Способ улавливания высокоомной пыли
Патент 980839
Авторы
Способ улавливания высокоомной пыли
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советски н
Социалистические
Республик
<и 980839 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 26. 08. 80 (21) 2977721/22-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.
В ОЗ С 3/00
В 01 Р 35/06
9кудэрстаэнны1 каянтет
СССР аю денек нзабретеннй н аткрытнй (53) УДК 697. .946(088.8) Опубликовано.1 .12. 82 Бюллетень Фе 46
Дата опубликования описания 18.12 ° 82
Е.Н. Андрусенко, Л.П. Баранов, Н.А. Борисенко, И.П. Верещагин, Н.К. Иатюшенко, 10.С; Огибалов и В.И. Пономаренко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УЛАВЛИВАНИЯ ВЫСОКООИНОЙ ПИЛИ
Наиболее близким к данному способу является способ кондиционирования горячих запыленных отработанных газов, сущность которого заключается в том, что газы проходят через испарительный холодильник в виде вертикальной колонны и охлаждаются впрыскиваемой тонкораспыленной водой. При этом часть. пыли осаждается в нижней части холодильника с разгрузочным приспособлением. Затем газы проходят через электрофильтр. В некоторый момент дополнительно вводят сухую пыль с целью снижения остаточного влагосодержания выгружаемой приспособлением пыли при достаточной текучести для предотвращения закупорки разгрузочного приспособления. Сухую пыль вводят перед
Известен способ улавливания высокоомной пыли, который заключается в том, что для формирования на осадительном электроде электрофильтра слоя с рыхлой легкоотряхиваемой структурой, высокоомную пыль увлажняют перед подачей в электрофильтр 15 путем распыления жидкости с диаметром капель 10-80 мкм при температуре газа 60-90 С и поддерживают температуру газа перед электрофильтром не ниже 30 С Г1 ). 2
Недостатками способа являются большое водопотребление, необходимость очистки сточных вод, коррозия рабочих поверхностей, налипание пылевых
Изобретение относится к электрической очистке газов и может быть использовано для эффективного улав1 ливания высокоомной пыли в металлур." гической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, отложений на стенках газопроводов, корпусов и бункеров, что в конечном счете приводит к низкой эффективности улавливания высокоомной пыли в элект" рофильтре.
980839
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу улавливания высокоомной пыли с содержанием более
53 частиц окиси кремния путем увлажнения газа перед его очисткой в
25 электрофильтре, пылевые частицы обрабатывают при 400-900 С газом, в котором соотношение содержания влаги и твердых частиц окиси кремния поддерживают в интервале от 15 до 200, а очистку газа осуществляют при температурах выше точки росы на 50150 С.
На чертеже представлена схема установки, при помощи которой осуществляется данный способ улавливания высокоомной пыли. Дегидрирование углеводородов (бутана, изобутана и изопентана) для получения мономеров в про40 изводстве синтетического каучука осуществляется в кипящем слое катализатора основного технологического аппарата процесса-реактора 1. Параллель но с основными и побочными реакциями каталитического дегидрирования происходит закоксование активных центров катализатора. 8осстановление микросферического катализатора осуществляется также в кипящем слое регенератора 2, где очищаемый гаэ термически обрабатывается при 400-900
Отходящие избыточные дымовые газы от регенерации уносят ценный продуктмелкодисперсный катализатор, который необходимо не только возвратить в технологический процесс, но и исключить загрязнение окружающей среды его токсичными компонентами.
3 выпускным патрубком холодильника, внутри его или на выходе холодильника и подают из электрофильтра, направляя приспособлением с конвейера в распределитель и. холодильник f2 3.
Недостатками известного способа . кондиционирования горячих запыленных отработанных газов являются низкая эффективность работы электрофильтра, а также коррозия и налипание пылевых 10 отложений на стенках газопроводов, электродах и сборных бункерах аппарата электростатического обеспыливания газов.
Цель изобретения — повышение эффективности работы электрофильтра, исключение коррозии и налипания пылевых отложений на стенках газопроводов.
Предварительное обезвреживание выбросов осуществляется в циклонах (с компоновкой в группы), которые встроены в верхней части регенератора. Уловленный циклонами катализатор по стоякам возвращается в кипящий слой восстановления. Из регенератора 2 дымовые газы, содержащие высокодисперсные фракции катализатора (содержание 5-253 по aecy), посту1 пают для съема избыточного тепла в кател-утилизатор 4. Для дополнительного ввода влаги с целью создания оптимальных значений интервала относительно содержания влаги и твердых частиц дымовые газы подлежат подготовке в полом увлажнителе 5. Подготовленные газы поступают для тонкой очистки в электрофильтр 6, где температура поддерживается на 50150 С выше точки росы и после очистки выбрасываются в атмосферу посредством дымовой трубы j. Давление в технологической системе фиксируется шиберной заслонкой 8 посредством установленного манометра
Целесообразность выбора интервала соотношений содержания влаги и твердых частиц окиси кремния от 15 до
200 поясняется тем, что концентрация гидрофильных участков на гидрофобной модифицированной матрице в процессе термообработки частиц сильно колеблется. Гидрофильные участки в гидрофобной матрице образуют узлы для начала многомолекулярной адсорбции молекул воды. Для преодоления упорядочивающего эффекта поверхности окисла необходимое определенное количество адсорбированных слоев гидр-. окислов влаги. Диэлектрическая постоянная образовавшихся агрегатов (пылевых частиц с адсорбированными молекулами воды) возрастает, так как адсорбер на поверхности окисла подвижен. Диэлектрическая постоянная значительна пока в процессе адсорбции промежутки между скоплениями гидроксилов не соединятся в непрерывную цепь. При наличии таких мостов образуется статический монослой, который затрудняет адсорбцию и не участвует в создании емкости системы.
