106. Реакторы с псевдоожиженным слоем для сжигания осадков.

Для огневого обезвреживания жидких, твердых и пастообразных отходов применяют реакторы с псевдоожиженным слоем.Принцип работы реакторов с псевдоожиженным слоем состоит в подаче горючих газов (воздуха) через слой инертного материала (песок с размером частиц 1 – 5 мм), поддерживаемого колосниковой решеткой. При критической скорости потока газа инертный слой переходит во взвешенное состояние, напоминающее кипящую жидкость. Поступивший в реактор отход интенсивно перемешивается с инертным слоем, при этом существенно интенсифицируется теплообмен.

Псевдоожижение слоя материала может быть осуществлено в реакторах различных конструкций с горизонтальными перфорированными перегородками, предназначенными для поддержания материала до и после псевдоожижения, а также для равномерного распределения ожижающего агента по сечению аппарата (рис. 1), реактор с псевдоожиженным слоем для сжигания осадков изготовляют диаметром от 2,7 до 9 м. Осадки подают в реактор либо над слоем инертного носителя (песка), либо непосредственно в слой. Обычно осадки бытовых сточных вод подают в слой носителя.

Процессы в псевдоожиженном слое проводят при температурах, не приводящих к расплавлению или спеканию реагирующих материалов.

Рис. 1. Схема реактора с псевдоожиженным слоем: 1 – воздух для псевдоожижения; 2 – твердый продукт; 3 – слой инертного носителя (песок) в твердой фазе; 4 – граница псевдоожиженного слоя; 5 – корпус; 6 – унос золы; 7 – поток загружаемых отходов; 8 – загрузка отходов; 9 – отходящие газы; 10 – сепаратор; 11 – возврат пыли; 12 – решетка

Дожигание газов над псевдоожиженным слоем позволяет устранить продукты неполного горения в дымовых газах. В то же время практически на всех действующих установках наблюдается повышенный механический недожог в золе.

Целесообразность сжигания осадков сточных вод методом псевдоожижения следует определять с учетом его достоинств и недостатков . К основным достоинствам метода относятся: интенсивное перемешивание твердой фазы, приводящее практически к полному выравниванию температур, концентрации и других параметров по объему псевдоожиженного слоя; благоприятные гидродинамические условия, определяемые повышенной относительной скоростью газа; развитая поверхность частиц осадков, обеспечивающая достаточно высокую удельную производительность слоя; небольшое гидравлическое сопротивление слоя; возможность использования довольно крупных частиц осадков; отсутствие движущихся и вращающихся частей; сравнительно простое устройство реактора и возможность автоматизации процесса обезвреживания.

К наиболее существенным недостаткам метода псевдоожижения осадков относятся: неравномерность времени пребывания в слое обрабатываемых частиц твердой фазы (например, в равной степени возможны проскок частиц и их нахождение в слое дольше среднестатистического времени пребывания); возможность слипания и спекания твердых частиц; необходимость установки мощных пылеулавливающих устройств на выходе дымовых газов из слоя, особенно при разнообразном гранулометрическом составе твердой фазы; необходимость во многих случаях подогрева ожижающего агента и установки рекуператоров из легированных сталей; ограниченность рабочих скоростей ожижающего агента пределами, соответствующими началу псевдоожижения твердой фазы и ее уносу из слоя.

Наиболее целесообразно применение реакторов с псевдоожиженным слоем для сушки и упаривания сточных вод и растворов, содержащих только минеральные вещества.