CN105509071A - 一种用于处理废气废液的工业燃烧炉及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于处理废气废液的工业燃烧炉及处理方法,燃烧炉包括炉体,炉体依次包括进料区、混合区、主燃烧区、后燃烧区;进料区内设有中心空气抢,进气管道和废料管道;空气从中心空气抢进入;从进气管道依次通过空气外腔、整流板和第一旋流器进入;废气废液从废料管道依次通过废料抢、第二旋流器进入;废料抢套设在中心空气抢外侧,两者延伸方向一致均与混合区连通。该方法a)空气从中心空气抢和进气管道进入混合区;b)燃料气进入主燃烧区与空气混合燃烧;c)废气废液从废料管道进入混合区;d)进入主燃烧区被点燃;e)点燃后进入后燃烧区。本发明实现废气废液与氧气的反应区域分离和燃烧时间的分离,提高燃烧效率,降低尾气中的污染残留物。
Description
技术领域
本发明涉及废气废液处理领域,尤指一种适用于处理废气废液的工业燃烧炉及处理方法。
背景技术
目前国内外主流的废气废液处理技术以高温焚烧为主,将废气废液中的残留有机物,H2S,NH3等有害物质氧化成CO2,H2O,SO2,NO2等,再经过脱硫,还原,碱洗等工艺,达到国家环保要求后排放。高温焚烧是其中的关键工艺流程,实现该工艺的主要设备为各种形式的工业燃烧炉。
以处理H2S气体的硫回收燃烧炉为例,在燃烧炉出口处进行气体分析,可以发现以H2、CO为代表的未完全燃烧的可燃物以及以CS2、COS为代表的中间产物,学术界对上述四种的生成原理进行分析后,形成的普遍观点主要包括:
1、H2体积占比约为0.1~5%,主要由含氢组分H2S,CH4;H2O反应或裂解而来,三种物质的稳定性次序为H2O>H2S>CH4;
2、CO体积占比约为0.1~5%,对于有燃料气的情况,CO最有可能来自CH4的不完全燃烧;
3、COS生成量约为进料硫量的0.5~2%,主要来源为CO与S反应;
4、CS2生成量约为进料硫量的0.5~2%,主要是由于H2S能够成功的和CH4抢夺O2,造成CH4反应不完全,进而与S反应生成CS2。
而目前常见的废气废液燃烧炉结构形式如申请号:CN200720090750,CN201010266760,CN200920153761,CN200620122777,所述这些中国专利都在燃烧炉前端利用旋流装置构造旋流流场,旋流运动能够加强酸性气体与氧化剂的扩散混合并不断将混合气卷吸进中心的燃烧区,维持回流区内火焰稳定。而这种设计被广泛应用于硫磺回收燃烧炉设备,当废气中的可燃成分较低时,需要补充燃料气维持炉内的反应温度。其中,燃料气以甲烷(CH4)为主,通常与废气同轴进入燃烧炉内,紧邻废气,导致二者与氧气的反应区域重叠,由于H2S能够成功的和CH4抢夺O2,造成CH4反应不完全,导致CS2,CO的产生,CO与S结合又生成COS,多余的CH4在高温下裂解生成H2,燃烧效率较低,燃烧炉尾气污染物残留量高。
另外设置在燃烧炉前端构建的旋流流场,随着气流运行会逐渐衰减,气流速度会逐渐趋于统一,当气体运动到燃烧炉中段时,中心的低速回流区逐渐减小直至完全消失,旋流的混合作用极其微弱。在这种情况下气体的混合扩散只能依靠气体组分的浓度梯度驱动,分子扩散效率很低,气体完全反应需要的时间较长。
为解决上述两个缺点,通过将传统的工业燃烧炉的燃烧炉体轴向尺寸增大,一般需增加至4m左右。但此方法不仅为场地设计施工带来诸多限制条件,且加工和安装费用较高。
因此,如何在提高适用范围,降低生产成本的基础上,解决目前工业燃烧炉在处理废气废液上存在的问题是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于处理废气废液的工业燃烧,可以避免废气和燃料气与氧气的反应区域重叠,提高燃烧效率,有效降低燃烧炉的出口尾气中的污染残留物,缩短反应所需的时间,进而缩减燃烧炉长度。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种用于处理废气废液的工业燃烧炉,包括炉体,所述炉体按照废气废液流通路径依次分为进料区、混合区、主燃烧区,以及后燃烧区;
所述进料区内设有轴向设置的中心空***,以及与所述中心空***轴线垂直设置的进气管道和废料管道;
还包括一套设在所述中心空***外侧的废料枪,所述废料枪与所述中心空***均朝向所述混合区延伸,且与所述混合区连通,所述废料枪与所述废料管道垂直连通;
