CZ2003709A3 - Rozprašovací hořák pro rozprašování a spalování zbytkové látky obsahující síru - Google Patents
Rozprašovací hořák pro rozprašování a spalování zbytkové látky obsahující síru Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2003709A3 CZ2003709A3 CZ2003709A CZ2003709A CZ2003709A3 CZ 2003709 A3 CZ2003709 A3 CZ 2003709A3 CZ 2003709 A CZ2003709 A CZ 2003709A CZ 2003709 A CZ2003709 A CZ 2003709A CZ 2003709 A3 CZ2003709 A3 CZ 2003709A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nozzle
- oxygen
- spray burner
- individual nozzles
- fuel
- Prior art date
Links
- 239000007921 spray Substances 0.000 title claims abstract description 32
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims description 21
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims description 21
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 title description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 4
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 2
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 20
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 16
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid group Chemical class S(O)(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 15
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical group O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229960003753 nitric oxide Drugs 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004063 acid-resistant material Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- -1 fuel oil S Chemical compound 0.000 description 1
- 239000010763 heavy fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQTGUFBGYOIUFS-UHFFFAOYSA-N nitrosylsulfuric acid Chemical compound OS(=O)(=O)ON=O VQTGUFBGYOIUFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/008—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals for liquid waste
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
Description
Vynález se týká rozprašovacího hořáku pro rozprašování a spalování zbytkové látky obsahující síru, obsahující trysku na zbytkovou látku pro přívod zbytkové látky obsahující síru, která je obklopována vnější tryskou pro přívod rozprašovacího média.
Dosavadní stav techniky
Takové rozprašovací hořáky se používají při zpracování kapalných zbytkových látek, obsahujících síru. Podle stavu techniky dochází ke zpracování zbytkových látek obsahujících síru, jako například použitých kyselin sírových (tak zvaných odpadních kyselin sírových), roztoků síranu amonného, tepelným (termickým) štěpením v tak zvaných štěpících zařízeních. Zbytkové látky jsou přitom přiváděny do ohřívacího pásma vytvářeného horkými kouřovými plyny v reaktoru s žárovzdornou výstelkou, dále označovaného také jako štěpící pec, kde jsou tepelně štěpeny při tvorbě oxidu siřičitého. Ohřívací pásmo je vytvářeno spalováním paliva s oxidačním prostředkem obsahujícím kyslík. Procesní plyny, obsahující oxid siřičitý, se podle stavu techniky zpracovávají na kyselinu sírovou, oleum nebo oxid siřičitý.
Jsou použitelné dva typy reaktorů, které se v prvé řadě odlišují z hlediska proudění procesního plynu, a to štěpící pece, u nichž dochází ke svislému nebo vodorovnému průchozímu proudění.
-2U štěpících pecí, v nichž dochází ke svislému průchozímu proudění, jsou hořáky pro vytváření horkých kouřových plynů v jedné nebo více rovinách přímo nasazeny a upevněny radiálně nebo tangenciálně na stěnu pece. Plamen se vyvíjí teprve v štěpící peci, v důsledku čehož se při neúplném spalování může vytvářet oxid uhelnatý a saze a vzniká nebezpečí hnědého zabarvení vyráběné kyseliny sírové. Proto se opatřují štěpící zařízení nové konstrukce místo přímo osazených hořáků předřazenými spalovacími komorami, nazývanými kombustory. Kombustory vytvářejí zreagúvaný horký kouřový plyn o teplotě přibližně 2000°C.
U horizontálně uspořádaných štěpících pecí se většinou osazuje jeden nebo více hořáků nebo kombustorů přímo na čelní stěnu. Plamen nebo kouřový plyn vystupuje vodorovně.
Jako palivo připadají v úvahu hořlavé plyny a kapalná' paliva, s výhodou s vysokým obsahem síry, například topný olej S. Pro případ potřebného zvýšení produkce kyseliny sírové se přidává jako palivo také tekutá síra, která se spaluje přímo v štěpící peci na oxid siřičitý. Jako oxidační médium se obvykle používá vzduch, který se přidává do hořákové skříně o teplotě okolního prostředí nebo rekuperativně ohřátý.
