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

Изобретение относится к огневому обезвреживанию технологических отходов и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической, машиностроительной промышленности и в других отраслях народного хозяйства, где образуются коксующиеся отходы и имеются тепло- использующие установки.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства при сжигании коксующихся отходов.

На чертеже представлено устройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов.

Устройство содержит ванну 1, снабженную барботажной решеткой 2 и патрубками 3 и 4 для подачи в устройство соответственно жидкого отхода и барботажного агента (первичного воздуха). В отверстиях барботажной решетки 2, равномерно просверленных по всей ее площади, установлены цилиндрические вкладыши 5, снабженные в верхней части головками 6 и выполненные с различной высотой. Над ванной 1 расположена камера сгорания 7, в стенах которой выполнены сопла 8, сообщаемые с коробом 9 вторичного воздуха. В верхней части камера сгорания 1 оборудована окном 10 для

VJ ГО 00 СЛ 00 Ю

удаления продуктов сгорания. Выполнение барботажной решетки с увеличением высоты вкладышей по мере приближения к стенам ванны в условиях работы устройства позволяет обеспечить локальное изменение режима работы газожидкостного слоя в ванне и соответствующий неравномерный профиль скоростей барботажного агента в ее пределах.

Устройство работает следующим образом.

Перед пуском устройства в работу вкладыши 5, свободно вставленные в отверстия барботажной решетки 2, головками 6 примыкают к поверхности решетки. В этом случае кольцевые воздушные каналы между вкладышами и решеткой внутри ее отверстий полностью закрываются головками 6, что препятствует засорению отверстий барботажной решетки 2 частицами твердых включений отхода, оставшимися в ванне 1 после последнего останова устройства. Для исключения засорения отверстий решетки механическими примесями отхода диаметр головок превышает диаметр отверстий решети, Барботажный агент (первичный воздух, .из патрубка А поступает под барботажную решетку 2. Напор барботажного агента принимается таким, чтобы при истечении первичного воздуха из кольце-, вых каналов вкладыши 5 с головками 6 находилась-во взвешенном состоянии с .образованием кольцевых щелей. По условию исключения уп ечек части отхода (провала через отверстия ) и для эффективного распределения барботажного агента в слое доля сечения решетки, занятая кольцевыми каналами, должна составлять 3-6 %. Жидкий отход с коксующими компонентами поступает через патрубок 3 в ванну 1. Начальную (статическую) высоту слоя отходов в ванне поддерживают на уровне 60-80 мм. При истечении из кольцевых каналов отверстий решетки первичный воздух соприкасается с нижней поверхностью головки 6, частично гасит энергию и радиально распределяется по поверхности решетки. Такой ввод барботажного агента в ванну 1 препятствует засорению отверстий решетки механическими примесями и благоприятно сказывается на условиях генерации капель. При прохождении барботажного агента через кольцевые каналы барботажной решетки 2 в ванне 1 образуется газожидкостный слой, с поверхности которого в результате разрушения пузырей генерируются капли отхода. Так как высота вкладышей 5 по мере приближения от центра к стенам ванны 1 непрерывно увеличивается (и, как следствие, увеличивается их масса),

то при постоянном напоре первичного воздуха под решеткой вкладыши над поверхно- стью решетки приподнимаются неодинаково. При этом толщина кольцевой

воздушной щели между нижней гранью головки 6 и поверхностью решетки 2 по мере приближения к стенам ванны 1 с (повышением массы вкладышей 5) непрерывно снижается. В этом случае по мере

0 приближения к стенам ванны 1 непрерывно снижается живое сечение для поступления барботажного агента из короба 4 в ванну через отверстия решетки, что приводит к постепенному увеличению сопротивления

5 потоку барботажного агента при переходе от центра ванны 1 к ее периферии. Соответствующим образом снижается расход барботажного агента через верхнюю границу слоя отходов: от максимального значения в его центральной части до минимального

0 значения по краям слоя. При непрерывном снижении скорости барботажа от 1-1,5 м/с в центре слоя до 0,1-0,3 м/с по его периферии (у стен ванны 1) имеет место непрерывное изменение гидродинамического

5 режима газожидкостной системы: переход от режима динамической турбулизирован- ной пены в центре слоя к барботажному режиму у границ слоя/Таким образом, при постепенном переходе от центра к краю

0 слоя изменяется и удельная производительность слоя по брызгоуносу от 0,45-0,65 до 0,1-0,2 кг/(м2.с). Данное изменение производительности бесфорсуночного распыли- вания веществ обусловлено зависимостью

5 от скорости барботажа частоты разрушения поверхностных пузырей, и как следствие, количества капель, генерированных слоем в единицу времени. Кроме того, скорость бзрботажа влияет на дисперсный состав вы0 носимых их слоя капель и условия их сепарации в предпламенной зоне. При слабой интенсивности барботажа у границы слоя (0,1-0,3 м/с) в зону горения поступают мелкодисперсные капли менее 200 мкм, кото5 рые проходят высокую тепловую подготовку в надслоевом пространстве(нагрев и испарение) и не представляют опасности с точки зрения коксования подготовительной зоны. Числовая доля крупнодисперсных капель в

0 данном режиме незначительна. К тому же малая стартовая скорость крупнодисперсных капель и низкая скорость барботажа способствуют их сепарации и исключают контакт этих капель с ограждающими пред5 пламенную зону стенами ванны, что предупреждает их коксование. При высокой интенсивности барботажа в центральной области слоя (1-1,5 м/с) доля образования крупнодисперсных капель в общем брызгоуносе увеличивается и улучшаются условия их транспорта в зону обезвреживания, что способствует повышению локальной производительности слоя. Отдаленное расположение координат точек генерации капель от границ ванны позволяет использовать пе- риферийные области слоя в качестве защитной зоны для возможной сепарации части крупнодисперсных капель, выходящих в момент разрушения пузырей в направлении стен ванны 1. Таким образом к фронту горе- ния барботажным агентом подаются мелкодисперсные капли с поверхности всего слоя и основная часть крупнодисперсных капель из центральной области слоя, не представляющих опасности с точки зрения коксова- ния стен ванны 1. Диспергирование капли отходы, а также их пары первичным воздухом уносятся к уровню расположения сопел 8. Подготовленная топливо-воздушная смесь сгорает в объеме камеры сгорания 7

в потоке вторичного воздуха, поступающего из короба 9 через сопла 8 со скоростью 30-35 м/с. Газообразные продукты огневого обезвреживания через окно 10 удал я юте я за пределы камеры сгорания 7. Использование устройства позволяет повысить надежность работы устройства при организации непрерывного огневого обезвреживания жидких коксующихся отходов при сохранении неизменной производительности бар- ботажного устройства.

Формула изобретения Устройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов, содержащее ванну барботажа с закрывающими отверстия барботажной решетки вкладышами и камеру сгорания с соплами, отличающе- е с ятем, что, с целью повышения надежности в работе устройства при сжигании коксующихся отходов, вкладыши выполнены с увеличивающейся высотой к стенкам ванны.

Изобретение относится к огневому обезвреживанию технологических отходов и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической, машиностроительной промышленности и в других отраслях народного хозяйства, где образуются коксующиеся отходы и имеются тепло- использующие установки. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства при сжигании коксующихся отходов. В устройстве для обезвреживания жидких отходов барботаж- ная решетка 2 оснащена цилиндрическими вкладышами 5 с головками 6. Вкладыши имеют высоту, увеличивающуюся к стенкам ванны 1, что обеспечивает высокую производительность устройства и исключает его коксование. 1 ил. v Ё