Устройство для огневого обезвреживания обводненных отходов
Изобретение относится к устройствам огневого обезвреживания жидких технологических отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, электротехнической промышленности и в других отраслях народного хозяйства, где образуются обводненные горючие отходы. Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе при исключении коксования ванны. Внутри ванны 1 над ее дном 3 установлен барботер 4. Дно 3 ванны 1 выполнено перфорированным и по периферии соединено с заключенной в кожух 18 керамической камерой 12, верхняя часть которой сообщается коробом 14 с кольцевыми соплами 15, окружающими сопла 8 нижнего яруса вторичного воздуха. Нижняя часть керамической камеры 12 ограничена полым усеченным конусом 13, при этом меньшее основание конуса 13 сообщено с газоходом 11 за камерой 7 сгорания. Кожух 17 ванны 1 последовательно через кожух 18 керамической камеры 12 соединен с газоходом уходящих газов. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 F 23 G 7/04 списочник изовгкткния
Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
llPH ГКНТ СССР (21) 4606932/23-33 (22) 21.11.88. (46) 07.10.90. Бюл. № 37 (71) Ивановский энергетический институт им. В.И. Ленина (72) Б.Л. Шелыги н, В.И. Ба хи рев и M.Н. Бернадинер (53) 628.54 (088.8) (56) Гудзюк В. Л., Бахирев В. И., Бернадинер М. Н., Шелыгин Б. Л. Опыт огневого обезвреживания производственных отходов.
Сер.: Энергетические процессы в химической промышленности. М., НИИТЭХИМ, 1979, с. 19.
Авторское свидетельство СССР № 1286879, кл. F 23 G 7/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО
ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОБВОДНЕННЫХ OT.
ХОДОВ (57) Изобретение относится к устройствам огневого обезвреживания жидких техноло„„SU„„1597497 д 1 гических отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, электротехнической промышленности и в других отраслях народного хозяйства, где образуются обводненные горючие отходы. Цель изобретения — повышение надежности устройства в работе при исключении коксования ванны. Внутри ванны 1 над ее дном
3 установлен барботер 4. Дно 3 ванны, I выполнено перфорированным и по периферии соединено с заключенной в кожух 18 керамической камерой 12, верхняя часть которой сообщается коробом 14 с кольцевыми соплами 15, окружающими сопла 8 нижнего яруса вторичного воздуха. Нижняя часть керамической камеры 12 ограничена полым усеченным конусом 13, при этом меньшее основание конуса 13 сообщено с газоходом 11 за камерой 7 сгорания. Кожух 17 ванны последовательно через кожух 18 керамической камеры 12 соединен с газоходом уходящих газов. 1 ил.
1597497
З5
50
Изобретение относится к устройствам обезвреживания жидких технологических отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, электротехнической промышленности в других отраслях народного хозяйства, где образуются обвод.ненные горючие отходы и необходим широкий диапазон изменения нагрузки.
Цель изобретения — повышение надежности работы устройства при исключении коксования ванны.
На чертеже представлена схема устройства для огневого обезвреживания обводненных отходов.
Устройство содержит ванну 1, снабженную патрубком 2 для подачи отходов на обезвреживание и ограниченную снизу перфорированным дном 3. Внтри ванны 1 над перфорированным дном 3 ниже патрубка 2 размещен барботер 4 для подачи первичного воздуха. Верхняя часть ванны 1 окружена желобом 5, который с подающим отходы патруб ком 2 сообщается перел ивной трубой 6 для рециркуляции части отходов. Желоб 5 по всему периметру сообщается с камерой 7 сгорания, снабженной соответственно нижним и верхним ярусами сопл 8 и
9 для пода и вторичного воздуха. В верхней части камера 7 сгорания через отверстие
10 сообщается с газоходом 11 уходящих газов.
