устройство для огневого обезвреживания плавящихся отходов в упаковке

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ПЛАВЯЩИХСЯ ОТХОДОВ В УПАКОВКЕ, включающее ванну барботажа и камеру сгорания с соплами вторичного воздуха и поворачивающимися ребрами для задержания упаковки, отличающееся тем, что оно снабжено выполненным с возможностью вращения полым коническим барабаном с внутренней поверхностью, покрытой ребрами, меньшее основание которого снабжено заглушкой, а большее расположено в стене камеры сгорания на уровне среднего яруса сопл, и перфорированным коробом, установленным в барабане по его оси и сообщенным с соплами среднего яруса, при этом сопла вторичного воздуха размещены в три яруса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области огневого обезвреживания производственных отходов и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической, электротехнической промышленности и отраслей народного хозяйства, где в ходе технологического производства образуются легкоплавкие горючие отходы и возможен их сбор в упаковки из органического материала для последующего совместного сжигания.

Известно устройство для огневого обезвреживания плавящихся отходов в упаковке из органического материала, которое включает камеру сгорания, в поперечном сечении которой горизонтально (рядами) расположены поворачивающиеся керамические балки, снабженные ребрами. Ниже камеры сгорания размещена ванна барботажа, выше которой в стенах камеры сгорания выполнены сопла вторичного воздуха.

Недостатком известного устройства является невозможность высокой полноты сгорания и надежного обезвреживания задержанной на балках упаковки, содержащей остатки расплавленного отхода. Упаковка, выгорающая в концевых частях факела в потоке, обедненном окислителем, приводит к сажеобразованию и загрязнению теплоиспользующих поверхностей нагрева. При этом в результате недостатка окислителя и не обеспечения требуемого смесеобразования в концевых частях факела (с пониженным температурным уровнем), пары части отхода, испарившиеся с поверхности пленок упаковки, в необезвреженном виде с уходящими газами покидают устройство.

Снижение балок в область камеры сгорания (в зону повышенных температур и интенсивного смесеобразования) недопустимо, т.к. ухудшается бесфорсуночное распыливание жидкого отхода и нарушаются аэродинамические характеристики факела. Заметное повышение скорости вторичного воздуха для интенсификации смесеобразования в концевой части камеры сгорания приводит к срыву факела.

Техническим результатов изобретения является повышение полноты сгорания веществ и обеспечение надежного обезвреживания компонентов при огневом обезвреживании плавящихся отходов, предварительно собранных и подаваемых на сжигание в упаковке из органического материала.

Это обеспечивается дожиганием остатков упаковки и паров части отхода, испарившихся с поверхности пленок упаковки, в концевых частях факела при подаче части окислителя в условиях достаточного температурного уровня.

На фиг. 1 изображено устройство для огневого обезвреживания плавящихся отходов в упаковке; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит камеру сгорания 1, ограниченную в нижней части ванной барботажа 2, снабженной распределительной решеткой 3, которая по периметру соединена с коробом первичного воздуха 4. В стенках камеры сгорания 1 по всему периметру над ванной 2 выполнены сопла 5 для подачи первой части потока вторичного воздуха. В левой стене камеры сгорания 1 выполнено отверстие 6, в которое большим диаметром установлен вращающийся конический барабан 7, меньший диаметр которого закрыт заглушкой 8. На внутренней поверхности барабана установлены конические ребра 9. Барабан 7 вращается вокруг своей оси при помощи шестерен 10 и 11, сообщающихся через редуктор 12 с электродвигателем 13. Внутри барабана 7 по его оси размещен перфорированный короб 14 для подачи второй части окислителя, сообщающийся с соплами 15 в правой стороне камеры сгорания 1. Выше уровня перфорированного короба 14 в правой стене камеры сгорания 1 выполнены сопла 16. Сопла 5, 15 и 16 окружены коробом вторичного воздуха 17, внутри которого размещен регулирующий шибер 18. В верхней части камера сгорания 1 снабжена отверстием 19 для удаления продуктов огневого обезвреживания.

Устройство работает следующим образом.

