Способ огневого обезвреживания жидких отходов с высокой концентрацией горючих примесей Советский патент 1986 года по МПК F23G7/04 

i. IV i fviHii:n icH К гп иерому

;; ( ) 1 :- 1ЧМ :И||) 11 pi И 1 Ti I );д i ТП Г ИНЬ- Х ЖИДКИМ , |рсди нилчено для огие1 .ii- . Т-.Т ИЩИ ЖИДКИХ OTXfVlOh

с Л :;ч Ki I l К Т{I:ОНтр. : 11Иен орючих при- r-:ei r ;i и -. .от Гч.ггь искользопппо в xir-rii ii r-ь пи и мсфтг :имимс гкоГ{ гтромьш i fi , ИЧ1 if-pc. опия .чплягтгя повы- )е MJx; ок-1-и; и(тсти пронесся.

L; чср гг ко fxeMa-i-nMHi 1 лредставлеНП У1 I ь;--./ во -ЧДЯ О Т .у 1ПРГ Т Л ОПИЯ СПО01)0:4 .,ч 1 еП( ипс зпречатп лпия жидких oT.- . Vu ii , HbiroKiifi ко)П1,(: Итрят1нен горю П ; 1;т { . .

;-}.( 1 I Г1Дг.р:| ;п )ИЧеС;,vi г;мр;1пи ;, расположенное .Т ьч/чл -viiinxiirn . а .рпгоо уст piiiicTBO 2 ВТ . м : i }:с тлуха, 3 и га- ;-.: ч, 1 П1:нтг с ..:;1Г|щего | -li- Ji T .1 г.-|г-11пдп -.-с-н распылитель Т ;t iM ii:-: | -:г1дол, Б камс-ре сгорания : 1нт I пи. тлю к nnyrpeiuieft поверх- ; I 1И (г :п: п. I l Лы Т ор слгпшые устрой- ; I I I ,

, -.,-. I ЧЛЧОТ Я ГЛСДУЮЩЦМ

О (дух, л. с-бходлмые :, i;4;i;i i н камеру I сго: . J .м:. I lHMf VCTpoiicTBa 6,

/i 1.,1Т1Ителем 5, I } .. под в камеру

I j . ::,ri;,-.o vc ; poiicTHo 2 - 11Д - K: Г-; : Ч Г ч p p f }гив ания . :1 --мг:: ,х члкручивает- Д 1 ., - тч и поток пер;;;vx.;. Р а ГПЫТ pnin.Il i ЖИД -

ч. . лет р iUiioiTa:ii.noii

:,, Kl l f ГРУ потока

MI i-j : ai ;H рашгомерно pac . -( :; 1 1-(ф . ; :и; |ЛС1 1 тоне ;MI.;I ч| .п;слодит испарение i - , ; :,i:4 , it-рмилеское и i Ч :ис, -,д1ис. органических : .-(. . Г рп 1, :лилии мине- /{:-.1 лл мсталдооргани; ; , Гр- , у1 1тся части1Д 1 ,.,,.: ., г с м,--рирунгтся на 41 и ио:г.: , . гся через пере :: . 1 ку и:: лечи.

. -, Л ;, о.;:у; 10СТВЛеИИЯ

. ; ел- ДУЙ;;,; t- размеры:

. i:/;: - 2,v, d,,/D 0,625

.: i ;;мн лодяер аетск 30% :-;11ЧД Г ь л с ПОД- .; ::,;-. яг.ч;;уха Г- КОЛИЧеСТ.; /ч и м,.1Д,сдьной сточ- ;. ,мил(, с; - 20 кг/ч.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Средний Me THatufbifi диаметр капель распьитираемого жидкогс отхода d 200-250 мкм. Расход природного газа и воздуха измеряется с помотью стандартных шайб; температура отходящих газов на выходе измеряется термопарой в чехле, пред арительно от- тарированной по двухспайной термопаре; состав отходяпз х газов контролируется газоан,ализаторами Г ХГ-3 и газохром 3101.

Результаты экспериментов сведе- нь в таблиду .

Основными факторами, определяющими процесс, являются интенсивность крутки вторичного воздуха и угол р а с кр ытия фа к ел а рас пыл а.

Назначением крутки вторичного воздуха яв:1яется равш мерное распределение по реакп.ионной зоне окислителя (воздуха) и сточной водь;. При малых значениях параметра интеисив-н ности крутки большая част окислителя (струя вторичного воздуха дальнобойная) и сточной воды попадает в годовнун зону печи. Это приводит к переохла леник; да)1ной зоны и, как следствие , к }1ео5ходимости повышенного расхода топлива с целью устранения переоула ;дения этоГ зоны печи (опыт № 1).

При высоких значениях иь тенсив- ности крутки струя вторично1-о воздуха имеет бо.лг.шой угап раскрытия. Это приводит к , что большая часть окислителя поступает в реакционную (периферийную) зону на выходе из печи. Кроме того, капли сточной воды, увлекаясь закруче1Н1ым потоком воздуха за счет центробежнь х сил. отбра- сьгоаются к периферии, причем чем больше интенсивность крутки, тем ближе к выходу из печи большая часть капель попадает в периф|ерий}1ую зону. Вследствие этих обстоятельств выходная зона печи переохлаждается и процесс окисления ггримесс} затягивается в газоход и может идти только при повьш1енных расходах топлива (опыт № 5 ) ..

