Способ огневого обезвреживания жидких отходов Советский патент 1987 года по МПК F23G7/04 

Изобретение относится к технике огневого обезвреживания производственных отходов, содержащих органические и мине-- рЗоНьные вещества, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет обеспечения равномерного распределения диспергированных отходов в рабочем объеме.

Способ осуществляется следующим образом.

В топочный объем подают топливо или горючие отходы и воздух и сжигают их. В продукты сгорания распыливают жидкие отходы, подлежащие обезвреживанию так, чтобы достичь равномерного распределения отходов в рабочем объеме.

Равномерность распределения диспергированной жидкости в рабочем объеме является важным фактором, влияющим на процесс огневого обезвреживания, так как он наряду с дисперсностью распыла, интенсивностью тепломассообмена и темнературным уровнем определяет время испарения капель в потоке дымовых газов.

Зона ввода диспергированной жидкости состоит из трех основных областей: периферийной, примыкающей к ограждающей рабочий объем поверхности, центральной и промежуточной или переходной между периферийной областью и центральной.

Добиться равномерности распределения отходов можно при сочетании факелов рас- пыливания с чередующимися углами раскрытия 30-60 и 85-140°. Организацию факелов можно осуществлять как в одном, так и в разных ярусах.

Углы раскрытия факелов и их сочетание определены из условия достижения равномерного заполнения рабочего объема тонки, в котором происходит обработка (испарение жидкости и окисление органических веществ до устойчивых соединений СОа и ) отходов.

Факел с углами раскрытия 85-140° предназначен для заполнения диспергированными отходами пристенной, периферийной области.

1арамстры

Иокмза |-ели {.м1ытов

1

r:Lr:Lii: :i::i: ::;:i:i::E: ::i:: :::

8,3 6, .3

8ЬО

13 13 13

1318765

0

0

При угле раскрытия факела боле 140° диснергированная жидкость сосредоточивается в узкой пристенной области и частично сепарируется на ограждении, что ухудшает процесс обезвреживания (появление механического недожега, образование на сграж- дении настылей из осмоленных продуктов) и сокращает срок службы материалов ограж дения.

При уменьщении угла раскрытия менее 85° основная масса диспергированноР жидкости в факеле смещается от периферии к центру и задача заполнения факелои пристенной зоны топки не выполняется, так как больщая часть отходов сосредоточивается 5 в переходной области.

Факел с углами раскрытия 30-60 предназначен для центральной области топочного объема. Известно, что с уменьшением угла раскрь тия возрастает дальнобойность факела. При угле раскрытия менее 30° возникает опасность попадания капельной жидкости в факеле на противоположную поверхность ограждения, что приводи : к ее разрушению, а также к перегрузке периферийной области диспергированной жидкостью.

При угле раскрытия более 60° факел размывается в переходной области, и задача обеспечения заполнения диспергированными отходами центральной области не выполняется.

Пример. Экспериментальное исс..едова- ние способа проводят в шахтной печи при обезвреживапии жидких отходов производства капролактама. В качестве топлива используют попутный газ с теплотой сгорания 1600 ккал/м и Х-масла с теплотой сгорания 800 ккал/кг.

Отходы подают в топочный объем печи с помощью форсунок, расположеины в два яруса Bbinie топливных горелок. В первь й нижний ярус подают кислые стоки, ее держащие 18-22% органических кислот в пересчете на адипиновую кислоту. Во второй (верхний) ярус подают сточные воды, содержащие 2% (NH4)2S04, до 1,5% о актама и осмолы (ХПК до 50 г Оо/л).

Результаты экспериментов даны в таблице.

5

0

5

0

Продолжение таблицы

Изобретение относится к технике огневого обезвреживания жидких производственных отходов химической, нефтехимической и др. отраслей нромьпнленности. 11ель изобретения - повыи1ение эффективности процесса за счет обеспечения равномерного распределения диспергированных отходов в рабочем объеме. В тоиочный объем иодают топливо или горючие отходы и воздух и сжигают их. В продукты сгорания распыляют жидкие отходы с чередующимися углами раскрытия 30-60 и 85-140°. Факел с углами раскрытия 30-60° предназначен для центральной области топочного объема, а с углом 85-140° - для заполнения отходами пристенной области. 1 табл. сл со ОС Ot) ел

+

795

795

800 800

810

11,5 11,0 10,6 11,0 А,14,55,0 4,3

0,00,30,2 0,1

0,1

7 + 5

0,3

0,3 0,2

9+4

0,0

+76+1

55-60 55-60 55-60 85-90 85-100

785

770-750 810

800

790

12,5

0,0

0,5

0,2

6+2

fc + 2

6+2

3 + 6

3 + 6

3+6

3+6

55-60- 135-140

55-60- 100-110

65-70- 80-75

20-25- 145-150

При вводе диспергированных отходов в факеле с углом раскрытия 55-60° (с помощью дальнобойных винтовых форсунок) удовлетворительные результаты получены при нагрузке 15 м /л. С увеличением нагрузки процесс обезвреживания ухудшается (таблица, опыты 1, 2 и 3).

Ввод диспергированной жидкости в факеле с углом раскрытия 85-100° с помощью центробежных механических форсунок позволяет улучшить процесс обезвреживания: снизить коэффициент расхода воздуха и несколько повысить загрузку (опыты 4 и 5).

Наилучшие результаты получены при сочетании дальнобойных винтовых форсунок с углом раскрытия 30-60° и широкофакель- ных центробежных форсунок с углом раскрытия 85-140° (опыты 6, 7 и 8). Ввод диспергированных сточных вод чередующимися факелами с углами раскрытия 55-60 и 100-110° позволяет обеспечить удовлетворительное обезвреживание отходов при нагрузке 20 м 7ч и коэффициенте избытка воздуха 1,15 (опыт 8).

При вводе диспергированных отходов факелами с чередующимися углами раскрытия 65-70 и 80-75°, 20-25 и 145-150° при нагрузке 20 с а 1,15 (опыты 9 и 10) процесс обезвреживания ухудщается по сравнению с результатами опыта 8.

5

0

При установке дальнобойных струйных факелов с углом раскрытия 20-25° наблюдается сепарация жидкости на противоположной стенке печи.

При установке форсунок с углом раскрытия 145-150° кроме явления сепарации на смежных поверхностях ограждающей футеровки наблюдается также попадание части отходов в зону подачи топлива и ухудшение процесса горения топлива с появлением продуктов механического недожога (сажа).

Из-за опасности разрущения футеровки печи при сепарации капель на ней в зоне

5 ввода отходов с указанными форсунками эксперименты были прекращены.

Таким образом, сочетание факелов диспергированной жидкости с углами раскрытия 30-60 и 85-140° позволяет повысить удельную нагрузку топочного объема и обес0 печивает надежное обезвреживание отходов при невысоких коэффициентах расхода воздуха, что в конечном итоге повышает эффективность процесса.

Формула изобретения

Способ огневого обезвреживания жидких отходов, включающий сжигание топливо- воздушной смеси и ввод диспергированных

5w

отходов факелами в поток продуктов сгора-пергированиых отходов в рабочем объеме,

ния, отличающийся тем, что, с целью повы-факелы диспергированных отходов органишения эффективности процесса за счет обес-зуют с чередующимися углами раскрытия

печения равномерного распределения дис-30-60 и 85-140°.