Спосіб відводу гранульованих або пилоподібних осадів з газоочисної установки

Номер патенту: 34435

Опубліковано: 15.03.2001

Автор: Луі Шміт

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ отвода твердых осадков в установко очистки газов, включающий разгрузку порции твердых осадков газоочистной установки через разгрузочный трубопровод, по меньшей мере, в первую замкнутую емкость, изолирование первой замкнутой емкости относительно газоочистной ус­тановки посредством герметичного перекрытия разгрузочного трубопровода, когда операция раз­грузки закончена, отличающийся тем, что пропу­скают, по меньшей мере, один очистной газ под давлением через твердые осадки, находящиеся в первой замкнутой емкости, таким образом, чтобы создать псевдоожиженный слой указанных твер­дых осадков в первой замкнутой емкости, регули­руют отвод этого очистного газа или этих очистных газов из первой замкнутой емкости и затем посте­пенно отводят твердые осадки из первой замкнутой емкости в транспортную трубу вслед за перемеще­нием твердых осадков через транспортную трубу в суспензии с газом под давлением.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что создают сверх давление с помощью очистного газа или газов в первой замкнутой емкости.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что первый очистной газ состоит из инертного газа.

4. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один очистной газ является нагре­тым газом, имеющим очень низкую относитель­ную влажность.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в каче­стве нагретого газа используют предварительно высушенный воздух.

6. Способ по пп. 1-5, отличающийся тем, что рас­ход потока или очистного газа поддерживают по­стоянным.

7. Способ по пп. 1-6, отличающийся тем, что очи­стной газ, или газы, отводят через сепараторы твер­дых частиц.

8. Способ по пп. 1-7, отличающийся тем, что после пропускания очистного газа, или газов, твердые осадки отводят, по меньшей мере, во вторую замк­нутую емкость, при этом вторую замкнутую ем­кость изолируют затем относительно первой замкнутой емкости, а твердые осадки непрерывно отводят из второй замкнутой емкости в транспорт­ную трубу, по которой они переносятся в суспензии с сжатым газом.

9. Способ по пп. 1-7, отличающийся тем, что разгружают твердые осадки по выбору, по мень­шей мере, в две замкнутые емкости, установлен­ные параллельно, при этом первую замкнутую емкость загружают или очищают, когда твердые осадки отводят посредством пневматического транспорта из второй замкнутой емкости и нао­борот.

10. Способ по пп. 1-9, отличающийся тем, что регулируют давление, имеющиеся в первой замк­нутой емкости, перед началом разгружения пор­ции твердых осадков в первую замкнутую емкость и во время ее разгружения нужным образом так, чтобы ограничить разность давлений между газо­очистной установкой и первой замкнутой емко­стью.

11. Способ поп. 10, отличающийся тем, что регу­лируют впрыск газа в первую замкнутую емкость перед началом разгружения порции твердых осад­ков в первую замкнутую емкость таким образом, чтобы установить в ней давление, в основном, рав­ное давлению, имеющемуся в газоочистной уста­новке, регулируют декомпрессию первой замкнутой емкости путем регулируемого отвода расхода газа, выходящего из последней во время операции разгружения нужным образом, так, что­бы установить в первой замкнутой емкости давле­ние несколько ниже, чем давление, имеющееся в газоочистной установке.

12. Способ по пп. 10-11, отличающийся тем, что определяют минимальный уровень наполнения в первой замкнутой емкости во время постоянного отвода порции твердых осадков из первой замкну­той емкости в указанную транспортную трубу, прерывают отведение порции твердых осадков из первой замкнутой емкости и изолируют, в соответ­ствии с давлением, транспортную трубу относи­тельно первой замкнутой емкости, если отмечен минимальный уровень наполнения, и регулируют давление в начальном участке транспортной трубы путем подачи сжатого газа таким образом, чтобы оно соответствовало кривой падения давления во времени в ходе постепенного отвода твердых осад­ков из транспортной трубы в суспензии с газом.