Экснериментальные исследования показывают, что интенсивность крутки вторичного воздуха целесообразно поддерживать на уровне 0,5-3.

Как показьшают опыты (табл.), угол раскрытия факела также является важным фактором, определяющим ход процесса, правильный выбор которого в

3I

совокупности с другими приводит к поставлепной цели.

Экспериментальные исследования покаэьшают, что угол раскрытия факела распьшенного отхода необходимо поддерживать в узком интервале: 40- 70°

Экспериментальные исследования огневого обезвреживания жидких отходов с высокой кондентрацией горючих примесей показьгоают, что наибольшего снижения удельного расхода топлива до (20-30%) можно добиться при равно мерном распределении распыленных жид ких отходов и вторичного воздуха по реакционной (периферийной) зоне печи В этом случае теплота, выделяемая при окислении органических примесей той порции жидких отходов, которые попадают в головную часть реакционной зоны печи, используется полезно, т.е. на испарение воды из жидких отходов погледующ11х поршпЧ.

Таким образом, при равномерном распределении жидких отходов не происходит переох.па;едения продуктов горения, что позволяет проводить прО цесс при меньцих расходах топлива. Противоточный ввод BTopiPiHoro воздуха, также не приводит к переохлаждению головной части регшционной зоны. Более того, вторичный воздух нагревается за счет смешения с газообразными продуктами обезвреживания, что оказывает стабилизирующее влияние на п роцесс горения топлива и окисление примесей. Кроме того, вторичный воздух постепенно подмешивается к газообразным продуктам обезвреживания, не переохлаждая их.

Распределение жидга1х отходов и вторичного воздуха осуществляется за счет соответствующей аэродинамической структуры взаимодействующих потоков первичного и вторичного воздуха.

Капли, вылетающие из распылителя, попадают в закрученный поток вторичного воздуха, увлекаются им за счет центробежного эффекта и переходят в периферийную, реакционную зону. Причем вследствие того, что капли диспергированного отхода иМеют разные диаметры и вылетают под разными углами, траектории движения капель существенно отличаются.

526124

Мелкие кашн при прочих рапных условиях переходят в реакцио})ную ну ближе к выходу из печи, а круп- ные, наоборот, дольше про.-тетают по 5 центральной зоне и переходят Р реакционную зону в голов ой части печи.

На распределение капсл, жидких отходов по реакционной зоне нштболее существенное влияние оказывают такие fO факторы, как угол раскрытия жидкостной струи и параметр интенсивности крутки центрального потока, потока вторичного воздуха.

Параметр интенсивности крутки tS выбирают не менее 0,5 и не более 3. При интенсивности крутки менее 0,5 большая часть капель проникае по центральной зоне в голов1г, ю зону печи и происходит перегрузка по 20 сточной воде этой зоны, что приводит к переохлаждению продуктов горения топлива до температур ниже необходимой для ведения процесса и, следовательно, к перерасходу топли- 5 ва.

При интенсивности крутки более 3 большая часть капель :г31дких отходов за счет пентробежт1ых сил переходит в реакционную зону на Q выходе из печи. В этом случае происходит nfperpy3Ka выходной зоны печи, что приводит к вьшосу из лечи капель отходов, но прошедших огневую обработку, т.е. в данном случае также не наблюдается равномерного распределения ;f3i3Knx отходов по реакцион}1ой зоне.

Угол раскрытия жидкостной струи также оказырает сущестпенное влияние на распределение капель жидких отходов. При угле раскрытия менее 40° наблюдается перегрузка головно15 зоны жидким отходом, а при угле раскрытия жидкостной струи более 70 тра кторин движения капель таковы, что большая по массе чг.сть жидких отходов поступает в реакционную зону не выходе из печи .

5

Реализаш1Я предлагаемого способа дает возмоткность снизить удельный расход природного газа на 30-40% (опыт № 7) и, как следствие, снизить температуру отходящих газов , что приводит к уменьшению пылеуноса из реакторов огневого обезвреживания,

30

0,428 I ,05 3

60

26 О 1090 24 О 1080 32,5 0,6 П60

5. 3,5

35 и 1,75 1200 более

6.

30

20

1,05

45

50

75

16 18,5

28 и более

Полное обезвреживаниесточной воды в объеме камеры

Верхняя часть камеры (1/3) не участвует в процессе обезвреживания сточных вод

Верхняя часть камеры ( 1 /2) не участвует в процессе обезвреживания, процесс затягивается в газоход

Полное обезвреживаниесточной воды в объеме камеры

960

985

1000

Нижняя часть камеры переохлаждается, по стенкам камеры стекают струйки сточной воды

§

Топливо

-П

c

mn

ft udKuu отход

Составитель Т.Лепахина

Редактор А.Шандор Техред В.Кадар

Заказ 4612Л1Тираж 514Додпис Ье

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,

Корректор, Л .Пилипенко