Opnbllk grudnia 1961 r. & mm * T2COu lontowego! POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45310 KI. 85 b, 4 Akademia Górniczo-Hutnicza*) Kraków, Polska Wyparka do unieszkodliwiania wody fenolowe] Patent trwa od dnia 5 lutego 1960 r.Woda fenolowa wystepuje jako jeden z pro¬ duktów ubocznych w prociesie termicznej prze¬ róbki wegla kamiennego, a w szczególnosci w procesie koksowania, wytliewania i zgazowy- wania wegla. Zawartosc fenoli w wodach po¬ gazowych wytwarzanych podczas koksowania i przeponowego wytlewania wegla jest tak duza, ze oplacalny jest ich odzysk.Sposoby odzysku fenoli moga byc albo fi¬ zyczne, polegajace na adsorbcji fenoli i póz¬ niejszym ich wymywaniu, albo chemiczne, po¬ legajace na rozpuszczaniu fenoli w substan¬ cjach organicznych i pózniejszym wydzielaniu frakcji fenolowej. Urzadzenia stosowane do odzysku fenoli maja ograniczona sprawnosc, oo powoduje, ze wody fenolowe po przejsciu przez proces odzysku zawieraja jeszcze znaczne ilosci fenoli, których dalszy odzysk jest nie- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest mgr inz,. Andrzej Konkiel, oplacalny. Wypuszczanie tych wód do scieków bez ostatecznego ich oczyszczenia z fenoli jest wybitnie szkodliwe dla wszelkich organizmów zywych.Podobne cechy, szczególnie pod wzgledem zawartosci fenoli, maja wody pochodzace z pro¬ cesu zgazowywania wegla.Dotychczas nie sa znane metody, które po¬ zwolilyby w sposób ekonomicznie oplacalny odzyskac fenole z tego typu odpadów, to tez stosuje sie powszechnie unieszkodliwianie wód poprzez destrakcje zawartych w nich fenoli.Jednym ze sposobów unieszkodliwiania wód / jest utlenianie fenoli w wysokich temperatu¬ rach, do czego uzywa sie znanych urzadzen, jak na przyklad nawilzacza powietrza stoso¬ wanego do zgazowywania paliwa, które zrasza sie goraca woda fenolowa, albo nawilzacza podgrzanego powietrza stosowanego do zgazo¬ wywania paliwa, które zrasza sie zimna woda fenolowa. Ponadto znane sa piece i wyparki do spalania fenoli.. ¦ Wada nawilzaczy, w których unieszkodliwia¬ nie wody fenolowej zwiazane jest z procesem zgazowywania* paliwa, jest^to, ze w przypadku paliw o wiekszej zawartosci wilgoci nie moga bne *zuzyc calkowitej ilosci tworzacej sie wody fenolowej, wskutek czego do jej unieszkodli¬ wiania wymaga sie dodatkowych i kosztow¬ nych urzadzen. Ponadto prawidlowa eksploa¬ tacja nawilzaczy natrafia na duze trudnosci ze wzgledu na zachodzaca-spolimeryzacje fenoli w wyzszych |temnertftttrach i wytracenie sie Jzj^cl Zuzycie ciepla" Jest bardzo duze i wy¬ nosi okolo 20Ó0 kcafykG scieków fenolowych.Piece do spalania fenoli sa urzadzeniami uniezaleznionymi od procesu zgazowywania i maja zdolnosc niszczenia fenoli, nie pozwalaja jednak na regenerowanie ciepla zawartego w uchodzacych spalinach, powodujac duze kosz¬ ta eksploatacji wskutek zapotrzebowania ciepla w ilosci 1500—1800 kcal/kG scieków fenolo¬ wych. Wyparki rurowe o dzialaniu przeciw- pradowym latwo ulegaja zanieczyszczaniu, co powoduje okresowe przerwy w ruchu. Stosowa¬ ne w nich palniki nurnikowe sa bardzo wrazli¬ we na zmiany cisnienia gazu i powietrza, nie gwarantujac bezpiecznej pracy urzadzen. Prze¬ ponowa wymiana ciepla pomiedzy spalinami a przegrzewana para jest malo intensywna wskutek malej róznicy temperatur, a nie¬ korzystne warunki wymiany ciepla wymagaja duzych powierzchni przepony.Wady dotychczas znanych urzadzen usuwa calkowicie wyparka do unieszkodliwiania wody fenolowej wedlug wynalazku, przedstawiona na rysunku.W wyparce wedlug wynalazku zastosowano przeponowe ogrzewanie wody fenolowej