Устройство для огневого обезвреживания отходов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Социалистических

Республик (i»907344 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.06.80 (21) 2934437/29-33 (51) М.К . с присоединением заявки №вЂ”

F 23 G 7/04

Гасударственный иамлтет (23) П р и ор итет— (53) УДК 628.54 (088.8) Опубликовано 23.02.82. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28.02.82 по делам нэобретений и атнрытий (72) Авторы изобретейия

Б.,Л. Шелыгин, В. И. Бахирев и М. H. Бернади ер

/„аахи» ! т!

j г i !

/ (71) Заявитель

Ивановский энергетический институт им. В. И., .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ

ОТХОДОВ

Изобретение относится к устройствам для огневого обезвреживания жидких отходов и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической, электротехнической промышленности и других отраслей народного хозяйства, где образуются высококалорийные жидкие отходы, а также сточные воды и газовые выбросы с пылевидными твердыми частицами.

Известны устройства для огневого обезвреживания жидких отходов такие, как камерные, циклонные и шахтные печи, включающие распыливающие средства для подачи жидких отходов на сжигание, сопла для подачи в высокотемпературную зону газовых выбросов, сопла для подачи необходимого воздуха и камеру сгорания (1).

Недостатками устройств является высокая стоимость сооружения, сложность и ненадежность в работе из-за возможности засорения или разрушения распыливающих средств нерастворимыми примесями, содержащимися в жидких отходах. Кроме того, для распыливания жидких отходов требуются значительные энергозатраты, а низкие удельные тепловые напряжения топочных объемов не позволяют совместно, обезвреживать газовые выбросы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для огневого обезвреживания жидких отходов, включающее ванну с барботажной решеткой, сопла вторичного воздуха и камеру сгорания (2).

Недостатком устройства является невозможность надежного и эффективного огневого обезвреживания жидких горючих отходов совместно со сточными водами и газовыми выбросами, содержащими пылевидные твердые частицы. Отдельное безфорсуночное сжигание жидких горючих отходов в ряде случаев ненадежно из-за возможности закоксовывания барботажного устройства, так как такие отходы в большинстве являются вязкими коксующимися средами (кубовые остатки, смолы, шламы, высококипящие фракции процессов перегонки углеводородов) . Самостоятельное огневое обезвреживание низкокалорийных сточных вод требует затрат дорогостоящего топлива: .Обезвреживание в камере сгорания барботажного устройства технологических газовых выбросов, состоящих из инертной газовой среды

907344 ю

1$ о н

3$ ао

S5 и токсичных пылевидных твердых частиц, дополнительно требует применения специальных сепараторов для выделения твердой фазы, а также смешивающих устройств для предварительного приготовления устойЧивых суспензий из отходов с целью пОвышения эффективности их последующего сжигания.

Кроме того, отсутствие отдельных отсеков для стоков и жидких горючих отходов, разделенных перегородкой, и выполненная на одном уровне барботажная решетка не позволяют в известном барботажном устройстве приготавливать среднюю смесь отходов с составом, допускающим огневую обработку веществ при заданных температурных условиях. В.противном случае для регулирования подачи обезвреживаемых сред требуется применение специальных дозаторов.

Цель изобретения — обеспечение надежности и эффективности совместного огневого обезвреживания жидких горючих отходов, сточных вод и газовых выбросов, содержащих пылевидные твердые частицы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для огневого обезвреживания отходов, содержащем ванну барботажа с барботажной решеткой, камеру сжигания и сопла вторичного воздуха, ванна барботажа снабжена перегородкой, разделяющей ее на отсеки сжигания отходов и промывки газовых выбросов с барботажными решетками, установленными в каждом отсеке, причем барботажная решетка отсека промывки газовых выбросов размещена ниже барботажной решетки отсека сжигания отходов, а высота отсека промывки составляет 2 — 2,5 высоты отсека сжигания.

