Циклонная печь для регенерации отработанных материалов Советский патент 1982 года по МПК F23G5/00 

(5) ЦИКЛОННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ

: МАТЕРИАЛОВ

; , . I . , .; - , ;

Изобретение относится к устройствам для огневого обезвреживания промышленных отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, медицинской промышленности при регенерации ценных твердых веществ - отработанных катализаторов, адсорбентов, ионитов и

т.д. ; , . Возврат материалов в технологический процесс в значительной степени увеличивает экономическую эффективность и полезен с санитарной точки зрения. Однако, как правило,,, отработанные адсорбенты - катализаторы, иониты - тонкодисперсные, активированный уголь, кремнемедный сплав, ионообменные смолы, содер жат органические вещества, участвующие или образующиеся в основном технологическом процессе, и для возврата адсорбента или катализатора в процесс необходимо уничтожить органические загрязнения. Наиболее

универсальным и надежным методом их ликвидации является огневой, при котором органические примеси окисляются при высокой температуре.

Известны устройства барабанного и слоевого типов для огневого обезвреживания твердых отходов Г П.

Однако известные устройства имеют недостатки, присущие слоевому методу сжигания - низкую удельную

10 тепловую и весовую нагрузки, высокие тепловые потери. Кроме того, в этих устройствах вследствие их негерметичности невозможно поддержание определенных условий, например,

15 восстановительной атмосферы, требующейся для сохранения ценного материала в процессе обезвреживания нежелательных компонентов. Печикипящего слоя имеют лучшие характеристики более высокие удельные нагрузки, возможность создания направленных атмосфер, однако работа этих устройств ограничена температурным фактором, поскольку при наличии легкоплавких () материалов или загрязнений, часто встречающихся в химической технологии, при тем пературах, необходимых для полного обезвреживания органических приме- . сей, происходит заплавление газорас пределительных решеток и выход печи из строя. Конструкция циклонных печей позволяют работать в широком диапазоне температур, с высокими удельными нагрузками, при любом фазовом состо нии обрабатываемого материала. Однако с точки зре(;(ия совместного процесса регенерации и обезврежи вания данные конструкции характери. зуются в частности затруднением пр организации восстановительной и оки лительной зон, требующихся соответственно для регенерации целевого ма териала и окисления вредных примесе в пределах одного топочного устройства. : , , , ,. . .,. ..; Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результаУу является циклонная печь, содержащая цилиндрический кор пус с тангенциальными соплами ввода материала и топлива, внутреннюю цилиндрическую полую вставку, имеющую верхний газоотводящий патрубок,коль цевую полость, образованную ограждениями корпуса и внутренней вставкой, окна для перепуска газа из кольцевой полости во внутреншяо вставку, сопла вторичного воздуха, расположенные выше полости сопел подачи топлива и материала на 0,5 2,5 внутреннего диаметра вставки, направленные внутрь полой встав. ки 2. . : . : Недостатком известной циклонной пе.чи является невозможность совмещения восстановительного .процесса регенерации твердого материала и ок . лительного процесса обезвреживания токсичных органических примесей. Цель изобретения - обеспечение полноты обезвреживания при регенера ,, ции отработанных материалов. Цель достигается тем, что в циклонной печи, содержащей цилиндричес кий корпус с тангенциально расположенными соплами ввода материала и топлива, внутреннюю полую цилиндрическую вставку с верхним газоотводя щим патрубком, кольцевую камеру, образованную стенками корпуса и Внутренней ПОЛОЙ цилиндрической вставкой, газоперепускные окна, соединяющие кольцевую камеру с внутренней вставкой, и сопла вторичного воздуха, направленные внутрь вставки, сопла вторичного воздуха размещены между газоперепускными окнами и выше их на 0,3-0,3 высоты окон, а днище кольцевой камеры выполнено в виДе чередующихся приливов, внутри которых расположены сопла вторичного воздуха, и отверстий, переходящих в газоперепускные окна. Нижний срез газоперепускных окон выполнен наклонным в сторону внутренней полой цилиндрической вставки. Такая конструкция устройства позволяет осуществить регенерацию ценного материала и обезвреживание органических загрязнений. На чертеже предст эвлена циклонная печь для регенерации отработанных материалов, разрез А-А Ир.азрез Ь-Б. Циклонная печь содержит корпус 1, кольцевую полость 2, образованную ограждениями корпуса и внутренней полой цилиндрической вставкой 3 сопла ввода материала и топлива и 5 расположенные тангенциально к внутренней окружности корпуса 1, верхний газоотводящий патрубок б, сопла вторичного воздуха 7, расположенные между газоперепускными окнами 8 в приливах 9 и отверстия 10 в днище 11 кольцевой камеры, переходящие 8 газоперепускные окна. Циклонная печь работает следующим образом. , В кольцевую/ полость 2 через сопла и 5 вводят соответственно материал и топливо с воздухом в соотношении, достаточном для создания в указанной полости восстановительной среды. В кольцевой полости в вихревом потоке дымовых газов при высокой температуре происходит удаление органических примесей с поверхности и из пор частиц материала, их испарение и частичное окисление. При этом сам целевой материал не окисляется или окисляется незначительно. Обработанные частицы твердого материала через отверстия 10 и окна 8 удаляются из устройства. Газообразные высокотемпературные продукты неполного горения топлива и неокисленные органические примеси через отверстия 10 и окна 8 попадают во внутреннюю полую цилиндрическую

