Аппарат для очистки газов

Аппарат для очистки газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик °

oi820S73

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Клз (22) Заявлено 26. 07. 78 (21) 2649420/2 5-26 с присоединением заявки ¹

В 01 О 46/26

В 01 0 47/02

Государственный комитет

СССР яо делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 1504816юллетень No 14

Дата опубликования описания 15. 04. 81 (53) УДК 621.928.9 (088.8) А. М. Росицкий, Ю. С. Павлюков, О. А. Симонов, Е. И. Сулименко, В. В. Даньшин, Н. С. Филь, Н. М. Панин, В.. A. Руденский. Э. Я. Лившиц, В. Н. Быткин, П. П. Коваль, P. С. Берштейн и Ю. Г. Верес (72) Авторы изобретения

Украинский Государственный институт по роектираванию;:, мет аллургических з авода в "Укр гипром з " 1 с ( (71) Заявитель

1 ( ( (54) АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ .ГАЗОВ

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть применено для очистки технологических газов, например, в агромерационном, доменном, мартеновском, конверторном производствах, при получении извести и т.д.

Известен аппарат для очистки га зов, включающий корпус и вращающийся барабанный фильтр, размещен. — . ный в корпусе (1j .

Недостатком данного аппарата является то, что он не. предназначен для очистки промышленных газов с высокой температурой и большой пыпевой нагрузкой.

Наиболее близким к изобретению является аппарат для очистки газов,. включающий корпус с выполненной .в нем камерой, размещенный в камере вращающийся фильтрующий элемент и устройство для ввода и вывода газа и шлама (21.

Недостатком этого аппарата является склопиость к эабиванию пылью фильтрующего элемента и трудность его регенерации с большой пылевой нагрузкой, например 4 г/м и более.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки газов и улучшение регенерации фильтрующего элемента.

Указанная цель достигается тем, что фильтрующий элемент выполнен в виде двух эквидистантно установленных многогранных барабанов, разделенных радиалвными перегородками на трапецеидальные секции, причем меньшее ос0 нование секций направлено внутрь фильтрующего элемента. Кроме того, с целью изменения направления движения газов в фильтрующем элементе, барабаны снабжены разделительной 15 стенкой, установленной поперек оси вращения, а с целью непрерывного обновления фильтрующего элемента, барабаны выполнены из решеток, уста-. новленных с возможностью перемеще20 ния одна относительно другой.

На фиг.1 изображена общая схема установки в плане; на фиг.2 — поперечный разрез очистной установки (A-a); на фиг.З вЂ” продольный раз25 рез очистного аппарата с двухкратным изменением направления перемещения газов в фильтрующем элементе с осевыми подводом и отводом газов (Б-Б); на фиг.. 4 — продольный разрез

30 очистного аппарата с четырехкрагным

820873 из.ленением направления перемещения газов в фильтрующем элементе с осевыми подводом и отводом газов (В-В); на фиг.5 — продольный разрез очистного аппарата с однократным перемещением газов в Фильтрующем элементе .и с осевым подводом и боковым забором газов (Г-Г); на фиг.6 продольный разрез очистного аппарата с однократным перемещением газов в фильтрующем элементе и с бсковым подводом и осевым забором газов (Д-Д); на фиг.7 — поперечный разрез очистного аппарата газов (E-Е); на фиг.8 — поперечный разрез очистного аппарата, снабженного дополнительными решетчатыми полками и узлами механизированной загрузки и разгрузки фильтрующего элемента; на фиг.9 поперечный разрез очистного аппарата с изменяющимся объемом трапецеидальных отсеков; на фиг.10 — несущая торцовая крышка аппарата с креплением несущих балок решеток Ж-Ж ; на фиг.

11 - узел внешней и внутренней решеток; на фиг.12 — поперечный разрез очистного аппарата.

Аппарат для очистки газов содержит герметичную камеру 1, имеющую зону 2 фильтрации газов и зону 3 регенерации фильтрующего элемента.

В герметичную камеру помещены многогранные барабаны, выполненные иэ решеток 4 и 5, например, для газов, имеющих высокую температуру, из колосников 6 и 7,установленных напри:мер,на балках 8 и 9. Решетки имеют горизонтальную ocb вращения 10, проходящую через несущие крышки 11 и

12 и несущие патрубки 13 и 14 подвода газа, установленные, например, на роликах 15. Решетки на участке межрешетчатой полости 16 с помещенным в нее фильтруюшим элементом 17 снабжены радиальными перегородками 18 и перегородками 19, перпендикуляр- " ными оси вращения решеток.Перегородки образуют трапецеидальные секции

20. Радиальные перегородки устанавливают к оси 21 симметрии секции под углом, например в пределах 6 — 8, что соответствует углу раскрытия струи газа в пористом слое. По конструктивным соображениям, например, в зависимости от соотношения диаметра, образуемого решеткой с меньшим периметром (диаметр определяет скорость подачи газа на очистку) и требуемой толщиной слоя фильтрующего элемента (определяет степень очистки), угол наклона радиальной перегородки к оси симметрии секции может быть увеличен до 12 и более.

Трапецеидальные секции имеют большее решетчатое основание 22 и меньшее решетчатое основание 23, повернутое в сторону горизонтальной оси

«Ращения решеток.

Для улучшения регенерации фильтрующего слоя коэффициент заполнения трапецеидальной секции фильтрующим элементом может быть меньше единицы, например в пределах 0,6 — 0,8.

5 В этом случае полость секции может быть снабжена дополнительно решетчатыми перегородками 24, которые на участках перехода фильтрующего элемента в зону регенерации и выхода из нее обеспечивают сохранение заданной минимальной толщины Фильтрующего слоя и заданную степень очистки.

Для улучшения регенерации фильтрующего слоя большее основание трапе15 цеидальной секции может быть выполнено подвижным, например, в виде трапецеидальной решетки, снабженной шарнирами (не показано), что обеспечивает принудительное перемещение

2П фильтрующего элемента внутри отсека и улучшение удаления, например, пыли из слоя при промывке. Принудительное перемещение фильтрующего элемента внутри секции, при одновре менном уевличении объема отсека в зоне регенерации, может быть также осуществлено за счет поворота наружной решетки с бортами вокруг шарнира 25 с помощью ролика 26 и копира 27.

Изменение направления газов в фильтрующем слое осуществляют с помощью, например, разделительной стенки 28.

Повышение активности промывочной

З5 жидкости может быть осуществлено, например, установкой в зоне регенерации активатора 29.

Заданный уровень промывочной жидкости в зоне регенерации поддержи4() вают, например, с помощью подводящего и отводящего парубков 30 и 31, ра-ботая "на перелив".

Для предварительного удаления пыли из газов перед предлагаемой очист45 ной установкой может быть установлена форкамера 32, в которой производят увлажнение и коагуляцию пыли. Для удобства обслуживания и ремонта могут устанавливаться параллельно два очистных аппарата (один рабочий, второй — резервный). При этом газы могут быть разделены, например, перед входом на очистку на два потока с помощью задвижек 33.

Образующийся в процессе регенера ции фильтрующего слоя шлам удаляют из аппарата питателем 34 в осадительную ванну 35. Обезвоживание шлама осуществляют, например, скребковым конвейером 36. Для приема обезвожgp женного шлама служит конвейерный тракт 37.

Для периодической выдачи фильтрующего слоя, например, при ремонтах решеток, аппарат снабжен люком

65 38 и направляющими элементами 39 и.820873

Работа. Приводят во вращательное движение решетки 4 и 5 вокруг горизонтальной оси 10, последовательно помещая трапецеидальные секции 20 в зону 2. фильтрации газов и зону 3 регенерации фильтрующего элемента. При установке аппарата за агломерационной, машиной, производят запуск эксгаустеров. Приводят в движение агломаШину.

