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

Х| СА) О

сл

о XI

Изобретение относится к обезвреживанию технологических отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической и в других отраслях народного хозяйства, где образуются жидкие отходы и сточные воды.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности работы устройства при расходе сточных вод, превышающем расход высококалорийных отходов.

На чертеже представлено устройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов и сточных вод.

Устройство содержит ванну 1 барбота- жа, ограниченную снизу распределительной решеткой 2 с коробом 3 первичного воздуха. Решетка 2 по периметру окружена кольцевым кожухом 4, внутри которого установлена вставка 5, высота которой меньше высоты кожуха 4. С внешней полостью кожуха 4 сообщается патрубок б для подачи сточных вод. В нижней части устройства на уровне ниже высоты кожуха 4 размещен патрубок 7 для подачи высококалорийных жидких отходов. Внутри кожуха 4 выше уровня решетки 2 по всему ее периметру выполнены сквозные каналы 8. Над ванной 1 размещена камера 9 сгорания, в нижней части которой по всему периметру выполнены сопла 10 вторичного воздуха, сообщаемые с корббом 11. Выше уровня сопл 10 в стене камеры 9 сгорания установлена горелка 12 для сжигания энергетического топлива (природного газа), по оси которой установлен витковый распылитель 13 стоков. Внутренняя полость кожуха 4 снабжена патрубком 14, который через трубопровод 15 сообщается с распылителем 13 стоков. В верхней части камера 9 сгорания оборудована отверстием 16 для удаления продуктов огневого обезвреживания.

Устройство работает следующим образом. Низкокалорийные сточные воды с вла- госодержанием более 90% через патрубок 6 поступают во внешнюю полость кожуха 4, переливаются через верхнюю кромку вставки 5 во внутреннюю полость кожуха 4 и отводятся из нее через патрубок 14. Высококалорийный жидкий горячий отход на сжигание подается через патрубок и через сквозные каналы 8 - в ванну 1 на поверхность барботажной решетки 2, Для равномерного и эффективного распределения барботажного агента доля сечения решетки 2, занята отверстиями, составляет 8 - 12%, а их диаметр находится в пределах 4-5 мм.

Через короб 3 под решетку 2 подводится барботажный агент (первичный воздух). При истечении первичного воздуха из отверстий решетки 2 на ее поверхность внутри ванны 1 образуется динамичный газожидкостный слой с высотой, превышающей высоту кожуха 4. Для обеспечения устойчиво го перелива части отхода с поверхности слоя через верхнюю кромку кожуха 4 и по условию надежной циркуляции части отхода через каналы 8 обратно в ванну 1 начальную, небарботируемую высоту слоя отходов, поддерживают на уровне 70 - 90 мм. Расход барботажного агента через короб 3 устанавливают с учетом предотвращения провала отходов черех отверстие решетки 2 и с учетом обеспечения устойчивого перелива части отхода с поверхности слоя с целью надежного орошения отходом наружной поверхности кожуха 4. Поперечное сечение ванны 1 выбирают с учетом расхода жидких горючих отходов при условии, чтобы

скорость первичного воздуха в поперечном сечении ванны 1 была в пределах 0.7 - 1 м/с.

При барботированиислоя горючих отходов в ванне 1 в результате разрушения поверхности пузырей к уровню сопл 10 вторичного воздуха потоком первичного воздуха выносятся мелкие капли и пары высококалорийного отхода, которые сгорают в потоке вторичного воздуха, подаваемого со

скоростью 25 - 35 м/с через сопла 10 из короба 11. В результате теплового излучения факела часть теплоты продуктов сгорания расходуется на нагревание до температуры 90 - 100°С высококалорийных

отходов, циркулирующих из ванны 1 по наружной поверхности кожуха 4 сквозь каналы 8 обратно в ванну 1. Интенсивным орошением отходов ванны 1 и кожуха 4 исключается их пережог в ходе эксплуатации

устройства. Подаваемые через патрубок 6 низкокалорийные стоки проходят через внутренние полости кожуха 4, охлаждают вставку 5, стенки ванны 1 и кожуха 4, нагреваясь при этом до температуры 80 - 90°С.

