RU2479793C1 - Apparatus for thermal decontamination of toxic chemicals - Google Patents
Apparatus for thermal decontamination of toxic chemicals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2479793C1 RU2479793C1 RU2011143297/03A RU2011143297A RU2479793C1 RU 2479793 C1 RU2479793 C1 RU 2479793C1 RU 2011143297/03 A RU2011143297/03 A RU 2011143297/03A RU 2011143297 A RU2011143297 A RU 2011143297A RU 2479793 C1 RU2479793 C1 RU 2479793C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- afterburner
- nozzle
- combustion air
- smoke
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
Заявляемый объект относится к области обезвреживания твердых опасных нерадиоактивных отходов и может быть использован для обезвреживания непригодных к использованию ядохимикатов и подобных им химических веществ.The inventive object relates to the field of disposal of solid hazardous non-radioactive waste and can be used for the disposal of unusable pesticides and similar chemicals.
Наиболее близкой по совокупности признаков к заявляемому объекту является выбранная в качестве прототипа установка для термического обезвреживания ядохимикатов. Эта установка содержит загрузочный механизм, печь с жидкой ванной из расплава щелочных реагентов, имеющую выпускное отверстие для слива шлака в шлаковню, установленные в печи горелку и сопло для подачи воздуха горения, камеру дожигания, которая соединена с печью газопроводом и в которой установлены горелка, сопло для подачи воздуха горения и форсунка для распыления щелочного раствора, рекуператор воздуха горения, газоохладитель, рукавный фильтр, каталитический реактор, дымосос, дымовую трубу с адсорбционным фильтром. Камера дожигания и рекуператор с газоохладителем размещены в корпусе, который оборудован вертикальной перегородкой. Вертикальная перегородка отделяет камеру дожигания от рекуператора с газоохладителем. Камера дожигания выполнена с вертикальной ориентацией, а вертикальная перегородка образует в нижней части камеры дожигания канал, соединяющий камеру дожигания и рекуператор. Камера дожигания расположена рядом с печью и соединена с печью своей верхней частью с помощью газопровода, при этом на верхнем торце камеры дожигания установлены горелка, форсунка для распыления щелочного раствора и сопло для подачи нагретого воздуха. Установка оборудована дополнительным газоохладителем, системой подачи топлива к горелкам печи и камеры дожигания, системой подачи щелочного раствора к форсункам, системой подачи нагретого в рекуператоре воздуха горения в печь и камеру дожигания. Дополнительный газоохладитель установлен между каталитическим реактором и рукавным фильтром, причем каталитический реактор соединен с вихревым аппаратом для предварительной очистки дымовых газов и дополнительным газоохладителем газопроводами с вертикальными участками, в которые вмонтированы вертикально ориентированные форсунки для распыления щелочного раствора (патент Украины №83120, опубл. 10.06.08, Бюл. №11).Closest to the totality of features of the claimed object is selected as a prototype installation for thermal disposal of pesticides. This installation contains a loading mechanism, a furnace with a liquid bath from a melt of alkaline reagents, having an outlet for draining slag into the slag, a burner installed in the furnace and a nozzle for supplying combustion air, an afterburner, which is connected to the furnace by a gas pipeline and in which a burner, a nozzle are installed for supplying combustion air and an atomizer for spraying an alkaline solution, a combustion air recuperator, a gas cooler, a bag filter, a catalytic reactor, a smoke exhauster, a chimney with an adsorption filter. The afterburner and recuperator with gas cooler are located in the housing, which is equipped with a vertical partition. A vertical baffle separates the afterburner from the recuperator with a gas cooler. The afterburner is made with a vertical orientation, and the vertical partition forms a channel at the bottom of the afterburner that connects the afterburner and the recuperator. The afterburner is located next to the furnace and is connected to the furnace with its upper part by means of a gas pipeline, while a burner, nozzle for spraying an alkaline solution and a nozzle for supplying heated air are installed on the upper end of the afterburner. The installation is equipped with an additional gas cooler, a system for supplying fuel to the burners of the furnace and the afterburner, a system for supplying an alkaline solution to the nozzles, and a system for supplying the combustion air heated in the heat exchanger to the furnace and the afterburner. An additional gas cooler is installed between the catalytic reactor and the bag filter, and the catalytic reactor is connected to a vortex apparatus for preliminary purification of flue gases and an additional gas cooler with gas pipelines with vertical sections, in which vertically oriented nozzles for spraying alkaline solution are mounted (Ukrainian patent No. 83120, publ. 10.06. 08, Bull. No. 11).
У заявляемого объекта и прототипа совпадают такие существенные признаки. Обе установки содержат загрузочный механизм, печь с жидкой ванной из расплава щелочных реагентов, в которой выполнено выпускное отверстие для слива шлака в шлаковню, установленные в печи горелку и сопло для подачи воздуха горения, камеру дожигания, которая соединена с печью газопроводом и в которой установлены горелка, сопло для подачи воздуха горения и форсунка для распыления щелочного раствора, рекуператор воздуха горения, газоохладитель и дополнительный газоохладитель, рукавный фильтр, каталитический реактор, дымосос, дымовую трубу с адсорбционным фильтром, систему подачи топлива к горелкам печи и камеры дожигания, систему подачи щелочного раствора к форсункам, систему подачи нагретого в рекуператоре воздуха горения в печь и камеру дожигания.The claimed object and prototype coincide with such essential features. Both installations contain a loading mechanism, a furnace with a liquid bath from a melt of alkaline reagents, in which an outlet is made for discharging slag into the slag, a burner installed in the furnace and a nozzle for supplying combustion air, an afterburner, which is connected to the furnace by a gas pipeline and in which the burner is installed , combustion air nozzle and nozzle for spraying an alkaline solution, combustion air recuperator, gas cooler and additional gas cooler, bag filter, catalytic reactor, smoke exhaust, chimney with an adsorption filter, the fuel supply system to the burners of the furnace and the afterburner, the alkaline solution supply system to the nozzles, the system for supplying the combustion air heated in the recuperator to the furnace and the afterburner.
