Шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шламов

Союз СоветскикСоциаяистическинРесмубпик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111953373(5)М. Кл. Г 23 6 7/00 Ьаударстнецай квинтет СССР аю делам нэобретеннй и открытийОпубликовано 23 08 82 Бюллетень31 Дата опубликования описания 25. 08. 82,54(088.8) мцбн, . ,М.Ш. Исламов и Е.П. КарякинЛенинградский государственный научно-ис(следовательскийи проектный институт основной химическипромышленности(54) ШАХТНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ ШЛАМОВ1Изобретение относится к устройствам для переработки промышленных отходов и может быть использовано вхимической, нефтехимической и других отраслях промышленности.Известно устройство для переработ ки фосфорсодержащего шлама, содержащее футерованный корпус, распылитель, патрубки для подачи воздуха и удаления продуктов переработки 1 1.Недостатком устройства является низкая производительность вследствие обработки шлама на поверхности, что приводит к быстрому разрушению футеровки. Кроме тото, в устройстве можно перерабатывать шламы, содержащие более 703 фосфора вследствие отсутствия постороннего источника тепла.Наиболее близким по технической 2 о сущности и достигаемому эффекту к изобретению является шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шламов, содержащая футерованный кор" 2пус, устройство для подачи шламов,размещенное в своде по оси печи,патрубки для подачи топлива и аоэдуха и устройства для отвода газообразных продуктов сжигания и шлака Г 21Недостатками печи являются невозможность переработки шламов с содержанием фосфора менее 70 вследствиеобработки шлама на поверхности печи,возможность обгорания и разрушенияустройства подачи вследствие расположения его в огневой зоне, а такженастылеобразование и разрушение футеровки в зонах размещения патрубков подачи топлива и воздуха.Цель изобретения - повышение эффективности работы печи,Указанная цель достигается тем,что в шахтной печи для переработкифосфорсодержащих шламов, содержащейфутерованный корпус, устройство дляподачи шламов, размещенное в сводапо оси печи, патрубки для подачи3 9533топлива и воздуха и устройства дляотвода газообразных продуктов сжигания и шлака, устройство для подачишламов выполнено в.виде двух вращающихся коаксиальных труб, причем наружная труба снабжена криволинейными патрубками с направляющей пластиной, присоединенной к расположенным горизонтально открытым концамватрубков. 16Оси открытых концов криволинейных патрубков расположены на расстоянии 0,5-3,0 внутреннего диаметра патрубка от конца внутренней трубы.При этом криволинейные патрубки.установлены с образованием центрального угла между ними 10-45оКроме того, футерованный корпусв зонах размещения патрубков для подачи топлива и воздуха и устройства для отвода газообразных продуктовсжигания выполнен с внутренним выступом, равным 0,03-0,42 толщины футеровки,Выполнение устройства для подачишламов в виде двух вращающихся коаксиальных труб с криволинейными патрубками и направляющей пластиной позволяет организовать распыливание шлама воздухом, что приводит к повышению39дисперсности и исключает набрасывание шлама на стенки печи, а такжепроскок необработанных крупных частицнепосредственно в устройство дляудаления шлака.35Расположение осей .открытых концовкриволинейных патрубков на расстоянии0,5-3,0 внутреннего диаметра патрубка от конца внутренней трубы позволяет осуществить качественное распылилование шлама, так как расстояние менее 0,5 внутреннего диаметра патрубка приводит к задеванию или ударуструи сжатого воздуха в нижний крайвнутренней трубы, а расстояние более453,0 внутреннего диаметра патрубкаприводит к тому, цто струя шлама незахватывается полностью сжатым воздухом, вследствие чего качество распыливания ухудшается.Криволинейные патрубки целесообраз-Оно установить так, чтобы центральныйугол между ними составлял 10-45 о,что также способствует улучшению распыливания. При уменьшении угла менее10 струи сжатого воздуха совмещаются и ухудшают распыливание шлама,а при увеличении угла более 45 струиосжатого воздуха расходятся и не соз-,73фдают необходимого сплошного вращающегося слоя распыленного шлама.Выполнение футеровки корпуса с внутренним выступом, равным 0,03-0,42 толщины футеровки в зонах размещения патрубков подачи топлива и воздуха и устройства для отвода газообразных продуктов сжигания, исклюцает перетекание шлака и попадание его в патрубки, цто повышает срок службы футеровки. При выполнении выступа менее 0,03 толщины футеровки, шлак может перетекать через выступ, а увеличение выступа более 0,42 толщины футеровки нарушает аэродинамику печи и ухудшает условия переработки шламов.На фиг. 1 представлена шахтная печь для переработки фосфорсодержащих шламов; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг, 4 - разрез Г-Г на фиг, 1; на фиг, 5 - устройство для подачи шламов, узел 1 на фиг, 1.Шахтная печь имеет футерованный корпус 1 с со стальным кожухом 2, свод 3, в котором размещено устройство 4 для подачи и распыливания шлама, выполненное в виде двух вращающихся коаксиальных труб - внутренней5 и внешней 6.