Способ огневого обезвреживания жидких отходов и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК F23G7/04 

чеством обезвреживания веществ. Уменьшение скорости барботажного агента, с целью устранениязакоксовывания,способствует накоплению твердых частиц в ванне и также снижает надежность и непрерывность способа.

Цель изобретения - повышение Ксздежности и непрерывности процесса обезвреживания коксующихся жидких отходов содержсодих механические примеси.

Достигается это тем, что -при способе огневого обезвреживания жидких отходов, включающем подачу отхода в слой, продувание его барботажным агентом, термообработку в потоке вторичного воздуха, процесс проводят в две стадии, причем на первой,стадии отход подают на слой шаров и барботажный агент продувают через слой со скоростью 0,7-1,1 м/с, а на второй стадии барботажный агент продувают через слой со скоростью 2,5-3,5 м/с при прекращении подачи отхода. /

Процесс проводят в две стадии следующим образом. На первой стадии отход подают на слой шаров, который пропускают барботажный агент со скоробтью, выбираемой по условию неподвижности, шаров и отсутствию провала от хода в пространство между шарами. На второй стадии прекращают подачу отхода в слой и увеличивают скорость барбс тажного агента до значений , соответствуквдих режиму псевдоожижения шаров, при которых из слоя в зону горения выносятся накопившиеся в слое в течение первого этапа крупнодисперсные частицы. Происходит разрушение коксовых наростов в области ввода вторичного воздуха за счет механического воздействия шаров псевдоожиженного слоя и вынос в высокотемпературную зону частиц размельченного кокса и крупнодирперсных частиц, накопившихся в слое в течение первого этапа работы.

Устройство для осутцествления способа, содержащее ванну барботажа,барботажную решетку и сопла вторичного воздуха, снабжено слоем шаровой засыпки , разме1ден1;1ым на барботажной решетке, причем высота слоя засыпки составляет 0,3-0,36 высоты ванны барботажа.

Увеличение начальной высоты слоя шаров более 0,36 высоты слоя барботажа приводит к заметному повышению сопротивления устройства, что требует увеливения затрат энергии на барботаж. Уменьшение начальной высоты слоя шаров менее О,3 высоты слоя барботажа вызывает уменьшение высоты псевдоожиженного слоя ниже значения высоты барботажной ванны что ухудшает качество раскоксовывания устройства. Для пЬлного раскоксовывания устройства в этом слое необходимо д;о, полнительное увеличение скорости барботажного агента, т.е. необходимы дополнительн ле энергозатраты на организацию процесса. Нижние значения скоростей барботажного агента ( 0,7 м/с и rij 2,5 м/с) соответствуют более легким, а верхние значения (W 1,1 м/с и V/j2 3,5 м/с) более тяжелым шарам. Увеличение скорости барботажа выше верхних пределов повышает энергозатраты на процесс ,и скорость закоксовывания устройства. .Уменьшение скорости барботажа ниже ® нижних пределов приводит к возникновению провала отхода через шары на первой и ухудшению раскоксовывания устройства на второй стадиях его работы.

S На чертеже схемс1тически изображено устройство для огневого обезвреживания жидких отходов.

Устройство содержит ванну 1 барботажа, в нижней части которой распоQ ложена барботажная решетка 2 с размещенными на ней слоем шаров 3. Устройство содержит также патрубок 4 для подачи барботажного агента, патрубок 5 для подачи отходов в устройство,сопла ,6 для подачи вторичного воздуха в камеру 7 сгорания.

Устройство работает следующим об.разом.

На первой стадии через патрубок 5 в барботажную ванну 1 поступает коксующийся отход, содержащиймеханические примеси, который образует слой отходов на поверхности слоя шаров 3. Через патрубок 4 подается барботажный агент, который после прохождения через щели барботажной решетки 2 и через пространство между слоем шаров 3 барботирует слой отходов.

Скорость барботажиого агента в поперечном сечении устройства на первой

0 стадии выбрана такой (W 0,71,1 м/с), чтобы шары 3 слоя находились на барботажной решетке 2 в неподвижном состоянии, соприкасаясь друг с другом, и чтобы весь отход находился выше неподвижного слоя инров 3, не проваливаясь в пространство между шарами. В результате барботирования газом слоя отходов с его поверхности в камеру 7 сгорания поступают мелкие

Q капли мкм) отхода с мелкодисперсными частицами мкм).

