Спосіб спалювання стійких органічних забруднювачів

1. Спосіб спалювання стійких органічних забруднювачів, що включає попередню підготовку стійких органічних забруднювачів, їх змішування з повітрям, подачу суміші у піч та її спалювання в печі, пропускання газоподібних продуктів згоряння через теплообмінні апарати та газоочистку, який відрізняє ться тим, що органічні забруднювачі змішують з повітрям безпосередньо в пальниковому пристрої печі, причому органічні U 2 (19) 1 3 30485 4 Найбільш близьким до корисної моделі, що Поставлена задача вирішується за рахунок заявляється, за технічною сутністю та того, що в способі спалювання стійких органічних результатом, який може бути одержаний при його забруднювачів, що включає попередню підготовку використанні, є спосіб спалювання стійких стійких органічних забруднювачів, їхнє змішування органічних забруднювачів [патент Російської з повітрям, подачу суміші в піч та її спалювання в Федерації №2249766, МПК7 F23G5/00, опубл. печі, пропускання газоподібних продуктів згоряння 10.04.2005], що включає попередню підготовку через теплообмінні апарати та газоочистку, згідно стійких органічних забруднювачів, їхнє змішування з технічним рішенням, органічні забруднювачі з попередньо нагрітим повітрям, подачу суміші змішують з повітрям безпосередньо в "повітря - органічні забруднювачі", що утворилася, пальниковому пристрої печі, при цьому органічні у піч, спалювання суміші "повітря - органічні забруднювачі в піч подають шляхом їхнього забруднювачі" в печі, допалювання газоподібних вдування стисненим повітрям у вигляді дисперсної продуктів згоряння в камері каталітичного суміші "повітря - органічні забруднювачі", яка допалювання, каталітичну обробку продуктів утворюється, а повітря і дисперсну суміш "повітря згоряння в камері декарбонізації вапнякового - органічні забруднювачі" подають у піч при борошна, пропускання через теплообмінні апарати їхньому масовому співвідношенні від 1:0,01 до і газоочистку та викид очищених продуктів 1:0,1, підтримуючи температуру факела газів, який згоряння в атмосферу. Як теплообмінні апарати виходить з пальникового пристрою печі, нарівні використовуються повітропідігрівник для 1400-1650°С. попереднього нагрівання повітря, яке спеціальним В окремих випадках спосіб, що заявляється, нагнітачем подається на змішування з органічними характеризується тим, що: забруднювачами, та теплообмінник у вигляді - стійкі органічні забруднювачі спалюють у парового або водогрійного котла для нагрівання факелі газів, який виходить з пальникового води або пари. При цьому попередньо нагріте пристрою печі, при температурі 1400-1650°С повітря використовують, з одного боку, для протягом 7-8с; утворення суміші "повітря органічні - дисперсну суміш "повітря - органічні забруднювачі", а з іншого боку, використовують як забруднювачі" попередньо підігрівають шляхом її транспортувальний засіб для подачі в піч шляхом пропускання через теплообмінний апарат, вдування суміші "повітря - органічні забруднювачі". наприклад, повітропідігрівник; До недоліків такого способу можна віднести - повітря для змішування з дисперсною складну схему його здійснення, яка для сумішшю "повітря - органічні забруднювачі" гарантованого знищення шкідливих речовин попередньо підігрівають шляхом його пропускання передбачає використання камери каталітичного через теплообмінний апарат, наприклад, допалювання та камери декарбонізації повітропідігрівник; вапнякового борошна, а також використання - як піч для спалювання стійких органічних дефіцитних і дорогих каталізаторів, які вимагають забруднювачів використовують протиструминну періодичної заміни, що, в свою чергу, призводить піч, наприклад, барабанну оборотну до зростання вартості здійснення способу за протиструминну випалювальну цементну піч. прототипом. Використання попередньо нагрітого Змішування попередньо підготовлених стійких повітря як транспортувального засобу для подачі органічних забруднювачів з повітрям суміші "повітря - органічні забруднювачі" у піч безпосередньо в пальниковому пристрої печі, призводить до необхідності використання подача органічних