40, а внешняя решетка трапецеидальной секции — шарниром 41, роликом

42 и копиром 43. Для приема фильт.рующего элемента из аппарата устанавливают конвейеры 44 и 45 и накопительный бункер-46. Накопительный бункер служит также для хранения.некоторого количества фильтрующего элемента, подаваемого периодически в аппарат для восполнения потерь.

Подачу фильтруюшего элемента в очистной аппарат из накопительного бункера осуществляют с помощью питателя 47, подъемника 48, передвижного конвейера 49, рапсределительных воронок 50 с шиберами 51 и копира

52 .(фиг.2 и 8). Доступ в полость аппарата осуществляют через люк 53.

Внешняя решетка трапецеидальной секции может также фиксироваться в рабочем положении с помощью клИньев или различного рода защелок. При этом 20 открытие-закрытие решеток осуществляется вручную.

Несущие балки аппарата могут быть защищены от физико-химического .процесса очистки элементами 54.

Для повышения степени очистки аппарат может быть снабжен дополни- тельным фильтрующим слоем 55, например металлической ватой. С этой целью аппарат может быть снабжен электромагнитными элементами для возможности использования электростатического механизма осаждения пыли (не показано).

Для усиления регенерации фильтрующего слоя аппарат может быть снабжен соплами 56 и трубопроводами 57, подачи, например, дополнительной промывочной жидкости, продувочного воздуха, поверхностно-активных веществ и других материалов, направленных 40 на поддержание эффективной и стабильной очистки газов °

Подачу осветленной промывочной жидкости в зону регенерации осущест- . вляют насосом 58. 45

Предлагаемая конструкция может обеспечивать как циркуляционное перемещение фильтруюшего элемента с промывкой и без промывки, так и непрерывное обновление фильтрующего элемента в аппарате (с промывкой, подачей в слой различных реагентов и без промывки).. В последнем случае аппарат снабжают стационарной решеткой 59, огибающей подвижную решетку 60 с перегородками 61, питательной -воронкой 62, разгрузочной воронкой 63 с шибером 64.

В случае работы аппарата с непрерывным обновлением материала установленный между питательной воронкой и jg шибером участок 65 может не содержать стационарной решетки, а быть герметичным.

Аппарат может иметь несколько ступеней фильтрации и сушки. напри- 65 мер 3 ступени фильтрации — ., Н, Я и одну ступень сушки - 1У (фиг.5, 4 и 3).

В качестве фильтрующего элемента, в зависимости от физико-химических свойств газов и физико-химических свойств 1: фракционных характеристик содержащейся .в газах пыли, могут быть использованы гранулированный чугун, узко классифицированные кокс, щебень, цепи с мелким звеном, металлическая вата, грубая стеклянная вата и другие материалы.

В качестве промывочной жидкости могут быть использованы вода, вода с добавлением моющих средств, различные технические масла, как свежие, так и отработанные, с высокой температурой вспышки, низким давлением нара и хорошо смачивакщие пыль, другие вещества, способствующие эффективному (быстродействующему и полному ) смачиванию пылей и их удалению из фильтрующего слоя.

Устройство работает следующим образом.

Подготовка к работе. Очистную установку монтируют в объеме, показанном на фиг.2. В накопительный бункер 46 подают конвейерным или .автомобильным транспортом фильтру-. ющий элемент 17, например чугунную дробь. С помощью подъемника 48, передвижного конвейера 49, распределительных воронок 50 с шиберами 51, чугунную дробь поочередно загружают в трапецеидальные секции 20, поворачивая решетки 4 и 5 вокруг горизонтальной оси 10. При этом большее решетчатое основание 22, снабженное шарниром 41, открывают и закрывают механизированным способом с помощью ролика 42 и кокира

43. В случае установки решетчатого основания 22 в рабочем положении с помощью кл.;ньев или защелки, решетчатое основание 22 открывают и закрывают вручную. Заполнение объема трапецеидальных секций чугунной дробью осуществляют.с коэффициентом

1,0 или, для улучшения промывки,. с коэффициентом 0,6 — 0,8

Через патрубок 30 заполняют зону регенерации фильтрующего элемента 3 промывочной жидкостью, например водой, и с помощью патрубка 31 поддерживают заданный уровень жидкости в аппарате, работая "на перелив".

820873

Образующиеся в процессе агломерации счет радиальных перегородок 18, газы из вакуум-коллектора подают в усатновленных к оси 21 симметрии форкамеру 32, где путем, например,. трапецеидальной секции 20 под углом увлажнения агломерационных газов например,в пределах 6 — 8ь и сопроизводят коагуляцию мелких, частиц храняющих, дополнительно, заданную пыли. Из форкамеры 32 агромерацион- среднюю высоту фильтрующего слоя. ные газы поступают через патрубок Осевшие частицы пыли в порах

13 (фиг.5)во внутреннюю полость под- фильтрующего слоя удаляют (вымывавижной части аппарата, откуда распре- ют ) из слоя на участке регенераделяются по трапецеидальным секциям ции путем окунания секций 20 в про20, проходят последовательно смочен- о мывочную жидкость. ные промывочной жидкостью решетку Степень удаления пыли из фильтру5, фильтрующий элемент 17 (например ющего слоя может быть повышена за чугунную дробь) и решетку 4. Проходя счет дополнительной принудительной через слой мокрой чугунной дроби, циркуляции промывочной жидкости пугазы очищаются от пыли и попадают тем вращения активатора 29, подачей в надрешеточное пространство — герме- 15 в секции 20 через трубопроводы 57 тичную камеру 1. Здесь происходит и сопла 56 дополнительной промывочдополнительное выпадение частиц пы- ной жидкости с требуемым напором, ли, не осевших в фильтрующем слое сжатого воздуха, пенообразующих и (например, при большой скорости других жидких, газообразных и тверфильтрации), за счет потери скорос- Щ дых продуктов.

С помощью трубопроводов 57 и соОчищенные от пыли газы освобожда- пел 56 в аппарат могут подаваться ют от влаги и направляют в трубу. сжатым воздухом поверхностно-активОсвобождение газов от влаги может ные вещества . Подача дополнительбыть, при необходимости, осуществле- g ной промывочной жидкости и поверхно в последующей аналогичной камере ностно-активных веществ через сопла аппарата не содержащей промывочной 56, установленных радиально, может осуществляться с чередованием.,При

Скорос-.ь фильтрации газов через этом одновременно достигается пофильтрующий слой "поддерживают, напри вышение степени очистки фильтрующего

30 в пределах 0 5 — 12 и/сек. Кон- слоя и поддержание заданной концентструкция аппарата позволяет поддер- рации моющих средств в промывочной

;живать скорость фильтрации достаточ- жидкости. но высокой, например 30 м/сек и бо- Степень удаления maitre из фильтруюлее. Скррость фильтрации газон щего слоя может быть также повышена может быть увеличена, независимо

3S за счет перемещения в радиальном от давления, создаваемого дутьевой направлении фильтрующего элемента 17 машиной, уменьшением толщины Фильт- в трапецеидальной секции 20 за счет рующего слоя или увеличением его поворота наружной решетки с бортами фракционного состава (или одновремен»- вокруг шарнира 25 в зоне регенерации. но тем и другим). 40 Образующийся в зоне регенерации

При недостаточной очистке на од- фильтрующего элемента 3 шлам. уданой ступени, газы направляют на вто- ляют из аппарта питателем 34 в осадирую ступень .очистки, третью и т.д., тельную ванну 35.Обезвоживание шлаПри этом на. 1 ступени фильтрации, ма осуществляют скребковым конвейедля осаждения пыли используют ме- 45 ром Зб. Обезвоженный шлам скребковым ханизмы захвата касания и инерцион- конвейером 36 выдают на конвейерный ный, для чего через трапецеидаль-. тракт 37 и направляют на утилизацию . ные секции 20 с низким слоем фильтрующего элемента, характеризующегося Осветленную подмывочную жидкость крупным фракционным составом, поддер из осадительной ванны 35 насосом живают высокую скорость фильтра- 58 подают в зону 3 регенерации. ции, улавливая применительно, напри- При работе аппарата с непрерывным мер, к агломерационным газам около обновлением Фильтрующего элемента

50-70% пыли фракции 0,04 — 10,0 мм. (Фиг.12), фильтрующий элемент через

На П ступени используют преиму- питательную воронку 62 непрерывно щественно инерционный механизм за55 подают в межрешетчатую полость 16, хвата, поддерживая скорость фильтра- перемещают в зону 2 фильтрации газов ции достаточно высокой и улавливают с помощью перегородок (лопаток) 61, остальные 30 — 50% пыли Фракции 0,04- закрепленных на решетке 60, в зоне

10 мм. Фильтрации осуществляют продувку

На последующих ступенях улавливают 60 запыленных газов. При этом шибер 64 тонкую пыль фракции 0 - 0,04 мм, ис- полностью открыт и фильтрующий пользуя дополнительно электростати- элемент непрерывно удаляют через разческий механизм осаждения. грузочную воронку 63.

Потери давления газа на участке возможна работа аппарата с часфильтрации могут быть уменьшены за 65 тичным обновлением фильтрующего эле820873

10 мента. Шибер в этом случае частично прикрыт.

При работе с циркуляционным режимом перемещения фильтрующего элемента в межрешетчатой полости 16, шибер

64 полностью закрывают, и из питательной воронки 62 осуществляют подачу фильтрующего элемента в межрешетчатое пространство только на восстановление потерь через решетки.

Очистка газов в аппарате,. показанном на фиг.12, может осуществляться как с промывкой фильтрующего элемента на участке регенерации, так и без лее.

Фильтрующий материал, выдаваемый из разгрузочной воронки 63, может 15 подаваться непосредственно на утилизацию, либо возвращаться с помощью конвейерного транспорта повторно в аппарат через питательную воронку

62. В последнем случае возврат фильт-.gp .рующего элемента может подвергаться различной обработке, направленной на повышение пылегазозадержания, сниже-: ния сопротивления прохождению газов, повышение реакционной способности при химической очистке газов и T.ä.

При ремонте аппарата удапение фильтруюшего элемента из трапецеидальных секций 20 осуществляют аналогично подготовке аппарата к работе (описано выше, фиг.2).

В цветной металлургии очистной аппарат может быть применен для сухой и мокрой очистки газов. При высоком содержании в газах сернистых соединений, конструктивные элементы аппарата, контактирующие с влажными газами могут быть выполнены из нержавеющих и кислотостойких сталей. В качестве фильтрующего элемента, при этом, может быть ис- . 4p пользована свинцовая дробь.

Предлагаемый аппарат .может быть использован для химической очистки газов, а также для обог-:щения зернистого сырья ценными видами пылей (например, при продувке медно-никелевых штейнов в конверторах выносимая газами пыль содержит до 12-18% никеля и до 12-15% меди и т.д.).

Формула изобретения

1. Аппарат для очистки газов, включающий корпус с выполненной в нем камерой, размещенный в камере вращающийся фильтрующий элемент н устройство для ввода и вывода газа и шлама, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности очистки газов и улучшения регенерации фильтрующего элемента, последний выполнен в виде двух эквидистантно установленных многогранных барабанов, разделенных радиальными перегородками на трапецеидальные секции, причем меньшее основание секций направлено внутрь фильтрующего элемента.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью изменения направления движения газов в фильтрующем элементе, барабаны . снабжены разделительной стенкой, установленной поперек оси вращения.

3. Аппарат попп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что.с целью непрерывного обновления фильтрующего элемента, барабаны выполнены из решеток, установленных с воэможностью перемещения одна относительно другой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ 9 1607728, кл. В 01 О 46/26, 1977.

2 ° Патент Швеции 9 201881, кл. 12е, 2/01, 1977 (прототип).

820873

Ф фиг. 11 фиг.12

Составитель Ю. Жуков

Редактор A. Наурсков Техред Н.Келушак Корректор IO. Макаренко

Заказ 1572/10 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4