Устройство для огневого обезвреживания производственных стоков Советский патент 1984 года по МПК F23G7/04 

Изобретение относится к устройствам для огневого обезвреживания жидких отходов и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической, электротехнической промышленности и других отраслей народного хозяйства, где образуются низкокалорийные сточные воды и имеются теплоиспользующие установки.

Известны устройства для огневого обезвреживания технологических сточных вод, которые содержат камеру обезвреживания с горелками для сжигания энергетического топлива или отхода, ванну с барботажной решеткой для бесфорсуночного распыливания отхода 1.

К достоинствам таких устройств, работаюш,их по принципу бесфорсуночного распыливания вешеств в результате барботирования жидкости газовым потоком, следует отнести возможность надежного распыливания стоков с дисперсными включениями и утилизацию тепла продуктов обезвреживания в котлоагрегате с минимальными затратами.

Недостатком таких устройств яв Jяeтcя невысокая удельная производительность газо-жидкостного слоя вследствие неудовлетворительного тепло-массообмена между факелом и слоем в результате нерационального размещения ванны барботажа в зоне пониженных температур (в концевых частях факела от сжигания жидких горючих отходов) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для огневого обезвреживания сточных вод. Оно включает топку с горелками для подачи высококалорийного топлива, расположенную в поду ван ну с барботажной решеткой и патрубками для подвода в слой стоков и барботажного агента (газов рециркуляции). В результате размещения ванны барботажа в поду камеры в зоне максимального лучистого тепловыделения факела на расстоянии по горизонтали, равном 3-б калибрам горелки, повышается удельная производительность газо-жидкостного слоя за счет увеличения доли отхода, поступающего в зону горения в виде паров. Ввиду попадания компонентов стоков из ванны в зону максимальных температур повышается интенсивность огневой обработки веществ и полнота обезвреживания, что улучшает надежность проводимого процесса 2.

Недостатком устройства является невозможность интенсивного и экономического огневого обезвреживания производственных стоков при увеличении нагрузки установки по стокам за счет повыщения скорости барботажа выще нормальных значений (выше 1,0 м/с). Для каждого типа котлоагрсгата величина нагрузки установки по стокам по условию обеспечения температуры продуктов сгорания на выходе из топки выше 1000°С ограничена долей рециркуляции газов V 0,4 и влагосодержанием условной смеси стоков и топлива (ма5 зута, газа) WtM 50%. Увеличение скорости барботажа при постоянном поперечном сечении ванны (увеличение доли рециркуляции газов выше V 0,3) с целью повышения производительности устройства снижает температурный уровень в зоне обезвреживания, что ухудшает полноту огневой обработки отходов. Кроме того, начинается наброс капель стоков на участки пода, ограничивающие ванну по периметру, что приводит к отложению включений отхода

5 вокруг ванны и снижает продолжительность эксплуатации ввиду необходимости чистки пода. Увеличение поперечного сечения ванны при Г 0,3 с целью увеличения производительности устройства снижает скорость барботажа, что увеличивает долю

0 стоков, поступающих в зону горения в виде паров. При этом ввиду ухудшения транспортирующей способности барботажного агента происходит накопление в слое дисперсных и растворенных веществ выше до5 пустимого предела, что нарушает нормальную работу устройства. Кроме того, при увеличении размеров ванны возрастают затраты на ее изготовление.

Цель изобретения - повышение производительности процесса обезвреживания

0 сточных вод.

Цель достигается тем, что устройство для огневого обезвреживания производственных стоков, содержащее топочную камеру, расположенную в ее поду ванну барботажа с решеткой, патрубком подачи стоков и коробом для подвода барботажного агента, снабжено сепарационной камерой, выполненной с расщиренной центральной частью и установленной над ванной барботажа с зазором к корпусу топочной камеры, а патрубок подачи стоков размещен вокруг сепарационной камеры в верхнем ее срезе.

Наличие сепарационной камеры способствует повышению производительности брыз гоуноса при повыщенных скоростях бар5 ботажа и уменьшенном поперечном сечении ванны. Кроме того, такое решение препятствует набросу капель на под и образованию вокруг ванны отложений. Подача стоков в верхний срез сепарационной камеры на ее наружную поверхность увеличивает

0 производительность процесса упаривания отходов.