вставку 3. где смешиваются с воздухом, вводимым соплами вторичного воздуха 7 таким образом, чтобы он не контактирова-л с обработанным и твердым материалом. В результате смешения высокотемпературных газов с воздухом происходит окисление продуктов недожогу и органических загрязнений а пределах внутренней полой цилиндрической вставки 3- Из газоотводящего патрубка 6 удаляются нейтральные дь1мовые газы, не сЬдержащие вредных примесей. Сопла вторичного воздуха проходят в приливах 9 днища 11 кольцевой камеры. Это предохраняет их от соприкосновения с горючими газообразными продуктами и твердым раскаленным материалом. Сопла вторичного воздуха располагают между окнами 8 и выше их для предохранения целевого С)6рабтанного материала от соприкосновения с воздухом. Минимальная высота сопел над газоперепускными окнами составляет О,.3 высоты окна, что обеспечивает отсутствие диффузии воздуха в дь1мовые газы в области двжения целевого продукта. Максимальная высота составляет высот окон. При большем расстоянии между соплами вторичного воздуха и верхним срезом окна значительно вырастает высота прилива в днище кольцевой камеры и соответственно сокращается рабочий об-ьем кольцевой камеры и полой внутренней вставки.

Выполнение сопел вторичного аоз духа в начале полой кольцевой sctasки (по ходу газов) дает возможность организовать окисление вредных орг ганических примесей в пределах jyt rройства и одновременно предохранить целевой твердый материал от окисления.. ;

Приливы в днище кольцевой камеры позволяют подать вторичный воздух, не пересекая воздушными соплами высокотемпературной зоны. Наклонная

нижняя образующая газоперепускных окон способствует быстрой транспортировке целевого продукта из восстановительной зоны, минуя окислительную зону.

Формула изобретения

полноты обезврёживан ия при регенерации отработанных материалов, сопла вторичного воздуха размещены между перепускными окнами и выше их на 0,,5 высоты окон, а днище кольцевой камеры выполнено в виде чередующихся приливов, внутри которых распдложены сопла вторичного воздуха, и отверстий, переходящих в газоперепускные окна.

Источники информации,

при 1ятые во внимание при экспертизе 1. Термические методы обезвреживания отходов. Под ред. Богушев- . ской К.Н. И Беспамятнова Г.П. Л.,

Химия, t975, с. .

.2. Авторское свидетельство СССР № , кл. F 23 G 5/00, 197 (прототип).