Устройство для огневого обезвреживания сточных вод Советский патент 1982 года по МПК F23G7/04 

(St) УСТРОЙСТВО для ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ

1

Изобретение относится к устройст вам для термического обезвреживания сточных вод и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической промышленности и а других отраслях народного хозяйства, где имеет место образование загрязненных негорючих жидкостей.

Известны устройства для огневого обезвреживания сточных вод, содержащие горелки для сжигания в потоке воздуха высококалорийного топлива, распылительные форсунки, при помощи которых сточные воды подаются в высокотемпературные продукты сгорания в виде капель, а также камеру обезвреживания, где подлежащие уничтожению продукты испаряются и обезвреживаются в области температур выше 900-1000°С 1 .

Однако для нормальной работы таких устройств необходимо тонкое распыливание сточных вод. С этой целью применяются форсунки с малыми выходВОД

ными сечениями каналов, которые при работе часто засоряются. Это требует, проведения чистки или замены форсунок. Кроме того, капли сточных вод выходят из форсунок с высокими скоростями, в результате чего сокращается время их пребывания в зоне высоких температур. Это снижает эффективность и надежность процесса обезвреживания сточных вод.

10

Известны также устройства для огневого обезвреживания жидких отходов, содержащие топочную камеру, горелки для сжигания топлива, ванну барботажа с барботажной решеткой и короб для подачи в слой барботажного агента. Горючие слабореакционные отходы раздельными потоками направляют в барботируемый газами слой. В надслоевом пространстве горючего

