройство 4 для подачи и распыливания шлама, выполненное в виде двух вращающихся коаксиальных труб - внутренней

5 и внешней 6.

Внешняя и внутренняя трубы образуют кольцевое пространство 7 для подачи воздуха, которое закрыто заглушкой 8, жестко соединенной с трубаии 5 и 6. Внешняя труба 6 снабжена криволинейными патрубками 9, имеющими горизонтально расположенные открытые концы 10, другие концы 11 патрубков 9 сообщаются с кольцевым пространством 7, при этом горизонтальные оси открытых концов патрубков 9 расположены на расстоянии 0,53,0 внутреннего диаметра патрубка от нижнего края 12 открытого конца внутренней трубы 5.

Центральный угол между криволинейными патрубками (в плане) составляет 10-45о. Шахтная печь оборудована патрубками 13 для подачи воздуха устройствами 14 и 15 для отвода газообразных продуктов сжигания и шлака и патрубками 16 для подачи топлива. Патрубки 16 расположены в два ряда и установлены тангенциально.внутренней поверхности печи, при этом оба ряда имеют взаимно противоположное направление. S зонах размещения патрубков 16 футерованный кор953373 зо

4о

45 пус выполнен с внутренним выступам

17, в зоне размещения устройства 14 для отвода газообразных продуктов сжигания футерованный корпус имеет выступ 18. Выступы 17 и 18 выдвинуты внутрь огневого пространства

19 на величину 0,03-0,42 толщины футеровки.

К криволинейным патрубкам 9 прикреплена направляющая пластина 20 для улучшения распыливания шлама.

Шахтная печь работает следующим образом.

По внутренней трубе 5 устройства

4 подается шлам, который воздухом, поданным в кольцевое пространство

7 и далее в криволинейные патрубки

9, распыливается с образованием вращающегося конического факела распыленного шлама. В полученном вращающемся слое осуществляется разделение шлама на фракции, при этом более крупные фракции шлама соприкасаются с внутренней поверхностью печи и сгорают вблизи поверхности, а мелкие фракции сгорают в огневом пространстве 19. Температура в огневом объеме составляет 1200-1350 С, и зола, содержащаяся в шламе, расплавляется, сепарируется на стенки и стекает по ним в виде пленки жидкого шлака, на которую попадают крупные фракции шлака.

Под действием центробежных сил вращающегося слоя горящего распыленно1-о шлама расплавленные частицы золы мелких фракций также сепарируются на стенки и улавливаются стекающей пленкой жидкого шлака. Через патрубки 16 подаются топливо или, смесь топлива с воздухом, или же продукты сгорания извне для компенсации недостающего тепла при переработке фосфорсодержащих шламов с низкой концентрацией фосфора. Патрубки 16 рас положены в два ряда. Верхний ряд патрубков 16 создает вращение продуктов сгорания в направлении вращения устройства 4 для подачи шлама, что увеличивает сепарацию образующихся при сгорании шлама частиц шлака на стекающую пленку жидкого шлака, а второй ряд патрубков 16 создает вращение Факела продуктов сгорания в противоположную сторону по сравнению с верхним рядом. Противоволожно вра=, щающиеся факела способствуют сжиганию.шлама в огневом пространстве 19, 5 !

О

2О

6

Полученные в результате переработки шлама продукты сгорания, содержащие Р О, освобожденные от жидкого шлака, удаляются из печи через устг ройство 14; а жидкий шлак, стекая пленкой по внутренней поверхности печи, удаляется из нее через устройство 15. Для исключения попадания шлака в устройство 14 и патрубки 16 на футерованном корпусе печи выполнены внутренние выступы 17 и !8.

Конструкция печи позволяет осуществить обработку шлама в объеме печи с улавливанием эолы жидкотекучей пленкой шлака, подать в печь необходимое количество дополнительного тепла, что обеспечивает переработку шламов с концентрацией фосфора от 20 до 903 при поддержании температуры в объеме печи 1200- 1350 С, и исключает возможность образования полифосфорных кислот, разрушающих футеровку, тем самым повышается интенсивность переработки фосфорсодержащих шламов и увеличивается срок службы футеровки, вследствие чего повышается эффективность работы печи

Формула изобретения

1. Шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шламов, содержащая футерованный корпус, устройство для подачи шламов, размещенное в своде по оси печи, патрубки для подачи топлива и воздуха и устройства для от отвода газообразных. продуктов сжигания и шлака, о т л и ч а ю щ а я -. с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, устройство для подачи шламов выполнено в виде двух вращающихся коаксиальных труб, причем наружная труба снабжена криволинейными патрубками с направляющей пластиной., присоединенной к расположенным горизонтально открытым концам патрубков.

2. Печь по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что оси открытых концов криволинейных патрубков расположены на расстоянии 0,5-3,0 внутреннего диаметра патрубка от конца внутренней трубы.

3. Печь по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что криволинейные

953373

7 патрубки установлены с образованием центрального угла между ними 10-45о.;

4. Печь по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что футерованный кор-.. пус в зонах размещения патрубков для подачи топлива и воздуха и устройства для ;отвода газообразных продуктов сжигания выполнен с внутренним выступом, равным 0,03-0„42 толщины футеровки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 461625, кл. С 01 В 25/20, 1972.

2. Исламов М.Ш. Термическое обезвреживание сточных вод и шламов в химической промышленности. Труды

Ленниигипрохима, вып. 9, Л., 1974, с. 46-48 °

953373

Г- I

Составитель Т. Лепахина

Редактор В. Данко Техред Ж.Кастелевич Корректор"А. Гриценко

Заказ 6248/63 Тираж 59 Подписное

ВНИИПИ ГоСударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,