RU2795339C1 - Installation for thermal utilization of an aqueous solution of toxic substance - Google Patents

Installation for thermal utilization of an aqueous solution of toxic substance Download PDF

Info

Publication number
RU2795339C1
RU2795339C1 RU2022121069A RU2022121069A RU2795339C1 RU 2795339 C1 RU2795339 C1 RU 2795339C1 RU 2022121069 A RU2022121069 A RU 2022121069A RU 2022121069 A RU2022121069 A RU 2022121069A RU 2795339 C1 RU2795339 C1 RU 2795339C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aqueous solution
coaxially
holes
combustion chamber
cylindrical
Prior art date
Application number
RU2022121069A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Васильевич Семенов
Владимир Игоревич Жданов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)"
Application granted granted Critical
Publication of RU2795339C1 publication Critical patent/RU2795339C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: thermal power engineering.
SUBSTANCE: invention is related to installations for thermal utilization of an aqueous solution of toxic substances by burning in a furnace. Installation for thermal disposal of an aqueous solution of toxic substances includes a body mounted on a foundation, a pipe for removing exhaust gases, a grate, a combustion chamber installed inside the body with a gap and coaxially with the body, a steel sheet partition installed inside the combustion chamber in its upper part parallel to the grate and dividing the combustion chamber into two parts, a device for supplying a combustible fuel mixture and an aqueous solution of toxic substances, one end of which passes into the combustion chamber, is installed horizontally at the end of the furnace body outside from the side where the exhaust gas removal pipe is located. The device for supplying a combustible fuel mixture and an aqueous solution of toxic substances has a cylindrical body, inside which an external cylinder is installed coaxially with it. Inside the outer cylinder there is an inner cylinder mounted coaxially with the outer cylinder and having holes at one end for air supply, and at the other end on its outer side there is a cylindrical collar made in form of a screw with rectangular grooves, the direction of which is opposite to the direction of the screw of the outer cylinder, an auger nozzle coaxially mounted inside the inner cylinder, a cylindrical insert and a manifold for supplying liquid fuel and a manifold for air supply, coaxially mounted on the outside of the housing. Inside the auger nozzle, at its one end, there is a coaxial channel for supplying an aqueous solution of toxic substances, which is connected through a series of holes with an annular groove formed between the inner cylinder and the auger nozzle, and at its other end - a vortex chamber. At the same time, an annular slot is formed between the end face of the cylindrical insert and the cylindrical shoulder of the outer cylinder for the passage of liquid fuel, and holes are made at the other end of the cylindrical insert for air supply to the annular channel formed between the cylindrical insert and the inner cylinder.
EFFECT: decomposition of a toxic liquid into harmless substances due to the use of a furnace burner.
1 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно, к установкам для термической утилизации водного раствора токсичных веществ, например, формальдегида путем сжигания в печи водного его раствора.The present invention relates to the field of thermal power engineering, namely, to installations for the thermal utilization of an aqueous solution of toxic substances, for example, formaldehyde by burning an aqueous solution of it in a furnace.

Известна циклонная печь для обезвреживания жидких отходов деревообработки, преимущественно сточной воды производства карбамидо-формальдегидных смол. Печь содержит вертикальный цилиндрический корпус с тангенциально расположенными горелочным устройством, соплами для подачи мелкофракционных древесных отходов и для подачи жидких отходов, воздухораспределитель с соплами, установленный с возможностью осевого перемещения, газоход и пережим. При этом выходная часть воздухораспределителя выполнена в виде усеченного конуса вращения, обращенного большим основанием вверх навстречу выходу из жидких отходов, а сопла воздухораспределителя выполнены по периферии большего основания под углом к нему в сторону крутки продуктов сгорания в печи (патент RU №2336463, МПК F23G 7/04, 2008 г.).Known cyclone furnace for disposal of liquid wood waste, mainly wastewater from the production of urea-formaldehyde resins. The furnace contains a vertical cylindrical body with a tangentially located burner, nozzles for supplying fine wood waste and for supplying liquid waste, an air distributor with nozzles installed with the possibility of axial movement, a gas duct and a pinch. At the same time, the outlet part of the air distributor is made in the form of a truncated cone of rotation, with its large base facing upwards towards the exit from liquid waste, and the air distributor nozzles are made along the periphery of the larger base at an angle to it in the direction of the rotation of the combustion products in the furnace (patent RU No. 2336463, IPC F23G 7 /04, 2008).

Недостатком известного устройства является достаточно сложная организация процесса горения топлива и испарения сточной воды, содержащей вредные вещества - метанол и формальдегид, в результате чего дробление жидких отходов на мелкие капли происходит при ударе о раскаленную поверхность воздухораспределителя и выжигание метанола и формальдегида.The disadvantage of the known device is the rather complicated organization of the process of fuel combustion and evaporation of waste water containing harmful substances - methanol and formaldehyde, as a result of which the liquid waste is crushed into small drops when it hits the hot surface of the air distributor and the methanol and formaldehyde are burned out.

