Устройство пульсирующего горения дляогневого обезвреживания отходов

 

"> 827892

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-вм— (22) Заявлено 20.06.79 (21) 2783146/29-33 (51) М. Кл."

F 23 С 7!04 с присоединением заявки %в (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.81. Б|оллстепь ¹ 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий (53) УД1 628.54 (088.8) (72) Автор изобретения

C. A. Суйц

Институт термофизики и электрофизики

АН Эстонской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ГОРЕНИЯ

ДЛЯ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ

Изобретение относится к устройствам для огневого обезвреживания отходов, в частности к камерам пульсирующего горения для сжигания жидких отходов, содержащих галоидорганические соединения, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для обезвреживания жидких отходов производств.

Известны устройства пульсирующего горения для сжигания топлива и горючих отходов, содержащие собственно камеру сгорания и резонансную трубу (1).

Эти устройства позволяют удовлетворительно сжигать жидкое и газообразное топливо и некоторые отходы.

Ввиду относительно небольших реакционных объемов камеры сгорания и резонансной трубы и высоких скоростей движения дымовых газов время пребывания продуктов сгорания в устройстве пульсирующего горения подобного типа недостаточно для полного связывания нейтрализуюшей добавкой кислых газов, образующихся при сгорании галоидорганики. Этим обуславливается низкая санитарно-гигиеническая эффективность камер пульсирующего горения для обезвреживания галоидорганических отходов, так как в дымовых газах за камерой сгорания возможно образование таких

2 токсичных соединений, как хлор, фосген, цuанистыи водород.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство пульсирующего горения для огневого обезвреживания отходов, содержащее камеру пульсирующего горения с системой подачи топлива, воздуха и отходов .2).

Резонансная труба выполнена телескопической. В случае сжигания отходов галопдорга ники В стройстве такого типа некоторое увеличение времени пребывания продуктов сгорания в реакционном объеме воз15 можно за счет удлинения рсзонансной трубы.

Недостатком известного устройства является то, что удлинение резонансной трубы автоматически снижает частоту пульсаций

2р колебаний давления пульсирующего режима горения, а при значительном увеличении длины резонансной трубы пульсирующий режим горения вообще не осуществим.

Эксплуатация камер пульсирующего rog5 рения на низких частотах (порядка 40—

100 Гц), т. е. с длинной резонансной трубой, не приемлема в отношении шумового загрязнения среды. Сильный звук низкой частоты оказывает наиболее отрицательное воздействие на организм человека. Работа с

8278Э2

3 низкими звуковыми частотами требует обязательного принятия дополнительных мер по шумоглушению при создании камер пульсирующего горения. Следствием сии>кения частоты пульсаций являются уменьшение эффекта интенсифицируюшего влияния пульсирующего горения на процессы тепло-массообмена и горения отходов, а также снижение санитарно- гигиенической эффективности процесса обезвреживания.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности процесса огневого обезвреживания отходов путем увеличения времени пребывания продуктов сгорания в высокотемпературном потоке продуктов сгорания пульсирующего горения таким образом, чтобы это не повлекло за собой ухудшения характеристик работы самой камеры пульсирующего горения.

Указанная цель достигается тем, что устройство пульсирующего горения для огневого обезвреживания отходов, содержащее камеру пульсиру1О1цсго горения с системой подачи топлива, воздуха и отходов, спаб>ксно цилиндрической камерой нейтрализации, выполненной с диаметром 1,75 — 2,25 диаметра камеры пульсирующего горения, причем входная часть камеры нейтрализации выполнена в виде усеченного конуса, присоединенного своим ivlcHbIIIHM основанием к камере пульсирующего горения.

Присоединение камеры нейтрализации диаметром 1,75 — 2,25 диаметра камеры пульсирующего горения пе меняет основной частоты и амплитуды колебаний процесса горения в камере пульсирующего горения и обеспечивает полное выгорапис отходов и надежное связывание кислых газов с нейтрализующей добавкой. Длина камеры нейтрализации не оказывает сущсственного влияния на режим пульсирующего горения и может выбираться из условий полного связывания кислых газов. В случае, если диаметр камеры нейтрализации меньше 1,75 диаметра камеры пульсирующего горения, происходит скачкообразное уменьшение частоты колебаний газового потока, которая устанавливается в соответствии с новой суммарной длиной камеры пульсирующего горения и камеры нейтрализации, что приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик камеры пульсирующего горения и спи>каст санитарную надежность огневого обезвре>кивания отходов. Если диаметр камеры нейтрализации cociail.isiei более 2,25 диаметра камсры пульсирующего горения, то нарушается стабилизация факела пульсирующего горения у входного сечения камеры пульсирующего горения. Факел вытягивается внутрь камеры нейтрализации, участок испарения и сгорания отходов растягивается и приближается к выходному сечению устройства, это вызывает химический недожог отходов и неполное связывание кислых газов нейтрализующей щелочной добавкой, обуславливая неудовлетворитсль4 пую работу устройства по санитарно-гигиеническим показателям.

