Способ сжигания отходов сажевого производства Советский патент 1985 года по МПК F23G5/02 

Изобретение относится к производству технического углерода и может быть использовано для разработки промьшшенной технологии сжигания отходов. Известен способ сжигания отходов сажевого производства, согласно . которому отходы производства сажи собирают в контейнер, затем выгружают в бункер-накопитель и шлюзовым питателем подают в барабан печи дожига. Температура, необходимая для сжигания отходов производства, обра зуется при сгорании жидкого топлива, которое подается в топку печи через горелки. Для разогрева и сушки барабана и топки на печь дожи га подается газ. Под действием высоких температур (1400-1500 с) в барабане происходит высушивание отходов и их сгорание. Иэ барабана зола и шлак выгружаются в бункер разгрузочного устройства. Продукты полного сгорания с частичками уносимой ими золы через патрубок вьгеодятся и подаются в параллельно установленные циклоны, из которых очищенные от золы газы дымососом выбрасываются в атмосферу, а уловленная в циклонах зола выгружается в рельсовую тележку. Зола и. шпак грузятся на транспортные средства и удаляются 1 . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ сжигания отходов сажевого производства, включающий подачу отходов в топ ку, их нагрев и горение. Отходы при зачистке цистерн, резервуаров сырья подаются через люк печи вручную. Процесс сгорания происходит в присутствии воздуха, поступающего на установку от центро бежного вентилятора. Регулировка температуры осуществляется за счет изменения расхода воздуха и топлина, в качестве которого может применяться мазут и дизельное топливо Из камеры сгорания продукты горе ния поступают в зону охлаждения, где охлаждаются водой через водяные форсунки и затем через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу 2. Недостатками известных спосо,бов являются медленный и неполный процесс горения, большой остаток золы, а также утечка сажи через непло ности, так как.сажа подается в пылящем виде. Цель изобретения - ускорение процесса горения и улучшение полноты сгорания. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сжигания отходов сажевого производства, включающему подачу отходов в топку, их нагрев .и сжигание, отходы гранулируют в 1,0-1,5%-ном водном растворе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, причем его количество составляет 0,9-1,3:1 от массы отходов. На -чертеже представлена схема установки для осуществления предлагаемого способа. Установка содержит пневмотранспорт 1 , соединенный с бункером-накопителем 2, смесителем-гранулятором 3, форсунки 4 для подачи, шлюзовой питатель 5 и печь 6 дожига. Способ сжигания отходов реализуется следующим образом. Некондиционные отходы сажевого производства и сметка по пневмотранспорту 1 подаются в бункер-накопитель 2, затем по течке - в смеситель-гранулятор 3. В смесителегрануляторе 3 отходы сажи гранулируют с помощью водного раствора натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ). Подача Na-КМЦ в смеситель-гранулятор 3 осуществляется через форсунки 4. Подача отходов регулируется шлюзовыми питателями 5. Отходы при зачистке цистерн, резервуаров сырья и прочие отходы загружаются вручную через люк в печь 6 дожига. Дальнейший технологический процесс сжигания отходов остается без изменения. Испытание способа проводят в лабораторных условиях при заданной температуре 380 С (внутри термостата) . Пример 1. Пьтящую сажу ПМ-50 взвешивают, высыпают в корзинку из латунной сетки размером 35x35x35 см, затем помещают в термостат, нагретый до заданной температуры. Образец испытывают на самовозгорание, продолжительность горения, скорость выгорания и полноту сгорания. 3 Пример 2. Пылящую сажу ПМ-50 гранулируют мокрым способом на лабораторном смесителе-грануляторе. Полученные гранулы в лаборато ном термостате высушивают при до содержания влаги 0,5%. Затем гранулированную сажу ПМ-50 подвергают испытанию аналогично примеру 1. Пример 3, В колбе готовят 0,5%-ный водный раствор Na-КМЦ. В лабораторный смеситель-гранулятор, имеющий обогреваемую рубашку, внутренний диаметр 120 мм, длиной 400 мм, оборудованный шнеком и паль цевым ротором (пальцы расположены в виде двухзаходной винтовой линии с шагом 12 мм, скорость вращения ро тора 380 об-/мин), загружают 300 г пылящей сажи ПМ-50 и 300 мл водного раствора Na-КМЦ. Полученные гранулы высушивают в лабораторном термостате при 130 С До содержания вла ги 0,5% и проводят испытание аналогично примеру 1. Опыт повторяют, изменяя концентрацию водного раствора Na-КМЦ от 0,5 до 4%. Влияние связукщей добавки Na-карбоксиметилцеллюяозы на скорость и полноту сгорания отходов сажи показано в табл. 1. Образец сажи ПМ-50 в пылящем виде загорается при мгновенно. Продолжительность горения составляет 55 мин; Скорость выгорания 174 4,5 г/ч. Образец сгорает неполностью, остается недогоревшая сажа. Образец сажи ПМ-50, гранулированный мокрым способом, загорается при 380° через 40 мин, продолжительность горения 120 мин, скорость выгорания 6 г/ч, остается зола. При добавлении присадки Na-КМЦ загорание происходит мгновенно, процесс горения ускоряется. При добавлении 0,5%-ного раствора Na-КМЦ скорость выгорания составляет 6,8 г/ч, 1,0%-ного - 9 г/ч и при добавлении 1,5%-ного - 14,4 г/ч. Из табл. 1 следует, что скорость выгорания и полнота сгорания образца значительно увеличиваются при добавлении присадки Na-КМЦ и количестве 1-1,5 вес.ч. на 100 вес.ч. сажи. Из проведенных исследований следует, что на процесс влияют условия смачиваемости . Влияние количества водного раствора натриевой соли карбрксиметилцеллюлозы на смачиваемость сажи (гранулы) показано в табл. 2, Из табл. 2 следует, что наиболее оптимальной является добавка водного раствора Na-КМЦ к порошку сажи в соотношении 0,9-1,3:1,0. Использование предлагаемого способа обеспечивает возможность мгновенного загорания, увеличение скорости горения в 2-2,4 раза, улучшение полноты сгорания и снижение утечки сажи через уплотнения и вынос в атмосферу. Таблиц а 1

СПОСОБ СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ САЖЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА, включакщий подачу отходов в топку, их нагрев и сжигание, отличающийс я тем, что, с целью ускорения процесса горения и полноты сгорания , отходы гранулируют в 1,01, водном растворе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, причем его количество составляет 0,91,3:1 от массы отходов.

Мгновенно горается ПМ-50 (гранулы) 40 мин Мгновенно горается 5-60 4,5 Остается недогоревшаясажа 6,0 Остается зола105 6,8 Остается незначительноеколичество золы Образец полностью н смачивается Смачивание удовлетворительноеИзбыток влаги, зиедкий раствор

Продолжение табл. I Выгорает частично, возможны выбросы в атмосферу несгоревшей пыли технического углерода Полное сгорание, минимальный расход теплоносителя, отсутствие выбросов в атмосферу Повышается расход теплоносителя на испарение воды, увеличивается продолжительность сгорания, возможно растрескивание футеровки