Крупные капли отхода ( 500 мкм) либо возвращаются обратно в слой,не преодолевая сопротивления барботажного агента, либо сепарируются на боковых стенках барботажной ванны 1 между поверхностью барботажного слоя и уровнем ввода вторичного воздуха через сопла 6. Попсцдая на горячие поверхности стенок сепарационного пространства, крупные капли прилипают к ним. В результате процессов тепломассообмена происходит разгонка фракций крупных каплей отхода: легкие фракции испаряются в поток барботажногд агента, тяжелые фракции образу

ют на поверхности стенок ванны коксовый остаток, к которому прилипают капли отхода, позднее вышедшие из барботажного слоя. Образуются коксовые наросты, величина которых увеличивается со временем, постепенно перекрывающие сепарационное пространство.

Коксовые наросты имеют пористую структуру и легко устраняются механическим путем. Одновременно с образованием в районе сопл 6 коксовых наростов на поверхности неподвижного слоя шаров 3 постепенно накапливаются крупнодисперсные твердые частицы {йт-ц 1000-2000 мкм) . По истечении первой стадии обезвреживания (завершение его определяется -по заметному снижению производительности устройства, ухудшению характера горения, снижению качества обезвреживания и повышению аэродинамического сопротивления барботажного устройства) прекращают подачу отхода в устройство и выжигают запас отхода в слое. После этого переходят на вторую стадию работы путем увеличения скорости барботажного агента в сечении устройства до значений (W5fi2,5-3,5 м/с) соответствующих переволу слоя шаров 3 в псевдоожиженное состояние.

При этом шары 3 слоя интенсивно циркулируют между поверхностью барботажной решетки 2 и уровнем сопл б вторичного воздуха. За счет кинематической энергии шаров пористые коксовые наросты в районе сопл 6 разрушаются на куски, перемалываются псевдоожиженным слоем шаров в мелкодисперсные транспортируемые барботажным агентом частицы и выносятся в камеру 7 сгорания. Так как в камере 7 в результате радиации тепловой энергии от ее стенок поддерживается температура порядка 1100-1200 К,коксовые частицы сгорают в потоке вторичного воздуха, выделяя тепло и нерасхолаживая камеру сгорания на второй стадии обезвреживания.

Одновременно в течение второй стадии обезвреживания из барботажной ванны 1 за счет повышенной транспортирующей способности барботажного агента удаляются крупнодисперсные твердые частицы отхода. После завершения второй стадии работы (она определяется по снижению аэрюдинамического сопротивления ба&ботажного устройства до первоначальной величины) переходят на первый этап работы и так далее.

Реализация изобретения позволяет надежно и непрерывно обезвреживать коксующиеся жидкие отходы, содержащие механические примеси.

Формула изобретения

1. Способ огневого обезвреживания жидких отходов, включающий подачу отхода в слой, продувание его барботажным агентом, термообработку в потоке вторичного воздуха, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения надежности и непрерывности обезвреживания коксующихся забалансированных механическими примесями отходов, процесс проводят в две

стадии, причем на первой стадии отход подают на слой шаров и барботажный агент продувают через слой со скоростью 0,7-1,1 м/с, а на второй стадии барботажный агент продувают через слой со скоростью 2,5-3,4 м/с при прекращении подачи от;:ода.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее ванну барботажа, барботажную решетку и сопла вторичного воздуха, отличаю1д е е с я тем, что оно снабжено слоем шаровой засыпки, размещенным на барботажной решетке, причем высота слоя засыпки составляет 0,3-0,36 высоты ванны барботажа.

Источники информации,

принятые во Внимание при экспертизе

1.Термические методы обезвреживания отходов. Под ред. Богушевской К.К. и др. Л., Химия, 1975, с. 70-73.

2.Авторское свидетельство СССР № 189503, кл. F 23 G 5/02, 1965.

3.Авторское свидетельство СССР 330304, кл. F 2.3 G 5/02, 1972.