Наиболее близким аналогом является установка для сжигания твердого топлива, куда вместо твердого топлива можно подать, например, смесь керосина с воздухом и для термической утилизации водный раствор токсичных веществ. Корпус установки с топочной камерой выполнен из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами, который установлен на фундаменте. Стальные листы с отверстиями, из которых состоит топочная камера, жестко уложены на ободы поперек них и по периметру поверхности корпуса до колосниковой решетки. Ободы, выполненные в виде дуг, проложены поперек корпуса на расстоянии друг от друга и установлены на колосниковую решетку. Люк с крышкой для загрузки твердого топлива в камеру расположен под перегородкой, разделяющей камеру на две части, и в центре корпуса в его боковой части.The closest analogue is a plant for burning solid fuels, where instead of solid fuels, for example, a mixture of kerosene with air and an aqueous solution of toxic substances for thermal disposal can be supplied. The body of the installation with a combustion chamber is made of steel sheet in the form of a horizontally located cylinder with blind ends, which is installed on the foundation. Steel sheets with holes that make up the combustion chamber are rigidly laid on the rims across them and along the perimeter of the surface of the body to the grate. The rims, made in the form of arcs, are laid across the body at a distance from each other and installed on the grate. A hatch with a lid for loading solid fuel into the chamber is located under the partition dividing the chamber into two parts, and in the center of the body in its side part.

Технологический люк с крышкой расположен на одном из торцов корпуса в нижней его части, а колосниковая решетка установлена горизонтально внутри корпуса под технологическим люком. Труба для удаления золы установлена в нижней части корпуса под решеткой, а труба для удаления дымовых газов установлена на верхней части корпуса вблизи торца корпуса, где расположен технологический люк.A technological hatch with a cover is located on one of the ends of the housing in its lower part, and the grate is installed horizontally inside the housing under the technological hatch. The ash removal pipe is installed in the lower part of the housing under the grate, and the flue gas removal pipe is installed on the upper part of the housing near the end of the housing, where the technological hatch is located.

Перегородка, разделяющая камеру на две части, выполнена из двух листов с отверстиями, расположенных друг от друга с зазором. Зазор соединен с полостями для прохода в него воздуха, при этом внутри зазора поперек листов на расстоянии друг от друга установлены ребра жесткости, которые жестко закреплены к стальным ободам. Между перегородкой и торцом топочной камеры организована щель для перехода дыма из нижней камеры в верхнюю. Снаружи корпуса печи вдоль него на верхней его части и по его бокам установлены коллекторы для подачи воздуха, выполненные из стальных труб (Патент РФ на Полезную модель №203810 «Установка для сжигания твердого топлива», F23M 9/04, 2021 г.).The partition dividing the chamber into two parts is made of two sheets with holes spaced apart from each other. The gap is connected to the cavities for the passage of air into it, while inside the gap across the sheets at a distance from each other stiffening ribs are installed, which are rigidly fixed to the steel rims. Between the partition and the end of the combustion chamber there is a slot for the passage of smoke from the lower chamber to the upper one. Outside the furnace body along it, on its upper part and on its sides, there are air supply manifolds made of steel pipes (RF Patent for Utility Model No. 203810 "Installation for burning solid fuel", F23M 9/04, 2021).

Однако в известной полезной модели не предусмотрено устройство подачи водного раствора токсичного вещества (формальдегида).However, the well-known utility model does not provide a device for supplying an aqueous solution of a toxic substance (formaldehyde).

Известно устройство для поддержания горения в печи, которое содержит корпус, установленный соосно в нем внешний цилиндр, на конце которого с внутренней стороны образован цилиндрический буртик с поперечными прямоугольными канавками, а на другом его конце выполнены отверстия для подачи топлива, цилиндрическую вставку, соосно расположенную с внешним цилиндром, образующую с ним канал для перепуска топлива, сообщенный с отверстиями для подачи топлива, выполненную с отверстиями для подачи воздуха и образующую торцом и цилиндрическим буртиком внешнего цилиндра кольцевую щель для прохода топлива, внутренний цилиндр, установленный соосно с цилиндрической вставкой, образующий с ней канал для перепуска воздуха, сообщенный с отверстиями для подачи воздуха и кольцевой щелью для прохода топлива, и имеющий на конце с внутренней стороны цилиндрический выступ с продольными прямоугольными канавками, и электрическую свечу, установленную во внутреннем цилиндре. Цилиндрическая вставка отцентрована с помощью пилонов. На корпусе с наружной стороны установлены коллекторы с подводящими трубопроводами для подачи воздуха и топлива, а также фланец для крепления устройства к печи. Для предотвращения утечки топлива между корпусом и внешним цилиндром, между внешним цилиндром и цилиндрической вставкой, а также между цилиндрической вставкой и внутренним цилиндром установлены прокладки (Патент на ПМ №179847, МПК F23D 11/10, 2018 г.).A device for maintaining combustion in a furnace is known, which includes a housing, an external cylinder installed coaxially in it, at the end of which a cylindrical collar with transverse rectangular grooves is formed on the inside, and at its other end there are holes for supplying fuel, a cylindrical insert coaxially located with outer cylinder, forming with it a channel for bypassing fuel, communicated with holes for fuel supply, made with holes for air supply and forming an annular slot for the passage of fuel with the end face and cylindrical shoulder of the outer cylinder, an inner cylinder mounted coaxially with the cylindrical insert, forming with it an air bypass channel communicated with air supply holes and an annular slot for fuel passage, and having a cylindrical protrusion with longitudinal rectangular grooves at the end on the inner side, and an electric spark plug installed in the inner cylinder. The cylindrical insert is centered with pylons. Manifolds with supply pipelines for supplying air and fuel, as well as a flange for attaching the device to the furnace, are installed on the casing from the outside. Gaskets are installed to prevent fuel leakage between the housing and the outer cylinder, between the outer cylinder and the cylindrical insert, and also between the cylindrical insert and the inner cylinder (PM Patent No. 179847, IPC F23D 11/10, 2018).

Однако в известном устройстве не предусмотрен узел подачи водного раствора токсичного вещества, что усложняет совместную подачу горючей смеси и водного раствора смолы и их смешение внутри печи.However, the known device does not provide a node for supplying an aqueous solution of a toxic substance, which complicates the joint supply of a combustible mixture and an aqueous solution of resin and their mixing inside the furnace.

Задачей предлагаемого изобретения является организация быстрого испарения водного раствора токсичного вещества путем совместной подачи горючей смеси и водного раствора токсичного вещества и их смешение, в результате чего при горении горючей смеси внутри печи происходит быстрое испарение токсичной жидкости за счет ее подачи в центр очага горения топлива, а также окончательное разложение токсичной жидкости в безвредное вещество при достижении температуры продуктов сгорания 1200°С за счет досжигания продуктов сгорания топлива во второй камере печи путем подвода дополнительного воздуха.The objective of the invention is to organize the rapid evaporation of an aqueous solution of a toxic substance by jointly supplying a combustible mixture and an aqueous solution of a toxic substance and mixing them, as a result of which, when the combustible mixture burns inside the furnace, the toxic liquid rapidly evaporates due to its supply to the center of the fuel combustion center, and also the final decomposition of a toxic liquid into a harmless substance when the temperature of the combustion products reaches 1200 ° C due to the afterburning of the combustion products of the fuel in the second chamber of the furnace by supplying additional air.

Техническим результатом, достигаемым предлагаемым изобретением, является разложение токсичной жидкости в безвредные вещества, за счет применения новой горелки печи, выполненной в виде трехкомпонентной форсунки, состоящей из эмульсионной форсунки для подачи горючей топливной смеси (например, метан + воздух) и шнековой форсунки для подачи токсичной жидкости.The technical result achieved by the invention is the decomposition of a toxic liquid into harmless substances, through the use of a new furnace burner, made in the form of a three-component nozzle, consisting of an emulsion nozzle for supplying a combustible fuel mixture (for example, methane + air) and a screw nozzle for supplying toxic liquids.

Поставленная задача решается тем, что установка для термической утилизации водного раствора токсичных веществ, согласно формуле изобретения по п. 1, включает корпус, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами и установленный на фундаменте, трубу для удаления выхлопных газов, установленную снаружи в верхней части корпуса вблизи одного из торцов корпуса, колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри корпуса на расстоянии от его днища, топочную камеру, выполненную из стальных листов с отверстиями и установленную внутри корпуса с зазором и соосно с корпусом, при этом топочная камера уложена на стальные ободы, выполненные в виде дуг и проложенные поперек корпуса на расстоянии друг от друга до колосниковой решетки, перегородку из стального листа, установленную внутри топочной камеры в верхней ее части параллельно колосниковой решетке и разделяющую топочную камеру на две части, при этом с торца камеры, противоположного торцу, где расположена труба для удаления выхлопных газов, образован проем между перегородкой и листами с отверстиями, уложенными в торце корпуса на ободы, снаружи корпуса печи, вдоль него, на верхней его части и по его бокам установлены коллекторы, выполненные из стальных труб, для равномерной подачи воздуха в полости, образованные корпусом печи, стальными ободами и топочной камерой, устройство для подачи горючей топливной смеси и водного раствора токсичных веществ, один конец которого проходит в топочную камеру, установлено горизонтально на торце корпуса печи, снаружи, со стороны где расположена труба для удаления выхлопных газов.The problem is solved by the fact that the installation for thermal disposal of an aqueous solution of toxic substances, according to the claims according to claim 1, includes a body made of steel sheet in the form of a horizontally located cylinder with blind ends and installed on a foundation, a pipe for removing exhaust gases installed outside in the upper part of the housing near one of the ends of the housing, a grate installed horizontally inside the housing at a distance from its bottom, a combustion chamber made of steel sheets with holes and installed inside the housing with a gap and coaxially with the housing, while the combustion chamber is laid on steel rims made in the form of arcs and laid across the body at a distance from each other to the grate, a steel sheet partition installed inside the combustion chamber in its upper part parallel to the grate and dividing the combustion chamber into two parts, while at the end of the chamber, opposite the end, where the pipe for removing exhaust gases is located, an opening is formed between the partition and sheets with holes laid in the end of the housing on the rims, outside the furnace housing, along it, on its upper part and on its sides, collectors made of steel pipes are installed, for uniform air supply to the cavities formed by the furnace body, steel rims and the combustion chamber, a device for supplying a combustible fuel mixture and an aqueous solution of toxic substances, one end of which passes into the combustion chamber, is installed horizontally at the end of the furnace body, outside, from the side where it is located exhaust pipe.

