Распыливание сточных вод в циклонных реакторах

Распыливание сточных вод в циклонных реакторах [c.35]

Для выявления в чистом виде влияния какого-либо параметра на процесс огневого обезвреживания проводилось несколько опытов (режимов) при изменении этого параметра в каждом опыте и при сохранении постоянными всех других параметров, влияющих на процесс. Например, при изучении влияния коэффициента расхода воздуха на процесс изменялся только этот параметр, а нагрузка циклонного реактора по сточной воде, корневой угол и тонина распыливания, температура отходящих газов поддерживались постоянными. Продолжительность отдельных опытов (режимов) не превышала четырех часов. Малая тепловая инерция установки позволила быстро переходить от одного режима работы к другому. [c.69]

Путем повышения температуры отходящих газов можно снизить потери тепла от химического недожога при сохранении высоких удельных нагрузок реактора. Однако это приведет к возрастанию расхода топлива на процесс. Более целесообразным мероприятием повышения полноты сгорания примесей с одновременным увеличением удельных нагрузок циклонного реактора является улучшение качества распыливания сточной воды. [c.79]

В зависимости от диаметра циклонного реактора, уровня вращательных скоростей и тонины распыливания должен существовать оптимальный корневой угол распыливания, при котором обеспечивается наиболее высокая удельная нагрузка реактора и полнота окисления примесей сточной воды. Приближенно эти оптимальные корневые углы распыливания были определены в результате расчетно-теоретического анализа. [c.82]

Величина пылеуноса помимо испаряемости минеральных веществ и аэродинамики циклонных реакторов зависит от температурного уровня процесса, тонины распыливания и концентрации минеральных веществ в исходной сточной воде. [c.91]

С улучшением качества распыливания сточной воды пылеунос из циклонных реакторов возрастает из-за образования более тонкой пыли и увеличения ее испарения. [c.91]

Одним из важнейших показателей процесса огневого обезвреживания рассматриваемого класса сточных вод в циклонных реакторах является относительная величина пылеуноса. Ориентировочно возможный уровень пылеуноса можно оценить на основе опыта работы промышленных реакторов в условиях, близких к проектируемой установке. Следует отметить, что при огневом обезвреживании сточных вод относительный пылеунос из циклонных реакторов значительно превосходит эту величину для плавильных циклонных печей, перерабатывающих тонкоизмельченные материалы. Это объясняется образованием более тонкой пыли и частичным ее испарением в процессе огневого обезвреживания сточных вод. Относительная величина уноса Na- Os определялась при испытаниях опытно-промышленного циклонного реактора с агрегатной нагрузкой до 3 т/ч, в котором обезвреживалась сточная вода производства капролактама, содержавшая до 20% натриевых солей низших дикарбоновых кислот [9П. При температуре отходящих газов не выше 1000° С, тонине распыливания, характеризуемой средним медианным диаметром капель 1250—1500 мкм, входных скоростях газовоздушной смеси 56—94 м/с и удельной нагрузке 0,47—0,79 т/(м ч) величина пылеуноса составляла от 10 до 25%. Пылеунос из плавильных циклонных печей обычно не превышает 10%. [c.99]

Вторым важнейшим режимным параметром, определяющим полноту окисления примесей и объем циклонного реактора, является удельная нагрузка циклонного реактора, которая зависит от физико-химических свойств, концентрации примесей в сточной воде и от тонины распыливания воды. Предельно допустимая удельная нагрузка циклонного реактора может быть определена только экспериментально (см. табл. 2—4). Ориентировочные данные по удельной нагрузке циклонных реакторов, обобщающие результаты экспериментов и теоретических расчетов, приведены в табл. 6. В этой же таблице имеются рекомендуемые значения выходных скоростей топливовоздушной смеси из горелочных устройств,[тонины и корневых углов распыливания сточной воды центробежными механическими форсунками. [c.146]

Типы горелочных устройств и форсунок для распыливания сточных вод, а также наиболее целесообразные способы их размещения на циклонных реакторах были подробно рассмотрены в гл. 2. [c.147]

При отоплении циклонных реакторов жидким топливом или при сжигании в них жидких горючих производственных отходов наиболее целесообразно применение механических центробежных форсунок или пневматических форсунок низкого давления (см. гл. 2). Эти же типы форсунок целесообразно применять и для распыливания сточных вод. [c.166]

Форсунки имеют 2—6 прямоугольных входных каналов. Форсунки производительностью до 500 кг/ч (максимальная производительность мазутных форсунок, применяемых в установках огневого обезвреживания сточных вод) с размерами входных каналов 1,5—1,7 мм можно использовать в циклонных реакторах для сжигания мазута и жидких горючих отходов, не содержащих механических примесей. Они пригодны и для распыливания сточных вод, не имеющих грубой взвеси. [c.167]

