На ряде предприятий образуются горючие жидкие отходы, для которых характерны высокая влажность, большое содержание механических примесей. При факельном сжигании наличие в отходах крупных твердых включений, а также волокнистых материалов приводит к частому засорению распиливающих 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 возможности недорогих и простых в эксплуатации обезвреживающих реакторов. Одним из путей огневого обезвреживания подобных жидких отходов, а также расширения диапазона веществ, которые можно уничтожать высокотемпературной обработкой,— применение реакторов, в которых реализуется барбо-тажный способ сжигания.[ ...]
Суть барботажного способа, оазработанного 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 низкокипящих 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.[ ...]
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 перемешивании воды с отходами в слое сохраняется горючая смесь, но несколько большей влажности.[ ...]
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.[ ...]
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/(м2-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/м2.[ ...]
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].[ ...]
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 на 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.[ ...]
Перечисленных недостатков лишены турбобарботажные реакторы [93], характеризующиеся более сложной организацией процесса. Сущность процесса огневого обезвреживания жидких отходов в этих реакторах заключается в том, что жидкость приводится во вращение, например в кольцевом канале, путем направленного и рассредоточенного подвода первичного воздуха с внутренней и наружной сторон кольцевого канала, а продукты газификации горючих жидких отходов приводятся во вращение вторичным воздухом, подаваемым выше барботажной ванны. МосводоканалНИИпроектом разработаны турбобарботажные реакторы следующих типоразмеров: передвижной «Вихрь» с нагрузкой по жидким горючим отходам 0,2 т/ч; стационарный с нагрузкой 3 и 10 т/ч; плавающий с нагрузкой 3 т/ч [93]. На рис. 2.18 приведена схема турбобарботажного реактора большой мощности.[ ...]
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.[ ...]
Область применения пенно-барботажных реакторов с совмещенными зонами сжигания топлива и огневой обработки сточных вод определяется их достоинствами, из которых основным является бесфорсуночное сжигание жидких горючих отходов, содержащих твердые включения и различные механические загрязнения. Следует иметь в виду, что указанное совмещение зон ограничивает перечень отходов, которые можно обезвреживать таким способом, вследствие возможности ингибирования пламени галогенсодержащими веществами, металлоорганическими соединениями и солями щелочных металлов.[ ...]
Вернуться к оглавлению