Устройство для огневого обезвреживания производственных стоков

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННБ1Х СТОКОВ, содержащее топочную камеру , расположенную в ее поду ванну барботажа с решеткой, патрубком для подачи стоков и коробом для подвода барботажного агента, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности процесса обезвреживания сточных вод, оно снабжено сепарационной камерой, выполненной с расширенной центральной частью и установленной над винной барботажа с зазором к корпусу топочной камеры, а патрубок подачи стоков размешен вокруг сепарационной камеры в верхнем ее срезе. (Л СА сл оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

y(gg F 23 G 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /1-, : ь.», К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3464577/29-33 (22) 06.07.82 (46) 15.02.84. Бюл. № 6 (72) Б. Л. Щелыгин, В. Л. Гудзюк, В. И. Бахирев и М. Н. Бернадинер (71) Ивановский ордена «Знак Почета» энергетический институт им. В, И. Ленина (53) 628.54 (088.8) (56) 1. Гудюк В. Л. и др. Опыт огневого обезвреживания производственных отходов. В сб. Энергетические процессы в химической промышленности. М., НИИТЭХИМ

1979, с. 19.

2. Авторское свидетельство СССР № 903660, кл. F 23 G 7/04, 1980 (прототип).

„„SU„„1073530 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО

ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОКОВ, содержащее топочную камеру, расположенную в ее поду ванну барботажа с решеткой, патрубком для подачи стоков и коробом для подвода барботажного агента, отличающееся тем, что. с целью повышения производительности процесса обезвреживания сточных вод, оно снабжено сепарационной камерой, выполненной с расширенной центральной частью и установленной над ванной барботажа с зазором к корпусу топочной камеры, а патрубок подачи стоков размещен вокруг сепарационной камеры в верхнем ее срезе.

1073530

Изобретение относится к устройствам для огневого обезвреживания жидких отходов и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической, электротехнической промышленности и дру гих отраслей народного хозяйства, где образуются низкокалорийные сточные воды и имеются теплоиспользующие установки.

Известны устройства для огневого обезвреживания технологических сточных вод, которые содержат камеру обезвреживания с горелками для сжигания энергетического топлива или отхода, ванну с барботажной решеткой для бесфорсуночного распыливания отхода (1) .

К достоинствам таких устройств, работающих по принципу бесфорсуночного распыл ивания веществ в результате барботирования жидкости газовым потоком, следует отнести возможность надежного распыливания стоков с дисперсными включениями и утилизацию тепла продуктов обезвреживания в котлоагрегате с минимальными затратами.

Недостатком таких устройств является невысокая удельная производительность газо-жидкостного слоя вследствие неудовлетворительного тепло-массообмена между факелом и слоем в результате нерационального размещения ванны барботажа в зоне пониженных температур (в концевых частях факела от сжигания жидких горючих отходов), Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для огневого обезвреживания сточных вод. Оно включает топку с горелками для подачи высококалорийного топлива, расположенную в поду ван ну с барботажной решеткой и патрубками для подвода в слой стоков и барботажного агента (газов рециркуляции). В результате размещения ванны барботажа в поду камеры в зоне максимального лучистого тепловыделения факела на расстоянии по горизонтали, равном 3 — 6 калибрам горелки, повышается удельная производительность газо-жидкостного слоя за счет увеличения доли отхода, поступающего в зону горения в виде паров. Ввиду попадания компонентов стоков из ванны в зону максимальных температур повышается интенсивность огневой обработки веществ и полнота обезвреживания, что улучшает надежность проводимого процесса (2).

Недостатком устройства является невозможность интенсивного и экономического огневого обезвреживания производственных стоков при увеличении нагрузки установки по стокам за счет повышения скорости барботажа выше нормальных значений (выше 1,0 м/с). Для каждого типа котлоаг1цч ата величина нагрузки установки

Но стокам по условию обеспечения темпе5 о

55 ратуры продуктов сгорания на выходе из топки выше 1000 Ñ ограничена долей рециркуляции газов V= 0,4 и влагосодержанием условной смеси стоков и топлива (мазута, газа) W =50O/o. Увеличение скорости барботажа при постоянном поперечном сечении ванны (увеличение доли рециркуляции газов выше Ч = 0,3) с целью повышения производительности устройства снижает температурный уровень в зоне обезвреживания, что ухудшает полноту огневой обработки отходов. Кроме того, начинается наброс капель стоков на участки пода, ограничивающие ванну по периметру, что приводит к отложению включений отхода вокруг ванны и снижает продолжительность эксплуатации ввиду необходимости чистки пода. Увеличение поперечного сечения ванны при V(0,3 с целью увеличения производительности устройства снижает скорость барботажа, что увеличивает долю стоков, поступающих в зону горения в виде паров. При этом ввиду ухудшения транспортирующей способности барботажного агента происходит накопление в слое дисперсных и растворенных веществ выше допустимого предела, что нарушает нормальную работу устройства. Кроме того, при увеличении размеров ванны возрастают затраты на ее изготовление.

