Устройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п> 875183

Союз Советскии . Социалистических

Ресиублин (6l) Дополнительное к авт. свиа-ву— (22)Заявлено 22.02.80 (21) 2887472/29-33 с присоединением заявки М(5! )М. Кл.

F 23 G 7/04

1оеударетвсииый комитет

СССР (23) Приоритет лв делам изебретеиий и открытий, Опубликовано 23.10.81. Бюллетень М 39

Дата опубликования описания 23.10.81 (53) УДК628.54 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Л. Шелыгин, В. И. Бахирев, М. Н. Берн

Ивановский энергетический институт им. В (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ

ЖИДКИХ ГОРЮЧИХ ОТХОДОВ

Изобретение относится к области огневого обезвреживания жидких отходов и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической, электротехнической промышленности и других отраслей народного хозяйства, где образуются высококалорийные жидкие отходы.

Известны устройства для огневого обезвреживания жидких отходов и со10 держащие распыливающие средства. для подачи отходов на сжигание, сопла для подачи необходимого воздуха и камеру сгорания 511.

Эти устройства дороги, сложны и не15 надежны в работе нз-за возможности засорейия или разрушения распыливающих средств нерастворимыми примесями, содержащимися в жидких отходах. Кроме того, для распыливания отходов требуются значительные энергозатраты.

Наиболее близким по технической сущности н достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для,огневого обезвреживания жидких отходов, содержащее ванну с барботажной решеткой, и патрубком для подачи первичного воздуха, сопла вторичного воздуха и камеру сгорания 121.

Недостатком существующего устройства является невозможность эффективного сжигания в нем высококалорийных жидкостей (Q „ = 9000-11000 ккал/кг).

Р

При сжигании отходов с большими значениями теплоты сгорания в зоне горения имеют место повышенные температуры, что вызывает быстрое разрушение внутренних стен камеры сгорания. . Кроме того, недостатком является также недостаточное смесеобразование в концевых частях факела, вызывающее неполноту обезвреживания токсичных компонентов отходов.

Снижение скорости барботажного агента в существующем устройстве с целью уменьшения производительности обезвреживания отходов и тепловыделения в камере сгорания недопустимо нв

875183 эа провала жидкости через отверстия барботажной решетки и нарушения на дежной работы устройства. Применение дифицитных огнеупорных материалов повышает капитальные затраты на ус- 5 тановку.

Уменьшение числа сопел вторичного воздуха для увеличения скорости истечения из них окислителя и турбулизации в корне факела с целью улучшения щ смесеобразования и полноты. обезвреживания веществ приводит как к увеличению энергозатрат на организацию процесса, так и к срыву факела (нарушению непрерывности процесса) .

Цель изобретения — повьппение надежности работы устройства и эффективности процесса обезвреживания компонентов высококалорийных жидких горючих отходов °

Поставленная цель достигается тем, что устройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов, содержащее ванну с барботажной решет25 кой и патрубком для подачи первичного воздуха, сопла вторичного воздуха и камеру сгорания, снабжено установленной над соплами вторичного воздуха и выполненной в виде воздушного короба камерои смешения с соплами, раз30 мещенными на выходе из полости короба, сообщающейся на входе с соплами вторичного воздуха, причем соотношение площадей поперечного сечения сопел камеры смешения и сопел вторично-. го воздуха составляет 0,3-0,4, а пло.щадь сечения камеры смешения — 3-4 площади сечения ванны.

На чертеже представлено устройство для термического обезвреживания жидких горючих отходов.

Устройство состоит из барботажной ванны 1, снабженной барботажной решет кой 2 и патрубками 3 и 4 для подачи в ванну соответственно отхода и бар- 45 ботажного агента. Устройство содержит камеру смещения 5 в виде короба, воздушная полость 6 которого сообщена с соплами 7 вторичного воздуха и соплами 8 воздушного короба. Для подачи и регулирования необходимого количества окислителя предусмотрены воздуш ный патрубок 9 и регулирующий прибор

10. Устройство содержит также камеру сгорания ll, которая сообщается с воз- ss душным коробом 5 через отверстие 12 и оборудована отверстием 13 для удаления из устройства продуктов сгорания.

Устройство работает следующим об- . разом.

