Способ термического обезвреживания газообразных токсичных выбросов и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК F23G7/06 

(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ

ГАЗООБРАЗНЫХ ТОКСИЧНЫХ ВЫБРОСОВ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к топочным устройствам, преимуш,ественно для сжигания (обезвреживания) дурно пахнущих и ток.сичных примесей отбросных газов предприятий, и может быть использовано для огневого обезвреживания газообразных выбросов технологических цехов целлюлознабумажной, нефтеобрабатываюш,ей, химической и других отраслей промышленности.

Известны способы обезвреживания токсичных газообразных выбросов при минимальных концентрациях окислов азота путем сжигания их в циклонных топках, ском: панованных с горелкой 1.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ термического обезвреживания газообразных токсичных выбросов путем сжигания органических примесей в циклонной камере при тангенциальной подаче в нее газообразных выбросов и части чистого воздуха и установка для реализации способа. Установка содержит циклонную камеру с установленной в ней дожигательной решеткой и тангенциально расположенными патрубками подвода газообразных токсичных выбросов и чистого воздуха 2.

Недостатками известных способа и установки являются:

-плохое перемешивание подаваемого ат5 мосферного воздуха с газообразными выбросами, что увеличивает время пребывания токсичных газов в камере сгорания и тем самым длину циклонной камеры;

-установка одной горелки на оси циклона ,Q способствует развитию одного турбулентного факела горения, а такое сжигание топлива, как показали последствия, способствует образованию большого количества окислов азота;

-невозможность термического обезвреживания в одной циклонной установке несколь15ких токсичных газов, различных по своим характеристикам, так как время обезвреживания, а соответственно и длина установки, для разных газов различна.

20 Цель изобретения - повышение степени

обезвреживания и уменьшение содержания

окислов азота в продуктах обезвреживания.

