Установка для термического обезвреживания парогазовых выбросов Советский патент 1992 года по МПК F23G7/06 

Изобретение относится к устройствам для обезвреживания газообразных отходов или вредных газов и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

В настоящее время на установках термического обезвреживания (очистки) газовые выбросы можно очистить только до 85-95 % при содержании кислорода не менее 17%. С меньшим содержанием кислорода в газовых выбросах вести процесс очистки невозможно.

Известно устройство для сжигания сбросных газов, содержащее цилиндрическую топочную камеру, размещенную внутри по ее оси камеру горения, имеющую с топочной камерой общую торцевую стенку, закрепленные на торцевой стенке камеры горения горелки дополнительного топлива и тангенциальные сопла для подвода газов, оно снабжено перегородкой, выполненной с отверстиями по периферии и установленной в топочной камере на расстоянии 0,5-2 диаметра камеры горения от ее открытого торца.

Степень очистки газовых выбросов в известном устройстве в среднем равна 87%, т.е. степень очистки газов недостаточна.

Известна топка для получения теплоносителя, содержащая камеры горенмя и смешения с футеровкой из шамотного кирпича, заключенные в сварные металлические кожуха, а также горелочное устройство.

Известная топка предназначена для получения теплоносителя путем сжигания природного газа при высокой температуре (1000°С), что приводит к появлению токсичных веществ в продуктах сгорания.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для сжигания промышленных газовых выбросов, содержащая камеру сгорания, газогорелочное устройст(Л

С

vi

vj 00

4 4 VI

во, конвективный теплообменник и патрубки для ввода газовых выбросов и удаления очищенных газов, снабженная радиационным теплообменником, размещенным между камерой сгорания и конвективным теплообменником, причем внутренний диаметр радиационного теплообменника равен внутреннему диаметру камеры сгорания, а высота составляет 2,3-2,5 высоты камеры сгорания.

Степень очистки газообразных выбросов известной установки равна 95%. Однако установлено, что реакция термического окисления остаточных концентраций токсичных веществ происходит в объеме теп- лообменников при 750-800°С, что приводит к быстрому их выходу из строя (прогорают).

Целью изобретения является создание конструкции установки для термического обезвреживания парогазовых выбросов с высокой степенью очистки (97-98%), включая газовые выбросы с содержанием кислорода менее 17%.

Это достигается тем, что установка для термического обезвреживания парогазовых выбросов, содержащая камеру сгорания, га- зогорелочное устройство и патрубки для ввода газовых выбросов и удаления очищенных газов, согласно изобретению она снабжена размещенной над камерой сгорания камерой гашения, в боковых стенках которой установлены тангенциально патрубки- воздуховоды, при этом внутренний диаметр входного торца камеры гашения равен внутреннему диаметру камеры сгорания, а диаметр выходного торца камеры гашения в 3,5 раза меньше ее входного торца.

На фиг. 1 представлена установка термического обезвреживания парогазовых выбросов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Установка содержит вертикальную цилиндрическую футерованную камеру сгорания 1, в ее нижней части тангенциально установлено газогорелочное устройство 2, к которому подведены патрубки подачи топливного газа, газовых выбросов и воздуха, Газогорелочное устройство может быть расположено и с торца нижней части камеры сгорания. Выше газогорелочного устройства в камере сгорания тангенциально расположен патрубок 3 для ввода газовых выбросов и воздуховод 4 (в случае содержания кислорода в газовых выбросах менее 17% его используют для подачи воздуха). Над камерой сгорания установлена камера гашения (охлаждения) 5, которая выполнена из цилиндрической, соединенной с камерой сгорания, и конической частей, отношение их высот равно единице, т.е. . На стыке

камеры сгорания и камеры гашения в боковых стенах установлены тангенциально два патрубка-воздуховода 6 и 7 для подачи вентиляционного или чистого воздуха, чтобы

снизить температуру очищенных газов. В верхней части камеры гашения соосно с последней размещен патрубок 8 для удаления очищенных газов, в свою очередь снабженный коаксиальным воздуховодом 9 для охлаждения патрубка 8.

Указанное размещение камеры гашения (охлаждения) предложенной конструкции, а также тангенциальное размещение патрубков-воздуховодов на стыке камеры

сгорания и камеры гашения в боковых стенках установки позволяет обеспечить эффективное обезвреживание (очистку) газовых выбросов за счет создания оптимальных зон циркуляции по всему объему циклонной камеры сгорания.

Экспериментальные данные о влиянии на степень очистки конструктивных элементов установки приведены в таблице.

Как видно из таблицы, отношение

D к.г, вх 0 с

-р; 3,5 является оптимальным,

LJ К, Г, ВЫХ.

степень очистки газовых выбросов при этом равна 98%.

При уменьшении отношения

D к.г. вх п

2 степень очистки уменьшаD к.г. вых. ется.

При увеличении D к,г, вх

отношения

п„ г „,.ч, 4 степень очистки газовых

Lx К.Г, ВЫХ.

выбросов практически не меняется и равна 98%, но ведет к уменьшению производительности установки.

Таким образом, предложенная конструкция установки обеспечивает высокую степень очистки газовых выбросов 98%, а в прототипе - 95%.

Установка работает следующим образом.

Газовые выбросы по патрубку 3 подают тангенциально в пространство камеры сгорания 1 в верхнюю часть факела газогорелочного устройства 2. В случае, когда в газовых выбросах содержится кислорода

менее 17%, по воздуховоду 4 подают воздух впатрубокЗ. В камере сгорания 1 токсичные газовые выбросы при 1000-1100°С окисляются и по мере движения газового потока вверх в камере сгорания при 750-800°С

поступают в камеру гашения 5, туда же подают по патрубкам-воздуховодам б и 7 воздух, этим самым создавая местное сопротивление в камере сгорания для более эффективного сгорания (обезвреживания)

токсичных веществ, и снижают температуру очищенных газов. Далее по патрубку 8 очищенные газы удаляют в атмосферу или используют на технологические нужды производства. Патрубок 8 для удаления очищенных газов снабжен коаксиальным воздуховодом 9 для дальнейшего охлаждения очищенных газов.

Использование предлагаемой установки позволяет повысить степень очистки газовых выбросов за счет оптимального расположения конструктивных элементов установки (камеры гашения и патрубков- воздуховодов), а следовательно, эффективного ее использования. Кроме того, капитальные затраты на теплообменник исключены.

0

Формула изобретения Установка для термического обезвреживания парогазовых выбросов, содержащая камеру сгорания, газогорелочное устройство и патрубки для ввода газовых выбросов и удаления очищенных газов, о т- личаюицаяся тем, что-, с целью повышения степени очистки газовых выбросов, она снабжена размещенной над камерой сгорания камерой гашения, в боковых стенках которой установлены тангенциально патрубки-воздуховоды, при этом внутренний диаметр входного торца камеры гашения равен внутреннему диаметру -амеры сгорания, а диаметр выходного торца камеры гашения в 3,5 раза меньше ее входного торца.

Сущность изобретения: установка содержит вертикальную цилиндрическую футерованную камеру сгорания, в ее нижней части тангенциально установлено газогоре- лочное устройство, выше которого расположен патрубок для ввода газовых выбросов, к которому подведен патрубок-воздуховод. В верхней части камеры сгорания установлены тангенциально два патрубка-воздуховода, по которым подают вентиляционный воздух для снижения температуры очищенных газов. Над камерой сгорания установлена камера гашения (охлаждения), соосно с последней размещен патрубок для удаления очищенных газов. 2 ил., 1 табл.

Фи& 1

з

5ь/е jwspocw

Фиа2