Текст

1. Способ отвода гранулированных или пылевидных осадков из газоочистной уста новки, включающий разгрузку порции твердых осадков газоочистной установки через разгрузочный трубопровод, по меньшей мере, в первую замкнутую емкость, изолирование первой замкнутой емкости относительно газоочистной установки посредством герметичного перекрытия разгрузочного трубопровода, когда операция разгруз ки закончена, отличающийся тем, что пропускают, по меньшей мере, один очистной газ под давлением через твердые осадки, находящиеся в первой замкнутой емкости, таким образом, чтобы создать псевдоожиженный слой указанных твердых осадков в первой замкнутой емкости, регулируют отвод этого очистного га за или этих очистных газов из первой замкнутой емкости и затем посте пенно отводят твердые осадки из первой замкнутой емкости в транспортную тр убу вслед за перемещением твердых осадков через транспортную тр убу в суспензии с газом под давлением. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что создают сверхдавление с помощью очистного газа или газов в первой замкнутой емкости. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что первый очистной газ состоит из инертного газа. 4. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один очистной газ является нагретым газом, имеющим очень низкую относительную влажность. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве нагретого газа используют предварительно высушенный воздух. 6. Способ по пп. 1 - 5, отличающийся тем, что расход потока или очистного газа поддерживают постоянным. 7. Способ по пп. 1 - 6, отличающийся тем, что очистной газ или газы отводят че рез сепараторы твердых частиц. C2 (54) СПОСIБ ВIДВОДУ ГРАНУЛЬОВАНИХ АБО ПИЛОПОДIБНИХ ОСАДIВ З ГАЗООЧИСНОЇ УСТАНОВКИ 34435 бы оно соответствовало кривой падения давления во времени в ходе постепенного отвода твер дых осадков из транспортной трубы в суспензии с газом. _______________________ Настоящее изобретение относится к способу снятия гранулированных или пылевидных твердых осадков с установки для очистки газов, особенно, газов доменной печи. Известны способы отвода гранулированных осадков из установок для очистки газов, в частности, га зов доменной печи, в которых гранулированные или пылевидные твердые загрязнения выделяют из газообразной фазы, используя сухие сепараторы, например, вроде пылевых мешков, циклонов, мешочных фильтров и электростатических фильтров. Эти твердые осадки собирают в бун керах, установленных непосредственно под сухими сепараторами. Эти бункеры, которые необхо димо регулярно опорожнять, до сих пор свободно разгружались от твер дых осадков либо непосредственно в кузова грузовиков, либо в ва гоны, или просто в кучу под бункером, чтобы впоследствии нагружать их механическими ковшами в вагоны или грузовики. Грузовики затем отвозят твердые осадки на промежуточные накопительные площадки. Следует отметить, что твердые осадки, выделенные от газов доменных печей, главным образом, состоят из железной и коксовой пыли, которые, при определенных условиях, могут быть с успехом использованы вторично в агломерационной установке или впрыснуты обратно в доменную печь. Операция снятия твердых осадков из фильтрующи х бун керов, согласно текуще му состоянию уровня техники, является прерывистой разгрузочной операцией, которая имеет большие недостатки. Во-первых, сво бодное опрокидывание пылевидных твер дых осадков является операцией, которая производит большое количество пыли, что оп ределенно вызывает проблему с точки зрения очистки рабочих мест и защиты окружающий среды. Следующее, разливка твердых остатков на открытом воздухе вы деляет также токсичные газы и пары неконтролируемым образом, и они выносятся твердыми осадками из газоочистной установки, когда разгружают бункеры. Эти газы и пары, выделяемые произвольно, не являются незначительной проблемой безопасности. Наконец, твердые осадки необхо димо погрузить механическими ковшами в вагоны или грузовики, которые отвозят их затем на промежуточную накопительную площадку для то го, что бы, при необходимости, подвергнуть их до полнительной погрузочной операции перед рециркуляцией. Очевидно, что та кая прерывистая погрузка твердых осадков негигиенична, загрязняющая и дорогая на практике. Более того, способ снятия, описанный выше, имеет тот недоста ток, что при рециркуляции еще не известно, как с выгодой использовать значительную тепловую энергию, еще остающуюся в твердых осадках на выходе из газоочистной установки. Естественно было бы использовать непрерывную транспортирующую систему для гранули рованных или пылевидных продуктов, которые сами по себе известны, в частности, открытые механические конвейеры (например, конвейерные ленты), механические конвейеры, совмещенные с закрытыми трубами (например, архимедовы винты) и пневматические конве йеры. Однако, отмеченные выше системы, по-видимому, априори создают проблем больше, чем они решают. Открытые конвейеры не имеют возможности исключить проблемы загрязнения, очистки и безопасности, связанные с пылью, газами и парами, выделяемыми во время погрузочно-разгрузочных операций с твердыми осадками. Механические конвейеры, совмещенные с закрытыми трубами и представляющие собой герметичные системы, могли бы решить проблемы выделения пыли, газов и паров, но из-за затрат такие системы, тем не менее, неприемлемы для использования при сверхдальних транспортировках. Что касается пневматических конвейеров, то они недоста точно надежны изза опасности, что они станут забиваться, если твердые осадки влажные, что приводит к значительным очистным работам прежде, чем они снова будут запуще ны в эксплуа тацию. Теперь, в случае газов доменных печей необхо димо обеспечить внутри газоочистной установки для определенных режимов работы доменной печи парциальную конденсацию водяного пара, содержащего ся в газах, который вызывает естественное увлажнение твердых осадков, собранных в бункере фильтра. Это увлажнение твердых осадков может быть также результатом операции регулирования температуры газов доменной печи еще до фильтра, которая осуществляется путем впрыскивания воды. Надо также принять во внимание, что любая транспорти рующая система, использующая закрытый механический конвейер или пневматический конвейер, может представлять опасность при эксплуа тации, если га зы, выводимые с твердыми