УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОТХОДОВ Российский патент 1994 года по МПК F23G7/04 

Изобретение относится к устройствам для обезвреживания технологических отходов огневым методом и может быть использовано в химической, электротехнической, легкой промышленности и в других отраслях народного хозяйства, где образуются одновременно жидкие горючие отходы и ненагретые паровоздушные выбросы.

Известно устройство для огневого обезвреживания отходов, которое содержит ванну с барботажной решеткой и форкамеру для подачи окислителя, которая сообщена с камерой обезвреживания. На выходе из форкамеры размещены дополнительные сопла, сообщаемые с коробом окислителя (вторичного воздуха). При этом часть паровоздушных выбросов, подаваемая в форкамеру через основные сопла, используется в качестве окислителя при сжигании жидких отходов, которые из ванны в форкамеру подаются бесфорсуночным способом. Оставшаяся часть общего потока паровоздушных выбросов с помощью дополнительных сопел подается за пределы форкамеры (в зону активного горения жидких отходов) и подвергается огневому обезвреживанию при смешении в камере с высокотемпературным потоком продуктов горения жидких отходов.

Недостатком известного устройства является снижение надежности огневого обезвреживания жидких горючих отходов при повышенном расходе паровоздушных выбросов. При повышенном расходе паровоздушных выбросов, подаваемых через дополнительные сопла, в ядре факела с возрастанием избытка воздуха выше 1,3-1,5 снижается температурный уровень, что снижает скорость окислительных реакций, приводит к невозможности завершения процесса горения компонентов жидких отходов в пределах зоны активного горения и, как следствие, вызывает химический и механический (сажеобразование) недожог.

Техническим результатом является повышение надежности обезвреживания жидких горючих отходов при повышенном расходе паровоздушных выбросов.

Это обеспечивается отбором из общего потока паровоздушных выбросов части, используемой в качестве окислителя для сжигания жидких горючих отходов при коэффициенте избытка воздуха 1,1-1,15. Оставшаяся часть паровоздушных выбросов, подлежащих термическому обезвреживанию, движется вдоль факела по его периметру, не смешиваясь с ним. В результате теплообмена с факелом периферийно движущаяся часть паровоздушных выбросов предварительно нагревается и за пределами факела (за зоной горения жидких отходов) внедряется в высокотемпературный поток продуктов сгорания жидких отходов и подвергается термическому обезвреживанию. Внедрение паровоздушного потока (его второй части) в концевую область факела исключает ухудшение полноты обезвреживания жидких отходов в условиях совместного обезвреживания отходов при повышенном расходе паровоздушных выбросов.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено устройство для огневого обезвреживания технологических отходов.

Устройство содержит цилиндрическую камеру обезвреживания 1, разделенную перфорированным кольцом 2 на нижнюю камеру 3 для сжигания жидких отходов и верхнюю камеру 4 для огневого обезвреживания паровоздушных выбросов. В нижней части камера обезвреживания 1 сообщается с коробом паровоздушных выбросов 5, внутри которого по оси устройства размещена ванна 6, ограниченная снизу барботажной решеткой 7 и снабженная патрубком 8 для подачи жидких отходов. Снизу ванна 6 по периметру соединена с коробом 9 для подачи барботажного агента. На ванну 6 установлена форкамера 10, снабженная по периметру соплами 11, а в верхней части амбразурой 12. Все сопла 11 покрыты козырьком 13, выполненным в виде обруча и отстоящим от стен форкамеры 10 с воздушным зазором. Камера обезвреживания 1 в верхней части имеет отверстие 14 для удаления продуктов огневой обработки.

Устройство работает следующим образом.

Через патрубок 8 в ванну 6 на поверхность решетки 7 поступает жидкий горючий отход. Под решетку 7 через короб 9 подается барботажный агент (часть паровоздушных выбросов), при истечении которого через отверстия решетки внутри ванны 6 образуется динамичный газожидкостный слой.