2в отхода установлены сопла для подачи вторичного воздуха. Продукты сгорания горючего отхода направляют над слоем слабореакционного отхода. Вы- 390 носимые из барботажного слоя пары и капли слабореакционного отхода смешиваются с высокотемпературными продуктами сгорания горючего отхода и обезвреживаются 23. Недостатком таких устройств является возможность попадания слабореакционного отхода в горючий отход что снижает надежность работы вследствие недопустимого разбавления горючего отхода и погасания факела. Кроме того, в этих устройствах не полностью используется лучистый поток факела, так как светящийся высокотемпературный факел образуется горючим отходом. Имеются определенные трудности использования устройств в действующих теплоиспользующих установках, напримё|э. промышленных отоп тельных котлах. Это повышает капитальные затраты на создание автономной обезвреживающей установки, и обуславливает невозможность использования в ряде случаев тепла продуктов обезвреживания, покидающих установку. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности работы. Поставленная цель достигается те что в устройстве для огневого обезвреживания сточных вод, содержащем топочную камеру, горелки для сжигания топлива, ванну барботажа с ба ботажной решеткой и короб для подач в слой барботажного агента, ванна барботажа установлена в поду топочной камеры в зоне максимального лучистого тепловыделения факела на расстоянии по горизонтали от устья амбразуры горелки до вертикальной оси ванны барботажа равном калибрам горелки, а по вертикали ванна барботажа удалена от оси горелки на расстояние, равное 2- калибрам, при этом задняя стенка ванны барботажа выполнена с выступом для создания обратных токов высокотемпературных газов. Под топочной камеры выполнен с уклоном в сторону ванны барботажа, а горелки выполнены поворотными с регулируемой формой факела. На чертеже представлено устройст во для огневого обезвреживания сточ ных вод. Топочная камера 1 с фронта обору дована поворотной горелкой 2. В под 3 на расстоянии равном калибра горелки от устья амбразуры горелки о центра ванны барботажа по горизонтали и ниже оси горелки на расстоянии равном 2-k калибра горелки установлена ванна барботажа Ц с барботажной решеткой 5 и коробом 6 для подвода барботажного агента. Задняя стенка ванны барботажа имеет выступ 7, способствующий созданию над ванной со сточными водами обратных токов высокотемпературных топочных газов. Устройство работает следующим образом. В топочной камере 1 при помощи поворотной горелки 2 сжигают основное топливо. Горящий факел распространяется в объеме камеры. В зоне аксимальных температур, которая в зависимости от нагрузки теплоиспользующей установки и вида сжигаемого топлива находится на удалении калибров горелки от устья амбразуры горелки до центра ванны барботажа, установлена ванна барботажа , в которую поступают подлежащие обезвреживанию сточные воды. Через барботажную решетку 5 в слой из короба 6 поступает барботажный агент. Под действием лучистого тепла факела сточные воды нагреваются до температуры, близкой к температуре кипения и с поверхности слоя испаряются . Барботажный агент наряду с парами сточных вод уносит из слоя образующиеся над поверхностью капли отхода; С.целью максимальной интенсификации испарения на барботдж подают продукты рециркуляции с температурой до . Скорость барботажа через слой принимают 0,8-1,2 м/с, а долю рециркуляции выбирают в количестве Ю-ЗОоб. При такой организации обезвреживания сточных вод достигается длительное пребывание выносимых из слоя капель в высокотемпературных зонах топки, так как скорости выноса капель невысоки. Увеличение времени пребывания капель отходов в области термического обезвреживания достигается в результате того, что часть высокотемпературных топочных газов из периферийных областей горящего факела за счет выполнения задней стенки ванны барботажа с выступом 7 завихряется и возвращается в виде обратных токов к корню факела. Таким образом, над слоем отходов топочные газы движутся в направлении от задних стен топки к ее фронту. Капли, выносимые из слоя, увлекаются этим потоком и подходят к устью факела преимущественно испа рившись. Далее в факеле происходит окончательное разложение паров сточ ных вод и имеющихся в отходах твердых и растворенных примесей. В результате выноса примеси с каплями не происходит их накопления в слое. Одновременно обратные токи над слоем высокотемпературных газов экранируют основной факел, где имеется еще много недогоревшего топлива, от попадания в него капель отхода. Тем самым обеспечивается надежность топочного процесса вследствие недопустимости локального снижения температурного уровня на этапе догорания ос новного топлива. Для того, чтобы факел не располагался слишком близко к поверхности слоя, ванна барботажа удалена по вер тикали от оси горелки на расстояние не менее двух диаметров горелки. При удалении ванны более чем на четыре диаметра горелки снижается эффектнаность прогрева слоя лучистым теплом факела. Оптимального решения обезвре живания можно достигнуть путем регулирования положения максимума температур за счет изменения угла установки горелки, а также формы факела, воздействуя на воздушные регистры горелки. Наклонение пода в сторону ванны барботажа дает возможность возвращаться в слой крупным каплям отхода, выпадающим из восходящего от слоя барботажного агента. Смещение центра ванны барботажа к устью амбразуры горелки на расстоя нии менее трех калибров приводит к тому, что основная часть слоя будет находиться в зоне, где горение топлива не завершилось и температуры продуктов горения не достигли мак.симальных величин, что обуславливает снижение величины лучистого потока от факела в слойЯ) недоиспользование слоем возможности максимального испарения сточных вод, обезвреживание которых в паровой фазе наиболее эффективно. При смещении центра ванны барботажа от устья амбразуры горелки на 06 расстояние более шести калибров горелки ванна барботажа располагагтся в зоне частично охлажденных продуктов сгорания, что также уменьшает эффективность упаривания сточных вод. Кроме того, при чрезмерном удалении ванны барботажа к выходному -окну часть сточных вод может выноситься из топки, не контактируя с высокотемпературными газами,и тем самым понижать, качество обезвреживания. Таким образом, конструкция устройства позволяет надежно и экономично организовать огневое обезвреживание сточных вод в топках промышленных котлов. . Формула изобретения 1. Устройство для огневого обезвреживания сточных вод, содержащее топочную камеру, горелки для сжигания топлива, ванну барботажа с барботажной решеткой и короб для подачи в слой барботажного агента, о тличающееся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности работы устройства, ванна. барботажа установлена в поду топочной камеры в зоне максимального лучистого тепловыделения факела на расстоянии по горизонтали от устья амбразуры горелки до вертикальной оси ванны барботажа равном 3-6 калибрам горелки, а по ёертикали ванна барботажа удалена от оси горелки на расстояние равное 2- калибрам горелки, при этом задняя стенка ванны барботажа выполнена с выступом для создания обратных токов высокотемпературных газов. 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что под топочной камеры выполнен с уклоном в сторону ванны барботажа, а горелки выполнены поворотными с регулируемой формой факела. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Беспамятнов Г. П. и др. Терические методы обезвреживания пооышленных отходов. Л., Химия, 19692.Авторское свидетельство СССР , кл. F 23 G 7/0., 197.