SU953373A1

SU953373A1 - Шахтна печь дл переработки фосфорсодержащих шламов

Info

Publication number: SU953373A1
Application number: SU792797804A
Authority: SU
Inventors: Мансур Шаихович Исламов; Евгений Петрович Карякин
Priority date: 1979-07-16
Filing date: 1979-07-16
Publication date: 1982-08-23

Description

Изобретение относится к устройствам для переработки промышленных отходов и может быть использовано в ' . химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для переработ- ⁵ки фосфорсодержащего шлама, содержащее футерованный корпус, распылитель, патрубки для подачи воздуха и удаления продуктов переработки £1].

Недостатком устройства является низкая производительность вследствие обработки шлама на поверхности, что приводит к быстрому разрушению футеровки. Кроме тоГо, в устройстве ₁₅можно перерабатывать шламы, содержащие более 70% фосфора вследствие отсутствия постороннего источника тепла.

Наиболее близким по технической го сущности и достигаемому эффекту к изобретению является шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шламов, содержащая футерованный кор- пус, устройство для подачи шламов, размещенное в своде по оси печи, патрубки для подачи топлива и воздуха и устройства для отвода газообразных продуктов сжигания и шлака [2].

Недостатками печи являются невозможность переработки шламов с содержанием фосфора менее 70% вследствие обработки шлама на поверхности печи, возможность обгорания и разрушения устройства подачи вследствие расположения его в огневой зоне, а также настылеобразование и разрушение футеровки в зонах размещения патрубков подачи топлива и воздуха.

Цель изобретения - повышение эффективности работы печи.

Указанная цель достигается тем, что в шахтной печи для переработки фосфорсодержащих шламов, содержащей футерованный корпус, устройство для подачи шламов, размещенное в своде по оси печи, патрубки для подачи топлива и воздуха и устройства для отвода газообразных продуктов сжигания и шлака, устройство для подачи шламов выполнено в виде двух вращающихся коаксиальных труб, причем на- ₅ружная труба снабжена криволинейными патрубками с направляющей.пластиной, присоединенной к расположенным горизонтально открытым концам патрубков. 10 , Оси открытых концов криволинейных патрубков расположены на расстоянии 0,5-3,0 внутреннего диаметра патрубка от конца внутренней трубы.

При этом криволинейные патрубки 15 установлены с образованием центрального угла между ними 10-45°.

Кроме того, футерованный корпус в зонах размещения патрубков для подачи топлива и воздуха и устройст- ₂₀ва для отвода газообразных продуктов сжигания выполнен с внутренним выступом, равным 0,03-0,42 толщины футеровки.

Выполнение устройства для подачи ₂₅шламов в виде двух вращающихся коаксиальных труб с криволинейными патрубками и направляющей пластиной поз воляет организовать распиливание шла ма воздухом, что приводит к повышению дисперсности и исключает набрасыва ние шлама на стенки печи, а также проскок необработанных крупных частиц непосредственно в устройство для удаления шлака.

Расположение осей открытых концов криволинейных патрубков на расстоянии О,5“3,О внутреннего диаметра патрубка от конца внутренней трубы позволяет осуществить качественное распыливание шлама, так как расстояние менее 0,5 внутреннего диаметра патрубка приводит к задеванию или удару струи сжатого воздуха в нижний край внутренней трубы, а расстояние более 3,0 внутреннего диаметра патрубка ' ⁴⁵ приводит к тому, что струя шлама не захватывается полностью сжатым воздухом, вследствие чего качество распыливания ухудшается.

Криволинейные патрубки целесообраз-⁵⁰но установить так, чтобы центральный угол между ними составлял 10-45°, что также способствует улучшению распиливания. При уменьшении угла менее 10^ струи сжатого воздуха совмеща- ⁵⁵ются и ухудшают распиливание шлама, а при увеличении угла более 45° струи сжатого воздуха расходятся и не соз-<

дают необходимого сплошного вращающегося слоя распыленного шлама.

Выполнение футеровки корпуса с внутренним выступом, равным 0,030,42 толщины футеровки в зонах размещения патрубков подачи топлива и воздуха и устройства для отвода газообразных продуктов сжигания, исключает перетекание шлака и попадание его в патрубки, что повышает срок службы футеровки. При выполнении выступа менее 0,03 толщины футеровки^ шлак может перетекать через выступ, а увеличение выступа более 0,42 толщины футеровки нарушает аэродинамику печи и ухудшает условия переработки шламов.

На фиг. 1 представлена шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шламов; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 “ разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 5 ” устройство для подачи шламов, узел I на фиг. 1.

