Устройство для огневого обезвреживания жидких отходов

 

Изобретение относится к устройствам для обезвреживания жидких технологических отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где образуются жидкие горючие отходы с высококипящими компонентами. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства при обезвреживании коксующихся отходов. Устройство содержит ванну 1 барботажа, форкамеру 6 с соплами 7 вторичного воздуха. Форкамера 6 снабжена козырьками 9 и 10, профиль которых повышает ее аэродинамические характеристики. Компоненты отхода подвергаются огневому обезвреживанию в потоке вторичного воздуха, продукты сгорания через выходное отверстие 11 выводятся из форкамеры 6. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1596176

А1 (51)5 F 23 G 7 04 ъ ф т, "1 1 - Т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4497098/23-33 (22) 24.10.88 (46) 30.09.90. Бюл. № 36 (71) Ивановский энергетический институт им. В. И. Ленина (72) Б. Л. Шелыгин, В. И. Бахирев и М. Н. Бернадинер (53) 628.54 (088.8) (56) Гудзюк В. Л., Бахирев В. И., Бернадинер М. Н, Шелыгин В. Л. Опыт огневого обезвреживания производственных отходов. Сер. Энергетические процессы в химической промышленности, НИИТЭХИМ, М., 1979, с. 19.

Авторское свидетельство СССР № 1046573, кл. F 23 G 7/04, 1983.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО

ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ ОТХОДОВ (57) Изобретение относится к устройствам для обезвреживания жидких технологических отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где образуются жидкие горючие отходы с высококипящими компонентами. Цель изобретения — пов ышение надежности работы устройства при обезвреживании коксующихся отходов. Устройство содержит ванну 1 барботажа, форкамеру 6 с соплами 7 вторичного воздуха.

Форкамера 6 снабжена козырьками 9 и 10, профиль которых повышает ее аэродинамические характеристики. Компоненты отхода подвергаются огневому обезвреживанию в потоке вторичного воздуха, продукты сгорания через выходное отверстие 11 выводятся из форкамеры 6. 1 ил.

1596176

1О

Изобретение относится к устройствам для обезвреживания жидких технологических отходов огневым методом и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где образуются жидкие горючие отходы с высококипящими компонентами.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства при обезвреживании коксующихся отходов.

На чертеже представлена конструкция устройства для огневого обезвреживания жидких отходов.

Устройство содержит ванну l, ограниченную снизу барботажной решеткой 2 для распределения барботажного агента (первичного воздуха) и снабженную патрубком 3 для подачи отходов на обезвреживание. Сверху па барботажную решетку 2 установлена кольцевая вставка 4 для стабилизации газожидкостного слоя в ванне 1. Снизу к бярботажной решетке 2 подведен короб 5 первичного воздуха (барботажного агента).

На ванну 1 устяновле»»я форкамера 6, снабженная соилами 7 вторичного воздуха и заключенная в короб вторичного воздуха. Выше и нижс гран, сопл 7 внутри форкамеры 6 I»ÿ е» ленах установлены козырьки 9 и 10. В»»е1»х»»ей части форкамера 6 оборудована отвд;>ст»»ем 1» для вывода газообразных прод ктов обезвреживания, Устройс» ао рябо»; »» т сл едующим образом.

)К»».»к»»й горючий отход через патрубок

3 поступает в ванну 1 и через отверстия стабилизирующей кольцевой вставки 4 попадает ня поверхность барботажной решетки 2.

Начальную (нсбарботажную) высоту слоя отходов в пространстве между кольцевой вставкой 4 и стенами 1 поддерживают на уровне 40 — 70 мм, а высоту кольцевой вставки 4 принимают в пределах 90 — 140 мм.

Через короб 5 з устройство подается первичный воздух (барботажный агент) в количестве, требуемом по»»роуз»»одите»ь»»ости устройства. Расход барботажного агента через короб 5 поддерживают таки «», чтобы его скорость внутри стабилизирующей кольцевой вставки 4 находилась в пределах 0,5—

1,3 м/с.

В результате прохождения барботяжного агента через отверстия барботажной решетки 2 внутри кольцевой вставки 4 образуется динамичный газожпдкостпый слой. Переливаясь через верхнюю кромку кольцевой вставки 4, часть отхода постоянно ре»»»»ркулирует в пределах ля»»ны 1 при неизменной высоте газожидкостпого слоя, независимо от расхода барботажног0 агента (производительности устро»»ства). С поверхности газожидкос. »»0IO слоя из ваннь» 1 к уровню ввода втор и; ного воздух я (уров»»»а сопл 7) перв ич»l» Iм воздухом выносятся пары и капли отхода. Из короба 8 через сопла 7 подается в форкамеру 6 вторичный воздух.

Круп»»ые капли, не достигая уровня сопл 7, возвращаются обратно в слой, расположенный внутри кольцевой вставки 4, а мелкие капли и пары отхода после нагрева и воспламенения попадают в встречные струи вторичного воздуха, выходящего из противоположно расположенных сопл 7 со скоростью 25 — 35 м/с, и сгорают в потоке вторичного воздуха.

Высокоскоростные струи воздуха встречаются R центре форкамеры и делятся на три потока. Основной поток, переходящий при сжигании в газообразные продукты обезвреживания, из форкамеры 6 выводится через отверстие 11. Другая часть вторичного воздуха, движущегося после столкновения струй вверх форкамеры 6, рециркулирует над верхним козырьком 9, интенсивно омывая верхнюю его грань. Оставшаяся часть вторичного воздуха (третий лоток) движется в сторону слоя (отжимается от уровня сопл 7 вниз), поворачивает к нижним козырькам 10 и рециркулирует ниже сопл 7, интенсивно омывая нижнюю грань нижнего козырька 10.