забруднювачів у піч шляхом спеціальних високопродуктивних нагнітальних їхнього вдування стисненим повітрям у вигляді апаратів, які працюють при високих температурах, дисперсної суміші "повітря органічні і спеціальне апаратне забезпечення, що також забруднювачі", яка утворюється, а також подача призводить до зростання вартості здійснення повітря і дисперсної суміші "повітря - органічні способу та ускладнення здійснення такого забруднювачі" у піч при їхньому масовому способу. Крім того, використання камери співвідношенні від 1:0,01 до 1:0,1, підтримуючи каталітичного допалювання і камери температуру факела газів, що виходить з декарбонізації вапнякового борошна не дозволяє пальникового пристрою печі, на рівні 1400-1650°С забезпечити повний і безпечний розклад стійких дозволяє без використання додаткової органічних забруднювачів з забезпеченням каталітичної обробки забезпечити досягнення утилізації хімічного тепла, яке вноситься стійкими технічного результату, який полягає у повному і органічними забруднювачами. безпечному розкладі токсичних компонентів В основу корисної моделі, що заявляється, стійких органічних забруднювачів з забезпеченням поставлено задачу створити такий спосіб утилізації хімічного тепла, яке вноситься стійкими спалювання стійких органічних забруднювачів, органічними забруднювачами, при економії який за рахунок введення нової сукупності дій та первинного палива та захисті навколишнього послідовності їхнього виконання дозволить природного середовища. При цьому спрощується забезпечити досягнення технічного результату, що апаратурно-технологічна схема забезпечення полягає у повному і безпечному розкладі стійких способу спалювання стійких органічних органічних забруднювачів шляхом спалювання з забруднювачів, що заявляється, скорочуються забезпеченням утилізації хімічного тепла, яке енергетичні витрати на їхнє спалювання, а також вноситься стійкими органічними забруднювачами, знижуються витрати на виготовлення, монтаж та при економії первинного палива та захисті експлуатацію уста ткування для здійснення навколишнього природного середовища. способу, що заявляється, знижується рівень 5 30485 6 забруднення навколишнього природного Спалювання органічних забруднювачів у середовища. факелі газів, який виходить з пальникового За рахунок взаємодії стисненого повітря та пристрою печі, при температурі, яка вище 1650°С, попередньо підготовлених стійких органічних призведе до перевитрат первинного палива та до забруднювачів з утворенням дисперсної суміші забруднення навколишнього природного "повітря - органічні забруднювачі", а також завдяки середовища підвищеним рівнем викидів. Крім того, подачі дисперсної суміші "повітря - органічні підвищення температури призведе до підвищення забруднювачі", яка утворюється, шля хом її теплових навантажень на піч, на допоміжне вдування в піч з використанням енергії стисненого устаткування та до підвищення вимог до повітря забезпечується можливість спалювання вибухобезпеки здійснення способу, що обумовить стійких органічних забруднювачів, які перебувають необхідність використання термостійких як у твердому, так та у рідкому стані. матеріалів з підвищеними вимогами до Змішування органічних забруднювачів, які вибухобезпеки, а отже призведе до підвищення подають у піч на спалювання у вигляді дисперсної вартості здійснення способу, що заявляється. суміші "повітря - органічні забруднювачі", яка При перебуванні стійких органічних утворюється, з повітрям дуття безпосередньо в забруднювачів у факелі газів менше 7с при пальниковому пристрої печі дозволяє розділити та температурі 1400-1650°С не забезпечується спростити спосіб підведення органічних повний та безпечний розклад токсичних забруднювачів і повітря дуття, а також підвищити компонентів стійких органічних забруднювачів, а ефективність спалювання при повному і також обумовлюється можливість повторної їхньої безпечному розкладі токсичних компонентів, крім регенерації на наступних після спалювання того, забезпечується економія первинного палива. операціях способу, що заявляється, а саме під час Подача повітря та дисперсної суміші "повітря газоочищення. органічні забруднювачі" у піч при їхньому Перебування стійких органічних масовому співвідношенні від 1:0,01 до 1:0,1 та забруднювачів у факелі газів більше 8 с при спалювання органічних забруднювачів у факелі температурі 1400-1650°С призводить до газів, який виходить з пальникового пристрою печі, необхідності збільшення зони печі з підвищеними при температурі 1400-1650°С протягом 7-8с тепловими навантаженнями та до збільшення забезпечує повний та безпечний розклад розмірів печі для забезпечення такого токсичних компонентів стійких органічних перебування, а також обумовлює перевитрати забруднювачів при економії первинного палива та первинного палива на забезпечення згоряння захисті навколишнього природного середовища. протягом такого часу. Таке спалювання протягом 7-8с забезпечується за Попереднє підігрівання дисперсної суміші рахунок збільшення довжини факела газів. Горіння "повітря - органічні забруднювачі" перед подачею органічної фази стійких органічних забруднювачів у пальниковий пристрій забезпечує подачу в піч у факелі скорочує питомі витрати первинного підігрітої суміші для ефективного та найбільш палива на їхнє знищення, а також дозволяє повного її спалювання при економії первинного використати дисперсну суміш "повітря - органічні палива та захисті навколишнього природного забруднювачі" як вторинне паливо для опалення середовища. Попереднє підігрівання сприяє печі. найбільш ефективному та рівномірному Подача повітря та дисперсної суміші "повітря розосередженню частинок стійких органічних органічні забруднювачі" у піч при їхньому забруднювачів у стисненому повітрі з утворенням масовому співвідношенні меншому, ніж 1:0,01, є підігрітої однорідної дисперсної суміші "повітря недоцільним, бо незначний вміст стійких органічні забруднювачі" та сприяє повному та органічних забруднювачів у дисперсній суміші безпечному її спалюванню. "повітря - органічні забруднювачі" не дозволяє Попереднє підігрівання повітря для використовува ти таку суміш як додатковий змішування з дисперсною сумішшю "повітря компонент для горіння, що, в свою чергу, не органічні забруднювачі" перед подачею в забезпечує економію первинного палива (газ, пальниковий пристрій забезпечує подачу в піч мазут тощо). підігрітого повітря дуття для ефективного Подача повітря та дисперсної суміші "повітря перемішування безпосередньо в пальниковому органічні забруднювачі" у піч при їхньому пристрої нагрітого повітря та дисперсної суміші масовому співвідношенні більшому, ніж 1:0,1, "повітря - органічні забруднювачі", що сприяє призводить до перезбагачення суміші стійкими найбільш повному та безпечному спалюванню органічними забруднювачами, і не забезпечує стійких органічних забруднювачів при економії повне та безпечне їхнє знищення. Крім того, при первинного палива та захисті навколишнього такому співвідношенні в газах, що відходять з печі, природного середовища. При цьому для зберігається підвищена концентрація стійких підігрівання дисперсної суміші "повітря - органічні органічних забруднювачів, що призводить до забруднювачі" і повітря дуття можуть бути забруднення навколишнього природного використані як два окремих теплообмінних середовища. апарати, так і один теплообмінний апарат з Спалювання органічних забруднювачів у роздільними контурами підігрівання. У такому факелі газів, який виходить з пальникового теплообмінному апараті як теплоносій для пристрою печі, при температурі, яка менше підігрівання може бути використане, в залежності 1400°С, не забезпечує повного розкладу стійких від особливостей здійснення способу, тепло газів, органічних забруднювачів. що відходять від печі. 7 30485 8 Підігрівання як дисперсної суміші "повітря "повітря - органічні забруднювачі" подають у піч органічні забруднювачі", так і повітря дуття при їхньому масовому співвідношенні від 1:0,01 до шляхом пропускання через теплообмінний апарат, 1:0,1. Після чого зазначену суміш спалюють у наприклад, у вигляді повітропідігрівника, який факелі газів, який виходить з пальникового використовує як теплоносій тепло газів, що пристрою печі, при температурі 1400-1650°С