Внешняя и внутренняя трубы образуют кольцевое пространство 7 для подачи воздуха, которое закрыто заглушкой 8, жестко соединенной с трубами 5 и 6. Внешняя труба 6 снабжена криволинейными патрубками 9, имеющими горизонтально расположенные открытые концы 10, другие концы 11 патрубков 9 сообщаются с кольцевым пространством 7, при этом горизонтальные оси открытых концов патрубков 9 расположены на расстоянии 0,5- 3,0 внутреннего диаметра патрубка от нижнего края 12 открытого конца внутренней трубы 5Центральный угол между криволинейными патрубками (в плане) составляет 10-45 о. Шахтная печь оборудована патрубками 13 для подачи воздуха устройствами 14 и 15 для отвода газообразных продуктов сжигания и шлака и патрубками 16 для подачи топлива. Патрубки 16 расположены в два ряда и установлены тангенциально внутренней поверхности печи, при этом оба ряда имеют взаимно противоположное направление. В зонах размещения патрубков 16 футерованный кор953373 Э 5 4 О 45 пус выполнен с внутренним выступом17, в зоне размещения устройства 14для отвода газообразных продуктовсжигания футерованный корпус имеетвыступ 18. Выступы 17 и 18 выдвинуты внутрь огневого пространства19 на величину 0,03-0,42 толщиныфутеровки.К криволинейным патрубкам 9 прикреплена направляющая пластина 20для улучшения распыливания шлама.Шахтная печь работает следующимобразом,По внутренней трубе 5 устройства4 подается шлам, который воздухом,поданным в кольцевое пространство7 и далее в криволинейные патрубки9, распыливается с образованиемвращающегося конического Факела распыленного шлама. В полученном вращающемся слое осуществляется разделение шлама на фракции, при этомболее крупные Фракции шлама соприкасаются с внутренней поверхностьюпеци и сгорают вблизи поверхности,а мелкие фракции сгорают в огневомпространстве 19, Температура в огневом объеме составляет 200-1350 оС, изола, содержащаяся в шламе, расплавляется, сепарируется на стенки истекает по ним в виде пленки жидкогошлака, на которую попадают крупныефракции шлака. Под действием центробежных силвращающегося слоя горящего распыленно 3 о шлама расплавленные частицы золы мелких Фракций также сепарируются на стенки и улавливаются стекающей пленкой жидкого шлака. Через патрубки 16 подаются топливо или, смесь топлива с воздухом, или же продукты сгорания извне для компенсации недостающего тепла при переработке фосфорсодержащих шламов с низкой концентрацией Фосфора. Патрубки 16 рас положены в два ряда. Верхний ряд патрубков 16 создает вращение продуктов сгорания в направлении вращения устройства 4 для подачи шлама, что увеличивает сепарацию образующихся при сгорании шлама частиц шлака на стекающую пленку жидкого шлака, а второй ряд патрубков 16 создает вращение Факела продуктов сгорания в противоположную сторону по сравнению с верхним рядом. Противоволожно вра=, щающиеся Факела способствуют сжиганию.шлама в огневом пространстве 19. 5 О 15 2 О 25 6Полученные в результате переработки шлама продукты сгорания, содержащие РО, освобожденные от жидкого шлака, удаляются из печи через устг ройство 14; а жидкий шлак, стекая пленкой по внутренней поверхности печи, удаляется из нее через устройство 15. Для исключения попадания шлака в устройство 14 и патрубки 16 на футерованном корпусе печи выполнены внутренние выступы 17 и 8.Конструкция печи позволяет осуществить обработку шлама в объеме печи с улавливанием эолы жидкотекучей пленкой шлака, подать в печь необходимое количество дополнительного тепла, цто обеспечивает переработку шламов с концентрацией фосфора от 20 до 90 при поддержании температуры в объеме печи 1200- 1350 С, и исключает возможность образования полифосфорных кислот, разрушающих Футеровку, тем самым повышается интенсивность переработки фосфорсодержащих шламов и увеличивается срок службы футеровки, вследствие чего повышается эффективность работы печи Формула изобретения 1. Шахтная печь для переработки Фосфорсодержащих шламов, содержащая футерованный корпус, устройство для подачи шламов, размещенное в своде по оси печи, патрубки для подачи . топлива и воздуха и устройства для от отвода газообразных, продуктов сжигания и шлака, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, устройство для подачи шламов выполнено в виде двух вращающихся коаксиальных труб, причем наружная труба снабжена криволинейными патрубками с направляющей пластиной., присоединенной к расположенным горизонтально открытым концам патрубков. 2. Печь по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что оси открытых концов криволинейных патрубков расположены на расстоянии 0,5-3,0 внут реннего диаметра патрубка от конца внутренней трубы.3 Печь по и. 1, о т л и ц аю щ а я с я тем, что криволинейные7 95 патрубки установлены с образованием центрального угла между ними 10-45 о,;Печь по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что футерованный кор". пус в зонах размещения патрубков для подачи топлива и воздуха и устройства для ,отвода газообразных продуктов сжигания выполнен с внутренним выс- тупом, равным 0,03-042 толщины футеровки,3 8 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мф 461625, кл. С 01 В 25/20, 1972.2. Исламов М.Ш. Термическое обезвреживание сточных вод и шламов в химической промышленности. Труды Ленниигипрохима, вып. 9 Л1974 с, 46-48./3 ВНИИПИ ГоСударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППППатент, г. Ужгород, ул. Проектная,