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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ЖИДКИХ ОТХОДОВ

I

Изобретение относится к устройствам огневого обеэвреживанвя жидких отходов И может быть нспшьэовано на предприятвях химической, нефтеперерабатывак щей, нефтехимической промышленности, а также в npyrvoi отраслях народаого хозяйства, где-образуются отходы нефтепродуктов.

Наиболее близким по технической сушн ности и достигаемому эффекту к изобр тенкю является устройство для огневого обезвреживания жидких отходов, которое включает ванну с барботажной решеткой, сопла «торичного воздуха и камеру сгорания.

Устройство работает по принципу барботирования слоя жидкости восходящим потоком газа, поступающим в слой через отверстие барботажн( решетки. В результате этого в ванне барботажа образуется динамический газожидкостный слой, с пов хноств которого в надолое вдпю зону поступают капли жидкого отхода широкого фракционного состава. Диопергируемый барботажным агентом отхоД подвергается огневой обработке в камере сгорания в потоке вторичного воздуха |Jl}.

Недостатком устройства является невозмояоюсть эффректквного и надежного . сжигания жидких отходов. В устройстве невозможно непрерывное и экономичное огневое обезвреживание жидких коксую- щих отходов из-за периодического зако&сования устройства в области сепарац№

10 онного пространства и сопел вторичного воздуха (11редпламенной зоны). Закоксованпе предпламенной зсякы при скоростях барботажного агента в поперечном сечении: слоя отходов1,О-1,5 м/с обусловлено

ts наличием в первичной топливно-воздушной смеси крупнодисперсяых капель OTW I хода размером болеес|)20О мкм. Причине образования крупных капель является низкое газосодержание газожид20костного слоя в барботажной ванне (0,4-О,5 MVM), при котором пузыри барботажного агента в слое разделены значительными промежутками жидкости. Крупноднсперсные капли отхода тфи сотфикосяовенйгй с поверхностями, огра ничйвающими сепарациошгую зону После частичного испарения легких фракцьй образуют коксовые наросты. Не1фарывно увеличиваясь, коксовые наросты Иостеitemio перекрывают поперечное сечение надслоевого пространства барботажной ванны, прекращают доступ отхода в зону обезвреживания, что нарушает работоспо сойюсть устройства и требует периоДВ ческого устранения коксовых наростов. Кроме того, обеспечение в ванне скорости барботажного агента в пределах 1-1,5 м/с требует повышенных энергозатрат на организадшо процесса, что снижает экономичность эксплуатации ycTv. ройства. Увеличение размеров сепараци- онного пространства с целью улучшения сепарации крупнодисперсных капель снижает экономичность работы устройства и интенсивность процесса (уделыгую производительность газожидкостного слоя). Уменьшение начальной скорости барботаж- кого агента менее 1,0-1,5 м/с с целью уменьшения доли генерируемых слоем крупнодисперсяых капель ( мкм) и ухудшение транспорта их барботажным агентом в зону горения снижает производительность прсадесса подачи отходов в зону горения. Цель изобретения .- повышение надежности и эффективности работ устройства. Эта цель достигается тем, что уст ройство для огневого обезвреживания жидких отходов, содержащее ванну с барботажной решеткой, сопла вторичного воз духа и камеру сгорания, снабжено установленной на барботажнсй решетке вставКО& из взаимно перпендикулярно распеложенных перегородок, при этом расстояние между перегородаами составляет О,150,2 их высоты. Разделение объема барботажной ванны на группу отдельно существующих ячеек позволяет при пониженных энергозатратах на щЛдувание барботажного агента обеопечить в слое гидродинамический режим газожндкостяого слоя отходов, способству ющий повышению надежности и эффектив

ноств обезвреживания вепюств.

На фиг. 1 изображено устройство; фодольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

УстрЫ)ство включает барботажную ванну 1, (зсабженную барботажной решеткой 2 и патрубками 3 и 4 для поДачВ в устройство соответственно жидкого

