Установка термокаталитического обезвреживания низкокипящих органических компонентов сточных вод Советский патент 1990 года по МПК C02F11/06 C02F103/34 

Изобретение относится к охране окружающей среды от загрязнения низкокипящими органическими компонентами промышленных сточных вод и может быть использовано во всех отраслях промышленного производства, например в химической, нефтеперерабатывающей, фармацевтической и других отраслях

промышпенности, деятельность кото- - рых приводит к образованию вредных жидких стоков, содержащих низкоки- пящие органические компоненты.

Цель изобретения - повышение производительности, экономичности и обеспечение компактности установки.

На чертеже изображена установка термокаталитического обезвреживания низкокипящих органических компонентов сточных вод, общий вид.

Установка термокаталитического обезвреживания низкокипящих органических компонентов сточных 8од содержит циклонную топку 1, узел 2 отгонки низкокипящих органических компонентов, каталитический реактор 3, состоящий из двух отдельных цилиндрических секций q и Ј , между которыми находится рекуператор 4 тепла, патрубок 5 подачи исходной сточной воды, кольцеобразный резервуар 6, сливной порог 7, конусообразную барботажную решетку 8, распределительную камеру 9. Нижний кольцеобразный резервуар 10 предназ- начен для упар енных стоков, спускаемых через патрубок 11. В топке 1 выполнены тангенциально расположенные отверстия 12, 13 и 14, для вторичного воздуха, монтажа газовых го- релок и лаза для удаления шлака. Установка содержит патрубок 15 для подачи воздуха в рекуператор, патрубок 16 и патрубок 17 распределительной камеры 9, а также лазы 18 и 19.

Установка работает следующим образом.

Исходная сточная вода подается через патрубок 5 в кольцеобразный резервуар 6. С помощью сливного порога 7 равномерно распределяется на конусообразной барботажной решетке 8 Через решетку 8 барботирует нагретый воздух, поступающий из распределительной камеры 9. Барботажный воздух, проходя через пленку стекающей жидкости, образует стабильную пену с высоко развитой поверхностью межфазного контакта. Так как низкокипящие органические компоненты являются поверхностно-активными веще-, ствами, то они почти полностью переходят в пенные пленки, которые-под действием нагретого воздуха и горячих дымовых газов, поступающих из циклонной топки 1, разрушаются, превращаясь в маленькие капельки низкокипящих органических компонентов, и полностью испаряются в потоке. Упаренные стоки (без низкокипящих орга- нических компонентов) собираются в нижнем кольцеобразном резервуаре 10 и спускаются через патрубок 11. Дымо

5 0 5

5

0

5

5

0

вые газы образуются при сжигании газообразного топлива в циклонной футерованной топке 1, оборудованной тангенциально-расположенными отверстиями 12, 13 и 14 для подачи вторичного воздуха, монтажа готовых горелок и лаза для удаления шлака (в случае его образования) .

Смесь дымовых газов, барботажного воздуха и низкокипящих органических компонентов поступает в первую секцию каталитического реактора, где при 400°С окисляется основная часть низкокипящих органических компонентов, а более глубокое окисление происходит зо второй секции S каталитического реактора 3, после чего дымовые газы удаляют из установки. С целью полезного использования теплоты окисления низкокипящих органических компонентов, между секциями а и S помещен рекуператор 4, предназначенный для нагрева барботажного воздуха. Через патрубок 15 воздух поступает в рекуператор 4 и выводится из него через патрубок 16, соединенный с патрубком 17 распределительной камеры 9.

Секции каталитического реактора загружаются оксидным катализатором через лазы 18, а разгружаются через лазы 19.

Помещение циклонной топки в нижней части установки улучшает естественную тягу, вследствие чего уменьшается сопротивление по газовому тракту. Кроме того, топка служит основанием для всей компактной установки.

Преимуществом предлагаемой установки по сравнению с известной является отсутствие форсунок, так как отгонка низкокипящих органических компонентов осуществляется в момент барботирования нагретого воздуха в слой стекающих по конусообразной решетке стоков и при контакте образовавшейся пены с потоком дымовых газов.

Установка приобретает компактный вид, существенно уменьшаются ее габариты, так как выпариванию подлежит не весь объем стока, а только низко- кипящие органические компоненты, переходящие во время барботажа в пену. Соли, как поверхностно-инактивные вещества, в пену (тем более в газовый поток) не переходят, а остаются в воде в виде раствора, который удаляется из установки.

Эксплуатация установки вследствие отсутствия форсунок, существенного уменьшения габаритов и отсутствия солеуноса упрощается.

Применение нового, более дешевого оксидного катализатора взамен катализатора на платиновой основе, а также утилизации теплоты каталитической реакции окисления низкокипящих органических компонентов путем подогрева барботажного воздуха значительно повышает экономичность и уменьшает стоимость каталитического реактора и установки в целом.

Вследствие применения предлагаемых узлов и их компактной компоновки обеспечивается полная отгонка и обезвреживание низкокипящих органических компонентов, повышается работоспособность и экономичность, уменьшаются металлоемкость и габариты установки .

Формула изобретения

Установка термокаталитического обезвреживания низкокипящих органических компонентов сточных вод, содержащая циклонную топку, выпарной аппарат, ре ервуар упаренных стоков и исходных, каталитический ре- актор, рекуператор тепла и систему вывода солей, отличающаяся тем, что, с целью повьппения производительности, экономичности и обеспечения компактности, циклонная топка размещена в нижней части установки, резервуар упаренных стоков выполнен кольцеобразным с патрубком вывода солевого раствора и располог жен над топкой, выпарной аппарат выполнен в виде цилиндра и снабжен камерой распределения нагретого воздуха, конусообразной барботажной решеткой с верхним сливным порогом, ре0 зервуар исходных стоков выполнен кольцеобразным и расположен над выпарным аппаратом, каталитический реактор установлен над резервуаром исходных стоков и выполнен из двух

5 цилиндрических секций с оксидным катализатором, между которыми размещен рекуператор тепла.

Изобретение касается обработки сточных вод и охраны окружающей среды от загрязнения низкокипящими органическими компонентами промышленных сточных вод. Цель изобретения - повышение производительности, экономичности и обеспечение компактности установки. Установка термокаталитического обезвреживания низкокипящих органических компонентов сточных вод состоит из циклонной топки, узла отгонки низкокипящих органических компонентов, каталитического реактора, рекуператора тепла и системы вывода солей. Новым в установке является расположение циклонной топки с вверх направленным движением дымовых газов в нижней части установки, сооружение над топкой кольцевого резервуара упаренных стоков, непосредственно примыкающего к выпарному аппарату, выполненному в виде цилиндра с помещенной в нем камерой распределения нагретого воздуха, отделенной от внутренней полости (зоны выпарения) конусообразной барботажной решеткой, нижней частью входящей в резервуар упаренных стоков, а верхней частью переходящей в сливной порог, расположенный внутри кольцеобразного резервуара исходной сточной воды, помещенного над выпарным аппаратом и переходящего в каталитический реактор, состоящий из двух отдельных цилиндрических секций, заполненных оксидным катализатором с вставленным между ними рекуператором тепла. 1 ил.