Všem štěpícím procesům je společná velmi vysoká potřebná štěpící teplota 900 až 1200°C, při níž se zbytkové látky s obsahem síry nechávají tepelně zreagovat na oxid siřičitý, vodní páru, kyslík a popřípadě dusík a oxid uhličitý. Silně endotermní štěpící reakce probíhá ve výše popsané
9« ··*· • · · •NÍ * á · · · · »' · · • · · ·. · · · .1 í
energie štěpící peci, přičemž jsou zapotřebí velká množství ve formě hořlavého plynu nebo oleje či nafty. Je tak kupříkladu pro štěpení 70%-ní odpadní kyseliny sírové, sestávajíI cí ze 70% kyseliny sírové a 30% vody, teoreticky zapotřebí | přibližně 1770 kWh energie na tunu odpadní kyseliny. )
Při použití vzduchu jako oxidačního prostředku musí být inertní dusíková část zahřívána na teplotu štěpení cca 1000°C, což vede k dalšímu zvýšení spotřeby energie a k snižování koncentrace oxidu siřičitého, jakož i ke zvětšení objemu procesního plynu.
V principu se dají specifické náklady na likvidaci na tunu odpadní kyseliny snížit zvýšením koncentrace oxidu siřičitého v procesním plynu.
Vyšší koncentrace oxidu křemičitého mohou být dosaženy buď zkoncentrováním zbytkových látek obsahujících síru< ý v samostatném zařízení nebo snížením inertního dusíkového, | podílu ve spalovacím vzduchu, čehož se obvykle dosahuje po- * užitím kyslíku jako oxidačního média. Pro směšování kyslíku s palivy v štěpící peci se až dosud osvědčily v praxi násle- τ dující postupy:
- obohacování spalovacího vzduchu kyslíkem,
- vhánění kyslíku do vzdušného plamene
- použití hořáku palivo/kyslík
Obohacováním kyslíkem a/nebo vháněním kyslíku se zvyšuje teplota plamene a tím se podporuje tepelná tvorba oxidu dusíku, což je principielně pro štěpící proces nevýhodné.
ο· ·»«<
• 9
9·· ·· ·♦#·
999 9
Při použití hořáku palivo/kyslík se paliva, jako olej či nafta nebo hořlavý plyn, při vnějším směšování spalují s kyslíkem pomocí vhodného hořáku. Kyslíkové hořáky mohou být přídavně ke zvyšování výkonu stávající štěpící pece integrovány do reaktoru také místo vzduchových hořáků. V důsledku velmi vysokých teplot plamene až 2900°C vznikají stejné problémy jako u výše uvedených způsobů. Kromě toho vyžadují vodou chlazené kyslíkové hořáky intenzivní údržbu, nebof. na chlazeném povrchu mohou kondenzací kyseliny sírové vznikat korozní škody.
Vzhledem k těmto nevýhodám bylo použití kyslíku pro zvýšení výkonu štěpících zařízení pro regeneraci zbytkových látek obsahujících síru jen omezeně možné. Tak například nemohly být štěpící pece, které byly vybaveny kombustory, až dosud provozovány s kyslíkem, nebot jak obohacováním kyslíkem, tak i vháněním kyslíku se zvyšuje teplota plamene, takže vyzdívka kombustoru, provozovaná již na horní teplotní mezi, se taví, a kromě toho je zvýšenou tvorbou oxidu dusíku, silně snížena kvalita vyráběné kyseliny sírové zvýšenými obsahy kyseliny nitrosylsírové.
K vnášení kyseliny do štěpící pece dochází tlakovým rozprašovačem, tlakovzdušným rozprašovačem nebo rotačním rozprašovačem, které jsou zhotoveny z materiálů odolných vůči kyselinám.
Všem typům rozprašovačů je společné, že rozprašovací tryskou, centrálně použitou v rozprašovači, prochází veškeré množství zbytkové látky obsahující síru, které se má rozprašovat .
·« *··* * · • ···
-599 »·*· ♦ · · • · · * « ·
9 9
9 · « · « * > <
φ· 999
9999
Je známé, že míra tepelného (termického) štěpení zbytkových látek obsahujících síru závisí nepřímo úměrně na velikosti rozprašovaných kapek v štěpící peci. Vysoká míra štěpení je v principu dosahována malými kapičkami kapaliny.
