RU208397U1 - CYCLONE AFTERBURNING CHAMBER OF SMOKE GASES FOR DESTRUCTION OF PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS - Google Patents
CYCLONE AFTERBURNING CHAMBER OF SMOKE GASES FOR DESTRUCTION OF PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU208397U1 RU208397U1 RU2021119104U RU2021119104U RU208397U1 RU 208397 U1 RU208397 U1 RU 208397U1 RU 2021119104 U RU2021119104 U RU 2021119104U RU 2021119104 U RU2021119104 U RU 2021119104U RU 208397 U1 RU208397 U1 RU 208397U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flue gases
- pipe
- air
- central
- insert
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к способам и устройствам термообезвреживания токсичных отходов, содержащих стойкие органические загрязнители (СОЗ). В частности, настоящая полезная модель направлена на систему дожигания дымовых газов с целью получения экологически безопасных газовых выбросов.Циклонная камера для дожигания дымовых газов, содержащая вертикальный цилиндрический корпус с расположенной в нем камерой сгорания, тангенциально присоединенными к нему горелочным устройством, патрубком для подачи загрязненных газов, патрубком подачи воздуха, и выходное отверстие для дымовых газов, расположенное в центральной верхней части корпуса, снабжена люком для удаления твердых частиц и пыли в нижней части корпуса, воздушной рубашкой, расположенной снаружи корпуса, выходной трубой, тангенциально присоединенными в верхней части корпуса патрубком для подачи дымовых газов и горелочным устройством, тангенциально присоединенным в нижней части воздушной рубашки патрубком для подачи воздуха, цилиндрической вставкой с центральным каналом, имеющей наконечник, расположенный в верхней части цилиндрической вставки, при этом горелочное устройство расположено в патрубке для подачи дымовых газов, на крышку камеры дожигания установлено устройство со встречными закрученными потоками, центральная вставка не футерована, а выполнена из термо- и химически стойкого материала, на наконечник наверху закреплен завихритель дымовых газов из жаропрочного материала, другой завихритель холодного воздуха, расположенный выше, сообщается с охлаждающей рубашкой, в нижней части цилиндрической вставки над основанием имеются аркообразные вырезы для выхода дымовых газов из камеры сгорания, устройство со встречными закрученными потоками снабжено люком для сбора пыли.The utility model relates to methods and devices for the thermal treatment of toxic waste containing persistent organic pollutants (POPs). In particular, the present utility model is directed to a flue gas afterburning system in order to obtain environmentally friendly gas emissions. , an air supply pipe, and an outlet for flue gases located in the central upper part of the body, equipped with a hatch for removing solid particles and dust in the lower part of the body, an air jacket located outside the body, an outlet pipe, tangentially connected in the upper part of the body with a pipe for flue gas supply and a burner device tangentially connected in the lower part of the air jacket by a pipe for air supply, a cylindrical insert with a central channel having a tip located in the upper part of the cylindrical insert, while the burner placed in the pipe for supplying flue gases, a device with counter swirling flows is installed on the cover of the afterburning chamber, the central insert is not lined, but is made of heat- and chemical-resistant material, a flue gas swirler made of heat-resistant material, another cold air swirler is fixed to the tip at the top, located above, communicates with the cooling jacket, in the lower part of the cylindrical insert above the base there are arcuate cutouts for the exit of flue gases from the combustion chamber, the device with counter swirling flows is equipped with a dust collection hatch.
Description
Полезная модель относится к способам и устройствам термообезвреживания токсичных отходов, содержащих стойкие органические загрязнители (далее - СОЗ). В частности, настоящая полезная модель относится к системе дожигания дымовых газов с целью получения экологически безопасных газовых выбросов.The utility model relates to methods and devices for thermal neutralization of toxic waste containing persistent organic pollutants (hereinafter - POPs). In particular, the present utility model relates to a flue gas afterburning system in order to obtain environmentally friendly gas emissions.
