Способ термического обезвреживания отходов

 

Изобретение относится к способам термического обезвреживания отходов и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, где образуются жидкие и газообразные отходы, содержащие минеральные и органические примеси. Целью изобретения является повышение эффективности обезвреживания жидких отходов, содержащих минеральные компоненты, а также экономичности процесса за счет уменьшения времени простоев и снижения трудоемкости ремонта. При термическом обезвреживании отходов контакт высокотемпературной смеси продуктов сгорания топлива и термообработки отходов с насадкой осуществляют в нижней части насадки, температуру поддерживают на 150-200°С выше температуры каплепадения минерального остатка отходов, а скорость дымовых газов в насадке в направлении движения постепенно увеличивают.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 23 G 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1434216 (21) 4650774/23-33 (22) 17.11.88 (46) 23.12.90. Бюл. № 47 (71) Сибирский филиал Научно-производственного объединения «Техэнергохимпром» (72) И.А. Квашнин, О.Ф. Пусева и Л.П. Рябов (53) 628.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1434216, кл. F 23 G 7/04, 1986. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ (57) Изобретение относится к способам термического обезвреживания отходов и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, где образуются жидкие и газоИзобретение относится к способам термического обезвреживания отходов, может быть использовано в отраслях народного хозяйства, где образуются жидкие и газообразные отходы, содержащие органические и минеральные примеси, и является усовершенствованием способа по авт.св. № 1434216.

Целью изобретения является повышение эффективности обезвреживания жидких отходов, содержащих минеральные компоненты, а также экономичности процесса за счет уменьшения времени простоев и снижения трудоемкости ремонта.

Сущность способа состоит в том, что контакт высокотемпературной смеси продуктов сгорания топлива и термообработки отходов с насадкой осуществляют в нижней части насадки, при этом температуру нижней части насадки поддерживают на 150 — 200 С выше температуры каплепадения минерального остатка отходов, а скорость дымовых

„„Я()„„ 1615468 А

2 образные отходы, содержащие минеральные и органические примеси. Целью изобретения является повышение эффективности обезвреживания жидких отходов, содержащих минеральные компоненты, а также экономичности процесса за счет уменьшения времени простоев и снижения трудоемкости ремонта. При термическом обезвреживании отходов контакт высокотемпературной смеси продуктов сгорания топлива и термообработки отходов с насадкой осуществляют в нижней части насадки, температуру поддерживают на 150 — 200 С выше температуры каплепадения минерального остатка отходов, а скорость дымовых газов в насадке в направлении движения постепенно увеличивают. 1 табл. газов в насадке в направлении движения газов постепенно увеличивают.

Способ осуществляют следующим образом.

В камеру сгорания, расположенную у нижней части насадки, через один из теплообменников с газопроницаемой теплоаккумулирующей насадкой подают воздух, которому придают вращательное движение, топливо (природный газ) подают двумя равными потоками. Температуру на выходе из камеры сгорания повышают постепенно путем изменения расхода топлива и воздуха. При достижении температуры дымовых газов на входе в газопроницаемую насадку, превышающей на 150 — 200 С температуру каплепадения минерального остатка, направление движения воздуха и дымовых газов меняют на противоположное. Через распыливающие устройства в камеру сгорания подают сточные воды и распыливают их в высокотем1615468

4О

1 пературный газовый поток, образующийся после сжигания половины требуемого на процесс количества топлива.

Продукты термообработки отходов направляют в зону сжигания второй половины требуемого количества топлива. Воздух и дымовые газы направляют таким образом, что они закрученными потоками с противоположных сторон, не смешиваясь непосредственно друг с другом, охватывают зону взаимодействия высокотемпературного газового потока, образующегося от сжигания топлива с распыленными жидкими отходами.

Дымовые газы, уходя из камеры сгорания, поступают в нижнюю часть насадки, нагревают ее. При этом в нижней части насадки происходит сепарация частиц минерального остатка, а так как температура поверхности на 150 — 200 С выше температуры каплепадения минерального остатка отходов, образовавшийся расплав собирается в копиль-! ник, откуда периодически или непрерывно удаляется.

Для выравнивания аэродинамического сопротивления насадки и повышения устойчивости работы порозность слоя насадки уменьшают в направлении движения высокотемпературного потока, тем самым постепенно увеличивают скорость дымовых газов в насадке. Порозность слоя уменьшают за счет уменьшения размеров элементов насадки.При достижении температуры дымовых газов на выходе из зоны контактирования с насадкой 200 С изменяют направление движения воздуха и дымовых газов так, что через теплообменник с насадкой, имеющей высокую температуру, подают холодный воздух, который нагревается и, принимая вращательное движение, входит в камеру сгорания, а через теплообменник с насадкой, имеющей низкую температуру, подают дымовые газы, и цикл повторяется.

