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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ

ОТХОДОВ

1

Изобретение относится к устройствам для огневого обезвреживания жидких отходов и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической, электротехнической промышленности и других отраслей народного хозяйства, где об- 5 разуются высококалорийные жидкие отходы, а также сточные воды и газовые выбросы с пылевидными твердыми частицами.

Известны устройства для огневого обез- ,Q вреживания жидких отходов такие, как камерные, циклонные и шахтные печи, включающие распыливающие средства для подачи жидких отходов на сжигание, сопла для подачи в высокотемпературную зону газовых выбросов, сопла для подачи необходи- 15 мого воздуха и камеру сгорания 1.

Недостатками устройств является высокая стоимость сооружения, сложность и ненадежность в работе из-за возможности засорения или разрушения распыливающих JQ средств нерастворимыми примесями содержащимися в жидких отходах. Кроме того, для распыливания жидких отходов требуются значительные энергозатраты, а низкие удельные тепловые напряжения топочных

объемов не позволяют совместно, обезвреживать газовые выбросы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для огневого обезвреживания жидких отходов, включающее ванну с барботажной рещеткой, сопла вторичного воздуха и камеру сгорания 2.

Недостатком устройства является невозможность надежного и эффективного огневого обезвреживания жидких горючих отходов совместно со сточными водами и газовыми выбросами, содержащими пылевидные твердые частицы. Отдельное безфорсуночное сжигание жидких горючих отходов в ряде случаев ненадежно из-за возможности закоксовывания барботажного устройства, так как такие отходы в большинстве являются вязкими коксующимися средами (кубовые остатки, смолы, шламы, высококипящие фракции процессов перегонки углеводородов) . Самостоятельное огневое обезвреживание низкокалорийных сточных вод требует затрат дорогостоящего топлива; .Обезвреживание в камере сгорания барботажного устройства технологических газовых выбросов, состоящих из инертной газовой среды

и токсичных пылевидных твердых частиц, дополнительно требует применения специальных сепараторов для выделения твердой фазы, а также смешивающих устройств для предварительного приготовления устойчивых суспензий из отходов с целью повышения эффективности их последующего сжигания.

Кроме того, отсутствие отдельных отсеков для стоков и жидких горючих отходов,разделенных перегородкой, и выполненная на одном уровне барботажная решетка не позволяют в известном барботажном устройстве приготавливать среднюю смесь отходов с составом, допускающим огневую обработку веществ при заданных температурных условиях. В,противном случае для регулирования подачи обезвреживаемых сред требует.ся применение специальных дозаторов.

Цель изобретения - обеспечение надежности и эффективности совместного огневого обезвреживания жидких горючих отходов, сточных вод и газовых выбросов, содержащих пылевидные твердые частицы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для огневого обезвреживания отходов, содержащем ванну барботажа с барботажной рещеткой, камеру сжигания и сопла вторичного воздуха, ванна барботажа снабжена перегородкой, разделяющей ее на отсеки сжигания отходов и промывки газовых выбросов с барботажными решетками, установленными в каждом отсеке, причем барботажная решетка отсека промывки газовых выбросов размещена ниже барботажной решетки отсека сжигания отходов; а высота отсека промывки составляет 2-2,5 высоты отсека сжигания.

С целью регулирования высоты .отсека промывки газовых выбросов, перегородка снабжена пластиной, прикрепленной к ее верхней части и выполненной с возможностью перемещения в вертикальном направлении.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство состоит из барботажной ванны 1, которая разделена перегородкой 2 на отсёк 3 для. промывки газовых выбросов, оборудованный барботажной решеткой 4, и отсек 5 для сжигания отходов, оборудованный барботажной решеткой 6. В верхней части перегородки 2 установлена пластина 7, перемещающаяся в вертикальном направлении. Устройство содержит также патрубок 8 для подачи сточных вод, патрубок 9 для подачи жидких горючих отходов, патрубок 10, снабженный шибером 11, для подачи газовых выбросов в отсек 3 их промывки, патрубок 12, снабженный ш.ибером 13, для подачи газовых выбросов в отсек 5 сжигания отходов 5. Устройство содержит сопла 14 для подачи в зону горения вторичного воздуха и камеру 15 сгорания, снабженную

выходным окном 16 для вывода из устройства продуктов огневой обработки веществ.

Устройство работает следующим образом.

Через патрубок 9 в отсек 5 для сжигания отходов на поверхность барботажной рещетки 6 подают жидкий горючий отход в таком количестве, чтобь высота небарботируемого слоя находилась в пределах 0,06- 0,08 м. Через патрубок 12 в отсек 5 подают газовые выбросы с пылевидньши твердыми частицами (барботажный агент). В результате прохождения барботажного агента через отверстия барботажной рещетки 6 в отсеке 5 образуется динамичный газожидклстный слой с частицами твердой фазы высбТой меньшей, чем высота отсека сжигания. Расход запыленного барботажного агента при помощи шибера 13 устанавливают таким, чтобы концентрация пылевидных частиц в слое отсека 5 не превышала 0,15 кг/кг.

