Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (Тимонин А.С. - Инженерно-экологический справочник), страница 167

б.5. Схема камерной печи для «огневого» обезвреживания жидких отходов: 1 — футеровка; 2 — тазораспределительная решетка; 3 — взрывной клапан; 4 — кожух; 5 — горелка; 6 — форсунка для распыливания жидких от- ходов Глава б. Оборудование для термического обезвреживания опочных вод упорной футеровки.

Перевод печей с низкими удельными нагрузками на водоохлаждаемую гарниссажную футеровку приведет к большим перерасходам топлива и охлаждающей воды. Для хогневого» обезвреживания жидких и газообразных отходов применяют печи шахтного типа (рис. 6.6 и 6.7), представляющие собой вертикальную цилиндрическую камеру, оборудованную в головной части горелочными устройствами для жидкого или газообразного топлива. Установки огневого обезвреживания жидких отходов с шахтными печами эксплуатируются в настоящее время на некоторых химических предприятиях Рис. б.б. Схема шахтной печи ГИАП: 1 — форсунки для подачи жидких отходов; 2— горелки для жидкого и газообразного топлива страны: удельные нагрузки печей составляют 30 — 80 кг/(мз .

ч), В печах с псевдоожиженным слоем (рис 6.8) обезвреживание сточных вод происходит в слое инертного нагретого до 800 — 900 'С твердого материала. Чаще всего в качестве инертного материала используют кварцевый песок с размером частиц 1 — 5 мм. Удельная нагрузка рабочего объема печей с псевдоожиженным слоем достигает 150 — 200 кг/(мз - ч). Рис. 6.7 Схема реактора фирмы «АзаЫ* (Япония) для «огневого» обезвреживания минерализованных жидких отходов: 1 — камера сжигания; 2 — распылитель жидких отходов; 3 — горелка для топлива; 4— вертикальный газоход; 5 — сопла для распыла воды; б — водяная камера; У вЂ” камера разделения газа и жидкости; 8 — труба для отвода минеральных солей; р — отвод газов Часть И1. Основное оборудование для очистки сточных вод 873 Рис.

6.8. Печь с псевдоожиженным слоем: 1 — сточная вода; П вЂ” дымовые газы; П1— псевдоожижаюший газ; Л'- твердый продукт; 1 — псевдоожижснный слой; 2 — корпус печи; 3 — циклон; 4 — шнек; 5 — решетка Наиболее эффективными и универсальными реакторами (печами) для огневого обезвреживания сточных вод являются циклонные реакторы (печи). Их достоинства обусловлены вихревой структурой потока, обеспечивающей высокую напряженность рабочего объема по испаренной влаге И250 - 350 кг/(мз ч)1.

На рис. 6.9 приведена схема циклонной псчи. Сточные воды в печь вводятся тангенциально вместе с потоком топлива. На рис, 6.10 представлен турбобарботажный реактор МосводоканалНИИпроекта. Сущность процесса огневого обезвреживания жидких отходов в этих реакторах заключается в том, что жидкость приводится во вращение в кольцевом канале путем на- Рис. 6.9. Циклонная печь: 1 — вторичный воздух; П вЂ” дымовые газы; П1 — топливо; 1г' — сточная вода; К вЂ” воздух; 1 — крышка; 2 — корпус; 3 — штуцер для по- дачи вторичного воздуха; 4 — экран; 5 — воз- духодувка; б — горелка правленного 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.

МосводоканалНИИ- проектом разработаны турбобарботажные реакторы следующих типоразмеров: передвижной «Вихрьв с нагрузкой по жидким горючим отходам 0,2 т/ч„стационарный с нагрузкой 3 и 10 т/ч; плавающий с нагрузкой 3 т/ч. В турбобарботажных реакторах «Вихрьь значительно облегчена очистка ванн от шлама и механических примесей. Однако при обезвреживании минерализованных жидких отходов надежная эксплуатация ре- Глава 6. Оборудованне для термического обезвреживания сточных вод Рис. 6.10.