Наиболее распространенным и доступным методом уничтожения СОЗ является огневое обезвреживание, в процессе которого образуются термообезвреженный инертый материал, загрязненные продуктами сжигания СОЗ дымовые газы, зола и сточные воды системы газоочистки. Наибольшую опасность для окружающей среды представляют образующиеся при сжигании дымовые газы. Для полного разложения СОЗ необходимо нагреть дымовые газы до температуры не менее 1200°С и выдержать при этой температуре не менее 2 секунд. Экспериментально показана вероятность вторичного каталитического синтеза высокотоксичных диоксинов и фуранов из продуктов разложения при температуре 300÷600°С. Резкое снижение температуры и концентрации дымовых газов уменьшают вероятность вторичного синтеза. Современные нормативные документы допускают содержание этих веществ на выходе из установки термообезвреживания не более 0,1 нг/м3.The most widespread and accessible method of POPs destruction is fire neutralization, in the process of which thermo-neutralized inert material is formed, flue gases, ash and waste water from the gas cleaning system contaminated with POPs combustion products. The greatest danger to the environment is posed by the flue gases generated during combustion. For the complete decomposition of POPs, it is necessary to heat the flue gases to a temperature of at least 1200 ° C and hold at this temperature for at least 2 seconds. The probability of secondary catalytic synthesis of highly toxic dioxins and furans from decomposition products at a temperature of 300 ÷ 600 ° C has been experimentally shown. A sharp decrease in temperature and concentration of flue gases reduces the likelihood of secondary fusion. Modern regulatory documents allow the content of these substances at the exit from the thermal neutralization unit not more than 0.1 ng / m 3 .
Известна установка для дожигания парогазовых выбросов, содержащая вертикальный цилиндрический футерованный корпус, с расположенной в нем камерой сгорания, тангенциально присоединенных к нему горелочного устройства, патрубка для подачи загрязненных газов и патрубка подачи воздуха, выходное отверстие для дымовых газов, расположенное в центральной верхней части корпуса. (Авторское свидетельство СССР №1778447, опуб. 30.11.1992). Однако данная установка не имеет системы охлаждения камеры сгорания, что приводит к необходимости более толстого слоя футеровки и значительно утяжеляет установку из-за большой массы футеровки.Known installation for the afterburning of steam and gas emissions, containing a vertical cylindrical lined housing, located in it a combustion chamber, tangentially connected to it burner device, a pipe for supplying contaminated gases and an air supply pipe, an outlet for flue gases located in the central upper part of the body. (USSR author's certificate No. 1778447, publ. 30.11.1992). However, this installation does not have a cooling system for the combustion chamber, which leads to the need for a thicker lining layer and significantly burdens the installation due to the large mass of the lining.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является патент РФ №2479791 опуб. 20.04.2013 г., выбранный нами за прототип. Циклонная камера для дожигания дымовых газов, содержащая вертикальный цилиндрический футерованный корпус с расположенной в нем камерой сгорания, тангенциально присоединенными к нему горелочным устройством, патрубком для подачи загрязненных газов, патрубком подачи воздуха, и выходное отверстие для дымовых газов, расположенное в центральной верхней части корпуса, снабженная люком для удаления твердых частиц и пыли в нижней части корпуса, воздушной рубашкой, расположенной снаружи корпуса, выходной трубой, тангенциально присоединенными в верхней части корпуса патрубком для подачи дымовых газов и горелочным устройством, тангенциально присоединенным в нижней части воздушной рубашки патрубком для подачи воздуха, цилиндрической футерованной вставкой с центральным каналом, соединяющим нижнюю часть камеры сгорания с выходной трубой, и имеющей кольцевую внутреннюю воздушную полость, внизу связанную с нижней частью воздушной рубашки через металлические каналы, а наверху с выходной трубой для удаления дымовых газов, наконечником в виде усеченного конуса, расположенным в верхней части цилиндрической вставки, эжекторным устройством, образованным внутренней поверхностью выходной трубы и внешней поверхностью наконечника, при этом горелочное устройство расположено в патрубке для подачи дымовых газов, а между наружной стенкой цилиндрической вставки и внутренней боковой поверхностью корпуса образован кольцевой канал для тангенциального вращения сжигаемых дымовых газов.The closest analogue of the proposed utility model is RF patent No. 2479791 publ. 04/20/2013, chosen by us for the prototype. A cyclonic chamber for afterburning flue gases, containing a vertical cylindrical lined body with a combustion chamber located in it, a burner device tangentially connected to it, a pipe for supplying contaminated gases, an air supply pipe, and an outlet for flue gases located in the central upper part of the body, equipped with a hatch for removing solid particles and dust in the lower part of the body, an air jacket located outside the body, an outlet pipe tangentially connected in the upper part of the body with a pipe for supplying flue gases and a burner device tangentially connected in the lower part of the air jacket with a pipe for supplying air, a cylindrical lined insert with a central channel connecting the lower part of the combustion chamber with the outlet pipe, and having an annular internal air cavity at the bottom connected with the lower part of the air jacket through metal channels, and at the top with the outlet pipe for removal flue gases, a truncated cone tip located in the upper part of the cylindrical insert, an ejector device formed by the inner surface of the outlet pipe and the outer surface of the tip, while the burner device is located in the flue gas supply pipe, and between the outer wall of the cylindrical insert and the inner an annular channel for tangential rotation of combusted flue gases is formed by the side surface of the housing.