本技术方案中将炉体分割成进料区、混合区、主燃烧区,以及后燃烧区,通过进料区内设置的中心空***和进气管道将空气分成两部分进入混合区内再进入主燃烧区。启动点火***,引燃通入主燃烧区内的燃料气,此时主燃烧区内为富氧状态,燃料气中大部分的CH4完全燃烧,燃烧后的高温产物CO2和H2O在旋流的作用下不断被卷吸进入主燃烧区的中心。废气废液经过第二旋流器后以旋流流动进入混合区,在混合区内与空气不断混合,到达主燃烧区后被高温的CO2和H2O点燃。燃料气火焰区位于靠近炉体壁处,而废料火焰区位于主燃烧区的中心位置,实现空间上的分离,从而减少废气废液与CH4对O2的争夺,提高燃烧效率,减少中间产物生成。
优选地,所述第一旋流器为径向叶片式旋流器,设置在所述整流板与所述混合区入口之间;
所述第二旋流器为横向叶片式旋流器,设置在所述中心空***的外壁与所述废料枪的内壁之间;
所述径向叶片旋流器和所述轴向叶片式旋流器的叶片数量均在6~60片,且安装角度范围是20~60°,使得从所述进气管道进入的空气与从所述废料管道进入的废气废液产生的旋流方向相反。
使得在混合区内“中心空***进入的中心空气、废料管道进入的废料、进气管道进入的主流空气”形成夹心结构,使废气废液向内与中心空气,向外与主流空气不断掺混。
优选地,所述混合区的长度范围在50mm~200mm;所述混合区内壁靠近所述进料区的直径小于靠近所述主燃烧区的直径,呈文丘里管形式。
将混合区的长度范围控制在50mm~200mm,同时利用文丘里的设计原理,在内壁缩小的收缩段中,混合气流速度增大,防止主燃烧区的火焰向上传播进入混合区,烧蚀中心空气、废料枪体;在内壁增大的扩张段中,气流速度减小,有助于维持火焰稳定。
优选地,所述主燃烧区的炉体四周内壁设有至少一个点火***和一个火焰检测器,以及均匀分布的多个喷枪,所述点火***和所述火焰检测器之间至少相隔一个所述燃料气喷枪。
进一步优选地,所述喷枪的数目可根据实际炉体的直径大小做选择,喷枪的喷射速度控制在10~30m/s之间。设置的喷枪目的是将燃料气实现喷出,喷出后的燃料气与进入的空气混合,再利用点火***进行点火,可以提高燃烧效率。
优选地,所述后燃烧区内设有混合装置,所述混合装置包括中心流道和旋流叶片。
优选地,所述旋流叶片为单级旋流叶片,所述单级旋流叶片的一端固定于所述中心流道的外壁上,另一端与所述炉体内壁固定;
所述单级旋流叶片与所述中心流道内的主流方向成一倾斜角度,相邻两片所述单级旋流叶片与所述中心流道、所述炉体组成第一旋流通道;
和/或;
所述旋流叶片为多级旋流叶片,至少包括第一级旋流叶片和第二级旋流叶片,所述第一级旋流叶片与第二级旋流叶片之间设有一隔离壁,所述第一级旋流叶片的一端部固定于所述中心流道外部上,另一端与所述隔离壁固定,所述第二级旋流叶片的一端部固定于所述隔离壁上,另一端与所述炉体内部链接固定;
所述第一级旋流叶片与第二级旋流叶片均与所述中心流道内的主流方向成一倾斜角度,旋转方向相反,相邻的两片所述第一级旋流叶片、中心流道、隔离壁组成第一旋流通道,相邻的两片所述第二级旋流叶片、隔离壁、炉体内壁组成第二级旋流通道。
本技术方案通过中心流道和旋流叶片的配合,提高后燃烧区的混合效率,有效提高后燃烧效率减少中间产物生成,缩短反应所需的时间,有效地加快反应效率。进而将旋流叶片设置为单级旋流叶片或多级旋流叶片,由于多级旋流叶片上有多个不同旋转方向的旋流通道,则第二气流经过多级旋流叶片后不仅改变了方向,而且可以按照多个不同的方向流动,这使第二气流与第一气流的混合效果更好,更有利于第一气流与第二气流的燃烧反应,从而进一步可以有效地改变气流的流通方向,提高燃烧炉的燃烧效率。
在上述技术所述废料枪内设置一雾化装置,所述雾化装置位移靠近所述混合区一侧,用于将废液雾化后射入混合区。
利用中心空***进入的中心空气和/或废气作为辅助雾化气体,通过雾化装置将废液雾化后与进气管的状态射入混合区,并进行燃烧,实现对废液的处理,提高燃烧炉的适用范围。
本发明还提供了一种用于处理废气废液的工业燃烧炉的处理方法,其中,所述用于处理废气废液的工业燃烧炉为上述技术方案中的用于处理废气废液的工业燃烧炉,处理方法包括如下步骤:
a)、空气从所述中心空***和所述进气管道进入所述混合区;
b)、混合后进入所述主燃烧区与燃料气接触混合,燃料气燃烧;
c)、废气废液从所述废料管道进入所述混合区与步骤a)中不断进入的空气混合;
