Установка для термического обезвреживания жидких отходов

 

В.И. Яковлев, Л.С. Чернобай, В.Д.

В.Г. Белорусский и Н.P. Дон (72)- Авторы изобретеиия

Научно-производственное объединен и проектированию энергетического им. И.И. Полэунова (71) Заявитель (g4) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО

ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ ОТХОДОВ изобретение относится к технологическим процессам и может быть использовано в энерготехнологических установках по обезвреживанию жидких

Отходов.

Известна установка для термического обезвреживания жидких отходов, содержащих органические и минеральные примеси, включающая пульсирующую камеру горения с резонансной трубой, горелочными устройствами, Форсунками сточной воды, поворотную камеру с леткой для выпуска плава солей, воздухоподогреватель, работающий на отходящих газах f 1 3.

Недостатком установки является то, что при больщом разнообразии стоков практически невозможно обеспечить оптимальные условия для обезвреживания как органической, так и минеральной составляющих примесей, так как бопьаинство органических примесей разлагается при 950- 1100 С, а мине ральные примеси (в основном соли на;трия) при этой температуре возгоняются, в результате, увеличивается унос мелкодисперсной пыли и возгонов, ко5 торые загрязняют теплоутилиэирующие поверхности и окружаящую среду. Показатели надежности при этом .снижаются.

Для надежного обезвреживания органических примесей необходим качественный распыл, при этом увеличивается пылевынос, грубый же распыл приводит к неполному обезвреживанию органических примесей. 5 Утилизация тепла запыленных дымовых газов предполагает наличие системы очистки газов после теплоутилизирусщих поверхностей, что вызывает появление новых видов отходов и ваго грязнение окружающей среды.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для тер3 36272 мического обезвреживания жидких отходов, содержащая камеру пульсирующего горения с резонансной трубой, горелочными устройствами и форсунками для подачи стоков, накопитель пла. 5 ва испаритель, выполненный в виде емкости для стоков с перфорированным колпаком и патрубком аварийного слива, и теплоутилизирующие элементы (2) .

Недостатками установки является то, что при использовании в качестве топлива горючих отходов, загряз" ненных органическими и минеральными примесями, последние в процессе обез" вреживания будут уноситься через дополнительную резонансную трубу, загрязнял теплоутилизирующие элементы окружающую среду,. что в конечном итоге приведет к появлению новых видов стоков. 20

Наличие в камере пульсирующего горения дополнительной резонансной трубы значительно увеличивает уро" вень шума при экспулатации установки, что вызывает необходимость применения специальных шумопоглощающих устройств.

Цель изобретения - повышение эффективности работы установки путем

ЗО увеличения глубины обезвреживания, снижения вредных выбросов в атмосферу и удельного расхода топлива и уменьшения габаритов системы утилизации тепла.

Поставленная цель достигается тем, З что установка для термического обезвреживания жидких отходов, содержащая камеру пульсирующего горения с резонансной трубой, горелочными устройствами и форсунками стоков, накопитель плава, испаритель, выполненный в виде емкости для стоков, с перфорированным колпаком и патрубком аварийного слива, и теплоутилизирующие элементы, снабжена дополнительной камерой пульсирующего горения с резонансной трубой, горелочннми устройствами и соплами, со единенными газоходом парогазовой смеси с емкостью для стоков, разделенной перегородкой на два отсека, при этом в одном из отсеков размещена нижняя часть резонансной трубы дополнительной камеры пульсирующего горения с установленными в ней тепло- S$ утилизирующими элементами, в другом отсеке размещен накопитель плава, в который введена нижняя часть резонансной трубы основной камеры пульсирующего горения, а патрубки аварийного слива установлены ниже верхних кромо к накопителя пла ва и теплоутили зи Рующих элементов.

На чертеже представлена установка для термического обезвреживания жидких отходов.

Установка содержит основную камеру 1 пульсирующего горения с резонансной трубой 2, нижняя часть которой расположена в накопителе 3, размещенном в емкости 4 со стоками, разделенной перегородкой 5. Накопи тель плава 3 снабжен колпаком 6, пер формированное днище которого размещено ниже патрубка аварийного слива 7. В емкости 4 со стоками по другую сторону перегородки 5 установлена дополнительная камера 8 пульсирующего горения с резонансной трубой 9 в расширенной нижней части которой размещены теплоутилизирующие элементы 10, а на торце — перфорированное днище 11, причем, уровень стоков поддерживается размещением воронки 12 патрубка аварийного слива выше перфорированного днища 1 1 и ниже теплоутилизирующих элементов 10, Емкость со стоками снабжена сепарационными устройствами 13, а подача стоков в нее осуществляется по трубопроводу 14, В камерах пульсирующего горения уста" новлены горелочные устройства 15. Форсунки 16 для распыливания концентрированных стоков соединены с емкостью 4 трубопроводом 17, а сопла парогазовой смеси 18 с ее паровым обьемом газоходом 19, Установка работает следующим образом.

