Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Инженерная экология: защита литосферы от твердых промышленных и бытовых отходов

Многоподовые печи.

Многоподовая печь предложена в 1889 г. Хе- решофом для обжига пирита в производстве серной кислоты. В дальнейшем она нашла применение в схемах сушки и сжигания обезвоженных осадков сточных вод в США, Германии, Японии и др. [126].

Типовая схема многоподовой печи приведена на рис. 4.17. Печь представляет собой вертикальную цилиндрическую стальную камеру, футерованную огнеупорными материалами и имеющую несколько горизонтальных огнеупорных подов, размещенных друг над другом. Обычно используют многоподовые печи диаметром от 1,5 до 9,0 м с числом подов от 4 до 14 [133]. К проходящему через всю печь центральному валу над каждым подом прикреплены радиальные мешалки. Каждая мешалка имеет несколько зубьев или плугов, сгребающих осадок при вращении мешалки. Осадок загружается у периферии верхнего пода, сгребается к центру и опускается во второй под. Здесь он сгребается к отверстиям на периферии, через которые попадает на следующий под. Чередующиеся (центральные и периферийные) отверстия подов и встречное движение восходящего газового потока и опускающегося осадка обеспечивают контакт между горячими дымовыми газами и загружаемым осадком, что способствует полному сжиганию отходов.

Центральный вал чаще всего изготавливают из чугуна, внутри вала размещена труба подачи холодного воздуха. Нагретый воздух из верхней части центрального вала обычно направляется к самому нижнему поду, где используется в качестве дутья.

В многоподовой печи можно выделить четыре зоны: первая (верхние поды) — зона высушивания, где испаряется большая часть влаги; вторая (средние поды) — зона горения; в третьей зоне происходит дожигание органических веществ в шлаке; четвертая (нижние поды) — зона охлаждения шлака воздухом. Последовательность зон всегда неизменна, но число подов в каждой зоне зависит от качества загружаемых отходов, конструкции печи и условий процесса обезвреживания.

Когда теплота сгорания загружаемого осадка недостаточна для протекания автотермического процесса, в печь (ко всем подам или некоторым из них) вводят дополнительное топливо.

Схема многоподовой печи для сжигания осадков сточных вод

Рис. 4.17. Схема многоподовой печи для сжигания осадков сточных вод:

7 — вывод охлаждающего воздуха; 2 — заслонка; 3 — ввод сжигаемого осадка; 4 — скребковая мешалка; 5 — рециркуляционная труба; б — привод мешалки; 7 — воздуходувка подачи охлаждающего воздуха; 8 — выход золы; 9 — выход отработанных газов; I — сжигаемый осадок; II — газы

Температура отходящих из печи газов изменяется в пределах 300—650°С и зависит от влажности осадков и содержания в них горючих веществ. Коэффициент избытка воздуха в печи поддерживается равным 1,5.

За рубежом накоплен опыт эксплуатации многоподовых печей для сжигания обезвоженных осадков сточных вод. В США эксплуатируется более 130 многоподовых печей [92J. Из действующих в Японии 200 печей для сжигания осадков около половины — многоподовые [134J. В г. Шеффилд (Великобритания) эксплуатируется установка для сжигания осадков с агрегатной нагрузкой 8,4 т/сут. Печь диаметром 6,75 м и высотой 12 м имеет 9 подов. Температура отходящих газов составляет 650°С. В г. Браунлаг (Германия) многоподовые печи диаметром 4,3 и высотой 9,1 м применяют для сжигания обезвоженного на фильтр-прессе сырого осадка влажностью 65-72% [125].

Конструкции многоподовых печей для огневого обезвреживания осадков сточных вод наиболее активно разрабатывали фирмы Lurgi (Германия), Nichols Engineering and Research Corp. (США), Tsukishima Kikai Со. (Япония) и др.

К недостаткам многоподовых печей следует отнести низкие удельные тепловые и массовые нагрузки топочного объема, приводящие к увеличению габаритов установки; плохой контакт окислителя с частицами осадков (поскольку отработанные газы проходят не через горящий слой отходов, а только над медленно перемешивающимся слоем); наличие вращающихся элементов в зоне высоких температур газов; необходимость применения дорогостоящих жаростойких материалов для изготовления полого вала и скребковых мешалок, подвергающихся воздействию высоких температур и коррозионной среды; необходимость частой замены скребковых зубьев вследствие их прогорания в местах погружения в горящий слой осадков и механической поломки; высокие капитальные и эксплуатационные затраты [126].

Противоточная схема движения отходов и газообразных продуктов с выпуском дымовых газов из верхней части печи при температуре, равной в большинстве случаев 350°С, приводит к загрязнению отходящих газов органическими продуктами, содержащимися в исходных осадках [126]. Для обезвреживания органических веществ в газах необходимы дополнительные меры — либо применение катализаторов, либо установка дополнительной камеры дожигания [133].

Фирма Lurgi усовершенствовала процесс сжигания осадков в многоподовых печах, осуществив возврат отходящих газов, содержащих органические примеси, из верхней части печи в зону горения и удаление из этой зоны продуктов полного сгорания при температуре 800—900°С. Теплоту дымовых газов при этом используют в рекуператоре для подогрева дутьевого воздуха.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы