ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы СЖИГАНИЕ ТОПЛИВА И ГОРЮЧИХ ОТХОДОВ В РЕАКТОРАХ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ Отопление реакторов огневого обезвреживания из "Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов" На ряде предприятий образуются горючие жидкие отходы, для которых характерны высокая влажность, большое содержание механических примесей. Прц факельном сжигании наличие в отходах крупных твердых включений, а также волокнистых материалов приводит к частому засорению распылпвающих устройств. Трудности усугубляются, если отходы обладают заиливающими свойствами. Иногда количество образующихся отходов сравнительно невелико (несколько десятков килограммов в час). В таких случаях особенно целесообразно создание по воз.можности недорогих и простых в эксплуатации обезвреживающих реакторов. Одним пз путей огневого обезвреживания подобных жидких отходов, а также расширения диапазона веществ, которые можно уничтожать высокотемпературной обработкой,— применение реакторов, в которых реализуется барбо-тансный способ сжигания. [c.56] Суть барботажного способа, разработанного Ивановским энергетическим институтом, состоит в получении топливовоздушной смеси путем продувки воздуха или смеси воздуха с продуктами сгорания сквозь слой горючего отхода. На выходе из слоя при дроблении пузырей над поверхностью вспененной жидкости образуется взвесь капель различного фракционного состава. Крупные капли, преодолевая аэродинамическое сопротивление бар-ботируемого агента, в основном возвращаются обратно в слой, а мелкие частицы топлива выносятся с восходящим газовоздушным потоком к фронту горения. При огневом обезвреживании низкокипящнх углеводородов помимо капель жидкости в зону горения поступают также ее пары, образующиеся при испарении жидкой фазы. Ввиду непосредственной близости слоя от фронта горения интенсифицируется тепло- и массообмен в слое между барботируемым газом и жидкостью, что положительно сказывается на огневой обработке уничтожаемого отхода. [c.57] В реакторах барботажного типа генерация капель происходит по всей площади ванны барботажа, что не вызывает засорения твердыми частицами выходных каналов распыливающих средств, как при форсуночном способе. Размер твердых включений лимитируется практически только условиями их выноса из слоя. Кратковременное поступление воды в ванну барботажа не приводит к срыву факела при перемешпванин воды с отходами в слое сохраняется горючая смесь, но несколько большей влажности. [c.57] Барботажные реакторы положительно зарекомендовали себя при сжигании кубовых остатков сточных вод, смешанных с мазутом. При комнатной температуре кубовые остатки представляли собой вязкотекучую массу при отстаивании наблюдалось расслоение воды. Теплота сгорания остатков составляла 33— 37 МДж/кг сухой массы. Твердые механические включения, содержащиеся в отходах, затрудняли подачу их в реактор. [c.58] Опыты показали, что при предварительном прогреве отходов до 60—65 °С и подаче подогретого до 70 °С воздуха удается обеспечить устойчивое сжигание. Забивания и заметного коксования горелки не наблюдалось. Надежная работа реактора без заметных пульсаций соответствовала влажности менее 50% Удельная нагрузка барботажной ванны в опытах составляла 0,4—0,74 кг/(м -с). Такой нагрузке соответствовала приведенная скорость барботажа 0,7—1,32 м/с. Доля первичного воздуха, температура которого изменялась от 20 до 70°С, была в пределах 4—7% от общего расхода. Сопротивление слоя кубовых остатков не превышало 1,1 кН/м . [c.58] Невысокий подогрев уничтожаемого отхода, а также устойчивость работы на холодном воздухе упрощают и удешевляют конструкцию. Возможно создание недорогих передвижных реакторов огневого обезвреживания. Полученные удельные нагрузки слоя позволяют создать компактные устройства для использования в промышленных условиях. Опыт Полоцкого НПЗ свидетельствует об экономичности огневого обезвреживания отходов барботажным способом себестоимость уничтожения нефтяного шлама без утилизации тепла составляла 2,34 руб/т [130]. [c.58] Самостоятельное устойчивое горение жидких отходов (см. разд. 3.5) возможно только при адиабатических температурах выше 1300°С. Таким образом, при огневом обезвреживании негорючих сточных вод в барботажном реакторе вследствие совмещения зон горения топлива и тепловой обработки отходов температура отходящих газов поддерживается па уровне 1300°С, т. е. значительно выше минимально необходимой (950—1000 °С) для окисления органических веществ. Это приводит к существенному перерасходу топлива на процесс обезвреживания сточных вод. [c.58] В турбобарботажных реакторах Вихрь значительно облегчена очистка ванн от шлама и механических примесей. Однако при обезвреживании минерализованных жидких отходов надежная эксплуатация реакторов обеспечивается только при полном выносе минеральных веществ. Кроме того, турбобарботажные реакторы эксплуатируют при повышенных температуре отходящих газов и коэффициенте расхода воздуха, что приводит к перерасходу топлива на процесс обезвреживания. [c.59] Наиболее эффективными и универсальными реакторами для огневого обезвреживания промышленных отходов являются циклонные реакторы. Их достоинства обусловлены, главным образом, аэродинамическими особенностями (вихревой структурой газового потока), обеспечивающими высокую интенсивность и устойчивость процесса сжигания топлива с очень малыми тепловыми потерями при минимальных избытках воздуха, а также наиболее благоприятные условия тепло- и массообмена между газовой средой и каплями (частицами) отхода вследствие больших относительных скоростей и высокой степени турбулентности. Все это позволяет создавать малогабаритные реакторы с удельными нагрузками, в десятки раз превышающими нагрузки барабанных, многоподовых, шахтных и других печей. [c.61] Небольшие габариты цпкло1шых реакторов и эффективная центробежная сепарация позволяют использовать водоохлаждаемую гарниссажную футеровку взамен кирпичной. Это дает возможность, во-первых, обезвреживать сильно минерализованные отходы с улавливанием подавляющего количества (80—90%) минеральных веществ и выпуском их из реактора в виде расплава [88] и, во-вторых, длительное время эксплуатировать реактор без существенного увеличения теплопотерь в окружающую среду. [c.61] Циклонные реакторы (топки) нашли довольно широкое распространение для сжигания различных топлив. В циклонных реакторах для сжигания твердых отходов и осадков сточных вод при грубом их распыливанип (или без распыливания) резко снижается эффективность процесса обезвреживания. Удельные нагрузки топочных камер уменьшаются до 100—150 кг/(м -ч), что соответствует нагрузкам шахтных, многоподовых и барабанных печей [130]. Габариты таких циклонных реакторов значительны. [c.62] Низкими удельными нагрузками характеризуется циклонный реактор для сжигания пастообразных осадков, разработанный фирмой Yamato San o (Япония). Осадок подается в реактор шнековым транспортером (рис. 2.20), в реакторе на его днище под закрученным потоком продуктов сгорания дополнительного топлива осуществляется перемещение и шуровка материала. [c.62] В реакторах, представленных на рис. 2.20 и 2.21, по существу, совмещены циклонный и слоевой принципы организации огнетехнического процесса. [c.62] Использование циклонных реакторов, разработанных для ликвидации сточных вод, при обезвреживании жидких шламов, суспензий, пульп возможно в случае замены механических форсуночных устройств пневматическими (в том числе акустическими) или ротационными распылителями, характеризующимися достаточно большими проходными сечениями. Циклонный реактор в этом случае может быть вертикального илп горизонтального типа [130, 134]. [c.62] Недостатком рассмотренного процесса является дальнобойный факел распыла пастообразных осадков при малом угле раскрытия, что приводит к проскоку несгоревших частиц за пределы циклонного реактора и требует соорул ения дожигательной камеры. Кроме того, продукты горения органической части осадков не участвуют в процессе начальной тепловой обработки — подсушке и прогреве до температуры воспламенения для этого расходуется дополнительное топливо, а температура отходящих газов превышает необходимую для полного окисления органических веществ. [c.63] Рассмотренный процесс обеспечивает полный выжпг токсичных органических веществ, однако не устраняет таких недостатков метода, как вынос частпц золы с дымовыми газами и сложность огнетехнического оборудования, вызванную установкой двух громоздких барабанных питателей-распылителей. [c.64] Вернуться к основной статье