RU2024794C1

RU2024794C1 - Set for neutralization of toxic exhaust by burning

Info

Publication number: RU2024794C1
Authority: RU
Inventors: Александр Петрович Кирьянов; Татьяна Александровна Малышева
Original assignee: Александр Петрович Кирьянов; Татьяна Александровна Малышева
Priority date: 1992-02-06
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1994-12-15

Abstract

FIELD: devices for burning waste. SUBSTANCE: set has lines chamber with fuel burners, system of nozzles supplying the medium to be neutralized and exhaust pipe; besides that, set is provided with mixer in the system supplying the medium to be neutralized and nozzles for feeding the tertiary air. Nozzles supplying the medium to be neutralized are located above fuel burners at height "A" from them equal to 0.3-0.5 of diameter of the chamber and nozzles supplying the tertiary air are located above those nozzles at a distance equal to 0.25-0.45 of diameter of the chamber. Besides that, above-mentioned nozzles are shifted over the circumference relative to each other by half pitch and nozzles supplying the medium to be neutralized are mounted tangentially and are directed towards fuel burners. EFFECT: enhanced efficiency. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам сжигания всех видов выброса в атмосферу токсичных и других отработанных и сбрасываемых вредных выбросов, преимущественно в газообразном состоянии, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности, где имеются сбросы газов или жидких компонентов, вредно воздействующие на окружающую среду. The invention relates to devices for burning all types of emissions into the atmosphere of toxic and other spent and discharged harmful emissions, mainly in a gaseous state, and can be used in chemical and other industries where there are discharges of gases or liquid components that are harmful to the environment.

Известна циклонная печь для термического обезвреживания сточных вод, представляющая собой цилиндрическую камеру с пережимами и газоходом, а также тангенциально расположенными горелочными устройствами и радиально расположенными под горелочными устройствами форсунками для распыления сточных вод. Known cyclone furnace for thermal disposal of wastewater, which is a cylindrical chamber with clamps and a flue, as well as tangentially located burner devices and nozzles for spraying wastewater radially located under the burner devices.

При введении в печь, в зону ниже горелочных устройств сточных вод или других вредных выбросов, последние должны быть нагреты в зоне горелочных устройств до температуры выше температуры разложения. В процессе разложения во всех случаях выделяется водород, углеводородные соединения, окислы азота и другие соединения, которые в свою очередь необходимо нейтрализовать до выброса продуктов разложения в атмосферу. Однако дополнительных устройств для проведения последующей нейтрализации в этом устройстве не предусмотрено. When introduced into the furnace, into the zone below the burner wastewater or other harmful emissions, the latter must be heated in the zone of the burner to a temperature above the decomposition temperature. In all cases, the decomposition process releases hydrogen, hydrocarbon compounds, nitrogen oxides and other compounds, which in turn must be neutralized before the decomposition products are released into the atmosphere. However, additional devices for subsequent neutralization in this device is not provided.

Техническим результатом является повышение эффективности, расширение технологических возможностей и снижение содержания окислов азота в продуктах сжигания до ПДК. The technical result is to increase efficiency, expand technological capabilities and reduce the content of nitrogen oxides in the combustion products to MPC.

Это достигается тем, что установка для нейтрализации токсичных выбросов сжиганием, включающая вертикальную футерованную камеру с топливными горелками, систему с соплами подвода нейтрализуемой среды и выхлопную трубу, она снабжена смесителем в системе подвода нейтрализуемой среды и соплами подвода третичного воздуха от системы, при этом сопла подвода нейтрализуемой среды расположены над топливными горелками на высоте от них 0,3 - 0,5 диаметры камеры, а сопла подвода третичного воздуха выше упомянутых сопел на величину 0,25 - 0,45 диаметра камеры. Кроме того сопла подвода нейтрализуемой среды и третичного воздуха расположены со смещением по окружности относительно друг друга на половину их шага, а сопла подвода нейтрализуемой среды установлены тангенциально и направлены навстречу топливным горелкам и соплам третичного воздуха. This is achieved by the fact that the installation for neutralizing toxic emissions by burning, including a vertical lined chamber with fuel burners, a system with nozzles for supplying a neutralizable medium and an exhaust pipe, it is equipped with a mixer in the system for supplying a neutralized medium and nozzles for supplying tertiary air from the system, while the neutralized medium is located above the fuel burners at a height from them of 0.3 - 0.5 diameters of the chamber, and the nozzles for supplying tertiary air above the nozzles are 0.25 - 0.45 times the diameter of the chamber Ry. In addition, the nozzles for supplying the neutralized medium and tertiary air are located with a circumference offset by half of their pitch relative to each other, and the nozzles for supplying the neutralized medium are installed tangentially and are directed towards the fuel burners and tertiary air nozzles.

На чертеже изображена установка, продольный разрез. The drawing shows the installation, a longitudinal section.