Поставленная задача решается также тем, что установка для термической утилизации водного раствора токсичных веществ, согласно формуле изобретения по п. 2, содержит устройство для подачи горючей топливной смеси и водного раствора токсичных веществ имеет корпус цилиндрической формы, выполненный из стали, внутри которого соосно с ним установлен внешний цилиндр, на одном конце которого, с внутренней стороны находится цилиндрический буртик, в котором выполнены поперечные прямоугольные канавки, а на другом его конце выполнены отверстия для подачи жидкого топлива, внутри внешнего цилиндра находится внутренний цилиндр, установленный соосно с внешним цилиндром и имеющий на одном конце отверстия для подачи воздуха, а на другом конце, с наружной его стороны, цилиндрический буртик, выполненный в виде шнека с винтовым направлением закрутки каналов, при этом буртики обоих цилиндров: один - со шнеком с винтовым направлением закрутки каналов, а другой - с поперечными прямоугольными канавками, при их сочленении образуют эмульсионную форсунку с пересекающимися прямоугольными канавками, шнековую форсунку, соосно установленную внутри внутреннего цилиндра, при этом внутри нее на одном ее конце выполнен соосно канал для подачи водного раствора токсичных веществ, который соединен через ряд отверстий с кольцевой канавкой, образованной между внутренним цилиндром и шнековой форсункой, а на другом ее конце - камера закручивания, цилиндрическую вставку, разделяющую кольцевой канал для прохода воздуха и кольцевой канал для подачи топлива, соосно установленную с внешним цилиндром и отцентрованную с помощью пилонов, установленных между внутренним цилиндром и цилиндрической вставкой, которая образует с внешним цилиндром канал для перепуска жидкого топлива, при этом между торцом цилиндрической вставки и цилиндрическим буртиком внешнего цилиндра образована кольцевая щель для прохода жидкого топлива, а на другом конце цилиндрической вставки выполнены отверстия для подачи воздуха в кольцевой канал, образованный между цилиндрической вставкой и внутренним цилиндром, коллектор для подачи жидкого топлива и коллектор для подачи воздуха, соосно установлены с наружной стороны корпуса.The problem is also solved by the fact that the installation for thermal disposal of an aqueous solution of toxic substances, according to the claims according to claim 2, contains a device for supplying a combustible fuel mixture and an aqueous solution of toxic substances has a cylindrical body made of steel, inside which is coaxial with it an external cylinder is installed, at one end of which, on the inside, there is a cylindrical collar, in which transverse rectangular grooves are made, and at its other end there are holes for supplying liquid fuel, inside the external cylinder there is an internal cylinder mounted coaxially with the external cylinder and having on at one end of the air supply hole, and at the other end, on its outer side, there is a cylindrical collar made in the form of a screw with a helical direction of the channels, while the beads of both cylinders: one with a screw with a helical direction of the channels, and the other with transverse rectangular grooves, when they are articulated, they form an emulsion nozzle with intersecting rectangular grooves, a screw nozzle coaxially installed inside the inner cylinder, while inside it at one end there is a coaxial channel for supplying an aqueous solution of toxic substances, which is connected through a series of holes with an annular groove formed between the inner cylinder and the auger nozzle, and at its other end there is a swirling chamber, a cylindrical insert separating the annular channel for the passage of air and the annular channel for fuel supply, coaxially installed with the outer cylinder and centered with the help of pylons installed between the inner cylinder and cylindrical insert, which forms a channel for bypassing liquid fuel with the outer cylinder, while between the end of the cylindrical insert and the cylindrical shoulder of the outer cylinder an annular slot is formed for the passage of liquid fuel, and at the other end of the cylindrical insert there are holes for air supply to the annular channel formed between a cylindrical insert and an inner cylinder, a manifold for supplying liquid fuel and a manifold for supplying air, are coaxially installed on the outer side of the housing.

На фиг. 1 приведен продольный разрез предлагаемой установки.In FIG. 1 shows a longitudinal section of the proposed installation.

На фиг. 2 представлен продольный разрез предлагаемой установки.In FIG. 2 shows a longitudinal section of the proposed installation.

На фиг. 3 показан продольный разрез предлагаемого устройства для подачи горючей топливной смеси и токсичной жидкости.In FIG. 3 shows a longitudinal section of the proposed device for supplying a combustible fuel mixture and a toxic liquid.