Пример. Кубовый остаток из отделения регенерации производства синтетических волокон, содержащий 65,5Я влаги и 1,4ОО золы в виде солей натрия, подают на термическое обезвреживание в аппарат с регенеративной насадкой. В камеру сгорания, расположенную у нижней части теплообменников с газопроницаемой насадкой, подают воздух, которому придают вращательное движение, топливо (природный газ) подают двумя равными потоками, температуру газов на выходе из камеры сгорания повышают постепенно до 1000 С путем изменения расхода топлива и воздуха, доводя расход газа до 80 м /ч, а воздуха — до 1000 м /ч.

При достижении температуры дымовых газов на выходе из зоны контактирования с газопроницаемой насадкой 200 С направление движения воздуха и дымовых газов меняют на противоположное. Через распыливающие устройства в камеру сгорания подают кубовый остаток в количестве 800 кг/

/ч. Кубовый остаток распыливают в высокотемпературный поток, образующийся после сжигания половины требуемого на процесс количества топлива. Продукты термообработки отходов направляют в зону сжигания второй половины требуемого количества тепла. Воздух и дымовые газы направляют таким образом, что они закрученными потоками с противоположных сторон, не смешиваясь ! непосредственно друг с другом, охватывают зону взаимодействия высокотемпературного газового потока, образующегося от сжигания топлива с распыленным кубовым остатком. Дымовые газы, уходя из камеры сгорания, поступают в нижнюю часть насадки, нагревают ее до 950 С. При этом в нижней части насадки происходит сепарация частиц золы, а так как температура поверхности на 150 С выше температуры плавления золы, то образовавшийся расплав собирается в копильник, откуда периодически удаляется. Пленка расплава на нижних элементах насадки уменьшает живое сечение для прохода газов, увеличивает аэродинамическое сопротивление насадки. Для выравнивания сопротивления, нижняя часть насадки выполнена с большей порозностью, что предотвращает забивание насадки солями.

При достижении температуры дымовых газов на выходе из зоны контактирования с насадкой 200 С направление движения воздуха и дымовых газов изменяют так, что через теплообменник с насадкой, имеющей высокую температуру, подают холодный воздух, который - нагревается и, принимая вращательное движение, входит в камеру сгорания, à через теплообменник с насадкой, имеющеи низкую температуру, подают дымовые газы, и цикл повторяется. При этом практически достигается полное обезвреживание органических составляющих отходов. Удельный расход топлива составляет

100 кг на 1 т отходов.

В таблице приведены результаты наблюдаемых эффектов в зависимости от разности между температурой поверхности нижней части регенеративной насадки и температурой каплепадения минерального остатка отходов.

Интервал температур обусловлен условиями обеспечения жидкоплавкого состояния минерального остатка отходов при его сепарации в нижней части насадки и вывода из нее.

Поддержание разности между температурой нижней части насадки и температурой каплепадения минерального остатка отходов более 200 С ведет к неоправданному перерасходу топлива, увеличению образования окислов азота и, как следствие, к снижению эффективности процесса.

Реализация предлагаемого способа позволяет увеличить эффективность обезвреживания жидких отходов, содержащих мине1615468

Продолжение табзицы

Формула изобретения

150 минерального остатка и его выводом, не выходят за пределы, вызывающие качественное изменение температуры поверхности нижней части насадки.

То же

Увеличивается пылеунос за сче испарений солей с поРазность температур, С верхности пленки расплава.

Происходит конденсация солей в верхних частях насад100 ки в зоне низких температур и, как следствие, забивание насадки, увеличение аэродинамического сопротивления, т.е. снижается эйфективность процесса термического обезвреживания отходов.

При этом также увеличивается образование окислов азота и наблюдается гговышенный расход топлива на процесс.

Составитель Т. Лепахина

Редактор Н. Рогулич Техред А. Кравчук Корректор М. Самборская

Заказ 3976 Тираж 451 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ральные компоненты, уменьшить время простоев из-за необходимости очистки насадки.

Способ термического обезвреживания отходов по авт.св. № 1434216, отличаюшийся тем, что, с цепью повышения эффективности процесса обезвреживания жидких отходов, содержащих минеральные компоненты, а также экономичности процесса за счет уменьшения времени простоев и снижения трудоемкости ремонта, контакт высокотемпературной смеси продуктов сгорания топлива и термообработки отходов с насадкой осуществляют в нижней ее части с большей порозностью и температурой, на 150 — 200 С превышающей температуру каплепадення минерального остатка отходов.

Наблюдаемый эсзсрект 2О

210

Увеличивается толщина пленки

25 расплава на нижних элементах насадки за счет увеличения вязкости расплава, уменьшается расход газов через насадку за счет увеличения аэродинамического сопротивления и, как следствие, уменьшается разность температур. Нарушается стабильность вывода расплава и стабильность работы аппа- 35 рата в целом

Обеспечивается перегрев пленки расплава минерального остатка отходов и его стабильное удаление из насадки. Колебания расхода ды— мовых газов, связанные с образованием пленки расплава