SU1168775A1

SU1168775A1 - Method of flame detoxication of waste water

Info

Publication number: SU1168775A1
Application number: SU833690844A
Authority: SU
Inventors: Михаил Наумович Бернадинер; Леонид Овсеевич Кацнельсон
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Техэнергохимпром"
Priority date: 1983-12-21
Filing date: 1983-12-21
Publication date: 1985-07-23

Abstract

СПОСОБ ОГНЕВОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД, включающий тангенциальную подачу топлива и воздуха, подачу диспергированной сточной воды ниже зоны горени топлива, обработку сточной воды Б закрученном потоке продуктов сгорани топлива и подачу воздуха дл окислени органических примесей сточной воды в зоны подачи сточной воды, отличающийс тем, что, с целью повышени экономической эффективности, часть сточной воды и весь воздух дл окислени органических примесей сточной воды подают над зоной горени топлива.METHOD OF FLAMMING WASTE DECOMPOSITION, including tangential supply of fuel and air, supply of dispersed wastewater below the combustion zone of the fuel, treatment of wastewater B by the swirling flow of combustion products of the fuel and supplying air for oxidizing organic impurities of wastewater into the wastewater supply zones, characterized by In order to increase economic efficiency, part of the waste water and all the air for the oxidation of organic impurities of the waste water are supplied above the combustion zone of the fuel.

Description

Од 00Od 00

ел ate

Изобретение относитс к технике огневого обезвреживани жидких производственных отходов и может быть использовано в химической промышленности при обезвреживании концентрированных по органическим примес м сточных вод, содержащих минеральные примеси, в частности, в производстве капролактама.The invention relates to the technique of fire disposal of liquid industrial waste and can be used in the chemical industry for the disposal of concentrated organic impurities m waste water containing mineral impurities, in particular, in the production of caprolactam.

Цель изобретени - повышение экономической эффективности.The purpose of the invention is to increase economic efficiency.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Концентрированные сточные воды производства капролактама перед сжиганием дел т на два потока. Один поток подают ниже зоны сжигани топлива, как это обычно практикуетс в циклонных процессах огневого обезвреживани отходов, а другой, составл ющий 30-50% от общего количества , ввод т выше зоны сжигани топлива. Сюда же направл ют воздух дл окислени органических примесей общего количества стоков. В верхней зоне происход т испарение влаги и сущка горючих примесей соответствующего потока сточной воды, а также нагрев воздуха до температуры воспламенени органических примесей (800-850°С). Эти процессы осуществл ютс за счет излучени нижележащего газового объема зоны горени топлива и за счет влени рециркул ции снизу вверх части высокотемпературных газообразных продуктов, присущего циклонно.му процессу.Before incineration, concentrated waste water from caprolactam production is divided into two streams. One stream is fed below the fuel combustion zone, as is commonly practiced in cyclone processes of firing waste disposal, and the other, 30-50% of the total, is introduced above the fuel combustion zone. Air is also directed here to oxidize organic impurities of the total amount of effluent. In the upper zone, evaporation of moisture and the substance of combustible impurities of the corresponding wastewater, as well as heating of air to the ignition temperature of organic impurities (800-850 ° C) occur. These processes are carried out by emitting the underlying gaseous volume of the combustion zone of the fuel and by the upward recirculation of a part of the high-temperature gaseous products inherent in the cyclone process.

Количество сжигаемого топлива должно обеспечивать) температуру воспламенени органических примесей.The amount of fuel burned must ensure the ignition temperature of organic impurities.

Подсушенные и готовые к горению органические примеси поступают в зону сжигани топлива, где, сгора , выдел ют тепло, неоходимое дл зажигани части стоков, подаваемой ниже зоны горени топлива. Суммарный поток газов из зоны сгорани топлива создает необходимый уровень крутки в нижней зоне. Способ позвол ет сократить расход топлива на процесс огневого обезвреживани концентрированных стоков в производстве капролактама за счет того, что тепло , выдел емое от сгорани органической части одного потока сточных вод, идет на подготовку к сжиганию органической части другого потока сточных вод.The organic impurities, dried and ready for burning, enter the combustion zone, where, combustion, the heat necessary to ignite part of the effluent supplied below the combustion zone of the fuel is released. The total flow of gases from the fuel combustion zone creates the necessary level of twist in the lower zone. The method allows to reduce fuel consumption for the process of fire disposal of concentrated effluent in the production of caprolactam due to the fact that the heat released from the combustion of the organic part of one wastewater stream is prepared for burning the organic part of another wastewater stream.

Предлагаемый способ предназначаетс дл обезвреживани сточных вод с наименьшей концентрацией 30%. Ниже этой концентрации согласно балансовым расчетам не требуетс делени потоков и переброски одного из них выше зоны сжигани отходов.The proposed method is intended to dispose of wastewater with the lowest concentration of 30%. Below this concentration, according to balance calculations, it is not necessary to divide the flows and transfer one of them above the waste incineration zone.