Шахтная печь имеет футерованный корпус 1 с со стальным кожухом·2, свод 3,‘в котором размещено устройство 4 для подачи и распыливания шлама, выполненное в виде двух вращающихся коаксиальных труб - внутренней 5 и внешней 6.

Внешняя и внутренняя трубы образуют кольцевое пространство 7 для подачи воздуха, которое закрыто заглушкой 8, жестко соединенной с трубами 5 и 6. Внешняя труба 6 снабжена криволинейными патрубками 9, имеющими горизонтально расположенные открытые концы 10, другие концы 11 патрубков 9 сообщаются с кольцевым пространством 7, при этом горизонтальные. оси открытых концов патрубков 9 расположены на расстоянии 0,5“ 3,0 внутреннего диаметра патрубка от нижнего края 12 открытого конца внутренней трубы 5.

Центральный угол между криволинейными патрубками (в плане) составляет 10-45°. Шахтная печь оборудована патрубками 13 для подачи воздуха _} устройствами 14 и 15 для отвода газообразных продуктов сжигания и шлака и патрубками 16 для подачи топлива. Патрубки 16 расположены в два ряда и установлены тангенциально внутренней поверхности печи, при этом оба ряда имеют взаимно противоположное направление. В зонах размещения патрубков 16 футерованный кор9.53373 нус выполнен с внутренним выступом 17, в зоне размещения устройства 14 для отвода 'газообразных продуктов сжигания футерованный корпус имеет выступ 18. Выступы 17 и 18 выдвинуты внутрь огневого пространства 19 на величину 0,03“0,42 толщины футеровки.

К криволинейным патрубкам 9 прикреплена направляющая пластина 20 для улучшения распыливания шлама.

Шахтная печь работает следующим образом.

По внутренней трубе 5 устройства 4 подается шлам, который воздухом, поданным в кольцевое пространство 7 и далее в криволинейные патрубки 9, распиливается с образованием вращающегося конического факела распыленного шлама. В полученном вращающемся слое осуществляется разделение шлама на фракции, при этом более крупные фракции шлама соприкасаются с внутренней поверхностью печи и сгорают вблизи поверхности, а мелкие фракции сгорают в огневом пространстве 19. Температура в огневом объеме составляет 1200~1350^аС, и зола, содержащаяся в шламе, расплавляется, сепарируется на стенки и стекает по ним в виде пленки жидкого шлака, на которую попадают крупные фракции шлака.

Под действием центробежных сил вращающегося слоя горящего распыленного шлама расплавленные частицы золы мелких фракций также сепарируются на стенки и улавливаются стекающей пленкой жидкого шлака. Через патрубки 16 подаются топливо или , смесь топлива с воздухом, или же продукты сгорания извне для компенсации недостающего тепла при переработке фосфорсодержащих шламов с низкой концентрацией фосфора. Патрубки 16 расл положены в два ряда. Верхний ряд патрубков 16 создает вращение продуктов сгорания в направлении вращения устройства 4 для подачи шлама, что увеличивает сепарацию образующихся при сгорании шлама частиц шлака на стекающую пленку жидкого шлака, а второй ряд патрубков 16 создает вращение факела продуктов сгорания в противоположную сторону по. сравнению с верхним рядом. Противоволожно враг, щающиеся факела способствуют сжиганию шлама в огневом пространстве 19·

Полученные в результате переработки шлама продукты сгорания, содержащие Pq_O£, освобожденные от жидкого шлака, удаляются из печи через устг ройство 14, а жидкий шлак, стекая пленкой по внутренней поверхности печи, удаляется из нее через устройство 15· Для исключения попадания шлака в устройство 14 и патрубки 1б на футерованном корпусе печи выполнены внутренние выступы 17 и 18.

Конструкция печи позволяет осуществить обработку шлама в объеме печи с улавливанием золы жидкотекучей плейкой шлака, подать в печь необходимое количество дополнительного тепла, что обеспечивает переработку шламов с концентрацией фосфора от 20 до 90% при поддержании температуры в объеме печи 1-200-1350°С, и исключает возможность образования полифосфорных кислот, разрушающих футеровку, тем самым повышается интенсивность переработки фосфорсодержащих шламов и увеличивается срок службы футеровки, вследствие чего повышается эффективность работы печи .

Claims

1.Авторское свидетельство СССР № (25, кл. С 01 В 25/20, 1972.

2.Исламов М.Ш. Термическое обезвреживание сточных вод и шламов в химической промышленности. Труды Ленииигипрохима, вып. 9 Л., 197. с. «46-1 8. В-В

Фк/гА

/;