RU123533U1

RU123533U1 - STAND FOR RESEARCH OF PROPERTIES OF SOLID SORBENTS

Info

Publication number: RU123533U1
Application number: RU2012115961/15U
Authority: RU
Inventors: Андрей Геннадьевич Батухтин; Василий Владимирович Пинигин
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2012-12-27

Abstract

1. Стенд, содержащий топочную камеру, систему топливоподачи, устройство регистрации параметров, связанное посредством проводной и/или беспроводной связи с приборами контроля, включающими термометры сопротивления, расположенные в топочной камере, а также расходомер и газоанализатор, отличающийся тем, что стенд снабжен системой подачи серной кислоты и отводящим газоходом, соединенными с топочной камерой, при этом отводящий газоход снабжен устройством подачи сорбентов, расположенным в верхней части, и бункером отработанного сорбента, расположенным в нижней части отводящего газохода, а также термометрами сопротивления, расположенными внутри отводящего газохода, расходомер установлен в системе топливоподачи, а газоанализатор установлен в отводящем газоходе.2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что система топливоподачи выполнена в виде эжекционной горелки с шибером, установленным перед ней, а система подачи серной кислоты выполнена в виде емкости, соединенной через шибер с трубкой, введенной в топочную камеру.3. Стенд по п.1, отличающийся тем, что устройство подачи сорбента выполнено в виде бункера подачи сорбента с питателем, а также рассеивателя, установленного ниже питателя, при этом питатель соединен через муфту с электродвигателем, снабженным регулятором частоты вращения.1. A stand containing a combustion chamber, a fuel supply system, a parameter recording device connected via wired and / or wireless communication with control devices, including resistance thermometers located in the combustion chamber, as well as a flow meter and a gas analyzer, characterized in that the stand is equipped with a feed system sulfuric acid and an exhaust gas duct connected to the combustion chamber, while the exhaust gas duct is equipped with a sorbent feed device located in the upper part and a waste sorbent hopper located in the lower part of the exhaust gas duct, as well as resistance thermometers located inside the exhaust gas duct, the flow meter is installed in fuel supply system, and the gas analyzer is installed in the exhaust gas duct. 2. The stand according to claim 1, characterized in that the fuel supply system is made in the form of an ejection burner with a gate installed in front of it, and the sulfuric acid supply system is made in the form of a container connected through a gate with a tube introduced into the combustion chamber. The stand according to claim 1, characterized in that the sorbent feed device is made in the form of a sorbent feed hopper with a feeder, as well as a diffuser installed below the feeder, while the feeder is connected through a coupling with an electric motor equipped with a speed controller.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована при выборе адсорбентов для снижения вредных выбросов.The utility model relates to the field of power engineering and can be used in the selection of adsorbents to reduce harmful emissions.

Известен стенд для испытания присадок топливу (см. патент РФ №100831, МПК G01N 33/22, опуб. 27.12.2010), содержащий топочную камеру, систему топливоподачи, питатель, шиберы, устройство регистрации параметров, связанное посредством проводной и/или беспроводной связи с приборами контроля, включающими термометры сопротивления, а также расходомер и газоанализатор.A well-known bench for testing fuel additives (see RF patent No. 100831, IPC G01N 33/22, publ. 12/27/2010), comprising a combustion chamber, a fuel supply system, a feeder, gates, a parameter recording device, connected via wired and / or wireless communication with control devices, including resistance thermometers, as well as a flow meter and gas analyzer.

Недостатками данного стенда являются сложность и громоздкость конструкции, невозможность комплексного изучения и оценки физических свойств и динамической емкости различных видов твердых сорбентов.The disadvantages of this stand are the complexity and bulkiness of the design, the inability to comprehensively study and evaluate the physical properties and dynamic capacity of various types of solid sorbents.

Техническим результатом полезной модели является компактность и простота конструкции, расширение функциональных возможностей стенда за счет возможности комплексного изучения и оценки физических свойств (термостабильности) и динамической емкости различных видов твердых сорбентов (сухая технология очистки), определения оптимального вида адсорбента для снижения выбросов в различном температурном диапазоне, при различном топливе.The technical result of the utility model is compactness and simplicity of design, expanding the functionality of the stand due to the possibility of a comprehensive study and assessment of physical properties (thermal stability) and dynamic capacity of various types of solid sorbents (dry cleaning technology), determining the optimal type of adsorbent to reduce emissions in a different temperature range , with various fuels.

