1
Изобретение относится к огневому обезвреживанию нроизводственных сточных вод, содержащих горючие (органические и минеральные) примеси, в частности к анализу сточных вод.
Тенлота сгорания сточной воды является важнейшей характеристикой, определяющей организацию и конструктивное оформление процесса обезвреживания. Например, при теплоте сгорания сточной воды QH 2000 ккал/л возможно надежное обезвреживание без подачи в топку дополнительного энергетического
топлива. Для сточных вод с QH 800 -ккал/л надежное обезвреживание достигают пр.и совместной подаче сточной воды со вторичным воздухом, необходимым для окисления горючих примесей.
Известен способ определения теплоты сгорания сточных вод, по которому экспериментально определяют окисляемость (хим-ическое потребление кислорода - ХПК) сточной воды бихроматным способом в присутствии катализатора Ag2SO4.
Теплоту сгорания сточной .воды рассчитывают по формуле
QH 3,2-XnK,
где QH - теплота сгорания низшая, ккал/л, ХПК - хим.ическое потребление кислорода сточной водой, г/л.
Однако известный способ имеет недостаточную точность измерения, что обусловлено неполным окислением в жидкой фазе органических веществ. Например, ХПК для бензола 5 составляет лишь 24% от теоретического потребления кислорода из условия образования СО2 и НаО, для циклогексанола - 86%, а для толуола - 27 %.
Кроме того, бихроматным способом невозможно определить теплоту сгорания сточных вод, содержащих элементно-органические и горючие минеральные примеси. Например, при определении ХПК сточной воды, содержащей натриевые соли органических кислот, фактически анализируется окисляемость органических кислот, так как Na переходит в сульфат натрия. В то же время в процессе огневого обезвреживания сточных вод натриевые соли органических кислот превращаются в топочной камере в карбонат натрия.
По другому способу пробу сточной воды
предварительно упаривают или высушивают и
затем определяют экспериментально высшую
теплоту сгорания при помощи калориметриче5 ской бомбы (например, по ГОСТ 147-64).
Низщую теплоту сгорания QH получают, вычитая из высщей теплоту парообразования воды, содержавшейся в навеске и образовавшей0 ся в результате сжигания.
Однако при реализации этого способа определения теплоты Сгорания сточных вод часть горючих примесей в процессе упариваеия или сушки переходит в газовую фазу, что увеличивает погрешность определения. Определение в бомбе теплоты сгорания исходной сточной воды практически неосуш,ествимо вследствие малой калор.ийности пробы. Для осупдествления данного способа на практике необходимо сложное и дорогое оборудование.
Целью изобретения является повышение точности измерения.
Для этого в печи сжигают топливо с избытком воздуха, а не менее 1,2, в отходящие газы вводят в распыленном состоянии анализируемую сточную воду, измеряют содержапие кислорода и азота в сухих отходящих газах до и после подачи сточиой воды и искомую величину определяют по формуле
Q 3500..
(1) Сгст.в Nf N J
где Ol и H -содержание кислорода и азота в сухих отходящих газах до ввода сточной воды, %,
КК
О2 И N2 -содержание кислорода и азота в сухих отходящих газах при сжигании топлива и полном обезвреживании сточной воды, %, УВ - общий расход воздуха на процесс, км час,
GCT-E-расход сточной воды, л/час. Поскольку полное сжигание топлива проводят с избытком воздуха, ,1 -1,3, содержание остаточного кислорода в отходящих сухих газах составляет 2-5%. После распыливания сточной воды в продукты сгорания топлива капельки воды полностью испаряются, а горючие пр.имеси за счет кислорода окисляются, образуя продукты полного сгорания - COj, Н2О. В зависимости от расхода сточной воды, а также состава и концентрации горючих примесей в ней, переход на подачу сточной воды сопровождается падением концентрации кислорода в сухих отходящих газах на 1-4 %. Теплоту сгорания определяют по формуле
ок
Щ NK -г
(2)
100
где УСГ-выход сухих отходящих газов до
впрыска сточной воды, , 4400 -расчетный коэффициент, характеризующий отношение количества тепла, приходящегося на 1 нм расходуемого кислорода воздуха пр.и полном сжигании различных органических соединений. Например, для ацетона (СНз)2СО:
I/O, : 1,54 нм/кг, QH : 6800 ккал/кг.
