[发明专利]一种用于焚烧硫铵装置废焦油的喷枪

说明书

技术领域

一种用于焚烧硫铵装置废焦油的喷枪，属于丙烯腈焚烧炉装置的废焦油喷枪领域，具体涉及一种用于输送硫铵废焦油与蒸汽混合的焦油喷枪。

背景技术

丙烯、氨氧化法生产丙烯腈时，在急冷塔上段副产出浓度约21%的稀硫铵溶液，稀硫铵溶液中含有约2%的由丙烯腈、氢氰酸、丙烯醛等物质聚合形成的聚合物。丙烯腈废水焚烧炉是丙烯腈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，使得硫铵焦油中的氰化物、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。焚烧法处理硫铵焦油是比较彻底的做法，解决了处理硫铵焦油的难题，而采用喷枪或喷射器将废硫铵焦油引入焚烧炉中进行燃烧是简单易行的做法。

丙烯腈废水焚烧炉最初采用普通的燃料油喷枪喷入时，由于废硫铵焦油粘度很大，易凝结，且普通的燃料油喷枪只有一级蒸汽加速，经常堵塞喷枪，同时因输送距离较远，焦油泵压降大，经常导致焦油雾化状况较差、燃烧不完全、焚烧炉能耗高等问题。申请号为201020158364.X、201020158352.7和201020158334.9的中国专利，虽中间输送管体也分为两级加速雾化段，但是蒸汽入口只设有一个，且蒸汽进入后直接进入加速段，没有混合的时间，相应的，混合不完全的蒸汽和燃料油，雾化也不完全，不但喷枪同样易发生堵塞现象，而且导致焦油雾化状况较差、燃烧不完全和焚烧炉能耗高。

再者，申请号为CN02240083的中国专利“混合喷枪装置”、申请号为CN03153671的中国专利“带改进喷雾的喷枪”、申请号为CN03153672的中国专利“带改进预雾化流体混合和破碎的喷枪”和申请号为CN201020602873的中国专利“一种双介质雾化喷枪”；此外，还有申请号为US4202497的美国专利“Spray gun（喷雾枪）”、申请号为US7762476的美国专利“Spray gun with improved atomization（改进的雾化喷枪）”和申请号为US3992976的美国专利“Liquid propellant gun（液体推进剂枪）”等上述这些专利都是两种液体或者气液混合的喷射装置，用于需要物料均匀混合或喷涂的作业中，虽各自的结构不同，但采用的原理相同，且都不能应用于高温高热的燃烧环境中。

申请号为CN200520034519的中国专利“一种燃烧喷枪”、申请号为CN200820192435的中国专利“一种天然气喷枪”、申请号为CN200910035433的中国专利“多功能联合雾化喷”和申请号为CN02276534.4的中国专利“一种窑炉用然气喷枪”等上述专利都是两种气体或者气液混合的喷射装置，通常用于均匀混合、雾化燃烧介质，虽各自的结构不同，但采用的原理相同，其结构同样都不适宜燃烧粘度很大、易凝结的焦油性物质。

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，提供一种不易堵塞喷枪、焦油雾化状况好、燃烧完全的用于焚烧硫铵装置废焦油的喷枪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该种用于焚烧硫铵装置废焦油的喷枪，包括顺序联接的一级雾化蒸汽喷嘴、废硫铵焦油进口、中间输送管体和管体前端的枪头，中间输送管体包括缩径设置的一级加速段和二级加速段，以及由稳流混合段外套管和稳流混合段内管套装形成的雾化蒸汽混合稳流段，其特征在于：在一级雾化蒸汽喷嘴与一级加速段之间增设预混合段，一级雾化蒸汽喷嘴轴向联通预混合段，废硫铵焦油进口倾斜的联通预混合段侧壁，在一级加速段和二级加速段之间增设扩散混合段，二级加速段的小口径端联接雾化蒸汽混合稳流段，并在稳流混合段外套管侧壁上增设倾斜设置的二级雾化蒸汽出口，雾化蒸汽混合稳流段另一端联接枪头。增设的预混合段和扩散混合段进一步保证废硫铵焦油与雾化蒸汽更充分的混合，加之在稳流混合段外套管侧壁上增设的二级雾化蒸汽出口，使得气液混合后不但可以得到二次加速，而且同时可使蒸汽发生二次雾化，气液雾化更均匀，更有利于充分的燃烧。

所述的预混合段为等径设置的管体，管体内径为45~55mm，管体长度为60~70mm，管体侧壁与废硫铵焦油进口之间形成的轴向夹角为30°~90°，废硫铵焦油进口的内径为10~20mm设置。先在预混合段内腔中混合之后再经一级加速段加速，增强雾化效果。

所述的一级加速段管体长度为45~50mm，最小内径为5~15mm；二级加速段管体长度为25~35mm，最小内径为5~15mm。

所述的一级加速段和二级加速段之间设置的扩散混合段为等径设置的管体，管体长度为15~25mm，内径为15~25mm。