осадками, включают горящие газы. Другой фактор, который следуе т учесть, заключается в абразивных свойствах пыли из доменной печи. В действительности, это пыль с частицами относительно крупных размеров (порядка одного миллиметра), состоящая из частиц с высокой твердостью. Наиболее близким является способ для отвода гранулированных или пылевидных осадков с газоочистной установки, включающий следующие операции: разгрузку порции твердых осадков из газоочистной установки через разгрузочный трубопровод в замкнутую емкость; изолирование этой замкнутой емкости относительно газоочистной установки посредством герметичного перекрытия указанного разгрузочного трубопровода, когда операция разгрузки закончена; смешивание твердых осадков с во дой в указанной замкнутой емкости с целью образования суспензии; транспорти 2 34435 ровка суспензии в устройство для сгущения суспензии [1]. Однако, известный способ приводит к получе нию мокрых гранули рованных или пылевидных осадков, на сушку которых необхо димо затратить значительную энергию. Задачей настоящего изобретения является создание способа отвода гранули рованных или пылевидных осадков с газоочистной установки, который за счет создания псевдоожиженного слоя с помощью очистного газа в замкнутой емкости с последующим отводом очистного газа и твердых осадков, обеспечивает надежный непрерывный отвод сухи х гранули рованных и пылевидных осадков с возможностью контроля безопасности при обслуживании и для окружающей среды. Согласно настоящему изобретению эта задача достигается способом отвода гранулированных или пылевидных осадков с газоочистной установки, включающим разгрузку порции твердых осадков газоочистной установки через разгрузочный трубопровод, по меньшей мере, в первую замкнутую емкость, изолирование первой замкнутой емкости относительно газоочистной установки посредством герметичного перекрытия разгрузочного трубопровода, когда операция разгруз ки закончена, в котором пропускают, по меньшей мере, один очистной газ под давлением через твердые осадки, находящиеся в первой замкнутой емкости, таким образом, чтобы создать псевдоожиженный слой указанных твердых осадков в первой замкнутой емкости, регули руют отвод этого очистного газа или этих очистных газов из первой замкнутой емкости и затем постепенно отво дят твердые осадки из первой замкнутой емкости в транспортную тр убу вслед за перемещением твердых осадков через транспортную трубу в суспензии с газом под давлением. Избыточное давление в первой замкнутой емкости, преимущественно, создают с помощью очистного газа во время очистки. Фактически, при одном и том же массовом расхо де очистного газа увели чение избыточного давления уменьшает скорость газа в псевдоожиженном слое, повышает гомогенность получаемого псевдоожиженного слоя и уменьшает возможность погружения твердых частиц. Другими словами, при ограниченной скорости, приобретаемой очистным газом в псевдоожиженном слое, увеличение давления в первой замкнутой емкости создает возможность увеличить массовый расход очистного газа. Следует также отметить, что избыточное давление в первой замкнутой емкости может быть поднято на несколько бар. Первый очистной газ, продуваемый в твердые осадки, является, преимущественно, инертным газом. В этом случае любая взрывоопасность с самого начала проведения способа эффективно исключается. Если твердые осадки сырые, что может привести к связыванию твердых частиц во вре мя пневматической транспортировки, то очистной газ является, преимущественно, нагретым газом, имеющим очень низкую относительную влажность. В частном случае, в качестве нагретого газа используют предварительно высушенный воздух. Расход очистного га за поддерживают, предпочти тельно, постоянным для того, чтобы иметь возможность поддерживать постоянным время очистки. Очистной газ или газы, преимущественно, отводят через сепараторы, которые задерживают твердые частицы. Он может быть, также, повторно впрыснут в газоочистную установку после сепаратора твердых частиц. Если желательно получать операцию с непрерывным пневматическим конвейером, без остановок во время операций разгрузки и очистки первой замкнутой емкости, то можно, например, ввести в работу вторую замкнутую емкость, установленную по потоку за первой замкнутой емкостью, при этом вторую замкнутую емкость изолируют затем относительно первой замкнутой емкости. В этом случае твердые осадки разгружают после пропускания очистного газа, или газов, во вторую замкнутую емкость, где они, по меньшей мере, частично удерживаются в суспензии с газом под давлением для того, что бы отвести их с помощью пневматического конвейера из второй замкнутой емкости, которая представляет собой некоторым образом буферный бак для пневматического конвейера. Альтернативно, можно обеспечить вто рую замкнутую емкость, идентичную первой и установленную параллельно с ней. Вторую замкнутую емкость загружают, и твердые осадки в ней очищают и/или высушивают, когда твердые осадки отводят с помощью пневматического транспорта во вторую замкнутую емкость, и наоборот. Следуе т отметить, что непрерывная операция с пневматическим конвейером может быть преимущественной с точки зрения оптимизации энергии пневматического транспорта и с точки зрения окончательного использования твердых осадков. Устройство, используемое для осуществления предусмотренного способа, подвержено интенсивному износу от гранули рованных или пылевидных твердых осадков, которые снимаются с газоочистной установки. В многочисленных случаях, особенно для газов доменной печи, где твердые осадки содержат железную руду и коксовую пыль с относительно крупными размерами частиц (порядка одного миллиметра), эти осадки, в действительности, обладают высокой абразивной способностью и создают, при переносе их с большой скоростью, истирающие явление высокой степени в устройстве, используемом для осуществления предлагаемого способа. В помощь снижению износа при разгружении в разгрузочной трубе между га зоочистной установкой и первой замкнутой емкостью предполагается обеспечить, в рамках описанного выше способа, перед началом разгружения порции твердых осадков в первую емкость и во время ее разгружения нужным образом, регулирование давления, которое имеется в первой замкнутой емкости таким образом, чтобы ограничить разность давлений между газоочистной установкой и