Переносна автономна установка для одержання та нанесення сорбенту з терморозширеного графіту

Переносна автономна установка для одержання та нанесення сорбенту з терморозширеного графіту, що містить топкову камеру з встановленим в ній газовим пальником, камеру прожарювання, завантажувальний патрубок окисленого графіту зі шнековим живильником, з'єднаним із привідним валом електродвигуна, та із завантажувальною лійкою, яка відрізняється тим, що топкова камера й камера прожарювання виконані у вигляді труб, послідовно з'єднаних одна з одною, завантажувальний патрубок розміщений у вхідній частині топкової камери, як газовий пальник використовують пальник інжекційного типу, встановлений в торцевій частині топкової камери та з'єднаний з газовим балоном, причому камера прожарювання на виході оснащена конічним розтрубом для нанесення сорбенту на забруднену поверхню, а привідний електродвигун шнекового живильника з'єднаний з акумулятором, що разом з газовим балоном розміщений у переносному модулі-ранці. (19) UA (11) (21) u200701853 (22) 22.02.2007 (24) 12.01.2009 (46) 12.01.2009, Бюл.№ 1, 2009 р. (72) БОНДАРЕНКО БОРИС ІВАНОВИЧ, U A, КОЖАН ОЛЕКСІЙ ПАНТЕЛЕЙМОНОВИЧ, UA, ДМІТРІЄВ ВАЛЕРІЙ МАКСИМОВИЧ, UA, СЕРГІЄНКО ОЛЕКСАНДР АНАТОЛІЙОВИЧ, U A, РЯБЧУК ВАЛЕРІЙ СТЕПАНОВИЧ, U A (73) ІНСТИТУТ ГАЗУ Н АЦІОН АЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ, UA (56) SU 1664743 A1, C01B 31/04, 23.07.1991 UA 45084 A, C04B 35/536, C01B 31/04, 15.03.2002 RU 2140488 C1, E02B 15/04, C02F 1/28, C09K 3/32, B01J 20/20, 20/30, 27.10.1999 SU 1761667 A1, C01B 31/04, 15.09.1992 RU 2133721 C1, C04B 35/536, C01B 31/04, 27.07.1999 UA 41857 A, E02B 15/04, C02F 1/28, C09K 3/32, B01J 20/20, 20/30, 17.09.2001 SU 249346, B01J 1/00, 18.06.1979 C2 2 85362 1 3 85362 одержання сорбенту з терморозширеного графіту [А.с. СССР 1664743, М. кл.5 С01В31/04, 1991г.]. Він містить топкову камеру з розміщеним в нижній її частині газовим двохпровідним пальником, з’єднаним з лініями подачі паливного газу та повітря. Над пальником розміщені газорозподільні грати, над якими розміщена камера терморозширення із псевдозрідженним шаром зернистого теплоносія. Над камерою терморозширення розміщена камера прокалювання з пальниками, з’єднана з димоходом для відводу димових газів і патрубком для відбору терморозширеного графіту, що з’єднаний із прийомним фільтром і розміщеним під ним збірником терморозширеного графіту. У верхній частині камери прокалювання розміщений патрубок для подачі окисненого графіту, що, у свою чергу, з’єднаний зі шнековим живильником, який з’єднаний із приводним валом електродвигуна. Над шнековим живильником розміщений завантажувальний бункер окисненого графіту. Наявність камери прокалювання з пальниками дозволяє знизити вміст сірчастих з’єднань у готовому терморозширеному графіті. На відомому пристрої одержують терморозсширений графіт із насипною густиною 3,0-3,1кг/м 3 і рН водної витяжки 6,5-6,7. Однак відомий пристрій не може бути використаний безпосередньо на місці аварійного розливу та для нанесення сорбенту на забруднену поверхню води або грунту, тому що він є стаціонарною установкою з відповідною технологічною обв’язкою. У випадку відомого пристрою сорбент (терморозширений графіт) повинен бути зібраний у відповідні ємності, доставлений до місця аварійного розливу й потім за допомогою спеціального пристрою (наприклад, системи пневмотранспорту) нанесений на забруднену поверхню. Час виходу на режим відомого пристрою для досягнення необхідної температури в топковій камері становить 1,0-1,5 години і для обслуговування відомого пристрою потрібно мінімум 3 оператори, що обумовлює високі питомі трудо-енерговитрати. В основу винаходу поставлене завдання створення переносної автономної установки для одержання та нанесення сорбенту з терморозширеного графіту на забруднену поверхню, в якій у результаті іншого виконання топкової камери й камери прокалювання, використання іншого типу пальника забезпечується не тільки одержання, але й нанесення сорбенту на місці аварійного розливу, зменшення часу виходу установки на робочий режим і за рахунок цього зменшується кількість обслуговуючого персоналу, знижуються питомі трудоенерговитрати й спрощується процес виконання операції по ліквідації аварійного розливу. Поставлене завдання вирішено завдяки тому, що в переносній автономній установці для одержання та нанесення сорбенту з терморозширеного графіту, яка містить топкову камеру з встановленим в ній газовим пальником, камеру прокалювання, завантажувальний патрубок окисненого графіту зі шнековим живильником, з’єднаним із приводним валом електродвигуна, та із завантажувальною воронкою, згідно пропозиції, топкова камера й камера прокалювання виконані у вигляді 4 труб, послідовно з’єднаних одна з одною, завантажувальний патрубок розміщений у вхідній частині топкової камери, у якості газового пальника використовують пальник інжекційного типу, встановлений в торцевій частині топкової камери та з’єднаний з газовим балоном, причому камера прокалювання на виході наділена конічним розтрубом для нанесення сорбенту на забруднену поверхню, а приводний електродвигун шнекового живильника з’єднаний з акумулятором, що разом з газовим балоном розміщений у переносному модулі - ранці. Таке конструктивне виконання установки