О
.
к
Преобразуя формулу (2) с учетом того, что
79
получим формулу (1).
Таким образом, для определения теплоты сгорания сточной воды необходимо замерить содержапие О2 и Ng до ее подачи и в процессе обезвреживания общий расход воздуха и расход сточной воды. Содержание кислорода и азота можно определить при помощи газоанализаторов типа ГХП-3 ,и ВТИ-2.
С целью исключить присутствие в отходящих газах продуктов неполного сгорания примесей сточной воды, температуру на выходе из камеры поддерл ивают на уровне 1000 - 1100°С.
Предложенный способ определения теплоты сгорания сточных вод опробован для ряда отходов химической промышленности.
П р и м е р. Определение теплоты сгорания сточной воды производства канролактама, содержащей различные натриевые соли карбоновых и дикарбоновых кислот, циклогексанол, циклогексанон, едкий натр.
Прл работе камеры сгорания на природном
газе устанавливают температуру отходящих
газов - 1300°С. При этом расход воздуха
равен 30 нм. Анализ сухих отходящих газов:
СОг 9,6 %; 02 3,9 %; N2 86,5 %.
В продукты сгорания топлива вп{)ыскивают сточную воду и, увеличивая расход воды через форсунку, доводят температуру отходящих газов до 1100°С. Расход сточной воды составляет 10 л/.час. Анализ сухих дымовых газов в процессе обезвреживания;
СО2 11,2; О 1,0%; N2 87,8%.
сточной воды QH
Теилота сгорания - 350 ккал/л.
Предмет изобретения
Способ определения теплоты сгорапия сточных вод путем их сжигания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в печи сжигают топливо с избытком воздуха а не менее 1, 2, в отходящие газы вводят в распыленном состоянии анализируемую сточную воду, измеряют содержание кислорода и азота в сухих отходящих газах до и после подачи сточной воды и искомую величину определяют но формуле
KB 02 02 1
QH 3500 GC.B Nl- N, J
trLJ
где O2, N2 - содержание кислорода и азота в сухих отходящих газах до ввода сточной воды,. %,
О2, N2 -содержание кислорода и азота в сухих отходящих газах при ежи5гании топлива и полном обезвреживании сточной воды, %, 404906 б VB - общий расход воздуха па про,цесс, GCT-B - расход сточной воды, л/час.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ контроля процесса огневого обезвреживания жидких отходов | 1981 |
|
SU1123404A1 |
Способ обезвреживания полигонного фильтрата и других жидких отходов с высоким содержанием трудноокисляемых органических веществ (по показателю ХПК) на основе сверхкритического водного окисления и устройство для его реализации | 2020 |
|
RU2783358C2 |
Способ сжигания горючих и негорючих отходов | 1978 |
|
SU771411A1 |
СПОСОБ СЖИГАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД | 1973 |
|
SU385930A1 |
СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ СОДОВОГО ПРОИЗВОДСТВА | 1991 |
|
RU2065400C1 |
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МЕХАНИЧЕСКИ ОБЕЗВОЖЕННЫХ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД | 2012 |
|
RU2504719C1 |
УСТАНОВКА ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СЖИГАНИЯ ТВЁРДЫХ БЫТОВЫХ И ПРОЧИХ ОГРАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ | 2016 |
|
RU2637686C2 |
КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РЕАКТОР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД И СПОСОБ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ (ВАРИАНТЫ) | 2010 |
|
RU2456248C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2007 |
|
RU2354613C1 |
Способ уменьшения выброса вредных продуктов горения в окружающую среду при сжигании обезвоженного осадка сточных вод | 2016 |
|
RU2650936C1 |
Авторы
Даты
1973-01-01—Публикация