Способ огневого обезвреживания механически и химически загрязненных сточных вод

 

Использование: при эксплуатации судовых и стационарных котельных установок. Сущность изобретения: смешивание топлива и воды проводят методом непрерывного диспергирования топлива водой, используя пресную или морскую загрязненную, предварительно неподогретую воду, а подачу смеси на горение в топку осуществляют в виде высококонцентрированной 50-55%- ной мелкодисперсной водотопливной эмульсии с размером глобул 5-10 мкм.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 23 С 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861388/06 (22) 22.08.90 (46) 07.О6.93. Бюл. 1Ф 21 (71) Ленинградский филиал Института MBшиноведения им. А.А.Благонравова (72) Л,С,Венфэ ис, В.Т,Томашевский, И.И.Петий, И.Р .Дубровин, Е.P.Äóáðîâèí и Д,А.Романов (56) Авторское свидетельство СССР

N 536359, кл. F 23 0 11/06, опубл. 1976.

Изобретение касается эксплуатации паровых котлов, конкретнее — процессов подачи и сжигания загрязненных сточных вод в паровых котлах.

Целью изобретения является повышение качества обезвреживания механически и химически загрязненных сточных вод, а также снижение выброса в атмосферу экологически вредных продуктов сгорания углеводородных жидких топлив в паровых котлах и уменьшение потребления кислорода воздуха, необходимого для горения, Указанная цель достигается тем, что в способе огневого обезвреживания механически и химически загрязненных вод, включающем смешивание топлива и воды и подачу смеси в топку, смешивание топлива и воды проводят методом непрерывного диспергирования топлива водой, используя пресную или морскую механически и химически загрязненную, предварительно неподогретую воду путем эжектирования последней, а подачу смеси на горение в топ Ы 1820149 А1 (54) СПОСОБ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИ И ХИМИЧЕСКИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД (57) Использование: при эксплуатации судовых и стационарных котельных установок.

Сущность изобретения: смешивание топлива и воды проводят методом непрерывного диспергирования топлива водой, используя пресную или морскую загрязненную, предварительно неподогретую воду, а подачу смеси на горение в топку осуществляют в виде высококонцентрированной 50-55 j0ной мелкодисперсной водотопливной эмульсии с размером глобул 5 — 10 мкм. ку осуществляют в виде высококонцентрированой мелкодисперсной водотопливной эмульсии с размерами глобул 5 — 10 мкм, Рассмотрим физические аспекты эффективности заявляемого решения. Смешивание топлива и воды не байбатированием, а методом непрерывного диспергирования топлива водой путем ее эжектирования (всасывания в область разрежения) в диспергаторе технологически обеспечивает образование высококонцентрированной мелкодисперсной водотопливной эмульсии с размерами глобул 5 — 10 мкм. (Глинка Н.Л.

Общая химия. — Л.: Химия, 1984, с.295-300).

Подача эмульсии с такими размерами глобул (5-10 мкм) в топку котла и ее сжигание с физической точки зрения обеспечивает интенсификацию процесса горения собственно топлива за счет использования кислорода и водорода, повышения устойчивости процесса горения и снижения детонации водотопливной смеси благодаря ее мелкодисперсности. При этом происходит

1820149.более полное,чем в прототипе, сгорание топлива,,что обуславливает большую экологическую чистоту продуктов сгорания и воэможность использования для образования смеси морской воды и воды с химическими и взвешенными мелкодисперсными меха ническими включениями. Последнее позво.ляет использовать разработанный способ для утилизации загрязненных вод, например, нефтепродуктами в результате аварий нефтеналивных танкеров с выбросом нефти в море. Как показали экспериментальные исследования, диспергирование с размерами глобул больше 10 мкм не позволяет реализовать все преимущества заявляемого способа по его эффективности; Получение глобул, размером менее 5 мкм технически трудно реализуемо, Оценка размеров глобул проводилась по стандартной методике.