первой замкнутой емкостью. Ограничение разности давлений между газоочистной установкой и первой замкнутой емкостью позволяет ограничить скорость потока 3 34435 твердых частиц в разгрузочной трубе и вниз по ее потоку, что естественно снижает эффект истирания в этой зоне. В этом контексте, следует отметить, что газоочистная уста новка находится обычно под значительным избыточным давлением по отношению к атмосферному давлению, в то вре мя как первая замкнутая емкость, перед разгруз кой порции твердых осадков, обычно находится под атмосферным давлением. Регули рование давления, имеющегося в первой замкнутой емкости, преимущественно, содержит в этом случае: а) перед разгружением порции твердых осадков в первую замкнутую емкость регулированный впрыск сжатого газа в первую замкнутую емкость для того, чтобы уста новить в ней давление, в основном, равное давлению, существующему в газоочистной установке; б) во время операции разгружения нужным образом регули руют де компрессию первой замкнутой емкости путем регулированного отвода газового потока из последней так, чтобы установить в первой замкнутой емкости давление, несколько меньшее, чем давление, имеющие ся в газоочистной уста новке. Во время разгрузочной операции нужным образом расход осадков, проходящий в первую замкнутую емкость, преимущественно, измеряется и измеренный расход сравнивают с верхним граничным значением. Давление в первой замкнутой емкости затем регулируют, преимущественно, в функции измеренного расхо да твердых осадков таким образом, чтобы давление в первой замкнутой емкости повысить, если измеренный расход превышает верхнее граничное значение. Для снижения износа на пневматическом конвейере и устройстве его подачи предусматривается обеспечить в способе, описанном выше: а/ во время посте пенного отвода порции твердых осадков из первой замкнутой емкости в транспортную трубу определение уровня минимального наполнения первой замкнутой емкости; б/ если зафиксирован уровень минимального наполнения, прекращают отвод порции твердых осадков из первой замкнутой емкости и герметично изолируют транспортную тр убу относительно первой замкнутой емкости; и с/ регули рование давления в начальном участке транспортной трубы путем подачи сжатого газа так, чтобы оно соответствовало кривой падения давления, во времени в ходе постепенного отвода твердых осадков из транспортной трубы в суспензии с газом. ции опорожнения, не превыша ла граничного значения скорости. Следуе т иметь ввиду, что эта процедура позволяет опустошить полностью транспортную трубу, но при этом в конце операции опорожнения не достигаются крайне высокие скорости, которые неизбежно приведут к разрушению транспортного трубопровода от абразивного действия. Операция опорожнения транспортной трубы согласно описанному выше способу проводится, преимущественно, во время операции декомпрессии первой замкнутой емкости и/и ли во время операции разгружения последующей порции твердых осадков из газоочистной установки в первую замкнутую емкость и/или во время операции очистки этой порции твердых осадков в первой замкнутой емкости. При работе таким образом, можно начать операцию отвода твердых осадков из первой замкнутой емкости в транспортную тр убу, которая совершенно пуста, и, таким образом, предотвратить закупоривание последней. Согласно способу предусматривается, что твердые осадки, подлежащие отводу из газоочистной уста новки, сначала разгружаются в первую замкнутую емкость. Эта первая замкнутая емкость изолируется относительно газоочистной установки, а сжатый очистной газ вдувают в твердые осадки, чтобы создать в первой замкнутой емкости псевдоожиженный слой из твердых осадков, таким образом, чтобы газы и пары, задержанные между твердыми частицами, освобождались и смешивались с очистным газом. Последний затем отводят регули руемым образом вместе с парами и газами из первой замкнутой емкости. Следуе т отметить, что частицы в суспензии, в псевдоожиженном слое, создают очень большую контактную поверхность для взаимодействия с очистным газом. В этом случае, при необхо димости, можно осуществлять оптимальный перенос тепловой энергии от газообразного агента к твердым осадкам. Такой теплообмен обеспечивает скрытую теплоту па рообразования легко испаряемых веществ, вро де воды, которые насыщают твердые осадки. Представленный последовательно способ позволяет, по возможности, проводить эффективным образом не только регулируе мый вывод газообразных веществ, переносимых твердыми осадками, но и высушивать увлажненные твердые осадки и регули ровать отвод образуемого при это пара. Операция очистки производит в качестве выходного продукта твердые осадки, которые идеальным образом подготовлены для того, чтобы их транспорти ровать с помощью пневматического конвейера в суспензии со вторым сжатым газом. В действительности, твер дые осадки выделяют из всех токсичных и/или взрывчатых га зов, которые, по возможности, переносятся твердыми осадками из газоочистной установки, когда они разгружаются из последней. Далее, при необходимости, твердые осадки эффективно высушивают в псевдоожиженном слое и в дальнейшем они не представляют опасности слипания во влажном состоянии. Наконец, гранулированные или пылевидные твердые осадки не образуют больше компактную массу, но они уже находятся, по меньшей мере, частично, в суспензии с газом. Определение минимального уровня наполнения в первой замкнутой емкости позволяет исключить короткое замыкание газов в массе твердых осадков. Эта изоляция транспортной трубы относительно первой замкнутой емкости эффективно устраняет большой объем сжатого газа, заключенного в первой замкнутой емкости, позволяя влиять на скорость опорожнения транспортной трубы. Падение кривой давления определяется затем, преимущественно, таким образом, чтобы скорость твердых осадков в транспортной трубе, которая стремится увеличиться во время опера 4 34435 Что касается токсичных, вз рывчатых и/и ли загрязняющи х га зов и паров, выделенных из твердых осадков и разбавленных в подходящем очистном газе, то их можно выводить регули руемым образом из первой камеры либо в место, где о т них можно избавиться без риска для людей и/или окружающей среды, либо на установку для последующей обработки этих га зообразных смесей. Предпочти тельные примеры реализации описанного выше способа раскрыты по