Через патрубок 8 в отсек 3 промывки газовых выбросов на поверхности барботажнсй решетки 4 подают низкокалорийные сточные воды в таком количестве, чтобы высота небарботируемого слоя находилась в пределах 0,15-0,2 м. Через патрубок 10 в отсек 3 подают газовые выбросы с пылевидными твердыми частицами (барботажный агент). В результате прохождения барботажного агента через отверстия решётки 4 в отсеке 3 образуется динамичный газожидкостный слой высотойбольшей, чем высота отсека 3. При прохождении пузырей газовых выбросов через слой стоков твердые пылевидные частицы контактируют с поверхностью жидкой фазы, преодолевают поверхность фазового контакта и удерживаются в слое. Расход барботажного агента при помощи шибера 11 устанавливают таким, чтобы высота динамичного слоя отсека 3 была не менее 0,4 м по условию максимального улавливания в слое пылевидных токсичных частиц. Изменением положения регулирующей пластины 7, расположенной в верхней части перегородки 2, устанавливают высо ту трехфазного слоя в отсеке 3, обеспечивающую непрерывный перелив части стоков с твердыми частицами через пластину 7 в отсек 5 сжигания отходов. Поступление газовых выбросов в отсек 3 их промывки и перелив регулируют шибером 11 и пластиной 7 таким образом, чтобы концентрация твердых частиц в слое отсеков не превышала 0,3 кг/кг.

Полученная в отсеке 3 суспензия, состоящая из сточных вод и пылевидных токсичных частиц, в результате перелива через пластину 7 поступает в слой жидких горючих отходов отсека 5 сжигания отходов. Ввиду интенсивного перемешивания барботажным агентом в отсеке 5 образуется эмульсия из жидких горючих отходов и сточных вод, содержащая пылевидные токсичные частицы. Расход жидких отходов через патрубок 9 и барботажного агента через отсек 5 выбирают таким образом, чтобы концентрация сточных вод в слое смеси не превышала 0,3 кг/кг. Таким образом из слоя отсека 5 барботажным агентом выносятся пары стоков и жидких горючих отходов, а также капли эмульсии с пылевидными частицами, генерированные слоем при разрушении поверхностных пузырей. Поступаюшая в камеру 15 сгорания, смесь отходов подвергается огневой обработке в потоке вторичного воздуха, подаваемого через сопла 14. При значительном содержании кислорода в газовых выбросах, последние могут быть использованы в качестве окислителя. Продукты огневого обезвреживания смеси отходов из камеры 15 сгорания удаляются через окно 16. Очищенные газовые выбросы, прошедшие через слой стоков в отсеке 3 промывки, направляются в продукты огневой обработки отходов, выводимые из камеры 15 сгорания через окно 16.

Оптимальное значение отношения высоты отсека 3 для п-ромывки газовых выбросов к высоте отсека 5 для сжигания отходов составляет 2,0-2,5. Уменьшение этого отношения ниже значения 2,0 при оптимальной высоте отсека 5 для сжигания отходов уменьшает высоту газожидкостного слоя стоков в отсеке 3 и, следовательно, Поверхность фазового контакта (поверхность улавливания частиц), что снижает надежность и эффективность работы устройства по обезвреживанию газовых выбросов. Уменьшение отношения ниже значения 2,0 при оптимальной высоте отсека 3 для промывки газовых отходов требует увеличения высоты отсека 5, а следовательно, увеличения сепарационного пространства, что снижает производительность процесса. В противном случае необходимо увеличить высоту начального слоя жидких горючих отходов выше 0,08 м, что увеличивает энергозатраты на организацию обезвреживания вешеств и снижает его экономичность.

Увеличение отношения выше 2,5 при оптимальной высоте отсека 5 для сжигания отходов увеличивает габариты устройства и, следовательно, капитальные затраты на организацию обезвреживания веществ, а также энергозатраты на промывку газовых выбросов, что снижает экономичность процесса. Увеличение отношения выше значения 2,5 при оптимальной высоте отсека 3 для промывки газовых выбросов требует значительного уменьшения высоты отсека 5 для сжигания отходов и, следовательно, уменьшения начальной высоты слоя жидких горючих отходов ниже значения 0,06 м, что создает опасность пережога барботажной решетки в отсеке 5 и снижает надежность работы устройства.

Конструкция устройства позволяет надежно и эффективно осуществлять огневое обезвреживание безфорсуночным способом жидких горючих отходов совместно со сточными водами и газовыми выбросами, содержащими пылевидные токсичные частицы.

Формула изобретения

Устройство для огневого обезвреживания отходов, содержащее ванну с барботажной решеткой, камеру сжигания и сопла вторичного воздуха, отличающееся тем, что, с целью обеспечения надежности и эффективности совместного огневого обезвреживания жидких горючих отходов, сточных вод и газовых выбросов, содержащих пылевидные твердые частицы, ванна барботажа снабжена перегородкой, разделяющей ее на отсеки сжигания отходов и промывки газовых выбросов с барботажными решетками, установленными в каждом отсеке, причем барботажная решетка отсека промывки газовых выбросов размещена ниже барботажной решетки отсека сжигания отходов, а высота отсека промывки составляет 2-2,5 высоты отсека сжигания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Термические методы обезвреживания отходов. Под ред. Богушевской К. К., Беспамятнова Г. П. Л., «Химия, 1975, с. 49- 95.

.2. Авторское свидетельство СССР № 330304, кл. F 23 D 5/02, 1972.