Способ обезвреживания жидких отходов

 

СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЩЦКИХ ОТХОДОВ, содержащих органические и минеральные примеси, включающий сжигание жидких отходов в закрученном потоке продуктов сгорания топлива, преобразование закрученного потока в прямолинейный высокотемпературный поток дымовых газов, испарительное охлаждение, мокрую очистку дымовых газов путем впрыска охлаждающей жидкости и конденсацию водяных паров из дЬ1мовых газов, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения его экономичности , прямолинейный высокотемпературный поток дымовых газов уско- S ряют до 100-150 м/с и впрыскивают в (Л зону максимальной скорости охлаждающую жидкость.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (!!) А

4(5!) Р 23 С 7/00 и

I т ! -"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

1 и !

6 2

Ю . Ю 70 У0 110 Q0 f5097

- Ч- Скорость гога 6 сечении умого участка го оаого тракп а ф - Эрремаибность,очиспяа гаьоо

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ (21) 3318804/29-33 (22) 21вО? 81 (46) 07.01.85. Бюл. 9 (72) И. Н. Вернадинер, Л.О. Кацнельсон, А.IO. Вальдберг и B.Ф. Хуторов (713 Научно-производственное объединение "Техзнергохимпром" Иинистерства химической промышленности СССР (53) 628.54(088.8) (56) 1. Шурь|гин А.П., Вернадинер И.Н.

Огневое обезвреживание промышленных сточных вод. Киев. Техника, 1976, с; 125.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 537533, кл. F 23,С 7/00, 1977 (прототип) ° (54)(57) СПОСОБ ОБВЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ

ОТХОДОВ, содержащих органические и минеральные примеси, включающий сжигание жидких отходов в закручейном потоке продуктов сгорания топлива, преобразование закрученного потока в прямолинейный высокотемпературный поток дымовых газов, испарительное охлаждение, мокрую очистку дымовых газов путем впрыска охлаждающей жидкости и конденсацию водяных паров из дымовых газов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения его экономичности, прямолинейный высокотемии пературный поток дымовых газов уско- ч рвют дс 100-150 и/с и впрыскивают в и охлаждаю101 3 5!

20 очистки 97-98% f2) .

Изобретение относится к области

0I I åIIîãî обезвреживания отходов и может быть использовано в химической и нефтеперерабатывающей промышленности, в коммунальном хозяйстве и т.д.

Известны способы огневого обезвреживания отходов, включающих огневую обработку распыленных отходов закрученным потоком продуктов сгорания топлива, испарение воды, вьют г токси ных органических веществ, частичное улавливание расплава минеральных веществ и выброс,цымовых газов в г атмосферу (1 .

Вецостатком укаэанного способа является выброс части минеральных веществ в атмосферу с дымовыми газами, в ниде тонкодисперсных частиц.

Этот недостаток ликвидируется с помощью способа, являющегося наиболее близким техническим решением к заявляемому способу.

Способ включает в себя сжигание жидких отходов в закрученном потоке ?5 продуктов cI op<÷k!IIË топлива преофра зова}гие закрученного потока в прямолинейный низкоскоростной поток, испарительное охлаждение, мокрую очистку дь|мовых газов путем впрыска охлаждаю- gp щей жидкости, конденсацию влаги из продуктов сгорания. Способ дает воэможность надежного обеэвре>кивания органических токсичных продуктов и в то же время предотвращает выброс ми7 неральных веществ в атмосферу. Сог— ласно проведенным испытаничм предельный выброс составил 150 мг/м, что соответствует эффективности

Существенным недостатком этого способа является наличие стадии ovлажцения газообразных продуктов сгорания перед их очисткой. Охлаждение происходит в объеме эа счет впрыска охлаждающей жидкости (обычно раствора минеральных веществ из системы очистки) в низкоскоростной поток продуктов сгорания (1-5 м/с). Ввиду низких скоростей продуктов сгорания 50 стадию охлаждения проводят в больших объемах, и она является наиболее металлоймкой частью установки (до

307. общей металлоемкости) и сложной с точки зрения обслуживания, учиты- 55 вая отложения минеральных продуктов на стенках аппаратов и необходимость щиты металла от высоких температур.

Цель изобретения — повышение экономичности процесса и его упрощение.