Цель изобретения — повышение производительности процесса обезвреживания сточных вод, Цель достигается тем, что устройство для огневого обезвреживания производственных стоков, содержащее топочную камеру, расположенную в ее поду ванну барботажа с решеткой, патрубком подачи стоков и коробом для подвода барботажного агента, снабжено сепарационной камерой, выполненной с расширенной центральной частью и установленной над ванной барботажа с зазором к корпусу топочной камеры, а патрубок подачи стоков размещен вокруг сепарационной камеры в верхнем ее срезе.

Наличие сепарационной камеры способствует повышению производительности брыз гоуноса при повышенных скоростях барботажа и уменьшенном поперечном сечении ванны. Кроме того, такое решение препятствует набросу капель на под и образованию вокруг ванны отложений. Подача стоков в верхний срез сепарационной камеры на ее наружную поверхность увеличивает производительность процесса упаривания отходов.

На чертеже изображена конструкция устройства для., огневого обезвреживания производственных стоков.

Предлагаемое устройство включает корпус 1 топочной камеры 2, которая в нижней части ограничена подом 3, а с фронта оборудована горелкой 4. В центре пода 3 ус 1073530 тановлена ванна барботажа 5 с барботажной решеткой 6 и коробом 7 для подвода барботажного агента. Ванна барботажа снабжена сепарационной камерой 8, выполненной в виде расширяющейся полости и ус тановленной над ванной барботажа с зазором 9 по отношению к нижней части корпуса топки (к поду), через который ванна сообщается с объемом топки. Устройство включает патрубок подачи стоков 10, размещенный вокруг сепарационной камеры в 10 верхнем ее срезе для непрерывного орошения стоками наружной поверхности сепарационной камеры.

Устройство работает следующим образом

В объеме топочной камеры 2, ограниченной корпусом 1 и подом 3, при помощи го.релки 4 сжигается энергетическое топливо, в результате чего создается высокотемпературная зона обезвреживания. Под ядром факела в зоне максимальных температур расположена ванна барботажа 5, углубленная с зазором 9 в под 3. Через короб 7 в ванну барботажа 5 подают барботажный агент (часть уходящих газов с температурой 110 — 150 C). В верхний срез сепарационной камеры 8 через патрубок 10 поступают низкокалорийные производственные отходы, которые, вытекая самотеком из отверстий патрубка 10, равномерно орошают наружную поверхность сепа рацион ной камеры, 8, а затем через зазор 9 проникают в объем ванны 5 на поверхность решетки 6

В результате прохождения барботаж ного агента через отверстия решетки 6 в ванне

5 образуется динамический газо-жидкостный слой. Начальную высоту слоя стоков в ванне 5 устанавливают на уровне 60—

80 мм, а габариты ванны и расход барботажного агента через короб 7 принимают таким, чтобы его скорость в поперечном сечении слоя в зависимости от температуры (110 †1 С) при С/ = 0,2 — 0,3 была в пределах 1,4 — 2,5 м/с. Расход производст- 4О

4 венных стоков через патрубок 10 устанавливают- таким, чтобы запас стоков в ванне

5 оставался постоянным. В результате теплового излучения факела частЬ стоков, поступающих в ванну 5 из патрубка 10, предварительно испаряется на поверхности сепарации стоков, поступает в ванну 5 через зазор 9. При этом часть стоков упаривается в слое, а часть в результате разрушения поверхностных пузырей поступает в надслоевое пространство в виде капель. Увеличение скорости барботажа до 1,4 — 2,5 м/с способствует росту производительности брызгоуноса из слоя за счет возрастания числа генерирова нных слоем капель (скорости разрушения пузырей) . Наличие сепарационной камеры 8 предотвращает наброс капель отхода на под 3 за счет интенсивности барботажа и препятствует образованию на нем отложений. Кроме того, подвод стоков на поверхность камеры 8 позволяет оорганизовать предварительное упаривание стоков до момента их поступления непосредственно в ванну 5. Таким образом, увеличивается производительность процесса бесфорсуночной подачи отходов в зону обезвреживания за счет увеличения брыз-. гоуноса и доли стоков, подаваемых в виде паров. Капли и пары стоков барботажным агентом из надслоевого п ространства подаются в высокотемпературную зону топочной камеры 2, где токсичные компоненты подвергаются термическому разложению и обезвреживанию. Продукты огневой обработки стоков из топочной камеры 2, проходя газоходы с поверхностями нагрева, удаляются в атмосферу.

Использование изобретения в сравнении с (прототипом) позволяет повысить производительность процесса обезвреживания низкокалорийных сточных вод и в теплоиспользующей установке (котлоагрегате) в условиях бесфорсуночного распыливания веществ при надежной работе устройства барботажного типа.

Составитель О. Смирнова

Редактор Г. Гербер Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 11789/36 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4