SU737712A1

SU737712A1 - Method of incinerating industrial waste

Info

Publication number: SU737712A1
Application number: SU782640307A
Authority: SU
Inventors: Семен Прокопьевич Симоненко; Михаил Наумович Бернадинер; Борис Семенович Есилевич; Владимир Иванович Правкин
Original assignee: Производственное Объединение "Куйбышевазот"
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1978-07-10
Publication date: 1980-05-30

Description

(54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ(54) METHOD FOR BURNING INDUSTRIAL WASTES

II

Изобретение относитс к области обезвреживани , токсичных промышленных отходов методом сжигани , в частности, обезвреживани жидких отходов производства капролактама, содержащих органические и минеральные соединени , и сбросного газа аммиачного производства, загр зненного серосодержащими составл ющими, и может .быть использовано в химической,.нефтеперерабатывающей , циллюлозно-бумажной и др. отрасл х промышленности. - Известны способы сжигани жидких токсичных отходов, содержащих органические и минеральные соединени , в закрученном (вихревом) потоке высокотемпературных газов с полным выгоранием органических веществ и расплавлением легкоплавких минеральных соединений.The invention relates to the field of neutralization of toxic industrial wastes by the method of incineration, in particular the neutralization of liquid wastes from the production of caprolactam containing organic and mineral compounds, and ammonia production waste gas polluted with sulfur-containing components, and can be used in chemical, oil refining, paper and other industries. - There are known methods for burning liquid toxic wastes containing organic and mineral compounds in a swirling (vortex) stream of high-temperature gases with complete burning out of organic substances and melting of low-melting mineral compounds.

Общим недостатком этих способов вл етс то, что они не обеспечивают стабильности и надежности процесса огневого обезвреживани отходов при минимальных затратах целевого- топлива.A common disadvantage of these methods is that they do not ensure the stability and reliability of the process of fire disposal of waste with minimal expenditure of the target fuel.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ сжигани производственных отходов,например отходов производства капролакта ма /5/. Способ включает сжигание в вертикальной циклонной печи целевого топлива и кубовых остатков (Х-масел) в закрученном потоке, в который по ходу движени продуктов сгорани топлива и кубовых остатковThe closest in technical essence and the achieved effect is a method of incineration of industrial waste, for example, caprolactam production waste / 5 /. The method includes burning in the vertical cyclone furnace of the target fuel and bottom residues (X-oils) in a swirling flow, in which along the movement of the combustion products of fuel and bottom residues

; последовательно, в различные зоны печи распыливают с последующим обезвреживанием щелочной и кислый стоки и раствор минеральных солей. При этом горючие примеси окисл ютс до устойчивых соединений СО и Н.2.О кислородом воздуха, подаваемого в ; consecutively, alkaline and acidic drains and a solution of mineral salts are sprayed into different zones of the furnace, followed by neutralization. In this case, combustible impurities are oxidized to stable compounds CO and H.2. Oxygen of air supplied to

10 зону ввода топлива и кубовых остатков, а также в зону распыливани целочного стока. Часть образующихс минеральных солей в расплавленных частиц сепарируютс на боковую поверхность циклонной печи и ,5 образуют стекающую по ней пленку расплава . Расплав стекает через диафрагму в газоход и выводитс через летку, а дымовые газь1 с температурой 1000°С через диафрагму по газоходу направл ютс в систему теплоиспользовани - и очистки.10 a zone for the introduction of fuel and bottoms, as well as into the atomization zone of the heap flow. A part of the formed mineral salts in the molten particles are separated on the side surface of the cyclone furnace, and 5 they form a film of melt flowing on it. The melt flows through the diaphragm into the gas duct and out through the entrata, and the flue gases with a temperature of 1000 ° C through the diaphragm through the gas duct are directed to the heat-use and cleaning system.