Анализ технических свойств прототипа, обусловленных его признаками, показывает, что достижению ожидаемого технического результата при использовании прототипа препятствуют такие причины. Известная установка не позволяет обеспечить высокую скорость пиролиза и обезвреживания в жидкой ванне продуктов пиролиза, образующихся при разложении непригодных ядохимикатов и подобных им химических веществ. Это, в частности, обуславливается тем, что перемешивание жидкой ванны осуществляется сжатым воздухом, а это не позволяет перемешивать расплав достаточно равномерно и эффективно. При этом работа каталитического аппарата на грязном газе приводит к быстрому зарастанию катализатора пылью, что, в свою очередь, приводит к низкой эффективности очистки дымовых газов от недогоревших органических токсинов и оксида углерода, а также приводит к высоким эксплуатационным затратам, связанным с очисткой и заменой катализатора. Впрыскивание щелочного раствора в камеру дожигания не обеспечивает связывания кислых соединений во всем объеме дымового газа. Кроме того, отсутствует возможность полного слива шлака перед плановым ремонтом печи.Analysis of the technical properties of the prototype, due to its features, shows that the achievement of the expected technical result when using the prototype is impeded by such reasons. The known installation does not provide a high speed of pyrolysis and neutralization in a liquid bath of pyrolysis products formed during the decomposition of unsuitable pesticides and similar chemicals. In particular, this is due to the fact that the mixing of the liquid bath is carried out with compressed air, and this does not allow the melt to be mixed uniformly and efficiently. At the same time, the operation of the catalytic apparatus on dirty gas leads to rapid overgrowth of the catalyst by dust, which, in turn, leads to low efficiency of cleaning flue gases from unburned organic toxins and carbon monoxide, and also leads to high operating costs associated with cleaning and replacing the catalyst . Injection of an alkaline solution into the afterburner does not allow the binding of acidic compounds in the entire volume of flue gas. In addition, there is no possibility of a complete drain of slag before the scheduled repair of the furnace.
В основу заявляемого объекта поставлена задача создать такую установку для термического обезвреживания ядохимикатов, в которой усовершенствования путем введения новых элементов позволят при использовании объекта обеспечить достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности термического обезвреживания ядохимикатов за счет повышения скорости и эффективности разложения сложных органических соединений при пиролизе непригодных ядохимикатов и подобных им химических веществ, а также в повышении эффективности улавливания и обезвреживания образующихся продуктов разложения.The claimed object is based on the task of creating such a facility for the thermal neutralization of pesticides, in which improvements by introducing new elements will make it possible to use the object to achieve a technical result consisting in increasing the efficiency of thermal neutralizing pesticides by increasing the speed and efficiency of decomposition of complex organic compounds during the pyrolysis of unsuitable pesticides and similar chemicals, as well as in increasing the efficiency and capture and neutralization of the resulting degradation products.
Заявляемая установка для термического обезвреживания ядохимикатов содержит загрузочный механизм, печь с жидкой ванной из расплава щелочных реагентов, в которой выполнено выпускное отверстие для слива шлака в шлаковню, установленные в печи горелку и сопло для подачи воздуха горения, камеру дожигания, которая соединена с печью газопроводом и в которой установлены горелка, сопло для подачи воздуха горения и форсунка для распыления щелочного раствора, рекуператор воздуха горения, газоохладитель и дополнительный газоохладитель, рукавный фильтр, каталитический реактор, дымосос, дымовую трубу с адсорбционным фильтром, систему подачи топлива к горелкам печи и камеры дожигания, систему подачи щелочного раствора к форсункам, систему подачи нагретого в рекуператоре воздуха горения в печь и камеру дожигания. Отличительной особенностью установки для термического обезвреживания ядохимикатов является следующее. Печь выполнена с возможностью качания вокруг горизонтальной оси и снабжена приводом качания. Газопровод, соединяющий печь с камерой дожигания, сопряжен с торцом печи в области оси качания. Каталитический реактор установлен за рукавным фильтром по направлению движения дымовых газов и соединен с ним через теплообменник дым-дым, который установлен за камерой дожигания. Между рекуператором и газоохладителем, который расположен перед рукавным фильтром, установлен скруббер с форсункой для щелочного раствора, при этом дополнительный газоохладитель установлен между каталитическим реактором и дымососом.The inventive installation for thermal neutralization of pesticides contains a loading mechanism, a furnace with a liquid bath from a melt of alkaline reagents, in which an outlet is made for draining slag into the slag, a burner and a nozzle for supplying combustion air installed in the furnace, an afterburner, which is connected to the furnace by a gas pipeline and in which a burner, a nozzle for supplying combustion air and a nozzle for spraying an alkaline solution, a combustion air recuperator, a gas cooler and an additional gas cooler, are installed Filtering, catalytic reactor, exhauster, the chimney to an adsorption filter, the fuel supply to the burners of the furnace and the afterburner chamber system, the alkaline solution feed system to the nozzles, a system supplying heated in the recuperator combustion air into the furnace and post-combustion chamber. A distinctive feature of the installation for thermal disposal of toxic chemicals is the following. The furnace is made with the possibility of swinging around a horizontal axis and is equipped with a swing drive. The gas pipeline connecting the furnace to the afterburner is paired with the end of the furnace in the region of the swing axis. The catalytic reactor is installed behind the bag filter in the direction of movement of the flue gases and is connected to it through a smoke-smoke heat exchanger, which is installed behind the afterburner. A scrubber with an alkaline nozzle is installed between the recuperator and the gas cooler, which is located in front of the bag filter, and an additional gas cooler is installed between the catalytic reactor and the smoke exhauster.