В этой конструкции, как и в предлагаемой, реализуется «сухой» способ охлаждения дымовых газов смешением с охлаждающим воздухом. Циклонная камера дожигания характеризуется тем, что выходная футерованная труба расположена в центре камеры сгорания при температуре свыше 1200°С. Роль центральной вставки в циклонном аппарате заключается в необходимости изменить направление движения газового потока на противоположное, а основным требованием к ее материалу является жаростойкость и стойкость к воздействию кислот и абразивов, что обеспечивается футеровкой. При этом, как известно, температура футерованного металла не должна превышать ~ 0,3 температуры плавления, при которой металл становится пластичным. В подвешенном состоянии оказалась значительная масса выходной трубы с двойной футеровкой и с охлаждением металла потоком воздуха из не футерованных труб, проходящих через камеру сгорания. Такая конструкция не обеспечивает необходимой конструкционной, тепловой и химической стойкости металла.In this design, as in the proposed one, a "dry" method of cooling flue gases by mixing with cooling air is implemented. The cyclonic afterburner is characterized by the fact that the outlet lined pipe is located in the center of the combustion chamber at temperatures above 1200 ° C. The role of the central insert in the cyclone is the need to change the direction of the gas flow to the opposite, and the main requirement for its material is heat resistance and resistance to acids and abrasives, which is provided by the lining. In this case, as is known, the temperature of the lined metal should not exceed ~ 0.3 melting temperature, at which the metal becomes ductile. A significant mass of a double-lined outlet pipe with metal cooling by a stream of air from unlined pipes passing through the combustion chamber turned out to be in a suspended state. This design does not provide the required structural, thermal and chemical resistance of the metal.
К недостаткам предложенного технического решения можно отнести неэффективный метод смешивания газовых потоков эжектированием холодного воздуха в струю дымовых газов, при этом образующиеся в процессе смешения ядра конденсации могут служить катализатором эмиссии и переноса диоксинов в систему газоочистки;The disadvantages of the proposed technical solution include an ineffective method of mixing gas streams by ejecting cold air into a stream of flue gases, while the condensation nuclei formed during the mixing process can serve as a catalyst for the emission and transfer of dioxins to the gas cleaning system;
Техническим результатом полезной модели является возможность более эффективной очистки газов, т.е. повышения эффективности улавливания мелких частиц золы, пыли и ядер конденсации, являющихся источниками вторичного каталитического синтеза диоксинов из продуктов разложения СОЗ и переносчиками диоксинов, путем совмещения циклонной камеры дожигания и пылеулавливающего устройства со встречными закрученными потоками (ВЗП). Совмещение устройства ВЗП с циклонной камерой дожигания позволяет также снизить капитальные и эксплуатационные затраты вследствие отсутствия дополнительных газоходов, геометрически и функционально благоприятного сочетания выходного устройства циклона камеры дожигания и входного патрубка устройства ВЗП.The technical result of the utility model is the possibility of more efficient cleaning of gases, i.e. increasing the efficiency of capturing small particles of ash, dust and condensation nuclei, which are sources of secondary catalytic synthesis of dioxins from decomposition products of POPs and carriers of dioxins, by combining a cyclone afterburner and a dust collecting device with counter swirling flows (CDF). Combination of the VZP device with a cyclone afterburner chamber also allows to reduce capital and operating costs due to the absence of additional gas ducts, a geometrically and functionally favorable combination of the cyclone outlet of the afterburner chamber and the inlet branch pipe of the VZP device.
Технический результат достигается за счет:The technical result is achieved due to:
- установки устройства со встречными закрученными потоками (ВЗП) на крышку камеры дожигания;- installation of a device with counter swirling flows (CDF) on the cover of the afterburner;
- придания центральной цилиндрической вставке простой геометрической формы и изготовления ее из термо- и химически стойких материалов;- giving the central cylindrical insert a simple geometric shape and making it from thermo- and chemically resistant materials;
- изготовления цилиндрической вставки из жаропрочного материала, не нуждающегося в футеровании и охлаждении, что позволяет установить ее на футерованное основание корпуса камеры дожигания и организовать поворот и выход дымовых газов из камеры дожигания через прорези в нижней ее части, расположенной в камере дожигания; верхняя часть цилиндрической вставки вне камеры сгорания используется в качестве входного элемента устройства ВЗП с установленными на ней завихрителем дымовых газов из жаропрочного материала и ободом - вытеснителем;- manufacture of a cylindrical insert from a heat-resistant material that does not need lining and cooling, which allows it to be installed on the lined base of the afterburner chamber and organize the rotation and exit of flue gases from the afterburner through slots in its lower part located in the afterburner; the upper part of the cylindrical insert outside the combustion chamber is used as an input element of the VZP device with a swirler of flue gases made of heat-resistant material and a rim-displacer installed on it;
- снабжения устройства со встречными закрученными потоками люком и бункером для сбора пыли.- supplying a device with counter swirling flows with a hatch and a dust collection bin.