d)、混合后进入所述主燃烧区后被步骤b)中的燃料气点燃;
e)、燃烧后进入所述后燃烧区内继续燃烧反应。
优选地,步骤b中,预先接通燃料气,燃料气通过所述喷枪进入主燃烧区;燃料气与进入的空气混合在所述主燃烧区内燃烧,形成燃料气火焰区,所述燃料气火焰区位于靠近所述炉体壁处;
步骤e中,废气废液进入所述主燃烧区被所述燃料气火焰点燃形成废料火焰区,所述废料火焰区位于所述主燃烧区的中心位置。
进一步优选地,步骤e中,废气废液在所述后燃烧区内完成燃烧反应后,等所述燃料气火焰区和燃料气火焰区的火焰稳定后,停止燃料气继续进入所述主燃烧区。
在燃料气火焰区和燃料气火焰区的火焰稳定后,停止燃料气继续进入所主燃烧区。在没有燃料气的情况下仍能进行继续燃烧,避免燃料气的浪费。
本发明的一种用于处理废气废液的工业燃烧炉及处理方法,至少带来以下几个优点:
1、本发明的工业燃烧炉,通过对废料和燃料气接入位置的布局,将燃料气燃烧与废料燃烧在时间上和空间位置上分离,减少废料和燃料气对氧气的可以有效提高燃烧效率,减少中间产物生成。
2、本发明的工业燃烧炉的混合区的长度较长,形成“中心空气-废料-主流空气”夹心结构,使废气废液向内与中心空气,向外与主流空气不断掺混,有效提高混合效率,组分分布更加均匀,提高主燃烧区的燃烧强度。
3、本发明的工业燃烧炉的后燃烧区内通过设置的混合装置提高后燃烧区的混合效率,有效提高后燃烧效率,缩短反应所需的时间,根据计算结果,精简炉体长度约30%。
4、本发明的处理效果提高,整体炉体的长度缩短,避免过长造成的场地限制等问题,减少加工和安装费用。
5、本发明的处理方法操作简单,废气和废液燃烧过程完全相同,仅是在处理废液时通过设置的雾化装置,将废液雾化处理,其余的混合、燃烧均相同,方便操作者操作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明:
图1是本发明用于处理废气废液的工业燃烧炉的结构剖视图;
图2是本发明用于处理废气废液的工业燃烧炉的空气与废气废液的混合流场结构计算效果图;
图3是本发明用于处理废气废液的工业燃烧炉的主燃烧区内横截面结构示意图;
图4是图1中混合装置的一种结构示意图;
图5是图1中混合装置的另一种结构示意图;
图6是本发明用于处理废气废液的工业燃烧炉在混合区内的流场数值模拟效果图。
附图标号说明:
进料区A;混合区B;主燃烧区C;后燃烧区D;燃料气火焰区E;废料火焰区F;
炉体1;
中心空***2;
进气管道3;空气外腔31、整流板32、第一旋流器33;
废料管道4;废料枪41、第二旋流器42;
燃料气喷枪5;
混合装置6;中心流道61;单级旋流叶片62;单级旋流通道621;多级旋流叶片63;第一级旋流叶片631;第二级旋流叶片632;隔离壁633;第一旋流通道64;第二旋流通道65;气流66;第一气流661;第二气流662;
点火***7;
火焰检测器8。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
为使图面简洁,各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
在本发明的一个实施例中,参看图1所示的用于处理废气废液的工业燃烧炉的结构剖视图,该工业燃烧炉包括炉体1,而该炉体1包括了进料区A、混合区B、主燃烧区C,以及后燃烧区D通过燃烧完成最终的废气废液的处理。其中,进料区A内设有轴向设置的中心空气抢2,以及与中心空气抢2轴线垂直设置的进气管道3和废料管道4。而中心空气抢2和进气管道3均用于空气的进入,可以使少量的空气直接从中心空气抢2内直接进入混合区B,大量的空气则从进气管道3进入,废料管道4不难理解是用于废气废料的进入混合区B。“从中心空***2进入的中心空气和废料管道4进入的废料,以及从进气管道3进入的主流空气”形成夹心结构,废气废液向内与中心空气,向外与主流空气不断掺混,混合提高混合效率。
