Устройство для огневого обезвреживания жидких отходов

 

Союз Соввтсник

Соцналнстнчесннк

Республик

O ll И С А Н И Е ()937894

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.11.80 (21) 3000829/29 ЗЗ с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23,06.82. Бюллетень М 23

Дата опубликования описания 25.06.82 (5 t ) M. Кл.

F 23 G 7/04

ГЬвударствклвы6 комитат

СССР до делам изобретений я открытий (53) УДК 628. . 54(088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Л. Шелыгин, В. И. Бахирев и М. Н. Бернадинер .

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

ЖИДКИХ ОТХОДОВ

Изобретение относится к устройствам огневого обезвреживания жидких отходов и может быть испсатьзовано на предприятиях химической, нефтеперерабатываю щей, нефтехимической промышленности, а также в других .отраслях народ ого хозяйства, re. образуются отходы нефтепродуктов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для огневого обезвреживания жидких отходов, которое включает ванну с барботажной решеткой, сопла вторичного воздуха и камеру сгорания.

Устройство работает по принципу барботирования слоя жидкости восходящим потоком газа, поступающим в слой через отверстие барботажной решетки. В результате этого в ванне барботажа образуется динамический гаэожидкосчный . слой, с поверхности которого в надслое вуто зону поступают капли жидкого отхода широкого фракционного состава. Диско

2 пергируемый барботажным агентом отход подвергается огневой обработке в камере сгорания в потоке вторичного воздуха (1).

Недостатком устройства явпяетси не возможность эффективного и надежного сжигания жидких отходов. В устройстве невозможно непрерывное и экономичное огневое обезвреживание жидких коксую щих обиходов из-за периодического закок. сования устройства в области сепараци» онного пространства и сопел вторичного воздуха (предппаменной зоны). Закоксовян е предпламенной зоны при скоростях барботажного агента в поперечном сечении. слоя отходов 1,0-1,5 мlс обусловлено наличием в первичной топливнавоздушной смеси крупнодисперсных капель оэ .

:, хода размером болеес 1,200 мкм. Причиной образования крупных капель яв

20 ляется низкое газосодержание газожидкосчного слоя в барботажной ванне (0,4 «0,5 м /м ), при котором пузыри барботажного агента в слое разделены значительными промежутками жидкости.

3 9З78

Крупнодисперсные капли отхода при соприкосновении с поверхностями, ограничивающими сепарационную зону после частичного испарения легких фракций; образуют коксовые наросты. Непрерывно увеличиваясь, коксовые наросты постепенно перекрывают поперечное сечение надслоевого пространства барботажной ванны, прекращают доступ отхода в зону обезвреживания, что нарушает работоспо- 10 собность устройства и требует периоди-. ческого устранения коксовых наростов.

: Кроме того, обеспечение в ванне ско

Ф рости барботажного агента в пределах

1-1,5 м/с требует повышенных энерго- 11 затрат на организацию процесса, что снижает экономичность эксплуатации устройства. Увеличение размеров сепарационного пространства с целью улучшения сепарации крупнодисперсных капель снижает экономичность работы устройства и интенсивность процесса (удельную производительность гаэожидкостного слоя) ..

Уменьшение начальной скорости барботажного агента менее 1,0-1,5 м/с с целью уменьшения доли генерируемых слоем крупнодисперсных капель (би 7200 мкм) и ухудшение транспорта их барботажным агентом в зону горения снижает производительность процесса подачи отходов в > зону горения.

Цель изобретения .- повышение надежности и эффективности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что уст ройство для огневого обезвреживания жаисих отходов, содержащее ванну с барботажной решеткой, сопла вторичного воздуха и камеру сгорания, снабжено уста новленной на барботажной решетке вставкой из взаимно перпендикулярно расположенных перегородок, при этом расстояние между перегородками составляет 0,150,2 их высоты.

Разделение обьема барботажной ванны на группу отдельно существующих ячеек позволяет при пониженных энергоэатратах на щЬдувание барботажного агента обео» печить в слое гидродинамический режим газожидкостного слоя отходов, способствующий повышению надежности и эффектик ности обезвреживания веществ.

На фиг. 1 изображено устройство; продольный разрез; на фиг. 2 - разрез

А-Л на фиг. 1, Устройство включает барботажную И ванну 1, снабженную барботажной решет кой 2 и патрубками 3 и 4 для подачи в устройство соответственно жидкого

94 ф отхода и барботажного агента. В барботажной ванне 1 на поверхность решетки

2 установлена вставка 5 из взаимно перпендикулярно расположенных перегородок 6, снабженных в нижней части отверстием 7. Устройство содержит сопла 8 для подачи вторичного воздуха и камеру 9 сгорания, снабженную отверст тием 10 для удаления продуктов owe» вой обработки.

Устройство работает следующим об разом.

Через патрубок 3 в барботажную вы, ну 1 поступает горючий жидкий отход.

