Устройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов Советский патент 1992 года по МПК F23G7/04 

Изобретение относится к области обезвреживания технологических отходов и может быть использовано в химической промышленности и в других отраслях народного хозяйства, где образуются жидкие горючие отходы с высококипящими компонентами и имеются теплоиспользующие установки.

Цель изобретения - обеспечение надежности работы устройства при широком регулировании производительности и пониженных энергозатратах.

На чертеже представлено устройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов.

Устройство включает ванну 1, внутри которой размещен барботер в виде расположенных по ее высоте в шахматном порядке трех рядов труб; нижнего 2, среднего 3 и верхнего 4, в нижней части образующих которых выполнены отверстия. Трубы распо- ложены параллельно дну ванны 1 с расстоянием между трубами в ряду, равным диаметру труб. Верхние образующие верхнего 4 и среднего 3 рядов труб покрыты огне- упорным материалом 5. Внутренние полости верхнего 4 и среднего 3 рядов труб сообщены с коробом 6 первичного воздуха. Сбоку ванна 1 снабжена патрубком 7 для подачи отхода на обезвреживание. В верхней части над ванной установлена камера 8 сгорания, в стенах которой выполнены сопла 9 вторичного воздуха, соединенные с коробом 10. Камера 8 сгорания имеет отверстие 11 для вывода продуктов сгорания. Нижний ряд 2 труб воздуховодом 12, обору- дованным шибером 13, сообщен с коробом 10.

Устройство работает следующим образом.

Через патрубок 7 жидкий горючий отход поступает в ванну 1. Из короба 6 во внутренние полости труб среднего 3 и верхнего 4 рядов барботера поступает низкопотенциальный поток первичного воздуха с напором 30-50 кг/м2. Из короба 10 по воздуховоду 12 во внутренние полости труб нижнего ряда 2 барботера поступает часть высокопотенциального потока вторичного воздуха с напором 120-150 кг/м2. При истечении барботажного агента из отверстий рядов 2, 3 и 4 труб воздушные струи пронизывают слой отхода и внутри ванны 1 образуется двухфазный газо-жидкостный слой, с поверхности которого в надслоевое пространство выносятся капли и пары отхода. Расход отходов через патрубок 7 устанавливают в соответствии с производительностьюустройства.Начальную (небарботируемую) высоту слоя отходов в

ванне 1 поддерживают такой, чтобы при эксплуатации верхняя граница пенного газожидкостного слоя была расположена выше огнеупорного покрытия 5.

Расход барботажного агента через отверстия нижнего ряда 2 труб поддерживают таким, чтобы скорость воздуха на их уровне составляла 0,3-0,5 м/с и обеспечивала бар- ботажный гидродинамический режим в нижней части ванны (на дне слоя) для перемешивания компонентов отхода, исключения выпадания в осадок частиц твердых включений и выноса их с жидкой фазой к поверхности слоя. Расход барботажного агента через отверстия среднего ряда 3 труб поддерживают таким, чтобы скорость воздуха на их уровне составляла 0,6-0,9 м/с, обеспечивала режим структурированной ячеистой пены и обеспечивала гашение энергии струй высокопотенциального барботажного агента при истечении его из отверстий нижнего ряда 2 труб. Расход барботажного агента через отверстия верхнего ряда 4 труб поддерживают таким, чтобы скорость воздуха над ними (на поверхности слоя) составляла 0,7-1,1 м/с по условию брызгоуноса с минимальной долей крупных капель, присутствие которых в потоке нежелательно по причине коксования устройства.

Рассредоточенный, послойный ввод в ванну 1 бэрботажного агента обеспечивает ступенчатый переход от одного гидродинамического режима к другому по высоте слоя при минимальной скорости истечения воздуха и отверстий труб рядов 2, 3 и 4 в условиях гашения энергии струй барботажного агента (для исключения турбулизированной пены), обеспечивающих брызгоунос с высокой долей мелких капель, способствующих высокой производительности при одновременном исключении коксования стен камеры 8 сгорания, что повышает надежность работы устройства. При этом рациональный расход барботажного агента (высокопотенциального через нижнюю часть ванны 1, низкопотенциального через верхнюю часть ванны 1) способствует не только качеству бесфорсуночного распыливания веществ, но и снижает энергозатраты на организацию процесса, что повышаетэкономичность работы устройства.

Выполнение барботажных отверстий в нижних образующих труб рядов 2, 3 и 4 способствует вытеканию из них отхода при возможном попадании его в трубы в условиях останова устройства, а также исключает засорение отверстий частицами нерастворимых твердых включений, что повышает надежность устройства, Повышение надежности работы достигается покрытием верхнего 4 и среднего 3 рядов труб (их верхней образующей) огнеупорным материалом 5, защищающим элементы барботера стен ванны 1 от их пережога при тепловом излучении футеровки камеры 8 сгорания в условиях останова устройства.

При последовательном прекращении подачи барботажного агента в ряды 4, 3, 2 труб имеется возможность снижения произ- водительности устройства от максимального до среднего и минимального значений, т.е. в широком диапазоне изменения нагрузки при пониженных энергозатратах.

Генерированные слоем капли и пары отходов потоком барботажного агента с поверхности слоя выносятся к уровню сопл 9, где сгорают внутри камеры 8 сгорания в высокоскоростном потоке вторичного воздуха, поступающего из короба 10 в качестве окислителя. При этом часть воздуха из короба 10 за счет регулирования шибером 13 по воздуховоду 12 подается в нижний ряд 2 труб барботера ванны 1.

Высокотемпературные газообразные продукты огневого обезвреживания отхода из камеры 8 сгорания через выходное окно 11 удаляется за пределы устройства в теп- лоиспользующую установку.

Использование изобретения обеспечивает надежность работы барботажного устройства при широком регулировании производительности и пониженных энергозатратах в условиях бесфорсуночного огневого обезвреживания жидких горючих отходов.

Формула изобретения Устройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов, содержащее ванну с барботером и коробом первичного воздуха и камеру сгорания, о т л и ч а ю щ е- е с я тем, что, с целью обеспечения надежности работы устройства при широком регу- лировании производительности и пониженных энергозатратах, камера сгорания выполнена с коробом вторичного воздуха, а барботер выполнен в виде расположенных по высоте ванны в шахматном порядке и параллельно ванне трех рядов труб, в нижних частях труб вдоль образующих выполнены отверстия, а верхние части труб верхнего и среднего рядов покрыты огнеупорным материалом, при этом верхний и средний ряды труб сообщены с коробом первичного воздуха, нижний - с коробом вторичного воздуха.

Изобретение относится к области обезвреживания технологических отходов и может быть использовано в химической промышленности и в других отраслях народного хозяйства, где образуются жидкие горючие отходы и имеются теплоиспользую- щие установки. Целью изобретения является обеспечение надежности работы устройства при широком регулировании производительности и пониженных энергозатратах. Барботер выполнен в виде расположенных по высоте ванны 1 в шахматном порядке и параллельно дну ванны трех рядов 2, 3, 4 труб с расстоянием между трубами в ряду, равным диаметру труб. В нижних образующих труб выполнены, отверстия, а верхние образующие верхнего 4 и среднего 3 рядов покрыты огнеупорным материалом 5. При этом верхний 4 и средний 3 ряды труб сообщены с коробом 6 первичного воздуха, а нижний 2-е коробом 10 вторичного воздуха. 1 ил. (Л о о N