Установка для термического обезвреживания жидких отходов Советский патент 1981 года по МПК F23G7/04 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ Изобретение относится к технологическим процессам и может быть использовано в энерготехнологических установках по обезвреживанию жидких отходов. Известна установка для термического обезвреживания жидких отходов в камере пульсирующего горения 1. Известна также установка для термического обезвреживания жидких отходов, содержащих органические и минеральные примеси, состоящая из пульсирующей камеры горения с резонансной трубой, горелочным устройством и форсунками сточной воды, поворотной камеры с леткой для выпуска плава солей и воздухоподогре вателя, работающего на отходящих газах 2. Недостатком известных установок является то, что при больщом разнообразии стоков прак тически невозможно обеспечить оптимальные условия для обезвреживания как органической, так и минеральной составляющих примесей. Больщинство органических примесей разлагается при 950-1100 с, минеральные примеси, в основном соли натрия, при этой температуре возгоняются, в результате увеличивается унос ЖИДКИХ ОТХОДОВ мелкодисперсной пыли и возгонов, которые загрязняют теплоутилизирующие поверхностн и окружающую среду. Показатели надежности процесса обезвреживания при этом снижаются. Для надежного обезвреживания органических примесей необходим качественный распыл.. при этом уве.пичивается пылеунос, грубый же распыл приводит к неполному обезвреживаншо органических примесей. Утилизация тепла запыленных дымовых газов предполагает еще и наличие системы очистки .после теплоутилизирующих поверхностей, что вызывает появление новых видов стоков и загрязнение окружающей среды. Трудности утилизации тепла определяются наличием мелкодисперсного низкоплавкого уноса и низким потенциалом тепла. Следствием этого являются низкие теплотехнические показатели системы утилизации, больщие габариты, расходы энергии на собственные нужды и потери тепла. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для термического обезвреживания жидких от38ходов, содержащая пульсирующую камеру горе ния с установленными в ней горелочными устройствами и формунками для ввода отходов и резонансную трубу с поворотной камерой, соединенной газоходом с камерой разделения исходных отходов на минерализованные стоки и парогазовую смесь 3. Недостатком этой установки является выброс парогазовой смеси из камеры разделения в атмосферу, что приводит к загрязнению окружающей среды в случае содержания в стоках легкокипящей органики и требует дополнительной установки для прокаливания смеси. Цель изобретения - повышение эффективности работы путем увеличения глубины обезвреживания, снижения вредных выбросов в атмосферу и уменынения удельного расхода топлива. Цель достигается тем, что в установке для термического обезвреживания жидких отходов, содержащей пульсирующую камеру горения с установленными в ней горелочными устройствами и форсунками для ввода отходов и резонансную трубу с поворотной камерой, соединенной газоходом с камерой разделения исходных отходов на минерализованные стоки и парогазовую смесь, пульсирующая камера горения снабжена дополнительной резонансной трубой с соплами для ввода парогазовой смеси, установленными на ее срезе, при этом форсунки для ввода отходов установлены в донной части пульсирующей камеры горения. ia. чертеже схематично представлена установ ка для термического обезвреживания жидких отходов. Установка содержит камеру 1 пульсирующего горения с резонансной трубой 2, поворотную камеру 3, газоход 4, снабженный колпаком 5, который размещен в камере 6 разделения исходных стоков. Камера пульсирующего горения снабжена еще и дополнительной резонансной трубой 7, на срезе которой установлены парогазовые сопла 8. Крыщка колпака 5 размещена в камере разделения 6 выще торца газохода 4, а перфорированное днище колпака - ниже патрубка 9 аварийного слива. Для подачи исходных стоков в камеру разделения предусмотрена труба 10, причем уровень стоков поддерживается размещением воронки патрубка 9 аварийного слива ниже торца газохода 4. В ка ре разделения установлено также сепарационное устройство 11. Камера 1 пульсирующего горени снабжена горепочным устройством 12 и соединенными трубопроводом 13 с водным объемом камеры 6 разделения форсунками 14. Парогазовы сопла 8 соединены с паровым объемом камеры разделения 6 газоходом15. На выходе из доп нительной резонансной трубы 7 установлен теп обменник 16. Установка работает следующим образом. Топливо и воздух для горения подаются в камеру пульсирующего горения через горелочное устройство 12, а исходные стоки, содержащие органические и минеральные примеси, поступают по трубе 10 в камеру разделения. В последней за счет тепла обработки концентрированных стоков в пульсирующей камере горения происходит упаривание и отгонка легкокипящей органики. Концентрированные стоки с высококипящей органикой подаются насосом по трубопроводу 13 через форсунки 14 в донную часть камеры пульсирующего горения, где поддерживаются оптимальные условия их обработки (распыл, температурный уровень, условия сепарации). В поворотной камере 3 происходит улавливание минеральных примесей и удаление последних в виде плава солей через летку. Продукты обработки концентрированных стоков через газоход 4 поступают в камеру 6 разделения. В ней они посредством колпака 5 с перфорированной рещеткой, погруженной в слой стоков, барботируются, отдавая при этом тепло на разделение стоков, и очищаются от минерального уноса. Сепарационное устройство 11 снижает капельный унос. Легкокипящая органика с продуктами обработки, не содержащими минеральных примесей, по газоходу 15 подается через сопла 8 на срез дополнительной резонансной трубы 7, где происходит их окончательное обезвреживание. Утилизация тепла продуктов обработки парогазовой смеси с легкокипящей органикой, не содержащей минеральных примесей, осуществляется в теплообменнике 16. Размещение форсунок 14 для концентрированных стоков в донной части пульсирующей камеры 1 горения позволяет полностью исключить влияние минеральной части примесей на процессе горения толлива и обеспечивает создание оптимальных условий для улавливания минеральных примесей в поворотной камере 3 за счет коагуляции мелкодисперсного уноса. Наличие дополнительной резонансной трубы и подача парогазовой смеси на ее срез позволяют максимально использовать все преимущества пульсирующего горения; высокую концентрацию свободных радикалов в пламени, высокую турбулизацию газовых потоков, иизкие избытки окислителя без недожога. Использоваиие установки увеличивает глубину обработки стоков , снижает вредные выбросы в атмосферу, позволяет производить утилизацию тепла низкого качества внутри процесса для разделения исходных стоков, в то время, как утилизация тепла чистых продуктов обработки осуществляется в тсгшоутилцзирующих поверхностях в условиях высокой турбулизации.