Дл приведенной минимальной концентрации количество верхнего потока должно составл ть 50% от общего количества сточных вод. При этом конечна температура процесса соответствует минимально допустимой. Верхним пределом концентрации сточных вод производства капролактама вл етс For the given minimum concentration, the amount of overflow should be 50% of the total amount of wastewater. In this case, the final process temperature corresponds to the minimum allowable. The upper limit of the concentration of caprolactam production wastewater is

концентраци 45%. Выше этой концентрации раствор органических веществ становитс в зким и нетранспортабельным. Дл этой концентрации, согласно расчетам, дл concentration of 45%. Above this concentration, the organic matter solution becomes viscous and non-transportable. For this concentration, according to calculations, for

поддержани минимально возможного расхода топлива необходима подача над зоной горени топлива 30% общего количества стока.maintaining the lowest possible fuel consumption, a supply of 30% of the total amount of flow is required over the combustion zone.

Пример. На обезвреживание поступает 4 щелочного стока, содержащего 34/о натриевых солей дикарбоновых кислот.Example. Four alkaline effluents containing 34 / o sodium salts of dicarboxylic acids are discharged for disposal.

Счита среднюю теплоту сгорани смеси солей 4000 ккал/г и потери в окружающую среду рабочей зоны 10 %, определ ют конечную те.мпературу (рабочую температуру)Considering the average heat of combustion of a mixture of salts 4000 kcal / g and the loss to the environment of the working area of 10%, determine the final temperature (operating temperature)

5 процесса из теплового баланса. Она составл ет 985°С, что вполне обеспечивает ликвидацию токсичных продуктов. Количество воздуха, подавае.мого на окисление органических примесей, составл ет 7500нм-/ч.5 process of heat balance. It is 985 ° C, which completely eliminates toxic products. The amount of air supplied to the oxidation of organic impurities is 7500nm / h.

Однако рассматриваемые концентрированные сточные воды нуждаютс Е посто нном источнике зажигани , а 7500 воздуха, подаваемого дл окислени органических примесей сточных вод, не могут обеспечить крутку, достаточную дл сепарации на ограждени х рабочей камерьЕ карбоната натри , образующегос при сжигании этих сточных вод.However, the concentrated wastewater in question needs an E constant ignition source, and 7,500 of the air supplied to oxidize the organic impurities of the wastewater cannot provide enough twist to separate the fences of the sodium carbonate produced during the incineration of the fences.

Поэтому, несмотр на достаточную рабочую температуру, создаваемую в конце процесса окислением органических примесей , дл зажигани этих примесей и создани крутки необходимо подавать из зоны сжигани топлива в подачи сточных вод дополнительный вращающий поток газов , подогретых до температуры, обесr печивающей сушку органических примесей, подогрев вторичного воздуха и перегрев воды до температуры начала окислени органических примесей (800°С). По балансу тепла дл осуществлени этих процессов требуетс сжигание в зоне горени 850 Therefore, despite the sufficient operating temperature created at the end of the process by the oxidation of organic impurities, to ignite these impurities and create a twist, it is necessary to feed an additional rotating flow of gases heated to the temperature ensuring the drying of the secondary impurities from the fuel combustion zone to the wastewater feeds. air and overheating of water to the temperature of the onset of oxidation of organic impurities (800 ° C). According to the heat balance, these processes require burning in the combustion zone 850

газообразного топлива, при этом образуетс 9300 дымовых газов, сформированных в зоне сжигани во вращающийс поток, поступающий в зону подачи стоков.gaseous fuel, which produces 9300 flue gases formed in the combustion zone in a rotating stream entering the wastewater supply zone.

Конечна температура процесса составл ет в этим случае 1300°С, что приводит к значительному испарению соды, нарушению гарниссажного покрыти ограждений и перерасходу топлива. К тому же общее количество газов во вращающемс потоке 7000 нм/ч превышает минимально необхо0 димое дл создани крутки.The final process temperature in this case is 1300 ° C, which leads to a significant evaporation of soda, a violation of the skull covering of fences and excessive fuel consumption. In addition, the total amount of gases in a rotating flow of 7000 nm / h exceeds the minimum required to create a twist.

