Устройство для дожигания отбросных газов Советский патент 1986 года по МПК F23G7/06 

Изобретение относитея к охране окружающей среды и может быть использовано в химической, нефтехимической промышленности и в производстве строительных материалов для обезвреживания отбросных газов, содержащих токсичные компоненты как в газовой, так и в жидкой фазе, в частности для обезвреживания газов окисления битума. Целью изобретения яв.чяется увеличение полноты дожигания токсичных примесей отбросного газа за счет раздельного дожигания газообразных и жидких компонентов, и интенсификация смешения отбросного газа с нродуктамн сгорания. На чертеже представлено устройство для дожигания отбросных газов. Устройство содержит вертикальную камеру 1, разделенную нережимом 2 на два яруса: нижний 3 и верхний 4, горелки 5, сопла 6 подачи отбросного газа, дымоотводящий канал 7, испар1ггельную чашу 8, газогюдвод 9 отбросного газа и нижняя часть кол.иектора iO выполнены с наклоном. Нижняя часть коллектора соединена при номоН1И сливного патрубка 11 с емкостью 12 для улавливания конденсата, содержап.ей патрубок 13 для слива воды и питательную трубку 14, соединенную с иснарителыюй чан1ей 8. На питательной трубке 14 установлен регулятор 15 расхода. Кроме этого, в нижнем ярусе 3 в его подине выполпены каналы 16 для подачи воздуха, необходимого для окисления испаренного конденсата. В дымоотводяшем канале 7 установлеп регулирующий дроссель 17. Устройство для термического дожи1-ания отбросных газов работает следующим образом. В ппжпем ярусе 3 при номопи-i горелок 5 сжигается топливной газ. Продукты горения, образуюпи.еея в области горелочного пояса, отдав часть тепла конденсату, находяп,емуся в испарительной чаше 8, нагревают его. Образующиеся пары конденсата разлагаются на более нростые углеводородные соедипепия и интенсивно смешиваются с воздухом, поступающим через каналы 16. (месь продуктов испарения конде1 сата и всздуха поступает в зону горения горелок 5, где происходит окоичательиое их смешение с нродуктами сгорания тон.тивного газа и выгорание токсичных комнопептов продуктов иснаре1Н1Я с испарительной чаши 8. При этом максимальная температура сконц(нтри)ована над испарительной чаншй 8. Далее выеокотемперату1)ные газы через 1г фежпм 2 ностунают в верхний ярус 4. При этом па выходе из пережима 2 продукты сгорания с высокой темнературой с.меП1иваются с отбросным газом, который подается через сопла 6 подачн отбросного газа, установленные тангенциально в корнусе верхнего яруса 4. Тангенциальная установка сопел 6 нодачи отбросного газа в области пережима 2 является наиболее целесообразной, поскольку на границе между основным потоком и циркуляционной зоной возникают мощные вихри, которые создают значительные пульсации скорости. Эти возмущения распространяются вглубь потока и турбулизуют eio, что, в конечном счете, определяет интенсивность и характер перемешивания комнопентов в нотоке и дожигание токсичных компонентов в целом. Обезвреженные газы по дымоотводящему каналу 7 отводятся в атмосферу. Для поддержания в ка.мере горения заданного давления в дымоотводящем канале 7 установлен регулирующий дроссель 17. Сконденсировавшаяся жидкость в коллекторе 10 и в газоподводе 9 отбросного газа по сливному натрубку 11 поступает в емкость 12 для улавливания конденсата, в которой конденсат отстаивается. Вода удаляется через натрубок 13 для слива, а нефтепродукты через нитательную трубу 14 и регулятор 15 расхода . поступают в испарительную чац.1у 8 для возгонки конденсата. Таким образом, непрерывное испарепие горючих комнопентов с зеркала чащи и их сгорание в горелочном поясе, а также тангенциальная установка сопел подачи отбросного газа именно в область циркуляционных зон устройства, наряду с увеличением полноты сгорания вредных веществ нозволяет снизить расход топлива вследствие интенсивного смешения отбросного газа и нродуктов воз1онки конденсата с высокотемпературными продуктами сгорания, обеспечивая полное дожигание вредных выбросов при более низких температурах. Раздельное дожигание газообразных и жидких компонентов отбросного газа в предлагаемом устройстве для дожигания отбросных газов нозволяет уменьшить температуру нейтрализации вредны.х выбросов во втором ярусе камеры, поскольку полнота дожи|ания вредных выбросов не лимитируется скоростью выгорания капель жидких токсичных компонентов. Расположение копической испарительной ча1ни в воздушном канале обусловлено тем, что сжигание жидкой фазы соляра осун1ествляется методом испарения конденсата с зеркала за счет конвективного и радиационного теплообмена с последующим дожиганием образовавшейся смеси при номощи горелок, вследствие чего испарительная чаща находится ниже горелок. Испарительная коническая чаша представляет собой нлохообтекае.