Способ термического обезвреживания отходов Советский патент 1990 года по МПК F23G7/00 

Изобретение относится к способам термического обезвреживания отходов, может быть использовано в отраслях народного хозяйства, где образуются жидкие и газообразные отходы, содержащие органические и минеральные примеси, и является усовершенствованием способа по авт.св. № 1434216. Целью изобретения является повышение эффективности обезвреживания жидких отходов, содержащих минеральные компоненты, а также экономичности процесса за счет уменьшения времени простоев и снижения трудоемкости ремонта.

Сущность способа состоит в том, что контакт высокотемпературной смеси продуктов сгорания топлива и термообработки отходов с насадкой осуществляют в нижней части насадки, при этом температуру нижней части насадки поддерживают на 150200°С

выше температуры каплепадения минерального остатка отходов, а скорость дымовых

газов в насадке в направлении движения газов постепенно увеличивают.

Способ осуществляют следующим образом.

В камеру сгорания, расположенную у нижней части насадки, через один из теплообменников с газопроницаемой теплоаккуму- лирующей насадкой подают воздух, которому придают вращательное движение, топливо (природный газ) подают двумя равными потоками. Температуру на выходе из камеры сгорания повыщают постепенно путем изменения расхода топлива и воздуха. При достижении температуры дымовых газов на входе в газопроницаемую насадку, превышающей на 150-200°С температуру каплепадения минерального остатка, направление движения воздуха и дымовых газов меняют на противоположное. Через распыливающие устройства в камеру сгорания подакуг сточные воды и распыливают их в высокотемс:

СП

4:;

О)

оо

пературный газовый поток, образующийся после сжигания полоцины требуемого на процесс количества топлива.

Продукты термообработки отходов направляют в зону сжигания второй половины требуемого количества топлива. Воздух и дымовые газы направляют таким образом, что они закрученными потоками с противоположных сторон, не смешиваясь непосредственно друг с другом, охватывают зону взаи- модействия высокотемпературного газового потока образующегося от сжигания топлива с распыленными жидкими отходами. Дымовые газы, уходя из камеры сгорания, поступают в нижнюю часть насадки, нагревают ее При этом в нижней части насадки происходит сепарация частиц минерального остатка, а так как температура поверхности на 150-200°С выше температуры каплепа- дения минерального остатка отходов, образовавшийся расплав собирается в копиль- ник, откуда периодически или непрерывно

удаляется.

Для выравнивания аэродинамическог о сопротивления насадки и повышения устойчивости работы порозность слоя насадки уменьшают в направлении движения высоко- температурного потока, тем самым постепенно увеличивают скорость дымовых газов в насадке. Порозность слоя уменьшают за счет уменьшения размеров элементов насадки При достижении температуры дымовых газов на выходе из зоны контактирования с насадкой 200°С изменяют направление движения воздуха и дымовых газов так, что через теплообменник с насадкой, имеющей высокую температуру, подают холодный воздух, который нагревается и, принимая вра1Дательное движение, входит в камеру сгорания, а через теплообменник с насадкой, имеющей низкую температуру, подают дымовые газы, и цикл повторяется.

Пример. Кубовый остаток из отделения регенерации производства синтетических волокон, содержащий 65,5% влаги и 1,4% золы в виде солей натрия, подают на термическое обезвреживание в аппарат с регенеративной насадкой. В камеру сгорания, расположенную у нижней части теплообменников с газопроницаемой насадкой, подают воздух, которому придают вращательное движение, топливо (природный газ) подают двумя равными потоками, температуру газов на выходе из камеры сгорания повышают постепенно до 1000°С путем изменения расхода топлива и воздуха, доводя расход газа до 80 , а воздуха - до 1000 м /ч. При достижении температуры дымовых газов на выходе из зоны контактирования с газопроницаемой насадкой 200°С направ- ление движения воздуха и дымовых газов меняют на противоположное. Через распы- ливающие устройства в камеру сгорания подают кубовый остаток в количестве 800 кг/

