Способ термического обезвреживания промышленных стоков и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК F23G7/04 

(21)4063602/29-33

(22)03.04.86

(46) 07.05.88. Бюл. tl 17

(71)Проектный и научно-исследовательский институт Мосгазниипроект и Московский вечерний металлургический институт

(72)К.Ф.Ридер,Р.Л.Релин,Е.Н.Шуркин, В.А.Давыдов и А.Г.Зеньковский

(53)628.54 (088.8)

(56)Патент ФРГ N 2508810, кл, F 23 G 7/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР №1135970, кл. F 23 G 7/06, 1983.

(54)СПОСОБ ТЕРТтЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ПРОМЬШШЕННЫХ СТОКОВ И УСТРОЙСТВО для ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57)Изобретение относится к области мет аллургической теплотехники и может быть использовано для очистки воды, загрязненной промышленными стоками, образующимися в результате технологических процессов. Цель изобретения - повьпаение эффективности процесса обезвреживания проььппленных стоков. Газ и воздух поступают в камеры i 5 заполненные огнеупорной на- сад.кой 2, образуют газовоздушную смесь, которая частично сгорает. 06- разозавгшеся продукты сгорания, поступают в смесите.пьную камеру 12, в ко- Topjm также подают распыленные сжатым газом пром1.ш1ленные стоки. После термообработки образовавшиеся продукты поступают в камеру дожигания 10, заполненную огнеупорной насадкой 11. В результате сокращения времени нахождения продуктов горения в зонах высоких температур снижается интенсивность образования окислов азота. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

с (0

(Л

J.

I

/

со со со со со

4

(.f

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть г использовано на заводах металлургической, энергетической и химической промыгаленности для очистки воды, за- грязненной промьтшенгшми стоками, об- разугацимися в результате технологических процессов.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса.

На фиг.1 представлено устройство, реализующее способ термического обезвреживания промы1плев;ных стоков; на фиг.2 - разрез на фиг.1.

YcTpoiiCTBo для термического обезвреживания промышленных стоков содержит две камеры 1, заполненные огнеупорной насадкой 2. В крышках 3 камер 1 плотно установлены патрубки 4 подачи газа. Между камерами 1 размещен воздушный коллектор 5, сообщающийся с камерами 1 посредством отверстий 6, выполненных в перегородках 7, которые раздепяшт каждую из

камер 1 с воздушнзым коллектором 5. Подвод воздуха к коллектору 5 осуществляется посредством патрубков 8, устапавливае1 1Х на верхнем торце 9 колектора 5. В центре коллектора 5 вдоль его оси размещена камера 10 дожигания, заполненная огнеупорной насадкой 11. Под камерами 1, коллектором 5 и камерой 10 размещена смесительная камера 12, отделенная от них перегородкой 13. Сообщение камер 1 и 10 со смесительной камерой 12 осу- ;ществляется посредством отверстий 14 и 15. В основании камеры 12 установлена форсунка Гб, обеспечивающая распыливание сжатым газом промьшшенных стоков, подаваемых через патрубок 17. Сжатый газ подается через патрубок 18. В боковых стенках камер 1 выполнены лючки 19, необходимые при розжиге устройства.

Устройство, регшизуюцее способ термического обезвреживания промышленных стоков, работает следующим образом. .

После подачи газообразного топлива через патрубки 4 и воздуха через патрубки 8 с помощью запальных устройств не показаны, устанавливае-- мых в лючках 19, производится розжиг ,газовоздушной смеси в камерах 1. Га- зовоздутаная смесь в камерах 1 образуется за счет смешения в слое огнеупорной насадки 2 газообразного топ

5

0

5

0 f о 5

Q

лива, поступающего в камгры 1 черей патрубки 4, С .-потоком воздуха, подаваемого в эти камеры из воздушного коллектора 5, через отверстия 6. Коэффициент расхода воздуха (об), создаваемой, газовоэдушной смеси, должен быть таким. чтобы- обеспечивалось выгорание газообразного топлива, поступающего через патрубки 4 и 18 и выжигание вредных примесей промьшшенных стоков.