Производственный отход, предварительно собранный в упаковку из органического материала (например, пакеты из полиэтиленовой пленки), порциями, пользуясь заглушкой 8, периодически загружается в барабан 7 и задерживается в нем ребрами 9. Ребра 9 служат для вскрытия и задержания упаковки. Для исключения попадания пакетов из барабана 7 в ванну 2 без предварительного вскрытия упаковки расстояния между соседними ребрами 9 не превышают минимальных размеров порций отходов. Барабан 7 вращается вокруг своей оси с частотой 2-4 об/мин при помощи шестерен 10 и 11, сообщающихся через редуктор 12 с электродвигателем 13.

Так как внутри барабана 7 имеет место высокотемпературный уровень, то после вскрытия упаковок их содержимое (отход в затвердевшем состоянии) нагревается, переходит в жидкое состояние (плавится) и вытекает с внутренней поверхности барабана в ванну 2 на поверхность распределительной решетки 3. Через короб 4 под решетку 3 подается барботажный агент (первичный воздух). Расход первичного воздуха устанавливают таким, чтобы при высоте слоя отходов 60-80 мм скорость барботажа в поперечном сечении ванны 2 составляла 0,7-1,0 м/с.

При истечении барботажного агента из отверстий решетки 3 на ее поверхности образуется динамичный газожидкостный слой, с поверхности которого в надслоевую зону выносятся капли отхода, генерированные разрушающимися пузырями. Крупные капли отхода сепарируются обратно в слой, а мелкие капли и пары отхода потоком барботажного агента подаются к уровню сопел 5 в нижний объем камеры сгорания 1.

Часть вторичного воздуха из короба 17 через сопла 5 вводится в устройство со скоростью 25-30 м/с. Пары и мелкие капли распределенного и диспергированного отхода сгорают в потоке вторичного воздуха в нижней части камеры сгорания 1. Для обеспечения полноты сгорания веществ коэффициент избытка воздуха в зоне обезвреживания поддерживается на уровне 1,07-1,15. Высокотемпературные газообразные продукты обезвреживания расплавленного отхода поступают во внутреннюю полость вращающегося барабана 7, смывая снизу и сверху неподвижный перфорированный короб 14. При прохождении продуктов сгорания внутри барабана 7 между ребрами 9 часть их теплоты расходуется на нагрев и расплавление комков отхода при вскрытии упаковок и перевод отхода в жидкую фазу. Высокотемпературные продукты сгорания используются не только для расплавления отхода, но и для выжигания пленок вскрытой упаковки с остатками отхода, поддерживая требуемую скорость горения. При этом часть вторичного воздуха в количестве, необходимом по условию полноты обезвреживания веществ (дожигания упаковки и остатка отхода), из короба 17, проходя сопла 15, через отверстия перфорированного короба 14 со скоростью 20-30 м/с поступает во внутреннюю полость барабана 7. При вращении вокруг короба 14 пленок упаковки с остатками отхода последние сгорают в струях вводимой в барабан 7 второй части вторичного воздуха. Множество высокоскоростных струй части вторичного воздуха внутри барабана 7 обеспечивают хороший контакт окислителя с остатками упаковки и отхода, способствуют интенсификации смесеобразования, что повышает полноту обезвреживания веществ в потоке, забалластированном продуктами сгорания расплавленной жидкой фазы отхода. При этом горизонтальное размещение перфорированного короба 14 в поперечном сечении камеры сгорания 1 способствует проникновению высокотемпературных газов в барабан 7 и доставке части окислителя в его внутреннюю полость, а также способствует отражению теплового потока в ванну 2, что интенсифицирует подготовку и сгорание жидкой фазы отхода в нижней части камеры сгорания 1.

При помощи сопел 16 часть вторичного воздуха из короба 17 вводится в выходной объем камеры сгорания 1, что обеспечивает эффективность дожигания парообразных компонентов перед отводом продуктов огневого обезвреживания отхода через отверстие 19 за пределы устройства. По условию полноты обезвреживания веществ расход окислителя через сопла 16 регулируют при помощи шибера 18.