Установка включает футерованную камеру 1 с топливными горелками 2, трубопровод топлива 3, трубопровод 4 подвода нейтрализуемой среды с регулирующей заслонкой 5, смеситель 6, коллектор 7, сопла 8 ввода в камеру 1 обедненной смеси, которые расположены над топливными горелками 2, на высоте от них 0,3 - 0,5 диаметра камеры, систему подвода воздуха 9, разделенную на два потока:
первый - по трубопроводу 10, который имеет регулирующую заслонку 11, соединен коллектором 12 и отводами 13 от него с соплами 14 подвода в камеру 1 третичного воздуха, которые установлены тангенциально выше сопел 8 на высоте 0,25 - 0,45 диаметра камеры 1. Другой поток по трубопроводу 15 направлен в теплообменник 16, после которого поток нагретого воздуха в свою очередь разделен на поток по трубопроводу 17 с регулирующей заслонкой 18 к смесителю 6 и поток по трубопроводу 19 с регулирующей заслонкой 20, который направлен к топливным горелкам 2. Кроме того установка имеет выхлопную трубу 21 и системы КИП и автоматики (на чертеже не показано).The installation includes a lined chamber 1 with fuel burners 2, a fuel pipeline 3, a neutral medium supply pipe 4 with a control flap 5, a mixer 6, a manifold 7, nozzles 8 for introducing a lean mixture into the chamber 1, which are located above the fuel burners 2, at a height from them 0.3 - 0.5 of the diameter of the chamber, the air supply system 9, divided into two streams:
the first is through a pipeline 10, which has a control flap 11, connected by a collector 12 and outlets 13 from it with nozzles 14 for supplying tertiary air into the chamber 1, which are installed tangentially above the nozzles 8 at a height of 0.25 - 0.45 of the diameter of the chamber 1. Another the flow through the pipe 15 is directed to the heat exchanger 16, after which the heated air flow is in turn divided into the flow through the pipe 17 with the control valve 18 to the mixer 6 and the flow through the pipe 19 with the control valve 20, which is directed to the fuel burners 2. In addition, the installation ka has an exhaust pipe 21 and instrumentation and automation systems (not shown in the drawing).

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

В нагретый объем камеры 1 посредством топливных горелок 2 через сопла 8 подают обедненную смесь, которую получают в смесителе 6 путем подачи с одной стороны по трубопроводу 4 нейтрализуемой среды, а с другой стороны по трубопроводу 17 нагретого в теплообменнике 16 воздуха, регулирование соотношения которых выполняют регулирующими заслонками 5 и 18. In the heated volume of the chamber 1 through the fuel burners 2 through the nozzle 8 serves a lean mixture, which is obtained in the mixer 6 by supplying on the one hand through the pipe 4 neutralized medium, and on the other hand through the pipe 17 heated in the heat exchanger 16, the regulation of the ratios of which shutters 5 and 18.

От смесителя 6 смесь поступает в коллектор 7 и далее в сопла 8, поток из которых поступает в объем камеры 1 над факелом продуктов сгорания топлива, нагревается до температуры разложения, разлагается на составляющие, например, для аммиака на водород, азот, СО₂ и др., при этом водород, при наличии в смеси части воздуха, частично сгорает, поддерживания температуру в заданном интервале. Оставшуюся часть водорода дожигают третичным воздухом, который поступает по трубопроводу 10 через коллектор 12 и сопла 14, которые расположены выше сопел 8, при этом расход третичного воздуха регулируют заслонкой 11 и принимают из условия полного дожигания остатков продуктов разложения и снижения температуры на входе в теплообменник 16.From the mixer 6, the mixture enters the collector 7 and then to the nozzles 8, the flow from which enters the chamber 1 above the torch of the fuel combustion products, is heated to the decomposition temperature, decomposes into components, for example, for ammonia to hydrogen, nitrogen, CO ₂ , etc. ., while hydrogen, in the presence of a part of the air in the mixture, partially burns out, maintaining the temperature in a given interval. The remaining hydrogen is burned up with tertiary air, which enters through the pipe 10 through the collector 12 and nozzles 14, which are located above the nozzles 8, while the flow of tertiary air is controlled by a damper 11 and is taken from the condition of complete afterburning of residual decomposition products and lowering the temperature at the inlet to the heat exchanger 16 .

Использование изобретения позволяет исключить возможность образования в продуктах сгорания окислов азота выше норм ПДК; значительно расширить технологические возможности, так как допускает проводить нейтрализацию широкого круга токсичных и вредных для окружающей среды выбросов; применять многие виды топлива, как газообразного (природный газ, метан, пропан и др.), так жидкого топлива легких фракций (керосин, бензин и др.). Using the invention allows to exclude the possibility of formation of nitrogen oxides in the combustion products above the MPC; significantly expand technological capabilities, as it allows the neutralization of a wide range of toxic and environmentally harmful emissions; apply many types of fuel, such as gaseous (natural gas, methane, propane, etc.), as well as liquid fuels of light fractions (kerosene, gasoline, etc.).

Claims

1. INSTALLATION FOR NEUTRALIZING TOXIC EMISSIONS BY COMBUSTION, mainly gaseous, including a vertical lined chamber with fuel burners, a system for supplying a neutralizable medium and an exhaust pipe, characterized in that it is equipped with a mixer in a system for supplying a neutralized medium, nozzles for supplying a tertiary air, the neutralized medium is located above the fuel burners at a height equal to 0.3 ÷ 0.5 of the diameter of the chamber, and the nozzles for supplying tertiary air are located above the nozzles for supplying neutralizable th environment by an amount equal to 0.25 - 0.45 of the diameter of the chamber.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the nozzles for supplying a neutralizable medium and for supplying tertiary air are displaced around the circumference relative to each other by half a step.

3. Installation according to claims 1 and 2, characterized in that the nozzles for supplying a neutralizable medium are installed tangentially and are directed towards the fuel burners.