дозволяє забезпечити її повну а втономність, тобто сорбент може бути отриманий безпосередньо на місці аварійного розливу й відразу ж нанесений на забруднену поверхню. При цьому виключаються проміжні стадії завантаження сорбенту в тару, транспортування до місця аварійного розливу, розгортання системи нанесення (пневмотранспорту). Установку обслуговує один оператор, на спині якого розміщений модуль-ранець із газовим балоном і акумулятором, а в руках - безпосередньо блок для одержання і нанесення сорбенту. Завдяки використанню інжекційного пальника, газового балона і акумулятора установка є повністю автономною. За рахунок незначних розмірів і маси топкової камери значно скорочується час виходу на режим, що в сполученні з вищенаведеним обумовлює зниження питомих трудо- та енерговитрат. Запропонована установка дозволяє значно спростити увесь процес операції по ліквідації аварійного розливу. Далі суть пропозиції пояснюється докладним описом запропонованої установки з посиланням на креслення, де відображено: На Фіг.1 - блок одержання і нанесення сорбенту. На Фіг.2 - переносний модуль - ранець. Блок одержання й нанесення сорбенту містить виконану у вигляді тр уби топкову камеру 1 і камеру прокалювання 2, виконану з такої ж труби з’єднаної з топковою камерою 1. На виході з камери прокалювання 2 встановлений конічний розтруб 3 для нанесення сорбента на забруднену поверхню. У вхідній торцевій частині топкової камери 1 встановлено співвісно газовий інжекційний пальник 4, до якого приєднаний газовий балон 5, розміщений у переносному модулі - ранці 6. У вхідній частині топкової камери 1 встановлений завантажувальний патрубок 7 окисненого графіту зі шнековим живильником 8, що з’єднаний із приводним валом електродвигуна 9, який у свою чергу, з’єднаний з акумулятором 10, розміщеним у переносному модулі - ранці 6. Над шнековим живильником 8 встановлена завантажувальна воронка 11 окисненого графіту. Топкова камера 1 і камера прокалювання 2 забезпечені термоізоляцією 12. Крім того, блок одержання й нанесення сорбенту містить ручки для перенесення й маніпулювання, а переносний модуль - ранець має ремінь для розміщення на спині оператора (на кресленнях не показані). 5 85362 Пропонована установка працює таким чином. У завантажувальну камеру 11 подають порцію окисненого графіту. Після цього на газовий пальник 4 подають із газового балона 5 газ (пропанбутан), що підпалюють за допомогою п’єзозапальника, встановленого в отворі торцевої стінки топкової камери 1 (на кресленні не показаний). Після загоряння газу регулювальним вентилем встановлюють його оптимальну витрату. Газ, який вийшов із сопла газового інжекційного пальника 4, підсмоктує з атмосфери повітря на горіння. Через хвилину температура в топковій камері досягає 900°С, після чого включають приводний електродвигун 9, що приводить в обертання шнековий живильник 8, що подає окиснений графіт із заван 6 тажувальної камери 11 у завантажувальний патрубок 7 і потім у топкову камеру 1. У топковій камері 1 у результаті взаємодії високої температури (термоудару) окиснений графіт сп учується і разом з димовими газами надходить у камеру прокалювання 2, у якій під дією високої температури з нього видаляють сірчасті з’єднання, а потім - у конічний розтруб 3. З появою на виході з вихідного розтруба 3 струменю газу - графіту, оператор направляє струмінь на об’єкт і наносить сорбент на забруднену поверхню. Робочі випробування пропонованої установки проводили на дослідній базі Інституту газу НАН України. Результати дослідів і співвідношення з робочими параметрами відомої установки наведені в таблиці. Таблиця Порівняльні показники дослідних випробувань за прототипом та пропозицією № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Показники процесу Од. вим. Продуктивність по окисненому графіту кг/год Густина одержуваного сорбенту кг/м 3 Показник наявності сірчастих з’єднань (рН од. водної витяжки) Робоча температура в топковій камері °С Час виходу на робочий режим хв. Число персоналу, що забезпечує роботу чол. установки Питомі енерговитрати на 1кг сорбенту КВт-год/кг кг/ (кг/год Питома матеріалоємність установки сорбенту) Тривалість роботи установки на одному хв. завантаженні Оброблювана площа забрудненої поверхм2 ні на одному завантаженні Запропонована установка істотно спрощує всю операцію по ліквідації аварійного забрудненого розливу. Природно, що продуктивність пропонованої установки менше відомої. Однак це обумовлено її призначенням - ліквідація локальних аварійних розливів, при цьому вона незамінна при використанні у важкодоступних місцях. При цьому питомі енергоспоживання й матеріалоємність на Установки для одержання терморозширеного графіту за прототипом за пропозицією 45,0 4,0 3,0 3,0 6,7 6,5 900 60-90 900 1,0 3 1 0,7 0,1 35,0 5,0 7 6 одиницю одержуваного сорбенту в пропонованій установці значно нижче. Таким чином, використання пропонованої установки на практиці дозволить виробляти сорбент безпосередньо на місці аварійного розливу й наносити його на забруднену поверхню без використання додаткової системи нанесення, скоротити час виходу установки на робочий режим, знизити питомі енерго - та трудови трати. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 85362 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601