U vysokotlakých rozprašovačů a injektorových rozprašovačů, jako například tlakovzdušného rozprašovače, je velikost rozprašovaných kapiček kapaliny úměrná k vnitřnímu průměru rozprašovací trysky a k rozprašovacímu tlaku. Rozprašovací trysky jsou proto optimalizovány na předem určený tlak a prosazení (průtok). Rozprašovací trysky, které jsou dimenzovány na maximální prosazení odpadní kyseliny, již proto v provozu s částečným zatížením nepracují optimálně.
Vynález si proto klade za úkol přinést rozprašovací hořák, který by jednak byl použit pro způsob, při kterém by kyslík mohl být zaváděn do pece jako přídavné oxidační médium pro zvyšování výkonu a zlepšování hospodárnosti, a to bez výše uvedených nevýhod a omezení, a který by jednak byl optimalizován na proměnlivý průtok zbytkové látky, která se má rozprašovat.
Podstata vynálezu
Uvedeného cíle je dosaženo při vycházení z v úvodu uvedeného rozprašovacího hořáku tím, že tryska na zbytkovou látku obsahuje vetší počet zapojovatelných a odpojovatelných jednotlivých trysek, které jsou spojené se vstupem pro zbytkovou látku, přičemž hořák je opatřen přívodem pro palivo, a přičemž vnější tryska je spojena se vstupem pro proud plynu bohatého na kyslík.
-6Pomocí většího počtu jednotlivých trysek je u rozprašovacího hořáku podle vynálezu místo centrálního rozprašovaného kužele kapaliny vytvářeno více jednotlivých rozprašovaných kuželů kapaliny ze zpracovávané zbytkové látky.
Jednotlivé trysky jsou vytvořeny jako zapojovatelné a odpojovatelné, takže se průtok zbytkové látky jednotlivými tryskami dá přizpůsobit příslušným požadavkům. Tím může být zegmena zaručeno, ze se pri (prosazení) pro alespoň část optimálně zjištěná velikost zvýšení nebo zmenšení průtoku jednotlivých trysek dá dodržet kapek tím, že se odpojí nebo připojí průtok jednou nebo více jednotlivými tryskami.
Kromě toho je rozprašovací hořák podle vynálezu opatřen přívodem pro palivo a pro plyn bohatý na kyslík. Spalováním paliva s plynem bohatým na kyslík je štěpící energie k dispozici v oblasti rozprašovacího hořáku a tedy v předreakčním pásmu, odděleném od vlastního reakčního pásma. V tomto předreakčním pásmu je zbytková látka obsahující síru částečně štěpena a teprve po té se zavádí do reakčního pásma vyšší teploty, sestávajícího z horkých kouřových plynů, ve kterém potom dochází k úplnému tepelnému štěpení zbytkové látky. Jelikož je tak předreakční pásmo odpojeno od vlastního reakčního pásma, může být přídavná energie, potřebná pro zvýšení výkonu, dána k dispozici v předreakčním pásmu, aniž by došlo ke zvýšení teploty plamene ve vlastním reakčním pásmu a tím k překročení teplotních hranic v této oblasti nebo ke zvýšené tvorbě oxidu dusíku.
Společným zaváděním zbytkové látky a paliva do před-Ίreakčního pásma a částečným štěpením zbytkové látky může docházet k tepelnému štěpení zbytkové látky ve vlastním reakčním pásmu při nízkých reakčních teplotách, což má za následek malou tvorbu oxidu dusíku při vysokých mírách reakce <
v celkovém procesu. Ještě ne zcela rozložené (štěpené) reak- .1 ční produkty z předreakčního pásma jsou převáděny do vlast- j ního reakčního pásma vyšší teploty, v němž dochází k úplnému ’ štěpení a spalování reakčních produktů, aniž by se přídavně 1 tvořily oxidy dusíku.
J
Proud plynu bohatého na kyslík je čistý kyslík nebo směs kyslíku a vzduchu s koncentrací kyslíku od 25 obj.% do 100 obj.%. Obaluje tvořící se proudy kapek zbytkové látky a paliva a slouží jako oxidační prostředek a současně jako « sekundární rozprašovací médium.
Zvlášt přesné a proměnlivé přizpůsobování prosazovacímu výkonu je dosahováno u rozprašovacího hořáku, u kterého jsou jednotlivé trysky vytvořeny jako jednotlivě odpojova- -t telné a zapojovatelné. K tomuto účelu může být kupříkladu . « každé jednotlivé trysce přiřazen ventil.