Нижняя граница ванны 1 по всему ее периметру соединена с керамической камерой 12, ограниченной снизу усеченным конусом 13. Верхняя часть керамической камеры
12 сообщается коробом 14 с кольцевыми соплами 15, окружающими сопла 8 нижнего яруса вторичного воздуха. Ограничивающий снизу керамическую камеру 12 усеченный конус 13 через меньшее (нижнее) основание соединяется газоходом 16 с газоходом
11 уходящих газов. Ванна 1 и керамическая камера 12 заключены соответственно в кожухи 17 и 18, сообщаемые друг с другом газоходом 19 и с газоходом 11 уходящих газов газоходами 20 и 21. Внутри газохода 20 установлен регулирующий шибер 22.
Устройство для огневого обезвреживания обводненных тяжелых отходов работает следующим образом.
Обводненный тяжелый отход через патрубок 2 подается в ванну 1, в нижнюю часть которой через барботер 4 подается барботажный агент (первичный воздух).По всему периметру стенки ванны 1 обогреваются высокотемпературными продуктами сгорания, забираемыми из газохода 11 уходящих газов и подаваемыми через газоход 20 и кожух 17.
Начальная высота слоя отходов в ванне 1 поддерживается на уровне 50 — 80 мм. В результате обогрева стенок ванны 1 газообразным теплоносителем отходы внутри ванны 1 нагреваются до температуры кипения воды,в результате чего происходит вспенивание отхода.
Высота ванны 1 принимается равной 250—
300 мм по условию получения мелкодисперсной ячеистой пены с тонкими оболочками лопающихся пузырей. Образовавшаяся пенная газожидкостная система достигает верхней кромки ванны 1, часть ее переливается в желоб 5 и по переливной трубе 6 и подающему патрубку 2 возвращается обратно в ванну 1. Расход газообразного теплоносителя через кожух 17 регулируют шибером
22 и поддерживают таким, чтобы обеспечивался надежный перелив части отхода через верхнюю кромку ванны 1 и достигалась интенсивная циркуляция части отхода в объеме верхней половины ванны 1. Через барботер 4, размещенный внутри ванны 1 ниже уровня подающего патрубка 2, из короба первичного воздуха подается барботажный агент. Расход барботажного агента через барботер 4 поддерживают таким, чтобы его скорость в поперечном сечении ванны 1 составляла 0,3 — 0,5 м/с. За счет обогрева ванны 1 внутри ее происходит не только вспенивание отхода, но и разгонка фракций отхода. В результате разгонки легкокипящие компоненты н водяные пары восходящим потоком барботажного агента выводятся из ванны в надслоевую зону. Одновременно в надслоевую зону барботажным агентом выносятся мелкодисперсные капли обводненного отхода, не представляющие опасности для камеры сгорания с точки зрения ее коксования, Так как дно ванны выполнено перфорированным, тяжелые (высококипящие) фракции отхода, собирающиеся в нижней части ванны, через отверстия дна попадают вниз в объем керамической камеры 12. Таким образом, из нижней части ванны 1 за счет собственного веса (самостоятельное вытекание через отверстия дна в виде
«дождевых» струй) капли тяжелых фракций отхода диаметром 2,5 — 4 мм попадают в объем керамической камеры 12. Последняя и ограничивающий ее снизу усеченный конус 13 обогреваются снаружи по всему периметру высокотемпературными продуктами сгорания, поступающими из кожуха
17 по газоходу 19 и проходящими через кожух 18 по газоходу 21 в газоход 11 уходящих газов. 3а счет омывания стен керамической камеры 12 и усеченного конуса 13 горячими продуктами сгорания они разогреваются до температур, превышающих температуру кипения высококипящих компонетов. Одновременно через устье конуса по газоходу 16 подаются продукты сгорания, забираемые из газохода уходящих газов.
