Устройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО. ОБЕЗВРЕЖ11ВАНИЯ ЖИДКИХ ГОРЮЧИХ ОТХОДОВ, включающее ванну с барботажной решеткой и стабилизирующей вставкой, горизонтально установленные сопла вторичного возцуха, сепарационную зону и форкамеру, отлич аюшеес я тем, что, с целью повыщония эффективности сж1ггания вьгсококалорийных коксующихся отхоцов, оно снабжено экран .ными плитами, установленньми вцоль стец сепарационной зоны и выполненными из огнеупорного материала с отверстиями в нижней части. гг СЛ о СП 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цм <ю

3(5)) F 23 6 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .";

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3454430/29-33 (22) 04.05.8 2 (46) 07.10,83. Бюл. Nð 37 (72) Б, Л. Шелыгин, В, Л. Гудэюк, В. И. Бахирев и M. Н. Бернадинер (71) Ивановский ордена "Знак Почета" энергетический институт им, В. И. Ленина (53) 628.54(088.8) (56) 1. Гудзюк B. Л. и др. Опыт огнево- го обезвреживания производственных отходов. — Сер. "Энергетические процессы в химической промышленности", М., НИИТЭХИМ, 1979, 2, Авторское свидетельство СССР

No 544829, кл. F 23D 5/02, 1977 (прототип) .

f 54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО .

ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ ГОРЮЧИХ

ОТХОДОВ, включающее ванну с барботажной решеткой и стабилизирующей вставкой, горизонтально установленные сопла вторичного воздуха, сепарационную зону и форкамеру, о тли ч ающ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности сжигания высококалорийных коксуюшихся отходов, оно снабжено экран.ными плитами, установленными вдоль стету сепарационной зоны и выполненными иэ огнеупорного материала с отверстиями в нижней части.

3.046

Изобретение относится к огневому обезвреживанию жипких технологичес» ких отходов и может быть использовано на препприятиях химической, нефтехимической, электротехнической промышленнос- 5 ти и пругих отраслей народного хозяйства, гпе образуются высококалорийные произвопственные коксующиеся отхопы, Известно устройство для огневого обезвреживания, жипких отхопов, исполь )g эующее принцип бесфорсуночного распы ления веществ в зону горения, включающее ванну с барботажной решеткой и камеру сгорания с соплами вторичного воз- пуха. Устройство работает по принципу барботирования слоя жипкости потоком газа, поступающим в слой через отверстия барботажной решетки, В ре1 эультате этого в ванне барботажа образуется пинамический газожипкостный щ слой, с поверхности которого в напслое- вую зону поступают пары отхопа р капли широкого фракционного состава. Ииспергируемый барботажным агентом отхоп попвергается огневой обработке в объеме 25 камеры сгорания при подаче вторичного воэпуха. Это устройство, по сравнению с устройством, использующим форсунки, экономично, просто в изготовлении и позволяет организовать сжигание жиоуйх отходов с механическими примесями 1).

Hetj,ocTQTEoM барботажного устройства является увеличение высоты газожидкостного слоя отхопов при росте расхопа барботажного агента, что ограничивает

35 проиэвопительность и снижает полноту сгорания отходов вслепствие захвата жидкости иэ слоя струями вторичного воэпуха при повышенных форсировках.

Кроме того, влияние начальной небарботи40 руемой высоты слоя отхопов на изменения высоты пенного слоя ухудшает качество распыления веществ и ограничивает интенсивность процесса.

