Устройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов Советский патент 1983 года по МПК F23G7/04 

Изобр{,теШ1е откосится к огневому обезвреживанию жицких теекнопогических отхопов и может быть использовано на прецщжятиях химической, нефтехимнческой, гшектротехнической промышленно ти и других отраслей народного хозяйства, где образуются высококалорийнь1е произвоцственные коксующиеся отходы. Известно устройство для огневого обезвреживания.жидких отходов, использующее принцип бесфорсуночного распы ле1шя веществ в зону горения, включающее ванну с барботажной решеткой и камеру сгорания с соплами вторичного воздуха. Устройство работает по принципу барботирования слоя жидкости пото-ком газа, поступающим в слой через отверстия барботажной решетки, В результате этого в ванне барботажа образуется динамический газожидкостный слой, с поверхности которого в надслоевую зону поступают пары отхода |и капли широкого фракционного состава. Дисперги руемый барботажным агентом отход под вергается огневой обработке в объеме камеры сгорания при подаче вторичного воздуха. Это устройство, по сравнению с устройством, использующим форсунки, экономично, просто в изготовлении и позволяет орга шзовать сжигание жишсйх отходов с механи 1ескими примесями Ll Недостатком барботажного устройства является увеличение высоты газожидкост ного слоя отходов при росте расхода барботажного агента, что ограничивает производительность и снижает -полноту сгорания отходов вследствие захвата ЖИДКС1СТИ из слоя струями вторичного воздуха при повышенных форс1фовках, Кроме того, влияние начальной небарботи руемрй высоты слоя отходов на изменения высоты пенного слоя ухудшает качество распыления веществ и ограничива интенсивность процесса. Известна барботажная горелка, в кото рой между решеткой и стенкой ванны установлена стабилизирующаяколщевая вставка, образующая с дшпцем ванны щель для циркуляции отхода, В результат этого в ванне барботажа, независимо от расхода барботажного агента и начальной высоты слоя отхода, высота газожидкост ного слоя поддерживается на постоянном уровне, определяемом положением верхней кромки стабилизирующей вставки, и расширяется диапазон изменения произво дителгзНости устройства без заметного ухудшения полноты обезвреживания ве ществ t 2, Недостатком барбогтажного устройства является невозможность непрерывного и эффективного обезвреживания высококалорийных 1шдких коксующихся отходов изза периодического закоксования стен барботажной ванны в районе сепарационной зоны между уровнем кромки стабилизиру-ющей вцтавки и соплами вторичного воздуха, За соксование предпламенной зоны при сжигании отходов с легколетучими и высококжшящими компонентами обусловлено наличием в первой топливно-воздушной смеси крупнодисперсных капель отхода, размером более 200 мкм. Эти капли при контакте со стенками ванны после испарения легких фракций образуют коксовые остатки. Коксовые наросты, непрерывно увеличиваясь, постепенно прекрашают доступ отхода в зону обезвреживания и требуют их периодического устранения, Кроме того, образование коксовых наростов имеет место в небарботируемых воздухом участках слоя отходов, т, е, в пространстве между стабилизирующей вставкой и стенами ванны, В результате теплового излучения факела происходит интенсивное испарение легколетучих компонентов с поверхности небарботируемых участков слоями накопление высококипящих веществ с последующим отложением вокруг вставки плотного кокса. При сжигании высококалорийных отходов происходит постепенное разрушение металла стен ванны, что требует применения жаре г прочных сталей. Увеличение высоты надслоевой зоны с целью улучшения сепарации крупно дисперсных капель увеличивает габариты устройства (затраты на изготовление) и снижает производительность процесса. Уменьшение скорости барботажного агента менее NWg - 0,7 м/с с целью сокращения доли генерируемых слоем крупнодисперсных капель и ухудшения их транспорта iB надслоевую зону снижает удельную . производительность слоя и способствует коксованию отхода в. ванне борботажа. Повышенные расходы окислителя с целью снижения мощности теплового потока к уменьшения скорости разгонки фракций высококалорийного отхода в небарботируемой части снижает экономичность процесса. Цель изобретения - повышение эффективности сжигания высококалорийных кок сующихся отходов. Поставленная цель достигается тем, что устройство для огневого обезвреживакия ншцких горючих отходов, включающее ванну с барботажной решеткой и стабилизирующей вставкой, горизонтально установленные сопла вторичного возцуха| сепарационную зону и форкамеру, снабжен экранными плитами, установленными вдоль стен сепарационной зоны и вьтолненными из огнеупорного материала с отверстиями в нижней части. На фиг. I показано устройство, общий виц; на фиг, 2 - виц А на фиг. I. Устройство включает ванну I, снабжен ную барботажной решеткой 2 ипатрубкам 3 и 4 для подачи в устройство соответственно жидкого .