отдельности примерами с использованием устройств, приведенными на прилагаемых чертежах, на которых: Фиг. 1 - представляет схе му установки для осуществления способа согласно настоящему изобретению, Фиг. 2 - первый пример реализации, Фиг. 3 - вто рой пример реализации, Фиг.4 - схе ма уста новки, подобная фиг.1 и оснащенная вспомогательными регули рующими системами, Фиг.5 - схе матичное изображение в двух диаграммах изменения давления в пневматической транспортной трубе во время операции опорожнения последней. Способ отвода гранулированных или пылевидных осадков из газоочистной установки согласно изобретению, реализуют сле дующим образом. Названный способ включает разгруз ку порции твердых осадков газоочистной уста новки через разгрузочный трубопровод 2, по меньшей мере, в первую замкнутую емкость 5, изолирование первой замкнутой емкости 5 относительно газоочистной установки посредством герметичного перекрытия разгрузочного трубопровода 2, когда операция разгрузки закончена, а также пропускают, по меньшей мере, один очистной газ под давлением через твердые осадки, находя щиеся в первой замкнутой емкости 5, таким образом, чтобы создать псевдоожиженный слой указанных твердых осадков в первой замкнутой емкости 5, регулируют отвод этого очистного газа или этих очистных газов из первой замкнутой емкости 5 и затем постепенно отводят твердые осадки из первой замкнутой емкости 5 в транспортную тр убу вслед за перемещением твердых осадков через транспортную трубу в суспензии с газом под давлением. Далее создают сверх давление с помощью очистного га за или газов в первой замкнутой емкости 5, при этом первый очистной газ состоит из инертного га за, например, азота. Кроме того, по меньшей мере, один очистной газ является нагретым газом, имеющим очень низкую относительную влажность, в качестве которого используют предварительно высушенный воздух. При этом расход потока или очистного газа поддерживают постоянным. Очистной газ, или газы, отводят че рез сепараторы твердых частиц, например, маточный фильтр 10. Далее твердые осадки отводят, по меньшей мере, во вто рую замкнутую емкость 47, при этом вторую замкнутую емкость 47 изолируют затем относительно первой замкнутой емкости 5, а твердые осадки непрерывно отводят из второй замкнутой емкости 47 в транспортную трубу, по которой они переносятся в суспензии с сжатым газом. Разгружают твердые осадки по выбору, по меньшей мере, в две замкнутые емкости 5 и 47, установленные параллельно, при этом первую замкнутую емкость 5 загружают или очищают, когда твердые осадки отводят посредством пневматического транспорта из второй замкнутой емкости 47 и наоборот. Перед началом разгружения порции твердых осадков в первую замкнутую емкость 5 и во время ее разгружения регулируют давление, имеющееся в первой замкнутой емкости нужным образом так, чтобы ограничить разность давлений между га зоочистной установкой и первой замкнутой емкостью 5. Кроме того регулируют вп рыск газа в первую замкнутую емкость 5 перед началом разгружения порции твердых осадков в первую замкнутую емкость таким образом, чтобы установить в ней давление, в основном, равное давлению, имеющемуся в газоочистной установке, а также регулируют декомпрессию первой замкнутой емкости путем регули руемого отвода расхо да газа, выходящего из последней во время операции разгружения нужным образом, так, чтобы установить в первой замкнутой емкости 5 давление несколько ниже, чем давление, имеющееся в га зоочистной установке. Вслед за этим определяют минимальный уровень наполнения в первой замкнутой емкости 5 во время постоянного отвода порции твердых осадков из первой замкнутой емкости 5 в указанную транспортную трубу 32, прерывают отведение порции твердых осадков из первой замкнутой емкости 5 и изолируют, в соответствии с давлением, транспортную трубу 32 относительно первой замкнутой емкости 5, если отмечен минимальный уровень наполнения, и регулируют давление в начальном участке транспортной трубы 32 путем подачи сжатого га за таким образом, чтобы оно соответствовало кривой падения давления во времени в хо де постепенного отвода твердых осадков из транспортной трубы 32 в суспензии с газом. Вышеописанный способ, согласно изобретению, реализуют в устройстве. На фиг.1 позиция 1 относится к бункеру, установленному под сепаратором /не показан/ твердых частиц газоочистной установки доменной печи. Этот бун кер 1 принимает твердые осадки, выделенные из газа доменной печи сепаратором. Следуе т отметить, что эти газы доменной печи содержат в себе токсичные газы вроде СО, SO2 и большее или меньшее количество водяных паров. Твердые осадки состоят, главным образом, из коксовой, угольной и железорудной пыли и, следовательно, представляют собой первичный материал, который с пользой может быть рециркулирован в агломерационной уста новке или сразу же впрыснут в до менную печь. Разгрузочная труба 2, снабженная в противотоке перекрывающим элементом 3 для твердых осадков и вниз по потоку - изолирующим клапаном 4, который герметичен по газу, соединяет бун кер 1 с замкнутой емкостью 5. Замкнутая емкость 5 представляет собой термоизолированный приемник давления, в который входит разгрузочная труба 2 в верхней ее части. В нижней своей части емкость 5 снабжена суспендирующим устройством 6, обеспечивающим возможность продувки газа снизу через твердые осадки, разгруженные в замкнутую емкость. Суспендирующее устройство 6 состоит, например, из периферийной 5 34435 поверхности, которая выполнена проницаемой для газов, и определяет на нижней части емкости 5 границы накопительного пространства для твердых осадков. На фиг. 1 эта периферийная проницаемая поверхность 7 образует самоочистной конус емкости 5. Очистная или декомпрессионная труба 8, которая снабжена изоляционным клапаном 9 с газовой герметизацией, выходит из вер хней части замкнутой емкости. Эта очистная труба 8 соединена преимущественно с сепаратором твердых частиц, например, с мешочным фильтром 10. Бункер 11, присоединенный под фильтром 10, разгружается через разгрузочную тр убу 12, которая снабжена изолирующим клапаном 13 с газовой герметизацией, в емкость 5. Очистные газы, отфильтрованные фильтром 10, отводятся через отводные трубы 14, 15, каждая из которых снабжена изолирующим клапаном 16,17, с газовой герметизацией. Сопло, Лаваля 18, совмещенное с очистной трубой 