Способ огневого обезвреживания диспергированных отходов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и> 545827

Союз Сооетскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.10.75 (21) 2183720/33 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.77. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 28.02.77 (51) М. Кл з F 23G 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР до делам изобретений и открытий (53) УДК 628.542(088.8) (72) Авторы изобретения М. Н. Бернадинер, Л. О. Кацнельсон, М. С. Минц и Н. Н. Кочкина (71) Заявитель

Производственное объединение «Техэнергохимпром> (54) СПОСОБ ОГНЕВОГО ОБЕЗВР Е)КИ ВАН ИЯ

ДИСП ЕРГИРОВАН НЫХ ОТХОДОВ

Изобретение относится к технике сжигания кидких и твердых промышленных отходов, которые могут быть диспергированы и поданы на сжигание в виде потока мелких частиц или капель.

В частности, изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической, деревообрабатывающей, медицинской промышленности для обезвреживания распыленных сточных вод, имеющих включения тугоплавких минеральных веществ, для сжигания отработанного активированного угля, сырых опилок, а также на установках очистки городских и промышленных сточных вод для сжигания обезвоженных осадков и илов.

Известен способ сжигания отходов в циклонной печи, заключающийся в подаче диспергироваппого материала вместе с воздухом, требующимся для горения, тангенциально к внутренней окружности циклонной печи (1).

Недостатком этого способа является налипание частиц сжигаемо о материала на стенках печи, коксование и ппролпз налипшего материала, вследствие этого недожог отходов, а также прогорание и абразивный износ стенок печи в зоне подачи материала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ сжигания обезвоженных осадков сточных вод в циклонной печи, заключающийся в подаче диспергированных отходов по оси печи прямолинейным потоком, подаче топлива и воздуха для сжигания тангенцпально к окружности печи в зоне подачи отходов, сжигании топлива и отходов в объеме печи и отводе продуктов горения из печи в зоне, противоположной зоне подачи отходов (2).

При этом условия проведения процесса улучшаются, так как частицы сжигаемого материала подхватываются воздушным вихрем уже в объеме циклонной печи и не воздейст вуют на ее стенки.

Существенным недостатком описанного спо15 соба является то обстоятельство, что продукты горения, образовавшиеся от сжигания отходов, не участвуют в процессах начальной тепловой обработки материала, поступающего в печь, его подсушке и прогреве до температуры вос2д пламенения, для чего расходуется значительное количество целевого топлива. Кроме того, из-за неоднородного гранулометрического состава диспергированных отходов происходит затягивание горения на значительную длину и

25 выброс несгоревших частиц за пределы печи.

Это объяснется тем, что крупные частицы, обладающие большой кинетической энергией не успевают попасть в вихрь воздуха в зоне подачи материала и проскакивают по прямо30 линейной траектории в ту зону печи, в кото545827

55 рой кинематическая энергия вихря снижается.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и достижение этим интенсификации процесса и повышения экономической эффективности.

Указанная цель достигается тем, что подачу отходов осуществляют двумя прямолинейными потоками навстречу друг другу, топливо и воздух подают в зону столкновения потоков отходов, а продукты горения отводят двумя потоками в зонах подачи отходов.

Сущность способа поясняется чертежом, на котором дана принципиальная технологическая схема сжигания диспергированных отходов.

Схема включает циклонную печь 1, куда подают прямолинейные потоки 2 диспергированных отходов и которая имеет зону 3 столкновения диспергированных потоков, куда осуществляют подачу потока 4 топлива и воздуха, которые, сгорая, образуют вихревой поток

5, движущийся в зону подачи отходов 6, и каналы 7 выхода продуктов сгорания.

Сжигание диспергированных отходов по предложенному способу осуществляют следующим образом: диспергированные отходы вводят в циклонную печь 1 по ее оси двумя прямолинейными потоками 2 навстречу друг другу. Каждый из встречных потоков по его ходу в печи подсушивается, прогревается и приходит в зону 3 столкновения потоков полностью подготовленным для сжигания. В зоне столкновения частицы сжигаемого материала имеют минимальную кинематическую энергию, как за счет потери ее при движении частицы вдоль печи, так и вследствие столкновения частиц противоположных потоков. В зону столкновения потоков 3 тангенциально к окружности печи 1 подают поток 4 топлива и воздуха, сжигание которого происходит в зоне столкновения. Сжигание частиц отходов осуществляется в основном также в зоне столкновения потоков на коротком участке, что возможно вследствие интенсивного тепло- и массообмена в этой зоне. Вихревой поток 5 продуктов сгорания топлива и воздуха, имея в рассматриваемой зоне максимальную кинетическую энергию, подхватывает горящие частицы отходов каждого из потоков 2 и уносит их, перемещая от периферии печи 1 к зонам подачи отходов 6. Продукты сгорания по каналам 7 выбрасывают из печи. Наиболее крупные частицы отходов встречных потоков 2, кинетическая энергия которых еще достаточна, чтобы пройти без задержки зону столкновения диспергированных потоков, также попадает в вихревой поток 5 продуктов сгорания, перемеш,аются им в зону ввода противоположного потока отходов и сгорает по ходу вихревого потока. При перемещении газообразных продуктов сгорания, горящих частиц отходов и раскаленных эоловых частиц по периферии печи в вихревом потоке происходит передача тепла излучением и конвекцией к осевому прямолинейному потоку 2 поступающих на обработку отходов, за счет чего последний высушивается, прогревается и частично воспламеняется.

Таким образом, продукты сгорания покидают печь с более низкой температурой, что в конечном счете приводит к экономии топлива.

Пример. На Северодонецком Химкомбинате в цехе биохимической очистки образуются 2000 кг/час обезвоженных осадков сточных вод с влажностью 75 /о, зольностью на сухую массу 33,2 /о, теплотой сгорания

= 5940 ккал/кг, элементарным составом на горячую массу (вес. %): SOTS = 1,3; С = 57,6;

Н" =? 1 N" = 7,3; О = 26,7. Осадки сточных вод подвергаются сжиганию в циклонной печи. Рабочая температура процесса сжигания поддерживается на уровне 1000 С. При сжигании без использования предполагаемого изобретения расход дополнительного топлива составляет 400 км /час, из них на испарение влаги расходуется до 120 нмз/час.

При реализации предложенного способа за счет использования тепла встречного в:-гхревого потока газообразных продуктов горения и раскаленных эоловых частиц расход топлива снижается до 280 нм i ÷àñ, а темпера рра отходящих газов составляет 300 С.

Формула изобретения

Способ огневого обезвреживания диспергированпых отходов в циклонной печи, включающий подачу отходов по оси печи, подачу топлива и воздуха тангенцпально к окружности печи, сжигание отходов и топлива и отвод продуктов горения, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения его экономичности, подачу отходов осу.цествляют прямолпнейнымп потоками навстречу друг другу, в зону их столкновения подают топливо и воздух, а продукты горения отводят в зонах подачи отходов.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе:

1. Патент Франции ЛЪ 2098538, кл. F 23G

7i 00, 1972.

2. Патент СШЛ Хо 3432!01, кл. 239 — 21, 1969 (прототип).

545827

Пребулто горения

ТоппиЕо

Отл Ж

Уткой

Составитель Л. Мацук

Редактор И. Квачадзе Техред Л. Морозова Корректор Т. Добровольская

Заказ 235/1О Изд. № 397 Тираж 709 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типографии, -пр Сапунова, 2