Первоначально на циклонном реакторе были установлены форсунки с углом раскрытия факела 55—60° и грубым распыливанием сточной воды (средний медианный диаметр капель составлял около 500 мкм), дающие дальнобойный [c.182]

Данные рис. 4.7, б свидетельствуют о том, что дисперсность капель наиболее сильно влияет на пылеунос при тонком распыле жидкости. При грубом распыле влияние становится слабым. Поэтому слишком грубый распыл сточных вод с целью снижения пылеуноса нецелесообразен, так как при незначительном снижении пылеуноса наблюдается сильное уменьшение удельной нагрузки по условиям окисления органических примесей, а при неизменной удельной нагрузке — снижение полноты окисления примесей. Оптимальную дисперсность распыливания, при которой обеспечивается надежное окисление органических примесей при достаточно высоких удельных нагрузках реактора и приемлемом значении пылеуноса, для каждого вида сточных вод можно определить только экспериментально. Очевидно, для циклонных реакторов различных размеров оптимальная дисперсность распыливания различна (см. гл. 5). [c.116]

Для возможно более полного окисления фенолята натрия температура отходящих газов должна быть не ниже 970— 980 °С, а в случае обезвреживания сточной воды производства капролактама — не ниже 980—1000 °С при коэффициенте расхода воздуха 1,08—1,10. Удельная нагрузка циклонных реакторов достигала 1 т/(м -ч) при достаточно грубом распыливании сточной воды (с т = 600—650 мкм). Более грубое распыливание (до с т = 1250—1500 мкм) приводит к снижению удельной нагрузки циклонного реактора до 0,5 т/(м -ч). [c.150]

Ниже приведена методика расчета максимального устойчивого диаметра капель в циклонном реакторе. Если в реакторе отсутствует дробление капель газовым потоком, в качестве максимально устойчивого диаметра можно принять максимальный диаметр капель при распыливании сточной воды в неподвижной среде. [c.154]

Прн расчете диаметра промышленного циклонного реактора по формуле (5.3) необходимо использовать значение предельно допустимой нагрузки, достигнутой в стендовом реакторе. Эта нагрузка зависит от объема реактора, физико-химических свойств и концентрации примесей в сточной воде, температуры процесса, дисперсности распыливания воды и может быть определена только экспериментально (см. гл. 4). Если такие данные отсутствуют, для расчета размеров промышленных циклонных реакторов можно воспользоваться ориентировочными рекомендациями по выбору удельных нагрузок реактора С/У и средних медианных диаметров капель при распыле воды в неподвижной среде dm, полученными на основе обобщения результатов экспериментов и теоретических расчетов (табл. 5.1). [c.157]

Циклонные реакторы (топки) нашли довольно широкое распространение для сжигания различных топлив. В циклонных реакторах для сжигания твердых отходов и осадков сточных вод при грубом их распыливанип (или без распыливания) резко снижается эффективность процесса обезвреживания. Удельные нагрузки топочных камер уменьшаются до 100—150 кг/(м -ч), что соответствует нагрузкам шахтных, многоподовых и барабанных печей [130]. Габариты таких циклонных реакторов значительны. [c.62]

При выборе механических центробежных форсунок для циклонных реакторов, особенно при распыливании сточных вод, необходимо обеспечивать заданную производительность, дисперсность и угол распыла с учетом располагаемого давления. [c.181]

Современные циклонные печи для огневого обезвреживания ПО могут быть отнесены к категории химических реакторов и в ряде случаев в литературе именуются циклонными реакторами. Исследования процессов огневого обезвреживания концентрированных промстоков в циклонных реакторах показали, что главным параметром, определяющим эффективность работы установки (полноту выгорания примесей, удельный расход топлива), является температурный уровень процесса. Другими важными параметрами являются тонкость распыливания сточной воды, концентрация и физико-химические свойства органических и минеральных составляющих сточной воды, удельная нагрузка рабочего объема, коэффициент расхода воздуха. [c.63]

