ПЕЧЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ, В ЧАСТНОСТИ ЖИДКИХ

Полезная модель относится к устройствам для сжигания жидких углеводородных отходов, нефтешламов, технологических отходов, а также комбинированных вредных отходов и используется в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Известна циклонная печь для сжигания отходов (1) содержащая четыре циклонные камеры, размещенные по ходу движения термически расщепляемых отходов и устройства ввода топлива. Циклонные камеры выполнены в виде четырех вертикальных цилиндров одинакового диаметра одной высоты и изготовлены из неметаллических термохимических материалов.
Устройство ввода отходов размещено в центре любой крышки, вдоль ее оси, а устройство вывода в последней камере.
Устройство обеспечивает эффективное термическое расщепление отходов.
Однако, конструкция известной печи усложнена наличием четырех циклонных камер, а наружная футеровка не предохраняет от выгорания металлический корпус.
Кроме того, вихревые потоки, образующиеся при перетекании из одной камеры в другую, создают неорганизованные турбулентные потоки, что ведет к неполноте сгорания перерабатывающих отходов и снижению экологической безопасности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является установка для сжигания нефтезагрязненных отходов «Форсаж-2М» (2).
Установка состоит из печи с цилиндрическим корпусом, выполненным из легированной жаропрочной стали, загрузочного устройства, камеры дожигания с каталитической решеткой, системой турбонаддува, газохода и горелки.
Однако, выполнение корпуса из легированной жаропрочной стали выдерживает температуру сгорания нефтешламов до 1100С, при данной температуре не происходит полного сгорания нефтешламов, вследствие чего происходит образование высокотоксичных веществ: диоксинов, фуринов и др..
Для полного сгорания нефтешламов необходимо повышение в температуры в корпусе печи свыше 1200°С - при такой температуре происходит коробление и разупрочнение внутренней части корпуса.
Кроме того, в данной печи происходит перегрев горелки, поэтому ее периодически вынимают, доведя режим до температуры 1100°С, охлаждают и вновь вставляют при новом цикле сжигания.
Для того, чтобы выгрузить остатки переработки нефтешламов (зола, песок, пыль) и прочие неорганические примеси необходимо снять верхнюю крышку корпуса печи, наклонить корпус и при помощи ручного инструмента удалить остатки отходов, то есть при этом надо остановить работу печи.
Затем нагреть ее, довести до нужного технологического режима (температуры 1100°С), что значительно замедляет процесс переработки в целом.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение надежности и долговечности конструкции корпуса печи, непрерывность процесса переработки отходов и увеличение полноты сгорания жидких углеводородных отходов.
Указанная цель достигается тем, что печь для непрерывной переработки отходов, в частности жидких, содержащая корпус с загрузочным устройством, камеру дожигания с каталитической решеткой, систему турбонаддува, газоход и горелку, согласно новой предлагаемой полезной модели, корпус печи выполнен в виде двух конусообразных частей, футерованных огнеупорным
материалом и соединенных герметично по горизонтали фланцами, горелка снабжена водоохлаждаемым кожухом, загрузочное устройство выполнено в виде гибкого обогреваемого шланга, а в нижней части печи выполнен цилиндрический люк, к которому шарнирно прикреплен шток пневмоцилиндра.
Новым в предлагаемой полезной модели является то, что корпус печи выполнен в виде двух конусообразных частей, футерованных огнеупорным материалом и соединенных герметично по горизонтали фланцами, горелка снабжена водоохлаждаемым кожухом, загрузочное устройство выполнено в виде гибкого обогреваемого шланга, а в нижней части печи выполнен цилиндрический люк, к которому шарнирно прикреплен шток пневмоцилиндра.
Печь для непрерывной переработки жидких отходов представлена на фиг.1.
