Устройство для термического обезвреживания сточных вод Советский патент 1981 года по МПК F23G7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ Изобретение отнорится к средствам охраны окружающей среды и может быть испррьзовако в тех отраслях промышленности, где требуется термическое обезвреживание сточных вод, содержащих органические вещества. Известна циклонная топка для термического обезвреживания сточных вод, содержащих органические примеси, представляющая собой вертикальную циливд- рическую камеру с тангенциально расположенными горелочными туннелями, к которым подведена газовая горелка, и с радиально расположенной форсункой для распыления жидкости. В горелочном туннеле установлено инжекторное устройство, соединенное циркуляционным к налом с камерой топки П}. Недостаток известной циклонной топки состоит в том, что для работы форсунки необходима тонкая очистки сточных вод от твердых взвешенных частиц, что требует применения системы фильтрующих устройств. СТОЧНЫХ ВОД Известна печь для сжигания жидких отходов, содержащая емкость, горелочное устройство и устройство для подачи отходов и отвода продуктов сгорания. Горелочное устройство вьтолнено в виде кольцевого туннеля, в полости которого размещены трубки ввода горючей смеси. Средство подачи жидких отходов выполнено в виде перфорированного кольцевого коллектора, размещенного под горелочным устройством L23. Недостаток известной печи дпя сжигания жидких отходов заключается в том, что содержание органических веществ в жидких отходах не может превьшать 5-8%, так как их сгорание осуществляется за счет избытка воздуха, подаваемого в горелочное устройство. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для термического обезвреживания сточных вод, содержащее корпус испарительной . камеры, съэмную плиту с соплами и центральную трубу для подвода воздуха 3. Недостаток указанного устройства состонт в том, что в нем можно сжигать только относительно высококалорийное жидкое топливо с теплотворной способностью более 2000 ккал/кг. Применительно к сточным водам это означает, что в устройстве можно сжигать сточные воды с содержанием органичесKHJf веществ 20% и более. Цель изобретения - термическое , обезвреживание сточных вод, содержащих органические примеси в любом количестве. Поставленная цель достигается тем, что устройство для термического обезвреживания сточных вод, содержащее ис парительную камеру, закрытую съемной плитой с соплами, и центральную трубу, установленную соосно с испаритель ной камерой, снабжено размещенным вокруг испарительной камеры перфорированным кожухом с крышкой, выполненной в виде инжекционной горелки с располо женным вокруг нее воздухоподогревателем, установленными по периметру цент ральной трубы в осевом и радиальном направлениях двумя рядами трубок, оди из которых соединен с испарительной камерой, а другой - с воздухоподогревателем, и встроенной в нижнняо часть центральной трубы топливной горелкой. При этом ряд .трубок, установленных в радиальном направлении, расположен над рядом трубок, установленных в осе вом направлении, таким образом, что торцы осевых и нижние образующие радиальных трубок находятся в одной плоскости. Размещение в центральной трубе системы осевых и радиальных трубок поэволяет осуществить подвод, распыл, смешение и ввод парожидкостной смеси в поток высокотеьтературных продукtoB сгорания газа. При этом достигается интенсивное горение парожидкостной смеси с воздухом в турбулизованно потоке продуктов сгорания. Этому же способствует размещение дополнительной инжекционной горелки в кожухетеплообменнике. Наличие перфорированного кожуха. Установленного вокруг испарительной камеры, создает канал для подачи регулируемого количества вторичного воздуха, смещение которого

с несгоревшими отходами, содержащимися в продуктах сгорания, и их дожигание обеспечивается благодаря осо8

щивается с топливным газом, подаваемым по трубопроводу 22. Смесь сгорает в футерованной части центральной тру4бой форме крьппки, выполненной в виде инжекционной горелки. На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг. 1. Устройство содержит испарительную камеру 1 с корпусом 2, центральную трубу 3, выполненную функцию камеры сгорания и соединяющуюся с камерой 1 посредством крышки А с соплом 5. Испарительная камера размещена концентрически в цилиндрическом кожухе 6, имекяцем отверстия 7, который закрыт крьш1кой 8, выполненной в виде инжекционного смесителя. Снабжение испарительной камеры соплом и ее размещение в кожухе 6 с крьшкой 8 создает дутьевую инжекцйонную горелку. Крьш1ка 8 окружена кожухом 9, являющимся теплообменным для подогрева воздуха, нагнетаемого воздуходувкой 10 по трубопроводу 11. Полость кожуха 9 посредством трубопровода 12 соединена с горелкой 13 дпя сжигания газообразного топлива, размещенной в нижней чарти центральной трубы, выполненной с футеровкой 