Эта цель достигается тем, что согласно

способу термического обезвреживания газообразных токсичных выбросов путем сжигания в циклонной камере при тангенциальной подаче в нее газообразных выбросов и воздуха воздух делят на две части, при этом тангенциальную подачу воздуха и газообразных выбросов осуществляют чередующимися потоками, а другую часть воздуха подают по всему сечению камеры. При этом часть воздуха, подаваемая по всему сечению камеры, составляет 60--SO /o. Эта цель достигается тем, что устройство для термического обезвреживания газообразных токсичных выбросов, содержащее циклонную камеру с установленной в ней дожигательной решеткой и тангенциально расположенные патрубки для подачи воздуха и газообразных выбросов, снабжено турбулизирующей решеткой, установленной на входе в камеру, а патрубки для подачи выбросов воздуха установлены чередующимися по образующей циклонной камеры. При этом дожигательная решетка установлена с возможностью перемещения относительно оси циклонной камеры. Турбулизация воздушного потока на входе в сочетании с подачей воздуха и токсичных газообразных выбросов чередующимися потоками способствует лучшему перемешиванию и полному сгоранию токсичных выбросов, при этом Турбулизация потока приводит к образованию в камере вихрей большого размера, количество образующихся в этом случае окислов азота минимально, что иллюстрируется зависимостями степени обезвреживания и содержания окислов азота в продуктах обезвреживания от турбулентности потока. На фиг. 1 представлено устройство, для реализации способа термического обезвреживания газообразных токсичных выбросов; на фиг. 2 -. зависимость степени обезвреживания и содержания окислов азота в продуктах обезвреживания от турбулентности потока. Устройство содержит циклонную камеру 1, горелки 2, размещенные на торцевой стенке циклонной камеры, одна по центру и три по периферии, турбулизирующую рещетку 3, тангенциально расположенные патрубки 4 для подачи воздуха и патрубки 5 для подачи газообразных токсичных выбросов, при этом патрубки 4 и 5 чередуются. В камере 1 имеется дожигательная решетка 6 и расположенные за ней сопла 7 для подвода холодного воздуха, поступающего через короб 8. Воздух в горелки и по сечению камеры подается через короб 9 и кожух циклонной камеры 10, в котором подогревается. Способ осуществляется следующим образом. Газообразные токсичные выбросы и часть воздуха подают в зону горения циклонной камеры тангенциально чередующимися потоками по патрубкам 4 и 5. Скорость подачи воздуха поддерживают на 28-40% выше скорости потока газообразных токсичных выбросов. Другую часть воздуха подают туда же через турбулизирующую рещетку 3. Такая подача воздуха и выбросов способствует быстрому и интенсивному их перемещиванию, что в свою очередь, как показали испытания, позволяет увеличить скорость реакции в 1,5-2 раза. Для термического обезвреживания в камере сжигают газообразное и жидкое топливо. Высокотемпературный нагрев токсичных газов приводит к расщеплению молекул токсичных веществ на атомы и радикалы. Кислород, содержащийся в обезвреживаемой смеси, соединяется с продуктами расщепления, образуя с атомами углерода двуокись углерода, а с атомами водорода - водяные пары. Увеличение времени пребывания продуктов сгорания в зоне высоких температур может привести к резкому возрастанию концентрации окислов азота. Для полного завершения реакции обезвреживания различных токсичных выброссгв при минимальном содержании образующихся при горении окислов азота регулируют время пребывания смеси воздуха и выбросов в циклонной камере путем перемещения дожигательной решетки 6. Дожигательная рещетка позволяет также снизить турбулентность потока на выходе из зоны горения. Время пребывания в циклонной камере различных токсичных выбросов для ПОЛНО го сжигания примесей колеблется от 0,5 с до 1,5 с. Температуру газов на выходе из камеры поддерживают около 800°С путем охлаждения холодным воздухом, подаваемым через сопла 7, расположенные за дожигательной рещеткой. Способ исследовался на лабораторной установке. Обезвреживанию подвергались токсичные газообразные выбросы, отобранные из варочного цеха Усть-Илимского ЛПК. Как показали исследования, содержание токсичных газов в выбросах снижается в 2-3 раза. Кроме того, конструкция циклонной камеры позволяет получить минимальное количество окислов азота в уходящих газах. Проведенные испытания по сжиганию токсичных выбросов газов по известному способу в известной камере показали, что концентрация окислов азота составляют примерно 0,06-0,08%. При использовании предлагаемых способа и циклонной камеры концентрация окислов азота снизилась в 2-3 раза и составляет 0,02-0,03%, Реализация изобретения позволяет повысить степень обезвреживания токсичных газовых, выбросов и уменьшить содержание окислов азота в продуктах обезвреживания. Формула изобретения 1.Способ термического обезвреживания газообразных токсичных выбросов путем сжигания в циклонной камере при тангенциальной подаче в нее газообразных выбросов и воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения степени обезвреживания и уменьшения содержания окислов азота в продуктах обезвреживания, воздух делят на две части, при этом тангенциальную подачу воздуха и газообразных выбросов осуществляют чередующимися потоками, а другую часть воздуха подают по всему сечению камеры. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что часть воздуха, подаваемая по всему сечению камеры, составляет 60-80%. 3.Устройство для термического обезвреживания газообразных токсичных выбросов, содержащее циклонную камеру с установленной в ней дожигательной решеткой и тангенциально расположенные патрубки для подачи воздуха и газообразных выбросов, отличающееся тем, что, с целью повышения степени обезвреживания и уменьшения содержания окислов азота в продуктах обезвреживания, оно снабжено турбулизируюшей решеткой, установленной на входе в камеру, а патрубки для подачи выбросов воздуха установлены чередующимися по образующей циклонной камеры. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что дожигательная решетка установлена с возможностью перемещения относительно оси циклонной камеры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 2320132, кл. F23 G 7/06, 1977 2.Авторское свидетельство СССР № 185432, кл. F 23 С 5/10, 1960 (прототип).

ffffj yjr

w

30 4ff

ffff ffff Л,/ Фог.1