Расположение верхней грани верхнего козырька под углом 45 к стене форкамеры 6 обеспечивает ее эффективный прогрев за счет теплового излучения факела, ядро которого находится над уровнем сопл 7 выше козырьков 9. При этом верхние грани козырьков 9 по всей их площади прогреваются до температур, превышающих температуру кипения высококипящих компонентов, что исключает возможность прилипания к ним капель отхода. Расположение нижней грани нижнего козырька 10 под углом 45 к стене форкамеры 6 обеспечивает эффективный прогрев ее и верхней части стен ванны 1 до температур, исключающих коксообразоваие.

Таким образом, козырьки 9 и 10, являющиеся продолжением сопл 7 и находящиеся в высокотемпературной зоне форкамеры

6, исключают холодные участки стен форкамеры 6 вблизи сопл 7, что компенсирует расхолаживающее действие на них подаваемого вторич.:.ого воздуха, и как следствие предотвращает их коксоваие.

Остроугольный профиль козырьков 9 и I0 повышает аэродинамические характеристики форкамеры 6 при вдувании вторичного воздуха и исключает появление застойных зон, являющихся источником коксования. При этом разделившиеся после вторичного столкновения потоки вторичного воздуха, истекающие из сопл 7, многократно циркулируя выше козырьков 9 и ниже козырькоь 10, интенсивно омывают их rpaии, не позволяя попаданию на них капель с тяжелыми высококипящими компонентами в период их фракционной разгонки. Компоненты отхода подвергаются огневому обезвреживанию в потоке вторичного воздуха, -и продукты сгорания через выходное отверстие 1 выводятся из форкамеры 6.

1596176

Формула изобретения

Составитель T.. 1епахина

Техред A. Кравчук Корректор Л. Осиудснко

Тираж 45! Подписное

Редактор И. Касапда

Заказ 2903

ВНИИПИ Гoc>ëàрственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СО.Р

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-издагсдьский комбинат «Патент». г. Ужгород, угк Гагарина. 101

Оптимальное отношение поперечного сечения форкамеры к свободному сечению на уровне кромки верхних козырьков равно

F4 /F. =1,4 —.1,6. Превьш.ение этого отношения выше 1,6 приводит к заметному перекрытию форкамеры верхними козырьками, что препятствует брызгоуносу отхода с поверхности слоя в зону обезвреживания.

Кроме того, возможно оплавление кромок верхних козырьков. Уменьшение отношения

Рф/FK " ниже 1,4 существенно ухудшает интенсивность обдува верхних граней верхних козырьков и способствует образованию застойных зон над соплами, что способствует коксованию форкамеры в этих местах.

Оптимальный угол наклона граней козырьков к стенам форкамеры равен а=45 .

Уменьшение этого угла менее 45 ухудшаетт аэродинам ические х арактеристики козырьков, плавность их обдува, приводит к образоваию застойных зон вблизи сопл вторичного воздуха и способствует коксованию.

Увеличение угла а выше 45 при оптимальном отношении F4 /F. "=1,4 — 1,6 снижает толщину козырьков; надежность эксплуатации, усложняет их изготовление, а также ухудшает омывание козырьков вторичным в оздухом.

Оптимальное отношение высоты верхнего козыпька к высоте нижнего козырька равно H /H"" =1,5 — 2 О. Увеличение этого отношения 2,0 при оптимальном отношении F4/F« =1,4 — 1,6 заметно уменьшает размеры (высоту) нижнего козырька, что приводит к образованию под соплами заслойных зон и, как следствие — к коксованию сепарационного пространства. Уменьшение отношения Н /Нк ниже 1,5 при оптимальном отношении F4 /г " =1,4 — 1,6 заметно уменьшает расстояние между нижней гранью нижнего козырька и кромкой стабилизирующеи переливной вставки, что ухудшает перелив и рециркуляцию части отхода из ггзожидкостного слоя в небарботируемую часть ванны за пределы стабилизирующей вставки и снижает; где;к : с-,, работы устройства.

33 счет улучшения омывапия газо душным потоком участка стен фор к;,.,:с р,:, вблизи сопл исключается образовянис ныпгс и ниже их застойных зон. не г к,:у!>,.1емых интенсивно газовоздушным ".отг ком. K роме того, обогрев тепловым излуг с нные факела участков стен форкамеры вб..н;; . сопл вторичного воздуха при утол1цени:.; об;.i ïoâ10 ки в области сопл вторичного воздухг ll разворот верхней грани верхнего козырька в сторону ядра факела, расположенного над уровнем ввода вторичного воздуха, обеспечивают благоприятные условия для лучшей аэродинамии форкамеры при исключении застойных зон вблизи этих сопл, что, в свою очередь, исключает образование на них коксовых наростов.

Конструкция устройства для бесфорсуночного обезвреживания отходов, позволяет по20 высить надежность работы при огневом обезвреживании жидких коксующихся отходов с высококипящими компонентами.

Устройство для огневого обезвреживания жидких отходов, содержащее ванну барботажа и форкамеру с соплами вторичного воздуха, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при обезвреживании коксующихся отходов, форкамера по всему внутреннему периметру выше и ниже сопл снабжена козырьками, причем нижняя гоань верхних козырьков и верхняя грань нижних козырьков являются продолжением граней сопл, а остальные грани козырьков направлены под углом

45 к стен,";м форкамеры, при этом поперечное се1е".è.å форкамеры в 1,4 — 1,6 раза превышает свободное сечение на уровне кромки верхних козырьков, а высота верхнего козырька в

1 5 — 2,0 раза больше высоты нижнего ко40 зырька.