Способ сжигания производственных отходов Советский патент 1980 года по МПК F23G7/04 

(54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ

I

Изобретение относится к области обезвреживания, токсичных промышленных отходов методом сжигания, в частности, обезвреживания жидких отходов производства капролактама, содержащих органические и минеральные соединения, и сбросного газа аммиачного производства, загрязненного серосодержащими составляющими, и может .быть использовано в химической,.нефтеперерабатывающей, циллюлозно-бумажной и др. отраслях промышленности. - Известны способы сжигания жидких токсичных отходов, содержащих органические и минеральные соединения, в закрученном (вихревом) потоке высокотемпературных газов с полным выгоранием органических веществ и расплавлением легкоплавких минеральных соединений.

Общим недостатком этих способов является то, что они не обеспечивают стабильности и надежности процесса огневого обезвреживания отходов при минимальных затратах целевого- топлива.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ сжигания производственных отходов,например отходов производства капролакта ма /5/. Способ включает сжигание в вертикальной циклонной печи целевого топлива и кубовых остатков (Х-масел) в закрученном потоке, в который по ходу движения продуктов сгорания топлива и кубовых остатков

; последовательно, в различные зоны печи распыливают с последующим обезвреживанием щелочной и кислый стоки и раствор минеральных солей. При этом горючие примеси окисляются до устойчивых соединений СО и Н.2.О кислородом воздуха, подаваемого в

10 зону ввода топлива и кубовых остатков, а также в зону распыливания целочного стока. Часть образующихся минеральных солей в расплавленных частиц сепарируются на боковую поверхность циклонной печи и ,5 образуют стекающую по ней пленку расплава. Расплав стекает через диафрагму в газоход и выводится через летку, а дымовые газь1 с температурой 1000°С через диафрагму по газоходу направляются в систему теплоиспользования- и очистки.

Недостатком известного способа являет20ся повышенный расход целевого топлива за счет потерь тепла с охлаждением ограждающих поверхностей, а также низкая степень улавливания минеральных солей в объеме печи. Причиной этого является повышеиный уровень температуры продуктов горения топ лива (выше 1500°С) в верхней части рабочего объема печи, т. е. в зоне подачи щелочного стока. Цель изобретения - снижение расхода целевого топлива и повышение степени улавливания мийеральных солей, достигается тем что в известном способе сжигания жидких производственных отходов в циклонной печи путем распыливанйя и последующего обез вреживания щелочного, кислого стоков, а также кубовых остатков в закрученном потоке продуктов сгорания топлива, осуществляют смешение кислого стока с кубовыми остат ками с последующим вводом этой смеси в . зону распыливанйя щелочного стока. При этом расход кубовых остатков составляет 5-15% расхода кислого стока, а расход щелочного стока составляет 10-50% обще го расхода отходов. Как повышение расхода кубовых остатков более 15%, так и снижение расхода щелочных стоков менее 10% приводит к ухудшению степени обезвреживания за счет появления механического недожога вследствие перенасыщения пленки расплава коксовыми частицами. Снижение же расхода кубовых остатков менее 5%, так, же и повышение расхода щелочных стоков более 50% приводит к переохлаждению зоны обезвреживания отходов, что влечет за собой необходи.мость увеличения температуры в зоне, а следовательно к увеличению расхода топлива и увеличению уноса. При необходимости в зону над пережимом может быть введен раствор минеральг ных солей для высушивания и.последующето улавливания на ограждающей поверхности в пленке расплава. Осуществление способа снижает расход целевоготоплива, и повышает степень улавливания минеральных солей в объеме печи за счет снижения уровня температуры газов на входе в рабочий объем печи. Снижение уровня температур связано с тем, что целе вое ТОПЛИВОи дополнительное топливо в виде кубовых остатков сжигается в разных зонах печи: целевое топливо сжигается в голов ной футерованной части печи, а кубовые остатки - в зоне обезвреживания отходов, ;а также повь шается нагрузка первой зоны впрьГска отходов по испаряемой влаге. Ввод кислых стоков в смеси с кубовыми остатками в зону распыливанйя щелочного стока значительно улучшает также и условия процесса нейтрализации .серного и сернистого, ангидридов, хлористого водорода и т. д. в топочном объеме. Это позволяет использовать высококалорййньш сбросной газ, содержащий соединения cepbi, хлора и др. вредные вещества (на при.мер, сбросной газ аммиачного производства) вместо целевого топлива, что значительно сократит его расход. Пример осуществления способа. В вертикальной цилиндрической циклонной печи с нижним выходом дымовых газов обезвреживают жидкие отходы производства капролактама - щелочной сток, кислые стоки, кубовые остатки и сборной газ аммиачного производства, содержащий 10 г/нм серы. . Циклонная печь отапливается природным газом и отходами аммиачного производства - сбросным газом. Природный газ и сбросной газ вводятся в печь раздельно через установленные тангенциально горелочные устройства в верхней футерованной части топочного объема. Отходы производства капролактама распределяются в отделении приема и подготовки на два основных типа потоков: щелочной сток (сильно минерализованный) и смесь кислых стоков и кубовых остатков. Оба потока одновременно и раздельно подаются в печь и вводят в закрученный поток продуктов сгорания природного газа и сбросного газа ниже горелочных устройств в одном поперечном сечении печи, т. е. в одну зону рабочего объема топки, через равномерно размещенные по окружности сечения и чередующиеся по потокам распыливающие устройства. Производственные жидкие отходы распыливаются в закрученный поток продуктов сгорания природного и сбросного газа с температурой 1250-1350°С. В результате воздействия температуры вода испаряется, а органические составляющие газифицируются и окисляются кислородом воздуха до устойчивых соединений СОа и . Окисление элементоорганических соединений происходит с образованием их окислов, взаимодействующих с дымовь1ми газами и образующих минеральные соли - Ыал,СОз, а также с образованием газообразных агнидридов кислот (SO:, SOs.HCl), нейтрализуемых в объемепечи до и NaCC. Соли в печи находятся в расплавленном состоянии и в виде паров. Расплавленные минеральные соли .частично улавлива.ются на ограждающей поверхности печи, а их пары и мелкие фракции минеральной пыли покидают печь вместе с дымовыми, газами через диафрагму. Уловленные в результате центробежного эффекта в объеме печи минеральные соли образуют пленку расплава на стенке и стекают по ней в газоход, из которого непрерывно выводятся через летку. Для полного окисления горючих органических составляющих отходов в циклонную печь подается вторичный воздух, 70- 85% которого подается в футерованную головную чабть циклонной печи. Остальной воздух вводится вместе с щелочным стоком. С уменьшением теплоты сгорания отходов количество вторичного воздуха в головной части печи уменьш ается в соответствии с ростом расхода топлива. Средний коэффициент расхода воздуха за пережитом составляет 1,05-1,1. Температура дымовых газов - 1020-980С.

Осуществление способа обеспечивает снижение расхода целевого топлива на 20-80% и повышение степени улавливания минеральных солей на при сохранении степени обезвреживания органических соединений.

Кроме того осуществление способа уменьшает суммарное количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами и улучшает санитарное состояние воздушного бассейна.

Формула изобретения

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что расход кубовых остатков составляет 5-15°/о от расхода кислого стока, а расход шел очного стока составляет 10-50% общего расхода отходов.