具体运用时,5%的空气直接从中心空气抢2进入混合区B,95%的空气从进气管道3进入后依次通过空气外腔31、整流板32、以及第一旋流器33将空气引入混合区B内,在进入主燃烧区C内进行燃烧。而废气废液从废料管道4进入后依次通过废料抢41、第二旋流器42进入混合区B与通过中心空气抢2和进气管道3进入的空气混合,在进入主燃烧区C内进行充分燃烧。其中,废料抢41套设在中心空气抢2的外侧,且与中心空气抢2均朝混合区B延伸,且与混合区B连通,而废料枪41与废料管道4垂直连通,进而实现空气将废气废液夹设在其中提高混合效率。应说明的是,中心空气抢2的进气口设置在轴向入口处,而进气管道3和废料管道4的开口均朝向上,而废料管道4与废料抢41均与中心空气抢2的轴线垂直,这样可以保证5%的空气从中心空气抢2的进气口进入,而95%的空气从进气管道3进入,100%的废气废液从废料管道4中进入。当然在其他实施例中为保证中心空气抢2的混合效果,可以将中心空气抢2的进气口设置成与轴线呈10°~30°扩张角。
在本发明的实施例中,参看图1所示,其中,第一旋流器33为径向叶片式旋流器,且该径向叶片式旋流器设置在整流板32与混合区B入口之间。第二旋流器42与第一旋流器33的旋转运动方向相反,为轴向叶片式旋流器,且设置在中心空***2的外壁与废料枪41的内壁之间,能够实现从进气管道3进入的空气与从废料管道4进入的废气废液产生的旋流方向相反。应说明的是,径向叶片旋流器和横向叶片式旋流器的叶片数量均在6~60片,且安装角度范围是20~60°。
在本发明的实施例中,参看图2所示,混合区B的长度范围设置在50mm~200mm,且将混合区B的炉体1内壁靠近进料区A的直径小于靠近主燃烧区C的直径,呈文丘里管形式。在内壁直径较小的的收缩段中,混合气流速度增大,防止主燃烧区C的火焰向上传播进入混合区B,烧蚀中心空***2、废料枪体41;而在炉体1内壁直径较大的扩张段中,气流速度减小,有助于维持火焰稳定。
在本发明的实施例中,参看图3所示,在主燃烧区C的炉体1四周壁上设置多个燃料气喷枪5,而喷枪5主要用于将燃料气喷出。具体的可以选择2~6个喷枪5,射流速度约为10-30m/s,而燃料气优选甲烷(CH4),使喷出的甲烷燃料气与空气充分混合。实际安装时,可以将多个喷枪5均匀分布,同时在炉体1四周内壁上设置设有点火***7和火焰检测器8。点火***7和火焰检测器8之间至少相隔一个喷枪5。点火***7同时点燃相邻喷枪5,且火焰检测器8也可以同时检测相邻喷枪5的火焰高度,实现各部件的高效利用,简化安装程序,达到最佳的使用效果。当然在其他实施例中,具体的布置方式可以合理的调整。
在本发明的实施例中,参看图4所示为设置在后燃烧区D中的混合装置6,该混合装置6包括中心流道61和旋流叶片。具体的旋流叶片为单级旋流叶片62,单级旋流叶片62的一端固定于中心流道61的外壁上,另一端与炉体1内壁固定。结合图6所示,单级旋流叶片62与中心流道61内的主流方向成一倾斜角度,进而相邻两片单级旋流叶片62与中心流道61、炉体1内壁组成单级旋流通道621。
在本发明的另一实施例中,参看图5,旋流叶片为多级旋流叶片63,至少包括第一级旋流叶片631和第二级旋流叶片632,第一级旋流叶片631与第二级旋流叶片632之间设有一隔离壁633,第一级旋流叶片631的一端部固定于中心流道61外部上,另一端与隔离壁633固定,第二级旋流叶片632的一端部固定于隔离壁633上,另一端与炉体1内壁链接固定。这样第一级旋流叶片631与第二级旋流叶片632均与中心流道61内的主流方向成一倾斜角度,旋转方向相反,相邻的两片第一级旋流叶片631、中心流道61、隔离壁633组成第一旋流通道64,相邻的两片第二级旋流叶片632、隔离壁633、炉体1内壁组成第二级旋流通道65。
应当说明的是,此实施例中的多级旋流叶片63中关于第一级旋流叶片631和第二级旋流叶片623的特征可以与上述实施例中单级旋流叶片62的特征相同,也可以根据实际情况做相应调整,均在本申请的保护范围之内。另外中心流道61与单级旋流叶片62,以及多级旋流叶片63均由耐高温耐腐蚀性较好的陶瓷材料制成,且中心流道61的横截面是圆形。当然在其他实施例中,混合装置6的制成材料还可以采用合金或其它材料;中心流道61的横截面还可以为五边形、六边形或者其他多边形,此处不再赘述。
当然,在其他具体实施例中,上述实施例中的旋流叶片还可以设为其他形式,只要其能够使通过旋流叶片的气流66的流动方向发生变化后与主流方向的流动方向混合即可;单级旋流叶片62中,单级旋流叶片62的数目还可以设为其他数值,其优选范围为6~24,单级旋流叶片62的安装角度还可以设为其他度数,其优选范围为20~60°;多级旋流叶片63可以设为三级旋流叶片、四级旋流叶片或更多级数的旋流叶片;具体的可以与上述结构一致,也可以根据实际情况做出一定的调整;中心流道61与旋流叶片的流通面积比例可以根据实际需要设置,通过调整中心通道61与旋流叶片的面积比例可以控制燃烧炉内气体的停留时间。