Если исходить только из условий организации крутки, то дл этого потребуетс суммарный вращающийс поток газов 13000 . Учитыва наличие в зоне подачи стоков закрученного потока вторичного воздуха 7500 , необходимо из зоны горени топлива цодать еще 7500 нм/ч закрученных высокотемпературных газов, что достигаетс сжиганием 680 нм /ч топливного газа. Однако в зоне подачи топлива температура составл ет только 650°С, что недостаточно дл начала процесса окислени органических примесей. При использовании предлагаемого способа часть сточных вод подают над зоной подачи топлива. Количество этих стоков зависит от концентрации органических примесей. Дл сточной воды с концентрацией 40% часть сточных вод, подаваемых выше зоны сжигани топлива, составл ет 33% (это количество рассчитываетс дл каждой концентрации, исход из того, что органические составл ющие потока, поданного выше зоны горени топлива, сгора в этой зоне, выдел ют тепло , достаточное дл подготовки нижнего потока сточной воды к воспламенению - испарению влаги и перегрева ее паров до 800°С и сушки органической части). Совместно с этим потоком выше зоны сжигани топлива ввод т тангенциально весь вторичный воздух 7500н.. За счет тепла 530 топлива, сжигаемого в соответствующей зоне, расположенной ниже, верхний поток сточной воды 1300 кг /ч и 7500 воздуха подогреваетс до температуры воспламенени органических примесей 800°С. Органические примеси верхнего потока сгорают в зоне сжигани топлива. Образовавшиес при этом дымовые газы 4500 совместно с дымовыми газами от сжигани топлива 5800 , а также с долей неиспользованного вторичного воздуха 4600 нмУч сформированные в обший закрученный поток (все вводы исходных газообразных потоков осуществл ютс тангенциально), составл ющий 15000 , направл ют в нижнюю зону, куда подают оставшийс поток сточной воды 2700 кг/ч. Конечна температура этого процесса несколько выше оптимальной (1150°С). Однако., как видно из приведенного примера, она ниже, чем при использовании известного способа, а расход топлива в 1,6 раза ниже. При этом удовлетвор етс соотношение закрученного газового потока с количеством сточной воды, в данном случае 3700 на 1 м стоков. При концентрации органических примесей 30% дол верхнего потока составл ет 50%, а расход топлива - 280 нм/ч. Конечна температура процесса 950°С. Реализаци способа огневого обезвреживани сточных вод позвол ет сократить расход топлива на 60%, что дает экономию по одному производству капролактама 80 тыс. руб. в год.If we proceed only from the organization of the twist, this will require a total rotating gas flow of 13,000. Taking into account the presence of a swirled stream of secondary air 7500 in the supply area of the effluent, another 7500 nm / h of swirling high-temperature gases must be supplied from the combustion zone of the fuel, which is achieved by burning 680 nm / h of fuel gas. However, in the fuel supply zone, the temperature is only 650 ° C, which is not enough to start the process of oxidation of organic impurities. When using the proposed method, part of the wastewater is fed over the fuel supply zone. The amount of these effluents depends on the concentration of organic impurities. For wastewater with a concentration of 40%, the part of the wastewater supplied above the combustion zone is 33% (this quantity is calculated for each concentration, based on the fact that the organic components of the stream fed above the combustion zone of the fuel that burns in this zone, heat is generated sufficient to prepare the bottom wastewater stream for ignition - evaporation of moisture and overheating of its vapor up to 800 ° C and drying of the organic part). Together with this stream, all secondary air of 7500n is tangentially introduced above the combustion zone. Due to the heat of 530 fuel burned in the corresponding zone located below, the upper wastewater stream is heated to 1300 kg / h and 7,500 air to organic ignition temperature 800 ° WITH. Organic impurities of the upper stream are burned in the combustion zone. The resulting flue gases 4500, together with the flue gases from the combustion of 5800 fuel, as well as with a fraction of unused secondary air of 4600 nm, formed in the overall swirling flow (all inputs of the original gaseous flows are tangential) of 15000, are directed to the lower zone, where the remaining wastewater stream of 2700 kg / h is supplied. The final temperature of this process is slightly higher than the optimum (1150 ° C). However, as can be seen from the above example, it is lower than when using a known method, and fuel consumption is 1.6 times lower. In this case, the ratio of the swirling gas stream to the amount of waste water, in this case 3700 per 1 m of wastewater, is satisfied. When the concentration of organic impurities is 30%, the proportion of the top stream is 50%, and the fuel consumption is 280 nm / h. The final process temperature is 950 ° C. The implementation of the method of fire disposal of wastewater can reduce fuel consumption by 60%, which gives a saving of 80 thousand rubles per caprolactam production. in year.

Claims

METHOD FOR FIRE WASTEWATTERING OF WASTE WATER, including tangential supply of fuel and air, supply of dispersed wastewater below the fuel combustion zone, treatment of wastewater in a swirling stream of fuel combustion products and air supply for oxidation of organic impurities of wastewater into the wastewater supply zone, characterized in that , in order to increase economic efficiency, part of the wastewater and all air for oxidation of organic impurities of wastewater is fed over the fuel combustion zone.