Результат достигается тем, что стенд, содержащий топочную камеру, систему топливоподачи, устройство регистрации параметров, связанное посредством проводной и/или беспроводной связи с приборами контроля, включающими термометры сопротивления, расположенные в топочной камере, а также расходомер и газоанализатор, отличается тем, что стенд снабжен системой подачи серной кислоты и отводящим газоходом, соединенными с топочной камерой, при этом отводящий газоход снабжен устройством подачи сорбентов, расположенным в верхней части и бункером отработанного сорбента, расположенным в нижней части отводящего газохода, а также термометрами сопротивления, расположенными внутри отводящего газохода, при этом расходомер установлен в системе топливоподачи, а газоанализатор установлен в отводящем газоходе.The result is achieved in that the stand containing the combustion chamber, the fuel supply system, a parameter recording device, connected via wire and / or wireless communication with control devices including resistance thermometers located in the combustion chamber, as well as a flow meter and gas analyzer, is characterized in that the stand equipped with a sulfuric acid supply system and a discharge duct connected to the combustion chamber, while the exhaust duct is equipped with a sorbent feed device located in the upper part and a hopper about processed sorbent located in the lower part of the exhaust gas duct, as well as resistance thermometers located inside the exhaust gas duct, while the flow meter is installed in the fuel supply system, and the gas analyzer is installed in the exhaust gas duct.

Стенд отличается также тем, что система топливоподачи выполнена в виде эжекционной горелки с шибером, установленным перед ней, а система подачи серной кислоты выполнена в виде емкости, соединенной через шибер с трубкой, введенной в топочную камеру.The stand also differs in that the fuel supply system is made in the form of an ejection burner with a gate installed in front of it, and the sulfuric acid supply system is made in the form of a tank connected through a gate to a tube introduced into the combustion chamber.

Стенд, отличается также тем, что устройство подачи сорбента выполнено в виде бункера подачи сорбента с питателем, а также рассеивателя, установленного ниже питателя, при этом питатель соединен через муфту с электродвигателем, снабженным регулятором частоты вращения.The stand also differs in that the sorbent supply device is made in the form of a sorbent supply hopper with a feeder, as well as a diffuser mounted below the feeder, while the feeder is connected through a coupling to an electric motor equipped with a speed controller.

На фиг.1. изображен стенд для исследования свойств твердых сорбентов, где 1 - топочная камера; 2 - отводящий газоход; 3 - бункер отработанного сорбента; 4 - эжекционная горелка; 5 - шибер; 6 - емкость серной кислоты; 7 - трубка ввода серной кислоты; 8 - бункер подачи сорбента; 9 - питатель; 10 - рассеиватель; 11 - муфта; 12 - электродвигатель; 13 - регулятор частоты вращения; 14 - регистратор параметров; 15 - термометры сопротивления; 16 - расходомер; 17 - газоанализатор; 18 - тепловая изоляция.In figure 1. a stand is shown for studying the properties of solid sorbents, where 1 is the combustion chamber; 2 - exhaust gas duct; 3 - the hopper spent sorbent; 4 - ejection burner; 5 - gate; 6 - capacity of sulfuric acid; 7 - pipe input sulfuric acid; 8 - sorbent feed hopper; 9 - feeder; 10 - diffuser; 11 - coupling; 12 - electric motor; 13 - speed controller; 14 - parameter logger; 15 - resistance thermometers; 16 - flow meter; 17 - gas analyzer; 18 - thermal insulation.

Работа стенда осуществляется следующим образом.The work of the stand is as follows.

Продукты сгорания, образованные при горении топлива в топочной камере 1, поступают в отводящий газоход 2, где происходит их взаимодействие с адсорбентом. Наружная поверхность установки покрыта слоем тепловой изоляции 18. Топливом, используемым в установке, является сжиженный газ (пропан), сжигание которого производится с помощью эжекционной горелки 4. Регулирование температуры газов на выходе из отводящего газохода производится за счет изменения расхода газа с помощью шибера 5 по показаниям расходомера 16. Для получения оксидов серы в продуктах сгорания используется раствор серной кислоты, который подается через трубку ввода серной кислоты 7 в ядро факела, создаваемого горелкой. Изменение концентрации оксидов серы в продуктах сгорания производится за счет изменения количества кислоты из емкости 6 посредством шибера 5. Установка работает под небольшим наддувом, который создается за счет давления газа в эжекционной горелке.The combustion products formed during the combustion of fuel in the combustion chamber 1, enter the exhaust duct 2, where they interact with the adsorbent. The outer surface of the installation is covered with a layer of thermal insulation 18. The fuel used in the installation is liquefied gas (propane), which is burned using an ejection burner 4. The temperature of the gases at the outlet of the exhaust gas duct is controlled by changing the gas flow rate using a gate 5 through flow meter readings 16. To obtain sulfur oxides in the products of combustion, a solution of sulfuric acid is used, which is fed through a sulfuric acid input tube 7 into the torch core created by the burner. The change in the concentration of sulfur oxides in the combustion products is carried out by changing the amount of acid from the tank 6 by means of the gate 5. The installation operates under a slight boost, which is created due to the gas pressure in the ejection burner.

Измерение температуры факела и дымовых газов осуществляется с помощью термометров сопротивления 15, установленных в топочной камере и в отводящем газоходе, сигнал посылается устройству регистрации параметров 14. Анализ состава продуктов сгорания производится в отводящем газоходе с помощью газоанализатора 17, снятые показания учитываются устройством регистрации параметров. При необходимости измерение концентраций может производиться в отводящем газоходе на участке взаимодействия дымовых газов с сорбентом.The temperature of the flame and flue gases is measured using resistance thermometers 15 installed in the combustion chamber and in the exhaust gas duct, the signal is sent to the parameter registration device 14. The composition of the combustion products is analyzed in the exhaust gas duct using the gas analyzer 17, the readings are taken into account by the parameter registration device. If necessary, concentration measurements can be carried out in the exhaust gas duct at the site of interaction of flue gases with the sorbent.