В отдельных случаях изготовления заявляемая установка для термического обезвреживания ядохимикатов характеризуется тем, что над зоной загрузки печи и зоной слива шлака установлена съемная камера для улавливания аспирационных выбросов, которая посредством воздухопровода и вентилятора соединена с рекуператором воздуха горения.In some manufacturing cases, the inventive installation for thermal neutralization of pesticides is characterized by the fact that a removable chamber for collecting aspiration emissions is installed above the furnace loading zone and the slag discharge zone, which is connected via an air duct and a fan to a combustion air recuperator.
Привод качания печи для перемешивания жидкой ванны может быть электрическим, гидравлическим или пневматическим. Газоохладители выполнены в виде газовоздушных теплообменников, или экономайзеров, или паровых котлов. Рекуператор и газоохладители могут быть оборудованы устройствами для очистки поверхностей нагрева от отложений пыли ударного, вибрационного или импульсного типа.The swing drive of the liquid bath mixing furnace may be electric, hydraulic or pneumatic. Gas coolers are made in the form of gas-air heat exchangers, or economizers, or steam boilers. The recuperator and gas coolers can be equipped with devices for cleaning heating surfaces from dust deposits of shock, vibration or pulse type.
При использовании заявляемого объекта обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности термического обезвреживания ядохимикатов за счет повышения скорости и эффективности разложения сложных органических соединений при пиролизе непригодных ядохимикатов и подобных им химических веществ, а также в повышении эффективности улавливания и обезвреживания образующихся продуктов разложения.When using the inventive facility, it is possible to achieve a technical result consisting in increasing the efficiency of thermal neutralization of pesticides by increasing the speed and efficiency of decomposition of complex organic compounds during the pyrolysis of unsuitable pesticides and similar chemicals, as well as in increasing the efficiency of capturing and neutralizing the resulting decomposition products.
Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует такая причинно-следственная связь.Between the set of essential features of the claimed object and the achieved technical result there is such a causal relationship.
При попадании ядохимикатов в печь с жидкой ванной из расплава щелочных реагентов (например, каустической соды) происходит пиролиз органических соединений ядохимикатов и связывание кислотных составляющих продуктов разложения со щелочью. Вследствие непрерывного качания печи осуществляется интенсивное и равномерное перемешивание жидкой ванны, при котором обеспечивается существенное повышение скорости пиролиза и эффективности связывания продуктов разложения, образующихся в печи, со щелочными реагентами. Сопряжение газопровода с торцом печи в области оси качания обеспечивает непрерывное перемещение дымовых газов в камеру дожигания при постоянном качании печи. Расположение каталитического реактора за рукавным фильтром по направлению движения дымовых газов и соединение с ним через теплообменник дым-дым, который установлен за камерой дожигания, обеспечивает работу каталитического аппарата на горячем, но уже очищенном газе, что препятствует быстрому зарастанию катализатора пылью, способствует высокой эффективности очистки дымовых газов от недогоревших органических токсинов и оксида углерода, а также способствует снижению эксплуатационных затрат на замену катализатора. Установка скруббера с форсункой для щелочного раствора между рекуператором и газоохладителем, который расположен перед рукавным фильтром, обеспечивает связывание кислых соединений во всем объеме дымового газа. Установка дополнительного газоохладителя между каталитическим реактором и дымососом способствует, наряду с подсосом воздуха перед дымососом, снижению температуры дымовых газов для обеспечения адсорбции паров ртути и других тяжелых металлов в фильтре-адсорбере, который расположен перед дымовой трубой, при минимальном его объеме.When pesticides enter the furnace with a liquid bath from a melt of alkaline reagents (for example, caustic soda), the organic compounds of pesticides are pyrolyzed and the acidic components of the decomposition products are bound to alkali. Due to the continuous rocking of the furnace, intensive and uniform mixing of the liquid bath is carried out, which provides a significant increase in the pyrolysis rate and the efficiency of binding the decomposition products formed in the furnace with alkaline reagents. The coupling of the gas pipeline with the end of the furnace in the area of the swing axis ensures the continuous movement of flue gases into the afterburner with constant swing of the furnace. The location of the catalytic reactor behind the bag filter in the direction of movement of the flue gases and the connection with it through a smoke-to-smoke heat exchanger, which is installed behind the afterburner, ensures that the catalytic apparatus operates on hot but already purified gas, which prevents dust from quickly overgrowing the catalyst, and contributes to high cleaning efficiency flue gas from unburned organic toxins and carbon monoxide, and also helps to reduce the operating costs of replacing the catalyst. The installation of a scrubber with an nozzle for an alkaline solution between the recuperator and the gas cooler, which is located in front of the bag filter, ensures the binding of acid compounds in the entire volume of flue gas. The installation of an additional gas cooler between the catalytic reactor and the exhaust fan contributes, along with the suction of air in front of the exhaust fan, to reduce the temperature of the flue gases to ensure adsorption of mercury vapor and other heavy metals in the adsorber filter, which is located in front of the chimney, with a minimum volume.
Установка съемной камеры над зоной загрузки печи и слива шлака, которая соединена воздухопроводом с вентилятором, предотвращает выход газов из атмосферы печи в окружающую среду, минуя газоочистное оборудование.Installing a removable chamber above the furnace loading zone and slag discharge, which is connected by an air duct to the fan, prevents the escape of gases from the furnace atmosphere into the environment, bypassing gas cleaning equipment.