С целью регулирования высоты .отсека промывки газовых выбросов, перегородка снабжена пластиной, прикрепленной к ее верхней части и выполненной с возможностью перемещения в вертикальном направлении.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство состоит из барботажной ванны 1, которая разделена перегородкой 2 на отсек 3 для промывки газовых выбросов, оборудованный барботажной решеткой 4, и отсек 5 для сжигания отходов, оборудованный барботажной решеткой 6. В верхней части перегородки 2 установлена пластина 7, перемещающаяся в вертикальном направлении. Устройство содержит также патрубок 8 для подачи сточных вод, патрубок 9 для подачи жидких горючих отходов, патрубок 10, снабженный шибером 11, для подачи газовых выбросов в отсек 3 их промывки, патрубок 12, снабженный шибером 13, для подачи газовых выбросов в отсек 5 сжигания отходов 5. Устройство содержит сопла 14 для подачи в зону горения вторичного воздуха и камеру 15 сгорания, снабженную выходным окном 16 для вывода из устройства продуктов огневой обработки веществ.

Устройство работает следующим образом.

Через патрубок 9 в отсек 5 для сжигания отходов на поверхность барботажной решетки 6 подают жидкий горючий отход в таком количестве, чтобы высота небарботируемого слоя находилась в пределах 0,06—

0,08 м. Через патрубок 12 в отсек 5 подают газовые выбросы с пылевидными твердыми частицами (барботажный агент). В результате прохождения барботажного агента через отверстия барботажной решетки 6 в отсеке 5 образуется динамичный газожидкостный слой с частицами твердой фазы высот и меньшей, чем высота отсека сжигания. Расход запыленного барботажного агента при помощи шибера 13 устанавливают таким, чтобы концентрация пылевидных частиц в слое отсека 5 не превышала 0,15 кг/кг.

Через патрубок 8 в отсек 3 промывки газовых выбросов на поверхность барботажнсй решетки 4 подают низкокалорийные сточные воды в таком количестве, чтобы высота небарботируемого слоя находилась в пределах 0 15 — 0,2 м. Через патрубок 10 в отсек 3 подают газовые выбросы с пылевидными твердыми частицами (барботажный агент).

В результате прохождения барботажного агента через отверстия решетки 4 в отсеке 3 образуется динамичный газожидкостный слой высотой большей, чем высота отсека 3. При прохождении пузырей газовых выбросов через слой стоков твердые пылевидные частицы контактируют с поверхностью жидкой фазы, преодолевают поверхность фазового контакта и удерживаются в слое. Расход барботажного агента при помощи шибера 11 устанавливают таким, чтобы высота динамичного сгноя отсека 3 была не менее 0,4 м по условию максимального улавливания в слое пылевидных токсичных частиц. Изменением положения регулирующей TIJIBcTHHbl 7, расположенной в верхней части перегородки 2, устанавливают высоту трехфазного слоя в отсеке 3, обеспечивающую непрерывный перелив части стоков с твердыми частицами через пластину 7 в отсек 5 сжигания отходов. Поступление газовых выбросов в отсек 3 их промывки и перелив регулируют шибером 11 и пластиной 7 таким образом, чтобы концентрация твердых частиц в слое отсеков не превышала 0,3 кг/кг.

Полученная в отсеке 3 суспензия, состоящая из сточных вод и пылевидных ток; сичных частиц, в результате перелива через пластину 7 поступает в слой жидких горючих отходов отсека 5 сжигания отходов.

