Устройство пульсирующего горения дляОгНЕВОгО ОбЕзВРЕжиВАНия ОТХОдОВ Советский патент 1981 года по МПК F23G7/04 

1

Изобретение относится к устройствам для огневого обезвреживания отходов, в частности к камерам пульсирующего горения для сжигания жидких отходов, содержащих галондорганические соединения, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промыщленности для обезвреживания жидких отходов производств.

Известны устройства пульсирующего горения для сжигания топлива и горючих отходов, содержащие собственно камеру сгорания и резонансную трубу 1.

Эти устройства позволяют удовлетворительно сжигать жидкое и газообразное топливо и некоторые отходы.

Ввиду отиосительно небольщих реакционных объемов камеры сгорания и резонансной трубы и высоких скоростей движения дымовых газов время пребывания продуктов сгорания в устройстве пульсирующего горения подобного типа недостаточно для полного связывания нейтрализующей добавкой кислых газов, образующихся при сгорании галоидорганики. Этим обуславливается низкая санитарно-гигиеническая эффективность камер пульсирующего горения для обезвреживания галоидорганических отходов, так как в дымовых газах за камерой сгорания возмо/кио образоваиие таких

токсичных соединений, как хлор, фосген, пианистый водород.

Иаиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство пульсирующего горения для огневого обезвреживания отходов, содержащее камеру пульсирующего горения с системой подачи топлива, воздуха и отходов 2.

Резонансная труба выполнена телескопической. В случае сжигания отходов галоидорганики в устройстве такого типа некоторое увеличение времени пребывания иродуктов сгорания в реакционном объеме возможно за счет удлинения резонансной трубы.

Иедостатком известного устройства является то, что удлинение резонансной трубы автоматически снижает частоту иульсацшг колебаний давления пульсирующего режима горения, а ири значительном увеличеиии длины резонансной трубы пульсируюш,ий режим горения вообще не осуществим.

Эксплуатация камер пульсирующего горения на низких частотах (порядка 40- 100 Гп), т. е. с длинной резонансной трубой, не приемлема в отнощении шумового загрязнения среды. Сильный звук низкой частоты оказывает наиболее отрицательное воздействие на организм человека. Работа с

низкими звуковыми частотами требует обязательного принятия дополнительных мер но шумоглушени о нри создании камер пульсирующего горения. Следствием снижения частоты нульсаций являются уменьшение эффекта интенсифицирующего влияния пульсируюпиего горения на процессы тепло-массообмена и горения отходов, а также снижение санитарно- гигиенической эффективности процесса обезвреживания.

Целью изобретения является повыгнение эффективности и надежности нроцесса огневого обезвреживания отходов нутем увеличения времени пребывания продуктов сгорания в высокотемпературном потоке продуктов сгорания пульсирующего горения таким образом, чтобы это не повлекло за собой ухудшения характеристик работы самой камеры пульсирующего горения.

Указанная цель достигается тем, что устройство пульсирующего горення для огневого обезвреживания отходов, содержащее камеру пульсирующего горения с системой нодачи топлива, воздуха н отходов, снабжено цилиндрической ка1мерой нейтрализации, выполненной с диаметром 1,75-2,25 диаметра камеры пульсирующего горения, причем входная часть камеры нейтрализации выполнена в виде усеченного конуса, присоединенного своим меньшим основанием к камере пульсирующего горення.

Присоединение камеры нейтрализации диаметром 1,75-2,25 диаметра камеры пульсирующего горения не меняет основной частоты и амплитуды колебаний нроцесса горения в камере пульсирующего горепия и обеснечивает полное выгорание отходов и надежное связывание кислых газов с нейтрализующей добавкой. Длина камеры нейтрализации не оказывает существенного влияния на режим пульсирующего горения и может выбираться из условий нолного связывания кислых газов. В случае, если диаметр камеры нейтрализации меньше 1,75 диаметра камеры пульсирующего горения, происходит скачкообразное уменьщение частоты колебаний газового потока, которая устанавливается в соответствии с новой суммарной длиной камеры пульспрующего горения и камеры нейтрализации, что приводит к ухудшению эксплуатациоппых характеристик камеры пульсируюп;его горения и снижает санитарную надежность огневого обезвреживания отходов. Если диаметр камеры нейтрализации составляет более 2,25 диаметра камеры пульсируюп;его горения, то нарушается стабилизация факела пульсирующего горения у входного сечения камеры нульсирующего гореиия. Факел вытягивается внутрь камеры нейтрализации, участок испарения и сгорания отходов растягивается и приближается к выходпому сечению устройства, это вызывает химический недожог отходов и неполное связывание кислых газов нейтрализующей щелочной добавкой, обуславливая неудовлетворительиую работу устройства по санитарно-гигиеническим показателям.