14 дпя организации сжигания газовоздушной смеси, подаваемой горелкой 13, а верхняя часть экранирована трубками 15, нижние КО1ЩЫ которых погружены в жидкость, а верхние концы расположены под трубками 16 в непосредственной близости от их торцов, соединенных посредством патрубка 17 с полостью теплообменника 9. Указанное расположение экранирую щих трубок 15 и 16 создает узел распьшивания и смешивания парожидкостной смеси с воздухом. Для ввода сточной воды предусмотрен патрубок 18, а,для ее слива при промывке испарительной камеры - патрубок 19. На трубе 12 установлен вентиль 20 для регулирования расхода воздухё1, подаваемого в горелку 13. Верхняя часть дутьевой инжекционной горелки заканчивается вытяжной трубой.21. Трубопровод 22 служит для подачи топливного газа в горелку 13. Устройство работает следующим образом. Воздух под напором, создаваемым воздуходувкой 10, по трубопроводам 11 и 12 поступает в горелку 13, где смебы 3. Верхняя часть этой трубы экранирована трубками 15, что способствует интенсификации нагрева и испарения сточных вод в трубках 15 и в испарительной камере 1. Подвод нагретого воздуха через пат рубок 17 к верхней части трубок 15 позволяет организовать распыл, смешение и ввод парожидкостной смеси в поток высокотемпературных продуктов сгорания газа. При этом возникает интенсивное горение парожидкойтной смеси с воздухом в турбулентном потоке продуктов сгорания, после чего образукщиеся дымовые газы через сопло 5 создают активную струю, инжектирующую через отверстия 7 вторичный воздух, и смешиваются с ним в кажейуюаном смесителе 8. Окончательное догорание горючих остатков дымовых газов происходит в полости дутьевой горелки. Ц аловая труба 21, соединенная с инжекционным смесителем 8, создает дополнительную тягу. Уровень сточных вод в испарительной камере 1 поддержи вается регулятором (не показан на уровне верхних (открытых) торцов трубок 15, Промстоки из трубок 15 инжектируются и распыливаются струей горячего воздуха, поступающего по трубкам 17 из теплообменника 9. При этом тонкая очистка сточных вод от механических примесей не требуется. Изменение уровня сточных вод в испарительной камере и трубках, а также регулирование числа подключенных патрубков при помошл вентилей (не показаны) позволяют установить необходимый расход сточных вод и, соответственно, отрегу лировать количество воздуха, подаваемого в камеру сгорания, для обеспечения полного сжигания органических веп;еств. Таким образом, в предлагаемом устройстве происходит приготовление горю чей парожидкостной смеси с воздухом ее интенсивное горение в высокотемпературном потоке продуктов сгорания га за и догорание горючих компонентов в дымов ях газах. Подача воздуха в количестве, .достаточном для сжигания сточ ных вод, и его регулирование в широки пределах достигается за счет того, что воздух для подается на различных стадиях сжигания промстоков и их подготовки к сжиганию, а именно: ПРИ сжигании в горелке по хрубопро-. водам 11 и 12, при распыпивании парожидкостной смеси через патрубки 17, при инжектировании через отверстия 7. В совокупности это позволяет сямгать органические вещества в сточных водах в любом количестве. Применение предлагаемого устройства позволяет эффективно обезвреживать промстоки, например, на объектах газовой промышленности, таких как промысел, газоперерабатывающий завод, компрессорная станция и т.п. Конструкция предлагаемого устройства, для термического обезвреживания сточных вод обеспечивает сжигание про-мьшшеннь1х стоков различного органического состава с практически неорганй- ческим содержанием органики, увеличение степени выгорания с одновременным снижением материалоемкости,.повышение надежности работы устройства за счет бесфорсуночного сжигания, а также : возможность для повьш1ения степени автоматизации устройства. Формула изобретения 1.Устройство для термического обезвреживания сточных вод, содержащее испарительную камеру, закрытую съемной плитой с соплами, и центральную трубу, установленную соосно с испарительной камерой, отличающееся тем, что, с целью термического обезвреживания сточных вод, содержащих органические примеси в любом количестве, оно снабжено размещенным вокруг испарительной камеры перфорированным кожухом с крышкой, выполненной в виде инжекционной горелки с расположенными вокруг нее воздухоподогревателем, установленными по периметру центральной трубы в осевом и радиальном направлениях двумя рядами трубок, один из которых соединен с испарительной камерой, а другой с воздухоподогревателем, и встроенной в нижнюю часть центральной трубы топливной горелки. - . 2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что, ряд трубок, установленных в радиальном направлении, расположен над рядом трубок, установленных в осевом направлении, таким образом, что торцы осевых и нижние образующие радиальных трубок находятся в одной плоскости.