Obzvláště se osvědčil rozprašovací hořák, u kterého je počet jednotlivých trysek nejméně dvě a nejvíce devět. Se zvyšujícím se počtem jednotlivých trysek je optimalizace velikosti kapiček na aktuální prosazení přesnější. Uvedená horní hranice je dána výrobními náklady, vzrůstajícími s počtem jednotlivých trysek. Obvykle je dávána přednost symetrickému uspořádání jednotlivých trysek vzhledem k podélné ose rozprašovacího hořáku, nebob to usnadňuje jak výrobu rozprašovacího hořáku, tak i homogenní proměšování a repro-8• ·
dukovatelné rozdělení zbytkové látky, paliva a kyslíku v předreakčním pásmu.
V přednostním provedení rozprašovacího hořáku obsahuje hořák centrální vnitřní trysku pro přívod paliva, okolo níž jsou uloženy jednotlivé trysky. Pro výrobu štěpící energie potřebné v předreakčním pásmu se vstřikuje kapalné a/nebo plynné palivo centrální vnitřní tryskou rozprašovacího hořáku do proudů kapiček zbytkových látek obsahujících síru, vystupujících z jednotlivých trysek. Palivo proniká proudy kapiček a reaguje s plynem bohatým na kyslík při vytváření uvedeného předreakčního pásma. Vnitřní tryskou mohou být kromě paliva zaváděny do předreačního pásma také další složky, zejména směs paliva a zbytkové látky, přičemž v tomto případě je vnitřní tryska spojena se vstupem pro zbytkovou látku. Do této míry je třeba vnitřní trysku chápat také jako jednotlivou trysku ve smyslu vynálezu.
Alternativně nebo doplňkově k tomu je štěpící energie, potřebná v předreakčním pásmu, vyvíjena tím, že kapalné palivo je ke zbytkové látce obsahující síru přiměšováno vně rozprašovacího hořáku a směs zbytkové látky a paliva se vstřikuje jednotlivými tryskami do reaktoru. Účelně jsou proto jednotlivé trysky spojeny se směšovacím zařízením pro vytváření směsi ze zbytkové látky a paliva.
Rozprašovací hořák podle vynálezu umožňuje rozprašování zbytkové látky při zavádění proudu plynu bohatého na kyslík vnější tryskou. Aby se jednotlivé trysky a vnitřní tryska chránily před chemickým napadením proudem plynu bohatého na kyslík, prokázalo se jako příznivé, uspořádá-li se • φ · · · · • · · ·
-9• · · ····· ·· · mezi jednotlivými tryskami a vnější tryskou tryska na ochranný plyn. Zavedením vhodného ochranného plynu tryskou na ochranný plyn se jednotlivé trysky, a vnitřní tryska, pokud je přítomná, odstíní od proudu plynu bohatého na kyslík. Je tak možné jednotlivé trysky a vnitřní trysku vytvořit z materiálu jinak ohroženého korozí při podmínkách okolního prostředí.
S výhodou jsou jednotlivé trysky, a vnitřní tryska, pokud je přítomná, vyrobeny ze zirkonia. Zirkonium se vyznačuje vysokou stálostí proti kyselinám a odolností proti opotřebení, avšak je při vysokých teplotách (například při 1000°C) v důsledku jeho afinity v čistém kyslíku rychle oxidováno, popřípadě i zapalováno, čemuž se však předejde médiem zavedeným tryskou na ochranný plyn.
Zvlášt výhodně se dá vytvořit provedení rozprašovacího hořáku, u kterého je vnější tryska vytvořena jako prstencová štěrbina, která souose obklopuje trysku na ochranný plyn.
V alternativním a rovněž výhodném provedení rozprašovacího hořáku obsahuje vnější tryska prstencovou štěrbinu, v níž je uložen větší počet trubkových trysek, rozdělených okolo vnějšího obvodu trysky na ochranný plyn. Při tomto provedení rozprašovacího hořáku je možné prstencovou štěrbinou zavádět první plyn a trubkovými tryskami druhý plyn. Kupříkladu může být první plyn předehřátý vzduch a druhý plyn proud plynu bohatého na kyslík ve smyslu tohoto vynálezu, s obsahem kyslíku s výhodou nejméně 80 obj.%.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l rozprašovací hořák podle vynálezu v prvním provedení a obr.2 rozprašovací hořák podle obr.l v půdorysném pohledu na otvor rozprašovací trysky.