потока, что повышает эффективность теплооб мена и приводит к сокращению габаритов установки. Полнота использования тепла позволяет снизить удельные расходы топлива на обезвреживание отходов.

Формула изобретения

Установка для термического обезвреживания жидких отходов, содержащая пульсирующую камеру горения с установленными в ней горелочными устройствами и форсунками для ввода отходов и резонансную трубу с поворотной камерой, соединенной газоходом с камерой разделения исходных отходов на минерализованные стоки и парогазовую смесь, о т личающаяся тем, что, с целью повышения зффективности работы устройства, пульсирующая камера горения снабжена дополнительной резонансной трубой с соплами для

ввода парогазовой смеси, установленными на ее срезе, при зтом форсунки для ввода отходов установлены в донной части пульсирующе камеры горения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Северянин С. В. О термическом обезвреживании отходов устройством пульсирующего горения. -В кн.: Сжигание топлив с минимальными вредными выбросами. Материалы Bcecoi-зного научно-технического семинара. Таллии,

АН Эстонской ССР, 1974.

2.Терентьев В. Д. и др. Исследование особенностей топочных процессов в энерГЬтехнологических установках огневого обезвреживания сточных вод. Труды ЦКТИ, N 149, Л., 1979.

3.Труды ЦКТИ, № 149, Расчет и экспериментальная обработка элементов мощных энергоблоков, Л., 1977, с. 64, рис. 3.