Суть объекта поясняется чертежом, на котором изображена схема заявляемой установки для термического обезвреживания ядохимикатов. На чертеже представлены такие обозначения:The essence of the object is illustrated by the drawing, which shows a diagram of the inventive installation for thermal disposal of pesticides. The drawing shows the following notation:
1 - печь;1 - oven;
2 - загрузочное окно с заслонкой;2 - loading window with a shutter;
3 - выпускное отверстие для слива шлака;3 - outlet for draining slag;
4 - шлаковня;4 - slag;
5 - загрузочный механизм;5 - boot mechanism;
6 - горелка;6 - burner;
7 - сопло для подачи воздуха горения;7 - nozzle for supplying combustion air;
8 - камера дожигания;8 - afterburner;
9 - газопровод;9 - gas pipeline;
10 - горелка;10 - burner;
11 - сопло для подачи воздуха горения;11 - nozzle for supplying combustion air;
12 - форсунка для распыления щелочного раствора;12 - nozzle for spraying an alkaline solution;
13 - рекуператор воздуха горения;13 - a combustion air recuperator;
14 - газоохладитель;14 - gas cooler;
15 - дополнительный газоохладитель;15 - additional gas cooler;
16 - рукавный фильтр;16 - bag filter;
17 - каталитический реактор;17 - catalytic reactor;
18 - дымосос;18 - smoke exhaust;
19 - дымовая труба;19 - chimney;
20 - адсорбционный фильтр;20 - adsorption filter;
21 - топливное хозяйство;21 - fuel economy;
22 - регулятор расхода топлива печью;22 - furnace fuel consumption regulator;
23 - регулятор расхода топлива камерой дожигания;23 - fuel consumption regulator afterburner;
24 - бак щелочного раствора;24 - tank alkaline solution;
25 - фильтр;25 - filter;
26 - насос щелочного раствора;26 - pump alkaline solution;
27 - регулятор расхода щелочного раствора27 - alkaline solution flow regulator
28 - регулятор расхода воздуха в камере дожигания;28 - air flow regulator in the afterburner;
29 - регулятор расхода воздуха в печи;29 - regulator of air flow in the furnace;
30 - регулятор расхода воздуха в горелке печи;30 - air flow regulator in the burner of the furnace;
31 - регулятор подсоса воздуха;31 - air intake regulator;
32 - привод качания печи;32 - furnace swing drive;
33 - теплообменник дым-дым;33 - smoke-to-smoke heat exchanger;
34 - скруббер;34 - scrubber;
35 - форсунка для щелочного раствора;35 - nozzle for alkaline solution;
36 - регулятор расхода щелочного раствора;36 - flow controller alkaline solution;
37 - регулятор расхода дыма;37 - smoke flow controller;
38 - камера для улавливания аспирационных выбросов;38 — a chamber for collecting suction emissions;
39 - воздухопровод, соединяющий камеру с рекуператором;39 - air duct connecting the chamber with the recuperator;
40 - вентилятор.40 - fan.
В конкретном примере изготовления заявляемая установка для термического обезвреживания ядохимикатов содержит печь 1 с жидкой ванной из расплава щелочных реагентов. В печи 1 выполнено загрузочное окно с заслонкой 2 и выпускное отверстие для слива шлака 3 в шлаковню 4. Загрузочное окно сопряжено с загрузочным механизмом 5. В печи 1 установлены горелка 6 и сопло 7 для подачи воздуха горения. Далее установлена камера дожигания 8, которая соединена с печью 1 газопроводом 9 и в которой установлены горелка 10, сопло для подачи воздуха горения 11 и форсунка 12 для распыления щелочного раствора. В одном корпусе с камерой дожигания 8 установлен рекуператор воздуха горения 13, который подсоединен газопроводами к соплу 7 для подачи воздуха горения в печь 1 и к соплу 11 для подачи воздуха горения в камеру дожигания 8. Далее установлены газоохладитель 14 и дополнительный газоохладитель 15 для охлаждения дымовых газов, рукавный фильтр 16 для тонкой очистки дымовых газов от пыли, каталитический реактор 17 для очистки дымовых газов от недогоревших органических токсинов, дымосос 18 и дымовая труба 19 с адсорбционным фильтром 20, например, из углеродной ткани.In a specific manufacturing example, the inventive installation for thermal disposal of pesticides contains a furnace 1 with a liquid bath from a melt of alkaline reagents. In the furnace 1, a loading window with a shutter 2 and an outlet for draining the slag 3 into the slag 4 is made. The loading window is associated with the loading mechanism 5. A burner 6 and a nozzle 7 for supplying combustion air are installed in the furnace 1. Next, a post-combustion chamber 8 is installed, which is connected to the furnace 1 by a gas pipeline 9 and in which a burner 10, a nozzle for supplying combustion air 11 and a nozzle 12 for spraying an alkaline solution are installed. In one housing with an afterburner 8, a combustion air recuperator 13 is installed, which is connected by gas pipelines to a nozzle 7 for supplying combustion air to the furnace 1 and to a nozzle 11 for supplying combustion air to the afterburner 8. Next, a gas cooler 14 and an additional gas cooler 15 for cooling flue gases, bag filter 16 for fine cleaning of flue gases from dust, a catalytic reactor 17 for cleaning flue gases from unburned organic toxins, a smoke exhauster 18 and a chimney 19 with an adsorption filter 20, for example, carbon oh fabric.