В результате разрушения поверхностных пузырей с поверхности слоя из ванны 6 в надслоевую зону поступают капли и пары жидкого отхода. Расход жидкого отхода через патрубок 8 в ванну 6 принимают таким образом, чтобы начальная высота слоя составляла 50-70 мм. Поперечное сечение ванны 6 выбирают в зависимости от производительности устройства по жидким отходам. Высота ванны 6 устанавливается с учетом надежной сепарации обратно в слой крупных капель отхода. Расход барботажного агента через короб 9 поддерживают таким, чтобы его скорость в сечении ванны 6 составляла 0,6-0,9 м/c по условию выноса в форкамеру 10 к уровню сопел 11 мелких капель жидкого отхода, допустимых по условию полноты сгорания веществ.

Основной поток низкотемпературных паровоздушных выбросов, поступивших через короб 5, омывает снаружи ванну 6 и движется снизу вверх вдоль оси устройства. За счет козырька 13 часть паровоздушных выбросов, подлежащих обезвреживанию, отбирается из общего потока и через сопла 11 в качестве окислителя поступает в форкамеру 10. Диаметр козырька 13 принимают из условия забора части паровоздушных выбросов, обеспечивающей в форкамере 10 сжигание жидких отходов при коэффициенте избытка воздуха 1,05-1,15, обеспечивающем высокую полноту огневой обработки жидких отходов в условиях максимального тепловыделения. Поперечное сечение сопел 11 принимают из условия подачи окислителя через них со скоростью 30-40 м/c для эффективного смесеобразования в форкамере 10, хорошего контакта окислителя с горючими компонентами жидких отходов при исключении химического и механического недожога (сажеобразования). Высота форкамеры 10 принимается с учетом устойчивого воспламенения и стабилизации горения жидкого отхода в условиях развития факела в пределах камеры 3 для сжигания жидких отходов.

Мелкие капли и пары жидких отходов сгорают в объеме факела в пределах форкамеры 10 и камеры 3 с образованием высокотемпературных продуктов огневого обезвреживания.

Оставшаяся часть паровоздушных выбросов, проходя из короба 5 через кольцевой зазор между козырьком 13 и стенами камеры 1, омывает последние при движении снизу вверх. При этом происходит их предварительный нагрев за счет теплообмена с факелом, расположенным по оси устройства. Перфорированное кольцо 2 вносит аэродинамическое сопротивление потоку паровоздушных выбросов, омывающих изнутри по всему периметру стены камеры 3. При встрече этого потока с кольцом 2 происходит его интенсивная турбулизация с последующим активным внедрением паровоздушных выбросов в высокотемпературные продукты сгорания жидких отходов. Термическое обезвреживание второй части потока паровоздушных выбросов происходит за пределами камеры 3 внутри камеры 4 для огневого обезвреживания. Предварительный нагрев паровоздушных выбросов в камере 3 способствует поддержанию высокого температурного уровня в камере 4 при смешении потоков, что в конечном итоге обеспечивает высокую полноту комплексного огневого обезвреживания технологических отходов. Продукты огневого обезвреживания через отверстие 14 выводятся за пределы устройства для дальнейшей утилизации в теплоиспользующей установке.

Использование: для обезвреживания технологических отходов огневым методом. Сущность: устройство снабжено коробом паровоздушных выбросов, размещенным в нижней части камеры обезвреживания. Сопла форкамеры оборудованы козырьком, выполненным в виде обруча. В верхней камеры обезвреживания по ее поперечному сечению установлено перфорированное плоское кольцо. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОТХОДОВ, включающее ванну барботажа и форкамеру с соплами, сообщенную с камерой обезвреживания, отличающееся тем, что оно снабжено коробом паровоздушных выбросов, размещенным в нижней части камеры обезвреживания, при этом сопла форкамеры снабжены козырьками, выполненными в виде обруча, а в верхней части камера обезвреживания снабжена перфорированным кольцом, установленным по ее поперечному сечению.