Недостатком известного способа вл ет20 с повышенный расход целевого топлива за счет потерь тепла с охлаждением ограждающих поверхностей, а также низка степень улавливани минеральных солей в объеме печи . Причиной этого вл етс повышеиный уровень температуры продуктов горени топ лива (выше 1500°С) в верхней части рабочего объема печи, т. е. в зоне подачи щелочного стока. Цель изобретени - снижение расхода целевого топлива и повышение степени улавливани мийеральных солей, достигаетс тем что в известном способе сжигани жидких производственных отходов в циклонной печи путем распыливанй и последующего обез вреживани щелочного, кислого стоков, а также кубовых остатков в закрученном потоке продуктов сгорани топлива, осуществл ют смешение кислого стока с кубовыми остат ками с последующим вводом этой смеси в . зону распыливанй щелочного стока. При этом расход кубовых остатков составл ет 5-15% расхода кислого стока, а расход щелочного стока составл ет 10-50% обще го расхода отходов. Как повышение расхода кубовых остатков более 15%, так и снижение расхода щелочных стоков менее 10% приводит к ухудшению степени обезвреживани за счет по влени механического недожога вследствие перенасыщени пленки расплава коксовыми частицами. Снижение же расхода кубовых остатков менее 5%, так, же и повышение расхода щелочных стоков более 50% приводит к переохлаждению зоны обезвреживани отходов, что влечет за собой необходи.мость увеличени температуры в зоне, а следовательно к увеличению расхода топлива и увеличению уноса. При необходимости в зону над пережимом может быть введен раствор минеральг ных солей дл высушивани и.последующето улавливани на ограждающей поверхности в пленке расплава. Осуществление способа снижает расход целевоготоплива, и повышает степень улавливани минеральных солей в объеме печи за счет снижени уровн температуры газов на входе в рабочий объем печи. Снижение уровн температур св зано с тем, что целе вое ТОПЛИВОи дополнительное топливо в виде кубовых остатков сжигаетс в разных зонах печи: целевое топливо сжигаетс в голов ной футерованной части печи, а кубовые остатки - в зоне обезвреживани отходов, ;а также повь шаетс нагрузка первой зоны впрьГска отходов по испар емой влаге. Ввод кислых стоков в смеси с кубовыми остатками в зону распыливанй щелочного стока значительно улучшает также и услови процесса нейтрализации .серного и сернистого , ангидридов, хлористого водорода и т. д. в топочном объеме. Это позвол ет использовать высококалорййньш сбросной газ, содержащий соединени cepbi, хлора и др. вредные вещества (на при.мер, сбросной газ аммиачного производства ) вместо целевого топлива, что значительно сократит его расход. Пример осуществлени способа. В вертикальной цилиндрической циклонной печи с нижним выходом дымовых газов обезвреживают жидкие отходы производства капролактама - щелочной сток, кислые стоки, кубовые остатки и сборной газ аммиачного производства, содержащий 10 г/нм серы. . Циклонна печь отапливаетс природным газом и отходами аммиачного производства - сбросным газом. Природный газ и сбросной газ ввод тс в печь раздельно через установленные тангенциально горелочные устройства в верхней футерованной части топочного объема. Отходы производства капролактама распредел ютс в отделении приема и подготовки на два основных типа потоков: щелочной сток (сильно минерализованный ) и смесь кислых стоков и кубовых остатков. Оба потока одновременно и раздельно подаютс в печь и ввод т в закрученный поток продуктов сгорани природного газа и сбросного газа ниже горелочных устройств в одном поперечном сечении печи, т. е. в одну зону рабочего объема топки, через равномерно размещенные по окружности сечени и чередующиес по потокам распыливающие устройства. Производственные жидкие отходы распыливаютс в закрученный поток продуктов сгорани природного и сбросного газа с температурой 1250-1350°С. В результате воздействи температуры вода испар етс , а органические составл ющие газифицируютс и окисл ютс кислородом воздуха до устойчивых соединений СОа и . Окисление элементоорганических соединений происходит с образованием их окислов, взаимодействующих с дымовь1ми газами и образующих минеральные соли - Ыал,СОз, а также с образованием газообразных агнидридов кислот (SO:, SOs.HCl), нейтрализуемых в объемепечи до и NaCC. Соли в печи наход тс в расплавленном состо нии и в виде паров. Расплавленные минеральные соли .частично улавлива.ютс на ограждающей поверхности печи, а их пары и мелкие фракции минеральной пыли покидают печь вместе с дымовыми, газами через диафрагму . Уловленные в результате центробежного эффекта в объеме печи минеральные соли образуют пленку расплава на стенке и стекают по ней в газоход, из которого непрерывно вывод тс через летку. Дл полного окислени горючих органических составл ющих отходов в циклонную печь подаетс вторичный воздух, 70- 85% которого подаетс в футерованную головную чабть циклонной печи. Остальной воздух вводитс вместе с щелочным стоком. С уменьшением теплоты сгорани отходов количество вторичного воздуха в головной части печи уменьш аетс в соответствии с ростом расхода топлива. Средний коэффициент расхода воздуха за пережитом составл ет 1,05-1,1. Температура дымовых газов - 1020-980С.A disadvantage of the known method is the increased consumption of the target fuel due to heat loss with cooling of the enclosing surfaces, as well as a low degree of trapping of mineral salts in the furnace volume. The reason for this is the higher temperature level of the products of fuel combustion (above 1500 ° C) in the upper part of the working volume of the furnace, i.e. in the feed zone of the alkaline drain. The purpose of the invention is to reduce the consumption of target fuels and increase the degree of capture of myeral salts, achieved in the known method of burning liquid industrial waste in a cyclone furnace by spraying and subsequent deactivating mixing the acidic effluent with the bottoms, followed by the introduction of this mixture into. alkaline runoff zone. At the same time, the consumption of bottoms is 5–15% of the consumption of acidic runoff, and the