Известна барботажная горелка, в которой межпу решеткой и стенкой ванны

45 установлена стабилизирующая кольцевая вставка, образующая с пнищем ванны щель пля циркуляции отхода, В результате этого в ванне барботажа, независимо от расхопа барботажного агента и начальной 5О высоты слоя отхопа, высота газожипкостI ного слоя попперживается на постоянном уровне, определяемом положением верхней кромки стабилизирующей вставки, и расширяется пиапаэон изменения проиэво-55 пительности устройства без заметного ухупшения полноты обезвреживания веществ 1„2), 573 3

Недостатком барботажного устройства является невозможность непрерывного и эффективного обезвреживания высококалорийных жипких коксующихся отходов иэза периопического эакоксования стен барботажной ванны в районе сепарационной зоны межпу уровнем кромки стабилизиру ющей вйтавки и соплами вторичного воздуха. За соксование преппламенной эоны при сжигании отхопов с легколетучими и высококипящими компонентами обусловлено наличием в первой топливно-воздушной смеси крупнописперсных капель отхода, размером более 200 мкм. Эти капли нри контакте со стенками ванны после испарения легких фракций образуют коксовые остатки. Коксовые наросты, непрерывно увеличиваясь, постепенно прекращают поступ отхопа в зону обезвреживания и требуют их периопического устранения.

Кроме того, образование коксовых наростов имеет место в небарботируемых

1 воэпухом участках слоя отхопов, т. е. в пространстве между стабилизирующей вставкой и стенами ванны. В результате теплового излучения факеле происхопит интенсивное испарение легколетучих компонентов с поверхности небарботируемых участков слоя,и накопление высококипящих веществ с послепующим отложением вокруг вставки плотного кокса. При сжигании высококалорийных отходов происхопит постепенное разрушение металла стен ванны, что требует применения жаро прочных сталей.

Увеличение высоты напслоевой зоны с целью улучшения сепарации крупнописперсных капель увеличивает габариты устройства (затраты на изготовление) и снижает производительность процесса. Уменьшение скорости барботажного агента менее %Б 0,7 м/с с целью сокращения поли генерируемых слоем крупнописперсных капель и ухупшения их транспорта ,в надслоевую зону снижает упельную . произвопительность слоя и способствует коксованию отхопа в ванне борботажа.

Повышенные расходы окислителя с целью снижения мощности теплового потоке и уменьшения скорости разгонки фракций высококалорийного отхода в небарботируемой части снижает экономичность процесса.

Бель изобретении — повышение эффективности сжигания высококалорийных кок сующихся отхопов.

Поставленная цепь постигается тем, что устройство пля огневого обезврежи3 10465 вания жидких горючих отходов, включающее ванну с барботажной решеткой и стабилизирующей вставкой, горизонтально установленнЫе сопла вторичного возцуха, сепарационную зону и форкамеру, снабжено экранными плитами, установленными вцоль стен сепарационной зоны и выполненными из огнеупорного материала с отверстиями в нижней части.

На фиг. 1 показано устройство, общий щ виц; на фиг. 2 — виц А на фиг. 1.

Устройство включает ванну 1, снабженную барботажной решеткой 2 и патрубками

3 и 4 цля подачи в устройство соответственно жидкого .отхоца и барботажного агента. В ванне 1 на поверхности решетки

2 установлена стабилизирующая переливная вставка 5, оборудованная вблизи решетки отверстиями 6. Устройство снабжено сепарационной зоной 7, стены кото- 0 . рой экранированы выполненньп.1и из огнеупорного материала плитами 8, которые оборудованы в. нижней части отверстиями

9, Устройство включает в себя сопла 10 для поцачи вторичного возцуха и камеру 25 сгорания 11, снабженную отверстием 12 цля уцаления газообразных процуктов обезвреживания.

Прецлагаемое устройство работает следующим образом.

Жидкий горючий отход через патрубок

3 поступает в ванну 1 и через отверстия е6 стабилизирующей вставки 5 попадает на поверхность барботажной решетки 2, Начальную (статическую) высоту слоя отходов в пространстве межцу вставкой

5 и стенкой ванны 1 поццерживают HB уровне Но = 0,05-0,08 м, а высоту вставки 5 принимают в прецелах H

0,09-0,15 м. Через патрубок 4. в устройство поступает барботажный агент

40 (первичный воздух) в требуемом по условию нагрузки количестве, обеспечивающем скорость барботажного агента внутри стабилизирующей вставки Ф = 0,5—

1,5 м/с. В результате прохождения 45 барботажного агента через отверстия решетки 2 внутри вставки 5 образуется динамичный газожидкостный слой, высота которого поццерживается постоянной независимо от скорости барботажа и опре-50 деляется высотой вставки 5, При этом часть отхоца с поверхности. слоя через верхнюю кромку вставки 5 и отверстия

9 экранирующих плит 8 переливается в небарботируемую воздухом часть слоя, 5 расположенную в пространстве между вставкой 5 и стенкой ванны 1. С поверхности постоянно расположенного пенного слоя в налслоевое сепарационное пространство 7 выносятся компоненты отхоца в вице капель и паров. B результате теплового излучения факелаогражцающиесепарационное прострайство 7 поверхности экрапирующих плит 8 нагреваются цо температур, превышающих конечную температуру кипения высококипящих компонентов отхода. Поэтому все капли отхода, независимо от начального размера и ве-личины стартовой скорости, цостигая раскаленной поверхности плит 8 отскакивают от них и не прилипают к послецним за счет так называемого эффекта "паровой поцушки", обусловленного интенсивным истечением паров легколетучих компонентов отхоца с поверхности каплей вблизи плит 8. При этом крупноцисперсные капли или поступают прямо в высокотемпературную зону обезвреживания или в большинстве своем после многократного отражения от противоположных по,верхностей плит 8 гасят свою энергию и возвращаются в слой, не закок совывая сепарационное пространство 7.

Так как экранирующие плиты 8 установлеа. ны вцоль стен ванны на кромках вставки

5, то они защищают небарботируемую часть слоя от теплового излучения факела, препятствуют разгонке фракции в этой части слоя и сокращают скорость коксообразования в ванне. Учитывая, что плиты

8 выполнены из огнеупорного материала, повышается долговечность металла барботажной ванны. Несепаррированные в зоне капли отхоца и часть отхода, упаренная в слое потоком барботажного агента, подаются к фронту горения, образуя первичную топливно-воздушную смесь. Вторичный воздух в количестве, необхоцимом по условию полноты обезвреживания веществ, в устройство подается через сопла 10. Отход в составе первичной топливновоэдушной смеси поступает в ка- меру 11 сгорания, гце подвергается сжиганию в потоке вторичного возцуха.

Продукты огневой обработки отхоца из камеры 11 сгорания уцаляются через отверстие l 2.

Пример . В устройстве барботажного типа проиэвоцительностью В *

100 кг, ч подвергают сжиганию коксуюшийся топливный отхоц с характеристикой, близкой к цизельному топливу. йлина ванны барботажа 1 м, ширина 0,16 м, высота стабилизирующей вставки 0,1 M а ширина зоны барботажа внутри вставки равна 0,09 м. Йоля свобоцного сечения отверстий барботажной решетки состав) 0 1i 373

Составитель О. Смирнова

Редактop P. Бицика Техред М.Костик Корр жтор В, Гирняк

Заказ 7703/38 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж335, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, ляет 5%. Устанавливают плиты из огнеупорного материала (шамот) с шириной основания 0,06 м и высотой 0,15-0,2 м.

При этом начальная высота слоя оччодов составляет 0,05-0,07 м, е скорость барботежа не превышает 1,5 м/с. B ука, занных условиях наблюдается устойчивое ьысокофорсированное сжигание отхода при различных гидродинамических режимах.

В ходе проверки при ширине сепареционной зоны 0,04 м удельная производительность слоя составляет 1 800—

2500 кг/(м ч) при отсутствии коксования сепереционной зоны и без повреждения стен барботежной ванны.

Предлагаемое устройство в сравнении с известным позволяет эффективно осуществлять огневое обезвреживание бесфорсуночным способом высококалорийных жидких коксующихся отходов при надежной и неприрывной работе устройств барботажного типа,