При обезвреживании сточных вод с высокой концентрацией горючих примесей можно применять пневматические форсунки низкого давления. В этом случае расход воздуха на окисление примесей может быть достаточным и для распыливания сточной воды. Применение этих форсунок при обезвреживании сточных вод с низкой концентрацией горючих примесей привело бы к неоправданно повышенному расходу воздуха в реактор и перерасходу топлива на процесс. Существенным недостатком механических центробежных форсунок является их повышенная склонность к засорению при распыливании жидкостей, загрязненных механическими примесями, особенно при малой их производительности. При распыливании таких жидкостей следует применять пнев.мзтическке (паровые) форсунки высокого давления вихревого типа. Повышенные затраты на распыл в данном случае оправдываются повышением надежности работы форсунок. Кроме того, при высокой концентрации горючих веществ в сточной воде целесообразно также применение пневматических форсунок низкого давления. Возможные варианты установки форсунок для распыливания сточных вод в циклонном реакторе показаны на рис. 15. Варианты подачи сточной воды по схеме рис. 15, а, б были опробованы авторами на стендовом циклонном реакторе МЭИ [100]. [c.36]

Минимально допустимая температура отходящих газов, в первую очередь, зависит от природы органических соединений, входящих в состав сточной воды. Если для низших органических кислот, гексаметилендиамина, циклогексанона эта температура составляет 850—880° С, то для фенола — 930—950° С [81, а для полимеров льняного и соевого масла еще выше — 960—1020° С [1051. В отличие от предельной минимально допустимая температура газов зависит также от способа подачи сточной воды в циклонный реактор, тонины распыливания, коэффициента расхода воздуха, удельной нагрузки циклонного реактора. Конкретные значения этих режимных параметров, при которых обеспечивалось глубокое окисление различных прн.чесей сточной воды, приведены в табл. 2. [c.74]

Влияние качества распыливания сточкой воды на полноту окисления примесей. Необходимое время для завершения процесса обезвреживания капель сточной воды практически совпадает С временем их испарения, которое пропорционально начальному диаметру капли в степени, близкой к 2. При грубом распыле сточной воды возможна сепарация недоиспарившихся капель на стенках циклонного реактора и их вынос за пределы реактора, что может явиться причиной снижения полноты окисления примесей. [c.79]

Расчетно-теоретический анализ движения испаряющихся капель воды в условиях циклонных реакторов показал, что корневой угол распыливания очень сильно влияет на траектории движения капель. При больших корневых углах распыливания радиально размещенных форсунок (см. рис. 15, в) в реакторах малого диаметра может наблюдаться усиленная сепарация недоиспарившихся капель на участках боковой поверхности реактора, прилегающей непосредственно к форсункам, и перегрузка парами сточной воды периферийной зоны реактора. Рассматриваемое явление усиливается при угрублении распыла. При малых корневых углах распыливания и больших диаметрах реактора возможны перегрузка парами сточной воды приосевой [c.81]

Данные рис. 39, б свидетельствуют о том, что тонина распыливания наиболее сильно влияет на пылеунос при тонком распыле жидкости. В области грубого распыливания это влияние становится слабым. В связи с этим слишком грубый распыл сточных вод с целью снижения пылеуноса является нецелесообразным, так как при незначительном снижении пылеуноса наблюдается сильное уменьшение удельной нагрузки по условиям выгорания органических примесей или при сохранении удельной нагрузки — снижение полноты окисления примесей. Оптимальная тонина распыливания, при которой обеспечивается надежное окиоле-ние органических примесей при достаточно высоких удельных нагрузках реактора и приемлемом уровне пылеуноса, для каждого конкретного вида сточной воды может быть определена только экспериментально. Очевидно, что для циклонных реакторов различных размеров оптимальная тонина распыливания будет различна (гл. 5). [c.89]

Корневой угол распыливания. Для выяснения влияния корневого угла распыливания на пылеунос из циклонного реактора были проведены опыты на 8%-ном растворе ЫагСОд с использованием нескольких комплектов механических центробежных форсунок, обеспечивавших различные значения при практически постоянных значениях удельной нагрузки и медианного диаметра капель. Опыты проводились при следующих условиях tov = (950...970)° С, г вх = (29...33) м/с, С/1/ц = (0,92...1,1) т/(мЗ ч), = = (225...255) мкм. Результаты этих опытов приведены на рис. 39, в. С увеличением корневого угла распыливания с 71 до 102° унос МазСОз уменьшился с 17,8 до 12,1%. Это объясняется усилением эффекта центробежной сепарации частиц соли с ростом корневого угла распыливания. Оптимальный корневой угол распыливания сточной воды определяется не только требованиями минимального [c.89]