Příklady provedení vynálezu
Rozprašovací hořák znázorněný na obr.l obsahuje centrální vnitřní trysku 1, okolo které je rovnoměrně rozdělen svazek celkem čtyř jednotlivých trysek 2· Vnitřní tryska 1 a jednotlivé trysky 3 jsou souose obklopovány tryskou 4 na oddělovací plyn ve tvaru prstencovité štěrbiny a další vnější tryskou 5 ve tvaru prstencovité štěrbiny. Vnitřní tryska 1 obsahuje vstup 6 pro přívod paliva. Jednotlivé trysky 2 jsou spojeny se vstupem 7, přes který je do jednotlivých trysek 2 podle volby přiváděno palivo obsahující síru nebo směs ze zbytkové látky obsahující síru a paliva.
V alternativním provedení rozprašovacího hořáku je také vnitřní tryska 1 spojena se vstupem (neznázorněným na obr.l) pro přívod směsi ze zbytkové látky obsahující síru a paliva.
Přes vstupy 6 a 7 je do rozprašovacího hořáku přiváděna buď směs ze zbytkové látky obsahující síru a paliva nebo zbytková látka je přes vstup 7 přiváděna odděleně od paliva (vstup 6). V posledně jmenovaném případě je vstupem 6 přiváděno buď kapalné palivo (jako například lehký nebo těžší topný olej, odpadní olej nebo rozpouštědlo) nebo hořlavý plyn (jako například zemní plyn, propan, butan nebo jiné
-11• 4 ···· ·* ···· 4· • · · · 4 4 ·
4 4 4 4 444 4 hořlavé plyny) a vstupem 7. je přiváděna zbytková látka obsahující síru.
Tryska 4 na oddělovací plyn je opatřena vstupem 8 pro vzduch a vnější tryska 5 je opatřena vstupem 9 pro směs kyslíku a vzduchu, jejíž obsah kyslíku je regulovatelný mezi 20,6 obj.% a 100 obj.% a která může být ohřátá na teplotu až 600°C.
Uvnitř vnější trysky 5 ve tvaru prstencové štěrbiny je uložen větší počet trubkových trysek 10 (v příkladě provedení je to osm trubkových trysek 10), které mají kruhový průřez. Trubkové trysky 10 jsou okolo trysky 4 na oddělovací plyn rovnoměrně rozděleny. Jsou tvořeny trubkami z austenitického materiálu, které jsou jejich horním koncem, odvráceným od otvoru (otevření trysky) 11 trysky spojeny se vstupem 12 kyslíku pro přivádění technicky čistého kyslíku.
Tímto uspořádáním jednotlivých trysek je kyslík až k otvoru 11 trysky oddělen od předehřáté směsi kyslík/vzduch. Do pece tak mohou být přidávána libovolně vysoká množství vzduchu nebo kyslíku, nezávadná z hlediska bezpečnosti.
Z půdorysného pohledu na otvor rozprašovací trysky podle obr.2 je patrné souosé uspořádání jednotlivých trubic (13; 14; 15) a trysek (1, 3, 5), jakož i uspořádání trubkových trysek 10 kruhového průřezu okolo trysky 4 na oddělovací plyn a jednotlivých trysek 2 okolo vnitřní trysky 1 v případě rozprašovacího hořáku podle obr.l.
• *· · • · ···· · · · 9 9 9 9 9 999 9 · · — 12 — ··· · · · ··«·
Jednotlivé trysky 3 a vnitřní tryska 1 jsou tvořeny svazkem trubek ze zirkonia. Stěny zbývajících trysek (4, 5) jsou vytvořeny z vysoce legované ušlechtilé oceli ve formě dvou souosých trubek (14, 15).
Výhody rozprašovacího hořáku podle vynálezu vůči rozprašovacímu hořáku známému ze stavu techniky jsou dále tabe- 3 lárně shrnuty:
- Optimalizace velikosti kapiček a rozprašovacího tlaku >
v odpadní kyselině při různých množstvích odpadní kyseliny nezávislým připojováním a odpojováním jednotlivých trysek rozprašovače.
