RU2304742C2

RU2304742C2 - Device for incinerating liquid waste

Info

Publication number: RU2304742C2
Application number: RU2005132841/03A
Authority: RU
Inventors: Арнольд Юрьевич Вальдберг (RU); Арнольд Юрьевич Вальдберг; Самуил Вульфович Гольверк (RU); Самуил Вульфович Гольверк; Тать на Николаевна Кузина (RU); Татьяна Николаевна Кузина; Иван Федорович Нежнов (RU); Иван Федорович Нежнов; Николай Евгеньевич Никифоров (RU); Николай Евгеньевич Никифоров; Владимир Михайлович Пережогин (RU); Владимир Михайлович Пережогин; Николай Сергеевич Рыбаков (RU); Николай Сергеевич Рыбаков; Ролан В чеславович Сиротинский (RU); Ролан Вячеславович Сиротинский; Владимир Анатольевич Соллогуб (RU); Владимир Анатольевич Соллогуб
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Металлхим-Прогресс"
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2007-08-20
Also published as: RU2005132841A

Abstract

FIELD: incineration of waste.

SUBSTANCE: device comprises cyclonic furnace provided with gas burner mounted on its lid, nozzles for supplying liquid waste, and device for cooling exhaust gases including a row of nozzles for spraying water that is connected with the Venturi tube and cyclonic drop trapper through the top gas duct. The cyclonic furnace is provided with casing mounted with a spaced relation to the housing of the cyclonic furnace for cooling the combustion chamber by air supplied to combustion and gas burners arranged tangentially. The nozzles for supplying liquid waste are arranged in the plane that underlies the plane of burners at a distance of 0.3 of the furnace diameter and are directed under an angle of 8-10° to the radial direction against the rotation of the flow of the combustion product of the burners. The gas burner mounted on the lid of the furnace is automatic. The device for cooling exhaust gases is provided with a row of nozzles mounted on its inlet branch pipe and at least three rows of the nozzles for spraying water arranged along the direction of gas flow.

EFFECT: enhanced reliability.

3 dwg

Description

Изобретение относится к технологии обезвреживания жидких отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, радиотехнической и других отраслях промышленности.The invention relates to a technology for the disposal of liquid waste and can be used in the chemical, petrochemical, metallurgical, radio engineering and other industries.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является установка термического обезвреживания жидких отходов, включающая циклонную печь с тангенциально расположенными газовыми горелками, форсунки для подачи жидких отходов, газоход, соединенный с устройством очистки отходящих газов, и дымовую трубу (книга "Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов". М.: Химия, 1990 г., с.206-208).The closest technical solution to the invention is the installation of thermal disposal of liquid waste, including a cyclone furnace with tangentially arranged gas burners, nozzles for supplying liquid waste, a gas duct connected to an exhaust gas purification device, and a chimney (book "Fire processing and disposal of industrial waste" M.: Chemistry, 1990, p.206-208).

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности обезвреживания жидких отходов и предотвращение загрязнения окружающей среды.The objective of the present invention is to increase the reliability of the disposal of liquid waste and prevent environmental pollution.

Задача решается за счет того, что в установке термического обезвреживания жидких отходов, содержащей циклонную печь с газовой горелкой, установленной на ее крышке, форсунки для подачи жидких отходов, устройство охлаждения отходящих газов, включающее ряд форсунок для распыления воды, соединенное верхним газоходом с трубой Вентури и циклоном-каплеуловителем, дымовую трубу, циклонная печь снабжена кожухом, установленным с зазором относительно корпуса циклонной печи для охлаждения камеры сгорания воздухом, подаваемым на горение, тангенциально расположенными нагрузочными газовыми горелками, форсунки для подачи жидких отходов расположены в плоскости ниже плоскости нагрузочных горелок на расстоянии 0,3 диаметра печи и направлены под углом 8-10° к радиальному направлению навстречу вращению потока продуктов сгорания нагрузочных горелок, газовая горелка на крышке печи выполнена автоматической, устройство охлаждения отходящих газов имеет ряд форсунок, установленных на его входном патрубке, и, по крайней мере, три яруса форсунок для распыления воды, расположенных по ходу движения газового потока.The problem is solved due to the fact that in the installation of thermal neutralization of liquid waste containing a cyclone furnace with a gas burner installed on its cover, nozzles for supplying liquid waste, an exhaust gas cooling device comprising a number of nozzles for spraying water, connected by an upper duct to the venturi and a cyclone droplet eliminator, a chimney, a cyclone furnace is equipped with a casing installed with a gap relative to the body of the cyclone furnace for cooling the combustion chamber with the air supplied to the combustion, the tangent By means of load gas burners, nozzles for supplying liquid waste are located in the plane below the plane of the load burners at a distance of 0.3 furnace diameters and are directed at an angle of 8-10 ° to the radial direction towards the rotation of the combustion products of the load burners, the gas burner on the furnace lid automatic, the exhaust gas cooling device has a number of nozzles installed on its inlet pipe, and at least three tiers of nozzles for spraying water located along the way Ia gas stream.