应说明的是,上述实施例中的中心流道61与旋流叶片还可以采用一体成型,或者二者分别成型后将旋流叶片通过焊接或其他方式固定到中心流道61外壁上。
上述实施例中的用于处理废气废液的工业燃烧炉,不仅可以对废气做处理同样也可以对废液做处理。只是在处理废液时需将废液转化成雾,再将转化的雾与进入的空气接触后再燃烧。依此,在废料枪41的出口处(靠近混合区B一侧)设置雾化装置,该雾化装置用于将废液雾化并喷射,且喷射方向沿废料枪41的轴向方向(即沿废料枪41轴向),其余燃烧方式均匀处理废气的方式一致。应说明的是,其中,废料枪41在处理废气时用于废气通过,而处理废液时用于废液通过,因此在材质上因考虑采用防腐、潮湿的材料制成,具体的不再一一赘述。
本发明的实施例中,还提供了一种用于处理废气废液的工业燃烧炉的处理方法,具体的是针对上述实施例中的用于处理废气废液的工业燃烧炉的处理方法,具体的方法包括如下步骤:
a)、接通空气,空气从所述中心空***2和所述进气管道3依次进入所述混合区B;
b)、混合后在主燃烧区C接触混合,启动点火***7引燃燃料气,在主燃烧区C靠近炉体1内壁处形成燃料气火焰区E,燃烧产生的高温CO2和H2O在旋流的作用下被卷吸到主燃烧区C的中心位置,如图2流场结构所示;
c)、接通废气废液,废气废液从所述废料管道4进入所述混合区B与步骤a中不断进入的空气混合;
d)、废气废液和空气混合物进入主燃烧区C后,被步骤c高温CO2和H2O点燃,在主燃烧区D中心位置形成废料火焰区F;
e)、废料进入后燃烧区D内继续燃烧反应;
其中,应说明的是,步骤b中,需预先接通燃料气,燃料气通过喷枪5进入主燃烧区C;这样燃料气与进入的空气混合在主燃烧区C内燃烧,形成燃料气火焰区F,保证燃料气火焰区F位于靠近炉体1壁处;其中,燃料气预设在主燃烧区C内,具***置可根据实际需要做合理的调节。
步骤e中,废气废液进入主燃烧区C被燃料气火焰F点燃形成废料火焰区E,保证废料火焰区E位于主燃烧区C的中心位置。
步骤e中,废气废液在后燃烧区D内完成燃烧反应后,等燃料气火焰区F和燃料气火焰区E的火焰稳定后,停止燃料气继续进入主燃烧区C。可以避免燃料气的浪费。
参看图6所示,以单级旋流叶片62为例采用计算流体力学方法得出的混合装置6前后流场分布,线条代表流体的运动轨迹,可以看出,经过主燃烧区C燃烧后的废气废液的气流66被分为两部分,第一气流661沿中心流道61直接通过,该第一气流661以炉体1前段主燃烧区C内的高温燃烧产物为主;第二气流662经过混合装置6产生旋转运动,第二气流662以低温的未燃气体及氧化剂为主。气流66经过混合装置6加强混合后,被卷吸与高温气流66接触并继续燃烧反应,从而提高后燃烧区D的混合效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于处理废气废液的工业燃烧炉,包括炉体,
其特征在于:
所述炉体按照废气废液流通路径依次分为进料区、混合区、主燃烧区,以及后燃烧区;
所述进料区内设有轴向设置的中心空***,以及与所述中心空***轴线垂直设置的进气管道和废料管道;
还包括一套设在所述中心空***外侧的废料枪,所述废料枪与所述中心空***均朝向所述混合区延伸,且与所述混合区连通,所述废料枪与所述废料管道垂直连通;
少量空气从所述中心空***直接进入所述混合区;大量空气从所述进气管道进入依次通过空气外腔、整流板和第一旋流器进入所述混合区;废气废液从所述废料管道进入依次通过废料枪、第二旋流器进入所述混合区;空气和废气废液混合后依次进入所述主燃烧区和所述后燃烧区。
2.根据权利要求1所述的用于处理废气废液的工业燃烧炉,其特征在于:
所述第一旋流器为径向叶片式旋流器,设置在所述整流板与所述混合区入口之间;
所述第二旋流器为轴向叶片式旋流器,设置在所述中心空***的外壁与所述废料枪的内壁之间;
所述径向叶片旋流器和所述轴向叶片式旋流器的叶片数量均在6~60片,且安装角度范围是20~60°,使得从所述进气管道进入的空气与从所述废料管道进入的废气废液产生的旋流方向相反。
3.根据权利要求1所述的用于处理废气废液的工业燃烧炉,其特征在于:
所述混合区的长度范围在50mm~200mm;所述混合区内壁靠近所述进料区的直径小于靠近所述主燃烧区的直径,呈文丘里管形式。
