[发明专利]一种用于焚烧丙烯腈装置高浓度有机废水的喷枪

说明书

技术领域

一种用于焚烧丙烯腈装置高浓度有机废水的喷枪，属于丙烯腈高浓度有机废水处理设备领域，具体涉及一种用于丙烯腈焚烧炉装置的废水喷枪。

背景技术

丙烯腈生产中的废水主要来自氨中和塔（即急冷塔）、萃取解吸塔和乙腈解吸塔，主要成分有氰化物丙烯腈、乙腈、丙烯醛、丙烯酸、氰醇和硫铵等，上述废水经过废水浓缩装置进行提浓后，变成有机物含量较高的高浓度有机废水。将此高浓度有机废水在高温下进行氧化分解，是目前工业上采用的最为普遍的废水处理方式，也是工业上处理丙烯腈生产废水最常用的方法。丙烯腈废水焚烧炉就是用于焚烧丙烯腈装置产生的高浓度有机废水的常用装置，是与主体装置配套的环保设施，焚烧炉通过天然气燃烧产生一个高温环境，使得废水中的氰化物、聚合物、硫铵等物质发生氧化反应，分解为氮氧化物、水、二氧化碳、二氧化硫等无毒或低毒的物质随烟气高点排空，焚烧法处理较彻底，易大规模应用，目前在我国应用较广泛。

目前，采用喷枪或喷射器将物料引入焚烧炉进行燃烧是简单易行的做法，主要有以下几种装置：申请号为CN03112967的中国专利，“一种高压气流引射喷雾降尘装置”利用风压使进入喷嘴的水分在喷头处喷成雾流，形成扇形喷雾面积，可用于对产尘空间进行除尘，但不能应用于废水焚烧；申请号为CN87102277的中国专利，“流体混合装置及其工艺过程”中提供的喷射装置，物料喷出的雾化状态不好，不适合废水焚烧；申请号为CN92203628的中国专利，“一种雾化或汽化装置”中提供一种应用于常规流化床反应器的雾化装置，利用常规的文氏管，通过改进其结构尺寸和配置相应的喷管，实现在高速气流的冲击下将液体充分雾化或汽化，但不能应用于废水焚烧；申请号为CN200620005916的中国专利，“酸碱性废液混合装置”中提供了将两种液体进行充分混合的喷射器，不但不能将液体雾化，相应也不能应用于废水焚烧；申请号为CN200620025539的中国专利，“多功能水雾灭火喷枪”，公开了一种能有效扑灭多种类型火灾的喷枪，适宜手持灭火，但不能应用于喷射废水进行燃烧处理；申请号为CN200710132007的中国专利，“生物反应器用射流雾化混合器”，提供了一种新型气液混合器，不但不能将液体充分雾化也不能应用于废水焚烧；文献《喷射气化炉氧气气化甘蔗渣黑液的研究》中提到了一种属于黑液气流床（喷射）气化装置的黑液氧气喷射燃烧枪，该黑液氧气喷射燃烧枪为加有隔热层的三流式喷枪，同样不适合在卧式焚烧炉中将废水雾化及焚烧。

此外，在现有技术中，应用于丙烯腈焚烧炉装置的废水喷枪，在喷头处只有一级加速段与之相连，在实际应用中发现，普遍存在废水的雾化效果不佳、气化率较低和易发生管道堵塞等问题，导致废水的燃烧不充分、焚烧炉装置的能耗较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种雾化均匀、气化率高、废水燃烧充分、能耗低的用于焚烧丙烯腈装置高浓度有机废水的喷枪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该种用于焚烧丙烯腈装置高浓度有机废水的喷枪，包括管体、安装在管体前端的喷嘴、安装在管体后端的雾化蒸汽进口喷嘴和高浓度有机废水进口喷嘴，其特征在于：所述的管体由多段内径不同的圆管固定联接而成，在管体内部依次形成预混合段、第一级加速混合段、旋流混合段、稳流混合段和第二级加速混合段，第二级加速混合段为最前端且固定联接喷嘴，预混合段为后端，固定联接雾化蒸汽进口喷嘴和高浓度有机废水进口喷嘴。通过增设喷枪管体的组成部分，延长了蒸汽与高浓度有机废水的混合时间，使其混合充分、雾化均匀、气化率高，且废水的燃烧更充分。

所述的雾化蒸汽进口喷嘴轴向插入预混合段腔体内，高浓度有机废水进口喷嘴倾斜的安装在预混合段侧壁上并联通连接口，雾化蒸汽进口喷嘴和高浓度有机废水进口喷嘴的另一端部均设有外螺纹。

所述的高浓度有机废水进口喷嘴轴线与管体轴线之间的倾斜角为30~90度。

所述的第一级加速混合段和第二级加速混合段内部均呈两端口径宽、中部口径窄的沙漏状设置，对应设有收缩段、喉管及扩散段，最大内径32mm，最小内径12mm。对管体内的流体进行两次加速，保证其能够充分的混合、气化。根据文丘里管的原理设置，用于对管体内混合后的气液进行有效的加速。

所述的第一级加速混合段的管体外部套装有定位套。

所述的旋流混合段的内腔最大内径为32mm，最小内径为26mm，内壁设有等分的四条螺旋槽，螺旋槽升程为100~150mm。