Циклонные и комбинированные реакторы.

Наиболее эффективными 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.

Небольшие габариты циклонных реакторов и эффективная центробежная сепарация позволяют использовать водоохлаждаемую гар- ниссажную футеровку взамен кирпичной. Это дает возможность, во-первых, обезвреживать сильноминерализованные отходы с улавливанием подавляющего количества (80—90 %) минеральных веществ и выпуском их из реактора в виде расплава и, во-вторых, длительное время эксплуатировать реактор без существенного увеличения тепло- потерь в окружающую среду. В реакторе совмещены циклонный и слоевой принципы организации огнетехнического процесса. 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 или горизонтального типа.

Американскими фирмами General Electric Со. И Dorr-Oliver Inc. разработаны циклонные реакторы для сжигания диспергированных твердых отходов и пастообразных осадков сточных вод. Поток смеси распыленных отходов с воздухом подводится в горизонтальный циклонный реактор (рис. 4.28), где органические вещества сгорают, а минеральные примеси выносятся дымовыми газами и частично улавливаются в циклонном сепараторе.

Схема горизонтального циклонного реактора фирмы General Electric Со. (США) для сжигания твердых пылевидных отходов

Рис. 4.28. Схема горизонтального циклонного реактора фирмы General Electric Со. (США) для сжигания твердых пылевидных отходов:

1 — камера сгорания; 2 — кожух; 3 — огнеупорные материалы; 4 — штуцер подвода материала; 5 — горелка; 6 — воздушная камера; 7— трубопровод; 8— вентилятор; 9 — дымовая труба

Для снижения габаритов реактора НПО «Техэнергохимпром» разработало реактор для сжигания осадков во встречных соударяющихся струях газовзвеси. Диспергированные осадки с помощью питателей-распылителей вводят по оси циклонного реактора (рис. 4.29) двумя прямолинейными потоками навстречу друг другу. Каждый из встречных потоков по ходу в реакторе подсушивается, прогревается и проходит в зону столкновения потоков полностью подготовленным для сжигания.

В этой зоне (примерно в сечении пережима) частицы осадков обладают минимальной кинетической энергией вследствие потерь ее при движении частиц вдоль печи и в результате столкновения частиц противоположных потоков. В зону столкновения потоков тангенциально к окружности реактора с помощью горелок (5) поступает топливовоздушная смесь и здесь сгорает. Вихревой поток продуктов сгорания топлива подхватывает горящие частицы пастообразных осадков и уносит их, перемещая от периферии реактора к зонам подачи. Продукты сгорания выбрасываются из реактора по тангенциальным каналам. Наиболее крупные частицы, кинетическая энергия которых достаточна для того, чтобы они прошли без задержки зону столкновения, также попадают в вихревой поток продуктов сгорания, перемещаются с ним в зону ввода противоположного потока осадков и сгорают.

Схема циклонного реактора для огневого обезвреживания пастообразных осадков

Рис. 4.29. Схема циклонного реактора для огневого обезвреживания пастообразных осадков:

  • 1 — питатель — распылитель; 2— камера сгорания; 3 — пережим;
  • 4 — газоход; 5— горелка дополнительного топлива
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >