Способ термического обезвреживания промышленных стоков и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК б11 4 Р 23 U..7/04

l СРр,, 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4063602/29-33 (22) 03.04.86

-(46) 07.05.88. Бюл. Р 17 (71) Проектный и научно-исследоваtt,„Н тельский институт Мосгазниипроект и Московский вечерний металлургический институт (72) К.Ф.Ридер,Р.JI.Ðåëèí,F.Н.)!!уркин, В.A.Давыдов и А.Г.Зеньковский (53) 628.54 (088.8) (56) Патент ФРГ Р 2508810, кл, F 23 G 7/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Р 1135970, кл. F 23 G 7/06, 1983. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕ 3ВРЕЖИВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области металлургической теплотехники и может быть использовано для очистки во„„яи„„зрзвы ды, загрязненной промьплленными стоками, образующимися в результате технологических процессов. Цель изобретения — повьппение эффективности процесса обезвреживания промьппленньтх стоков. Газ и воздух поступают в камеры It заполненные огнеупорной насадкой 2 образуют Газовоздушную смесь, которая частично сгорает. Образовавщиеся продукты сгорания, поступают в смесительную камеру 12, в котсруи также подают распыленные сжатым газом промышленные стоки. После термообработкн образовавшиеся продукты поступают в камеру дожигания 1О, заполненную огнеупорной насадкой 11. В результате сокращения времени нахождения продуктов горения в зонах высоких температур снижается интенсивность образования окислов азота.

2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1393994

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть r использовано на заводах металлургической, энергетической и химической

«э промышленности для очистки воды, загрязненной промьппленными стоками, образующимися в результате технологических процессов.

Целью изобретения является повыше-!0 ние эйм1эективности процесса.

На фиг,1 представлено устройство, реализующее способ термического обез вре>кивания промышленных стоков; на фиг.2 — разрез А-А на фнг.1. 15

Устройство для термического обезвреживания промьппленных стоков содержит две камеры 1, заполненные огнеупорной насадкой 2. В крышках 3 камер 1 плотно установлены патрубки 4 20 подачи газа. Иежду камерами 1 размещен воздушный коллектор 5, сообщающийся с камерами 1 посредством отверстий б, выполненных эз перегородках 7, которые раздепяют каждую из 25 камер 1 с воздушным коллектором 5.

Подвод воздуха к коллектору 5 осуществляется посредст1зом патрубков 8, устанавливаемых на верхнем торце 9 колектора 5, В центре коллектора 5 30 вдоль его оси размещена камера 10 дожигания, заполненная огнеупорной на.садкой 11. Под камерами 1, коллектором 5 и камерой 10 размещена смесительная камера 12, отделенная от них перегородкой 13. Сообщение камер 1 и 10 со смесительной камерой 12 осу.ществляется посредством отверстий 14 и 15. В основании камеры 12 установлена форсунка 1 б, обеспечивающая рас- 40 пыливание сжатым газом промышленных стоков, подаваемьтэ: через патрубок 17.

Сжатый газ подается через патрубок

18. Б боковых стенках камер 1 выполнены лючки 19, необходимые при розжи- 45 ге устройства.

Усгройство, реализующее способ термического обезврежшзания промышленных стоков, работает следующим образом.

После подачи газообразного топлива через патрубки 4 и воздуха через патрубки 8 с помощьгэ запальных устройств (не показаны), устанавливае-мых в лючках 19, произноцится розжиг, газовоздушной смеси в камерах 1, Газовоздушная смесь в камерах 1 образуется за счет смешений в слое огнеупорной насадки 2 газообразного топ2 лива, поступающего в камеры I через патрубки 4, c .ïîòîêoì воздуха, подаваемого в эти камеры из воздушного коллектора 5, через отверстия 6. Коэффициент расхода воздуха (c6), создаваемой.газовоэдушной смеси, должен быть таким,. чтобы. обеспечивалось выгорание газообразного топлива, поступающего через патрубки 4 и 18 и выжигание вредных примесей промьппленных стоков

Камеры I выпол ены так, что огнеупорная насадка имев высоту 5-ád где d — приведенный средневзвешенный диаметр частицы дробленого огнеупора, что позволяет обеспечить смешение потоков газа и воздуха, но при этом полное выгорание топлива в пределах огнеупорной насадки 2 завершиться не может. Несгоревшая в камерах топливовоздушная смесь, через отверстия

14 поступает в смесительную камеру

12, где смешивается со стоками и догорает. Продукты полного сгорания через .отверстия !5 поступают в слой

11 каталитического материала камеры

10, откуда удаляются в атмосферу.