Предлагаемая установка для термической утилизации водного раствора токсичных веществ содержит корпус 1, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами 2 и установленный на фундаменте 3, трубу 4 для удаления выхлопных газов, установленную снаружи в верхней части корпуса 1 вблизи одного из торцов 2 корпуса, колосниковую решетку 5, установленную горизонтально внутри корпуса 1 на расстоянии от его днища, топочную камеру 6, выполненную из стальных листов с отверстиями 7 и установленную внутри корпуса 1 с зазором и соосно с корпусом 1. При этом топочная камера 6 уложена на стальные ободы 8, выполненные в виде дуг и проложенные поперек корпуса 1 на расстоянии друг от друга до колосниковой решетки 5, а перегородка 9 из стального листа с отверстиями 7 установлена внутри топочной камеры 6 в верхней ее части параллельно колосниковой решетке 5 и разделяющую топочную камеру 6 на две части. При этом с торца 2 камеры, противоположного торцу, где расположена труба 4 для удаления дыма, образован проем 10 между перегородкой 9 и листами с отверстиями 2, уложенными в торце корпуса на ободы. Снаружи корпуса 1 печи, вдоль него, на верхней его части и по его бокам установлены коллекторы 11, выполненные из стальных труб, для равномерной подачи воздуха в полости, образованные корпусом 1 печи, стальными ободами 8 и топочной камерой 6.The proposed installation for the thermal disposal of an aqueous solution of toxic substances contains a body 1 made of steel sheet in the form of a horizontal cylinder with blind ends 2 and installed on a foundation 3, a pipe 4 for removing exhaust gases, installed outside in the upper part of the body 1 near one of the ends 2 housings, a grate 5 installed horizontally inside the housing 1 at a distance from its bottom, a combustion chamber 6 made of steel sheets with holes 7 and installed inside the housing 1 with a gap and coaxially with the housing 1. In this case, the combustion chamber 6 is laid on steel rims 8, made in the form of arcs and laid across the body 1 at a distance from each other to the grate 5, and the partition 9 made of steel sheet with holes 7 is installed inside the combustion chamber 6 in its upper part parallel to the grate 5 and dividing the combustion chamber 6 into two parts. At the same time, from the end 2 of the chamber, opposite to the end, where the pipe 4 for removing smoke is located, an opening 10 is formed between the partition 9 and sheets with holes 2, laid at the end of the housing on the rims. Outside the body 1 of the furnace, along it, on its upper part and on its sides, manifolds 11 are installed, made of steel pipes, for uniform air supply to the cavities formed by the body 1 of the furnace, steel rims 8 and the combustion chamber 6.

Установка содержит также устройство 12 для подачи горючей топливной смеси и водного раствора токсичных веществ, один конец которого проходит в топочную камеру 6. При этом устройство 12 установлено горизонтально на торце корпуса 1 печи, снаружи, со стороны где расположена труба 4 для удаления выхлопных газов.The installation also contains a device 12 for supplying a combustible fuel mixture and an aqueous solution of toxic substances, one end of which passes into the combustion chamber 6. In this case, the device 12 is installed horizontally at the end of the furnace body 1, outside, from the side where the pipe 4 is located for removing exhaust gases.

Устройство 12 для подачи горючей топливной смеси и водного раствора токсичных веществ имеет корпус 13 цилиндрической формы, выполненный из стали, внутри которого соосно с ним установлен внешний цилиндр 14, на одном конце которого, с внутренней стороны находится цилиндрический буртик 15, выполненный в виде поперечных прямоугольных канавок, а на другом его конце выполнены отверстия 24 для подачи жидкого топлива.The device 12 for supplying a combustible fuel mixture and an aqueous solution of toxic substances has a cylindrical body 13 made of steel, inside which an outer cylinder 14 is installed coaxially with it, at one end of which, on the inside, there is a cylindrical collar 15, made in the form of transverse rectangular grooves, and at its other end there are holes 24 for supplying liquid fuel.

Внутри внешнего цилиндра 14 находится внутренний цилиндр 21, установленный соосно с внешним цилиндром 14 и имеющий на одном конце отверстия 26 для подачи воздуха, а на другом конце, с наружной его стороны, цилиндрический буртик 22, выполненный в виде шнека с винтовым направлением закрутки каналов, при этом буртики 22 и 15 обоих цилиндров: один - со шнеком с винтовым направлением закрутки каналов 22, другой - с поперечными прямоугольными канавками 15, при их сочленении образуют эмульсионную форсунку с пересекающимися прямоугольными канавками.Inside the outer cylinder 14 there is an inner cylinder 21 mounted coaxially with the outer cylinder 14 and having holes 26 at one end for air supply, and at the other end, on its outer side, a cylindrical collar 22, made in the form of a screw with a helical direction of the twisting of the channels, in this case, the flanges 22 and 15 of both cylinders: one with a screw with a helical direction of the channels 22, the other with transverse rectangular grooves 15, when they are joined, they form an emulsion nozzle with intersecting rectangular grooves.

Устройство 12 содержит также шнековую форсунку 28, соосно установленную внутри внутреннего цилиндра 21. При этом внутри нее выполнен соосный канал 31 для подачи водного раствора токсичных веществ, который соединен через ряд отверстий 32 с кольцевой канавкой 32, образованной между внутренним цилиндром 21 и шнековой форсункой 29, а также содержит цилиндрическую вставку 16, разделяющую кольцевой канал 20 для прохода воздуха и кольцевой канал 19 для перепуска топлива, соосно установленную с внешним цилиндром и отцентрованную с помощью пилонов 18, установленных между внутренним цилиндром 21 и цилиндрической вставкой 16, которая образует с внешним цилиндром 14 канал для перепуска жидкого топлива. При этом между торцом цилиндрической вставки 16 и цилиндрическим буртиком 15 внешнего цилиндра 14 образована кольцевая щель 17 для прохода жидкого топлива, а на другом конце цилиндрической вставки 16 выполнены отверстия 26 для подачи воздуха в кольцевой канал 20, образованный между цилиндрической вставкой 16 и внутренним цилиндром 21. Коллектор 23 для подачи жидкого топлива через патрубок 36 и коллектор 25 для подачи воздуха через патрубок 35 соосно установлены с корпусом 1 с наружной его стороны.The device 12 also contains a screw nozzle 28 coaxially mounted inside the inner cylinder 21. At the same time, a coaxial channel 31 is made inside it for supplying an aqueous solution of toxic substances, which is connected through a series of holes 32 with an annular groove 32 formed between the inner cylinder 21 and the screw nozzle 29 , and also contains a cylindrical insert 16 separating the annular channel 20 for the passage of air and the annular channel 19 for bypassing fuel, coaxially installed with the outer cylinder and centered by means of pylons 18 installed between the inner cylinder 21 and the cylindrical insert 16, which forms with the outer cylinder 14 channel for bypassing liquid fuel. At the same time, an annular slot 17 is formed between the end of the cylindrical insert 16 and the cylindrical shoulder 15 of the outer cylinder 14 for the passage of liquid fuel, and at the other end of the cylindrical insert 16 holes 26 are made for supplying air to the annular channel 20 formed between the cylindrical insert 16 and the inner cylinder 21 Manifold 23 for supplying liquid fuel through pipe 36 and manifold 25 for supplying air through pipe 35 are coaxially installed with housing 1 on its outer side.