- Vysoká trvanlivost jednotlivých trysek rozprašovače dodaná zirkoniem jako použitým materiálem v důsledku ochranného .,·« plynu zaváděného tryskou na oddělovací plyn, také při použití čistého kyslíku jako rozprašovacího a oxidačního média.
- Zvýšení výkonu v důsledku použití plynu bohatého na kyslík jako oxidačního prostředku při vytvoření předreakčního pásma _ nižší teploty, do něhož se kyslík, palivo a zbytková látka ?
společně zavádějí a v němž je zbytková látka částečně’ >
štěpena a teprve po té je přiváděna do vlastního reakčního pásma s vyšší teplotou.
Claims (9)
1. Rozprašovací hořák pro rozprašování a spalování zbytkové látky obsahující síru, obsahující trysku na zbytkovou látku pro přívod zbytkové látky obsahující síru, která je obklopována vnější tryskou pro přívod rozprašovacího média , vyznačený tím, že tryska na zbytkovou látku obsahuje větší počet zapojovatelných a odpojovatelných jednotlivých trysek (3), které jsou spojené se vstupem (7) pro zbytkovou látku, přičemž hořák je opatřen přívodem pro palivo, a přičemž vnější tryska (5) je spojena se vstupem (9) pro proud plynu bohatého na kyslík.
2. Rozprašovací hořák podle nároku 1, vyznačený tím, že uvedené jednotlivé trysky (3) jsou vytvořeny jako jednotlivě odpojovatelné a připojovatelné.
3. Rozprašovací hořák podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že počet jednotlivých trysek (3) je nejméně dvě nejvíce devět.
4. Rozprašovací hořák podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že obsahuje centrální vnitřní trysku (1) pro přívod paliva, okolo níž jsou uloženy uvedené jednotlivé trysky (3).
i •Mg
5, vyznačený tím, že mezi jednotlivými tryskami (3) a vnější tryskou (5) je uložena tryska (4) na ochranný plyn.
5. Rozprašovací hořák podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že jednotlivé trysky (3) jsou spojeny se směšovacím zařízením pro vytváření směsi ze zbytkové látky a paliva.
»♦ · ·
-14• · · · · · ···'· ·* · ·· ··· ·· ·· í
•i
6, vyznačený tím, že jednotlivé trysky (3) jsou vytvořeny ze zirkonia.
6. Rozprašovací hořák podle kteréhokoli z nároků 1 až
7, vyznačený tím, že vnější tryska (5) je vytvořena jako prstencová štěrbina, která souose obklopuje trysku (4) na ochranný plyn.
7. Rozprašovací hořák podle kteréhokoli z nároků 1 až
8. Rozprašovací hořák podle kteréhokoli z nároků 1 až
9. Rozprašovací hořák podle kteréhokoli z nároků 1 až 11, vyznačený tím, že vnější tryska (5) je vytvořena jako prstencová štěrbina, v níž je uložen větší počet trubkových trysek (10), rozdělených okolo vnějšího obvodu trysky na , _ ochranný plyn.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10045322A DE10045322C2 (de) | 2000-09-12 | 2000-09-12 | Zerstäubungsbrenner für die thermische Spaltung von schwefelhaltigem Reststoff |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2003709A3 true CZ2003709A3 (cs) | 2003-11-12 |
Family
ID=7656089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2003709A CZ2003709A3 (cs) | 2000-09-12 | 2001-09-07 | Rozprašovací hořák pro rozprašování a spalování zbytkové látky obsahující síru |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6893255B2 (cs) |
| EP (1) | EP1327106B1 (cs) |
| AT (1) | ATE400775T1 (cs) |
| AU (1) | AU2001285937A1 (cs) |
| CA (1) | CA2436360C (cs) |
| CZ (1) | CZ2003709A3 (cs) |
| DE (2) | DE10045322C2 (cs) |
| ES (1) | ES2310189T3 (cs) |
| SK (1) | SK287129B6 (cs) |
| WO (1) | WO2002023089A1 (cs) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6890672B2 (en) | 2001-06-26 | 2005-05-10 | Idatech, Llc | Fuel processor feedstock delivery system |