После разогрева огнеупорных насадок

2 и 11 производится подача стоков через патрубок 17 и сжатого газа через патрубок !8. Распыленные промышленные стоки нагреваются, испаряются и происходит частичное выгорание токсичных примесей, содержащихся в этих стоках. Образовавшиеся в камере !2 продукты сгорания через отверстия 15 поступают в камеру 10, где происходит низкотемпературное дожигание продуктов неполного сгорания, образование которых возрастает по мере увеличения подачи промышленных .стоков в огнеупорной насадке 11.

Останов устройства, реализующего способ термического обезвреживания промышленных стоков, осуществляется прекращением подачи газообразного топлива через патрубки 4 и 18 промьппленных стоков через патрубок !7 и после остывания огнеупорных насадок

2 и 11 отключением воздуха.

Пример. Газ при давлении

1,3 кПа подают в камеры образования топливовоздушной смеси, заполненные слоем дробленого огнеупора, высота засыпки которого составляет 5-6 d, где d 20 мм. Температуры, создаваемые в этжс камерах, достигают 1300 С, Воздух на горение подается через пат1393994 ных стоков за счет низкотемпературного горения в слое каталитического материала.

Выполнение воздушного коллектора в виде кольцевого зазора между камерами образования топливовоздушной смеси и камерой дожигания обеспечивает предварительный нагрев воздуха в этом коллекторе и одновременно предохраняет слой огнеупорной насадки от перегрева.

45

Уменьшение температурного уровня в смесительной камере и в камере до- 5п жигания приводит к значительному снижению интенсивности образования .окислов азота, скорость образования которых зависит от температуры в зоне горения экспоненциально. 55 рубки при давлении 0,5 кПа. Промышленные стоки распыливаются газом, имеющим давление 10,0 кЛа. Температура в зоне термического обезвреживания о 5 промышленных стоков составляет 800 С, а в зоне дожигания не превышает

900 С.

Содержание окислов азота в продуктах сгорания по данным измерения не 10 превышает 180 мг/м

Заполнение камер подготовки топливовоздушной смеси огнеупорной насадкой позволяет интенсифицировать смесеобразование и горение. В реэуль- 15 тате снижения времени нахождения продуктов горения в зонах высоких температур снижается интенсивность образования окислов азота.

Подача в смесительную камеру на- 20 гретой топливовоздушной смеси позво ляет интенсифицировать процесс нагрева и испарения промышленных стоков, распыливаемых сжатым газом, тем самым, обеспечивая глубокое обезврежи- 25 вание отходов.

Подача в камеры, заполненные слоем огнеупорной насадки, бедной топливовоздушной смеси обеспечивает снижение температуры в зоне горения, что З0 создает условия для снижения образования окислов азота в этих камерах.

Дожигание продуктов неполного горения в камере дожигания, заполненной огнеупорной насадкой, позволяет увеличить удельный расход промышленКак показали исследования, заполнение камер сжигания слоем дробленого огнеупора высотой более бй может привести к полному выгоранию топлива в этих камерах и, как следствие, увеличении выхода окислов аэота.

Выполнение засыпки дробленого огнеупора высотой менее 5д приводит к плохому смешению потоков газа и воздуха и, как следствие, отсутствию устойчивого горения в камерах 1 и 12.

Использование изобретения позволяет повыспть эАфективность процесса за счет обеспечения обезвреживания при пониженных температурах, а также снизить образование и выброс обраэукщихся при горенки окислов азота.

Формула изобретения

1. Способ термического обезвреживания промышленных стоков, включающий смесеобразование и сжигание газовоздушной смеси, подачу в продукты горения распыленных стоков с последующим испарением и термообработкой их и дожигание смеси, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности процесса, осуществляют частичное сгорание топлива на огнеупорной насадке, полученные продукты неполного горения смешивают с диспергированными стоками и смесь направляют на низкотемпературное дожигание.

2. Устройство для термического обезвреживания промышленных стоков, содержащее камеры подготовки и горения газовоздушной смеси и камеру дожига, заполненные огн .упорной насадкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса; оно снабжено смесительной камерой, примыкающей к камерам подготовки и горения газовоэдушной смеси и камере дожига, а камера подготовки и горения газовоздушной смеси и камера дожига разделены кольцевымвоздушным коллектором, при этом огнеупорная насадка камеры подготовки и горения газовоздушной смеси выполнена из дробленого огнеупорного материала высотой 5...6 приведенных средневзвешенных диаметров частиц в засыпке.! 393994

Составитель Т.Лепахина

Редактор Г.Гербер . Техред М. Хода.нич Корректор М.Пожо

Заказ 2204/34 Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4