мое тело для воздушного нотока. В этом случае за испарительной чашей возникает зона с пониженным статическим давлением. Вследствие на.п-1чия неренада давления воздух (окислитель) втекает в эту зону, а направление движения является обратным направлению основного потока. Таким образом, за испарительной чашей образуется зона обратных токов, в результате чего увеличивается турбулизация потока над чашей, вследствие чего происходит интенсификация процесса смешения окислителя и образовавшихся паров конденсата, что приводит в общем случае к интенсификации процесса горения вследствие хорошо подготовленной газовоздушной смеси над чашей. Кроме того, при температуре свыше 250С происходит «зарастание мазутопровода из-за коксования соляра, поэтому испарительная чаша расположена в воздушном канале на подине нижнего яруса в потоке окислителя. Ввиду малого объема конденсата, содержашегося в нижней части испарительной чаши, происходит интенсивное его охлаждение восходящим потоком воздуха, благодаря чему у.меньшается количество отложений на входе в испарительную чашу и на ее внутренней поверхности, при этом в более благоприятных условиях оказывается и сам мазутопровод (вследствие его охлаждения воздухом), что, в свою очередь, способствует увеличению долговечности всего устройства в целом, снижается гидравлическое сопротивление системы. Наличие предлагаемой конструкции конусообразной испарительной чаши именно в воздушном канале позволяет исключить «зарастание как мазутопровода, так и самой чаши смолистыми соединениями. Расположение горелок дополнительного топлива по касательной к окружности воздушного канала над испарительной чашей способствует более равномерному испарению конденсата с зеркала чаши за счет лучистой и конвективной составляющих факелов горелок. При этом, благодаря тангенциальной установке горелок, интенсифицируется процесс смешения газовоздушной смеси, образованной над зеркалом чаши, и продуктов горения, истекающих из сопел горелок. Кроме того, существенно интенсифицируется процесс теплооб.мена в рабочем пространстве печи, что приводит, в конечном счете, к увеличению полноты дожигания отбросных газов и лучшему использованию топлива в установке обезвреживания. Испарение горючих компонентов за счет тепла, поступающего от фронта пламени горелок и горения паровоздушной смеси у поверхности зеркала испарительной чаши, позволяет снизить температуру нейтра.чизации вредных выбросов, что снижает расход топлива на процесс обезвреживания. Формула изобретения Устройство для дожигания отбросных газов, содержащее вертикальную камеру, разделенную пережимом на два яруса, горелки, канал для подачи воздуха в горелки, сопла подачи отбросного газа, дымоотводящий канал, узел улавливания конденсата, сливной патрубок, отличающееся тем, что, с целью увеличения полноты дожигания токсичных примесей отбросного газа за счет раздельного дожигания газообразных и жидких компоьгентов, оно снабжено установленной на подине нижнего яруса испарительной чан1ей. выполненной в виде усеченного конуса и установленной в канале для подачи воздуха на горение. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью интенсификации смешения отбросного газа с продуктами сгорания, сопла подачи отбросного газа установлены тангенциально в верхнем ярусе.

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для обезвреживания отбросных газов, содержащих токсичные компоненты как в газовой, так и в жидкой фазе. Цель изобретения состоит в увеличении полноты дожигания токсичных примесей отбросного газа за счет раздельного дожигания газообразных и жидких компонентов. Для этого устройство содержит вертикальную камеру 1, разделенную пережимом 2 на нижний и верхний ярусы 3 и 4. В верхнем ярусе 4 размещены сопла 6 подачи отбросного газа, а в нижнем - горелки 5. На подине нижнего яруса 3 в канале для подачи воздуха к горелкам 5 размещена испарительная чаща 8 в виде усеченного конуса, соединенная с емкостью 12 для улавливания конденсата из отбросных газов. Продукты горения нагревают конденсат в испарительной чаще 8. Образующиеся пары конденсата разлагаются на более простые углеводородные соединения, интенсивно смещиваются с воздухом и поступают в зону горения топлива, где происходит выгорание токсичных компонентов. Высокотемпературные газы через пере(Л жим поступают в верхний ярус, где смещиваются с отбросными газами и обезвреживают их. 1 3. п. ф-лы, 1 ил.