Циклонная печь для регенерации отработанных материалов

 

Союз Советсккк

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВйДЕИЛЬСТВУ (б! ) Дополнительное к авт. свод-ву— (22) Заявлено 30. 06. 80 (21) 2949475/29-33 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (53)M. -Кл.

F 23 G 5/00

Гааударатаеааыб каиатет

СССР аа делан кзааретеаае к аткрытик

Опубликовано 1 $. 04. 82. Бюллетень,% 1 "

Дата опубликования описания 16. 04.82 (53) УДК 628. . 4 (088. 8) M. Н. Бернадинер, Л. О. Кацнельсон, Б. C. Есилевич, В. И. Правкин, А. И. Русин, 8.6. Туманов, Й. Г. Бетткк-- ---: и А.И. Номот i

ii 1

Научно-производственное объединение "Те йергохимпром" о - (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) ЦИКЛОННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к устройствам для огневого обезвреживания промышленных отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, медицинской промышлен- . ности при регенерации ценных твердых веществ - отработанных каталй" заторов, адсорбентов, ионитов и т.д.

Возврат материалов в технологический процесс в значительной сте" пени увеличивает зкономическую эффективность и полезен с санитарной . точки зрения. Однако, как правило„. отработанные адсорбенты - катализаторы, иониты — тонкодисперсные, активированный уголь, кремнемедный сплав, ионообменные смолы, содержат органические вещества, участ-. вующие или образующиеся в основном технологическом процессе, и для воз" врата адсорбента или катализатора в процесс необходимо уничтожить органические загрязнения. Наиболее универсальным и надежным методом их ликвидации является огневой, при котором органические примеси окисляются при высокой температуре.

Известны устройства барабанного и слоевого типов для огневого обезвреживания твердых отходов EI3.

Однако известные устройства имеют недостатки, присущие слоевому

19 методу сжигания - низкую удельную тепловую и весовую нагрузки, высокие тепловые потери. Кроме того, в этих устройствах вследствие их негерметичности невозможно поддержание определенных условий, наприме:т, 15 Ю восстановительной атмосферы, требую- . щейся для сохранения ценного материала в процессе обезвреживания нежелательных компонентов. Печи кипящего слоя имеют лучшие характеристикиболее высокие удельные нагрузки, возможность создания направленных атмосфер, однако работа этих устройств ограничена температурным

032.2 ф ,,внутренней полой цилиндрической вставкой, гаэоперепускные окна, соединяющие кольцевую камеру с внутренней

3 92 фактором, поскольку при наличии легкоплавких (<1000 C) материалов или загрязнений, часто встречающихся в химической технологии, при температурах, необходимых для полного обезвреживания органических приме- . сей, происходит эаплавление гаэораспределительных решеток и выход печи из строя, Конструкция циклонных печей позволяют работать в широком диапазоне температур, с высокими удельными нагрузками, при любом фазовом состоянии обрабатываемого материала.

Однако с точки зрения совместного процесса регенерации и обезвреживания данные конструкции характеризуются в частности затруднением при органиэации восстановительной и окис лительной зон, требующихся соответственно для регенерации целевого материала и окисления вредных примесей в пределах одного топочного устройства.

Наиболее близкой к предлагаемой по. технической сущности и достигае. мому результату является .циклонная печь, содержащая цилиндрический корпус с тангенциальными соплами ввода материала и топлива, внутреннюю ци" линдрическую полую вставку, имеющую верхний газоотводящий патрубок,кольцевую полость, образованную ограждениями корпуса и внутренней вставкой, окна для перепуска газа из кольцевой полости во внутреннюю вставку, сопла вторичного, воздуха, расположенные выше полости сопел подачи топлива и материала на 0,52,5 внутреннего диаметра вставки, направленные внутрЬ полой вставки (2 1.

Недостатком известной цйклонной печи является невозможность совме" щения восстановительного .процесса

1 регенерации твердого материала и оки . лительного процесса обезвреживания токсичных органических примесей.

Цель изобретения — обеспечение полноты обезвреживания при регенера. ции отработанных материалов.

Цель достигается тем, что в циклонной печи, содержащей цилиндрический корпус с тангенциально расположенными соплами ввода материала и топлива, внутреннюю полую цилиндрическую вставку с верхним газоотводящим патрубком, кольцевую камеру, образованную стенками корпуса и

36

49

55 вставкой, и сопла вторичного воздуха, направленные внутрь вставки, сопла вторичного воздуха размещены между гаэоперепускными окнами и выше их на 0,3-0,$ высоты окон, а днище кольцевой камеры выполнено в виде чередующихся приливов, внутри которых расположены сопла вторичного воздуха, и отверстий, переходящих в газопе" репускные окна.

