Способ огневой обработки жидких отходов

 

(72) Авторы изобретения

М. H. Вернединер и Б. С. Есилевич

Научно-производственное объединение "Техэнергохимпром (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОГНЕВОЙ ОБРАБОТКИ Ж ЩКИХ

ОЧ ХОДОВ

При обезвреживании жидких отходов тв циклонных печах в головной зоне ae

IS чи сжигают жидкое или газообразное топливо и в закрученные продукты сгорания с

:температурой 1ЗОО-1600оС подают жид» кие отходы с помощью форсунок, установленных на боковой поверхности печи. При

I 20 этом органические примеси выгорают, ми-. неральные вещества плавятся, сепарирувп ся на ограждающую поверхность и в виде расплава вытекают из печи.

Изобретение относится к способам обезвреживания пр эмышленных сточных вод, а в частности, к сжиганию токсичных жидких отходов, содержащих органические и минеральные примеси, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

На практике широко применяют огневую обработку жидких отходов в камерных, шахтных, барабанных печах. Наиболее эфЩ фективной является огневая обработка жидких отходов в циклонных печахЯ. t

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ огневой обрабо ки жидких отходов, содержащих органические и минеральные примеси, в вихревом потоке продуктов сгорания топлива, характеризующийся впрысвЪм жидких отходов со стороны ограждающей поверхности, причем направление потока факела распыленных капель перпендикулярно вектору абсолютной скорости по: тока продуктов сгорания топлива (;Я

Недостатком способа огневой обработки жидких отходов, содержащих органические и минеральные примеси, является повышенный вынос с уходяшими дымовыми газами минеральных частиц, это объясняется глубоким вторичным дроблением распыленных !капель жидких отходов, направленных против потока продуктов сгорания топлива в последствие повышенного уровня относительных скоростей1 капель в

- газовом потоке. 8 результате дробления . капель образуются мельчайшие вторичные

870858

4 отходов соблюдается практически равенство величины скоростей газового потока и жидкости в точках впрыска отхода так . как скорость жидких отходов поддерживают равной 90-1107 от скорости про. дуктов сгорания в указанной зоне. При этом капли жидких отходов имеют очень малую величину относительной скорости и не подвергаются дроблению газовым потоком. За счет длительного времени пребывания в объеме жидкая фаза испаряетI ся, органические компоненты окисляются доСО<, Н О, Ng, a минеральные частицы плавятся и сепарируются на ограждающую поверхность печи с следующим выводом из печи в виде расплава.

Вследствие отсутствия эффекта вторичного дробления капель жидких отходов частицы минеральных солей после испарения жидкой фазы имеют средний размер не мение 30-40. микрон и подвергаются инерционной сепарации закрученным

1 потоком газов на ограждаюшуто поверхность печи, что увеличивет выход расплава. В то же время за счет относительно большого времени пребывания капель в ,высокотемпературной зоне рабочего объема обеспечивается полное окисление ток. сичных органических примесей.

Подача жидких отходов в зону рабочего объема печи со скоростями газов не ниже 40 м/с по направлению газового потока позволяет предотвратить инерционную сепарацию капель на ограждающую, поверхность. При вводе жидкости в печи в периферийную зону с уровнем скоростей менее 40 м/с наблюдается наброс неиспарпвшихся капель на стенки печи. Ввод отходов в п чь в приосевую зону с уровнем скоростей не менее 40 м/с приводит к перегрузке этой зоны факелом капельной смеси и неполноте обезвреживания жидких отходов. капельки жидких отходов, после испарения которых формируются практически безинерционные частицы минеральных примесей, уносимые из печи с дымовыми газами.

Кроме того, ввод жидких отходов в рабочий объем печи со стороны огражда ющих поверхностей, т.е. в зоне низких абсолютных или вращательных скоростей потока продуктов сгорания топлива, характеризует.ся малой интенсивностью тепломассооб- 1о мена, вследствие малого. времени пребывания капель в газовом потоке. Результатом этого является наброс на боковую поверхность печи непроплавленных частиц минеральных солей, настылесбразование и вынос "сухих частиц с дымовыми газами.

Целью изобретения является увеличение выхода расплава минеральных примесей при обработке отходов, содержащих органические и минеральные примеси, что приведет к повышению надежности и эффективности процесса огневой обработки жидких отходов.