5 0

/ч. Кубовый остаток распыливают в высокотемпературный поток, образующийся после сжигания половины требуемого на процесс количества топлива. Продукты термообработки отходов направляют в зону сжигания второй половины требуемого количества тепла. Воздух и дымовые газы направляют таким образом, что они закрученными потоками с противоположных сторон, не смешиваясь непосредственно друг с другом, охватывают зону взаимодействия высокотемпературного газового потока, образующегося от сжигания топлива с распыленным кубовым остатком. Дымовые газы, уходя из камеры сгорания поступают в нижнюю часть насадки, нагревают ее до 950°С. При этом в нижней части насадки происходит сепарация частиц золы, а так как температура поверхности на 150°С выше температуры плавления золы, то образовавшийся расплав собирается в копильник, откуда периодически удаляется. Пленка расплава на нижних элементах насадки уменьшает живое сечение для прохода газов, увеличивает аэродинамическое сопротивление насадки. Для выравнивания сопротивления, нижняя часть насадки выполнена с большей пороаностью, что предотвращает забивание насадки солями. При достижении температуры дымовых газов на выходе из зоны контактирования с насадкой 200°С направление движения воздуха и дымовых газов изменяют так, что через теплообменник с насадкой, имеющей высокую температуру, подают холодный воздух, который-нагревается и, принимая вращательное движение, входит в камеру сгорания, а через теплообменник с насадкой, имеющей низкую температуру, подают дымовые газы, и цикл повторяется. При этом практически достигается полное обезвреживание органических составляющих отходов. Удельный расход топлива составляет 100 кг на 1 т отходов.

В таблице приведены результаты наблюдаемых эффектов в зависимости от разности между температурой поверхности нижней части регенеративной насадки и температурой каплепадения минерального остатка отходов.

Интервал температур обусловлен условиями обеспечения жидкоплавкого состояния минерального остатка отходов при его сепарации в нижней части насадки и вывода из нее.

Поддержание разности между температурой нижней части насадки и температурой каплепадения минерального остатка отходов более 200°С ведет к неоправданному перерасходу топлива, увеличению образования окислов азота и, как следствие, к снижению эффективности процесса.

Реализация предлагаемого способа позволяет увеличить эффективность обезвреживания жидких отходов, содержащих минеральные компоненты, уменьшить время простоев из-за необходимости очистки насадки.

Формула изобретения

Способ термического обезвреживания отходов по авт.св. № 1434216, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса обезвреживания жидких отходов, содержащих минеральные компоненты, а также экономичности процесса за счет уменьшения времени простоев и снижения трудоемкости ремонта, контакт высокотемпературной смеси продуктов сгорания топлива и термообработки отходов с наездкой осуществляют в нижней ее части с большей порозностью и температурой, на 150-200°С превышающей температуру каплепадения минерального остатка отходов.

00Увеличивается толщина пленки

расплава на нижних элементах насадки за счет увеличения вязкости расплава, уменьшается расход газов через насадку за счет уве- .личения аэродинамического сопротивления и, как следствие, уменьшается разность температур. Нарушается стабильность вывода расплава и стабильность работы аппарата в целом

Продолжение таолицы

150 Обеспечивается перегрев

пленки расплава минерального остатка отходов и его стабильное удаление и-з насадки. Колебания расхода дымовых газов, связанные с образованием пленки расплава минерального остатка и его выводом, не выходят за пределы, вызывающие качественное изменение температуры поверхности нижней части насадки.

200 То же

210 Увеличивается пылеунос за сче 1 испарений солей с поверхности пленки расплава. Происходит конденсация солей в верхних частях насадки в зоне низких температур и, как следствие, забивание насадки, увеличение аэродинамического сопротивления, т.е. снижается эффективность процесса термического обезвреживания отходов. При этом также увеличивается образование окислов азота и наблюдается п овышенный расход топлива на процесс.

Изобретение относится к способам термического обезвреживания отходов и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, где образуются жидкие и газообразные отходы, содержащие минеральные и органические примеси. Целью изобретения является повышение эффективности обезвреживания жидких отходов, содержащих минеральные компоненты, а также экономичности процесса за счет уменьшения времени простоев и снижения трудоемкости ремонта. При термическом обезвреживании отходов контакт высокотемпературной смеси продуктов сгорания топлива и термообработки отходов с насадкой осуществляют в нижней части насадки, температуру поддерживают на 150-200°С выше температуры каплепадения минерального остатка отходов, а скорость дымовых газов в насадке в направлении движения постепенно увеличивают.