Способ слоевого сжигания жидких отходов

 

1. СПОСОБ СЛОЕВОГО СЖИГАНИЯ ЖИДКИХ ОТХОДОВ путем барботирования слоя продуктами сгорания топлива, сжигаемого над слоем, испарения отходов , подачи их в факел и дожиганкш отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности процесса сжигания низкокалорийных жидких отходов, осуществляют дополни .тельно барботирование слоя отходами, предварительно нагретыми продуктами сгорания. /7podi/Kmbi сгорания Жидкие отходы Y -S. и окислитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(sip Р 23 4 7/04

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

P0C7 rnb/ оражю

Тапаи8о йцдуА

Жидкие

armudbi

Жидкие 7Р7ХОПб/

Оарбоаирунщий скиаатепь (21) 3705414/29-33 (22) 26.12.83 (46) 23.02.85. Бюл. N 7 (72) А. Л. Шелыгин и И. Н. Бернадинер (71) Специальное конструкторское бюро по синтетической изоляции (53) 628.54(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

))- 189503, кл. F 13 Р 5/02, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

М 552469, кл. F 23 G 7/04, 1977 (прототип).

„„SU„,1141269 А (54) (57) l. СПОСОБ СЛОЕВОГО СЖИГАНИЯ

ЖИДКИХ ОТХОДОВ путем барботирования слоя продуктами сгорания топлива, 3 сжигаемого над слоем, испарения отходов, подачи их в факел и дожигания отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сжигания низкокалорийньпс жид. ких отходов, осуществляют дополни.тельно барботирование слоя отходами, предварительно на гретыми продуктами сгорания.

1141269

2, Способпоп. 1, о тли ч а ю шийся тем, что барботирование слоя отходов осуществляют от поверхности в слой и из слоя к поверхности.

3. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и " c я тем, что барботирование слоя отходами осуществляют параллельно поверхности слоя.

Изобретение относится к процессу сжигания жидких отходов и может быть использовано для обезвреживания жидких отходов и сжигания жидкого топлива в химической, нефтехимической, 5 электротехнической, деревообрабатывающей и других промышленностях.

Известно устройство для слоевого сжигания жидких отходов, в котором осуществляется способ сжигания путем барботирования части окислителя через слой горючих отходов с последующим окислением продуктов газификации в среде вторичного воздуха, Устройство содержит барботажную ван- 15 ну со штуцерами подвода жидких отходов и барботирукпцего воздуха и камеру сгорания с амбразурами вторич-. ного воздуха. При работе. устройства барботируемые жидкие отходы выносят- 20 ся в недслоевое пространство, содержащиеся в них горючие компоненты окисляются, а продукты сгорания из зоны горения выводятся в атмосферу fl).

Недостатком данного технического 25 решения является снижение экономичю ности и устойчивости процесса сжига-ния .низкокалорийных жидких отходов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо" 5g му эффекту яВляется способ слоевого сжигания жидких отходов путем барботирования слоя продуктами сгорания топлива, сжигаемого под слоем, испаРения отходовв подачи их в факел и 35 дожигания (2).

Однако известное техническое решение характеризуется низкой производительностью сжигания малокалорийных жидких отходов, которая опреде- 40 ляется количеством и температурой

4. Способ по пп, 1 и 2, о т— л и ч а ю шийся тем, что дожигание горючих компонентов производят в две стадии, на первой — в барботируемом слое в среде высокотемпературных продуктов сгорания, и на второй — в надслоевом пространстве в факеле горения топлива.

2 барботирующего окислителя, так как увеличение производительности процесса ограничено снижением экономичности работы устройства вследствие ухудшения качества сжигания горючих компонентов из-за снижения температуры в топочной камере, увеличения потерь тепла с уходящими газами и гидравлического сопротивления в газовом тракте и контуре рециркуляции, а также снижения температуры барботирукнцих продуктов сгорания в контуре рециркуляции в результате потерь тепла в окружающее пространство.

Увеличение содержания в жидких отходах негорючих компонентов определяет необходимость повьппения качества теплообмена между продуктами сгорания топлива и слоем отходов.

Цель изобретения — повьппение эффективности процесса сжигания низкокалорийных жидких отходов за счет увеличения производительности и улучшения теплообмена между продуктами сгорания и слоем.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу слоевого сжигания жидких отходов путем барботиро вания слоя продуктами сгорания топлива, сжигаемого над слоем, испарения отходов, подачи их в факел и дожигания, осуществляют дополнительно барботирование слоя отходами, предварительно нагретыми продуктами сгорания.

Кроме того, барботирование слоя отходов .осуществляют от поверхности в слой и из слоя к поверхности, При этом барботирование слоя отходами осуществляют параллельно поверхности .слоя.

1141269 4

Причем дожигание горючих компонентов проводят в две стадии, на первой — в барботируемом слое в среде высокотемпературных продуктов сгорания, и на второй — в надслоевом 5 пространстве в факеле. горения топлива.