8, позволяет проводить эти очистную и вы сушивающую операции при высоком давлении и, следовательно, увели чивать массовый расход очистного газа без погружения твердых тел. Источник подачи газа приводится под общей позицией 19. Представленный в этом случае на фиг. 1 источник подачи содержит трубу 20 для подачи инертного газа, например, азота в установку для производства сухого воздуха,о бозначенную позицией 21. Этот воздушный генератор 21 содержит, например, воздушный компрессор 22, воздушный охладитель 23, уста новленный вслед за водяным сепаратором 24, необязательно предусмотренный дополнительный осушитель 25 для последующего высушивания воздуха и воздушный нагреватель 26. Воздушный генератор 22, следовательно, позволяет обеспечить поток сжатого воздуха, относительная влажность которого очень низкая. Через изолирующие клапаны 27 и 28 известным образом подсоединяются либо труба 20 для инертного га за либо газовый генератор 21 к суспендирующему устройству 6. К суспендирующему устройству 6 подается газ, предпочтительно, со сверхзвуковой скоростью через сопло 29 Лаваля, которое устанавливает расход газового потока на заданном уровне. Нижний конец емкости 5 входит в устройство отвода твердых осадков, предпочтительно, в устройство для отвода с помощью разжижения, например, суспендирующее колено 30. Это устройство отвода проходит че рез изолирующий клапан 31 в пневматической транспортной трубе 32. Суспензирующее колено 30, верхняя часть емкости 5, так же как и пост-суспендирующая станция 33 обеспечиваются газом по трубе 34, соединенной с источником 19 подачи газа. Работа описанного вы ше устройства сводится к следующему: Разгрузочная труба 2 позволяет при открытии изолирующего клапана 4, а затем перекрывающего элемента 3 разгружать при свободном падении твердые осадки из бункера 1 в замкнутую емкость 5. Когда замкнутая емкость наполнится до определенной высоты, которая фиксируется детекто ром 35 уровня, перекрывающий элемент 3, который сначала закрыт, прерывая разгрузочный поток, открывается. Изолирующий клапан 4 с газовой герметизацией, закрывают вслед за ним во время загрузки емкости 5, по меньшей мере, один из очистных клапанов 16 и 17 и изолирующий клапан 9 открывают для того, чтобы разгерметизировать емкость 5 во время загрузки. Клапан 28 открывают затем для того, что бы суспендирующее устройство 6 обеспечить постоянным потоком инертного газа. Поток газа продувают снизу через твердые осадки, чтобы создать псевдоожиженный слой твердых частиц. Следует о тметить, что суспензия, получаемая в емкости 5, необязательно должна быть гомогенной, что, однако, не является большим недостатком. Важным факто ром является то, что поскольку может оставаться несколько компактных кусков твердых осадков, то через них не может проходить инертный газ. Инертный газ, который переносит газы и пары, находящиеся в емкости 5 и задержанные в твердых осадках, отводятся через трубу 8 и фильтр 10 в одну из очистных тр уб 14 или 15. В фильтре 10 газовая смесь отделяется от проходящи х твердых частиц. Поскольку расход инертного газа в замкнутой емкости поддерживается постоянным, можно принять, что по истечении заранее заданного промежутка времени отвод газообразных веществ и паров почти полностью закончился. Клапан 27 затем постепенно открывают и клапан 4 параллельно закрывают до тех пор, пока полностью не установится псевдоожиженный слой с помощью потока горячего и высушен ного газа, производимого газогенератором 21. Этот поток горячего, вы сушенного воздуха за мещает поток инертного га за как очистного га за и вызывает в псевдоожиженном слое 7 испарение воды, по возможности, проникающей в твердые осадки, чтобы отвести эту во ду в ви де паровой фазы через одну из труб 14, 15. Следует иметь в виду, что наличие двух тр уб 14 и 15 показывает, например, что можно отводить очистной воздух от инертного очистного га за в разных местах. Вместо использования предварительно нагретого воздуха можно предварительно нагревать инертный газ, который можно подвести от бай пасного тр убопровода 36. Степень сухости твердых осадков в емкости 5 можно регулировать непрерывно путем, например, измерения относительной влажности и температуры по проходящему потоку воздуха на выходе 37 и по потоку воздуха на вхо де 38. Когда твердые осадки достаточно сухие, что предупреждает опасность связывания твердых частиц, клапан 9 основной очистки и клапан 29 подачи очистного воздуха закрывают. Кла пан 31 на впуске пневматического конвейера и один из клапанов 39, 40 или 41 открыты. Воздушный генератор 21 теперь подает воздух в трубу 34. В суспендирующем колене 30 поток псевдоожиженных твер дых осадков создается в направлении пневматической транспортной трубы 32. Дополнительное разжижение этого потока становится возможным благодаря подводу 33 и 42 воздуха, отведенного из трубы 34. Труба 43, соединенная с трубой 34, позволяет установить в верхней части емкости 5 давление, необхо димое для того, что бы обеспечить 6 34435 поток твердых осадков в суспендирующем колене 30. Конечно, можно впрыснуть превентивным образом поток инертного газа в пневматическую транспортную трубу 32, если имеется подозрение на взрывоопасность смеси горючей пыли и воздуха в последней. То есть, в случае, например, сразу после открытия клапана 31 и, возможно, к концу операции опорожнения емкости 5; то есть, когда плотность твердых частиц в суспензии с воздухом еще низкая. После того, как установится рабочий поток в конвейере 32, опасность взрыва пыли, однако, уменьшается, из-за того, что доля горючей пыли намного больше относительно кислорода, содержащегося в переносимом воздухе. На этом этапе способа взрыв пыли в конвейере 32 более не опасен, и инертный газ, может быть полностью замещен воздухом. Когда емкость 5 полностью опорожнена, изолирующие клапана 31 и 39 или 40 или 41 закрывают. Кла пан 9 и, по меньшей мере, один из очистных клапанов 16, 17 открывают. После декомпрессии клапан 13 открывают для разгружения содержимого бункера 11 из фильтра 10 через трубу 12 в емкость 5, и операции возобновляют, как описано выше. Фиг. 2 представляет первый вариант реализации, при котором пневматический транспорт 32 может работать без остановок благодаря операциям загружения и очистки замкнутой емкости. В этом примере реализации замкнутая емкость 5 оборудована таким же образом, как