Цель достигается тем, что в известном способе, включающем сжигание жидких отходов, содержащих органические и минеральные примеси, в закрученном потоке продуктов сгорания топлива, преобразование закрученного потока в прямолинейный высокотемпературный поток дымовых газов, испарительное охлаждение, мокрую очистку дымовых газов путем впрыска охлаждающей жидкости и конденсацию водяных паров иэ дымовых газов, прямолинейный высокотемпературный поток дымовьгх газов ускоряют до 100-150 м/с и впрыскивают в зону максимальной скорости дымовых газов охлаждающую жидкость.

Процесс по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Сжигая топливо с помощью тангепциально расположенных горелочных устройств, формируют закрученный поток высокотемпературных продуктов сгорания, в который диспергируют жидкие отходы. Вода испаряется, орга. нические вещества окисляются, а минеральные соли частично улавливаются на ограждениях зоны горения в виде расплава, а частично выносятся с продуктами сгорания. Закрученный поток продукт .-:, сгорания за счет суже ния зоны горе;;::я преобразуют в прямол-п ейный, который затем вводят в канал, переменного сечения, постепенно уменьшающегося по ходу движения потока. При этом поток разгоняют до скорости 100-150 м/с. Потерю напора в этом процессе компенсируют давлением, создаваемым тягодутьевым оборудованием известным способом. В высокоскоростной поток впрыскивают охлаждающую жидкость, которая одновременно улавливает минеральный унос.

Благодаря наличию высоких скоростей потока процесс охлаждения продуктов сгорания происходит на 3 порядка быстрее, чем в низкоскоростном потоке (объемный коэффициент теплопередачи составляет 10 ккал/м ч град/с против 10 ккал/м ° ч град/ с в низкоскоростном потоке). Одновременно происходит мокрое улавливание минеральной пыли каплями неиспарившейся охлаждающей жидкости.

Зависимость эффективности очистки газов от скорости газа в сечении

Редактор Л. Письман ТехредС.Легеэа Корректор H. Король

Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11/1 Филиал ППП "Патент", r . Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1014 узкого участка показана на графике, где 5 — скорость газа в сечении узкого участка газового тракта; ; - эффективность очистки газов.

Нижний предел скорости 100 м/с лимитирован поддерживанием достаточной степени очистки дымовых газов.

Как показано на графике, при этой скорости эффективность имеет наименьшее допустимое в промышленных усло- 1О виях значение — 90 ° Высший предел скорости потока продуктов сгорания

150 м/с, ограничен ростом потери давления и связанной с ней экономически целесообразной мощностью тягодутьевой машины при практически постоянным значением эффективности . очистки. Таким образом, предлагаемый способ позволяет сочетать в одном участке тракта продуктов сгорания их охлаждение и очистку от минеральных веществ, что приводит к экономии металла и облегчает проведение процесса.

Пример. На обезвреживание 2S .подают 4 м /ч сточных вод, содержащих

12 натриевых солей органических кислот. При сжигании в закрученном потоке, продуктов сгорания топлива образуется 300 кг/ч карбоната натрия.

Около 200 кг/ч выводят со стадии сжигания в виде расплава. Остальные

100 кг/ч уносятся с высокотемпературными дымовыми газами. При организации технологической схемы установки обез.

35 вреживания по известному способу для

345 4 охлаждения газов перед очисткой их от солей потребуется установка скруббера из нержавеющей стали диаметром

4 м и высотой 12 м, с системой охлаждения стен водяной завесой. Вес металла скруббера составляет 15 т.

Расход воды на защиту стен — 30 м /ч.

Из зависимости, установленной на графике, видно, какая глубина очистки газов соответствует определенной скорости газа в сечении узкого участка. Например, при 5 = 100 м g = 0,90; ф = 130 м = 0,99; 4! = 150 м 1,00.

В предлагаемом способе, благодаря ускорению высокотемпературного пото-: ка дымовых газов до 100-150 м/с и впрыску в зону максимальных скоростей.охлаждающей жидкости, совмещаются стадии охлаждения и.улавливания.

Эти процессы происходят практически в узком сечении тракта дымовых газов диаметром 400 мм и протяженностью

4 м, выполненном из нержавеющей стали. Вес такого кессонированного участка 800 кг. Охлаждение стен водяной завесой в виду малых габаритов заменено на водяную рубашку причем охлаждается лишь 20 поверхности.

Такой способ охлаждения более надежен и не дает настылей на металличес кой поверхности. Расход воды на охлаждение 1,5 м /ч.

Таким образом, почти в 20 раз экономится дефицитная нержавеющая сталь и техническая вода и упрощается очистка и ремонт установки.