відходять від печі, забезпечує, зокрема, і протягом 7-8с Далі продукти згоряння пропускають утилізацію хімічного тепла, яке вноситься стійкими через теплообмінні апарати, наприклад, органічними забруднювачами, і охолодження газів, теплообмінник у вигляді котла-утилізатора для що відходять, перед газоочищенням. нагрівання води або пари, які подаються за Використання протиструминної печі, призначенням, а також повітропідігрівник для наприклад барабанної оборотної протиструминної нагрівання дисперсної суміші "повітря - органічні випалювальної цементної печі як печі для забруднювачі" та повітря дуття. Після чого спалювання стійких органічних забруднювачів, здійснюють газоочищення продуктів згоряння та дозволяє забезпечити повний та безпечний викид очищених газів в атмосферу. розклад стійких органічних забруднювачів шляхом У конкретному прикладі спалювання твердих спалювання з забезпеченням утилізації хімічного стійких органічних забруднювачів (СОЗ) тепла, яке вноситься стійкими органічними здійснювали в такий спосіб (Фіг.1). Спочатку забруднювачами, при економії первинного палива здійснювали попередню підготовку СОЗ, які та захисті навколишнього природного перебували у твердому стані, шляхом їхнього середовища. здрібнювання до крупності частинок не більше Стійкі органічні забруднювачі 300мкм. Потім подрібнені частинки дозували та використовуються для опалення барабанної змішували зі стисненим повітрям. Після цього оборотної протиструминної випалювальної пилоповітряну дисперсну суміш "повітря - органічні цементної печі як вторинне паливо (додатковий забруднювачі", яка утворилася, компонент для горіння), що забезпечує створення пневмотранспортом за рахунок енергії стисненого підвищених температур з використанням хімічного повітря подавали на підігрів у теплообмінний тепла, яке вноситься стійкими органічними апарат, що використовує тепло газів, які відходять забруднювачами, для випалу, наприклад, від печі, з наступним вдуванням нагрітої цементного клінкера при економії первинного пилоповітряної дисперсної суміші "повітря палива (газу, мазуту то що) і захисті органічні забруднювачі" у барабанну оборотну навколишнього природного середовища. протиструминну випалювальну цементну піч, в Принципова технологічна схема здійснення якій здійснювали випал цементного клінкера за способу, що заявляється, представлена на відомою технологією. Одночасно з вдуванням у піч кресленнях: нагрітої пилоповітряної дисперсної суміші "повітря - Фіг.1 - технологічна схема процесу - органічні забруднювачі" здійснювали подачу в піч спалювання твердих стійких органічних повітря дуття, попередньо нагрітого в забруднювачів; теплообмінному апарату, що використовує тепло - Фіг.2 - технологічна схема процесу газів, які відходять від печі, забезпечуючи їхнє спалювання рідких стійких органічних змішування безпосередньо в пальниковому забруднювачів; пристрої печі. Нагріте до температури 400°С Спосіб, що заявляється, здійснюють у такий повітря дуття та нагріту пилоповітряну дисперсну спосіб. Спочатку здійснюють попередню підготовку суміш "повітря - органічні забруднювачі" подавали стійких органічних забруднювачів, які перебувають в піч при їхньому масовому співвідношенні 1:0,015. у твердому або рідкому стані, до спалювання. Після чого зазначену суміш спалювали у факелі Потім здійснюють змішування попередньо газів, який виходив з пальникового пристрою печі, підготовлених стійких органічних забруднювачів зі при температурі 1600°С протягом 7с. При цьому стисненим повітрям з утворенням дисперсної СОЗ використовували для опалення барабанної суміші "повітря - органічні забруднювачі". оборотної протиструминної випалювальної Одночасно з утворенням дисперсної суміші цементної печі як вторинне паливо (додатковий "повітря - органічні забруднювачі" за допомогою компонент для горіння), що забезпечувало енергії стисненого повітря здійснюють подачу створення підвищених температур для випалу дисперсної суміші "повітря – органічні цементного клінкера при економії первинного забруднювачі" на підігрів у теплообмінний апарат, палива (газу, мазуту то що). Далі продукти що