На фиг. 1 изображено устройство предлагаемой циклонной камеры для дожигания дымовых газов.FIG. 1 shows the device of the proposed cyclone chamber for afterburning flue gases.
Циклонная камера для дожигания дымовых газов состоит из вертикального цилиндрического футерованного корпуса 1, расположенной внутри корпуса изготовленной из минеральных термо- и химически стойких материалов центральной цилиндрической вставки 2, камеры сгорания, расположенной между корпусом 1 и центральной вставкой 2, воздушной рубашки 10, расположенным над камерой устройством со встречными закрученными потоками (ВЗП), имеющим в составе цилиндрический футерованный корпус 19, завихритель дымовых газов 12, установленный вверху центральной вставки, завихритель холодного воздуха 11, сообщающийся с полостью охлаждающей рубашки 10, установленный между корпусом 19 и дымовой трубой 16, и обод-вытеснитель 13, тангенциально присоединенных в верхней части корпуса 1 патрубка для подачи дымовых газов 6 и горелочного устройства 5, тангенциально присоединенного в нижней части воздушной рубашки 10 патрубка для подачи воздуха 14.The cyclonic chamber for afterburning flue gases consists of a vertical cylindrical lined body 1, located inside the body, a central
В нижней части корпуса 19 устройства ВЗП имеется люк 8 со встроенным патрубком для эвакуации пыли из пылесборника 9 с помощью вакуумной ловушки (на схеме не показана).In the lower part of the
Корпус 1 в нижней части имеет футерованное основание 3, установленное на охлаждаемые рубашкой 10 опоры 20. В нижней части корпуса 1 камеры дожигания размещен люк 18 для удаления твердых частиц и пыли из нижней части камеры сгорания. В основании 1 предусмотрен патрубок и запорное устройство 17 для слива плава солей. На основание 3 установлена центральная цилиндрическая вставка 2, имеющая аркообразные прорези 15 для прохода дымовых газов из камеры сгорания внутрь цилиндрической вставки 2.The housing 1 in the lower part has a lined base 3 mounted on the
Тепловой режим работы камеры дожигания, как у всех жаропрочных футерованных систем, непрерывный круглосуточный между профилактическими и текущими ремонтами.The thermal mode of operation of the afterburner, as in all heat-resistant lined systems, is continuous round-the-clock between preventive and current repairs.
Предлагаемая циклонная камера для дожигания дымовых газов работает следующим образом.The proposed cyclone chamber for afterburning flue gases operates as follows.
Дымовой газ из печи сжигания через патрубок 6 тангенциально подается в камеру дожигания. В патрубке 6 установлена автоматическая горелка, обеспечивающая заданную температуру в камере дожигания при смешении дымовых газов из печи с дымовыми газами горелки. Загрязненные органикой дымовые газы, попавшие в факел горелки, при высокой температуре разлагаются с образованием простых малотоксичных компонентов (окислы углерода, азота, пары воды, соляной кислоты и другие, в зависимости от исходного материала) Скорость газового потока на выходе из патрубка 6 в пределах НН40 м/сек, что обеспечивает вращение и перемешивание газового потока в полости между корпусом 1 и центральной вставкой 2. Под действием центробежных сил крупные взвешенные частицы отбрасываются к периферии, оседают на внутренней поверхности корпуса 1, а затем оседают на основание 3. Освобожденный от взвешенных частиц поток газов через прорези 15 выводится в центральную вставку. Осевшие на основание 3 частицы и образовавшийся расплав солей периодически через запорное устройство 17 или патрубок 18 эвакуируются в вакуумную ловушку.Flue gas from the combustion furnace through the
Запыленный газ поступает в устройство ВЗП снизу через центральную вставку, закручивается тангенциально завихрителем 12 и движется снизу вверх вдоль оси аппарата, а частицы пыли удаляются из газа, движущегося по спирали. Противоточный поток холодного воздуха подается через завихритель 11 под давлением (не менее 0,3 МПа), вращаясь в том же тангенциальном направлении, что и запыленный газ, но в противоположном осевом направлении. При этом частицы пыли перемещаются из первичного потока во вторичный. Вторичный поток движется к бункеру 9, расположенному за входом запыленного газа, изменяет свое направление и транспортирует частицы под обод 13, где они оседают в бункере 9. Осевшие в бункере 9 мелкие частицы аэрозоля периодически через патрубок люка 8 эвакуируются в вакуумную ловушку. Очищенные от тонкодисперсной пыли дымовые газы перемешиваются с холодным воздухом и выводятся через дымоход 16. Количество подаваемого на охлаждение воздуха регулируется по температуре в дымоходе 16 до 300°С, что исключает вероятность вторичного синтеза диоксинов, т.