Способ очистки парогазовой смеси Советский патент 1993 года по МПК B01D47/05 B01D5/00 

Изобретение относится к металлургии частности к удалению вредных выбросов при непрерывной разливке стали.

Целью способа является устранение указанных недостатков, повышение эффективности конденсации и уменьшение выбросов вредных веществ в атмосферу, снижение температуры выбрасываемой парогазовой смеси.

На чертеже изображено устройство для реализации предлагаемого способа, состоящее из бункера 1, трубопровода 2, дымососа 3, устройства подачи газа 4, устройства подачи твердых частиц и/или капель жидкости 5, закручивателя потока 6, теплообменника 7, конденсатосборника 8. Из бункера 1 по трубопроводу 2 дымососом 3 отсасывается парогазовая смесь (ПГС). Устройством 4. выполненным в виде вентилятора, в ПГС подается газ с температурой ниже температуры ПГС. Совместно с потоком газа устройством 5 в ПГС дополнительно подают твердые частицы и/или капли жидкости с температурой, не выше температуры ПГС после смешения с газом. Образовавшийся в результате смешения ПГС и газа туман закручивается относительно оси своего движения закручивателем потока 6. Закрученная ПГС поступает в теплообменник 7, где происходит поверхностная конденсация пара. В ре- зультате закручивания потока на капли конденсата образовавшегося тумана действуют центробежные силы, под действием которых капли конденсата сепарируются из объема, оседая на стенках трубопровода 2 и теплообменника 7, и вместе с конденсатом,

00 NX

О 00 СЛ

4Ь.

СА

образовавшимся в результате поверхностной конденсации, стекают в конденсатос- борник 8. Оставшаяся смесь дымососом 3 выбрасывается в атмосферу.

Предлагаемый способ удаления ПГС ре- ализован следующим образом.

Из бункера зоны вторичного охлаждения М.НЛЗ отсасывается ПГС с помощью дымососа марки Д-15,5 в количестве 89000 м3/ч при температуре 80 °С. Расход конден- сата при естественной конденсации водяного пара на стенках трубопровода составил 0,04 г/с. Кроме того, ПГС проходила через поверхностный конденсатор с площадью те.плообмена 20 м и расходом охлаждающей воды 3 м3/ч, Выход конденсата при конденсации на поверхности конденсатора составил 0,365 кг/с. Пределы количества подачи газа в ПГС были определены как п 0,1-0,3 от начального расхода ПГС.

П р и м е р 1. После отсоса ПГС из бункера в нее подавали газ расходом-п 0,2 от начального расхода ПГС, что составляет 16000 м3/ч при 25°С. При смешении ПГС и газа происходило туманообразование. Образовавшийся туман закручивался относительно оси сво.его движения четырехлопаточным воздухозакручивате- лем, и за счет действия на капли конденсата. в потоке смеси РГС и газа центробежных сил происходила сепарация капель конденсата на стенках трубопровода и конденсатора. Прирост выхода конденсата составил 0,1 г/с или 33% от начального выхода конден- сата.

Затем в ПГС совместно с потоками газа дополнительно подавали капли жидкости (воды) 0,5 мм, с расходом 0,03 кг/с при 20°С, Прирост выхода конденсата в этом случае составил 0,15 г/с или 50% от начального выхода конденсата.

После сепарации капель конденсата из потока часть осушенной ПГС расходом 16000 м3/ч забиралась из основного тракта системы удаления ПГС с помощью вентилятора марки Ц 4-70 № .6 и дополнительно пропускалась через воздухоохладитель, где охлаждалась до 25°С и затем подавалась через трубопровод системы рециркуляции в основной тракт системы удаления ПГС в качестве газа.

В результате суммарный расход конденсата составил 0,455 г/с или в 1,5 раза больше, по сравнению с начальным расхо- дом конденсата.

Так, концентрация вредных веществ. растворенных в конденсате, не изменялась, уменьшение выбросов вредных веществ в атмосферу произошло за счет увеличения

выхода конденсата с растворенными в нем вредными веществами. Температура выбрасываемой в атмосферу ПГС снизилась до 42°С.

Пример. В соответствии с исходными данными примера 1, при подаче газа в ПГС с граничным расходом п 0,1 от начального расхода РГС или 8000 м3/ч, проходило туманообразование, и прирост выхода конденсата составил 0,07 кг/с или 23% от начального выхода конденсата.

При подаче газа в ПГС со вторым граничным расходом п 0,3 от начального расхода РГС или 24000 м3/ч прирост выхода конденсата составил 0,13 г/с или 43% от начального выхода конденсата.

Пример 3. В соответствии с исходными данными примера 1, при подаче газа в РГС за пределами ограничения (0,1-0,3), т.е. расходом п 0,05 от начального расхода ППГС или 4000 м3/ч, туманообразования не происходило.

При подаче газа в ПГС расходом п 0,4 of начального расхода ПГС или 32000 м3/ч, прирост конденсата составил 0,135е г/с, т.е. практически не изменился выход конденсата по сравнению с примером 2, при значительном возрастании затрат энергии на подачу газа. .

Использование предлагаемого способа удаления ПГС обеспечивает, по сравнению с существующими способами, следующие преимущества:

увеличение выхода конденсата.

кроме того, вследствие увеличения выхода конденсата увеличивается количество растворенных в конденсате веществ и задержанной пыли, а, следовательно, снижается выброс вредных веществ в атмосферу.

кроме того, вследствие подачи в ПГС охлажденного газа и охлаждения ПГС на поверхностном конденсаторе снижается температура выбрасываемой ПГС.

Фор мула из обретения

1. Способ очистки парогазовой смеси, включающий отсос парогазовой смеси из объема, превращение ее в туман путем подачи в парогазовую смесь охлаждающего газа с температурой ниже температуры парогазовой смеси, поверхностную конденсацию пара и сепарацию конденсата, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения эффективности конденсации и уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу, в качестве охлаждающего газа используют часть парогазовой смеси, которую отбирают после зоны поверхностной конденсации, дополнительно охлаждают и подают в поток парогазовой смеси перед зоной поверхностной конденсации.

2. Способ по п. t,отличающийся тем, что совместно с потоком охлаждающего газа в Иарогазовую смесь дополнительно

подают твердые частицы и/или капли жидкости с температурой не выше температуры охлаждающего газа.

Использование: для удаления вредных выбросов в металлургическом производстве. химической и нефтехимической отрас- лях промышленности. Сущность изобретения в том, что в способе очистки, включающем отсос парогазовой смеси из объема, превращение ее в туман путем подачи в парогазовую смесь охлаждающего газа с температурой ниже температуры парогазовой смеси.поверхностную конденсацию пара и сепарацию конденсата, в качестве охлаждающего газа используют часть парогазовой смеси, которую отбирают после зоны поверхностной конденсации дополнительно охлаждают и подают в поток парогазовой смеси перед зоной поверхностной конденсации, при этом с потоком охлаждающего газа в парогазовую смесь дополнительно подают твердые частицы и/или капли жидкости с температурой, не выше температуры охлаждающего газа. 1 з.п.ф-лы, t ил.

ГЧ

-/

7