4.根据权利要求1所述的用于处理废气废液的工业燃烧炉,其特征在于:
所述主燃烧区的炉体四周内壁设有至少一个点火***和一个火焰检测器,以及均匀分布的多个喷枪,所述点火***和所述火焰检测器之间至少相隔一个所述燃料气喷枪。
5.根据权利要求1所述的用于处理废气废液的工业燃烧炉,其特征在于:
所述后燃烧区内设有混合装置,所述混合装置包括中心流道和旋流叶片。
6.根据权利要求5所述的用于处理废气废液的工业燃烧炉,其特征在于:
所述旋流叶片为单级旋流叶片,所述单级旋流叶片的一端固定于所述中心流道的外壁上,另一端与所述炉体内壁固定;
所述单级旋流叶片与所述中心流道内的主流方向成一倾斜角度,相邻两片所述单级旋流叶片与所述中心流道、所述炉体内壁组成单级旋流通道;
和/或;
所述旋流叶片为多级旋流叶片,至少包括第一级旋流叶片和第二级旋流叶片,所述第一级旋流叶片与第二级旋流叶片之间设有一隔离壁,所述第一级旋流叶片的一端部固定于所述中心流道外部上,另一端与所述隔离壁固定,所述第二级旋流叶片的一端固定于所述隔离壁上,另一端与所述炉体内壁链接固定;
所述第一级旋流叶片与所述第二级旋流叶片均与所述中心流道内的主流方向成一倾斜角度,旋转方向相反,相邻的两片所述第一级旋流叶片、中心流道、隔离壁组成第一旋流通道,相邻的两片所述第二级旋流叶片、隔离壁、炉体内壁组成第二级旋流通道。
7.根据权利要求1所述的用于处理废气废液的工业燃烧炉,其特征在于:
所述废料枪内设置一雾化装置,所述雾化装置位移靠近所述混合区一侧,用于将废液雾化后射入混合区。
8.一种用于处理废气废液的工业燃烧炉的处理方法,其特征在于:
所述用于处理废气废液的工业燃烧炉为权利要求1-7中任意一项所述的用于处理废气废液的工业燃烧炉,处理方法包括如下步骤:
a)、空气从所述中心空***和所述进气管道进入所述混合区;
b)、混合后进入所述主燃烧区与燃料气接触混合,燃料气燃烧;
c)、废气废液从所述废料管道进入所述混合区与步骤a)中不断进入的空气混合;
d)、混合后进入所述主燃烧区后被步骤b)中的燃料气点燃;
e)、燃烧后进入所述后燃烧区内继续燃烧反应。
9.根据权利要求8所述的用于处理废气废液的工业燃烧炉的处理方法,其特征在于:
步骤b中,预先接通燃料气,燃料气通过所述喷枪进入主燃烧区;燃料气与进入的空气混合在所述主燃烧区内燃烧,形成燃料气火焰区,所述燃料气火焰区位于靠近所述炉体壁处;
步骤e中,废气废液进入所述主燃烧区被所述燃料气火焰点燃形成废料火焰区,所述废料火焰区位于所述主燃烧区的中心位置。
10.根据权利要求9所述的用于处理废气废液的工业燃烧炉的处理方法,其特征在于:
步骤e中,废气废液在所述后燃烧区内完成燃烧反应后,等所述燃料气火焰区和燃料气火焰区的火焰稳定后,停止燃料气继续进入所述主燃烧区。
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106678839A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-17 | 南宁广发重工集团有限公司 | 高温空气预热式高温净化炉 |
CN108662594A (zh) * | 2017-03-31 | 2018-10-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种液态氯代烃有机混合物的焚烧处理工艺 |
CN108679627A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-10-19 | 江苏亨通光导新材料有限公司 | 有机硅废料燃烧处理装置 |
CN109357288A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-19 | 贵州智慧能源科技有限公司 | 能够处理复杂组分的火箭发动机燃烧器及动力驱动装置 |
CN109442438A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-03-08 | 江苏大信环境科技有限公司 | 一种含氨有机废气和含氨有机废水的综合处理工艺及*** |
CN110304611A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-08 | 福建申远新材料有限公司 | 一种扩散型焚硫炉 |