Подача адсорбента в отводящий газоход 2 производится непрерывно из бункера подачи сорбента 8 с помощью питателя 9, связанного через муфту 11 с электродвигателем 12. Электродвигатель снабжен регулятором частоты вращения 13. Для равномерного распределения частиц адсорбента в объеме продуктов сгорания в отводящем газоходе используется рассеиватель 10. Сбор отработанного сорбента производится в бункер 3.The adsorbent is fed into the exhaust gas duct 2 continuously from the sorbent feed hopper 8 using a feeder 9 connected through a clutch 11 to an electric motor 12. The electric motor is equipped with a speed controller 13. For uniform distribution of adsorbent particles in the volume of combustion products in the exhaust gas duct, a diffuser 10 is used. Collection spent sorbent is produced in the hopper 3.

Был произведен сравнительный анализ стенда по прототипу, содержащего топочную камеру, систему топливоподачи, питатель, загрузочное устройство для подачи сорбентов, устройство регистрации параметров, термометры сопротивления, газоанализатор и предлагаемого стенда.A comparative analysis of the test bench using a prototype containing a combustion chamber, a fuel supply system, a feeder, a loading device for feeding sorbents, a parameter recording device, resistance thermometers, a gas analyzer, and the proposed test bench was performed.

В результате анализа было выявлено, что предлагаемый стенд, снабженный отводящим газоходом и системой подачи серной кислоты, соединенными с топочной камерой, а также устройством подачи сорбентов, расположенным в верхней части отводящего газохода, бункером отработанного сорбента, расположенным в нижней части отводящего газохода, а также устройством регистрации параметров, связанным посредством проводной и/или беспроводной связи с приборами контроля, включающими термометры сопротивления, расположенные в топочной камере и в отводящем газоходе, а также расходомер, установленный в системе топливоподачи, и газоанализатор, установленный в отводящем газоходе, при этом система топливоподачи выполнена в виде эжекционной горелки с шибером, установленным перед ней, система подачи серной кислоты выполнена в виде емкости, соединенной через шибер с трубкой, введенной в топочную камеру, а устройство подачи сорбента снабжено бункером подачи сорбента с питателем, а также рассеивателем, установленным ниже питателя, при этом питатель соединен через муфту с электродвигателем, имеющим регулятор частоты вращения, обладает компактностью и простотой конструкции, позволяет комплексно изучать и оценивать физические свойства (термостабильность) и динамическую емкость различных видов твердых сорбентов (сухая технология очистки), определять оптимальный вид адсорбента для снижения выбросов в различном температурном диапазоне, при различном топливе.As a result of the analysis, it was found that the proposed stand, equipped with an exhaust gas duct and a sulfuric acid supply system connected to the combustion chamber, as well as a sorbent supply device located in the upper part of the exhaust gas duct, an exhaust sorbent hopper located in the lower part of the exhaust gas duct, and a parameter recording device, connected via wired and / or wireless communication with monitoring devices, including resistance thermometers located in the combustion chamber and in the outlet inlet, as well as a flowmeter installed in the fuel supply system, and a gas analyzer installed in the exhaust gas duct, while the fuel supply system is made in the form of an ejection burner with a gate installed in front of it, the sulfuric acid supply system is made in the form of a tank connected through a gate to the tube, introduced into the combustion chamber, and the sorbent supply device is equipped with a sorbent supply hopper with a feeder, as well as a diffuser mounted below the feeder, while the feeder is connected through a coupling to an electric motor having the speed controller, has compactness and simplicity of design, allows you to comprehensively study and evaluate the physical properties (thermal stability) and dynamic capacity of various types of solid sorbents (dry cleaning technology), determine the optimal type of adsorbent to reduce emissions in different temperature ranges, with different fuels.

Claims

1. A stand containing a combustion chamber, a fuel supply system, a parameter recording device connected via wire and / or wireless communication with control devices including resistance thermometers located in the combustion chamber, as well as a flow meter and gas analyzer, characterized in that the stand is equipped with a supply system sulfuric acid and a discharge duct connected to the combustion chamber, while the exhaust duct is equipped with a sorbent supply device located in the upper part and a spent sorbent hopper, laid in the lower part of the exhaust gas duct, as well as resistance thermometers located inside the exhaust gas duct, the flow meter is installed in the fuel supply system, and the gas analyzer is installed in the exhaust gas duct.

2. The stand according to claim 1, characterized in that the fuel supply system is made in the form of an ejection burner with a gate installed in front of it, and the sulfuric acid supply system is made in the form of a container connected through a gate to a tube inserted into the combustion chamber.

3. The stand according to claim 1, characterized in that the sorbent supply device is made in the form of a sorbent supply hopper with a feeder, as well as a diffuser mounted below the feeder, while the feeder is connected through a coupling to an electric motor equipped with a speed controller.