використовує тепло газів, які відходять від печі, згоряння пропускали через теплообмінні апарати, з наступним вдуванням нагрітої дисперсної суміші наприклад, теплообмінник у вигляді котла"повітря - органічні забруднювачі" у барабанну утилізатора для нагрівання води або пари, які оборотну протиструминну випалювальну цементну подавали за призначенням, а також піч, в якій здійснюють випал цементного клінкера повітропідігрівник для нагрівання пилоповітряної за відомою технологією. Одночасно з вдуванням у дисперсної суміші "повітря органічні піч нагрітої дисперсної суміші "повітря - органічні забруднювачі" та повітря дуття. Після чого забруднювачі" здійснюють подачу в піч здійснювали газоочищення продуктів згоряння та попередньо нагрітого в теплообмінному апараті, викид очищених газів в атмосферу. що використовує тепло газів, які відходять від печі, У конкретному прикладі спалювання рідких повітря дуття, забезпечуючи їхнє змішування СОЗ здійснювали в такий спосіб (Фіг.2). Спочатку безпосередньо в пальниковому пристрої печі. здійснювали попередню підготовку СОЗ, які Нагріте повітря дуття та нагріту дисперсну суміш перебували у рідкому стані, шляхом їхнього 9 30485 дозування та розпилення з утворенням крапель розміром не більше 400мкм. Одночасно з розпиленням здійснювали змішування зі стисненим повітрям. Після цього крапельноповітряну дисперсну суміш "повітря органічні забруднювачі", яка утворилася, пневмотранспортом за рахунок енергії стисненого повітря подавали на підігрів у теплообмінний апарат, що використовує тепло газів, які відходять від печі, з наступним вдуванням нагрітої крапельноповітряної дисперсної суміші "повітря органічні забруднювачі" у барабанну оборотну протиструминну випалювальну цементну піч, в якій здійснювали випал цементного клінкера за відомою технологією. Одночасно з вдуванням у піч нагрітої крапельноповітряної дисперсної суміші "повітря - органічні забруднювачі" здійснювали подачу в піч повітря дуття, попередньо нагрітого в теплообмінному апараті, що використовує тепло газів, які відходять від печі, забезпечуючи їхнє змішування безпосередньо в пальниковому пристрої печі. Нагріте до температури 300°С повітря дуття та нагріту крапельноповітряну дисперсну суміш "повітря - органічні забруднювачі" подавали в піч при їхньому масовому співвідношенні 1:0,07. Після чого зазначену суміш спалювали у факелі газів, який виходив з пальникового пристрою печі, при температурі 1450°С протягом 8с. При цьому СОЗ використовували для опалення барабанної оборотної протиструминної випалювальної цементної печі як вторинне паливо (додатковий компонент для горіння), що забезпечує створення підвищених температур для випалу цементного клінкера при економії первинного палива (газу, мазуту то що). Далі продукти згоряння пропускали через теплообмінні апарати, наприклад, теплообмінник у вигляді котла-утилізатора для нагрівання води або пари, які подавали за призначенням, а також повітропідігрівник для нагрівання крапельноповітряної дисперсної суміші "повітря - органічні забруднювачі" і повітря дуття. Після чого здійснювали газоочищення продуктів згоряння та викид очищених газів в атмосфер у. У результаті здійснення способу, що заявляється, забезпечується повний розклад токсичних компонентів стійких органічних забруднювачів, а також виключається можливість повторної їхньої регенерації в газоходах та системі газоочищення після спалювання в печі. З огляду на викладене вище та з урахуванням розкритого причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю ознак корисної моделі, що заявляється, та те хнічним результатом, що досягається, можна стверджувати, що задача, поставлена в основу створення нового способу спалювання стійких органічних забруднювачів, вирішена повність, бо використання корисної моделі дозволяє забезпечити досягнення технічного результату, який полягає у повному і безпечному розкладі стійких органічних забруднювачів шляхом спалювання з забезпеченням утилізації хімічного тепла, яке вноситься стійкими органічними забруднювачами, при економії первинного палива та захисті навколишнього природного середовища. 10