к. синтез диоксинов происходит при температуре свыше 400°С.The dust-laden gas enters the VZP device from below through the central insert, is twisted tangentially by the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021119104U RU208397U1 (en) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | CYCLONE AFTERBURNING CHAMBER OF SMOKE GASES FOR DESTRUCTION OF PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021119104U RU208397U1 (en) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | CYCLONE AFTERBURNING CHAMBER OF SMOKE GASES FOR DESTRUCTION OF PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU208397U1 true RU208397U1 (en) | 2021-12-16 |
Family
ID=79175574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021119104U RU208397U1 (en) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | CYCLONE AFTERBURNING CHAMBER OF SMOKE GASES FOR DESTRUCTION OF PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU208397U1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5879148A (en) * | 1993-03-19 | 1999-03-09 | The Regents Of The University Of California | Mechanical swirler for a low-NOx, weak-swirl burner |
RU2479791C1 (en) * | 2011-11-08 | 2013-04-20 | Закрытое акционерное общество "Турмалин" | Cyclone chamber for afterburning of smoke gases |
RU2738542C1 (en) * | 2020-05-20 | 2020-12-14 | Роман Лазирович Илиев | Device for neutralization of gaseous wastes |
-
2021
- 2021-06-29 RU RU2021119104U patent/RU208397U1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5879148A (en) * | 1993-03-19 | 1999-03-09 | The Regents Of The University Of California | Mechanical swirler for a low-NOx, weak-swirl burner |
RU2479791C1 (en) * | 2011-11-08 | 2013-04-20 | Закрытое акционерное общество "Турмалин" | Cyclone chamber for afterburning of smoke gases |
RU2738542C1 (en) * | 2020-05-20 | 2020-12-14 | Роман Лазирович Илиев | Device for neutralization of gaseous wastes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4245571A (en) | Thermal reductor system and method for recovering valuable metals from waste | |
US4454427A (en) | Incinerator and fume separator system and apparatus | |
KR101417233B1 (en) | Method for incinerating waste by two-stage swirling flow fluidized bed incinerator | |
JPH01115995A (en) | Gasifying apparatus | |
JP2008531959A (en) | Equipment for extracting heat from gas and recovering condensate | |
WO2007024687A2 (en) | Pyrolytic resource recovery system | |
EP3363877A1 (en) | Duplex process for rapid thermochemical conversion of carbonaceous raw materials | |
US7000780B1 (en) | Method and device for drying, separating, classifying and decomposing recoverable waste products | |
RU208397U1 (en) | CYCLONE AFTERBURNING CHAMBER OF SMOKE GASES FOR DESTRUCTION OF PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS | |
JP2011158188A (en) | Combustion apparatus | |
CN104774650B (en) | There is the U-shaped fixed bed gasification-catalyst reaction device of tar degradation function | |
US4504291A (en) | Dropout boot for power recovery train | |
CN215062091U (en) | Dry incineration disposal system of waste salt of low middle-high temperature segmentation heating | |
US4199872A (en) | Regeneration apparatus for producing sulfur dioxide | |
WO2022007740A1 (en) | Cyclone machine | |
RU2523202C1 (en) | Method of processing solid household and industrial wastes and device for its realisation | |
JP2000111025A (en) | Secondary combustion furnace | |
CN109153928A (en) | Waste-energy conversion system | |
CN106180152B (en) | Decompose the apparatus and method of bioxin and foul smell and heavy metal caused by waste incineration and generating electricity | |
CN113108290A (en) | Air distribution system of incinerator | |
SU1191685A1 (en) | Waste incineration plant | |
JP3077756B2 (en) | Waste treatment equipment | |
RU2760859C1 (en) | Method and device for quenching and purification of high-temperature gases from solid particles | |
RU2062949C1 (en) | Plant for processing solid domestic and industrial waste | |
WO2022089323A1 (en) | Swirler |