consumption of alkaline flow is 10–50% of the total waste of waste. Both an increase in the consumption of bottom residues by more than 15% and a decrease in the consumption of alkaline waste less than 10% leads to a deterioration in the degree of neutralization due to the occurrence of mechanical underburning due to supersaturation of the melt film with coke particles. Reducing the consumption of bottom residues of less than 5%, as well as increasing the consumption of alkaline waste more than 50% leads to overcooling of the waste disposal zone, which entails an increase in temperature in the zone, and therefore an increase in fuel consumption and increased entrainment. If necessary, a solution of mineral salts can be introduced into the zone above the pinch for drying and subsequently trapping on the fencing surface in the melt film. The implementation of the method reduces the consumption of target fuel, and increases the degree of trapping of mineral salts in the furnace volume by lowering the temperature level of the gases at the entrance to the working volume of the furnace. The decrease in temperature level is due to the fact that the target FUEL and additional fuel in the form of bottom residues are burned in different zones of the furnace: the target fuel is burned in the head lined part of the furnace, and the residue is in the zone of waste disposal, and the load increases first. zones of waste along evaporated water. Entering acidic effluents in a mixture with bottom residues into the zone of sputtering alkaline runoff also significantly improves the conditions of the neutralization process of sulfur and sulfur dioxide, anhydrides, hydrogen chloride, etc., in the furnace volume. This allows the use of high-quality waste gas containing compounds cepbi, chlorine and other harmful substances (for example, ammonia production waste gas) instead of the target fuel, which will significantly reduce its consumption. An example of the method. In a vertical cylindrical cyclone furnace with a lower flue gas outlet, liquid waste from caprolactam production is neutralized - alkaline runoff, acidic effluents, bottoms and ammonia production gas containing 10 g / nm sulfur. . The cyclone furnace is heated with natural gas and ammonia production waste — waste gas. Natural gas and waste gas are introduced into the furnace separately through tangentially installed burner devices in the upper lined part of the furnace volume. Caprolactam production waste is distributed in the reception and preparation section into two main types of streams: alkaline runoff (highly mineralized) and a mixture of acidic runoff and bottoms. Both streams are simultaneously and separately fed into the furnace and injected into the swirling flow of the products of combustion of natural gas and waste gas below the burner devices in the same cross section of the furnace, i.e. in one zone of the working volume of the furnace, through evenly spaced around the circumference flow spraying devices. Industrial liquid waste is sprayed into a swirling flow of products of combustion of natural and waste gas with a temperature of 1250-1350 ° C. As a result of the temperature, the water evaporates, and the organic components are gasified and oxidized with atmospheric oxygen to stable CO 2 and compounds. The oxidation of organoelemental compounds occurs with the formation of their oxides, interacting with flue gases and forming mineral salts - Hal, Soz, as well as with the formation of gaseous acid fusions (SO :, SOs.HCl), neutralized in the furnace before and NaCC. The salts in the furnace are in the molten state and in the form of vapor. Molten mineral salts are partly caught on the enclosing surface of the furnace, and their vapors and fine fractions of mineral dust leave the furnace along with flue gases through the diaphragm. The mineral salts trapped as a result of the centrifugal effect in the volume of the furnace form a film of the melt on the wall and flow down it into the gas duct, from which they are continuously withdrawn through a tap hole. For the complete oxidation of combustible organic waste components, secondary air is fed into the cyclone furnace, 70-85% of which is fed to the lined head of the cyclone furnace. The rest of the air is introduced along with the alkaline drain. With a decrease in waste heat, the amount of secondary air in the furnace head decreases in accordance with the increase in fuel consumption. The average coefficient of air consumption after the experience is 1.05-1.1. Flue gas temperature - 1020-980С.

Осуществление способа обеспечивает снижение расхода целевого топлива на 20-80% и повышение степени улавливани минеральных солей на при сохранении степени обезвреживани органических соединений .The implementation of the method provides a reduction in the consumption of the target fuel by 20-80% and an increase in the degree of trapping of mineral salts while maintaining the degree of neutralization of organic compounds.

Кроме того осуществление способа уменьшает суммарное количество вредных веществ , выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами и улучшает санитарное состо ние воздушного бассейна.In addition, the implementation of the method reduces the total amount of harmful substances emitted into the atmosphere with flue gases and improves the sanitary condition of the air basin.

Claims

1. The method of incineration of industrial waste in a cyclone furnace by spraying and subsequent neutralization of alkaline, acidic effluents, as well as residues in a swirling flow of fuel combustion products, characterized in that, by reducing fuel consumption and increasing the degree of trapping of mineral salts, The mixture of acidic acid waste bottom is mixed with the subsequent introduction of this mixture into the spraying zone of alkaline drainage.

2. A method according to claim 1, characterized in that the consumption of bottom residues is 5-15% per day from the flow of acidic effluent, and the flow rate of live discharge is 10-50% of the total waste consumption.