Шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шламов Советский патент 1982 года по МПК F23G7/00 

, Изобретение относится к устройствам для переработки промышленных отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Известно устройство для переработ ки фосфорсодержащего шлама, содержащее футерованный корпус, распылитель патрубки для подачи воздуха и удаления продуктов переработки Cll- : Недостатком устройства является низкая производительность вследствие обработки шлама на поверхности, что приводит к быстрому разрушению футеровки. Кроме TOfo, в устройстве можно перерабатывать шламы, содержащие более 70 фосфора вследствие отсутствия постороннего источника тепла. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шлемов, содержащая футерованный кор пус, устройство для подачи шламов, размещенное в своде по оси печи, патрубки для подачи топлива и воздуха и устройства для отвода газообразных продуктов сжигания и шлака С2. Недостатками печи являются невозможность переработки шламов с содержанием фосфора менее 70 вследствие обработки шлама на поверхности печи, возможность обгорания и разрушения устройства подачи вследствие расположения его в огневой зоне, а также настылеобразование и разрушение футеровки в зонах размещения патрубков подачи топлива и воздуха. Цель изобретения - повышение эффективности работы печи. Указанная цель достигается тем, что в шахтной печи для переработки фосфорсодержащих шламов, содержащей футерованный корпус, устройство для подачи шламов, размещенное в свода по оси печи, патрубки для подачи топлива и воздуха и устройства для отвода газообразных продуктов сжигания и шлака, устройство для подачи шламов выполнено в-виде двух вращающихся коаксиальных труб, причем наружная труба снабжена криволинейными патрубками с направляющей.пластиной, присоединенной к расположенным горизонтально открытым концам патрубков. Оси открытйх концов криволинейных патрубков расположены на расстоя НИИ 0,5-3.0 внутреннего диаметра патрубка от конца внутренней трубы. При этом криволинейные патрубки установлены с образованием центрального угла между ними lO-tS Кроме того, футерованный корпус в зонах размещения патрубков для подачи топлива и воздуха и устройства для отвода газообразных продуктов сжигания выполнен с внутренним вы ступом, равным 0,03-0,42 толщины футеровки. Выполнение устройства для подачи шламов в виде двух вращающихся коаксиальных труб с криволинейными патрубками и направляющей пластиной по воляет организовать распыливание шла ма воздухом, что приводит к повышени дисперсности и исключает набрасывание шлама на стенки печи, а также проскок необработанных крупных части непосредственно в устройство для удаления шлака. Расположение осей открь1тых концов криволинейных патрубков на расстояни 0,,0 внутреннего диаметра патрубка от конца внутренней трубы позволя ет осуществить качественное распыливание шлама, так как расстояние менее 0,5 внутреннего диаметра патрубка приводит к задеванию или удару струи сжатого воздуха в нижний край внутренней трубы, а расстояние более 3,0 внутреннего диаметра патрубка приводит к тому, что струя шлама не захватывается полностью сжатым возду хом, вследствие чего качество распыливания ухудшается Криволинейные патрубки целесообра но установить так, чтобы центральный :угол между ними составлял 10-45, что также способствует улучшению рас пыливания. При уменьшении угла менее 10 струи сжатого воздуха совмещаются и ухудшают распыливание шлама, а при увеличении угла более 45° стру сжатого воздуха расходятся и не соз934 дают необходимого сплошного вр щающегося слоя распыленного шлама. Выполнение футеровки корпуса с внутренним выступом, равным 0,03-0,42 толщины футеровки в зонах размещения патрубков подачи топлива и воздуха и устройства для отвода газообразных продуктов сжигания, исключает перетекание шлака и попадание erg в патрубки, что повышает срок службы футеровки. При выполнении выступа менее 0,03 толщины футеровки, шлак может перетекать через выступ, а увеличение выступа более 0,42 толщины футеровки нарушает аэродинамику печи и ухудшает условия переработки шламов. На фиг, 1 представлена шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шламов; на фиг, 2 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг, 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг, 4 - разрез Г-Г на фиг, 1; на фиг, 5 - устройство для подачи шламов, узел I на фиг, 1, Шахтная печь имеет футерованный корпус 1 с со стальным кожухом 2, свод 3,в котором размещено устройство h для подачи и распыливания шлама, выполненное в виде двух вращающихся коаксиальных труб - внутренней 5 и внешней 6. Внешняя и внутренняя трубы образуют кольцевое пространство 7 для подачи воздуха, которое закрыто заглушкой 8, жестко соединенной с трубами 5 и 6, Внешняя труба 6 снабжена криволинейными патрубками 9 имеющими горизонтально расположенные открытые концы 10, другие концы 11 патрубков 9 сообщаются с кольцевым пространством 7, при этом горизонтальные, оси открытых концов патрубков 9 расположены на расстоянии 0,53,0 внутреннего диаметра патрубка от нижнего края 12 открытого конца внутренней трубы 5Центральный угол между криволинейными патрубками (в плане) состав.