и емкость на фиг. 1 /все оборудование, однако, на фиг. 2 не представлено/. Разность между установкой по фиг. 1 и уста новкой по фиг. 2, в основном, касается соединения емкости 5 с конве йером 32. Это соединение больше не проходит че рез суспендирующее колено, а через буфер ный бак 44, который сам по себе представляет собой баллон давления. Последний снабжен у своего основания обычным суспендирующим устройством, которое подает пневматический конвейер 32. Клапана 45 и 46 позволяют изолировать буфер ный бак 44 от емкости 5 во время загрузочной и очистной операций, которые происхо дят в последней. Следует отметить, что во время разгружения емкости 5 в буферный бак 44, операцию конвейера 32 нет необхо димости прерывать. Фиг. 3 представляет второй вариант реализации, позволяющий снабжать последнего пользователя непрерывно. Этот вто рой вариант содержит две замкнутые емкости 5 и 47, которые идентичны и оснащены таким же образом, что и замкнутая емкость 5, показанная на фиг. 1 /это оборудование на фиг. 3 не показано/. Трехступенчатый клапан 48 смонтирован по потоку за перекрывающим элементом 3 и позволяет направлять твердые осадки, собранные в бункере 1, либо через трубу 2 в замкнутую емкость 5 либо через трубу 49 в замкнутую емкость 47. Каждая из труб 2 и 49 снабжена собственным изолирующим клапаном 4 и 50 с газовой герметизацией. Замкнутая емкость 5 соединена через суспендирующее колено 51, снабженное изолирующим клапаном 52, со вторым пневматическим конвейером 53, соединенным далее с конвейером 32. Следуе т отметить, что замкнутая емкость 5 будет снабжать кон вейер 32, когда операция загружения и очистки происходит в емкости 47, и наоборот. На фиг. 4 позиции 1 и 54 относятся к двум бун керам, установленным под сепаратором твердых частиц газоочистной установки для доменной печи. Разгрузочные трубы 2 или 55 соединяют эти бун керы 1 и 54 с замкнутой емкостью 5. Последняя расположена главным образом на более низком уровне, чем бункеры 1 и 54. Каждая из этих разгрузочных труб 2 и 55 снабжена перекрывающим элементом 3 и 56 для того, что бы удерживать твердые осадки, и изолирующим клапаном 4, 57 с газовой герметизацией, чтобы изолировать замкнутую емкость 5 относительно газоочистной установки. Что касается описания замкнутой емкости 5, то она приведена на фиг. 1. Таким образом, следует просто отметить, что позиция 20 относится к устройству для ожижения для создания псевдоожиженного слоя в емкости 5, позиция 8 - декомпрессионная труба, позиция 58 - сепаратор твердых частиц, снабжающий декомпрессионную трубу 8. Следует также отметить, что, в случае по фиг. 4, се паратор 58 твердых частиц представляет собой циклонный сепаратор. Декомпрессионный клапан 9 снабжает декомпрессионную трубу 8 вниз по потоку за сепаратором 58 твердых частиц. Последний предохраняет декомпрессионный клапан 9 от абразивного действия твердых осадков, которые неизбежно переносятся с высокой скоростью в декомпрессионной трубе 8 с газами, отводимыми из замкнутой емкости 5. После декомпрессионного клапана 9 газы, например, могут быть выпуще ны в атмосферу или впрыснуты в пневматическую транспортную тр убу или бак, при условии, что обратное давление не так высоко. Источник подачи сжатого га за обозначен ссылкой 19. Что касается подробного описания такого источника, то эта ссылка относится также к фиг. 1. Этот источник сжатого га за соединен с основной распределительной трубой 59. Клапан 60 подачи первого газа, следующий, предпочтительно, за соплом Лаваля 61, соединен между основной распределительной трубой 59 и суспендирующим горшком 62, который известен сам по себе и который образует нижнюю часть замкнутой емкости 5. Кла пан 63 подачи вто рого газа, следующий, предпочтительно, за соплом 64 Лаваля, соединен между распределительной трубой 59 основного газа и суспендирующим устройством 6. Клапан 65 подачи третьего га за соединен между распределительной трубой 59 основного газа и верхней частью замкнутой емкости 5. Клапан 66 подачи четвертого га за, следующий, предпочтительно, за соплом 67 Лаваля соединен между распределительной трубой основного газа и разгрузочной трубы 55. Суспендирующий горшок 62 соединен с пневматической транспортной трубой 32, которая вхо дит, например, в бак 68. Эта пневматическая транспортная труба 32 снабжена в непосредственной близости от суспендирующего горшка 62 изолирующим клапаном 69 с газовой герметизацией. Устройство 70 впрыска сжатого газа совмещено с транспортной трубой 32, вниз по потоку за изолирующим клапаном 69, и в непосредственной близости от него. Устройство 70 впрыска сжатого газа 7 34435 соединено через клапан 71 подачи газа с распределительной трубой 59 основного га за. Работа устройства, описанного выше, может быть сведена к следующему: Перед разгрузкой порции твердых осадков в одном из двух бун керов 1 и 54 в замкнутую емкость 5, декомпрессионный клапан 72 на декомпрессионной трубе 8, клапаны 60, 63, 65, 66, подачи газа и изолирующий клапан 69 на транспортной трубе 32 опережающе открывают. Давление в замкнутой емкости 5 зачастую меньше, чем давление в бун керах 1 и 54. Первая операция затем состоит в том, что по существу, вы равнивают давление между, с одной стороны, бун керами 1 и/или 54 и, с др угой стороны, замкнутой емкостью 5. Эта операция проводится, например, с помощью клапана 65 подачи газа, который включается в работу для этой цели от регулятора давления 73. Последний получает в качестве входного сигнала значение давления в замкнутой емкости 5 /которое измеряется датчиком 74 давления/ и значения давлений в бункерах 1 и/или 54 /которые измеряются датчиком 75 давления/; или разность давлений, измеренную в замкнутой емкости 5, с одной стороны, и в бункерах 1 и/или 54, с другой сто роны. Этот сигнал дифференциального давления поступает, например, сразу на блок 76. Вторая операция состоит в открытии клапанов 3, 4, и 77 или 56, 57 и 77 для того, что бы открыть разгрузочную тр убу 2, или 55. Твердые осадки могут теперь истекать под тяжестью из бун кера 1 в замкнутую емкость 5. В случае бункера 54, который, например, находится дальше от емкости 5, клапан 66 подачи газа опережающе открывают для впрыска проводимого газа в разгрузочную тр убу 55, что будет, прежде всего, в случае, когда расстояние между бун кером 54 и замкнутой емкостью 5 больше и/или если высота, имеющаяся