Благодаря наличию у вставки 5 отверстий 7 в нижней части взаимно перпенди» кулярно расположенных перегородок 6, поступающий в ванну 1 жидкий отход растекается по поверхности решетки 2, заполняя участки между перегородками

6 (ячейки). Через патрубок 4 в устрой ство поступает барботажный агент, в реэульта те прохождения которого через отверстия барботажной решетки 2 в ячейках ванны 1 образует с я динамичный гаэожидкостный слой. Расход барботажного агента через патрубок 4 выбирают таким образом, чтобы скорость барботажного агента в сечении ванны 1 составляла 0,5-0,8 м/с, а начальную высоту споя отходов в ячейках ванны 1 устанавливают в пределах О,ОЗ-0,05 м. В этом случае, в результате взаимодействия выходящего газового потока с жидким отходом в ячейках ванны 1 создается режим малоподвижной структурированной ячеистой пены. Так как в ванне 1 установлена вставка 5 с взаимно перпендикулярными перегородками 6, расстояния между которыми равны 0,15-0,2 их высоты, то в ячейках помимо взаимодействия газа с жидкостью имеет место взаимодействие анамичного пенного слоя отходов со стенками ячеек. В результате так называемого пристен очного эффекта взаимодействия пенного слоя со стенками ячеек, который имеет место при эквивалентных диаметрах ячеек (0,15 м, высота пенного слоя значителен но превышает величину газожидкостного слоя в известных устройствах при указанных гидродинамических условиях. При этом газосодержание пенного слоя в предлагаемом устройстве значительно превышает гаэосодержание caos в известном устройстве и составляет 0,850,95 м/м.

94 6

Уменьшение отношениа ниже 0,15 ири оптимальном расстоянии между перегородками требует повышения высоты пе .pегоpolloK Кй, что увеличивает зачрачы на изготовление вставки, ухудшает гийродинамические характерис жки и условия распыливаниа веществ.

Увеличение отношения выше эначениа

0,2 при оптимальной высоте вставки

1ребует увеличения расстояний между перегородками, что снижает влияние прв» стеночного эффекта, ухудшает качествс распыливаниа веществ и снижает надеж ность процесса Увеличение отощения выше значения 0,2 при оптимальных расстояниях между перегородками требу- ет уменьшения высоты вставки, что уменьшает газосодержанне слоя, поверх ность фазового контакта. При этом уменьшается доля отхода, поступающего в зону горения в виде паров, и интенсив- ность процесса. Кроме того, ухудшаютса дисперсионные характеристики капель от хода, что снижает надежность работы устройства.

Конструкция устройства позволяет надежно и эффективно подвергать огневому обезвреживанию жидкие промышленные отходы.

Формула изобретения

Устройство дла огневого обеэврежи» ванна жидких отходов, содержащее ванну с барботаж;ной решеткой, сопла вторичного воздуха и камеру сгорания, о т л и -„ ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы, оно снабжено установленной на барботажной решетке вставкой из взаим но перпендикулярно расположенных перегородок, при атом расстояние между пэpегоðolIêaìè:составляет 0,15-0,2 их высо тъ .

Источники информации, принатыэ во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 330304, кл. F23 D 5/02, 1972 (прототип).

5 9378

В этих условиях дла устройства, оборудованного вставкой 6, характернаа . малоподвижная структурированнаа ячеистая пена, для которой свойственно устойчпвое существование пузырей барботаж- 5 ного агента, разделенных пленками жидкого отхода толщиной менее 100 мкм.

Кроме того, ans режима работы устройства с указанным газосодержанием характерна высокая величина поверхности фазового контакта, позволяющая повысить долю отхода, поступающего в зону горения в виде паров, что увеличивает удельную производительность ус1ройства. Помимо увеличения интенсивности процесса

: apeawraeMoe устройство отличаетса минимальным сопротивлением газожидкост ного слоя, что снижает энергозатраты на организацию процесса и повышает экономичность работы устройства. В резуль- ðî тате разрушения тонкостенных поверхностных пузырей в надслоевую зону к соплам вторичного воздуха 8 поступают мелкодисперсные капли жидкого отхода раэме ром менее 200 мкм, не представляющие 25 опасности с точки зрения коксования устройства. Отход, выносимый из слоя барботажным агентом, в виде паров и капель поступает в камеру 9 сгорания и подвергается огневому обезвреживанию зо в потоке вторичного воздуха, поступающего через сопла 8. Газообразные продукты огневого обезвреживания отхода из камеры 9 сгорания удаляютса через отверстие 10, 35

Оптимальное значение отношения расстояний между взаимно перпендикулярно расположенными перегородками к их высоте равно 0,15-0,2. Уменьшение этого значения меньше 0,15 при.оптимальной высоте вставки требует значительного уменьшении расстоания между перегородками, что повьппает количество перегоррдок и сложность изготовления вставки. (повышает капитальные затратьц,<5

Кроме того, ухудшаетса равномерность распределения отхода по ячейкам барботажной ванны.