Обезвреживание сточных вод, содержащих аминосоеди-нения. Условия надежного обезвреживания сточных вод, содержащих аминосоедннения, и возможность образования окислов азота исследовались в опытах по обезвреживанию водных растворов гексаметилендиамина (СН2)в (NH2)2, капролактама 5H10 ONH и сточной воды производства низкомолекулярных смол, содержавшей наряду с другими органическими веществами 1,1% этилендиамина ( Hj) (NHa)2 и 2,4% высших диаминов ( Hj) (N 2)2 (см. табл. 2). Опыты проводились при следующих режимных параметрах концентрация аминосоединений в воде — 0,2— 5% удельная нагрузка циклонного реактора — 0,75—2,6 т/(м ч) корневой угол распыливания — 70—75 средний медианный диаметр капель распыливаемой воды — 155—270 мкм температура отходящих газов — 860—1100° С коэффициент расхода воздуха— 1,05—1,10. [c.114]

В схеме на рис. 4.1, г сопла форсунок расположены в зоне максимальных скоростей газового потока, которая в каждом сечении циклонного реактора находится на окружности диаметром, близким к диаметру его пережима. Воздействие больших относительных скоростей на пелену жидкости, вытекающей из сопла механической центробежной форсунки, обеспечивает более тонкое ее расныливание по сравнению с распыливанием в неподвижной атмосфере. Такой же эффект дает применение схемы с впрыском сточной воды навстречу тангенциальной составляющей скорости газового потока (рис. 4.1,е). [c.104]

Оптимальный корневой угол распыливания сточной воды определяется не только требованиями минимального пылеуноса из циклонного реактора, но и, прежде всего, условиями полного окисления органических примесей. В зависимости от геометрических и аэродинамических характеристик циклонных реакторов, а так-ж е от дисиерсностп распыливания, для каждого типа сточных вод должен существовать диапазон корневых углов распыливания, обеспечивающий оптимальные условия протекания процесса обезвреживания. В каждом конкретном случае оптимальные корневые углы определяют только экспериментально. Корневой угол распыливания слабее влияет на пылеунос, чем другие факторы — температура процесса, качество распыливания, концентрация минеральных веществ в исходной сточной воде. Рекомендации по выбору корневых углов в гл. 5. [c.118]

Для обеспечения высокой степени разложения хлорорганических соединений рекомендуется проводить процесс обезвреживания при температурах 1300 °С и выше [254—258], что легко реализуется при сжигании горючих хлорсодержащих отходов. При огневом обезвреживании сточных вод поддержание io.r Sil300° связано с большим перерасходом топлива. В этом случае целесообразно проводить процесс при относительно низких температурах (/о.г 1100°С), а высокую степень разложения хлорорганическнх соединений обеспечивать более тонким распыливанием сточной воды в реакторе, более равномерным распределением капель воды в потоке дымовых газов, интенсивным смешением паров сточной воды с газами. Эти условия наиболее легко реализуются в циклонных реакторах. Возможно [c.140]

Определенный опыт имеется и по огневому обезврел иванию сточных вод, содержащих фосфор и фосфорорганические соединения [88, 198, 269, 271]. Результаты опытов по огневому обезвреживанию таких отходов в стендовом циклонном реакторе МЭИ приведены в Приложении 6. Установлено, что фосфорорганические соединения относятся к легкоокисляющнмся. Надежное огневое обезвреживание сточных вод можно обеспечить при температуре отходящих газов около 950 °С, коэффициенте расхода воздуха 1,07—1,09 удельная нагрузка реактора составляет не менее 1 т/(м -ч) при дисперсности распыливания отходов, характеризуемой средним медианным диаметром капель около 200 мкм. [c.148]

При обычно применяемых в циклонных реакторах входных скоростях топливовоздушной смеси (более 50 м/с) и относительно грубом распыливании сточной воды (максимальный диаметр капель при распыливании в неподвижном воздухе обычно более 300 мкм), дробление капель, как правило, происходит непосредственно в объеме реактора. В этом случае за максимальный диаметр капель принимают максимально устойчивый диаметр, определяемый минимальной начальной относи-ТбЛЬНОИ скоростью КЗПбЛЬ в циклонном рбЗКТОрС Но мин Минимальное значение начальной относительной скорости соответствует направлению ввода капель, совпадающему с вектором абсолютной скорости газового потока. [c.154]

Прп отоплеиии циклонных реакторов жидким топливом или прн сжигании в них горючих отходов наиболее целесообразно применение механических центробежных форсунок и пневматических форсунок низкого давления (при скоростях воздуха на входе в циклонный реактор более 70 м/с). Для распыливания сточных вод наиболее предпочтительно применение механических центробежных форсунок. В отдельных случаях при отсутствии на установках вентиляторов высокого давления для сжигания жидких горючих отходов можно использовать паровые или пневматические форсунки высокого давления вихревого типа. [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология