Способ индикации изменения содержания кислорода Советский патент 1982 года по МПК G01N25/46 

1

Изобретение относится к контролю коксохимического производства, в частности к сухому, тушению кокса, нсх может быть использовано и в других областях промышленности, где ведутся процессы принудительного охлаждения газами легко окисляемых сыпучих материалов.

Известен способ определения коэффициента избытка окислителя в горючих смесях. Анализируемую горючую смесь направляют в охлаждаемый диффузор при постоянном расходе, воспламеняют и в качестве косвенного параметра используют местоположение фронта пламени вдоль оси движения 1.

Недостатком способа является низкая точность и надежность измерения, которая существенно зависит от расхода анализируемой горючей смеси, Кроме того, применение этого способа для контроля содержания кислорода как основного окислителя в циркулирующем газе установки сухого тушения кокса (yCTKJ не эффективно, так как для его воспламенения нужны специальные условия.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является способ индикации изменения содержания кислорода в циркулирующем газе установки сухого тушения кокса, заключающийся в измерении теплового параметра контроли10руемого газа, по отклонению которого от заданного значения судят об изменении содержания кислорода от нормы.

Способ предусматривает постоянный отбор циркулирующего газа из газового тракта и пропускание его через специальное измерительное устройство, в котором определяется величина термомагнитной конвекции 2j.

20

Недостатком способа является то, что он требует специального достаточно сложного измерительного устройства для определения величины термо97магнитной конвекции в анализируемом газе. Кроме того, способ предполагает постоянный отбор из контролируемой среды некоторой части газа, предварительно очищенного от пыли и влаги, чего очень трудно добиться при анализе циркулирующего газа УСТК, так как он содержит большое количество мелкодисперсной и высокоабразивной коксовой пыли, что приводит к быстрому выходу газоанализаторов из строя в результате загрязнения фильтров газобразных устройств. Смена фильтров является трудоемкой операцией,требующей присутствия газоспасателя, что делает ее еще более дорогой. В резуль тате ненадежной работы применяемых газоанализаторов нарушается контроль и управление текущим содержанием кисло рода в циркулирующем охлаждающем газе УСТК. Это может привести к повышен ю угара кокса, если кислорода в циркули рующем газе больше нормы,или к образованию взрывоопасной газовой смеси за счет увеличения концентрации кислорода в газе меньше нормы. В целом все это сказывается на производитель ности установки, так как в первом случае вызывает прямые потери кокса в результате угара, а so втором случае создает аварийную обстановку. Целью изобретения является повыше ние надежности индикации изменения содержания кислорода в циркулирующем газе установки сухого тушения кокса. Поставленная цель достигается тем что согласно способу индикации изменения содержания кислорода в циркулирующем газе установки сухого тушения кокса, заключающемуся в измерении теплового параметра контролируемого газа, по отклонению которого от заданного значения судят об изменении содержания кислорода от нормы, в качестве измеряемого параметра используют переп.ад температур в начале и конце реакционной зоны камеры тушения. Охлаждение кокса в УСТК производится с помощью циркулирующих газов, в состав которых входит кислород, являющийся активным окислителем углерода кокса. Содержащийся в тушильном газе кислород проходит через массу находящегося в камере тушения .кокса, температура которого изменяет ся снизу вверх от 200 до 950°С. В . этом диапазоне есть температура, при 4 которой начинается активная экзотермическая реакция окисления углерода кокса содержащимся в тушильном газе кислородом. Протекание этой реакции вызывает резкий подъем температуры кокса и циркулирующего газа в зоне реакции. Измеряя в зоне реакции, то есть в начале и конце камеры тушения, тепловой эффект окисления углерода кокса содержащимся в циркулирующем газе кислородом контролируют изменение содержания химически активного компонента циркулирующего газа УСТК кислорода, проходящего через зону реакции камеры тушения установки. Температура, при которой реакция окисления углерода начинает протекать с видимой скоростью, находится в пределах 500-550 С. Следовательно, до уровня этой температуры существенного взаимодействия кислорода, содержащегося в тушильном газе, с коксом не происходит. Основной угар кокса в результате окисления происходит в зоне, расположенной выше критической температуры, то есть в области температур 600-700 С. Повышенное содержание кислорода в тушильном газе вызывает резкий подъем температуры в зоне реакции камеры тушения по сравнению с температурой в этой зоне при нормальном содержании кислорода. Таким образом, контролируя разность температур по высоте зоны реакции, можно судить об измерении количества кислорода в тушильном газе УСТК. Информацию о содержании кислорода в циркулирующем газе получают на основе ПрЬцессов, протекающих в зоне реакции камеры тушения, без использования дополнительных анализаторов свойств газа. Для реализации способа поизобре-. тению в начале и в конце зоны реакции камеры тушения, начинающейся на уровне 9250 мм и заканчивающейся на уровне 10250 мм относительно отсекателей разгрузочного устройства, устанавливают дифференциально включенные термоприемники, например термоэлектрические термометры отсоса, или используют уже установленные на камерах тушения .термоэлектрические термометры и с их помощью измеряют перепад температур в реакционной -зоне, например автоматическим потенциометром с сигнализирующим устройством в виде световой или звуковой индикации. Если содержание кислорода в циркулирующем газе отклоняется от нормы, это вызывает изменение перепада температуры по высоте зоны реакции, что автоматически регистрируется потенциометро и индицируется его сигнализирующими. устройствами, инфо рмируя оператора УСТК о необходимости регулирования состава циркулирующего газа.

Использование предлагаемого способа индикации отклонения содержания кислорода в циркулирующем газе УСТК позволит снизить взрывоопасность работы установки и уменьшить на 0,5 угар кокса. Кроме того, способ более экономичен, так как не требует дорогостоящих и малонадежных автоматических газоанализаторов.

Формула изобретения Способ индикации изменения содержания кислорода в циркулирующем газе

установки сухого тушения кокса, заключающийся в измерении теплового параметра контролируемого газа, по отклонению которого от заданного значения судят об изменении содержания кислорода от нормы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности индикации, в качестве измеряемого параметра используют перепад температур в начале и конце реакционной зоны камеры тушения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР ff , кл. G 01 N 25/«6, 1978.

2.Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. М., Энергия, 1978, с. 586-598 (прототип) . .