но превышает величину газожидкостяскго слоя в известных устройствах при указанных гидродинамических условиях. При этом газосодержание пенного опоя в предлагаемом устройстве жачнтельно превышает газосодержание слоя в известном устройстве и составляет О,85- 0,95 отхода и барботажного агента. В (5а1рботажной ванне 1 на поверхность решетки 2 установлена вставка 5 из взаимно перпендикулярно расположенных перегородок 6, снабженных в нижней части отверстием 7. Устройство содержит сопла 8 для подачи вторичного воздуха в камеру 9 сгорания, оиабженную отверстием 10 для удаления продуктов огае. вой обработки, Устройство работает следующим образом. Через патрубок 3 в барботажную ван- ну 1 поступает горючий жидкий отход. Благодаря налич11ю у вставки 5 отверо тий 7 в нижней части взаимно перпендикулярно расположенных перегородок 6, поступающий в ванну 1 жидкий отход растекается по поверхности решетки 2, заполняя участки между перегородками 6 (ячейки;. Через патрубок 4 в: устрсйство поступает барботажный агент, в прохождения которого через отверстия барботажной решетки 2 в ячейках ванны 1 образуется динамичный газожидкостный слой. Расход барботажного агента через патрубок 4 выбирают таким образом, чтобы скорость барбо- гажного агента в сечении ванны 1 составляла 0,5-0,8 м/с, а начальную высоту слоя отходов в ячейках ванны 1 устанавливают в пределах О,03-О,05 м. В этом случае, в результате взаимодействия выходящего газового потока с жидким отходом в ячейках ванны 1 создается режим малоподвижной структурированной ячеистой пены. Так как в ванне 1 установлена вставка 5 с взаимно перпендикулярными перегородками 6, расстояния между которыми равны О,15-О,2 их вь соты, то в ячейках помимо взаимодействия газа с жидкостью имеет место взаимодействие данамвчного пенного/; слоя отходов со стенками ячеек. В результате так называемого пристеночного эффекта взаимодействия пенного слоя со стенками 55гчеек, который имеет место при эквивалентных диаметрах ячеек О,15 м, высота пенного слоя значвтель

В ЭТИХ условиях для устройства, оборудованного вставкой 6, характерная мапоподввжная структурированная ячеиотая пена, для которой свойственно устойчивое существование пузырей барботаж- него агента, разделенных пленками жидjcoro отхода толщиной менее 1ОО мкм. Кроме, того, для режима работы устрсйства с указанным газосодержанвем характерна высокая величина поверхности фазового контеиста, позволяющая повысит долю отхода, поступающего в зону горения в виде паров, что увеличивает удельную производительность устройства. Помимо увеличения интенсииюсти процесса тфедлагаемое устройство отличается минимальным сопротивлением газожидкостного слоя, что -снижает энергозатраты на организацию процесса и повышает экономичность работы устройства. В результате разрушения тонкостенных поверхностных пузырей в надслоевую зону к соплам вторичного воздуха 8 поступают мелкодисперсные капли жидкого отхоДа размером менее 200 мкм, не представляющие опасности с точки зрения коксования устройства. Отход, выносимый из слоя барботажным агентом, в виде паров и капель поступает в камеру 9 сгорания И подвергается огневому обезвреживанию в потоке вторичного воздуха, поступающего через сопла 8. Газообразные про пукты огневого обезвреживания отхода из камеры 9 сгорания удаляются через отверстие Ю.

Оптимальное значение отношения расстояний между взаимно перпендикулярно расположенными перегородками к их высоте равно О,15-О,2, Уменьшение этого значения меныие О,15 при опте мальной высоте вставки требует зд ачительного уменьлиения расстояния между перегородками, что повышает количество перегоррдок и сложность изготовления вставки, (повышает капитальные затраты/ Кроме того, ухудшается равномерность распределения отхода по ячейкам барботажной ванны.

Уменьшение отношения ниже. 0,15 пр оптимальном расстоянии между порего родками требует повышения высоты пврегороДок Нп чго увеличивает затраты на изготовление вставки, ухудшает гидродинамические характеристики и услови распьшивания веществ.

Увеличение отношения выше значения 0,2 при оптш.«алыюй высоте вставки требует увеличения расстояний между I пepeгqpoдкaми, что снижает влияние простеночного эффекта, ухудшает качестве распыливания веществ и снижает яаде)1&ность процесса Увеличение отношения выше значения 0,2 при оптимальных расстояниях между перегородками требует уменьшения высоты вставки, что уменьшает газоселержание слоя, поверхность фазового контакта. При этом уменыиается доля отхода, поступающего в зону горения в виде паров, и интенсивность процесса. Кроме того, ухудшаются дисперсионные характеристики капель от хода, что снижает надежность работы устройства,

Ксиструкция устройства позволяет надежно и эффективно подвергать огневому обезвреживанию жидкие промышленные отходы.

Формула изобретения . Устройство для огаевого обезвреживания жидких отходов, содержащее ванну с барботаж ой решеткой, сопла вторичного зоздуха и камеру сгорания, о т л и - чающееся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы, (шо сяабженъ установленнЫ на барботажной решетке вставкой из взаимно перпендикуп« о расположенных перегородок, при этом расстояние между п&регородкамн .составляет 0,15-0,2 их высоты,,

;(Источники информации,

пршятые во внимание при экспертизе

и «о