Способ контроля процесса огневого обезвреживания жидких отходов

 

1. СПОСОБ КО«ТРОЛЯ fffOI CGA ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЯМВАИИЯ ЖНЦКИХ ОТХОДОВ, включающий сжигаете в печи топлива с избытком воздуха в номинальном режиме, ввод в продукты сгорания в распылённом состоянии жидких отходов, периодическую установку контрольного режима, измерение ра:схода жидких отходов в номинальном реягаме, поддержание расходов воздуха и топлива неизменными, измерение расхода воздуха и ёоДержания кислорода и азота в сухих отхоДЯФ1Х газах с определением теплоты , отличающийся . тем, что, с целью повышения зффективнбсти и надежности огневого обезвреямваяия жидких отходов, в контрольном режиме уменьшают подачу жидких отходов,. расход которых измеряют , а величину теплоты сгорания определяют по формуле (0 ККЙЛ G,-G N; Н N: . 2 - Содержание кислорода где О 1 и азота в сухих отходящих газах при номинальном расходе жидких отходов в лечь, %, N: содержание кислорода и азота в сухих отходящих газах при контрольном расходе жидких отходов в печь,%, V. общий расход воздуха на процесс, , G .GR номинальный и контрольный расход жидких отходов, л/ч. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контрольный расход жидких отходов поддерживают на уровне 75-90% от номинального расхода.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ соаелистичесних

РЕСпУБЛин

F 23 G 7/00

ГОсудФРственный НоМНТЕТ сссР

Гю делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASVQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3367310/29-02 (22) 23.12.81 (46} 30.05.85. Бюп. 1н 20 (72) И.Н. Бернадинер (71) Научно-производственное объединению "Техэнергохимпром" (53) б28.54(088.8) .: (5б) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 338750, кл. F. 23 И 3/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

В 404006, кл. О 01. И 25/22, 1971. (54) (57) 1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ

ОТХОДОВ, включающий сжигание I печи топлива с избытком воздуха в.номинальном режиме, ввод в продукты сгорания в распыленном состоянии зидких отходов, периодическую установ.—

- ку контрольного режима, измерение расхода жидких отходов в номинальном режиме, поддержание расходов воздуха и топлива неизменными, измерение расхода воздуха и содержания кислорода и азота в сухих отходящих газах с определением теплоты сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности Огневого обез„„SU„„3 3 А

4(5ц С 05 И 25 22; F 23 И 1/02; вреживания жидких отходов, в контрольном режиме уменьшают подачу жидких отходов,,расход которых измеряют, а величину теплоты сгорания определяют но формуле

V 0k O@ фн « що з кк л

Q - Ик,„н л е к х где О» М > — содержание кислорода н н и азота в сухих отходящих газах нри номинальном расходе жидк ких отходов в печь, Х, . О," у М2 содержание кисл рода и азота в сухих отходящих газах при контрольном расходе жидких отходов в лечь,Х, VI — общий расход воздуха на процесс, нм- /ч, Q>, Gk — номинальный и контрольный расход жидких ОТХОдов л/ч е

2. Способ по п. 1, о т л и ч ею шийся тем,. что контрольный расход жидких отходов поддерживают . на уровне 75-90Х от номинального расхода.

1 112

Изобретение относится к способам контроля процесса огневого обезвреживания токсичных жидких производственных отходов, содержащих органические примеси в различных топочных устройствах (циклонных, камерных, прямоточных, вихревых печах), и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известен способ контроля процесса огневого обезвреживания жидких отходов, включающий изменение пода— чи топлива и воздуха в зависимости от содержания кислорода и продуктов недожога в сухих отходящих газах (1).

Иецостатком известного способа является низкое качество.регулирования и управления процессом огневого обезвреживания жидких отходов вследствие того, что наличие в дымовых газах остаточного содержания кислорода не является гарантией полноты окисления всех органических примесей, содержащихся в отходах, а наличие продуктов недожога не определяет однозначно коррекцию режимных параметров, так как состав продуктов недожога может быть различен (сажа, высокомолекулярные органические примеси, предельные углеводороды и др ° ).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения теплоты сгорания сточных вод, который может использоваться для контроля процесса огневого обезвреживания сточных вод f2 ). Известный способ включает сжигание топлива в печи с избытком воздуха не менее 1, 2; подачу в продукты сгорания в распыленном состоянии отходов, измерение расходов воздуха, стоков и содержания кислорода и азота в сухих отходящих газах до и после ввода стоков и определение величины теплоты сгорания по формуле