Цель достигается тем, что в способе огневой обработки жидких отходов в циклонной печи, включающем подачу распыленных жидких отходов в высокотемпературные продукты сгорания топлива, вывод газообразных продуктов обезвреживания и расплава минеральных солей, жидкие отходы подают по направлению движения потока продуктов сгорания топлива в зону со скоростями продуктов сгорания 4О7Ом/с, причем скорость жидких отходов под-З5 держивают на уровне 90-110% от скорости продуктов сгорания.

Способ реализуется следующим образом.

B вертикальную циклонную печь в верх о нюю головную зону подают топливо и воздух со скоростью 40-50м/с. В резуль тате сгорания топлива формируется закрученный поток высокотемпературных дымовых газов- газообразных продутов полного горения топлива. Скорость потока продуктов сгорания изменяется в поперечных сечениях потока от ОЮ м/с на периферии потока до уровня 80- 100 м/с в кольцевой зоне, близкий по размерам к диаметру пережима печи, а затем при приближении к оси потока вращетельная скорость потока падает до 0+10 м/с. B зоне рабочего объема печи, имеющей уровень скоростей потока raaos Q-70м/с. ы вводят по направлению потока жидкий отход, причем помимо совпадения направле-, ния газов и капель распыленных жидких

Подача жидких отходов в зону рабочего объема цечи со скоростью продуктов сгорания не выше 70 м/с исключает дробление крупных капель, движущихся после впрыска жидких отходов по инерции в ,соответствии с начальным импульсом.

При более высокой скорости газов возможно достижение уровня относительных скоростей, достаточного для нарушения устойчивости крупных капель.

Скорость жидких отходов в момент впрыска не должна быть ниже или выше скорости потока продуктов сгорания более,чем на 107. В противном случае начальная относительная скорость капель

Способ огневой обработки жидких отходов в циклонной печи, включающий подачу распыленных жидких отходов в высокотемпературные продукты сгорания топлива, вывод газообразных продуктов

;обезвреживания и . расплава минеральных солей, отличающийся тем, что с целью увеличения выхода расплава и повышения надежности и эффективности процесса, жидкие отходы подают по направлению движения потока продуктов сгорания топлива в зону со скоростями продуктов сгорания 40-70 м/с, причем скорость подачи жидких отходов поддерживают на уровне 90-110% от скорости продуктов сгорания.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе., ). пурыгин А.П. и др. Огневое обезвр еживание промышленных сточных sag.

Киев, Техника, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

М 219735, кл. С 02 С 5/04, 1967.

Составитель Л. Мацук

Техред Ж.Кастелевич Корректор Г. Решетник

Редактор Т. Кузнецова

Тираж 609 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8392/6

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 8708 может достигать критической величины, достаточной для дробления капель, что приведет к увеличению пылеуноса из печи.

Пример конкретного осуществления способа.

Огневому обезвреживанию подвергается щелочной сток производства капролактама, содержащий до 257 натриевых солей низких дикарбоновых кислот, а также до 2% циклогексанола и смол. Расход стоков — 4 м /ч.

Ъ

Щелочной сток подвергают огневой обработке в вертикальной циклонной печи с гарнисажной футеровкой. B r îëîâíîé зоне сжигают мазут с помощью четырех 1s горелок.

В продукты горения с температурой

1300 С впрыскивают шелочной сток с гомощью 8 механических центробежных форсунок, установленных непосредственно в объеме по ходу дымовых газов в пойеречном сечении циклонной печи, в зоне скоростей продуктов сгорания 65-70 м/с.

Давление щелочного стока перед форсунками поддерживают, исходя из величины начальной скорости струи капель из сопла форсунок равной 60-75 м/с.

Капли щелочного стока испаряются, органические примеси окисляются, а соли натрия переходят в карбонат натрия, ко торый в виде расплава вытекает из летки циклснной печи. Выход расплава составляет 80 or исходного содержания иат рия (теоретический расход) в сточной воде. Отходящие дымовые газы содержат.

С О = 10,0%, СО = О, 1%, Н = 0,0%, С Й„0,0%.

При огневой обработке щелочного стока по известному способу-прототипу пабло людается повышенный укос соды с дымо58 6 выми газами. Коффициент уплавливания расплава составлял в этом случае 65%.

Таким образом, за счет подавления процесса вторичного дробления капель жидких отходов при одновременном увеличении времени их пребывания в циклонной печи обеспечивается увеличение выхода расплава минеральных солей, что в целом приводит к повышению надежнос ти и эффективности процесса огневой обработки токсичных жидких отходов, содержащих органические н минеральные компоненты.

Формула изобретения