| US20030223926A1 (en) | 2002-04-14 | 2003-12-04 | Edlund David J. | Steam reforming fuel processor, burner assembly, and methods of operating the same |
| EP1496024A1 (en) * | 2003-07-07 | 2005-01-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of producing glass-particle-deposited body and glass-particle-synthesizing burner |
| DE10353423B3 (de) | 2003-11-15 | 2005-04-14 | Eads Space Transportation Gmbh | Einspritzelement |
| DE102004037442B4 (de) * | 2004-08-02 | 2007-07-12 | Ae&E Inova Gmbh | Verfahren zur thermischen Behandlung von Abfall in einer thermischen Abfallbehandlungsanlage sowie thermische Abfallbehandlungsanlage |
| GB0613044D0 (en) * | 2006-06-30 | 2006-08-09 | Boc Group Plc | Gas combustion apparatus |
| JP5232407B2 (ja) * | 2007-05-25 | 2013-07-10 | 日本パイオニクス株式会社 | 排ガスの浄化装置 |
| US20090136406A1 (en) * | 2007-11-27 | 2009-05-28 | John Zink Company, L.L.C | Flameless thermal oxidation method |
| US20090317321A1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-12-24 | James Patrick Meagher | Decomposition of spent sulfuric acid using oxygen |
| US20100119984A1 (en) * | 2008-11-10 | 2010-05-13 | Fox Allen G | Abatement system |
| DE102008058420A1 (de) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | Air Liquide Deutschland Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Anwärmen eines Bauteils mit einem atmosphärischen Anwärmbrenner |
| EP2703339A1 (en) * | 2012-09-04 | 2014-03-05 | Casale Chemicals S.A. | Burner for the production of synthesis gas |
| DE102014012464A1 (de) * | 2014-08-21 | 2016-02-25 | Messer Austria Gmbh | Beheizung eines Ofenraums unter Verwendung eines Mehrstoffbrenners |
| KR102417930B1 (ko) * | 2015-08-13 | 2022-07-06 | 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. | 증착 장치 및 이를 포함하는 증착 시스템 |
| KR102325814B1 (ko) * | 2019-08-21 | 2021-11-11 | 씨에스케이(주) | 스크러버용 버너 |
| CN116490488A (zh) | 2020-10-23 | 2023-07-25 | 罗姆化学有限责任公司 | 通过减少干扰性副产物而优化的制备甲基丙烯酸烷基酯的方法 |
| EP4100387B1 (de) | 2020-10-23 | 2023-05-31 | Röhm GmbH | Optimiertes verfahren zur herstellung von methacrylsäure (mas) und/oder alkylmethacrylat durch reduzierung störender nebenprodukte |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2406930A (en) * | 1942-06-12 | 1946-09-03 | Chemical Construction Corp | Sulphuric acid regeneration |
| DE1258846B (de) * | 1964-01-02 | 1968-01-18 | Bayer Ag | Verfahren zur thermischen Spaltung von Abfallschwefelsaeuren |
| DE1930496A1 (de) * | 1969-06-16 | 1971-01-07 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren zum Beseitigen von Abfallstoffen |
| DE2506438C3 (de) * | 1975-02-15 | 1979-04-26 | Davy Powergas Gmbh, 5000 Koeln | Verfahren zur thermischen Spaltung von Abfallschwefelsäure |
| DE3361970D1 (en) * | 1982-04-14 | 1986-03-13 | Allied Corp | Thermal decomposition of waste sulfuric acid |
| US4544350A (en) | 1982-10-27 | 1985-10-01 | Vista Chemical Company | Burner apparatus for simultaneously incinerating liquid, dry gas and wet gas streams |
| US5123836A (en) * | 1988-07-29 | 1992-06-23 | Chiyoda Corporation | Method for the combustion treatment of toxic gas-containing waste gas |
| DE4101497A1 (de) * | 1991-01-19 | 1992-07-23 | Basf Ag | Verfahren zur thermischen aufarbeitung ammoniumsulfathaltiger rueckstaende insbesondere ammoniumsulfathaltiger abwaesser |
| US5129335A (en) * | 1991-04-18 | 1992-07-14 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Fluid waste burner system |
| GB9127096D0 (en) * | 1991-12-20 | 1992-02-19 | Ici Plc | Treatment of liquid waste material |
| US5266025A (en) * | 1992-05-27 | 1993-11-30 | Praxair Technology, Inc. | Composite lance |