Установка для термического обезвреживания ядохимикатов также содержит:Installation for thermal neutralization of pesticides also contains:
- систему подачи топлива к горелкам печи и камеры дожигания, которая включает топливное хозяйство 21, регулятор расхода топлива 22, установленный на трубопроводе, который подсоединен к горелке 6 в печи 1, и регулятор расхода топлива 23, установленный на трубопроводе, который подсоединен к горелке 10 в камере дожигания 8,- a system for supplying fuel to the burners of the furnace and afterburner, which includes a fuel economy 21, a fuel consumption regulator 22 mounted on a pipeline that is connected to a burner 6 in the furnace 1, and a fuel consumption regulator 23 mounted on a pipeline that is connected to a burner 10 in the afterburner 8,
- систему подачи щелочного раствора к форсункам, которая включает бак щелочного раствора 24, фильтр 25, насос щелочного раствора 26, регулятор расхода щелочного раствора 27, установленный на трубопроводе, который подсоединен к форсунке 12 для распыления щелочного раствора в камере дожигания 8;- a system for supplying an alkaline solution to the nozzles, which includes an alkaline solution tank 24, a filter 25, an alkaline solution pump 26, an alkaline solution flow regulator 27 mounted on a pipe that is connected to the nozzle 12 for spraying an alkaline solution in the afterburner 8;
- систему подачи нагретого в рекуператоре воздуха горения в печь 1 и камеру дожигания 8, которая включает регулятор расхода воздуха 28, установленный на трубопроводе, который подсоединен к соплу 11 для подачи воздуха горения в камеру дожигания 8, регулятор расхода воздуха 29, установленный на трубопроводе, который подсоединен к соплу 7 для подачи воздуха горения в печь 1, регулятор расхода воздуха 30, установленный на трубопроводе, который подсоединен к горелке 6 в печи 1.- a system for supplying combustion air heated in the recuperator to the furnace 1 and afterburner 8, which includes an air flow regulator 28 mounted on the pipeline, which is connected to a nozzle 11 for supplying combustion air to the afterburner 8, an air flow regulator 29 mounted on the pipeline, which is connected to the nozzle 7 for supplying combustion air to the furnace 1, an air flow regulator 30 mounted on the pipeline, which is connected to the burner 6 in the furnace 1.
Перед дымососом 18 установлен регулятор подсоса воздуха 31.Before the exhaust fan 18, an air suction regulator 31 is installed.
Отличительной особенностью заявляемой установки для термического обезвреживания ядохимикатов является следующее. Печь 1 выполнена с возможностью качания вокруг горизонтальной оси и снабжена приводом 32 качания печи 1. Газопровод 9, соединяющий печь 1 с камерой дожигания 8, сопряжен с торцом печи 1 в области оси качания. Каталитический реактор 17 установлен за рукавным фильтром 16 по направлению движения дымовых газов и соединен с ним через теплообменник дым-дым 33, который установлен за камерой дожигания 8 в одном с ней корпусе. Между рекуператором воздуха горения 13 и газоохладителем 14, который расположен перед рукавным фильтром 16, установлен скруббер 34 с форсункой для щелочного раствора 35, которая соединена с системой подачи щелочного раствора через регулятор расхода щелочного раствора 36, установленный на трубопроводе, подсоединенном к форсунке 35 в скруббере 34.A distinctive feature of the inventive installation for thermal disposal of pesticides is the following. The furnace 1 is made with the possibility of swinging around a horizontal axis and is equipped with a drive 32 of the furnace 1. The gas pipeline 9 connecting the furnace 1 with the afterburner 8 is connected to the end face of the furnace 1 in the region of the swing axis. The catalytic reactor 17 is installed behind the bag filter 16 in the direction of movement of the flue gases and connected to it through a smoke-smoke heat exchanger 33, which is installed behind the afterburner 8 in the same housing. Between the combustion air recuperator 13 and the gas cooler 14, which is located in front of the bag filter 16, a scrubber 34 is installed with an alkaline solution nozzle 35, which is connected to the alkaline solution supply system through an alkaline solution flow regulator 36, mounted on a pipe connected to the nozzle 35 in the scrubber 34.
При этом между рекуператором воздуха горения 13 и скруббером 34 установлен регулятор расхода дыма 37, а дополнительный газоохладитель 15 установлен между каталитическим реактором 17 и дымососом 18.In this case, a smoke flow regulator 37 is installed between the combustion air recuperator 13 and the scrubber 34, and an additional gas cooler 15 is installed between the catalytic reactor 17 and the smoke exhauster 18.
Над зоной загрузки печи и зоной слива шлака установлена съемная камера 38 для улавливания аспирационных выбросов, которая посредством воздухопровода 39 и вентилятора 40 соединена с рекуператором воздуха горения 13.Above the furnace loading zone and the slag discharge zone, a removable chamber 38 for collecting suction emissions is installed, which is connected via an air duct 39 and a fan 40 to a combustion air recuperator 13.
Подача в печь топлива регулируется регулятором расхода топлива 22, выполненным в виде клапана. Подача в печь воздуха регулируется регулятором расхода воздуха 29, выполненным в виде клапана. Давление газа в печи регулируется регулятором расхода дыма 37, выполненным в виде дроссельного клапана. Камера дожигания 8 и теплообменник дым-дым 33 с рекуператором 13 размещены в общем корпусе, который оборудован вертикальной перегородкой. При этом вертикальная перегородка отделяет камеру дожигания 8 от теплообменника дым-дым 33 с рекуператором 13. Камера дожигания 8 выполнена с вертикальной ориентацией. Вертикальная перегородка образует в нижней части камеры дожигания 8 канал, соединяющий камеру дожигания 8 и теплообменник дым-дым 33.The fuel supply to the furnace is regulated by a fuel flow regulator 22, made in the form of a valve. The air supply to the furnace is regulated by an air flow regulator 29, made in the form of a valve. The gas pressure in the furnace is regulated by the smoke flow regulator 37, made in the form of a throttle valve. The afterburner 8 and the smoke-smoke heat exchanger 33 with a recuperator 13 are located in a common housing, which is equipped with a vertical partition. When this vertical partition separates the afterburner 8 from the smoke-smoke heat exchanger 33 with a recuperator 13. The afterburner 8 is made with a vertical orientation. The vertical partition forms in the lower part of the afterburner 8 a channel connecting the afterburner 8 and the smoke-smoke heat exchanger 33.