Нижний срез газоперепускньи окон выполнен наклонным в сторону внутренней полой цилиндрической вставки.

Такая конструкция устройства позволяет осуществить регенерацию ценного материала и обезвреживание органических загрязнений.

На чертеже представлена циклонная печь для регенерации отработанных материалов, разрез А-А и разрез Ь-Б.

Циклонная печь содержит корпус 1, кольцевую полость 2, образованную ограждениями корпуса и внутренней полой цилиндрической вставкой 3, сопла ввода материала и топлива 4 и, расположенные тангенциально к внутренней окружности корпуса 1, верхний газоотводящий патрубок б, сопла вторичного воздуха 7, расположенные между газоперепускными окнами 8 в приливах 9, и отверстия 10 в днище

1l кольцевой камеры, переходящие в газоперепускные окна.

Циклонная печь работает следую" щим образом.

В кольцевую„ полость 2 через сопла

4 и 5 вводят соответственно материал и топливо с воздухом в соотношении, достаточном для создания в ука" занной полости восстановительной среды, 8 кольцевой полости в вихревом потоке дымовых газов при высокой температуре происходит удаление органических примесей с поверхности и иэ пор частиц материала, их испарение и частичное окисление. При этом сам целевой материал не окисляется или окисляется незначительно.

Обработанные частицы твердого материала через отверстия 10 и окна 8 удаляются из устройства. Газообразные высокотемпературные продукты неполного горения топлива и неокисленные органические примеси через отверстия 10 и окна 8 попадают во внутреннюю полую цилиндрическую

5 вставку 3, где смешиваются с возду-. .хом, вводимым соплами вторичного воздуха 7 таким образом, чтобы он не контактировал с обработанным и твердым материалом. В результате смешения высокотемпературных газов с воздухом происходит окисление продуктов недожога и органических загрязнений в пределах внутренней полой цилиндрической вставки 3. Иэ газоотводящего патрубка б удаляются нейтральные дымовь е газы, не содержащие вредных примесей. Сопла . вторичного воздуха проходят в приливах 9 днища 11 кольцевой камеры.

Это предохраняет их.от соприкосновения с горючими газообразными продуктами и твердым раскаленным материалом. Сопла вторичного воздуха располагают между окнами 8 и выше их для предохранения целевого обработанного материала от соприкоснове.ния с воздухом. Минимальная высота сопел над гаэоперепускными окнами составляет. 0,3 высоты окна, что обеспечивает отсутствие диффузии а воздуха в дымовые газы в облаСти движения целевого продукта. Иаксимальная высота составляет 0;5 высоты окон, При большем расстоянии между: соплами вторичного воздуха и верхним срезом окна значительно вырас" тает высота прилива в днище кольцевой камеры и соответственно со-,. кращается рабочий объем кольцевой камеры и полой внутренней вставки.

Выполнение сопел вторичного воздуха в начале полой кольцевой вставки (no ходу газов) дает воэможность организовать окисление вредных ор" ганических примесей в пределах устройства и одновременно предохранить целевой твердый материал от окисления.

Приливы в днище кольцевой камеры позволяют подать вторичный воздух, не пересекая воздушными соплами вы" сокотемпературной зоны, Наклонная

920322 6 нижняя образующая газоперепускных окон способствует быстрой транспортировке целевого продукта иэ восстановительной зоны, минуя окисли5 тельную зону.

Формула изобретения

1. Циклонная печь для регенерации отработанных материалов, содержащая цилиндрический корпус с тангенциально расположенными соплами ввода материала и топлива, внутреннюю полую цилиндрическую вставку с верхним газоотводящим патрубком, кольцевую камеру, образованную стенками корпуса и внутренней полой цилиндрической Вставкой, газоперепуск20 ные окна, соединяющие кольцевую камеру с внутренней вставкой, и сопла вторичного воздуха, направленные внутрь вставки, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью обеспечения

25 полноты обезвреживания при регенерации отработанных материалов, сопла вторичного воздуха размещены между перепускными окнами и выше их на

О,:3-0,5 высоты окон, а днище кольце-

Зо вой камеры выполнено в виде чередующихся приливов, внутри которых расположены сопла вторичного воздуха, и отверстий,,переходящих в гаэоперепускные окна.

2. Печь по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что нижний срез газоперепускных окон выполнен наклонным в сторону внутренней полой цилиндрической вставки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Термические методы обезвреживания отходов. Под ред. Богушев-.... ской К.Н. и Беспамятнова Г.П. Л., "Химия", 1975, с. 28-48. .2. Авторское свидетельство СССР

NÃ 514993» кл. F 23 G 5/00, 1974 (прототип).

920322

Составитель Я, Иацук

Техред Е.Ха итонник Корректор С. Цомак

Редактор О. Персиянцева

3 Тираж ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/g

Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,