Загрязнение окружающей среды нефтепродуктами является серьёзной экологической проблемой. Существует несколько способов утилизации отработанных масел: регенерация, захоронение и сжигание. Сжигание отработанных масел широко распространено как в России, так и за рубежом. Одним из существенных недостатков метода является поступление в атмосферу вредных веществ. Представлены результаты исследований по разработке более совершенной установки термической утилизации отработанных масел, обеспечивающей полноту сгорания и сокращение вредных выбросов. Установка для термической утилизации отработанных масел состоит из печи и эмульсионной форсунки.
Печь из топочной камеры и камеры дожигания дымового газа обеспечивает двухзонное, двухстадийное горение масла. В топочной камере происходит сжигание масла (1-ая зона горения с t ≈ 600–700 оC). Затем дымовой газ поступает в камеру дожигания, где происходит полное его сгорание за счёт подвода дополнительного воздуха (2-ая зона горения с t ≈ 1200–1300 оC), благодаря повышению температуры токсичные вещества, содержащиеся в дыме, превращаются в безвредные за счёт полного их окисления.
Эмульсионная форсунка состоит из пересекающихся канавок, которые при подаче в неё воздуха и нагретого масла обеспечивают мелкодисперсное распыление масла путём образования во встречных канавках газожидкостных вихрей. С использованием программы ANSYS проведён расчёт угла факела эмульсионной форсунки. Установлено, что для изменения дальнобойности факела распыления и применения эмульсионных форсунок в печах разного объёма и мощности необходимо менять угол направления шнека.
Данное исследование способствует развитию отрасли переработки отходов производства и потребления. Предлагаемое решение позволяет применять установку не только в промышленных центрах, где накапливаются значительные объёмы отработанных масел, но и в малонаселённых пунктах, а также обеспечивает полноту сгорания нефтеотходов и снижение негативного воздействия на окружающую среду.