0 0

K Kola л

= 35 00— н

H к

2 н где 0, юг — содержание кислорода и азота в сухих отходящих газах до ввода жидких отходов в печь, ; г и к

О 1 — содержание кислорода

2. 2 и азота в сухих отходящих газах при сжигании топлива и полном

5 .обезвреживании отходов, ;, V — общий расход воздуха

3 на процесс, нм /ч;

4 — расход жидких отходов в печь, л/ч.

Изменение при контроле процесса обезвреживания теплоты сгорания по сравнению с действительной величиной свидетельствует о неполноте обезвреживания, вызванной разладкой режима, обусловленной нестабильностью работы оборудования в условиях высоких температур (разрушение огнеупорной футеровки, коксования головок распылителей, занос солями пробоотборников и т.д.) °

По способу-прототипу приходится временно полностью отключить подачу в печь сточной воды и направлять у5 через форсунки из отдельной емкости конденсат с целью предотвращения прогара металлических элементов оборудования, что в производственных условиях весьма трудоемко и экономически невыгодно, так как требует, сооружения дополнительного емкостного и насосного хозяйства и увеличивает стоимость процесса.

Цель изобретения — повышение эффективности и надежности огневого

35 обезвреживания жидких отходов.

Цель достигается тем, что в способе контроля процесса огневого обезвреживания жидких отходов, вклю40 чающем сжигание в печи топлива е избытком воздуха в номинальном режиме, ввод в продукты сгорания в распыленном состоянии жидких отходов, периодическую установку контрольного режима, измерение расхода жидких отходов в номинальном режиме, поддержание расходов воздуха и топлива неизмененными, измерение расхода воздуха и содержания кислорода и азота в сухих отходящих газах с определением теплоты сгорания, в контрольном режиме уменьшают подачу жидких отходов, расход которых измеряют, а.величину теплоты сгорания

55 определяют по формуле к н

vt, о о

„=Э500 — - г ккал л

1123404

0" и" где 2, содержание кисл ар ада и азота в сухих отходящих газах при номинальном расходе жидких отходов в печь, %; к к

О, М - содержание кислорода г и азота в сухих отходящих газах при контрольном расходе жидких отходов в печь, %;

GöH,5. — номинальный и контрольный расход жидких отходов, л/ч, Ча — общий расход воздуха на процесс, нй/ч.

Контрольный расход жидких отходов в печь устанавливают равным (0,750,9) ат номинального расхода отходов.

Предлагаемый способ контроля огневого обезвреживания жидких отходов .путем определения величины теплоты. ..сгорания сопоставлением в процессе промышленной эксплуатации установки номинального и контроль. ного режимов позволяет постоянно поддерживать высокую санитарногигиеническую эффективность.

Предлагаемый способ может применяться при сжигании в печах любых видов топлива, их смесей или горючих отходов производства (спирты, углеводороды и др.).

Способ осуществляется следующим образом.

В печи сжигают с избытком воздуха жидкое или газообразное топливо или -горючие отходы. При этом образуется высокотемпературный поток продуктов сгорания, в который через группу распылителей подают жидкие отходы, расход которых соответствует номинальной нагрузке печи. Капли воды испаряются, а токсичные органические вещества акисляются за счет избытка окислителя в топочной г камере да газообразных продуктов полного горения СО, Н О. На номинальном режиме замеряют расход воздуха., жидких отходящих газов (например при помощи газоанализаторов типа ГХП-3 или ВТИ-2).

Периодически, кратковременно (на несколько минут) уменьшают расход жидких отходов в печь да (7590K) номинального расхода путем отключения одной или нескольких распылителей или понижения давления подачи жидких отходов в печь. В этом контрольном режиме при неизменных расходах топлива и воздуха замеряют расход жидких отходов в печь и содержание кислорода и азота в сухих отходящих газах, после чего устанавливают снова номинальный расход.

Па приведенной, формуле определяют величину теплоты сгорания жидких отходов.

