Устройство для очистки отходящих газов и регенерации тепла Советский патент 1992 года по МПК F23J15/00 

1

(21)4881157/33 (22) 11.11.90 (46)07.09.92. Бюл. №33

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов

(72)М.С.Шкляр, Р.И.Яременко, А.А.Мерен- зон и С.Ф.Авраменко

(56) Патент ЕПВ N 0089036, кл. F23 J 15/00, 1983.

(545) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ И РЕГЕНЕРАЦИИ ТЕПЛА

(57) Сущность изобретения: устройство содержит газовый тракт, установленные в нем 1 рубы Вентури переменного сечения, рассе- иватели газового потока, форсунки промывочной жидкости, приемник промывочной жидкости постоянного уровня,теплообменник. В трубах Вентури запыленный горячий газ, прошедший через теплообменник, очищается от крупных частиц пыли. Доочистка происходит при барботаже, одновременно производится регенерация тепла. Горячая жидкость с пылью поступает в гидроциклон, а осветленная жидкость направляется в водяной теплообменник. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации и очистки газовых выбросов теплотехнологического оборудования в различных отраслях промышленности.

Известно устройство для обработки отходящих газов из печи переплава цветных металлов, включающее трубу Вентури, имеющую патрубок для подачи в суженный участок промывочного растсора, расширяющийся конец которой соединяется с нижней частью циклона, в котором пыль из отходящих газов, содержащая промывочный раствор, отделяется от последнего. Кап- леотбойник находится в верхней части циклона. Через него пропускается отходящий газ, из которого удаляются капли. Фильтр расположен в нижней части капле- отбойника и служит для удаления аэрозольной увлажненности в газе, в котором имеется пыль.

Существенным недостатком этого устройства является полное отсутствие регенерации тепла отходящихтазов.

Известен способ утилизации тепла отходящих технологических газов, где запыленный газ подают в слой промежуточного теплоносителя, нагревают его и отдают тепло через трубы нагреваемому потоку. Тепло- обмен между технологическим газом, промежуточным теплоносителем и нагреваемым потоком осуществляют ступенчато.

Основным недостатком данного способа утилизации тепла является его малая эффективность, т.к. трубы, по которым подается нагреваемый поток со стороны промежуточного загрязненного теплоносителя, сильно зарастают, что особенно наблюдается на первой ступени по ходу технологических газов, сопротивление тепловому потоку возрастает.

Известны также способ и устройство для очистки отходящих газов и регенерации

С

ю ел о

тепла, где в дымовую трубу входит линия отходящих газов, в верхней зоне которой заканчивается линия для промывочной жидкости. Промывочная жидкость впрыскивается в текущие вверх в линии отходящих газов очищенные отходящие газы. Жидкость содержит добавки, которые реагируют с вред- ными веществами отходящих газов и связывают их. Промывочная жидкость из аккумулирующего бака направляется в цирку- ляционный контур, вниз по потоку по линии отходящих газов и возвращается в циркулирующий бак, используемые в качестве комбинированного, осадительного и реакционного сосуда. При этом образующи- еся в процессе промывки твердые вещества удаляются, а промывочная жидкость регенерируется.

Предусмотрены теплообменники, которые отбирают из отходящих газов часть теп- ла.

Это устройство для очистки отходящих газов и регенерации тепла принято в качестве прототипа. Существенным недостатком данного способа и устройства являются как не эффективная очистка газов, так и регенерация тепла, кроме того, что теплообменники в аккумулирующем баке с грязным раствором зарастают снаружи, большая часть тепла в виде пара удаляется через дымовую трубу.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки при одновременном увеличении количества регенерируемого тепла.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для очистки отходящих газов и регенерации тепла, содержащем соединенные с дымоходом блок регенерации тепла и вертикальный газовый тракт с размещенны- ми в его верхней части форсунками промывочной жидкости предусмотрены следующие отличия:

устройство снабжено установленными в газовом тракте ниже его соединения с дымоходом трубами Вентури;

трубы Вентури установлены с образованием между ними каналов переменного сечения для прохода прошедших трубы Вентури газов;

каналы соединены с подъемными трубами, снабженными рассеивателями газового потока, расположенными над трубами Вентури ниже форсунок промывочной жидкости

над форсунками установлен каплеуло- витель;

ниже рассеивателей газового потока расположен приемник промывочной жидкости постоянного уровня;

под трубами Вентури установлен сборник промывочной жидкости, соединенный с теплообменником;

дымоход соединен с вертикальным газовым трактом в средней его части.