На фиг.1 схематично представлена конструкция установки, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1, на фиг.3 - вид В на фиг.2.Figure 1 schematically shows the design of the installation, figure 2 is a section aa of figure 1, figure 3 is a view In figure 2.

Установка содержит циклонную печь 1 с тангенциально расположенными нагрузочными газовыми горелками 2, форсунки 3 для подачи жидких отходов, футерованный газоход 4 и устройство очистки отходящих газов. Устройство очистки отходящих газов включает охлаждающее устройство 5, содержащее три яруса форсунок 6 для распыления воды, расположенных по ходу движения газового потока, и ряд форсунок 7, установленных на его входном патрубке. Такое конструктивное решение позволяет обеспечить высокую плотность орошения, а следовательно, надежное снижение температуры дымовых газов до температуры мокрого термометра. Охлаждающее устройство соединено последовательно верхним газоходом 8 с трубой Вентури 9, циклоном-каплеуловителем 10 и дымососом 11. Циклонная печь снабжена горелкой 13, установленной на крышке печи, а форсунки 3 расположены в плоскости ниже плоскости нагрузочных горелок на расстояние не менее 0,3 диаметра печи и направлены под углом 8-10° к радиальному направлению навстречу вращению потока продуктов сгорания нагрузочных горелок. Уменьшение расстояния между нагрузочными горелками и форсунками приводит к закалке продуктов недожога в зоне горения, а увеличение указанного расстояния ведет к неоправданному увеличению высоты камеры сгорания. Угол разворота форсунок навстречу вращению газового потока выбран из условия непопадания неиспарившихся капель жидкости на разогретую футеровку печи при сносе их газовым потоком. Увеличение или уменьшение угла вне указанного диапазона может привести к попаданию капель жидкости на футеровку и ее растрескиванию, а следовательно, к выходу печи из строя.The installation comprises a cyclone furnace 1 with tangentially arranged load gas burners 2, nozzles 3 for supplying liquid waste, a lined gas duct 4 and an exhaust gas purification device. The exhaust gas purification device includes a cooling device 5, which contains three tiers of nozzles 6 for spraying water located along the gas flow, and a number of nozzles 7 mounted on its inlet pipe. Such a constructive solution allows to provide a high density of irrigation, and therefore, a reliable reduction in the temperature of flue gases to the temperature of a wet thermometer. The cooling device is connected in series by the upper gas duct 8 to the venturi 9, the cyclone droplet eliminator 10 and the exhaust fan 11. The cyclone furnace is equipped with a burner 13 mounted on the furnace lid, and the nozzles 3 are located in the plane below the plane of the load burners at a distance of at least 0.3 furnace diameters and directed at an angle of 8-10 ° to the radial direction towards the rotation of the flow of combustion products of the load burners. Reducing the distance between the load burners and nozzles leads to quenching of the products of underburning in the combustion zone, and an increase in this distance leads to an unjustified increase in the height of the combustion chamber. The angle of rotation of the nozzles towards the rotation of the gas stream is selected from the condition of non-vaporized drops of liquid not falling onto the heated lining of the furnace when they are demolished by a gas stream. An increase or decrease in the angle outside the specified range may cause liquid droplets to fall on the lining and crack, and, consequently, the furnace will fail.

Работа установки обезвреживания жидких отходовThe operation of the liquid waste disposal unit

Жидкие отходы, например жидкие отходы, загрязненные вредными веществами органического происхождения, подают через распыливающие форсунки 3 в циклонную печь 1, куда через четыре нагрузочные газовые горелки 2 подается на сжигание природный газ и воздух, нагнетаемый вентилятором. В процессе работы установки осуществляется регулирование расхода природного газа и воздуха, подаваемого в нагрузочные горелки в избыточном количестве. Воздух, проходя по зазору между кожухом и корпусом циклонной печи, охлаждает камеру сгорания.Liquid waste, for example liquid waste contaminated with harmful substances of organic origin, is fed through spray nozzles 3 to a cyclone furnace 1, where through four load gas burners 2 natural gas and air pumped by a fan are supplied for combustion. During the operation of the installation, the flow rate of natural gas and air supplied to the load burners in excess is regulated. Air passing through the gap between the casing and the body of the cyclone furnace cools the combustion chamber.

