Устройство для снижения выбросов из хранилищ обводненных продуктов коксования Советский патент 1987 года по МПК B65D90/30 

Изобретение относится к устройствам для снижения выбросов в атмосферу из хранилищ обводненных химических продуктов коксования угля.

Цель изобретения - повышение надежности устройства путем снижения выбросов при конвекции.

На фиг. 1 изображено устройство для снижения выбросов из хранилищ обводненных продуктов коксования, общий вид, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема поддержания температуры в устройствах, имеющих паровой обогрев колпака; на фиг. 4 - колпак с электрическим обогревом, общий вид, разрез; на фиг. 5 - схема поддержания температуры в устройствах, имеющих электрический обогрев колпака; на фиг. 6 и 7 - колпак с паровым обогревом при соответственно максимальном и минимальном соотношениях размеров.

денсатообводчик поступает в коллектор конденсата (не показ аны).

Поддержание заданной температуры в колпаке можно обеспечить с помощью прос- - тейшего автоматического регулятора, схема которого приведена на фиг. 3. В колпак, установленный на одном из однотипных резервуаров 11, помещен манометрический термометр 12, сигнал с которого поступает на дроссельный клапан 13. Клапан регулирует 10 давление пара в коллекторе 14, к которому присоединены устройства 15 для снижения выбросов. Давление пара в коллекторе контролируется с помощью манометра 16. В зависимости от свойств продукта в однотипных резервуарах можно при настройке клапана задать необходимое давление в коллекторе, при котором температура пара выше, чем температура кристаллизации компонентов парогазовой смеси.

Обогрев стенок колпака, установленного

Устройство для снижения выбросов из20 резервуарах взрывопожаробезопасных

хранилищ обводненных продуктов коксова-продуктов, не имеющих близко расположенния выполнено в виде воздущника 1, ус-ных источников пара нужных параметров,

тановленного на крыше резервуара 2. Кможет быть выполнен электрическим (фиг. 4)

верхней части воздушника с помощьюСтенки и дно стакана 17 покрыты слоем

кронщтейнов 3 соосно с воздушником при-диэлектрика 18, на котором закреплен нагресоединен колпак, выполненный в виде пере-25 вательный элемент 19. Нагревательный элевернутого цилиндрического стакана 4. Ста-мент покрыт слоями диэлектрика 20 и теплокан имеет кожух 5 с трубами 6 и 7 для по-изоляции 21. От атмосферных воздействий

дачи пара и отвода конденсата. Воздушникконструкция защищена кожухом 22. Для подустановлен на резервуаре с помощью присое-ключения к источнику питания в нижней

динительного фланца 8. Трубы 6 и 7 за-части кожуха предусмотрен взрывобезопаскреплены на воздушнике 1 с помощью крон- ный ввод 23.

штейнов 9 и имеют присоединительные фланцы 10. Колпак и трубы для подвода пара и отвода конденсата имеют теплоизоляцию (не показана). Расстояние от верхнего края воздушника до нижнего края колпака равно 2,8-3,2 внутреннего диаметра воздушника, внутренний диаметр и высота колпака равны соответственно 2,0-2,2 и 4,8-5,3 внутреннего диаметра воздушника.

Устройство работает следующим образом.

В полость между стаканом и кожухом по трубе 6 подают водяной пар, нагревающий стакан 4. При этом создается положительная разность температур между верхним и нижним слоями газовой смеси в колпаке, что исключает достижение критического значения критерия Рэлея для воздушников диаметром 0,1-0,2 м. В результате устраняется естественно-конвективное перемешивание паров и воздуха в верхней части воздушника. Таким образом, в верхней части воздушника 1 и стакана 4 образуется затвор, наполненный в отличие от обычных гидрозатворов не более тяжелой, чем пары продукта, а более легкой жидкостью - нагретой паровоздушной смесью. Постоянный

35

40

45

50

Схема поддержания заданной температуры при электрическом обогреве устройства приведена на фиг. 5. На одном из однотипных резервуаров 24 в верхнюю часть одного из колпаков 25 помещен термометр 26 сопротивления, сигнал от которого поступает на электронный регулятор 27 мощности, через который осуществляется питание нагревательного элемента колпака от источника 28 низкого напряжения.

Устройство с электрическим обогревом колпака работает аналогично устройству с паровым обогревом.

Пример. Устройство для снижения выбросов из хранилищ обводненных продуктов коксования экспериментально исследовано на модели резервуара для нагретой до 80°С над- смольной воды, и воздушниках, имеющих размеры реальных воздушников. При погружении верхней части воздушника в колпак на величину, меньшую чем 2,8 диаметра воздушника, наблюдаются нарушения запирающего слоя при сильном ветре и возобновлении конвективного массообмена между воздушником и атмосферой. При погружении-воздушника в колпак на величину, большую чем 3,2

обогрев колпака обеспечивает непрерывное55 Диаметра воздушника, в результате радиавозобновление этого затвора. Образующийсяционного подогрева стенок воздушника разв полости между стаканом 4 и кожухом 5вивается движение паров в тонком приконденсат стекает по трубе 7 и через кон-стенном слое, направленное вверх. При

денсатообводчик поступает в коллектор конденсата (не показ аны).

Поддержание заданной температуры в колпаке можно обеспечить с помощью прос- тейшего автоматического регулятора, схема которого приведена на фиг. 3. В колпак, установленный на одном из однотипных резервуаров 11, помещен манометрический термометр 12, сигнал с которого поступает на дроссельный клапан 13. Клапан регулирует давление пара в коллекторе 14, к которому присоединены устройства 15 для снижения выбросов. Давление пара в коллекторе контролируется с помощью манометра 16. В зависимости от свойств продукта в однотипных резервуарах можно при настройке клапана задать необходимое давление в коллекторе, при котором температура пара выше, чем температура кристаллизации компонентов парогазовой смеси.