Между корпусом 13 и внешним цилиндром 14, между внешним цилиндром 14 и кольцевой вставкой 16, между кольцевой вставкой 16 и внутренним цилиндром 21, а также между внутренним цилиндром 21 и шнековой форсункой 28 установлены для обеспечения герметичности прокладки 27. Для пристыковки устройства 12 к корпусу 1 печи предусмотрен фланец 34.Between the body 13 and the outer cylinder 14, between the outer cylinder 14 and the annular insert 16, between the annular insert 16 and the inner cylinder 21, as well as between the inner cylinder 21 and the auger nozzle 28, gaskets 27 are installed to ensure the tightness of the device 12. To dock the device 12 to the body 1 the furnace is provided with a flange 34.

Предлагаемая установка для термической утилизации водного раствора токсичных веществ работает следующим образом.The proposed installation for thermal disposal of an aqueous solution of toxic substances works as follows.

Сжатый воздух и жидкое топливо (например, солярка) одновременно подаются через патрубки 35 и 36 в коллекторы 23 и 25 соответственно. Затем они поступают раздельно через отверстия 24 и 26 в каналы 19 и 20 для перепуска топлива и воздуха. Далее топливо проходит через кольцевую щель 17 в конец канала 20 для перепуска воздуха и смешивается с последним. Для устранения возможного преждевременного воспламенения топливовоздушной смеси из-за смешения топлива с воздухом каналы 19 и 20 отделены один от другого цилиндрической вставкой 16. За счет турбулизации потока (возникновения вихрей) в поперечных прямоугольных канавках и шнеках с винтовым направлением закрутки каналов, образованных в буртиках цилиндров 15 и 22, жидкое топливо дробится на мельчайшие капли, в результате чего топливовоздушная смесь из устройства 12 для термической утилизации водного раствора токсичных веществ выходит в виде мелкого аэрозоля (тумана) и поджигается от факела пламени.Compressed air and liquid fuel (for example, diesel fuel) are simultaneously supplied through nozzles 35 and 36 to collectors 23 and 25, respectively. Then they enter separately through holes 24 and 26 into channels 19 and 20 to bypass fuel and air. Next, the fuel passes through the annular slot 17 to the end of the channel 20 for bypassing air and mixes with the latter. To eliminate possible premature ignition of the fuel-air mixture due to mixing of fuel with air, channels 19 and 20 are separated from one another by a cylindrical insert 16. 15 and 22, the liquid fuel is crushed into tiny droplets, as a result of which the air-fuel mixture from the device 12 for the thermal disposal of an aqueous solution of toxic substances comes out in the form of a fine aerosol (fog) and is ignited by a flame.

Водный раствор токсичного вещества, например, формальдегида, под давлением подается в канал 31, выполненный соосно внутри шнековой форсунки 28. Далее раствор проходит через ряд отверстий 32 и попадает в кольцевой канал 33, откуда он устремляется в буртик, в котором выполнены поперечные прямоугольные канавки 29, где струя получает вращательное движение, в результате чего поток жидкости в камеру закручивания 30 поступает тангенциально и получает внутри нее вращательное движение. Внутри камеры закручивания 30 струя водного раствора токсичного вещества за счет возникшей центробежной силы прибивается к стенке камеры 30, а по ее центру образуется газовый вихрь. Затем поток жидкости, получивший вдоль стенки камеры 30 вращательное движение, истекает из нее в виде пелены и распадается на мелкие капли внутри ядра факела пламени. Внутри ядра пламени капли жидкости испаряются, в результате чего утилизируется токсичное вещество за счет высокой температуры в ядре пламени.An aqueous solution of a toxic substance, for example, formaldehyde, is fed under pressure into the channel 31, which is made coaxially inside the screw nozzle 28. Then the solution passes through a series of holes 32 and enters the annular channel 33, from where it rushes into the shoulder, in which transverse rectangular grooves 29 are made , where the jet receives rotational motion, as a result of which the fluid flow into the swirl chamber 30 enters tangentially and receives rotational motion inside it. Inside the swirling chamber 30, a jet of an aqueous solution of a toxic substance is nailed to the wall of the chamber 30 due to the centrifugal force that has arisen, and a gas vortex is formed in its center. Then the liquid flow, which has received a rotational movement along the wall of the chamber 30, flows out of it in the form of a veil and breaks up into small drops inside the core of the flame. Inside the core of the flame, liquid droplets evaporate, as a result of which the toxic substance is utilized due to the high temperature in the core of the flame.

