5.6. Туннельные печи

Рабочая камера туннельной печи для сушки и прокалки катализатора, используемого для конверсии оксида углерода представляет собой туннель, внутри которого по рельсовым путям проталкиваются вагонетки с катализатором.

Теплоноситель – дымовые газы – из циклонной топки подается по двум вертикальным каналам. Дымовые газы отсасываются вентилятором в конце печи, часть их выбрасывается в атмосферу, а часть подается на рециркуляцию для снижения температуры дымовых газов на входе в печь до 450С.

Рециркуляция газов позволяет не только снижать температуру на входе в печь, она является также эффективным методом регулирования температуры в топочных камерах тепло-, парогенераторов, печных установках и технологических аппаратах с целью обеспечения оптимальных тепловых режимов работы.

5.7. Печи для сжигания отходов химической

Интенсификация производства приводит к потреблению большого количества природных ресурсов. Образующие при выработке целевого продукта отходы производства загрязняют окружающую среду. Большое количество выбросов приходится на химическую, нефтеперерабатывающую и нефтехимическую промышленность. К таким выбросам в первую очередь относятся газообразные токсичные химические соединения и сточные воды, содержащие токсичные органические и неорганические вещества. В том случае, когда токсичные выбросы не удается обезвредить химическими или биологическими способами, применяют термический метод, основанный на окислении органических соединений с образованием углекислого газа и водяного пара. В последние годы термическая очистка выбросов находит широкое применение, чему способствует внедрение эффективных высокофорсированных печных процессов часто в сочетании с энерготехнологическим использованием теплоты. Прямое окисление органических соединений происходит в факеле пламени при температурах 1200-1300С и выше.

Для сжигания твердых отходов (тара, ветошь, бракованные резиновые изделия и др.) применяется двухкамерные печи с перевальной стенкой. В первой камере происходит сгорание отходов, во второй – дожигание. В приведенной конструкции сжигание происходит в слое на неподвижной колосниковой решетке. Нагрузка такой печи достигает до 100 кг/ч. В практике известны также топочные устройства с наклонно переталкивающей колосниковой решеткой.

Для сжигания шламов используются различные конструкции печей, в которых шлам подается шнеком и перемещается по полкам с помощью гребков. Пересыпание шлама на нижерасположенные полки происходит в центре печи и вала с гребками, или на периферии пода. Передвигаясь с пода на под, шлам подсушивается дымовыми газами противотоком. Газы удаляются в верхней части печи. Высушенный шлам сгорает в нижней части печи в зоне горения, где температура поддерживается на уровне 800-900С. Зола на нижних полках охлаждается холодным воздухом.

Для обезвреживания сточных вод широко используются печи с «кипящим слоем». Топливом для печи является природный газ. Печь имеет выносную топку. Сточные воды распыляются механической форсункой, расположенной в центре печи. Теплоноситель, поступающий под газораспределительную решетку, имеет температуру около 700С, представляет собой смесь дымовых газов и вторичного воздуха. Этот теплоноситель является одновременно и псевдоожижающим агентом.

В печах с кипящим слоем обычно используются горелки, работающие под давлением. Давление должно быть достаточным для того, чтобы теплоноситель мог пройти через распределительную решетку и псевдоожиженный слой. В нижней части печи имеются бункер и разгрузочное устройство.

Для огневого обезвреживания сточных вод используются также камерные печи. В камерных печах применяют жидкое и газообразное топливо. Форсунка для распыления стоков располагается на стенке цилиндрической камеры. Но эти камеры менее эффективны из-за ряда недостатков, таких как низкое топочное напряжение, низкие температуры в рабочей зоне печи вследствие балластирования процесса горения выбросами, неполное окисление органических соединений стоков.

Низкая концентрация горючих компонентов в промышленных выбросах требует особых условий для их сжигания. Топочные процессы циклонно - вихревой структуры позволяют интенсифицировать процесс горения отходов и существенно повысить коэффициент их обезвреживания. Аэродинамические особенности циклонных печей создают оптимальные условия для интенсификации тепло- и массообмена. Тепловое напряжение топочного объема в циклонных печах достигает 17-18 МВт/м³.

Рис. 28. Печь циклонная для сжигания кубового остатка:

1 – каркас; 2 – форсунки для подачи; 3 – футеровка; 4 – запальник; 5 – крышка водоохлаждаемая.

На рис. 28 показана конструкция циклонной однокамерной печи для сжигания кубового остатка с одновременным получением соли в виде плава в производстве карбофоса. Топливом служит природный газ. Сгорание газовоздушной смеси происходит в циклоне, на который сверху подается кубовый остаток. В печи происходит обезвоживание стока, окисление органической составляющей и расплавление солей.

Плав NaCL стекает по стенке к поду, откуда и удаляется через специальные стоки. Производительность печи по кубовому остатку 600 кг/ч. Тепловое напряжение печи 1512 кВт/м³. Температура дымовых газов на выходе из печи примерно 1000С. Циклонные печи являются печами непрерывного действия.