Способ огневого обезвреживания сточных вод Советский патент 1980 года по МПК F23G7/04 

ется их появление также в процессе дожигания парогазовой смеси, что вызвано большим расходом топлива на нагрев парогазовой смеси с до 900-1000°С и высокими тепловыми напряжениями зоны дожигания. Суммарное содержание окислов азота в отходящих дымовых газах составляет около 250-300 мг/м, что требует сооружения высоких дымовых труб для рассеивания газов в атмосфере.

Цель изобретения - снижение выхода окислов азота.

Это достигается тем, что в способе огневого обезвреживания сточных вод, включающем предварительную огневую обработку стоков и дожигание полученной парогазовой смеси в отдельных потоках продуктов сгорания органического топлива, предварительную огневую обработку стоков и дожигание полученной парогазовой смеси осуществляют в закрученных потоках продуктов сгорания органического топлива, причем предварительную обработку стоков проводят в восстановительной атмосфере при коэффициентах расхода воздуха 0,85-0,90 и температуре 600-800 С, а дожигание ведут при коэффициенте расхода воздуха 1,051,10 и температуре 950-1050°С.

Процесс предварительной огневой обработки стоков в закручиваемом потоке продуктов сгорания топлива позволяет получить равномерное температурное поле дымовых газов по сечению и высоте рабочей камеры и исключить появление локальных зон с повышенной температурой газов, способствующей окислению атмосферного азота.

Процесс обработки стоков в слабо восстановительной атмосфере при недостатке окислителя препятствует образованию окислов азота. Снижение л менее 0,85 нецелесообразно по условиям экономии целевого топлива, расход которого резко увеличивается с уменьшением коэффициента расхода воздуха в диапазоне а 0,85-0,5. Увеличение tti более 0,9 приводит к повышению концентрации кислорода в газовой фазе и окислению азота воздуха.

Организация процесса огневой обработки стоков при пониженных рабочих температурах (Tnrt 600-800°С) исключает образование окислов азота в рабочей зоне процесса огневой обработки и приводит к снижению за счет радиации температурного уравнения зоны горения органического топлива.

Снижение Тргс менее 600°С нецелесообразно, так как в этом случае часть органических веществ не подвергается термическому распаду и в виде «кокса осаждается на поверхностях рабочей камеры. Кроме того, низкий температурный уровень зоны огневой обработки стоков вызывает необходимость увеличения тепловых нагрузок зоны дожигания парогазовой смеси и появление в ней дополнительного количества окислов азота. Увеличение Tnrt более 800°С приводит к

повышению концентрации окислов азота на стадии предварительной огневой обработки стоков и заметному увеличению расхода топлива в условиях огневой обработки (испарения и перегрева) стоков при а 1.

Проведение процесса дожигания парогазовой смеси в закрученном потоке продуктов сгорания топлива позволяет интенсивно перемещать продукты сгорания топлива с парогазовой смесью и исключить появление высокотемпературных зон, являющихся генераторами окислов азота в окислительной атмосфере.

Осуществление процесса дожигания парогазовой смеси при пониженных избытках воздуха препятствует появлению высоких концентраций окислов азота в этой зоне. Снижение аа менее 1,05 нецелесообразно по условиям обеспечения полного обезвреживания (окисления) токсичных органических примесей, содержащихся в парогазовой смеси. Увеличение аа более 1,1 нецелесообразно по условиям экономики топлива и подавления реакции образования окислов- азота.

Организация процесса дожигания парогазовой смеси при умеренных температурах препятствует появлению больших количеств окислов азота. Снижение То.г. менее 950°С нецелесообразно вследствие неполного окисления большинства органических веществ, содержащихся в парогазовой смеси. Повышение То.г. более 1050°С нецелесообразно по условиям возрастания содержания окислов азота в отходящих газах и увеличение расхода топлива на стадию дожигания, а следовательно, на процесс в целом.

Способ осуществляется следующим образом.

В головной части циклонной печи сжигают жидкое или газообразное топливо с коэффициентом расхода воздуха 0,9-0,94. В закрученные продукты сгорания топлива, имеющие восстановительные компоненты СО,На, подают сточную воду, содержащую органические вещества. При этом капли воды полностью испаряются, а органические вещества подвергаются термическому разложению с выделением окиси углерода и водорода. Появление высокомолекулярных соединений и сажи препятствуют высокие концентрации водяных паров и парогазовой смеси (реакции конверсии и газификации С + Нг; С + СОг.2СО).

Температура парогазовой смеси - 600 + + 800°С, коэффициент расхода воздуха (по составу парогазовой смеси) - 0,85- 0,9, содержание окислов азота в парогазовой смеси - 20-ЗОмг/м.

Далее проводят дожигание парогазовой смеси, выходящей со стадии огневой обработки сточных вод, в закрученном потоке продуктов сгорания топлива, которое сжигают с коэффициентом избытка воздуха 1,15- 1,2. При этом остаточные продукты химического недожога полностью окисляются с

образованием COj и HjO. Температура отходящих газов поддерживается на уровне 950-1050°С, коэффициент расхода воздуха (по составу отходящих газов) - 1,05-1,1Содержание окислов в сухих отходяц;их газах составляет 50-60мг/м в пересчете на , что на порядок ниже содержания окислов азота в энергетических установках и установках высокотемпературного огневого обезвреживания сточных вод или в энергетических установках.

Формула изобретения

Способ огневого обезвреживания сточных вод, включающий предварительную огневую обработку стоков и дожигание полученной парогазовой смеси в отдельных потоках продуктов сгорания органического топлива, отличающийся тем, что, с целью снижения выхода окислов азота, предварительную огневую обработку стоков и дожигание полученной парогазовой смеси осуществляют в закрученных потоках продуктов сгорания органического топлива, причем предварительную обработку стоков проводят в восстановительной атмосфере при коэффициенте расхода воздуха 0,85-0,9 и температура 600-800°С, а дожигание ведут при коэффициенте расхода воздуха- 1,05-1,1 и температуре 950-1050°С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Шурыгин А. П., Бернадинер М. Н. Огневое обезвреживание промыщленных

сточных вод. Киев, Техника, 1976.

2.Патент Великобритании № 1271365, кл. F-4 В, 1972.