Топливо и воздух подаются в основную 1 и дополнительную 8 камеры пульсирующего горения через горелочные устройства 15, а исходные стоки, содержащие минеральные и органические примеси, по трубопроводу 14 поступают в емкость 4, разделенную перегородкой 5. Концентрированные стоки насосом по трубопроводу 17 подаются через форсунки 16 в донную часть основной камеры пульсирующего горения 1, где поддерживаются необходимые условия для их обработки (распыл, температурный уровень и т.д.). Образующийся в процессе обезвреживания концентрированных стоков плав солей стекает по резонансной трубе 2 в накопитель 3, 962723 установленный в емкости со стоками 4 и далее удаляется через летку. Размещение нижней части резонансной трубы 2 в накопитель 3 позволяет максимально увеличить улавливание минеральных примесей эа скет коагуляции последних в пульсирующем потоке и создает благоприятные условия для их сепарации в накопителе. При этом габариты накопителя значительно сокращаются (no сравнению с накопителями в условиях стационарных потоков), а тепло используется для нагрева исход. ных стоков.

Продукты обработки концентрирован- 5 ных стоков из накопителя 3 гоступают под колпак 6, перфорированное днище которого погружено в исходные стоки, барботируются, отдавая при этом тепло для разделения исходных стоков, и очищаются от минерального уноса.

При этом расположение воронки патрубка 7 аварийного слива ниже верхнего края накопителя 3 позволяет устранить воэможность попадания исходных стоков в плав.

Размещение форсунки 16 для распыла концентрированных стоков в донной части основной пульсирующей камеры 1 горения полностью исключает вли-30 яние воэгонов минеральных примесей на процесс горения топлива.

Наличие дополнительной камеры пульсирующего горения 8 с резонансной трубой 9, в расширенной нижней части которой установлены теплоутилизирующие элементы (например, воздухоподогреватель), обеспечивает дожигание пегкокипящей органики с последующей утилизацией тепла продуктов ее .обработки.

Подача парогазовой смеси по гаэоходу 19 в сопла 18, установленные на срезе резонансной трубы 9, позволяет максимально испольэовать такие преимущества пульсирующего горения> как высокую концентрацию свободных радика. лов в пламени, черезвычайно высокую турбулизацию потока и низкие избытки окислителя без недожега.

Резкая интенсификация теплообмена в пульсирующем потоке (конвективная теплротдача в пульсирующем потоке в

5"8 раз выше по сравнению с стационарным потоком), не содержащим мине55 ральных примесей, создает благоприятные условия для эффективной утилиэа" ции тепла процесса обработки парогазовой смеси, что в конечном итоге приводит к значительному сокращению габаритов системы утилизации.

Размещение на торце резонансной трубы перфорированного днища 11, погруженного в концентрированные стоки, позволяет использовать тепло уходящих дымовых газов внутри процесса, при этом воронка 12 патрубка з аварийного слива размещена выше перфорироваккого днища 11 и ниже теплоутилизирующих элементов 10.

Для уменьшения капельного уноса в емкости, со стоками установлены се-. парационные устройства 13.

Использование предлагаемой установки увеличивает глубину обработки стоков, снижает вредные выбросы в ат" мосферу, позволяет производить утилизацию тепла "низкого качества" внутри процесса для разделения исходных сткоов, в то время как утилизация тепла чистых продуктов обработки осуществялется в теплоутилизирУющих эле" ментах в условиях резкой интенсификации теплообмена пульсирующего потока, что приводит к сокращению габаритов системы утилизации тепла установки. Полнота использования тепла продуктов обработки позволяет значительно снизить удельный расход топлива на обезвреживание. Размещение ре" зонансных труб в емкости с исходными стоками резко снизит уровень шума при эксплуатации установки.

Формула изобретения

Установка для термического обез-

1вреживания жидких отходов, содержащая камеру пульсирующего горения с резонансной трубой, горелочными устройст" вами и форсунками для подачи стоков, накопитель плава, испаритель, выполненный в виде емкости для стоков с перфорированным колпаком и патрубком аварийного слива, и теплоутилизирующие элементы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности обезвреживания жидких отходов, содержащих органические и минераль" ные примеси, она снабжена дополнительной камерой пульсирующего горения с резонансной трубой, горелочными уст- ройствами и соплами, соединенными гаэоходом парогазовой смеси с емкостью для стоков, разделенной перегородкой на два отсека, при этом в одном из отсеков размещена нижняя часть резо7 962723 8 нансной трубы дополнительной камеры Источники информации, пульсирующего горения с установлен- принятые во внимание при экспертизе ными в ней теплоутилизирующими эле- 1. Терентьев Б.Д. и др. Исследоваментами, в другом отсеке " накопитель ние особенностей топочных процессов плава, в который введена нижняя часть g в энерготехнологических установках резонансной трубы основной камеры огневого обезвреживания сточных вод. пульсирующего горения, а патрубки Труды ЦКТИ М 149, Л., 1979. аварийного слива установлены ниже 2. Авторское свидетельство СССР верхних кромок накопителя плава и теп- N 2878856, кл. F 23 G 7/04, 1979 лоутилизирующих элементов. 10 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 7487/58 Тираж 598 Подйисное

Филиал ППП "Патент" . Ужгород, ул. Проектная, 4