Внутри керамической камеры и конуса падающие сверху вниз капли тяжелых фракций отхода нагреваются до температуры кипения за счет тепла части рециркулируемых через газоход 16 газов и за счет теплового потока от внутренних стен камеры и конуса. При этом внутри керамической камеры 12 и усеченного конуса 13 происходит испарение капель тяжелых фракций отхода
1597497
Составитель Т. Лепахина
Редактор О. Юрковепкая Техред А. Кравчук Корректор Л. Бескид
Заказ 3037 Тираж 451 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
1 !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4,!5
Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !0 с образованием паров и твердого коксового остатка. При отсутствии окислителя воспламенения и сгорания горючих паров и частиц коксового остатка не происходит. В раскаленных керамической камере 12 и усеченном конусе 13 капли циркулируют (как в псевдосжиженном слое), не прилипая к стенам и отталкиваясь от них за счет эффекта
«паровой подушки> при интенсивном выходе паров с поверхности капли. Усеченный конус 13 с увеличивающимся по высоте поперечным сечением исключает вынос из керрамической камеры 12 неиспарившихся капель. Он задерживает капли в камере до тех пор, пока они полностью не упарятся до коксовых частиц. Расход рециркулирующих через газоход !6 газов и поперечное сечение керамической камеры выбирают по условию транспорта парогазовым потоком упаренных твердых коксовых частиц и задержания (сепарации) недоиспарившихся капель тяжелых фракций отхода. В керамической камере 12 и усеченном конусе 13 протекают процессы предпламенной тепловой подготовки тяжелых фракций к сжиганию.
Через нижний и верхний ярусы сопл 8 и
9 из короба вторичного воздуха в камеру 7 сгорания со скоростью 25 — 35 м/с подается вторичный воздух. За счет эжектирующего эффекта при истечении вторичного воздуха через нижний ярус сопл 8 в кольцевых соплах
15, окружающих сопла 8, создается разрежение. В результате этого пары тяжелых фракций и частицы коксового остатка с потоком рециркулирующих газов через короб
14 и кольцевые сопла 15 вдуваются в камеру
7 сгорания. Ка выходе из кольцевых сопл
15 происходит интенсивное смешение горючих компонентов тяжелых фракций отхода с окислителем (частью вторичного воздуха).
Выносимые из ванны 1 барботажным агентом водяные пары, пары легкокипящих фракций отхода и мелкие капли достигают уровня сопл 8, где происходит воспламенение горючей смеси и ее сгорание в потоке смеси части вторичного воздуха с компонентами тяжелых фракций. В нижней части камеры 7 сгорания происходит сгорание паров легкокипящих и высококипящих фракций, а также мелких капель отхода. Дожигание воспламенившихся частиц коксового остатка происходит в потоке частиц вторичного воздуха, подаваемого через верхний ярус сопл 9.
Продукты огневого обезвреживания отхода
30 из камеры 7 сгорания через отверстие 10 выводятся по газоходу 11 за пределы устройства.
Барботер служит для слабого, неинтенсивного барботирования слоя отходов с целью отгонки легких фракций отхода и выноса их из ванны в камеру сгорания. Кроме того. регулируется провал отхода через перфорированное дно ванны. Обогреваемая керямическая камера под ванной служит для упаривания капель тяжелых фракций отхода до коксового остатка. Обогрев стенок камеры необходим для исключения их коксования,прилипания к ним капель. Коническая форма керамической камеры с увеличивающимся по высоте поперечным сечением необходима для задержания капель до тех пор,пока они полностью не упарятся до коксовых частиц. после чего они парогазовым потоком выдуваются из камеры через кольцевые сопла в камеру сгорания. Таким образом, керамическая камера представляет собой зону тепловой подготовки тяжелых фракций отхода, Кольцевые сопла необходимы для улучшения подсоса в камеру сгорания паров и коксовых частиц тяжелых фракций и интенсификации предпламенного смесеобразования.
Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность работы устройства при исключении коксования ванны в случае огневого обезвреживания обводненных тяжелых отходов бесфорсуночным способом.
Формула изобретения
Устройство для огневого обезвреживания обводненных отходов, содержащее ванну, заключенную в кожух для газообразного теплоносителя и камеру сгорания с ярусами сопл вторичного воздуха, отличаеощееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при исключении коксования ванны, оно снабжено установленным внутри ванны над ее дном барботером для подачи первичного воздуха и кера мической камерой, соединенной по периметру с дном ванны, выполненным перфорированным, верхняя часть керамической камеры сообщена коробом с кольцевыми соплами, окружающими сопла нижнего яруса вторичного воздуха, а нижняя ограничена полым усеченным конусом, при этом меньшее основание конуса сообщено с газоходом уходящих газов, а кожух ванны соединен с кожухом керамической камеры.