Обогрев стенок колпака, установленного

резервуарах взрывопожаробезопасных

5

0

5

0

Схема поддержания заданной температуры при электрическом обогреве устройства приведена на фиг. 5. На одном из однотипных резервуаров 24 в верхнюю часть одного из колпаков 25 помещен термометр 26 сопротивления, сигнал от которого поступает на электронный регулятор 27 мощности, через который осуществляется питание нагревательного элемента колпака от источника 28 низкого напряжения.

Устройство с электрическим обогревом колпака работает аналогично устройству с паровым обогревом.

Пример. Устройство для снижения выбросов из хранилищ обводненных продуктов коксования экспериментально исследовано на модели резервуара для нагретой до 80°С над- смольной воды, и воздушниках, имеющих размеры реальных воздушников. При погружении верхней части воздушника в колпак на величину, меньшую чем 2,8 диаметра воздушника, наблюдаются нарушения запирающего слоя при сильном ветре и возобновлении конвективного массообмена между воздушником и атмосферой. При погружении-воздушника в колпак на величину, большую чем 3,2

5 Диаметра воздушника, в результате радиаэтом также возникает массообмен между воздушником и атмосферой.

Испытания показали, что при использовании предлагаемого устройства количество выбросов из отстойников нагретой до надсмольной воды снижается на 92%, причем количество легкокипящих, кислых и основных компонентов (бензол, аммиак, сероводород) снижается в той же степени, что и количество нафталина и .его производных, т.е. степень снижения выбросов не зависит от свойств компонентов смеси. При расстоянии от верхнего края воздушника до нижнего края колпака, равном 2,8-3,2 диаметра воздушника, и обогреве колпака паром обеспечивается устранение конвекции в верхней части воздушника и колпаке, исключается конденсация и забивание полости колпака кристаллами компонентов парогазовой смеси, поступаюш,ей в колпак из хранилиш,а. Таким образом, достигается надежность предотвращение выбросов за счет конвекции из хранилищ нагретых продуктов.

Наряду с не меньшей, чем ступенчатое охлаждение фракций, степенью снижения выбросов нафталина и бензольных углеводо10

15

в том, что степень снижения выбросов различных вредных веществ не зависит от их физико-химических свойств, так как предотвращается выделение паро-газовой смеси, а не улавливаются ее отдельные компоненты, кроме того, обеспечивается надежное предотвращение выбросов за счет конвекции парогазовой смеси, исключается забивание устройства кристаллами компонентов парогазовой смеси, так как температура элементов устройства выше температуры конденсации этих компонентов. При этом сокращены трудозатраты на обслуживание, так как устройство не содержит подвижных элементов и при его эксплуатации не требуется пополнять гидрозатворы.

Формула изобретения

Устройство для снижения выбросов из хранилищ обводненных продуктов коксова20

ния, состоящее из воздушника и колпака, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, колпак выполнен в виде цилиндрического перевернутого стакана,установленного соосно с воздушником, причем расстояние от верхнего края воздушника до нижродов, предлагаемое устройство обеспечива- 25 него края колпака равно 2,8-3,2 внутрен- ет такую же степень снижения выбросовнего диаметра воздушника, внутренний диакислых и основных компонентов. Ступен-метр и высота колпака равны соответственчатое охлаждение фракций в холодильникено 2,0-2,2 и 4,8-5,3 внутреннего диаметне позволяет снизить выбросы этих веществ.ра воздушника, а стенки и дно колпака

, Преимущества предлагаемого устройствавыполнены полыми для подвода теплоносипо сравнению с известными заключаются теля или размещения нагревателя.

в том, что степень снижения выбросов различных вредных веществ не зависит от их физико-химических свойств, так как предотвращается выделение паро-газовой смеси, а не улавливаются ее отдельные компоненты, кроме того, обеспечивается надежное предотвращение выбросов за счет конвекции парогазовой смеси, исключается забивание устройства кристаллами компонентов парогазовой смеси, так как температура элементов устройства выше температуры конденсации этих компонентов. При этом сокращены трудозатраты на обслуживание, так как устройство не содержит подвижных элементов и при его эксплуатации не требуется пополнять гидрозатворы.

Формула изобретения

Устройство для снижения выбросов из хранилищ обводненных продуктов коксова20

Изобретение позволяет повысить надежность устройства за счет снижения выбросов, предотвращения конвекции и устранения возможности забивания устройства конденсирующимися компонентами выбросов. Устройство выполнено в виде воздушника 1 и колпака, представляющего собой перевернутый стакан 4, установленный соосно с воздушником, причем расстояние от верхнего края воздушника до нижнего края колпака равно 2,8-3,2 внутреннего диаметра воздушника, внутренний диаметр и высота колпака равны соответственно 2,0-2,2 и 4,8-5,3 внутреннего диаметра воздушника, а стенки и дно колпака выполнены полыми для подвода теплоносителей или размещения нагревателей. 7 ил. С & (Л Коидена to со оо о со

/1-/)

fe

/3

.J

26

28

27

25

ГР

25

гм

25

2

2

2

сриг.5

фиг.6

Составитель В. Шипов

Редактор А. ОгарТехред И. ВересКорректор М. Пожо

Заказ 334/21Тираж 646Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг. 7