Печь содержит корпус, выполненный в виде двух конусообразных частей 1, 2 футерованных изнутри огнеупорной футеровкой 3. Конуса 1, 2 изготовлены из углеродистой стали толщиной 2-3 мм и футеруются изнутри трехслойными огнеупорами: внутренняя поверхность изготавливается из шамота плотного кирпича или из кирпича периклаза, средний слой из
кирпича легковесного шамота и наружный слой - из асбестового листа с покрытием из жидкого стекла.
В конусообразной части корпуса 1, 2 по горизонтали герметично соединены фланцами 4.
В верхней части печи размещена камера дожигания 5 с каталитической решеткой 6 и система турбонаддува 7, состоящая из воздуходовки и подающих труб.
В нижней части печи выполнен цилиндрический люк 8, к которому через шарнир 9 прикреплен шток пневмоцилиндра 10. В люке установлена горелка 11 с водоохлаждаемым кожухом 12. В нижней части печи размещено загрузочное устройство 13, выполненное в виде гибкого обогреваемого шланга.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
В отверстие для зажигания устанавливают горелку 11 и при нагревании обеспечивают температуру внутри камеры сгорания о печи более 1200°С. Через гибкий трубопровод 13 непрерывно подают жидкие отходы переработки, которые поступают и включают систему турбонаддува 7.
Система турбонаддува 7 создает закрученный поток воздуха, направленный вдоль стенок печи, который проходит до зоны горения и возвращается в центральную часть печи поднимается вертикально в виде горящего пламени. Данный поток под воздействием высокой температуры попадает на каталитическую решетку 6, которая обеспечивает полноту сгорания.
В камере сгорания печи происходит, самовоспламенение и горение отходов, продукты неполного сгорания отходов поступают на каталитическую решетку 6 и там дожигаются.
Лучи пламени попадают на стенки конического корпуса, отражаются и добавляют тепловое воздействие на перерабатываемые отходы.
Твердые составляющие перерабатываемых отходов скапливаются на люке 8 в нижней части печи, который периодически открывается посредством пневмоцилиндра 10 и сбрасывает остатки отходов.
Были произведены опытные испытания предлагаемой конструкции печи.
По проведенным испытаниям были сделаны следующие выводы:
1. Закрученный поток воздуха, подаваемый в камеру, за счет конфигурации имеет минимальную скорость и максимальное давление в средней части (зона факела) и максимальную скорость и минимальное давление до разряжения <0 при разгрузке) в нижней части, что позволяет открыть люк без остановки процесса сжигания.
2. Конфигурация камеры (конусность) печи максимально реализует (отражает лучи (лучистую энергию), аккумулируемую внутренней футеровкой и обеспечивает
концентрацию твердых остатков (песок и др). на разгрузочном люке. Лучистая энергия, возникающая при горении, аккумулируется верхним конусом, что стимулирует процесс горения.
3. Материал футеровки, его теплоемкость и высокая теплопроводность обеспечивают изотермический режим сжигания. Температура футеровки может достигать 1200-1300°С.
4. Непрерывность работы печи обеспечивается непрерывностью подачи и нахождения топлива в зоне горения, стабильностью аэродинамического и температурного режимов горения и постоянством удаления из зоны горения твердых остатков.
5. Наличие водоохлаждаемого кожуха на форсунке обеспечивает постоянное поступление жидких углеводородов в зону горения, что приводит к полноте сгорания вредных отходов, тем самым уменьшает выброс в атмосферу вредных примесей.
6. Простота обслуживания, надежность в работе, высокая производительность приводит к снижению стоимости технологического процесса переработки химических отходов.
7. При изменении конструкции узла загрузки предложенная печь также эффективна для переработки твердых отходов промышленных производств.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
1. Россия, патент №2261219 «Циклонная печь для снижения отходов», Кл. С01В 17/80, F 2355/32.
2. Сборник «Оборудование для локализации и ликвидации нефтяных разливов», фирма «ЭКОСЕРВИС - НЕФТЕГАЗ - «Установка для сжигания нефтезагрязненных отходов» - «ФОРСАЖ-2М, Москва 2006 год