Устройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов Советский патент 1981 года по МПК F23G7/04 

1

Изобретение относится к устройствам для огневого обезвреживания жидких горючих отходов, содержащих значительное количество твердых частиц широкого фракционного состава, и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей про в гшленности, а также в отраслях народного хозяйства, где образуются отходы в виде грубых суспензий.

Для огневого обезвреживания жидких отходов, содержащих твердые включения, известны барабанные, этажерочные печи и печи с кипящим слоем и.

Указанные устройства, включаюсцне элементы подачи отхода на сжигание, сопла вторичного воздуха, и камеру сгорания дороги, сложны и не всегда надежны. Недостатком этажерочных печей является невозможность надежного обезвреживания отходов с содержанием твердой фазы менее ,6 кг/кг. Повышенное содержание жидкой фазы и

/неинтенсивное смесеобразование в этих устройствах приводят к неполноте обезвреживания токсичных компонентов. Для устранения неполноты обезвреживания требуется дополнительная дожигательная камера. Недостатком печей с кипящим слоем теплоносителя является невозможность непрерывного обезвреживания отходов с крупнодасперсными частицами ( 1000 мкм). Наличие крупнодисперсных частиц приводит к накоплению их в слое вьппе допустимого предела и требует периодического останова печи для специального удаления их из слоя теплоносителя. Общим недостатком указанных устройств является низкое удельное теплонапряжение камеры сгорания (d :0,3 МВт/м).