На верхнем торце камеры дожигания 8 установлены горелка 10, сопло 11 для подачи воздуха горения и форсунка 12 для распыления щелочного раствора. Подача в камеру дожигания топлива регулируется регулятором расхода топлива 23, выполненным в виде клапана. Подача в камеру дожигания воздуха регулируется регулятором расхода воздуха 28, выполненным в виде клапана.At the upper end of the afterburning chamber 8, a burner 10, a nozzle 11 for supplying combustion air and a nozzle 12 for spraying an alkaline solution are installed. The flow in the chamber of the afterburning fuel is regulated by the fuel consumption regulator 23, made in the form of a valve. The supply of air to the afterburner is regulated by the air flow regulator 28, made in the form of a valve.
Установка для термического обезвреживания ядохимикатов работает так. Непригодные ядохимикаты в герметичных мешках массой 20÷30 кг и пакеты со щелочью (например, с каустической содой) массой 10÷15 кг с помощью загрузочного механизма 5 через загрузочное окно 2 с заслонкой загружают в качающуюся печь 1 с жидкой ванной из расплава щелочи, температуру которого поддерживают горелкой 6 на уровне 850÷1000°С. Воздух горения, нагретый в рекуператоре 13 до 350÷400°С, подается в качающуюся печь 1 через горелку 6 и сопло для подачи воздуха горения 7. Расход воздуха регулируется регулятором расхода воздуха 29, который установлен на трубопроводе и подсоединен к соплу 7 для подачи воздуха горения в печь 1, и регулятором расхода воздуха 30, который установлен на трубопроводе и подсоединен к горелке 6 в печи 1. В жидкой ванне из расплава щелочи органические соединения ядохимикатов разлагаются и, в основном, сгорают над ванной, а неорганический наполнитель образует со щелочью жидкий шлак. В процессе сжигания органической части ядохимикатов жидкая ванна перемешивается за счет качания печи с помощью привода качания 32 печи 1. Значительная часть неорганических и кислых неорганических соединений, содержащих хлор, фосфор, серу, образует со щелочными составляющими шлака инертные соединения типа NaCl, NaPO4, Na2SO4, Na2S и остается в шлаке, который после выдержки в печи не содержит неразложившихся ядохимикатов. Шлак из печи 1 в жидком состоянии через выпускное отверстие для слива шлака 3 периодически сливается в шлаковню 4, где кристаллизуется и охлаждается. Выход шлака составляет 110÷130% от массы ядохимикатов. Газ, выходящий из загрузочного окна печи при загрузке ядохимикатов, улавливается съемной камерой 38 для улавливания аспирационных выбросов и отводится в рекуператор воздуха горения через вентилятор 40. Регулировку разрежения в печи 1 осуществляют с помощью регулятора расхода дыма 37, например, дроссельного клапана, установленного на выходе из рекуператора воздуха горения 13.Installation for thermal disposal of pesticides works like this. Unsuitable pesticides in sealed bags weighing 20 ÷ 30 kg and bags with alkali (for example, with caustic soda) weighing 10 ÷ 15 kg using a loading mechanism 5 through a loading window 2 with a shutter are loaded into a swinging furnace 1 with a liquid bath from an alkali melt, temperature which support the burner 6 at a level of 850 ÷ 1000 ° C. The combustion air heated in the recuperator 13 to 350 ÷ 400 ° C is fed into the swinging furnace 1 through the burner 6 and the nozzle for supplying combustion air 7. The air flow is regulated by the air flow regulator 29, which is installed on the pipeline and connected to the nozzle 7 for air supply combustion in the furnace 1, and an air flow regulator 30, which is installed on the pipeline and connected to the burner 6 in the furnace 1. In the liquid bath from the alkali melt, organic compounds of pesticides decompose and mainly burn over the bath, and the inorganic filler forms with an alkali molten slag. In the process of burning the organic part of pesticides, the liquid bath is mixed by rocking the furnace using the rocking drive 32 of furnace 1. A significant part of inorganic and acidic inorganic compounds containing chlorine, phosphorus, and sulfur form inert compounds like NaCl, NaPO 4 , Na with alkaline components of the slag. 2 SO 4 , Na 2 S and remains in the slag, which after exposure to the furnace does not contain undecomposed pesticides. The slag from the furnace 1 in a liquid state through the outlet for draining the slag 3 is periodically drained into the slag 4, where it crystallizes and cools. The slag yield is 110 ÷ 130% by weight of pesticides. The gas leaving the furnace loading window during the loading of pesticides is captured by a removable chamber 38 for trapping aspiration emissions and is discharged into the combustion air recuperator through the fan 40. The rarefaction in the furnace 1 is carried out using a smoke flow regulator 37, for example, a throttle valve installed at the outlet from the combustion air recuperator 13.