Камеры 1 выползагш так, что огнеупорная насадка имеег высоту 5-6d, где d - приведенный средяевзвегаенный диаметр частицы дробленого огнеупора, что позволяет обеспечить смегаение потоков газа и воздуха, но при этом полное выгораггае топлива в пределах огнеупорной насадки 2 завершиться не может. Несгоревшая в камерах топли- вовоздушная смесь, через отверстия 14 поступает в смесительную камеру 12, где смешивается со стоками и догорает. Продукты полного сгорания через ( Отверстия 15 поступают в слой 11 каталитического материала камеры 10, откуда удаляются в атмосферу. После разогрева огнеупорных насадок 2 и 11 производится подача стоков через патрубок 17 и сжатого газа через патрубок 18. Распьшенные промьш - ленные стоки нагреваются, испаряются и происходит частичное выгорание токсичных примесей, содержащихся в этих стоках. Образовавшиеся в камере 12 продукты сгорания через отверстия 15 поступают в камеру 10, где происходит низкотемпературное дожигание продуктов неполного сгорания, образование которых возрастает по мере увеличения подачи промьшшенньтх .стоков в огнеупорной насадке 11.

Останов устройства, реализующего способ термического обезвреживания промышленных стоков, осуществляется прекращением подачи газообразного топлива через патрубки 4 и 18, промышленных стоков через патрубок П и после остывания огнеупорных насадок 2 и 11 отключением воздуха.

Пример. Газ при давлении 1,3 кПа подают в камеры образования топлИвовоздушной смеси, заполненные слоем дробленого огнеупора, высота засыпки которого составляет 5-6 d, где d 20 мм. Температуры, создаваемые в этих камерах, достигают 1300 С. Воздух на горение подается через пат3

рубки при давлении 0,5 кПа, Промьпп- ленные стоки распыливаются газом, имеющим давление 10,0 кПа. Температура в зоне термического обезвреживани промышленных стоков составляет дожигания не превьшает

а в зоне 900°П.

Содержание окислов азота в продуктах сгорания по данным измерения не превьпиает 180 мг/м .

Заполнение камер подготовки топ- ливовоздушной смеси огнеупорной насадкой позволяет интенсифицировать смесеобразование и горение. В резуль тате снижения времени нахождения продуктов горения в зонах высоких температур снижается интенсивность образования окислов азота.

Подача в смесительную камеру нагретой топливовоздушной смеси позволяет интенсифицировать процесс нагрева и испарения промышленных стоков, распыливаемых сжатым газом, тем самым, обеспечивая глубокое обезвреживание отходов.

Подача в камеры, заполненные слоем огнеупорной насадки, бедной топли вовоздушной смеси обеспечивает снижение температуры в зоне горения, что создает условия для снижения образования окислов азота в этих камерах.

Дожигание продуктов неполного горения в 1камере дожигания, заполненной огнеупорной насадкой, позволяет увеличить удельньш расход промьшлен- ных стоков за счет низкотемператур ного горения в слое каталитического материала.

Выполнение воздушного коллектора в виде кольцевого зазора между камерами образования топливовоздушной смеси и камерой дожигания обеспечивает предварительный нагрев воздуха в этом коллекторе и одновременно предохраняет слой огнеупорной насадки от перегрева.

Уменьшение температурного уровня в смесительной камере и в камере дожигания приводит к значительному снижению интенсивности образования.окислов азота, скорость образования которых зависит от температуры в зоне горения экспоненциально.

Как показали исследования, заполнение камер сжигания слоем дробленого огнеупора высотой более 6d может привести к полному выгоранию топлива в этих камерах и, как следствие, увеличению выхода окислов азота.

Выполнение засыпки дробленого огнеупора высотой мрнее 5d приводит к плохому смешению потоков газа и воз- . духа и, как следствие, отсутствию устойчивого горения в камерах 1 и 12.

Использование изобретения позволяет повысить эЛфективность процесса за счет обеспечения обезвреживания при пониженных температурах, а также снизить образование и выброс образующихся при горении окислов азота.

20 Формула изобретения

25

30

35

40

45

Фш.2