po¬ przez scianke cylindra oraz bezprzeponowe ogrzewanie tej wody recyrkulujacymi spalina¬ mi. Sposób ten pozwala na intensywne odparo¬ wanie fenoli wraz z woda, a nastepnie calko¬ wite spalanie samych fenoli.Wyparka sklada sie ze stalowego walca 1 bez dna, zamknietego szczelnie od góry po¬ krywa 2, na której jest umieszczony wspornik 3 silnika elektrycznego 6, napedzajacego osio¬ wy wentylator 7. Wentylator ten jest umiesz¬ czony wewnatrz górnej czesci walca 1.Pod wspornikiem 3 jest umieszczony zbior¬ nik 4 zasilany woda fenolowa. W dno zbiornika 4 sa wmontowane na przyklad dwie rurki 5 o odpowiednio dobranym przekroju i ustawione pod takim katem, ze zapewnione zostaje ciagle doprowadzanie wody fenolowej na tarcze wen¬ tylatora 7. W sciankach walca 1 powyzej lo¬ patek wentylatora znajduje sie kilka otwo¬ rów 8, przez które wentylator 7 zasysa spa¬ liny, plynace pierscieniowym przewodem 9 wokól walca 1. W górnej czesci pierscieniowego przewodu 9 w poblizu pokrywy 2 znajduje sie wylot 12 spalin. Przestrzen miedzy dolnym koncem walca 1 a dnem obmurowania 13 sta¬ nowi komore spalania 10, do której jest do¬ prowadzone paliwo wraz z powietrzem przez palnik 11. Calosc jest umieszczona w ognio¬ trwalym obmurowaniu 13, wzmocnionym sta¬ lowym pancerzem 14.Woda fenolowa scieka rurkami 5 ze zbiornika 4 na wirujaca tarcze osiowego wentylatora 7, która powoduje rozpryskiwanie wody na scian¬ ki walca 1. Tak rozpryskana woda splywa w dól po sciankach walca 1. Scianki walca 1 sa ogrzewane przeponowo spalinami do tem¬ peratury okolo" 150° C. Równoczesnie woda fe¬ nolowa jest ogrzewana bezposrednio czescia spalin zwracanych do powtórnego obiegu. Fe¬ nole odparowane wraz z woda i recyrkulujacy¬ mi spalinami wtlaczane sa wentylatorem 7 do komory spalania 10, w której temperatura wy¬ nosi 700—800° C. W komorze spalania ulegaja calkowitemu spaleniu odparowane fenole. Znaj¬ dujace sie w komorze 10 spaliny, skladajace sie z produktów spalania doprowadzonego pa¬ liwa gazowego lub stalego i fenoli z odparo¬ wanej wody, sa w wyniku cisnienia stwarza¬ nego przyrostem spalin unoszone ku górze pierscieniowym przewodem 9, ogrzewajac rów¬ noczesnie scianki walca 1. Czesc spalin uchodzi wylotem 12 na zewnatrz wyparki, pozostala zas czesc jest zasysana wentylatorem 7 i po¬ przez otwory 8 wraca do ponownego obiegu recyrkulacyjnego dla wykorzystania zawartej w nich nadwyzki ciepla. Zassane spaliny plyna w dól wewnatrz walca 1, ogrzewajac bezprze- ponowo wode fenolowa splywajaca po wew¬ netrznych jego sciankach.Do opalania wyparki moze byc zastosowany gaz przemyslowy a takze paliwo stale lub plynne, jak na przyklad wegiel, smola. W przy¬ padku zastosowania paliwa stalego palnik 11 zostaje zastapiony paleniskiem.Do unieszkodliwiania wody fenolowej, po¬ chodzacej z procesu zgazowywania wegla bru¬ natnego, do opalania wyparki moze byc stoso¬ wana surowa prasmola zamiast gazu czadnico- wego.Zastosowana w wyparce wedlug wynalazku recyrkulacja spalin oraz bezprzeponowe ogrze- — 2 —waiile-jwody^splywajacej po scianie walca 1 wydatnie zwieksza odparowywanie wody zim2 sciany tego walca, poniewaz wystepuje szybka dyfuzja pary wodnej do wnetrza cylindra wypelnionego przegrzana para i produktami spalania gazu.Odbita od sciany cylondra mgla z wody fe¬ nolowej latwo i szybko odparowuje dzieki bez¬ posredniemu stykaniu sie z powracajacymi spalinami.Zapotrzebowanie ilosci,ciepla wynosi 800 — 900 kcal/kG wody fenolowej, wskutek czego koszt eksploatacji wyparki jest bardzo niski w porównaniu z innymi znanymi urzadzeniami tego rodzaju. PL