Отличительные признаки не обнаружены в устройствах аналогах, что послужило основанием для вывода о соответствии заявленного технического решения критерию существенные отличия.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из вертикального газового тракта 1, дымососа 9, гидроциклона 12, водяного теплообменника 14, приемной камеры 18 и теплообменника 8. ,

Вертикальный газовый тракт 1 соединен в средней части с дымоходом 21, в нижней его части установлены трубы Вентури 2 с образованием между ними каналов 3, сообщающихся с подъемными трубами 22, снабженными рассеивателями газового потока 4, которые выполнены в виде колпачков. Под рассеивателями газового потока 4 распложен приемник 5 промывочной жидкости постоянного уровня. Над рассеивателями газового потока 4 установлены форсунки б с образованием емкости 23. Над форсунками 6 предусмотрен каплеулови- тель 7. Под трубами Вентури 2 предусмотрен сборник 24 промывочной жидкости, сообщающийся с гидроциклоном 12. который в верхней части соединяется с водяным теплообменником 14, а снизу с приемной камерой 12. Из приемной камеры 12 и водяного теплообменника 14 выведены трубопроводы 25 в верхнюю часть вертикального газового тракта 1 и соединены с форсунками б, причем трубопровод 25 от водяного теплообменника 14 в месте соединения его с форсунками 6 входит в трубопровод 25. По трассе трубопровода 25 от водяного теплообменника 14 предусмотрены дозатор 17 известкового молока, дозатор 16 коагулянта, а также подвод воды для подпитки системы, насос 15. Под приемной камерой 18 установлены разгрузочный шнек 19, короб для шлама 20. На отводной части дымохода 21 установлены направляющий аппарат 10 и дымосос 9.

Работает устройство для очистки отходящих газов и регенерации тепла следующим образом.

Запыленный горячий газ проходит через теплообменник 8, отдавая часть тепла, поступает в блок труб Вентури 2, где очищается от более крупных частиц пыли. Откуда по каналам 3, а затем подъемным трубам 22 очищенный газовый поток поступает под рассеиватель газового потока 4, а затем барвотирует через жидкость и приемнике 5, содержащую коагулянт и известковое молоко, в результате происходит его доочистка от пыли. Кроме того, газы поступают на третью ступень очистки в емкости 23 попадают под душ от форсунок 6, где подается чистая жидкость со свежим коагулянтом и известковым молоком. Из емкости 23, пройдя через кап- леуловитель 7, дымовые газы выбрасываются с помощью дымососа 9 в атмосферу.

Кроме очистки в вертикальном газовом тракте 1 производится регенерация тепла дымовых газов, причем применен один из самых эффективных способов теплообмена противоточный контакт теплообмен в три ступени:

дымовые газы контактируют с жидкостью в блоке труб Вентури 2;

контактный теплообмен при барботаже в приемнике 5;

теплообмен при орошении газов жидкостью из форсунок 6.

Поэтому дымовые (азы из вертикального газового тракта 1 выходят не только очищенные, но и холодные.

Горячая жидкость с пылью поступает из труб Вентури 2 через сборник 24 в гидроциклон 12, где взвешенные частицы пыли отделяются и удаляются через песковое отверстие 13, а осветленная жидкость направляется в водяной теплообменник 14 для выработки теплоэнерши. Причем, так как в теплообменник 14 подается осветленный теплоноситель, теплообменная поверхность не загрязняется. Охлажденная жидкость из теплообменника 14 забирается насосом 15 и подается на форсунки 6. В трубопровод 25 между теплообменником 14

и форсунками 6 вводятся коагулянт и известковое молоко из дозаторов 16 и 17, при необходимости производится подпитка системы. Осевшая пыль из гидроциклона 12

через пусковое отверстие 13 поступает в приемную камеру 18, где оакуумируется для снижения влажности и выгружается в короб для шлама 20 с помощью разгрузочного шнека 19. Вакуум-пар вводится ввертнкальный газовый тракт по трубопроводу 25 и конденсируется на эжектирующей струе жидкости из сопл 6.

Формула избретения Устройство для очистки отходящих газоо и регенерации тепла, содержащее соединенные с дымоходом блок регенерации тепла и вертикальный газовый тракт с размещенными в его верхней части форсунками промывочной жидкости, отличаю щ ее с я тем, ч го, с целью повышения эффективности очистки при одновременном увеличении количества регенерируемого тепла, оно снабжено установленными в газовом тракте ниже его соединения с дымоходом

трубами Вентури с образованием между ними каналов переменного сечения, соединенных с подъемными трубами, снабженными рассеивателями газового потока, расположенными над трубами Вентури ниже форсунок промывочной жидкости, установленным над форсунками каплеуло- вителем. приемником промывочной жидкости постоянного уровня, расположенным ниже рассеивателей газового потока, сборпиком промывочной жидкости, установленным под трубами Вентури и соединенным с теплообменником, а дымоход соединен с вертикальным газовым трактом в средней его части.

о