Р1зобретение поясняется чертежом, на котором схематично представлено устройст5 во пульсирующего горения для огневого обезвреживания отходов.

Устройство пульсирующего горения содержит камеру пульсирующего горепия 1 и камеру нейтрализации 2, присоединенную к 10 выхлопу камеры нульсирующего горения своим меньшим сечением. Газонодводящая труба 3, отверстие 4 для подачи воздуха и форсунка 5 для распыливания отходов объединены в одном узле на входе в камеру jg нульсирующего горения.

Устройство работает следующим образом: горючий газ, иостунающий по трубе 3, и воздух, который подается через отверстие 4, сгорают в камере пульсирующего горения д 1. После установления устойчивого режима нульсирующего горения н прогрева стенок устройства в камеру пульсирующего горения распыляются форсункой 5 отходы галоидорганики, содержащие в себе щелочную нейтрализующую добавку. В объеме камеры пульсирующего горения происходит интенсивное испарение и сгораиие капель отходов. При температуре процесса горения 1150°С обеспечивается полное разложение и сгорание большинства галоидорганических веществ с образованием кислых газов типа хлористый водород. Например, образующийся хлористый водород немедленно вступает в реакцию со щелочной добавкой с образог ванием .хлорида.

Реакция нейтрализации кислых газов, которая начинается в камере пульсирующего горения, завершается полностью в объеме камеры нейтрализации. В камере нейтрализации происходит также догорание продуктов разложения отходов, которые не успевают нолпостью окислиться в камере нульсирующего горения. Дымовые газы, покидающие з-стройство, содержат, кроме продуктов полного сгорания, частицы минеральных солей и следы кислых газов.

Выхлоииые газы, не содержащие токсичных веществ, подлежат последующему охлаждению, очистке пли промывке в газоочистиом аппарате.

0 Конструкция устройства пульсирующего горения для огневого обезвреживания жидких отходов, содержащих галоидорганические соединения, сиабжеппого камерой нейтрализации диаметром 1,75-2,25 диамет1)а камеры пу;1ьсируюп,его гореиия, позволяет ocynj,ecTBirrb процесс горепия отходов с no;iиым связываиием кислых газов п;е:1очью непосредствеппо в топочном пространстве. Рабочий объем камеры нейтрализации может определяться из условий нейтрализации кислых газов. Присоединеиие камеры нейтрализации не ухудщает работы камеры пульсирующего горения н дает возможность в полной мере использовать для интенсификации и повышения саиитарпо-гигиеиической эффективности огневого обезвреживания галоидорганических отходов такие ноложительные свойства пульсирующего горения, как высокая скорость горения, большие удельные нагрузки, хорошая стабилизация процесса горения в условиях ингибирования пламени галоидводородами.

Осуш,ествление процесса обезвреживания в устройстве пульсирующего горения предотвращает онасность выброса в атмосферу высокотоксичных продуктов сгорания галоидорганических соединений.

Формула изобретения

Устройство нульсирующего горения для огневого обезвреживания отходов, содержащее камеру пульсирующего горения с системой подачи топлива, воздуха и отходов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обезвреживания отходов, содержащих галоидорганические соединения, оно снабжено цилиндрической камерой нейтрализации, вынолненной с диаметром 1,75-2,25 диаметра камеры пзльсирующего горения, причем входная часть камеры нейтрализации выполнена в виде усеченного конуса, прпсоединенного своим меньшим основанием к камере пульсирующего горения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе J5 1. Кацнельсои Б. Д. и др. Экспериментальное исследованне пульсирующего гореиия. Теплоэнергетика, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР jNib 348821, кл. F 23 G 3/02, 1972.

W3