| JPH10110926A (ja) * | 1996-08-14 | 1998-04-28 | Nippon Sanso Kk | 燃焼式除害装置 |
| US5954491A (en) * | 1997-04-07 | 1999-09-21 | Eastman Chemical Company | Wire lock shield face for burner nozzle |
| JP4066107B2 (ja) * | 1997-11-21 | 2008-03-26 | 株式会社荏原製作所 | 排ガス処理用燃焼器 |
-
2000
- 2000-09-12 DE DE10045322A patent/DE10045322C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-09-07 CA CA2436360A patent/CA2436360C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-07 CZ CZ2003709A patent/CZ2003709A3/cs unknown
- 2001-09-07 ES ES01965266T patent/ES2310189T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-07 SK SK304-2003A patent/SK287129B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2001-09-07 DE DE50114100T patent/DE50114100D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-07 AU AU2001285937A patent/AU2001285937A1/en not_active Abandoned
- 2001-09-07 AT AT01965266T patent/ATE400775T1/de active
- 2001-09-07 WO PCT/EP2001/010347 patent/WO2002023089A1/de active IP Right Grant
- 2001-09-07 EP EP01965266A patent/EP1327106B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-07 US US10/380,444 patent/US6893255B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1327106B1 (de) | 2008-07-09 |
| DE10045322C2 (de) | 2002-07-18 |
| CA2436360A1 (en) | 2002-03-21 |
| US20040023179A1 (en) | 2004-02-05 |
| SK287129B6 (sk) | 2009-12-07 |
| ATE400775T1 (de) | 2008-07-15 |
| SK3042003A3 (en) | 2004-01-08 |
| DE10045322A1 (de) | 2002-04-04 |
| AU2001285937A1 (en) | 2002-03-26 |
| DE50114100D1 (de) | 2008-08-21 |
| ES2310189T3 (es) | 2009-01-01 |
| CA2436360C (en) | 2010-02-09 |
| EP1327106A1 (de) | 2003-07-16 |
| US6893255B2 (en) | 2005-05-17 |
| WO2002023089A1 (de) | 2002-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ2003709A3 (cs) | Rozprašovací hořák pro rozprašování a spalování zbytkové látky obsahující síru | |
| EP1612481B1 (en) | Staged combustion process with ignition-assisted fuel lances | |
| KR0184900B1 (ko) | 이원 산화제 연소방법 | |
| US7521035B1 (en) | Method for regenerating a residual substance that contains sulfur and an atomizing burner suited for carrying out said method | |
| US5762009A (en) | Plasma energy recycle and conversion (PERC) reactor and process | |
| CZ49393A3 (en) | DEVICE FOR GENERATING FLAME FROM AN OXYGEN-AND-FUEL MIXTURE WITH A LOW AMOUNT OF NOix, AND METHOD OF OPERATING SUCH DEVICE | |
| EP2494274B1 (en) | Method of combusting particulate solid fuel with a burner | |
| AU667862B2 (en) | Treatment of liquid waste material | |
| US5213492A (en) | Combustion method for simultaneous control of nitrogen oxides and products of incomplete combustion | |
| US20120304905A1 (en) | Solid Fuel and Oxygen Combustion with Low NOx and Efficient Burnout | |
| US3795731A (en) | Process for the combustion of ammonium sulfate | |
| US5216968A (en) | Method of stabilizing a combustion process | |
| KR20050046606A (ko) | 저 ＮＯｘ 작동을 위한 개선된 연료 스테이징 방법 | |
| EP0499184B1 (en) | Combustion method for simultaneous control of nitrogen oxides and products of incomplete combustion | |
| CA2060457C (en) | Method for burning halogenated hydrocarbon containing waste | |
| US5645412A (en) | Burner for low Nox multistage combustion of fuel with preheated combustion air | |
| US20240175576A1 (en) | ULTRA LOW NOx BURNER | |
| CN215411867U (zh) | 一种新型高含氨酸性气--硫磺联合处理燃烧器 | |
| US6832566B2 (en) | Process to improve the performance of the exothermic incineration of waste material | |
| CN117906147A (zh) | 含硫废液再生制酸装置、方法及用于其的燃烧器 | |
| CN119879214A (zh) | 一种处理大流量高含氮废气的焚烧装置和方法 |