Использование предлагаемого изобретения позволит утилизировать водные растворы токсичных веществ. При этом благодаря воздействию высокой температуры горячих газов они превратятся в безвредные вещества, что несомненно улучшит экологическую обстановку окружающей среды.The use of the proposed invention will allow the disposal of aqueous solutions of toxic substances. At the same time, due to the high temperature of hot gases, they will turn into harmless substances, which will undoubtedly improve the ecological situation of the environment.

Claims (1)

Установка для термической утилизации водного раствора токсичных веществ, характеризующаяся тем, что она включает корпус, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами и установленный на фундаменте, трубу для удаления выхлопных газов, установленную снаружи в верхней части корпуса вблизи одного из торцов корпуса, колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри корпуса на расстоянии от его днища, топочную камеру, выполненную из стальных листов с отверстиями и установленную внутри корпуса с зазором и соосно с корпусом, при этом топочная камера уложена на стальные ободы, выполненные в виде дуг и проложенные поперек корпуса на расстоянии друг от друга до колосниковой решетки, перегородку из стального листа, установленную внутри топочной камеры в верхней ее части параллельно колосниковой решетке и разделяющую топочную камеру на две части, при этом с торца камеры, противоположного торцу, где расположена труба для удаления выхлопных газов, образован проем между перегородкой и листами с отверстиями, уложенными в торце корпуса на ободы снаружи корпуса печи вдоль него, на верхней его части и по его бокам установлены коллекторы, выполненные из стальных труб, для равномерной подачи воздуха в полости, образованные корпусом печи, стальными ободами и топочной камерой, устройство для подачи горючей топливной смеси и водного раствора токсичных веществ, один конец которого проходит в топочную камеру, установлено горизонтально на торце корпуса печи снаружи со стороны, где расположена труба для удаления выхлопных газов; при этом устройство для подачи горючей топливной смеси и водного раствора токсичных веществ имеет корпус цилиндрической формы, выполненный из стали, внутри которого соосно с ним установлен внешний цилиндр, на одном конце которого с внутренней стороны находится цилиндрический буртик, в котором выполнены поперечные прямоугольные канавки, а на другом его конце выполнены отверстия для подачи жидкого топлива, внутри внешнего цилиндра находится внутренний цилиндр, установленный соосно с внешним цилиндром и имеющий на одном конце отверстия для подачи воздуха, а на другом конце с наружной его стороны - цилиндрический буртик, выполненный в виде шнека с прямоугольными канавками, направление которого противоположно направлению шнека внешнего цилиндра, при этом буртики обоих цилиндров: один со шнеками, а другой с поперечными канавками, при их сочленении образуют эмульсионную форсунку с пересекающимися прямоугольными канавками, шнековую форсунку, соосно установленную внутри внутреннего цилиндра, при этом внутри нее на одном ее конце выполнен соосно канал для подачи водного раствора токсичных веществ, который соединен через ряд отверстий с кольцевой канавкой, образованной между внутренним цилиндром и шнековой форсункой, а на другом ее конце - камера закручивания, цилиндрическую вставку, разделяющую кольцевой канал для прохода воздуха и кольцевой канал для подачи топлива, соосно установленную с внешним цилиндром и отцентрованную с помощью пилонов, установленных между внутренним цилиндром и цилиндрической вставкой, которая образует с внешним цилиндром канал для перепуска жидкого топлива, при этом между торцом цилиндрической вставки и цилиндрическим буртиком внешнего цилиндра образована кольцевая щель для прохода жидкого топлива, а на другом конце цилиндрической вставки выполнены отверстия для подачи воздуха в кольцевой канал, образованный между цилиндрической вставкой и внутренним цилиндром, коллектор для подачи жидкого топлива и коллектор для подачи воздуха, соосно установлены с наружной стороны корпуса.Installation for thermal disposal of an aqueous solution of toxic substances, characterized in that it includes a body made of steel sheet in the form of a horizontal cylinder with blind ends and installed on a foundation, an exhaust gas removal pipe installed outside in the upper part of the body near one of the ends body, a grate installed horizontally inside the body at a distance from its bottom, a combustion chamber made of steel sheets with holes and installed inside the body with a gap and coaxially with the body, while the combustion chamber is laid on steel rims made in the form of arcs and laid across the body at a distance from each other to the grate, a steel sheet partition installed inside the combustion chamber in its upper part parallel to the grate and dividing the combustion chamber into two parts, while from the end of the chamber, opposite to the end, where the pipe for removing exhaust gases, an opening is formed between the partition and sheets with holes laid in the end of the body on the rims outside the furnace body along it, manifolds made of steel pipes are installed on its upper part and on its sides for uniform air supply to the cavities formed by the furnace body, steel rims and a combustion chamber; at the same time, the device for supplying a combustible fuel mixture and an aqueous solution of toxic substances has a cylindrical body made of steel, inside which an external cylinder is installed coaxially with it, at one end of which, on the inside, there is a cylindrical collar, in which transverse rectangular grooves are made, and at its other end there are holes for supplying liquid fuel, inside the outer cylinder there is an inner cylinder mounted coaxially with the outer cylinder and having holes for air supply at one end, and at the other end on its outer side there is a cylindrical collar made in the form of a screw with rectangular grooves, the direction of which is opposite to the direction of the screw of the outer cylinder, while the flanges of both cylinders: one with screws and the other with transverse grooves, when they are articulated, form an emulsion nozzle with intersecting rectangular grooves, a screw nozzle coaxially mounted inside the inner cylinder, while inside At one end of it, there is a coaxial channel for supplying an aqueous solution of toxic substances, which is connected through a series of holes with an annular groove formed between the inner cylinder and a screw nozzle, and at its other end there is a swirl chamber, a cylindrical insert separating the annular channel for air passage and an annular channel for fuel supply coaxially mounted with the outer cylinder and centered with the help of pylons installed between the inner cylinder and the cylindrical insert, which forms a channel for bypassing liquid fuel with the outer cylinder, while an annular a slot for the passage of liquid fuel, and at the other end of the cylindrical insert there are holes for air supply to the annular channel formed between the cylindrical insert and the inner cylinder, the liquid fuel supply manifold and the air supply manifold are coaxially installed on the outer side of the housing.
RU2022121069A 2022-08-02 Installation for thermal utilization of an aqueous solution of toxic substance RU2795339C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2795339C1 true RU2795339C1 (en) 2023-05-02