Через патрубок 3 в нижнюю часть барботажной ванны 1 на поверхность барботажной решетки 2 подают жидкий горючий отход. Через отверстия барботажной решетки 2 продувают барботажный агент (первичный воздух), подаваемый к устройству через патрубок 4.

В результате прохождения агента через отверстия барботажной решетки 2, в барботажной ванне 1 создается динамичный газо-жидкостный слой, с поверхности которого в надслоевое пространство выносятся компоненты отхода в виде капель и паров. Необходимый по условию полноты сжигания отходов воздух в установку подают через воздушный патрубок 9 и делят его регулирующим шибером 10 на два потока. Первый поток воздуха поступает через сопла.7 вторичного воздуха к фронту горения нижней части камеры 5, в объеме которой возникает и развивается процесс горения отхода. При этом коэффициент расхода воздуха в камере 5 не превыша,ет с1. = 0,85.

Второй поток воздуха, проходя воздушную полость 6, нагревается от внутренних стенок камеры 5, расхолаживая последние, и вводится в концевые участки факела через сопла 8 со скоростью равной скорости окислителя в соплах

7 вторичного воздуха (25-30 м/с) . При этом достигается интенсивное перемешивание продуктов газификации отхода с окислителем, поданным через сопла

8. В результате эффективного смесеобразования обеспечивается хороший кон". такт горючий части с окислителем в концевых частях факела, что способствует интенсификации процесса догорания отхода в камере сгорания ll npu коэффициенте расхода воздуха с = 1,11,2, устранению сажеобразования и повышению полноты обезвреживания веществ.

Распределение потока окислителя по соплам 7 и 8 приводит к выравниванию поля температур по длине факела, в результате чего снижается величина тепловых потоков в зоне максимальных температур (ядре факела), что снижает температуру внутренних стенок устройства. Газообразные продукты огневой обработки отхода удаляются из устройства через отверстие 13.

По условию надежной работы устройства и эффективности протекания процесса оптимальная величина отношения

875183

6 невое обезвреживание высококалорийных жидких горючих отходов.

Формула изобретения (° площади, сопел камеры 5 к площади,со пел вторичного воздуха находится в пределах 0,3-0,4. Увеличение этого отношения выше 0,4 ухудшает устойчивость воспламенения в районе корня факела, так как скорость окислителяв соплах вторичного воздуха значительно уменьшается. Кроме того, эффективность процесса снижается по причине неудовлетворительного смесеобра- >р зования, горение затягивается и протекает неполностью. Уменьшение этого отношения ниже 0,3 приводит к тому, что основное количество окислителя подается в топочный объем через сопла вторичного воздуха. При этом на уровне сопел вторичного воздуха возникает зона максимальных температур при й, 1,0 и расплавляется обмуровка. 20

Оптимальная величина отношения площадей поперечных сечений камеры и барботажной ванны составляет 3-4. Увеличение этого отношения выше 4,0 увеличивает размеры камеры, капитальные за- траты и снижает тепловое напряжение в .корне факела, что ухудшает предпламенную подготовку отходов к сжиганию. При уменьшении отношения ниже 3,0 ухудшается аэродинамика топочных газов (устtl зо раняется поджигательный эффект") и создается обстановка для закоксовывания поперечного сечения устройств в случае сжигания жидких горючих отходов, содержащих высококипящие компоненты;

Конструкция устройства позволяет надежно и эффективно осуществлять orУстройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов, содержащее ванну с барботажной решеткой и патрубком для подачи первичного воздуха, сопла вторичного воздуха и камеру сгорания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и эффективности процесса обезвреживания отходов, оно снабжено установленной над соплами вторичного воздуха и выполненной в виде воздушного короба камерой смешения с соплами, размещенными на выходе из полости короба, сообщающейся на входе с соплами вторичного воздуха, причем соотношение площадей поперечного сечения сопел камеры смешения и сопел вторичного воздуха составляет 0,3-0,4, а площадь сечения камеры смешения составляет 3-4 площади сечения ванны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Термические методы обезвреживания отходов. Под ред. Богушевской К. К. и др. Л., "Химия", 1975, с. 176.

2. Авторское свидетельство СССР

1У 330304, кл. 23 5/02, 1972 (прототип).

8875183

Закаэ 9302/64

Тираж 609 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Т. Лепахина

Редактор В. Еремеева Техред Ж. Кастелевич Корректор М. Демчик