отхода и барботажного агента. В ванне I на поверхности решетк 2установлена стабилизирующая переливная вставка 5, оборудованная вблизи решетки отверстиями 6. Устройство снаб жено сепарационной зоной 7, стены кото, рой экранированы вьшолненньпли из огнеупорного материала плитами 8, которые оборудованы в. нижней части отверстиями 9. Устройство включает в себя сопла Ю для подачи вторичного воздуха и камеру сгорания 11, снабженную отверстием 12 для удаления газообразных продуктов обезвреживания. Предлагаемое устройство работает сле цукадим образом. Жидкий горючий отход через патрубок 3поступает в ванну I и через отверстия jS стабилизирующей вставки 5 попадает на поверхность барботажной решетки 2. Начальную (статическую) высоту слоя отходов в пространстве между вставкой 5 и стенкой ванны I поддерживают на уровне Vio 0,05-0,08 м, а высоту вставки 5 принимают в пределах Hg О,О9-ОД5 м. Через патрубок 4 в устройство поступает барботажный агент (первичньй воздух) в требуемом по усло вию нагрузки количестве, обеспечивающем скорость барботажного агента внутри стабилизирующей вставки /g 0,5 - 1,5 м/с. В результате прохождения барботажного агента через отверстия решетки 2 внутри вставки 5 образуется динамичный газожидкостный слой, высота которого поддерживается постоянной независимо от скорости барботажа и опре деяяется высотой вставки 5, При этом часть отхода с поверхности,слоя через верхнюю кромку вставки 5 и отверст 9 экранирующих плит 8 переливается в небарботируемую воздухом часть слоя, расположенную в пространстве между вставкой 5 и стенкой ванны 1. С поверх ности постоянно расположенного пенного слоя в надслоевое сепарационное пространство 7 выносятся коктоненты отхода в виде капель и паров. В результате теплового излучения факела огражаакицие сепарапионное пространство 7 поверхности экранирующих плит 8 нагреваются до температур, превышающих конечную температуру кипения высококишплюс компонентов отхода. Поэток1у все капли отхода, независимо от начального paawqpa и веЛичины стартовой скорости, достигая раскаленной поверхности плит 8 отскакивают от них и не прилипают к последним за счет так называемого эффекта паровой подушки, обусловленного интенсивным истечением паров легколетучих компонентов отхода с поверхности каплей вблизи плит 8. При этом крупноаисперсные капли или поступают прямо в высокотемпературную зону обезвреживания или большинстве своем после многократного отражения от противоположных по-.верхностей плит 8 гасят свою энергию и возвращаются в слой, не закок.совывая сепарационное пространство 7. Так как экранирующие плиты 8 установлелны вдоль стен ванны на кромках вставки 5, то они защищают небарботируемую часть слоя от теплового излучения факела, препятствуют разгонке фракции в этой части слоя и сокращают скорость крксообразования в ванне. Учитывая, что плиты 8 выполнены из огнеупорного материала, повышается долговечность металла барботажной ванны. Несепаррированные в зоне капли отхода и часть отхода, упаренная в слое потоком барботажного агента, подаются к фронту горения, образуя первичную топливно-воздушную смесь.Вторичный воздух в количестве, необходимом по условию полноты обезвреживания веществ, в, устройство подается через сопла 10. Отход в составе первичной грпливновоздушной смеси поступает в ка-. меру 11 сгорания, где подвергается сжиганию в потоке вторичного воздуха. Продукты огневой обработки отхода из камеры 11 сгорания удаляются через отверстие 12. П р и м е р . В устройстве барботажного типа производительностью В 10О кг/ч подвергают сжиганию коксующийся топливный отход с характеристикой, близкой к дизельному топливу. Длина ванны барботажа I м, ширина 0,16 м, высота стабилизирующей вставки ОД м, а Ш1ф1ша зоны барботажа внутри вставки равна 0,09 м. Доля свободного сечения oToapcTirii барботажной решетки состав- 5J.0 ляет 5%. Устанавливают плиты из огнеупорного материала (шамот) с ипфиной основания О,Об м и высотой О,15-О,2 м При этом начальная высота слоя отзсоцов составляет О,05-0,О7 м, а скорость барботажа не превышает 1,5 м/с. В ука, данных условиях наблгацается устойчивое Ьысокофорсированное сжигание отхоца при .различных гицроцинамических режимах. В хоце проверки при ширине сепарационной зоны О,О4 м уцелъная произвоцитель73ность слоя составляет 1800 - 25ОО кг/(м ч) при отсутствии коксования сепарапионной зоны и без повречсаения стен барботажной ванны. Предлагаемое устройство в сравнешш с известным позволяет эффективно осуществлять огневое обезвреживаш1е бесфорсуночным способом высококалорийных жиаких коксующихся отхоцов при нацежной и неприрывной работе устройств барботажного типа.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО. ОБЕЗВРЕЖ11ВАНИЯ ЖИДКИХ ГОРЮЧИХ ОТХОДОВ, включающее ванну с барботажной решеткой и стабилизирующей вставкой, горизонтально установленные сопла вторичного возцуха, сепарационную зону и форкамеру, отлич аюшеес я тем, что, с целью повыщония эффективности сж1ггания вьгсококалорийных коксующихся отхоцов, оно снабжено экран.ными плитами, установленньми вцоль стец сепарационной зоны и выполненными из огнеупорного материала с отверстиями в нижней части. гг СЛ о СП 00

ffl/

I /

S Фш.г