Ввиду интенсивного перемешивания барботажным агентом в отсеке 5 образуется эмульсия из жидких горючих отходов и сточных вод, содержащая пылевидные токсичные частицы. Расход жидких горючих отходов че907344 рез патрубок 9 и барботажного агента через отсек 5 выбирают таким образом, чтобы концентрация сточных вод в слое смеси не превышала 0,3 кг/кг. Таким образом из слоя отсека 5 барботажным агентом выносятся пары стоков и жидких горючих отходов, а также капли эмульсии с пылевидными частицами, генерированные слоем при разрушении поверхностных пузырей. Поступающая в камеру 15 сгорания. смесь отходов подвергается огневой обработке в потоке вторичного воздуха, подаваемого через сопла 14. При значительном содержании кислорода в газовых выбросах, последние могут быть использованы в качестве окислителя. Продукты огневого обезвреживания смеси отходов из камеры 15 сгорания удаляются через окно 16. Очищенные газовые выбросы, прошедшие через слой стоков в отсеке 3 промывки, направляются в продукты огневой обработки отходов, выводимые из камеры 15 сгорания через окно 16.

Оптимальное значение отношения высоты отсека 3 для промывки газовых выбросов к высоте отсека 5 для сжигания отходов составляет 2,0 — 2,5. Уменьшение этого отношения ниже значения 2,0 при оптимальной высоте отсека 5 для сжигания отходов уменьшает высоту газожидкостного слоя стоков в отсеке 3 и, следовательно, Поверхность фазового контакта (поверхность улавливания частиц), что снижает надежность и эффективность работы устройства по обезвреживанию газовых выбросов.

Уменьшение отношения ниже значения 2,0 при оптимальной высоте отсека 3 для промывки газовых отходов требует увеличения высоты отсека 5, а следовательно, увеличения сепарационного пространства, что снижает производительность процесса. В противном случае необходимо увеличить высоту начального слоя жидких горючих отходов выше 0,08 м, что увеличивает энергозатраты на организацию обезвреживания веществ и снижает его экономичность.

Увеличение отношения выше 2,5 при оптимальной высоте отсека 5 для сжигания отходов увеличивает габариты устройства и, следовательно, капитальные затраты на организацию обезвреживания веществ, а также энергозатраты на промывку газовых выбросов, что снижает экономичность процесса. Увеличение отношения выше значения 2,5 при оптимальной высоте отсека 3 для промывки газовых выбросов требует значительного уменьшения высоты отсека 5 для сжигания отходов и, следовательно, уменьшения начальной высоты слоя жидких горючих отходов ниже значения 0,06 м, что создает- опасность пережога барботажной решетки в отсеке 5 и снижает надежность работы устройства.

Конструкция устройства позволяет на10 дежно и эффективно осуществлять огневое обезвреживание безфорсуночным способом жидких горючих отходов совместно со сточными водами и газовыми выбросами, содержащими пылевидные токсичные частицы.

Формула изобретения

Устройство для огневого обезвреживания отходов, содержащее ванну с барботажной решеткой, камеру сжигания и сопла вторич20 ного воздуха, отличающееся тем, что, с целью обеспечения надежности и эффективности совместного огневого обезвреживания жидких горючих отходов, сточных вод и газовых выбросов, содержа щих пылевидные твердые частицы, ванна барботажа снабжена перегородкой, разделяющей ее на отсеки сжигания отходов и промывки газовых выбросов с барботажными решетками, установленными в каждом отсеке, причем барботажная решетка отсека промывки газовых выбЗО росов размещена ниже барботажной решетки отсека сжигания отходов, а высота отсека промывки составляет 2 — 2,5 высоты отсека сжигания.

2. Устройство по п. 1, отличающееся

35 тем, что, с целью регулирования высоты отсека промывки газовых выбросов, перегородка снабжена пластиной, прикрепленной к ее верхней части и выполненной с возможностью перемещения в вертикальном направлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Термические методы обезвреживания отходов. Под ред. Богушевской К. К., Беспамятнова Г. П. Л., «Химия», 1975, с. 49—

45 95. .2. Авторское свидетельство СССР № 330304, кл. F 23 D 5/02, 1972

907344

Редактор А. Шишкина

Заказ 567 48

Составитель Т. Лепахина

Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Тираж 598 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4