Изобретение поясняется черте ком, на котором схематично представлено устройство пульсирующего горения для огневого обезвреживания отходов.

Устройство пульсирующего горения содержит камеру пульсирующего горения 1 и камеру нейтрализации 2, присоединенную к

10 выхлопу камеры пульсирующего горения своим меньшим сечением. Газоподводящая труба 3, отверстие 4 для подачи воздуха и форсунка 5 для распыливания отходов объединены в одном узле на входе в камеру

15 пульсирующего горения.

Устройство работает следующим образом; горючий газ, поступающий по трубе 3, и воздух, который подается через отверстие

4, сгорают в камере пульсирующего горения

1. После установления устойчивого режима пульсирующего горения и прогрева стенок устройства в камеру пульсирующего горения распыляются форсункой 5 отходы галондорганики, содержащие в с«бе щ«лочпую нейтрализующую добавку. Б Объеме камеры 5 пульсирующего гор«ння nponcxoJ, интенсивное испарение и сгорание капель отходов. При температуре процесса горения

1150 Ñ обеспечивастся полное разложение и сгорание большинства галоидорганических веществ с образованием кислых газов типа хлористый водород. Например, образующийся хлористый водород немедленно вступает в реакцию со щелочной добавкой с образованием хлорида.

Реакция цейтрaënçàïnè кислых газов, которая начинается в камере пульсирующсlo горения, завершается полностью в объеме камеры нейтрализации. Б камере нейтрализации происходит также догорание продук40 тов разложения отходов, которые не успева1oi полностью окислиться в камере пульсируюшего горения. Дымовые газы, покидающие устройство, содержат, кроме продуктов полного сгорани11, частицы м1шеральных со45 лей и следы кислых газов.

Выхлопные газы, пе содержащие токсичных веп1«ств, подлс>кат последующему охла>кдснию, оч1стке илн промывке B газоочистном аппарате.

Конструкция устройства пу льсирующего горения для огневого обезвре>кивания жидких отходои, содержа1цих галоидорганичсс! Ис сосд1п!спн11> сия ожс11пого камерой нейтрали, II;nn;Inane I povI 1,75 — 2,25 диаметра

55 камеры пульсирующ«го горепи11, позволяет осущсс1 в11ть проц««с горения Отходов с полным связыванием кислых газов щелочью непосредстгеппо в топочном пространстве.

Рабочий оо.ьем камеры нейтрализации мо6О >кет определяться из условий нейтрализации кислых газов. Присоединение камеры нейтрализации не ухудшает работы камеры пульсирующего горения и дает возмо>кность и полной мере использовать для иптепсифи65 кацпи и повышения санитарно-гигисцичс827892

Составитель Т. Лепахииа

Техред А. Камышникова

Редактор И. Квагадзе

Корректор P. Беркович

Заказ 4409

Изд. ¹ 377 Тираж 606

ВНИИПИ Государствснного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома

5 ской эффективности огневого обезвреживания галоидорганических отходов такие положительные свойства пульсирующего горения, как высокая скорость горения, большие удельные нагрузки, хорошая стабилизация процесса горения в условиях ингибировапия пламени галоидводородами.

Осуществление процесса обезвре>кивания в устройстве пульсирующего горения предотвращает опасность выброса в атмосферу высокотоксичных продуктов сгорания галоидорганических соединений.

Формула изобретения

Устройство пульсирующего горения для сгневого обезвреживания отходов, содержащее камеру пульсирующего горения с системой подачи топлива, воздуха и отходов, о тл ича ющееся тем, что, с целью повышеппя эффективности обезвреживания отходов, содержащих галоидорганические соединения, оно снабжено цилиндрической каме5 рой нейтрализации, выполненной с диаметром 1,75 — 2,25 диаметра камеры пульсирующего горения, причем входная часть камеры нейтрализации выполнена в виде усеченного конуса, присоединенного своим мень10 шим основанием к камере пульсирующего горения.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Кацнельсон Б. Д. и др. Экспериментальное исследование пульсирующего горения. Теплоэнергетика, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 348821, кл. F 23 G 3/02, 1972.