Устройство для огневой обработки сульфатсодержащих отходов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОЙ ОБРАБОТКИ СУЛЬФАТСОДЕРЖАВДХ ОТХОДОВ, содержащее циклонную камеру с леткой для вьюода ра сплава сульфата натрия, генератор восстановительного газа, восстановительную шахту с инертной насадкой и леткой для вьшода расплава сульфида натрия, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, оно снабжено камерой окисления, расположенной коаксиально циклонной камере, генератор восстановительного газа расположен по оси устройства, а восстановительная шахта вьтолнена в виде кольцевой полости, коаксиальной генератору восстановительного газа, и соединена с последним в нижней части, а в верхней - с камерой окисления вертикальными каналами, разделенными перегородками и направленными танген1щально внутренней поверхности циклонной камеры и летками для вывода g расплава сульфата, количество которых (Л соответствует количеству вертикальных каналов. 2. Устройство по п.1, о т л ичающ .ееся тем, что летки для вывода расплава сульфата натрия расположены под перегородками, разделяющими вертикальные каналы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОИИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) зло Р 23 G 7/<4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2754844/29-33 (22) 17.04.79 (46) 30.08.84. Бюл. II 32 (72) М.Н. Бернадинер и JI;0. Кацнельсон (71) Производственное объединение

"Техэнергохимпром" (53) 628.54 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 393564, кл. Р 27 В 17/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

В 225858, кл. F 27 В 15/00, 1966.

3. Патент IIHP N - 73896, кл. 12g 1/01, 1972.

4. Авторское свидетельство СССР

В 312118, кл. F 27 В 1/00, 1970. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОЙ

ОБРАБОТКИ СУЛЬФАТСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ, . содержащее циклонную камеру с леткой для вывода расплава сульфата натрия, генератор восстановительного газа, восстановительную шахту с инертной насадкой и леткой для вывода расплава сульфида натрия, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности, оно снабжено камерой окисления, расположенной коаксиально циклонной камере, генератор восстановительного газа расположен по оси устройства, а восстановительная шахта выполнена в виде кольцевой полости, коаксиальной генератору восстановительного газа, и соединена с последним в нижней части, а в верхней — с камерой окисления вертикальными каналами, разделенными перегородками и направленными тангенциально внутренней поверхности циклонной камеры и летками для вывода расплава сульфата, количество которых соответствует количеству вертикальных каналов ..

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ,е е с я тем, что летки для вывода расплава сульфата натрия расположены под перегородками, разделяющими вертикальные каналы.

11 10994

Изобретение относится к устройствам обезвреживания отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, лесохимической и других отраслях промышленности, имеющих отходы, содержащие сульфат натрия.

Известны устройства для огневой обработки сульфатсодержащих отходов с восстановлением сульфата натрия в 10 сульфид натрия, содержащие циклонную камеру и копильник с леткой и перегородкой С11.

Однако при обработке серосодержащей шихты химическое тепло восстановительных газов в известных устройствах не используется и эти газы дожигаются на стороне беэ пользы для процесса.

Известно также устройство, содер- 2О

magee циклонную камеру для огневой обработки сульфатсодержащих отходов и вращающийся копильник для восстановления сульфата в сульфид 21 и (3).

Недостаток такого устройства, 25 также как и предыдущего » невозможность использования всего количества химического тепла восстановителя (угля) внутри процесса .

Кроме того, рассматриваемое устройство не позволяет проводить восстановление газовым восстановителем, что более удобно с точки зрения дальнейшей обработки сульфида, так как не требуется очистка полученного сульфида от угольных частиц.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее циклонную. камеру обезвреживания отходов (загрязненный твердый сульфат или загрязненные сульфатсодержащие сточные воды) с леткой для вывода расплава сульфата натрия, генератор восстановительного газа, восстановительную шахту с инертной насадкой и леткой для вывода расплава сулъфида натрия r4l .

Отработанный восстановительный гаэ, содержащий значительное коли50 чество горючих компонентов, смешивается с продуктами горения из циклонной камеры и выводится вместе с ними за пределы устройства.

Существенным недостатком данного устройства является то, что химиS5 ческое тепло восстановительного газа, содержащее до 50Х горючих составляющих, не используется внутри устройства, а для плавления сульфата и уничтожения загрязнений расходуется целевое топливо, подаваемое через горелочные устройства циклонной камеры.;

Кроме того, недостатками устройства являются неравномерное распределение расплава сульфата по насадке восстановительной шахты вследствие центральной подачи расплава на насадку и неравномерный прогрев массивной цилиндрической насадки, что снижает удельную нагрузку насадки и соответственно уменьшает производительность устройства. !