На чертеже изображена конструкция устройства для, огневого обезвреживания производственных стоков.

Предлагаемое устройство включает корпус 1 топочной камеры 2, которая в нижней, части ограничена подом 3, а с фронта оборудована горелкой 4. В центре пода 3 установлена ванна барботажа 5 с барботажной решеткой 6 и коробом 7 для подвода барботажного агента. Ванна барботажа снабжена сепарационной камерой 8, выполненной в виде расширяющейся полости и ус тановленной над ванной барботажа с зазором 9 по отношению к нижней части корпуса топки (к поду), через который ванна сообш.ается с объемом топки. Устройство включает патрубок подачи стоков 10, размеш,енный вокруг сепарационной камеры в верхнем ее срезе для непрерывного орошения стоками наружной поверхности сепарационной камеры.

Устройство работает следуюш,им образом В объеме топочной камеры 2, ограниченной корпусом 1 и подом 3, при помощи горелки 4 сжигается энергетическое топливо, в результате чего создается высокотемпературная зона обезвреживания. Под ядром факела в зоне максимальных температур расположена ванна барботажа 5, углубленная с зазором 9 в под 3. Через короб 7 в ванну барботажа 5 подают барботажный агент {часть уходящи газов с температурой 110- 150°С). В верхний срез сепарационной камеры 8 через патрубок 10 поступают низкокалорийные производственные отходы, которые, вытекая самотеком из отверстий патрубка 10, равномерно орошают наружную поверхность сепарационной камеры, 8, а затем через зазор 9 проникают Б объем ванны 5 на поверхность решетки б В результате прохождения барботажного агента через отверстия решетки б в ванне 5 образуется динамический газо-жидкостный слой. Начальную высоту слоя стоков в -ванне 5 устанавливают на уровне 60- 80 мм, а габариты ванны и расход барботажного агента через короб 7 принимают таким, чтобы его скорость в поперечном сечении слоя в зависимости от температуры (ПО-150°С) при V 0,2-0,3 была в пределах 1,4-2,5 м/с. Расход производственных стоков через патрубок 10 устанавливают таким, чтобы запас стоков в ванне 5 оставался постоянным. В результате теплового излучения факела часть стоков, поступающих в ванну 5 из патрубка 10, предварительно испаряется на поверхности сепарации стоков, поступает в ванну 5 через зазор 9. При этом часть стоков упаривается в слое, а часть в результате разрушения поверхностных пузырей поступает в надслоевое

0 пространство в виде капель. Увеличение скорости барботажа до 1,4-2,5 м/с способствует росту производительности брызгоуноса из слоя за счет возрастания числа генерированных слоем капель (скорости разрушения пузырей). Наличие сепарационной камеры 8 предотвращает наброс капель отхода на под 3 за счет интенсивности барботажа и препятствует образованию на нем отложений. Кроме того, подвод стоков на поверхность камеры 8 поз0 воляет оорганизовать предварительное упаривание стоков до момента их поступления непосредственно в ванну 5. Таким образом, увеличивается производительность процесса бесфорсуночной подачи отходов в зону обезвреживания за счет увеличения брыз-.

5 гоуноса и доли стоков, подаваемых в виде паров. Капли и пары стоков барботажным агентом из надслоевого пространства подаются в высокотемпературную зону топочной камеры 2, где токсичные компоненты подвергаются термическому разложению и обезвреживанию. Продукты огневой обработки стоков из топочной камеры 2, проходя газоходы с поверхностями нагрева, удаляются в атмосферу.

Использование изобретения в сравне5 ni с (прототипом) позволяет повысить производительность процесса обезвреживания низкокалорийных сточных вод и в теплоиспользующей установке (котлоагрегате) в условиях бесфорсуночного распыливания веществ при надежной работе устройства

барботажного типа.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННБ1Х СТОКОВ, содержащее топочную камеру, расположенную в ее поду ванну барботажа с решеткой, патрубком для подачи стоков и коробом для подвода барботажного агента, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности процесса обезвреживания сточных вод, оно снабжено сепарационной камерой, выполненной с расширенной центральной частью и установленной над винной барботажа с зазором к корпусу топочной камеры, а патрубок подачи стоков размешен вокруг сепарационной камеры в верхнем ее срезе. (Л СА сл оо