Способ термического обезвреживания газообразных токсичных выбросов и устройство для его осуществления

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >949295 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.07.80 (21) 2963412/29-33 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

F 23 G 7/06

Гесудерствеккнй кенитет

Опубликовано 07.08.82. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 17.08.82 (53) УДК 628.54 (088.8) пв делан лэееретекей и аткрнтий

Ленинградский технологический институт-т йлюловне — --.бумажной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ

ГАЗООБРАЗНЫХ ТОКСИЧНЫХ ВЫБРОСОВ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к топочным устройствам, преимущественно для сжигания (обезвреживания) дурно пахнущих и ток.сичных примесей отбросных газов предприятий, и может быть использовано для огневого обезвреживания газообразных выбро- 5 сов технологических цехов целлюлознобумажной, нефтеобрабатывающей, химической и других отраслей промышленности.

Известны способы обезвреживания токсичных газообразных выбросов при минимальных концентрациях окислов азота путем сжигания их в циклонных топках, скомпанованных с горелкой (1).

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ термического обезвреживания газообразных токсичных выбросов путем сжигания органических примесей в циклонной камере при тангенциальной подаче в нее газообразных выбросов и части чистого воздуха и установка для реализации способа. Установка содержит циклонную камеру с установленной в ней дожигательной решеткой и тангенциально расположенными патрубками подвода газообразных токсичных выбросов и чистого воздуха (2).

Недостатками известных способа и установки являются: — плохое перемешивание подаваемого атмосферного воздуха с газообразными выбросами, что увеличивает время пребывания токсичных газов в камере сгорания и тем самым длину циклонной камеры; — установка одной горелки на оси циклона способствует развитию одного турбулентного факела горения, а такое сжигание топлива, как показали последствия, способствует образованию большого количества окислов азота; — невозможность термического обезвреживания в одной циклонной установке нескольких токсичных газов, различных по своим характеристикам, так как время обезвреживания, а соответственно и длина установки, для разных газов различна.

Цель изобретения — повышение степени обезвреживания и уменьшение содержания окислов азота в продуктах обезвреживания.

Эта цель достигается тем, что согласно способу термического обезвреживания газо949295 образных токсичных выбросов путем сжигания в циклонной камере при тангенциальной подаче в нее газообразных выбросов и воздуха воздух делят на две части, при этом тангенциальную подачу воздуха и газообразных выбросов осуществляют чередующимися потоками, а другую часть воздуха подают по всему сечению камеры. При этом часть воздуха, подаваемая по всему сечению камеры, составляет 60 — 80О/о.

Эта цель достигается тем, что устройство для термического обезвреживания газообразных токсичных выбросов, содержащее циклонную камеру с установленной в ней дожигательной решеткой и тангенциально расположенные патрубки для подачи воздуха и газообразных выбросов, снабжено турбулизирующей решеткой, установленной на входе в камеру, а патрубки для подачи выбросов воздуха установлены чередующимися по образующей циклонной камеры. При этом дожигательная решетка установлена с возможностью перемещения относительно оси циклонной камеры.

Турбулизация воздушного потока на входе в сочетании с подачей воздуха и токсичных газообразных выбросов чередующимися потоками способствует лучшему перемешиванию и полному сгоранию токсичных выбросов, при этом турбулизация потока приводит к образованию в камере вихрей большого размера, количество образующихся в этом случае окислов азота минимально, что иллюстрируется зависимостями степени обезвреживания и содержания окислов азота в продуктах обезвреживания от турбулентности потока.

На фиг. 1 представлено устройство, для реализации способа термического обезвреживания газообразных токсичных выбросов; на фиг. 2 —. зависимость степени обезвреживания и содержания окислов азота в продуктах обезвреживания от турбулентности потока.

Устройство содержит циклонную камеру 1, горелки 2, размещенные на торцевой стенке циклонной камеры, одна по центру и три по периферии, турбулизирующую решетку 3, тангенциально расположенные патрубки 4 для подачи воздуха и патрубки 5 для подачи газообразных токсичных выбросов, при этом патрубки 4 и 5 чередуются.