Известно устройство для обезвреживания жидких горючих отходов, которое содержит ванну барбатора с барботажной решеткой, разделенную перегородкой на две камеры для отдельного 38 сжигания отхода с мелкодисперсными и крупнодисперсными частицают, и сопла вторичного воздуха t2}. В силу особенности барботажной ван ш, исключающей наличие узких каналов, содержащиеся в отходах нераство{жмые примеси не забивают устройство, работающее по принципу барботирования газового потока через оёъем жидкости и распыливания отхода со свободной поверхности барботажного слоя. В известном устройстве весь отход подают Вбарботажную ваину камеры . обезвреживания отхода с мелкодисперсга 1Ю1 частицами и барботируют газом со скоростью, выбираемой по.условию выноса в камеру обезвреживания капель отхода с мелкодисперсными частицами и осаждения в ванне крупнодисперсных частиц ( 7 2000 мкм). Крупнодисперсные частицы с частью жидких компонентов выводят шнеком в барботажиую ванну KaMejMii обезвреживания отхода с крупнодисперсшл4и частицами и барботируют газом со скоростью, выбираемой по условию выноса этих частиц. Недостатком устройства является иейо можиость непрерывного, надежногб и интенсивного огневого обёзврежквАиИя горючих жидких отходов, содержао х значительное количество (концентрация твердой фазы 0,15 кг/кг) частиц широкого фракционного состава 0-10000 мкм. Это заставляет периодически останавливать установку и выводить из ванны второй зоны крупнодисперсные частиам 2000 мкм, что усложняет условия эксплуатации и требует дальнейшего отдельного обезврежи ваиия этих частиц (иапример, прокали ванием в неподвижном слое). При норцальных скоростях барботажиого агента повышение начальной концентрахрш твердой фазы в отходе выше 0,15 кг/к вызывает повышение слоевой концентра ции частиц (она пропорщюиальна начальной коидентрации частиц в отходе) выше допустимого предела 0,4 кг/к и нарушает работоспособность установ ки по причине завала барботажной ван мл частицами твердой фазы. Повьш1еиие скорости барботажного агента выше 3 м/с с целью улучшеш1я выноса из слоя частиц размером 2000 мкм огр ничеио величиной удельного теплового напряжения объема камеры сгорания и качеством сжигания. Кроме того, по.дача из ванны второй зоны на обезвре живание отхода с частицами размером 2000-10000 мкм требует значительного 1 асхода энергии на барботаж, что снижает экономичность устройства. Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому эффекту является ус.тройство для огневого обезвреживания горючих жидких отходов, вьтолненное в виде вращающегося конусного бараба на с двумя камерами обезвреживания для отдельного сжигания отхода с мел кодисперсными частицами. Устройство снабжено ванной, барботажной решеткой, боплами вторичного воздуха. Конусный барабан ограничен торцовыми стенками, причем отношение среднего дааметра барабана к его длине составляет приблизительно 2 и конусность С,05-0,1, а на внутренней поверхности верхней образующей барабана установлен скребок, под которым размещена шшта, при этом угол ее наклона к оси барабана составляет 15-25% D3. Недостатком устройства для огнево го обезвреживания горючих жидких отходов является неполное выгораш1е токсичных оргазшческих примесей в вращамщемся барабане (первой зоне обезврежива -мя) вследствие неравномерного барботажа слоя жидких отходов через неподвижную барботажную решетку. Кроме того, сосредоточенный ввод вторичного воздуха .через несколько сопел приводит к необходимости повышения коэффициента избытка окислителя. Цель изобретения - повышение эффективности и надежности процесса обезвреживания горючих жидких отходов, содержавснх значительное Количество (0,15-0,5 кг/кг) твердапс частиц широкого фракционного состава 0-10000 мкм. Цель достигается тем, что в устройстве для огневого обезвреживания . жидких горючих отходов, содержавших твердцле истицы широкого фракционного состава, выполненном в виде вращающегося барабана с ванной барботажа и соплами ВТО1ЖЧНОГО воздуха, боковая поверхность барабана выполнена перфорированной и заключена в воздушный короб, причем воздушный короб разделен на два отсека для подачи первичного и вторичного воздуха, а угол раскрытая отсека для подачи первичного воздуха составляет 70-90. На фиг. I представлено устройств для огневого обеэвреживання отходов иа фиг, 2 - разрез А-А фиг. 1. Устройство содержит вращающийся цилиндрический или конический барабан 1, который нмеет барботажную ва ну 2, снабженную барботажной рещеткой 3 (перфорированная поверхность нижней части барабана), сопла 4 вторичного воздуха (отверстия перфориро ванной поверхности верхней части барабана), патрубок 5 для подачи отходов в устройство, камеру 6 сгорани 7 воздушного короба с нижним отсеком 8 для подачи первичного воздуха и верхним отсеком 9 для подачи вторичного воздуха и перегородками 10. Устройство работает следую1цим образом. Через патрубок 5 в барботажную ванну 2 поступает горючий жидкий отход, содержав(ий значительное количество мехп|жмесей, который образует на дне вращающегося барабана слой отходов. Из перфорированных отверстий барботажной реветки 3 поступает в слой барботажплй агент, прохождение которого через слой отходов приводит к выносу в камеру 6 сгорания капель отхода с механическими частицами. Вынесенный барботажшям агентом из слоя отход подвергается огневой обработке в камере 6 сгорания при по даче вторичного воздуха через сопла вторичного воздуха 4 из верхнего отсека 9, В результате осуществляется выгорание органических примесей и нос частиц минеральных примесей с продуктами сгорания для последующего улавливания пыли известшлми спо собами . Выполнение нижнего отсека 8 для подач первичного воздуха с углом раскрытия 70-90 позволяет нанболее эффективно осуществить огневое обезвреживание горючих жидких отходов. При угле раскрытия 70 существенно сокращается площадь зеркала горения ванны барботажа, что приводит к умен шению производительности устройства огневого обезвреживания. При ytne раскрытия отсека первичного воздуха более 90° возрастает толщинаслоя жидких отходов в ванне барботажа, что приводит к неравномерности их распыла барботажным агентом и к неполному обезвреживанию. Оптимальная величина слоя жидких отходов по условиям барботажа и последующего окисления вторичным воздухом, поступающим из верхнего короба, достигается при угле раскрытия 7090. Устройство для огневого обезвреживания отходов позволит надежно и непрерывно при высоких удельных теплонапряженнях сжигать горючие жидкие суспензии с высоким содержанием механических примесей широкого фракционного состава. Формула изобретешя Устройство для огневого обезвреживания жидких горючих отходов, содержащих твердые части широкого фракционного состава, выполненное в виде вращающегося барабана с ванной барботажа и соплами вторичного воздуха, отличающееся тем, что, с целью повышения зффектвности и надежности процесса обезвреживания, боковая поверхность барабана выполнена перфорированной и заключена в воздушный короб, причем воздушный коробразделен на два отсека для пода«| первичного и вт(ч ичного воздуха, а угол раскрытия отсека для подаст первичного воздуха составляет 70-90. Источники информации, принятые во В1В1манне при экспертизе 1.Богушевская К.К. и Беспамятов Г,П. Термические методы обезвреамвання отходов. Л., Хи1«я, 1975, с. 176. 2.Авторское свидетельство СССР 589502, кл. F 23 е 7/04, 1978. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке 1 2738139/29-33, л. F 23 G 7/04, 1979.