Величина теплоты сгорания жидких отходов, определенная при использовании способа, должна быть равна действительному значению теплоты сгорания, найденному в процессе пуска печи при режимных условиях, гарантирующих полное обезвреживание отходов (поддержание температуры отходящих газов и коэффициента избытка воздуха больше регламентных). Неизменная величина теплоты сгорания свидетельствует о полном обезвреживании жидких отхо,дов и отсутствия проскока токсичных органических веществ с дымовыми газами.

Если величина 9 „ меньше действительного значения теплоты сгорания жидких отходов, то это указыва30 ет на неполноту обезвреживания и необходимость корректировки режимных параметров процесса (увеличение температуры отходящих газов или коэффициента расхода воздуха, уменьшеЗ5 ние расхода жидких отходов и т.д.) до тех пор, пока величинами„ не стао нет равной действительному значению, Пример осуществления способа.

На опытно-промышленной циклонной

40 установке огневому абеэвреживанию подвергают сточную воду производства капролактама. Теплота сгорания сточных вод имеет величину . 750 ккал/л..

На номинальном режиме расход жидких отходов в печь составляет

= 8000 л/ч (в работе находятся 8 форсунок с единичной мощностью

1 м /ч), расход природного газа

50 в печь .В = 1500 нм /ч, воздуха з

V< = 22000 нм /ч. Температура отходящих газов по условиям полного выгорания токсичных органических примесей н = 985 С, коэффициент рас55 хода воздуха Ы,„= 1, 12 (состав сухих дымовых газов на выходе из циклонного реактора: СО = 11, 2%; 0"

= 2,3%; СО = 0,0%, „" = 86,5%) .

Составитель Т. Наумова

Техред М.Надь Корректор Л. Пилипенко

1 Фдактор А.1оркова

Заказ 2920/6 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по гелам изобретений и открытий

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

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

Кратковременно на 1О мин отключают одну форсунку сточной воды, не . изменяя других расходных характеристик (расход топлива, воздуха, охлаждающей воды и др.). При этом возрастает температура отходящих газов и конечный коэффициент расхода воздуха. Параметры этого контрольного режима работы установки: G

7050 л/ч; Вр = 1500 им э/ч; lь 22000 нмэ/ч; ht, = 1070 С; с к =

1,15,/Ñ0" = 10,6Х; 0" = 3,1Х;

Величина теплоты сгорания г 22000 3 1

Й» 3500 .- — — — — — — — ° ( (8000-7050) . 86,3

) = 750 ккал/л.

2 3

86,5

Таким образом,. на номинальном режиме (CH =. 8000 л/ч) обеспечивается полное обезвреживание сточных вод в

Контроль величины теплоты сгорания сточных вод может быть выполнен путем замеров состава газов на двух контрольных режимах отключением вначале одной форсунки, а затем и второй..Так, на втором контрольном режиме было получено. 6к = 6100 л/ч, B = 1500 нм /ч, Чз = 22000 нм /ч,

Величина 9 = 3500 - — — — — -- х . н (7050-6100) (--< — — — >--) = 750 ккал/л.

3 9 3

86,4 86,3

Наиболее .целесообразно у танавливать контрольный расход жидких отходов .на уровне 75-90Х от номи23404 нального расхода. При контрольном расходе менее 75Х, так как при отключении подачи жидких отходов в печь в количестве более 25Х от номинального количества, температура отходящих газов возрастает и становится выше 1200 С, что нежелательно, поскольку может привести к выходу из строя элементов огнетехнического

10 оборудования.

Контрольный расход жидких отходов более 90Х от номинального расхода приводит к незначительному повышению концентрации свободного кис15 лорода в сухих отходящих газах, что понижает чувствительность и точность способа управления процессом огневого обезвреживания отходов.

При использовании изобретения

20 проводится непрерывно процесс огневого обезвреживания и оперативно осуществляется контроль величины теплоты сгорания и, следовательно, голноты ликвидации токсичных ве25 ществ.

Способ контроля процесса огневого обезвреживания жидких отходов позволяет. решить непосредственно в промышленных условиях задачу дости3в жения высокой санитарно-гигиенической эффективности.

Кроме того, при проведении кемплексньх, испытаний установки способ позволяет выявить оптимальные режим35 ные условия процесса огневого обезвреживания — минимально допустимую температуру отходящих газов и минимальный коэффициент избытка воздуха, что приводит к экономии топ4в лива.