в распоряжении для истечения при свободном падении твердых осадков в трубу 2 маленькая. Во время разгружения твердых осадков в замкнутую емкость 5 давление в последней неизбежно подымается. Декомпрессия замкнутой емкости 5 уп равляется декомпрессионным клапаном 72, который вводится в работу от ре гуля тора давления, получающего в качестве входного сигнала разность давлений между бункерами 1 и 54 с одной стороны, и замкнутой емкостью 5, с другой стороны. Если эта разность давлений становится так мала или если давление в замкнутой емкости 5 само становится больше, чем давление имеющееся в бун керах 1 и 54, то клапан 72 открывается дальше, проводя декомпрессию замкнутой емкости 5 через очистную тр убу 8. Степень заполнения замкнутой емкости 5 контролируется посредством датчика 78 веса и/или датчика 79 непрерывного уровня и/или датчиком 80 верхнего уровня. При достижении верхнего уровня заполнения замкнутой емкости 5, эта емкость изолируется от бункеров 1, 54 посредством закрывания клапанов 3, 4 и 77 или 56, 56, 77, таким образом прерывая операцию разгрузки. Теперь может следовать операция очистки порции твердых осадков, разгруженных в замкнутую емкость 5. Эта операция проводится путем открывания клапана 63 подачи газа и впрыски ванием очистного газа или газов через суспендирующее устройство 6 сквозь твердые осадки. Псевдоожиженный слой создан, таким образом, в замкнутой емкости 5. Регулятор давления 81 декомпрессионного клапана 72 теперь выгодно допускает повыше ние давления в замкнутой емкости 5 до уровня, больше, чем давление, существующее в бун керах 1 и/или 54. Замечено, в действительности, что эффективность очистной операции увели чивается, если увели чивается давление. Как только операция очистки закончилась, декомпрессионный клапан 72 закрывается. Клапан 60 подачи газа открывается для впрыска суспендирующего газа в суспендирующий гор шок 62; затем изолирующий клапан 69 на транспортной трубе 32 открывается для сообщения суспендирующего горшка 62 с транспортной трубой 32. Используя регулирующий клапан 65, можно повысить давление над твердыми осадками в замкнутой емкости 5, что позволяет отводить суспендированные твердые осадки из суспендирующего горшка 62 в пневматическую транспортную тр убу 32. Когда уровень твердых осадков в замкнутой емкости 5 падает, клапан 65 подачи газа поддерживает давление над твердыми осадками преимущественно постоянным до тех пор, пока детектор 82 уровня не зарегистрирует нижний уровень твердых осадков в замкнутой емкости 5. Этот нижний уровень выбирается так, что бы исключить появление короткого замыкания газов через массу твердых осадков. Клапаны 60, 63 и 65 подачи газа и изолирующий клапан 69 на транспортной трубе 32 теперь закрываются. В это же время клапан 71 подачи газа, который совмещен с эксплуатационной системой, содержащей регуля тор 83 давления и датчик 84 давления, начинает регули ровать давление в точке Р0, которая расположена непосредственно в противотоке от изолирующего клапана 69. С этой целью регулятор 83 следуе т, во время регули рования давления до точки Р0, по кривой давления, которое падает по времени на протяжении операции опорожнения транспортной трубы 32. Такая регули ровочная кривая р(t) в точке Р0 представлена, единственно с целью иллюстрации, на левой стороне диаграммы на фиг. 5. Чем больше опустошается транспортная труба 32, тем больше напорных потерь следует компенсировать для понижения кривой. Это явление представлено на правой стороне диаграммы на фиг. 5. Длина транспортной трубы 32 представлена на абсциссе. Абсцисса 0-Х представляет место точки Р0. Напорные потери между устьем L и различными точками Xi на трубе представлены по оси ординат. Эти напорные потери подсчитываются по максимально допустимой скорости в наименее благоприятном сечении транспортной трубы 32. Другими словами, эта скорость выбирается так, чтобы транспортная труба 32 не испытывала недопустимых действий истирания в этом наименее благоприятном сечении. Левая диаграмма, по существу, идентична правой диаграмме, за исключением того, что время t1, при котором задний фронт твердых осадков в транспортной трубе 32 подходит к различным точкам Х на транспортной трубе 32, представлено теперь по оси абсцисс, а давление р/t/, которое необхо димо иметь в точке Р0, чтобы получить 8 34435 максимально допустимую скорость в транспортной трубе 32, представлено по оси ординат. Если регулятор 83 выполнен с возможностью следовать по кривой, представленной на левой диаграмме на фиг. 5 во время опорожнения трубы 32, то полное опорожнение трубы достигается в приемлемое время без риска иметь во время окончательной фазы очень высокую скорость, которая приводит к быстрому износу трубы. Замечено, что вид кривой р /t/ следует определять индивидуально для каждой установки. Очевидно, что кривая, представленная на фиг. 5, является только теоретическим примером для ил люстрации существа и не представляет характеристи ческую кривую действительной установки. Наконец, понижение давления в замкнутой емкости 5 проводится регули руемым образом через очистную трубу 8, т.е. можно сказать, при регули руемом расходе. Очевидно, что можно прекратить декомпрессию, когда давление, имеющееся в бункерах 1 и/или 54, будет достигнуто в замкнутой емкости 5. Эта процедура, естественно, понижает расход га за, который должен быть впрыснут в замкнутую емкость 5 для того, что бы поддержать давление в замкнутой емкости 5 перед открытием разгрузочных тр уб 2 и/и ли 55. Фиг. 1 9 34435 Фиг. 2 10 34435 Фиг. 3 11 34435 Фиг. 4 Фиг. 5 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 12

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for removal of granulated or dust-like solid sediments from installation for cleaning of gases

Автори англійською

Schmit Louis

Назва патенту російською

Способ отвода гранулированных или пылеобразных осадков из установки для очистки газов

Автори російською

Луи Шмит

МПК / Мітки

МПК: B01D 46/00

Мітки: відводу, газоочисної, установки, пилоподібних, спосіб, гранульованих, осадів

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-34435-sposib-vidvodu-granulovanikh-abo-pilopodibnikh-osadiv-z-gazoochisno-ustanovki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб відводу гранульованих або пилоподібних осадів з газоочисної установки</a>

Подібні патенти