Способ огневого обезвреживания диспергированных отходов Советский патент 1977 года по МПК F23G7/00 

1

Изобретение относится к технике сжигания жидких и твердых промышленных отходов, которые могут быть диспергированы и поданы на сжигание в виде потока мелких частиц или капель.

В частности, изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической, деревообрабатывающей, медицинской промышленности для обезвреживания распыленных сточных вод, имеющих включения тугоплавких минеральных веществ, для сжигания отработанного активированного угля, сырых опилок, а также на установках очистки городских и промышленных сточных вод для сжигания обезвоженных осадков и илов.

Известен способ сжигания отходов в циклонной печи, заключающийся в подаче диспергированного материала вместе с воздухом, требующимся для горения, тангенциально к внутренней окружности циклонной печи 1.

Недостатком этого способа является налипанне частиц сжигаемою материала на стенках печи, коксование и пиролиз налипшего материала, вследствие ытого недожог отходов, а также прогорание и абразивный износ стенок печи в-зоне подачи материала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ сжигания обезвоженных осадков сточных вод в циклонной печи, заключающийся в подаче диспергированных отходов по оси печи прямолинейным потоком, подаче топлива и воздуха для сжигания тангенциально к окружности печи в зоие подачи отходов, сжигании топлива и отходов в объеме печи и отводе продуктов горения из печи в зоне, противоположной зоне подачи отходов 2. При этом условия проведения процесса

улучшаются, так как частицы сжигаемого материала подхватываются воздушным вихрем уже а объеме циклонной печи и не воздейст вуют на ее стенки. Существенным недостатком описанного способа является то обстоятельство, что продукты горения, образовавшиеся от сжигания отходов, не участвуют в процессах начальной тепловой обработки материала, поступающего в печь; его подсушке и прогреве до температуры воспламенения, для чего расходуется значительное количество целевого топлива. Кроме того, из-за неоднородного гранулометрического состава диспергированных отходов происходит затягивание горения на значительную длину и

выброс несгоревщих частиц за пределы печи. Это объяснется тем, что крупные частицы, обладающие больщой кинетической энергией не успевают попасть в вихрь воздуха в зоне подачи материала и проскакивают по прямолинейной траектории в ту зону печи, в которой кинематическая энергия вихря снижается.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и достижение этим интенсификации процесса и повышения экономической эффективности.

Указанная цель достигается тем, что подачу отходов осуществляют двумя прямолинейными потоками навстречу друг другу, топливо и воздух подают в зону столкновения потоков отходов, а продукты горения отводят двумя потоками в зонах подачи втходов.

Сущность способа поясняется чертежом, на котором дана принципиальная технологическая схема сжигания диспергированных отходов.

Схема включает циклонную печь I, куда подают прямолинейные потоки 2 диспергированных отходов и которая имеет зону 3 столкновения диспергированных потоков, куда осуществляют подачу потока 4 топлива и воздуха, которые, сгорая, образуют вихревой поток 5, движущийся в зону подачи отходов б, и каналы 7 выхода продуктов сгорания.

Сжигание диспергированных отходов по предложенному способу осуществляют следующим образом: диспергированные отходы вводят в циклонную печь 1 по ее оси двумя прямолинейными потоками 2 навстречу друг другу. Каждый из встречных потоков по его ходу в печи подсущивается, прогревается и приходит в зону 3 столкновения потоков полностью подготовленным для сжигания. В зоне столкновения частицы сжигаемого материала имеют минимальную кинематическую энергию, как за счет потери ее при движении частицы вдоль печи, так и вследствие столкновения частиц противоположных потоков. В зону столкновения потоков 3 тангенциально к окружности печи 1 подают поток 4 топлива и воздуха, сжигание которого происходит в зоне столкновения. Сжигание частиц отходов осуществляется в основном также в зоне столкновения потоков на коротком участке, что возможно вследствие интенсивного тепло- и массообмена в этой зоне. Вихревой поток 5 продуктов сгорания топлива и воздуха, имея в рассматриваемой зоне максимальную кинетическую энергию, подхватывает горящие частицы отходов каждого из потоков 2 и уносит их, перемещая от периферии печи 1 к зонам подачи отходов 6. Продукты сгорания по канала л; 7 выбрасывают из печи. Наиболее крупные частицы отходов встречных потоков 2, кинетическая энергия которых еще достаточна, чтобы пройти без задержки зону столкновения диспергированных потоков, также попадает в чихревой поток 5 продуктов сгорания, перемещаются им в зону ввода противоположного потока отходов и сгорает по ходу вихревого потока. При перемещении газообразных продуктов сгорания, горящих частиц отходов и раскаленных золовых частиц по периферии печи в вихревом потоке происходит передача тепла излучением и конвекцией к осевому прямолинейному потоку 2 поступающих на обработку отходов, за счет чего последний высущнвается, прогревается и частично воспламеняется.

Таким образом, продукты сгорания покидают печь с более низкой температурой, что в конечном счете приводит к экономии топлива.

Пример. На Северодоиецком Химкомбинате в цехе биохимической очистки образуются 2000 кг/час обезвоженных осадков сточных вод с влажностью 75%, зольностью на сухую массу 33,2%, теплотой сгорания

5940 ккал/кг, элементарным составом на горячую массу (вес. %): SOTK 1,3; С 57,6; Н 7,1; N 7,3; 0 26,7. Осадки сточных вод подвергаются сжиганию в циклонной печи. Рабочая температура процесса сжигания

поддерживается на уровне 1000°С. При сжигании без использования предполагаемого изобретения расход дополнительного топлива составляет 400 , из них на испарение влаги расходуется до 120 .

При реализации предложенного способа за счет использования тепла встречного B ixpenoго потока газообразных продуктов горения и раскаленных золовых частиц расход топлива снижается до 280 нм/час, а температура отходящих газов составляет 300°С.

Формула изобретения

Способ огневого обезвреживания диспергированных отходов в циклонной печи, включающий подачу отходов по оси печи, подачу топлива и воздуха тангенциально к окружности печи, сжигание отходов и топлива и отвод

продуктов горения, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения его, экономичности, подачу отходов осуществляют прямолинейными потоками навстречу друг другу, в зону их столкновения

подают топливо и воздух, а продукты горения отводят в зонах иодачи отходов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции 2098538, кл. F 23G 7/00, 1972.

2. Патент США jNg 3432101, кл. 239-21, 1969 (проютип).

Продуптт горепи

Продутпй горений