В камере 1 имеется дожигательная решетка 6 и расположенные за ней сопла 7 для подвода холодного воздуха, поступающего через короб 8. Воздух в горелки и по сечению камеры подается через короб 9 и кожух циклонной камеры 10, в котором подогревается.

Способ осуществляется следующим образом.

Газообразные. токсичные выбросы и часть воздуха подают в зону горения циклонной камеры тангенциально чередующимися по5

Зо

55 токами по патрубкам 4 и 5. Скорость подачи воздуха поддерживают на 28 — 40О/z выше скорости потока газообразных токсичных выбросов. Другую часть воздуха подают туда же через турбулизирующую решетку 3.

Такая подача воздуха и выбросов способствует быстрому и интенсивному их перемешиванию, что в свою очередь, как показали испы- тания, позволяет увеличить скорость реакции в 1,5 — 2 раза. Для термического обезвреживания в камере сжигают газообразное и жидкое топливо.

Высокотемпературный нагрев токсичных газов приводит к расщеплению молекул токсичных веществ на атомы и радикалы. Кислород, содержащийся в обезвреживаемой смеси, соединяется с продуктами расщепления, образуя с атомами углерода двуокись углерода, а с атомами водорода — водяные пары. Увеличение времени пребывания продуктов сгорания в зоне высоких температур может привести к резкому возрастанию концентрации окислов азота.

Для полного завершения реакции обезвреживания различных токсичных выбросов при минимальном содержании образующихся при горении окислов азота регулируют время пребывания смеси воздуха и выбросов в циклонной камере путем перемещения дожигательной решетки 6. Дожигательная решетка позволяет также снизить турбулентность потока на выходе из зоны горения.

Время пребывания в циклонной камере различных токсичных выбросов для полного сжигания примесей колеблется от 0,5 с до 15 с.

Температуру газов на выходе из камеры поддерживают около 800 С путем охлаждения холодным воздухом, подаваемым через сопла 7, расположенные за дожигательной решеткой.

Способ исследовался на лабораторной установке. Обезвреживанию подвергались токсичные газообразные выбросы, отобранные из варочного цеха Усть-Илимского ЛПК.

Как показали исследования, содержание токсичных газов в выбросах снижается в

2 — 3 раза. Кроме того, конструкция циклонной камеры позволяет получить минимальное количество окислов азота в уходящих газах. Проведенные испытания по сжиганию токсичных выбросов газов по известному способу в известной камере показали, что концентрация окислов азота составляют примерно 0,06 — 0,08О/ц. При использовании предлагаемых способа и циклонной камеры концентрация окислов азота снизилась в 2 — 3 раза и составляет 0,02 — 0,03О/р.

Реализация изобретения позволяет повысить степень обезвреживания токсичных газовых выбросов и уменьшить содержание окислов азота в продуктах обезвреживания.

949295

Формула изобретения

1. Способ термического обезвреживания газообразных токсичных выбросов путем сжигания в циклонной камере при тангенциальной подаче в нее газообразных выб- 5 росов и воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения степени обезвреживания и уменьшения содержания окислов азота в продуктах обезвреживания, воздух делят на две части, при этом тангенциальную подачу воздуха и газообразных выбросов осуществляют чередующимися потоками, а другую часть воздуха подают по всему сечению камеры.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что часть воздуха, подаваемая по всему сечению камеры, составляет 60 — 80%.

3. Устройство для термического обезвреживания газообразных токсичных выбросов, содержащее циклонную камеру с установленной в ней дожигательной решеткой и тангенциально расположенные патрубки для подачи воздуха и газообразных выбросов, отличающееся тем, что, с целью повышения степени обезвреживания и уменьшения содержания окислов азота в продуктах обезвреживания, оно снабжено турбулизирующей решеткой, установленной на входе в камеру, а патрубки для подачи выбросов воздуха установлены чередующимися по образующей циклонной камеры.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что дожигательная решетка установлена с возможностью перемещения относительно оси циклонной камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 2320132, кл. F 23 G 7/06, 1977

2. Авторское свидетельство СССР № !85432, кл. F 23 С 5/10, 1960 (прототип).

949295 ю ь юу

Составитель Т. Лепахина

Редактор В. Данко Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Заказ 5478/2I Тираж 598 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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