Расход стоков через патрубок б и поверхность кожуха 4 принимаются из условия максимально возможного нагрева стоков до температуры, близкой к температуре кипения. Предварительно нагретые стоки кожуха 4 через патрубок 14 по трубопроводу 15 подаются в витковый распылитель 13, расположенный внутри камеры 9 сгорания в зоне максимальных температур продуктов сгорания высококалорийных отходов (выше

1600°С). За счет мощного теплового потока излучения факела (выше 200- 103 ккал/м ч) стоки внутри распылителя 13 догреваются до температуры насыщения водяных паров и частично упариваются внутри распылителя 13. Расход стоков через распылитель 13

и величину его поверхности нагрева устанавливают такими, чтобы давление образованной парожидкостной системы внутри распылителя 13 к моменту распыливания составляло 1,5 - 3,0 эта, а массовое паросо- держание на выходе из сопла распылителя 13 превышало 0,1 кг/кг. В результате парообразования и высоких значений удельных объемов пара скорость парожидкостной смеси стоков возрастает от 0,3 - 0,4 м/с на входе в распылитель 13 до 80 - 100 м/с к моменту распыливания (на выходе распылителя 13). При высокоскоростном истечении парожидкостной смеси из распылителя 13 в пределах зоны горения высококалорийных отходов осуществляется распыливание на мельчайшие капли неупаренной части стоков парами испарившейся части стоков.

При расходе сточных вод, значительно превышающем расход высококалорийных отходов, для обеспечения высокой мощности теплового излучения факела, требуемого по условию предварительного парообразования стоков с целью их эффективного распыливания, в камере 9 при помощи горелки 12 сжигается требуемое количество энергетического топлива (природный газ). Распыленная жидкая фаза стоков и пары подвергаются огневому обезвреживанию внутри камеры 9 сгорания в потоке продуктов сгорания высококалорийных отходов и топлива, включающих избыточное количество кислорода, которое необходимо для окисления органических компонентов стоков. Расход окислителя через сопла 10 и коэффициент избытка воздуха внутри камеры 9 сгорания определяются расходами горючих и негорючих отходов и их влагосодержанием. Продукты огневого обезвреживания высококалорийных отходов и низкокалорийных стоков и низкокалорийных отходов из камеры 9 сгорания за пределы устройства удаляются через выходное отверстие 16.

В случае отсутствия высококалорийных жидких отходов (при отсутствии барботаж- ного сжигания вещества) отходы в ванну 1 через патрубок 7 не поступают. При этом высокотемпературный уровень внутри камеры 9, необходимый по условию полноты

огневого обезвреживания компонентов стоков, обеспечивается за счет сжигания энергетического топлива при помощи горелки 12. Охлаждение стенок ванны 1 и кожуха 4

нагреваемыми перед распылением стоками защищает элементы барботажного устройства от пережога, что обеспечивает надежность его работы при временном отсутствии высококалорийных отходов.«,

Предварительный нагрев стоков в кожухе 4, расположенном под зоной обезвреживания отходов, до температур, близких температуре кипения стоков, не требует включения в трубопровод 15 специального

теплообменника (подогревателя стоков), не требует использования теплоносителя (пара), что снижает капитальные и эксплуатационные затраты, повышая эффективность обезвреживания отходов.

Реализация изобретения позволяет повысить надежность и эффективность устройства для огневого обезвреживания отходов при расходе сточных вод, превышающем расход высококалорийных отходов в

условиях их совместного обезвреживания.

Формула изобретения Устройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов сточных вод,

содержащее камеру сгорания с установленной в поду ванной с барботажной решеткой и стабилизирующей вставкой и с соплами вторичного воздуха и патрубком подачи стоков, отл ичающееся тем, что, с целью

повышения надежности и эффективности работы устройства при расходе сточных вод, превышающем расход высококалорийных отходов, оно снабжено горелкой для сжигания топлива с размещенным по ее оси

витковым распылителем низкокалорийных стоков, стабилизирующая вставка ванны барботажа заключена в кольцевой кожух, внутренняя стенка которого охватывает по всему периметру барботажную решетку.

при этом внешняя полость кожуха соединена с патрубком подачи стоков, а внутренняя - с витковым распылителем, причем кожух выше уровня барботажной решетки выполнен со сквозными каналами.

Изобретение относится к обезвреживанию производственных отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической промышленности и других отраслях народного хозяйства, где в ходе технологического производства образуются жидкие горючие отходы и сточные воды. Целью изобретения является .повышение надежности и эффективности работы устройства при расходе сточных вод. превышающем расход высококалорийных отходов. Вставка 5 ванны 1 барботажа заключена в кольцевой кожух 4, внутренняя стенка которого охватывает по всему периметру барбо- тажную решетку 2. Внешняя полость кожуха 4 сообщена с патрубком 6 подачи стоков, а внутренняя - с витковым распылителем 13. Кожух 4 выше уровня барботажной решетки 2 выполнен со сквозными каналами 8. 1 ил.