-Повышение качества теплообмена между продуктами сгорания, топлива, подводимого извне, и слоем обеспечивается турбулизацией и барботировани- 10 ем слоя активной струей жидких отходов, в результате чего процесс слоевого сжигания интенсифицируется, улучшаются режимные характеристики комплекса топочная камера — барбо- 15 тажная ванна за счет уменьшения коэффициенra избытка бкислителя, потерь тепла с уходящими газами в окружающее пространство и расхода энергии на транспортирование продуктов сжи- 20 гания.

Барботированием слоя отходов, подаваемых в ванну эжектором, обеспечивается перемещение участков слоя к зонам с повышенным терморадиационным 2 облучением, перевод низших уровней к поверхности слоя способствует пррдлению времени контакта газового пузыря, барботирующего в слое..Перемещение отходов в барботажной ванне 30 параллельно поверхности слоя осущест-. вляют со скоростью 0,1-0,3 м/с.

На чертеже изображено устройство слоевого сжигания жидких отходов для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит барботажную ванну 1, установленную в поде топочной камеры 2, укомплектованной горе-. лочным устройством 3 ° В барботажной ванне 1 в слое отходов и парал-. щ лельно поверхности слоя установлен эжектор 4, соединенный рабочим соплом с трубопроводом 5 подвода отходов. Для барботировання продуктов сгорания, образующихся в топочной 45 камере 2, служит эжектор 6, приемная камера которого расположена в надслоевом пространстве, а рабочее сопло соединено с трубопроводом 7 подво" да отходов. Через барботажную решет- 10 ку 8 барботирующнй газовый поток может подводиться в барботажную ванну

1 в соответствии с известными техническими решениями. С целью защиты приемной камеры эжектора 6 и распо" ложенного над слоем участка трубопровода 7 подвода отходов от воз-, действия высоких температур продуктов сгорания над ними может быть установлен экран из огнеупорного кирпича, приемная камера эжектора выполняется керамической.

Устройство работает следующим образом.

Через трубопроводы 5 и 7 барботажную ванну 1 заполняют жидкими отход;жи, например смесью, состоящей из воды и углеводородных компонентов с суммарным содержанием около 5Х. Производят розжиг горелочного устройства 3, и в топочной -камере 2 формируют факел горения над поверхностью слоя отходов в барботажной ванне 1. Жидкие отходы в паро- и каплеобразном состоянии выводятся в надслоевое пространство, а их расход компенсируют подачей в барботажную ванну 1 отходов через трубопроводы 5 и,7 и эжекторы 4 и 6 ° Давление отходов в трубопроводах 5 и 7 и на рабочих соплах эжекторов 4 и 6 устанавливают в интервале 0 5-2,0 ати. В результате использования активной струи подаваемых на сопло жидких отходов производят эжектирование эжектором 4 жидких отходов, находящихся в слое барботажной ванны 1, что-позволяет перемещать их в ванне в горизонтальном направлении, а эжектором 6 — продуктов сгорания, образующихся в топочной камере 2, которые направляют в слой от его поверхности через проточные каналы эжектора 6 с последующим возвратом в надслоевое пространство через движущийся в горизонтальном направлении поток отходов. Активная струя отходов, подаваемых по трубопроводу 7, образует с продуктами сгорания, эжектируемыми из топочной камеры 2 на уровне надслоевого пространства, водопаровую эмульсию, которая при барботировании через слой отходов нагревает и переводит в парои газообразное состояние жидкие отходы, в которых при температуре инициирования реакции окисления горючие углеводородные компоненты сжигаются до двуокиси углерода, воды и продук"

t тов недожога, которые направляются в надслоевое пространство и дожигаются до нейтральных компонентов в факеле продуктов сгорания.

Испытания предлагаемой установки проводились при условиях: сжигаемые жидкие отходы — смесь воды, толуола, ацетона, этанола с суммарным содержани1141269

Составитель Т. Лепахина

Редактор И. Дербак Техред С.Мигунова: Корректор Л. Пилипенко

Заказ 479/29

Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП ",Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ем органики 4-6Х; базовая топочная камера — топка котлоагрегата ДКВР 10/13; площадь барботажной ванны 1, 5х1; 5 м; эжектирующее устройство - эжектор для перемещения отходов параллельно поверхностно egos (с расположением на оси симметрии барботажной ванны) и четыре эжектора для перемещения продуктов сгорания в слое отходов.

При оценке эффективности s условиях предлагаемого режима эксплуатации котлоагрегата ДКВР 10/13 при производительности 100Х в сравнении с известным, максимальный расход по сжигаемым отходам в предлагаемом тех-15 ническом решении составляет 0,860 т/ч> в известном — 0,640 т/ч, при этом

КПД котлоагрегата составил 87Х, а в известном техническом решении81Х.

Предлагаемое техническое решение экономичнее Известного, и при соразмерных с ним габаритах реализующее процесс сжигания устройство обладает повышенной производительностью, так как в результате увеличения турбулизации и времени контакта барботирующих продуктов сгорания с испаряющимися и сжигаемыми отходами, а также температуры барботирующих продуктов сгорания интенсифицируется теплообмен между барботирующими продуктами сгорания и слоем отходов и исключаются тепловые и гидравлические потери, характерные для известных технических решений.