Под воздействием высоких температур и окислительной среды происходит окисление органических примесей жидких отходов, термообработка минеральных продуктов, содержащихся в отходах (плавление, испарение, химические преобразования), а также высокотемпературная нейтрализация кислот и ангидридов, образующихся при окислении органических примесей.Under the influence of high temperatures and an oxidizing environment, the organic impurities of liquid waste are oxidized, the mineral products contained in the waste are heat treated (melting, evaporation, chemical transformations), as well as the high-temperature neutralization of acids and anhydrides formed during the oxidation of organic impurities.

Время пребывания жидких отходов в активной хоне с уровнем температур 1200°С не менее 2 с. Отходящие газы через газоход 8 направляются в охлаждающее устройство (скруббер-охладитель) для охлаждения с 1200°С до температуры точки росы 84°С. Охлаждение отходящих газов производится за счет испарения части раствора, поступающего на орошение. Орошающий раствор распределяется на четыре ряда форсунок, три из которых 6 размещены по высоте скруббера-охладителя, а один ряд 7 устанавливается на входном патрубке. Охлажденные отходящие газы очищаются от минеральных веществ в скруббере Вентури 9 путем растворения их в растворе, подаваемом через распыливающие форсунки.The residence time of liquid waste in an active hone with a temperature level of 1200 ° C for at least 2 s. The exhaust gases through the flue 8 are sent to a cooling device (scrubber-cooler) for cooling from 1200 ° C to a dew point temperature of 84 ° C. The cooling of the exhaust gases is carried out by evaporation of part of the solution supplied to irrigation. The irrigation solution is distributed into four rows of nozzles, three of which 6 are placed along the height of the scrubber cooler, and one row 7 is installed on the inlet pipe. Cooled exhaust gases are cleaned of mineral substances in a Venturi scrubber 9 by dissolving them in a solution supplied through spray nozzles.

Весь раствор из отходящих газов осаждается в каплеуловителе 10. Очищенные отходящие газы дымососом 11 направляются в дымовую трубу. Раствор минеральных веществ, уловленных в скруббере Вентури, частично отводится в локальные сети на переработку.The entire solution from the exhaust gases is deposited in a droplet eliminator 10. The purified exhaust gases from the exhaust fan 11 are sent to the chimney. The solution of mineral substances trapped in the Venturi scrubber is partially diverted to local networks for processing.

Применение мокрой системы очистки отходящих газов, состоящей из охлаждающего устройства с рядом форсунок, установленных на его входном патрубке, и форсунок для распыления воды, последовательно соединенного верхним газоходом с трубой Вентури и циклоном-каплеуловителем, обеспечивает предотвращение загрязнения окружающей среды. Автоматическая газовая горелка, расположенная на крышке циклонной печи, служит для запуска, прогрева печи и обеспечивает постоянное наличие в ней факела, что предотвращает возможность взрыва газовоздушной смеси.The use of a wet exhaust gas purification system, consisting of a cooling device with a series of nozzles installed on its inlet pipe, and nozzles for spraying water, connected in series with the upper duct to the venturi and the cyclone droplet eliminator, helps to prevent environmental pollution. An automatic gas burner located on the lid of the cyclone furnace serves to start, heat the furnace and ensures the constant presence of a torch in it, which prevents the possibility of an air-gas mixture explosion.

Claims

A thermal liquid waste neutralization unit, comprising a cyclone furnace with a gas burner mounted on an entire cover, nozzles for supplying liquid waste, an exhaust gas cooling device including a series of nozzles for spraying water, connected by an upper duct to a venturi and a droplet eliminator cyclone, a chimney, characterized in that the cyclone furnace is provided with a casing installed with a gap relative to the cyclone furnace body for cooling the combustion chamber with the air supplied to the combustion, located tangentially with female load gas burners, nozzles for supplying liquid waste are located in the plane below the plane of the load burners at a distance of 0.3 furnace diameters and are directed at an angle of 8-10 ° to the radial direction towards the rotation of the combustion products of the load burners, the gas burner on the furnace lid is made automatic , the exhaust gas cooling device has a number of nozzles installed on its inlet pipe, and at least three tiers of nozzles for spraying water located along the gas otok.