Численные выражения минимального соотношения содержания влаги и твердых частиц окиси кремния (15) и максимального (200) определены в результате опытного освоения данного спо980839
Результаты освоения представлены в табл. 1.
Таблица 1
Реальные параметры режимов способа
Способ по примерам
Удельное электрическое Эффективность сопротивление, Ом м очистки, 3
Соотношение содержания влаги и пылевых частиц SiO>
83
95,7
98,3
183
99,0
99,3
195
99,3
99,2
200
205
Обоснование представляемого выбора температур, при которых осуществляют обеспыливание газов в электрофильтрах по данному способу, а именно температуры выше точки росы на
50-150 С, является следующим.
Повышение температуры (выше точки росы на 50-150 С) способствуют увеличению диэлектрической постоянной за счет возбуждения адсорбированных на поверхностях пылевых частиц гидроксилов. Повышение степени адсорбции пропорционально температуре обеспыливания из-за изменения термодинамического баланса.
Несмотря на то,. что гидроксильные группы, адсорбированные поверхностью
2$ кремнезема, отличает устойчивость, при более высоких температурах (выше точки росы более чем 150 С) поверхностные силиксановые группы могут стать достаточно подвижными для того, зо чтобы реорганизоваться в более устойчивую структуру. Опытные данные по обоснованию выбора температур, при которых осуществляют обеспыливание дымовых газов от дегидрирования угз леводородов в электрофильтрах, а именно при температурах выше точки росы на 50-150 С, предоставлены в табл. 2 (при соблюдении условий терчической обработки и соотношения влащ ги и твердых частиц Si0g).
Характеристика режимов предлагаемого способа
Способ
Состояние рабочих поверхностей и уловленной пыли
Эффективность очистки, 3
Превышение точки росы, Qc
Менее 98 Появление капельной влаги, плохая регенерация рабочих поверхностей, затруднено удаление уловленной пыли
Рабочие поверхности хорошо регенерируются, уловленная пыль хорошо транспортируется.
Наблюдается деформация рабочих поверхностей и механизмов встряхивания, повышенный вторичный унос пыли.
0-50
50-150
5 соба эффективного улавливания в электрофильтрах высокоомной пыли.
3 Свыше 150 Не выше 98
5 х10
2 10
9 х10
9 õ10
2 õ10
|Таблица 2
7 9808
Таким образом, при соблюдении оптимальных и граничных значений интервалов..термической обработки твердых частиц (содержание SiO>ooaee 53) при 400,-900 С перед очисткой в элект- s рофильтре,. соотношения содержания .. влаги и твердых частиц Si0 от 15 до 200 и температуры обеспыливания в электрофильтре выше точки росы на
50- 150 С исключается коррозия и кали- 10 пание пылевых отложений на стенках газопроводов, а также обеспечивается эффективная степень улавливания, 1 частиц.
Очистку газа осуществляют в элект- 1 рофильтре УГ2-4-37. Разбавленная пылевоздушная смесь от электродуговой печи поступает в коллектор, установленный в устье конвективных струй.
Установка коллектора способствует 20 свободному удалению технологических газов от ванны печи посредством конвекции, ;исключает подсос холодного воздуха из цеха, попадение запыленного газа из-под свода печи на рабочие места, циркуляцию газа над ванной печи.
Затем посредством тягодутьевого устройства поступает на электрогазоочистку. Предварительно газы увлаж- ЗО няются и охлаждаются в узле кондиционирования до 80-100 С. Кроме этого, сокращение объема газа позволяет применить малогабаритныи электрофильтр и приводит к сокращению энергетических затрат на газоочистку.
Капитальные затраты на изготовление коллектора в расчете не учтены в связи с их незначительностью.
Технико-экономические преимущества щ данного способа заключаются в том, что можно значительно повысить эффективность электрофильтра при до39 вольно низких затратах. Кроме того, его можно практически осуществлять как на уже работающих установках, так и на строящихся.
Производственный опыт показывает, что электростатическое улавливание пылевых частиц, предварительно термически обработанных и улажненных с ограниченным соотношением содеркания влаги и твердых компонент Si02, озволяет существенно снизить капитальные затраты. Кроме того, представляется возможным значительно повысить эффективность улавливания высокоомной пыли для широкого диапазона рабочих условий.
Формула изобретения
Способ улавливания высокоомной пыли с содержанием более 5i частиц . окиси кремния, включающий увлажнение газа перед его очисткой в электрофильтре, о т л и ч, а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы электрофильтра, исключения коррозии и налипания пылевых отложений на стенках газопроводов, очищаемый газ предварительно термически обрабатывают при 400900 С, при увлажнении соотношение содержания влаги и частиц окиси кремния поддерживают в интервале от 15 до 200, а очистку газа осуществляют при температурах выше точки росы на 50-150ОС.
Источники информациу, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР и 601854, кл. В 01 0 53/06, 1975.
2. Патент Великобритании и 1495600, кл. B 03 С 3/14, 1977 °
980839
Тираж 594 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССP по делам изобретений и открытий
113035, Москва, k(-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 9545/10 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4
Составитель Л. Бузмакова
Редактор И. Митровка Техред М.Надь Корректор О. Билак