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1244432A1 (en) * 1985-01-16 1986-07-15 Сибирский филиал Научно-производственного объединения "Техэнергохимпром" Method of thermal decontamination of waste varying in state of aggregate
US4879958A (en) * 1987-12-17 1989-11-14 Allen John V Fluidized bed reactor with two zone combustion
RU2090245C1 (en) * 1989-02-15 1997-09-20 Биокорп Инк. Method and apparatus for neutralizing impurities
RU86280U1 (en) * 2009-04-10 2009-08-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации FUEL COMBUSTION DEVICE IN COMBUSTION CHAMBER
RU179847U1 (en) * 2017-12-25 2018-05-28 Общество с ограниченной ответственностью Опытно-экспериментальная компания " Эко-Энергия" FURNACE SUPPORT DEVICE
RU200185U1 (en) * 2020-05-26 2020-10-09 Василий Васильевич Семенов Solid fuel combustion plant
RU203810U1 (en) * 2020-12-22 2021-04-21 Василий Васильевич Семенов Solid fuel combustion plant

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1244432A1 (en) * 1985-01-16 1986-07-15 Сибирский филиал Научно-производственного объединения "Техэнергохимпром" Method of thermal decontamination of waste varying in state of aggregate
US4879958A (en) * 1987-12-17 1989-11-14 Allen John V Fluidized bed reactor with two zone combustion
RU2090245C1 (en) * 1989-02-15 1997-09-20 Биокорп Инк. Method and apparatus for neutralizing impurities
RU86280U1 (en) * 2009-04-10 2009-08-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации FUEL COMBUSTION DEVICE IN COMBUSTION CHAMBER
RU179847U1 (en) * 2017-12-25 2018-05-28 Общество с ограниченной ответственностью Опытно-экспериментальная компания " Эко-Энергия" FURNACE SUPPORT DEVICE
RU200185U1 (en) * 2020-05-26 2020-10-09 Василий Васильевич Семенов Solid fuel combustion plant
RU203810U1 (en) * 2020-12-22 2021-04-21 Василий Васильевич Семенов Solid fuel combustion plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204388055U (en) Rotary-cut hybrid combustor
RU2795339C1 (en) Installation for thermal utilization of an aqueous solution of toxic substance
CN110296419B (en) Spiral mixed burner
EP2853813B1 (en) Burner head
RU2708011C1 (en) Fuel combustion device
US3759668A (en) N engines after burner for re combustion of exhaust gases of internal combustio
RU179847U1 (en) FURNACE SUPPORT DEVICE
RU2789002C1 (en) Device for thermal utilization of an aqueous solution of toxic substances
RU36135U1 (en) MULTI-FUEL BURNER
RU2643223C1 (en) Device for thermal neutralization of industrial effluents
RU2565737C1 (en) Vortex burner for combustion of solid powdered fuel
RU211001U1 (en) Device for maintaining combustion in the furnace
RU2354886C1 (en) Cyclone furnace extension
RU208146U1 (en) OIL BURNER
CN101285593A (en) Burnable granule material combustion plant
RU2671263C1 (en) Device for thermal neutralization of industrial effluents
RU2343349C1 (en) Pulverised-coal burner with aerodynamic converter of air-and-coal mixture flow
RU94312U1 (en) BURST
CN110686256A (en) Integral combustor suitable for high-salinity organic wastewater incineration
CN214536346U (en) Diesel oil and water mixed oil gas dual-purpose energy-saving stove
RU215785U1 (en) DOUBLE FLOW GAS BURNER
KR102406031B1 (en) Cyclonic combustor
SU1550282A1 (en) Combination-supply burner
KR20040107168A (en) RDF(Refuse Derived Fuel) for continuative furnace boiler
RU194293U1 (en) The device for maintaining combustion in the furnace