ляет 10-45 -, Шахтная печь оборудована патрубками 13 для подачи возДУ а устройствами 14 и 15 для отвоД газообразных продуктов сжигания и шлака и патрубками 16 для подачи топлива. Патрубки 16 расположены в два ряда и установлены тангенциально внутренней поверхности печи, при этом оба ряда имеют взаимно противоположное направление, В зонах размещения патрубков 16 футерованный корпус выполнен с внутренним выступом 17) в зоне размещения устройства It для отвода газообразных продуктов сжигания футерованный корпус имеет выступ 18. Выступы 17 и 18 выдвинуты внутрь огневого пространства 19 на величину 0,03-0,2 толщины футеровки. К криволинейным патрубкам 9 прикреплена направляющая пластина 20 для улучшения распыливания шлама. Шахтная печь работает следующим образом. По внутренней трубе 5 устройства k подается шлам, который воздухом, поданным в кольцевое пространство 7 и далее в криволинейные патрубки 9, распыливается с образованием вращающегося конического факела рас пыленного шлама. В полученном вращающемся слое осуществляется разделение шлама на фракции, при этом более крупные фракции шлама соприка саются с внутренней поверхностью печи и сгорают вблизи поверхности, а мелкие фракции сгорают в огневом пространстве 19. Температура в огне вом объеме составляет 1200-1350°С, зола, содержащаяся в шламе, расплав ляется, сепарируется на стенки и стекает по ним в виде пленки жидког шлака, на которую попадают крупные фракции шлака. Под действием центробежных сил вращающегося слоя горящего распылен HoY-o шлама расплавленные частицы золы мелких фракций также сепарируются на стенки и улавливаются стека щей пленкой жидкого шлака. Через патрубки 16 подаются топливо или . смесь топлива с воздухом, или же пр дукты сгорания извне для компенсаци недостающего тепла при переработке фосфорсодержащих шламов с низкой ко центрацией фосфора. Патрубки 16 рас положены в два ряда. Верхний ряд патрубко в 16 создает вращение продуктов сгорания в направ лении враще ния устройства 4 для подачи шлама, что увеличивает сепарацию образующи ся при сгорании шлама частиц шлака на стекающую пленку жидкого шлака, второй ряд патрубков 16 создает вра щение факела продуктов сгорания в противоположную сторону по. сравнени с верхним рядом. Противоволожно Bpa щающиеся факела способствуют сжиганию шлама в огневом пространстве 19 73 4 Полученные в результате переработки шлама продукты сгорания, содержащие , освобожденные от жидкого шлака, удаляются из печи через устг ройство И, а жидкий шлак, стекая пленкой по внутренней поверхности печи, удаляется из нее через устройство 15. Для исключения попадания шлака в устройство Н и патрубки 1б на футерованном корпусе печи выполнены внутренние выступы 17 и 18. Конструкция печи позволяет осуществить обработку шлама в объеме печи с улавливанием золы жидкотекучей плейкой шлака, подать в печь необходимое количество дополнительного тепла, что обеспечивает переработку шламов с концентрацией фосфора от 20 до 90 при поддержании температуры в объеме прчи 1-200-1350 С, и исключает возможность образования полифосфорных кислот, разрушающих футеровку, Тем самым повышается интенсивность переработки фосфорсодержащих шламов и увеличивается срок службы футеровки, вследствие чего повышается эффективность работы печи . Формула изобретения 1.Шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шламов, содержащая футерованный корпус, устройство для подачи шламов, размещенное в своде по оси печи, патрубки для подачи топлива и воздуха и устройства для от отвода газообразных, продуктов сжигания и шлака, отличаю щаят с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, устройство для подачи шламов выполнено в виде двух вращающихся коаксиальных труб, причем наружная труба снабжена криволинейными патрубками с направляющей пластиной, присоединенной к расположенным горизонтально открытым концам патрубков. 2.Печь по п. 1, отличающаяся тем, что оси открытых концов криволинейных патрубков расположены на расстоянии 0,5-3,0 внуттреннего диаметра патрубка от конца внутренней трубы. 3- Печь по п. 1, отличающаяся тем, что криволинейные

патрубки установлены с образованием центрального угла между ними i. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что футерованный корг пус в зонах размещения патрубков для подами топлива и воздуха и устройства для :Отвода газообразных продуктов сжигания выполнен с внутренним выетупом, равным Q, толщины футеровки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № (25, кл. С 01 В 25/20, 1972.

2.Исламов М.Ш. Термическое обезвреживание сточных вод и шламов в химической промышленности. Труды Ленииигипрохима, вып. 9 Л., 197. с. «46-1 8. В-В

Фк/гА

/;