Цель изобретения — повышение эффективности, экономия топлива за счет использования химического тепла, восстановительного газа внутри устройства н увеличение производительности за счет равномерного распределения расплава сульфата натрия по насадке в восстановительной шахте и равномерного прогрева насадки .

Цель достигается тем, что устройство, содержащее циклонную камеру с леткой для вывода расплава сульфата натрия, генератор восстановительного газа, восстановительную шахту с инертной насадкой и леткой для вывода расплава сульфида натрия,снабжено камерой окисления, расположенной коаксиально циклонной камере, генератор восстановительного газа расположен по оси устройства, а восстановительная шахта выполнена в виде кольцевой полости коаксиальной генератору восстановительного газа, и соединена с последним в нижней части, а в верхней - с камерой окисления вертикальнымк каналами, .разделенными перегородками и направленными тангенциально внутренней поверхности циклонной камеры и летками для вывода расплава сульфата, количество которых соответствует количеству вертикальных каналов.

При этом летки расположены над перегородками, разделяющими вертикальные каналы.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2разрез А-А на фиг.1. устройство состоит из циклонной камеры I с приспособлением 2 для ввода отходов и отверстием 3 для выхода дымовых газов, камеры окисления 4, соединенной с циклонной камерой каналами 5, имеющей сопла 6 для ввода окислителя, леток 7 для

1 110994

10 выпуска расплава сульфата, вертикальных каналов 8, соединяющих камеру окисления с восстановительной шахтой 9, которая заполнена инертной насадкой- 10, перегородок 11 между вертикальными каналами, генератора.

12 восстановительного газа, сообщающегося с восстановительной шахтой и леткой 13 для выпуска расплава сульфида .

Устройство работает следующим образом.

Сульфатсодержащие отходы через приспособления 2 вводятся в циклонную камеру, где в вихревом потоке высокотемпературных газов примеси выгорают, а сульфат натрия плавится и стекает по стенам камеры в летки 7, расположенные таким образом, чтобы расплав поступал на перегородки 11 между вертикальными каналами 8, а с перегородок по их периметру - в восстановительную шахту 9. На инертной насадке 10, заполняющей восстановительную шахту происходит взаимодействие сульфата натрия с восстановительным газом, поступающим в насадку противоточно из генератора 12. В результате взаимодействия сульфат натрия вос- . 30

/ станавливается в сульфид натрия., который в расплавленном виде выпускают через летку 13 Восстановительный газ в процессе восстановления теряет часть горючих компонентов (часть водорода и окиси углерода), однако обладает значительными химическим и физическим тепловыми потенциалами. Пройдя насадку 10, отработанный восстановительный газ 40 дожигается в камере окисления 4 эа счет подачи туда окислителя (воздуха или кислорода) через сопла 6 .

Полученные высокотемпературные про-. дукты сгорания по каналам 5 посту- 4S пают в циклонную камеру 1 где за счет их тепла проиеходит процесс обезвреживания отходов — сгорание примесей, испарение влаги, плавки сульфата натрия. Через выходное 50 отверстие 3 продукты сгорания покидают устройство.

Наличие камеры окисления, сообщающейся одновременно с восстановительной шахтой. вертикальными каналами и с циклонной камерой каналами, направленными по касательной к окружности последней, дает возможность использовать химическое и физическое тепло обработавших восстановительных газов, превратить их в источник тепла и вихревого движения в циклонной камере, что приводит к экономии топлива по сравнению с принятым прототипом, где на обезвреживание и восстановление подают отдельные потоки топлива.

Расположение леток дх я вывода расплава сульфата натрия над перегородками между вертикальными каналами позволяет расплаву сульфата равномерно распределиться по насадке восстановительной шахты, что повышает удельный съем продукта с насадки и увеличивает тем самым производительность устройства. Этой же цели служит кольцевое расположение насадки вокруг генератора восстановительного газа — объем насадки, заключенный в кольцевой полости, граничащей с нагретой стеной генератора восстановительного газа, равномерно прогревается, что предотвращает возникновение переохлажденных зон и застывание расплава сульфида в отдельных участках насадки.

Конструкция устройства позволяет при подаче в циклонную камеру сухого загрязненного сульфата натрия экономить 100% топлива, требующегося на плавление сульфата и дожигание вредных примесей. При подаче загрязненных растворов сульфата натрия экономия топлива составляет 20-30% в зависимости от содержания органических примесей в отходе.

Продукты горения топлива про,ходят весь тракт установки, включая и восстановительную шахту, таким

,образом это позволяет создать в восстановительной шахте четырехкратный

I избыток восстановителя над стехиометрическим и тем способствует интенсивному протеканию реакции восстановления сульфата и увеличивает выход целевого продукта — сульфида натрия.

1! 10994

Составитель Г. Лепахина

Техред M.Tenep Корректор В, Гирняк

Редактор А. Гулько

Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6288/31

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