Экспериментальные исследования floказали, что заявляемый способ позволяет по сравнению с прототипом в.3-5 раз снизить выброс в окружающую среду. окислов азота, в 4-6 раэ — окислов углерода, в 1,2-2 раза -углеводородов, довести коэффициент избытка воздуха до 1 f5 (у прототипа — 1,5), применять для.образования водотопливной .эмульсии нефтесодержащую воду без подогрева и воду с механическими примесями; сэкономить топливо на 7-10% при одинаковой производительности котла. Пример 1, По заявляемому способу производилось сжигание флотского мазута

Ф-5 (ГОСТ 10585-75), Мазут нагревался до

40-60 С и под давлением 0,28 МПа (и более) непрерывно подавался в дисперга.тор; где производилось непрерывное эжек° тированйе морской воды, загрязненной нефтепродуктами, без ее предварительного подогрева. Из диспергатора через форсунки . в топку котла поступала водомазутная эмульсия с диаметром глобул 6-8 мкм и осуществлялось ее сжигание; Концентрация воды в эмульсии составляла 53%.

Исследования выбросов показали, что относительная концентрация окислов азота по сравнению со способом-прототипом снизилась от 0,5 до 0,1; относительная концен.трацйя окиси. углерода от 0,6 до 0,1; углеводородй от 0,1 до 0,06; сажа и метан— отсутствуют (прототип: метан 0,2-0,3; сажа

0,21 -0,25), затраты чистого топлива снизились на 9, ; коэффициент избытка воздуха с 1,5 до 1,15; жидких выбросов нет.

П р и. м е р 2. В полном соответствии с заявляемым способом проводилось сжигаwe высоковязкого оварного мазута М40 (ГОСТ 10585-75). Мазут подавался на диспергатор подогретым до 80-95 С, где производилось его смешивание методом непрерывного диспергирвания пресной водой, загрязненной до 15% по массе щелочью и содержащей взвешенные частицы мела диаметром до 100 мкм. Диспергирование осуществлялось путем эжектирования воды с указанными выше включениями.

Получаемая в результате 50%-ная эмульсия с размером глобул воды 5-10 мкм подавалась в топку котла и сжигалась.

10 Результаты реализации способа: потребление мазута (по сравнению со способом-прототипом) сократилось на 10-11%, коэффициент избытка воздуха снизился до

1;18, метан в выбросах отсутствует полно15 стью, содержание окиси азота составило

0,12, жидких выбросов нет.

Пример 3. Моторное топливо ДТ (ГОСТ 1667-68) сжигалось после диспергирования сточной водой, содержащей орга20 нические соединения (мыло, моча. жиры) путем эжектирования последнего. Размеры глобул воды в эмульсии 8-10 мкм. После сжйгания эмульсии в продуктах сгорания полностью отсутствовала сажа и углеводороды, отсутствовали продукты сжигания сточной воды. потребление моторного топлива сократилось на 10%;

Техническая эффективность заявляемого способа проявляется в огневом обезвре30 живании загрязненных сточных вод, в снижении содержания экологически вредных примесей в газообразных и жидких продуктах сгорания, в возможностях использования для обводнения топлив не

35 только чистой, но и загрязненной воды, в возможности использования способа огневого обезвреживания, например, одновременно для утилизации загрязненных вод и очистки поверхности моря от нефтепродук40 тов, в возможности экологически чистой утилизации химически и механически загрязненных вод. .Экономическая эффективность предла-. гаемого способа обусловлена в снижении

45 затрат на сборку, перевозку, хранение и переработку.загрязненных сточных вод и улучшение .экологической обстановки промышленных зон и мест базирования флота.

Формула изобретения

Способ огневого обезвреживания механически и химически загрязненных сточных вод путем их смешения с топливом с последующим сжиганием в паровых котлах, о тл и ч,а ю шийся тем, что, с целью повышения качества обезвреживания, количество обезвреживаемых вод в смеси с топливом доводят до 50-55, а подачу смеси на горе1820149

Составитель Л.Венцюлис

Редактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

Заказ 2019 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ние осуществляют в виде высококонцентрированной мелкодисперсной водотопливной эмульсии с размерами глобул 5-10

MKM.