CN111928271A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-13 | 华中科技大学 | 一种有机废液焚烧炉的燃烧器及其燃烧方法 |
CN113932230A (zh) * | 2020-07-14 | 2022-01-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 焚烧炉、尾气处理装置以及硫磺回收*** |
CN117029012A (zh) * | 2023-08-11 | 2023-11-10 | 山东亚科环保科技有限公司 | 一种己内酰胺生产中废液的处理*** |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007085567A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Chugai Ro Co Ltd | 燃焼装置 |
CN200955738Y (zh) * | 2006-07-26 | 2007-10-03 | 李冬梅 | 一种用于硫磺回收的燃烧器 |
JP4066107B2 (ja) * | 1997-11-21 | 2008-03-26 | 株式会社荏原製作所 | 排ガス処理用燃焼器 |
CN101929674A (zh) * | 2010-08-27 | 2010-12-29 | 西南石油大学 | 一种用于硫磺回收装置主燃烧炉的燃烧器 |
CN102192515A (zh) * | 2010-03-10 | 2011-09-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种强制混合尾气灼烧炉 |
CN203240580U (zh) * | 2013-05-03 | 2013-10-16 | 武汉金中海高新科技有限公司 | 一种可调焰燃烧器 |
CN104100975A (zh) * | 2013-04-08 | 2014-10-15 | 新日铁住金工程技术株式会社 | 燃烧装置、其运转方法以及旋转炉底式加热炉 |
CN204853484U (zh) * | 2015-07-30 | 2015-12-09 | 科洋环境工程(上海)有限公司 | 一种适用于工业燃烧炉的混合装置 |
CN105135449A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 西安航天源动力工程有限公司 | 一种用于hpf废液的焚烧处理*** |
CN105157026A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-16 | 西安航天源动力工程有限公司 | 一种用于废硫酸处理的燃气燃烧器 |
-
2015
- 2015-12-23 CN CN201510981457.XA patent/CN105509071B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4066107B2 (ja) * | 1997-11-21 | 2008-03-26 | 株式会社荏原製作所 | 排ガス処理用燃焼器 |
JP2007085567A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Chugai Ro Co Ltd | 燃焼装置 |
CN200955738Y (zh) * | 2006-07-26 | 2007-10-03 | 李冬梅 | 一种用于硫磺回收的燃烧器 |
CN102192515A (zh) * | 2010-03-10 | 2011-09-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种强制混合尾气灼烧炉 |
CN101929674A (zh) * | 2010-08-27 | 2010-12-29 | 西南石油大学 | 一种用于硫磺回收装置主燃烧炉的燃烧器 |
CN104100975A (zh) * | 2013-04-08 | 2014-10-15 | 新日铁住金工程技术株式会社 | 燃烧装置、其运转方法以及旋转炉底式加热炉 |