Турбобарботажный реактор Мосводоканал НИИпроекта для сжигания жидких горючих отходов: 1 — кольцевая камера сгорания; 2 — воздушная рубашка; 3, 4 — сопла; 5 — барботажная ванна; б — жидкие отходы; 7 — решетка; 8 — распределительные трубы; У вЂ” патрубки.„10 — коллектор б.2. Жидкофазное окисление Сущность термоокислительного жидкофазного обезвреживания сточных вод («мокрого» сжигания) состоит в окислении кислородом воздуха органических примесей сточной воды при повышенной температуре (обычно до 350 С) и давлении, обеспечивающем нахождение воды в жидкой фазе.

Температура процесса должна быть ниже акторов обеспечивается только при полном выносе минеральных веществ. Кроме того, турбобарботажпые реакторы эксплуатируют при повышенных температуре отходящих газов и коэффициенте расхода воздуха, что приводит к перерасходу топлива на процесс обезвреживания. Расчет различных печей «огневого» обезвреживания сточных вод аналогичен расчету топок подобных конструкций. 374 'С вЂ” критической температуры воды. Преимущество данного метода обезвреживания сточных вод заключается в значительно меньших затратах тепла вследствие отсутствия необходимости испарения воды и нагревания паров до высоких температур.

В зависимости от температуры и времени контакта окисление органических примесей сточных вод происходит полностью или частично (до карбоновых и дикарбоновых кислот или других промежуточных продуктов). Принципиальная технологическая схема установки термоокислительного жидкофазного обезвреживания сточных вод представлена на рис. 6.11, а. Сточная вода из сборника 1 с помощью центробежного насоса 2 и насоса высокого давления 3 подается через теплообменники 4 (1-я и 2-я ступени) в реактор 5. В теплообменниках сточная вода подогревается за счет тепла Часть И1.

Основное оборудование для очистки сточных вод очищенной сточной воды. Сжатый воздух от компрессора 7 подается в трубопровод сточной воды перед теплообменником 1-й ступени, поэтому процесс окислительной деструкции примесей сточных вод начинается в теплообменниках и трубопроводах и продолжается в реакторе. Смесь продуктов окисления— вода, пар, газы и зола — из реактора через теплообменник 4 (2-й ступени) поступает в сепаратор 6, в котором газовые продукты отделяются от жидкости. Газовая фаза из сепаратора поступает в блок утилизации энергии, состоящий из воздушного компрессора 7, газовой турбины 8 и мотора-генератора 9.

Выхлопные газы из турбины выбрасываются в атмосферу. Жидкая фаза, содержащая золу, проходит теплообменник 1-й ступени и змеевиковый теплообменник, расположенный в сборнике 1, в которых отдает свое тепло исходной сточной воде. Для обезвреживания сточных вод, содержащих значительное количество органических примесей, может применяться схема установки, изображенная на рис.

6.11, б. Высокая концентрация примесей исключает необходимость подогрева воды в теплообменнике, кроме пускового периода. В то же время целесообразно осуществлять подогрев воздуха и увлажнять его в увлажнителе 10. Для очистки сточных вод, содержащих небольшое количество органических примесей, более пригодна схема, представленная на рис. 6.11, в.

По этой схеме производится циркуляция горячей очищенной воды с целью более полной отдачи тепла исходной сточной воде. Рис. 6.11. Схемы установок для обезвреживания сточных вод, содержащих различные количества загрязнений (универсальная установка) (а), большие количества загрязнений (б) и малые количества загрязнений (в): 1 — сборник сточной воды; 3 — насос; 3— насос высокого давления; 4 — теплообменник; 5 — реактор; б — сепаратор; 7 — воздушный компрессор; 8 — газовая турбина; р — синхронный мотор-генератор; 10 — увлажнитель; 11 — циркуляционный насос 875 Глава б. Оборудование для термического обезвреживания сточных вод Метод жидкофазного окисления имеет ряд преимуществ перед «огневым» методом обезвреживания, а именно: возможно обезвреживане сточных вод с низким содержанием различных веществ без предварительного концентрирования; продукты окисления остаются в сточной воде, но не содержат вредных веществ; не загрязняется воздух; метод легко контролируется и безопасен для обслуживающего персонала.