Выходящие из печи 1 дымовые газы по газопроводу 9 поступают в верхнюю часть камеры дожигания 8 с температурой 850÷1000°С. В камере дожигания 8 дымовые газа смешиваются с направленными сверху вниз потоками продуктов сгорания жидкого топлива, которое подается через горелку 10, и нагретого воздуха, который подается через сопло для подачи воздуха горения 11, а также обрабатываются аэрозолем раствора каустической соды, который подается через форсунку 12 для распыления щелочного раствора. Дожигание дымовых газов в камере дожигания 8 осуществляют при температуре 1100÷1200°С в течение двух секунд, коэффициенте избытка воздуха 1,4 и концентрации щелочи в дымовых газах 0,01÷0,03 мас.%. На выходе из нижней части камеры дожигания 8 дымовые газы направляют в теплообменник дым-дым 33 и рекуператор воздуха горения 13, после которых температура дымовых газов снижается до 400÷500°С.The flue gases leaving the furnace 1 through a gas pipeline 9 enter the upper part of the afterburning chamber 8 with a temperature of 850 ÷ 1000 ° C. In the afterburning chamber 8, the flue gases are mixed with liquid fuel combustion products from top to bottom, which is supplied through the burner 10, and heated air, which is supplied through the nozzle for supplying combustion air 11, and also are treated with an aerosol of a solution of caustic soda, which is fed through the nozzle 12 for spraying an alkaline solution. The afterburning of flue gases in the afterburning chamber 8 is carried out at a temperature of 1100 ÷ 1200 ° C for two seconds, the coefficient of excess air 1.4 and the concentration of alkali in the flue gases of 0.01 ÷ 0.03 wt.%. At the exit from the bottom of the afterburning chamber 8, flue gases are sent to a smoke-smoke heat exchanger 33 and a combustion air recuperator 13, after which the temperature of the flue gases decreases to 400 ÷ 500 ° C.
Очистка дымового газа от кислых вредностей осуществляется в скруббере 34 за счет впрыска щелочного раствора через форсунку для щелочного раствора 35. При этом регулятором расхода щелочного раствора 36 обеспечивается концентрация щелочи в дымовых газах на уровне, например, 0,02 мас.%. Далее дымовые газы охлаждаются в газоохладителе 14 до температуры 130°С и поступают в рукавный фильтр 16, в котором дымовые газы очищаются от пыли.Purification of flue gas from acidic hazards is carried out in a scrubber 34 by injecting an alkaline solution through an nozzle for an alkaline solution 35. In this case, the alkaline solution flow rate controller 36 ensures an alkali concentration in the flue gas at a level of, for example, 0.02 wt.%. Next, the flue gases are cooled in the gas cooler 14 to a temperature of 130 ° C and enter the bag filter 16, in which the flue gases are cleaned from dust.
Очищенные от пыли в рукавном фильтре 16 дымовые газы поступают в теплообменник дым-дым 33 для подогрева перед каталитическим реактором 17. В теплообменнике дым-дым 33 осуществляется нагрев очищенных от пыли дымовых газов за счет тепла дымовых газов, поступающих из камеры дожигания 8. В каталитическом аппарате 17 осуществляется очистка дымовых газов от недогоревших органических токсинов и оксида углерода. Затем дымовые газы охлаждаются в дополнительном газоохладителе 15 и направляются дымососом 18 через адсорбционный фильтр 20 (например, из углеродной ткани) в дымовую трубу 19.The flue gases cleaned from dust in the bag filter 16 enter the smoke-smoke heat exchanger 33 to be heated in front of the catalytic reactor 17. In the smoke-smoke heat exchanger 33, dust-free flue gases are heated by the heat of the flue gases coming from the afterburner 8. In the catalytic The apparatus 17 is used to clean flue gases from unburned organic toxins and carbon monoxide. Then the flue gases are cooled in an additional gas cooler 15 and sent to the exhaust fan 18 through an adsorption filter 20 (for example, from carbon fabric) into the chimney 19.
Перед дымососом 18, для конденсации паров тяжелых металлов, дымовые газы разбавляют атмосферным воздухом, используя регулятор подсоса воздуха 31, который обеспечивает подсос через патрубок воздуха до достижения температуры дымовых газов не выше 50°С для обеспечения адсорбции паров ртути и других тяжелых металлов в адсорбционном фильтре 20.Before the exhaust fan 18, to condense the vapors of heavy metals, the flue gases are diluted with atmospheric air using an air suction regulator 31, which ensures suction through the air pipe until the flue gas temperature reaches 50 ° C or higher to ensure the adsorption of mercury vapor and other heavy metals in the adsorption filter twenty.