CN203240580U (zh) * | 2013-05-03 | 2013-10-16 | 武汉金中海高新科技有限公司 | 一种可调焰燃烧器 |
CN204853484U (zh) * | 2015-07-30 | 2015-12-09 | 科洋环境工程(上海)有限公司 | 一种适用于工业燃烧炉的混合装置 |
CN105135449A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 西安航天源动力工程有限公司 | 一种用于hpf废液的焚烧处理*** |
CN105157026A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-16 | 西安航天源动力工程有限公司 | 一种用于废硫酸处理的燃气燃烧器 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106678839A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-17 | 南宁广发重工集团有限公司 | 高温空气预热式高温净化炉 |
CN108662594A (zh) * | 2017-03-31 | 2018-10-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种液态氯代烃有机混合物的焚烧处理工艺 |
CN108679627A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-10-19 | 江苏亨通光导新材料有限公司 | 有机硅废料燃烧处理装置 |
CN108679627B (zh) * | 2018-07-30 | 2024-06-11 | 江苏亨通光导新材料有限公司 | 有机硅废料燃烧处理装置 |
CN109442438A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-03-08 | 江苏大信环境科技有限公司 | 一种含氨有机废气和含氨有机废水的综合处理工艺及*** |
CN109357288A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-19 | 贵州智慧能源科技有限公司 | 能够处理复杂组分的火箭发动机燃烧器及动力驱动装置 |
CN110304611A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-08 | 福建申远新材料有限公司 | 一种扩散型焚硫炉 |
CN113932230B (zh) * | 2020-07-14 | 2024-05-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 焚烧炉、尾气处理装置以及硫磺回收*** |
CN113932230A (zh) * | 2020-07-14 | 2022-01-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 焚烧炉、尾气处理装置以及硫磺回收*** |
CN111928271A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-13 | 华中科技大学 | 一种有机废液焚烧炉的燃烧器及其燃烧方法 |
CN111928271B (zh) * | 2020-08-11 | 2021-11-23 | 华中科技大学 | 一种有机废液焚烧炉的燃烧器及其燃烧方法 |
CN117029012B (zh) * | 2023-08-11 | 2024-03-12 | 山东亚科环保科技有限公司 | 一种己内酰胺生产中废液的处理*** |
CN117029012A (zh) * | 2023-08-11 | 2023-11-10 | 山东亚科环保科技有限公司 | 一种己内酰胺生产中废液的处理*** |
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Publication number | Publication date |
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