В процессе эксплуатации установки обеспечивается достижение высокой эффективность термического обезвреживания ядохимикатов, существенное повышение скорости пиролиза и эффективности связывания продуктов разложения, высокая эффективность очистки дымовых газов от органических токсинов и окисла углерода, связывание кислых соединений во всем объеме дымового газа, высокая эффективность улавливания и обезвреживания продуктов разложения ядохимикатов при снижении эксплуатационных расходов на замену катализатора. После обезвреживания непригодных к использованию ядохимикатов в дымовых газах содержится: пыли - до 10 мг/м3, окиси серы - до 50 мг/м3, хлористого водорода - до 10 мг/м3, окиси азота - до 100 мг/м3, диоксина и фурана - до 0,3 нг/м3, ртути - до 2·10-4 мг/м3. Такие соединения, как NaO, NaCl, Na2SO3, Na3PO4, SiO2, Аl2O3, K2O, CaO, MgO, остаются в шлаке.During the operation of the installation, it is possible to achieve high efficiency of thermal neutralization of pesticides, a significant increase in the pyrolysis rate and the efficiency of binding of decomposition products, high efficiency of flue gas purification from organic toxins and carbon monoxide, binding of acid compounds in the entire volume of flue gas, high efficiency of trapping and neutralization of decomposition products pesticides while reducing operating costs for catalyst replacement. After the neutralization of unsuitable pesticides in the flue gas contains: dust - up to 10 mg / m 3 , sulfur oxide - up to 50 mg / m 3 , hydrogen chloride - up to 10 mg / m 3 , nitrogen oxide - up to 100 mg / m 3 , dioxin and furan - up to 0.3 ng / m 3 , mercury - up to 2 · 10 -4 mg / m 3 . Compounds such as NaO, NaCl, Na 2 SO 3 , Na 3 PO 4 , SiO 2 , Al 2 O 3 , K 2 O, CaO, MgO remain in the slag.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2010013495 | 2010-11-15 | ||
| UAA201013495 | 2010-11-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2479793C1 true RU2479793C1 (en) | 2013-04-20 |
Family
ID=49152776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011143297/03A RU2479793C1 (en) | 2010-11-15 | 2011-10-26 | Apparatus for thermal decontamination of toxic chemicals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2479793C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1401705A (en) * | 1972-06-20 | 1975-07-30 | Rockwell International Corp | Disposal of organic pesticides |
| RU26109U1 (en) * | 1999-11-26 | 2002-11-10 | Научно-производственная фирма "Технология" | INSTALLATION FOR THE BURNING OF SOLID COMBUSTIBLE WASTE |
| UA83120C2 (en) * | 2006-09-12 | 2008-06-10 | Украинский Государственный Научно-Технический Центр По Технологии И Оборудованию, Обработке Металлов, Защите Окружающей Среды И Использованию Вторичных Ресурсов Для Металлургии И Машиностроения "Энергосталь" | Installation for thermal neutralization of toxic chemicals |
| RU2385439C1 (en) * | 2007-09-27 | 2010-03-27 | Украинский Государственный Научно-Технический Центр По Технологии И Оборудованию, Обработке Металлов, Защите Окружающей Среды И Использованию Вторичных Ресурсов Для Металлургии И Машиностроения "Энергосталь" | Installation for thermal destruction of pesticides |
-
2011
- 2011-10-26 RU RU2011143297/03A patent/RU2479793C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1401705A (en) * | 1972-06-20 | 1975-07-30 | Rockwell International Corp | Disposal of organic pesticides |
| RU26109U1 (en) * | 1999-11-26 | 2002-11-10 | Научно-производственная фирма "Технология" | INSTALLATION FOR THE BURNING OF SOLID COMBUSTIBLE WASTE |
| UA83120C2 (en) * | 2006-09-12 | 2008-06-10 | Украинский Государственный Научно-Технический Центр По Технологии И Оборудованию, Обработке Металлов, Защите Окружающей Среды И Использованию Вторичных Ресурсов Для Металлургии И Машиностроения "Энергосталь" | Installation for thermal neutralization of toxic chemicals |
| RU2385439C1 (en) * | 2007-09-27 | 2010-03-27 | Украинский Государственный Научно-Технический Центр По Технологии И Оборудованию, Обработке Металлов, Защите Окружающей Среды И Использованию Вторичных Ресурсов Для Металлургии И Машиностроения "Энергосталь" | Installation for thermal destruction of pesticides |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112460604A (en) | Hazardous waste incineration flue gas treatment system and hazardous waste incineration flue gas treatment method | |
| CN202024338U (en) | Garbage incinerator and flue-gas purification treatment device allowing zero dioxin discharge | |
| CN106178892A (en) | Exhaust gas treating method and system are reclaimed in a kind of enamel-covered wire pyrolysis | |
| CN102168857B (en) | High-concentration saliferous organic waste liquid incinerator and incineration technique | |
| KR101365116B1 (en) | Gas purifying apparatus using molten metal | |
| CN110360575A (en) | A kind of incineration system at dangerous waste disposition center | |
| CN111928263A (en) | System for utilize rotary kiln to burn burning furnace and handle hazardous waste | |
| CN206310511U (en) | Portable danger waste liquid burned waste gas processing system | |
| CN110425548A (en) | Chemical industry saliferous raffinate incineration system and its burning process | |
| CN213956022U (en) | Rotary kiln flue gas treatment system | |
| CN207279647U (en) | A kind of organic polluted soil thermal desorption tail gas clean-up processing system | |
| RU2357151C1 (en) | Device for thermal sterilisation of toxic chemicals | |
| CN105546552B (en) | Resinae dangerous waste fluid bed high temperature incineration purifying integration device and method | |
| RU2479793C1 (en) | Apparatus for thermal decontamination of toxic chemicals | |
| CN218741209U (en) | Useless active carbon pyrolysis regeneration gas cleaning system of danger | |
| RU88103U1 (en) | MOBILE WASTE PROCESSING PLANT | |
| CN210568478U (en) | Chemical industry contains salt raffinate burning system | |
| CN206478656U (en) | A kind of liquid waste incinerator and a kind of liquid waste treating apparatus | |
| CN202813394U (en) | Saline organic wastewater immersion-type combustion quenching processing device | |
| CN114216127A (en) | Household garbage treatment process based on rotary kiln | |
| CN209309994U (en) | The high-temperature plasma resource utilization system of waste containing chlorine | |
| CN211694902U (en) | Medical waste incineration treatment system | |
| RU127870U1 (en) | INSTALLATION OF THERMOCATALYTIC DISPOSAL OF MUNICIPAL WASTE WITH DISPOSAL OF SECONDARY RESOURCES | |
| RU2484906C1 (en) | Thermal detoxication of pesticides | |
| KR20090094562A (en) | Carbon dioxide gas removal equipment of flue duct have waste heat recovery function |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141027 |