RU2336934C2 - Gas-and-smoke emission recovery complex - Google Patents
Gas-and-smoke emission recovery complex Download PDFInfo
- Publication number
- RU2336934C2 RU2336934C2 RU2005126300/15A RU2005126300A RU2336934C2 RU 2336934 C2 RU2336934 C2 RU 2336934C2 RU 2005126300/15 A RU2005126300/15 A RU 2005126300/15A RU 2005126300 A RU2005126300 A RU 2005126300A RU 2336934 C2 RU2336934 C2 RU 2336934C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- water
- sprinkler
- signed
- duct
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к экологии и может применяться в металлургической, энергетической и других областях промышленности для утилизации газодымовых выбросов, осаждения пыли, очистки и нейтрализации сточных вод.The invention relates to ecology and can be used in metallurgical, energy and other industries for the disposal of gas and smoke emissions, dust deposition, treatment and neutralization of wastewater.
Известен «Способ очистки отходящих технологических газов от диоксида серы» (Пат. №2214857, опубл. 27.10.2003 г.) включает непрерывное противоточное ступенчатое контактирование газов с водной пульпой известняка в поглощающих аппаратах-абсорберах, причем контактирование проводят в вихревых скрубберах в слое тонкодиспергированной пульпы известняка при продолжительности пребывания газа в реакционной поглощающей зоне 0,001-0,005 с, содержании известняка в пульпе не более 60 г/дм3 и молекулярном соотношении SO2 и СаСО3 в подаваемых на очистку потоках газа и пульпы, равном 1-2. К недостаткам известного способа следует отнести сложность конструкции.The well-known "Method of purification of process gas from sulfur dioxide" (Pat. No. 2214857, publ. 10/27/2003) includes continuous counter-current stepwise contacting of gases with an aqueous limestone pulp in absorbing apparatus-absorbers, and contacting is carried out in vortex scrubbers in a layer of finely dispersed limestone pulps with a gas residence time in the reaction absorption zone of 0.001-0.005 s, limestone content in the pulp of not more than 60 g / dm 3 and a molecular ratio of SO 2 and CaCO 3 in the gas flows for treatment and pulp equal to 1-2. The disadvantages of this method include the complexity of the design.
Известно устройство для очистки горячих газов, содержащее насадочный скруббер и установленный за ним по ходу газового потока скруббер с кольцевым зазором, перед насадочным скруббером установлена проходящая сверху вниз длинная вертикальная сатурационная труба, в нижней части которой размещен скруббер с кольцевым зазором, установка снабжена двумя сепараторами, установленными последовательно после скруббера с кольцевым зазором (см. патент РФ №2091135, МПК 6 В01D 47/05, 47/06).A device for cleaning hot gases is known, comprising a nozzle scrubber and a scrubber with an annular gap installed downstream of the gas flow, a long vertical saturation tube extending from top to bottom is installed in front of the nozzle scrubber, the scrubber with an annular gap is located in its lower part, the apparatus is equipped with two separators, installed sequentially after the scrubber with an annular gap (see RF patent No. 2091135, IPC 6 B01D 47/05, 47/06).
Недостатком известного технического решения является сложность конструкции.A disadvantage of the known technical solution is the complexity of the design.
Известно устройство для очистки запыленных горячих газов и утилизации теплоты, содержащее корпус, образующий нижней частью сборник жидкости, патрубки для подачи и выхода газа, расположенные соответственно в нижней и верхней частях корпуса, каплеуловитель неподвижно закрепленный под патрубком выхода газа, содержащий переливные трубки, патрубки для подачи и отвода жидкости, ступень газоочистки, неподвижно закрепленную в корпусе под каплеуловителем и включающую встроенную насадку, состоящую из расположенных в шахматном порядке удлиненных элементов - плоскоовальных в сечении пластин или плоскоовальных в сечении труб, закрепленных в корпусе и ориентированных большей осью вдоль потока теплоносителя, распределительную решетку, неподвижно закрепленную на корпусе под встроенной насадкой, устройство для подачи жидкости - коллектор, неподвижно установленный под распределительной решеткой таким образом, что отверстия для подачи жидкости ориентированы по газовому потоку. Кроме этого, устройство содержит напорный трубопровод, связанный со сборником жидкости и устройством для подачи жидкости, и трубы возврата промывающей жидкости, связывающие патрубки со сборником жидкости (см. патент РФ №1834692, МПК 6 В01D 47/04, 1993 г.) К недостаткам известного устройства следует отнести сложность конструкции.A device for cleaning dusty hot gases and heat recovery, comprising a housing that forms the lower part of the liquid collector, nozzles for supplying and exiting gas located respectively in the lower and upper parts of the housing, a droplet separator fixedly mounted under the outlet gas outlet, containing overflow tubes, nozzles for fluid supply and discharge, gas cleaning stage, fixedly mounted in the housing under the drip trap and including an integrated nozzle, consisting of staggered elements - flat-oval in the section of the plates or flat-oval in the section of pipes fixed in the casing and oriented with the larger axis along the coolant flow, a distribution grid fixedly mounted on the housing under the built-in nozzle, a fluid supply device — a manifold fixedly mounted under the distribution grid in such a way that the holes for the fluid supply are oriented along the gas flow. In addition, the device contains a pressure pipe connected to the fluid collector and the fluid supply device, and flushing fluid return pipes connecting the nozzles to the fluid collector (see RF patent No. 1834692, IPC 6 B01D 47/04, 1993). The known device should include the complexity of the design.
Известен «Способ очистки отходящих технологических газов от диоксида серы» (Пат. №2212928, опубл. 27.09.2003 г.), включающий противоточное ступенчатое контактирование газов с водной пульпой известняка, предварительного измельченного до крупности - 0,074 мм, при этом водная пульпа содержит 1-60 г/дм3 известняка с достижением величин молекулярного соотношения между диоксидом серы и карбонатом кальция в пульпе в пределах 1-2. К недостаткам известного изобретения следует отнести сложность конструкции газодымовой трубы и технологии утилизации получаемых вторичных продуктов.The well-known "Method of purification of process gases from sulfur dioxide" (Pat. No. 2212928, publ. 09/27/2003), including counter-current stepwise contacting of gases with an aqueous pulp of limestone, pre-crushed to a particle size of 0.074 mm, while the water pulp contains 1 -60 g / dm 3 of limestone with the achievement of the values of the molecular ratio between sulfur dioxide and calcium carbonate in the pulp in the range of 1-2. The disadvantages of the known invention include the complexity of the design of the gas pipe and the disposal technology of the resulting secondary products.
Известно также устройство для мокрой очистки газов (Пат. №2217219, опубл. 27.11.2003 г.), содержащее U-образный корпус с винтовой перегородкой, гидрозатвор, входные и выходные патрубки для газов, оросители, расположенные внутри корпуса, вертикальный трубный коллектор, через который трубопроводами сообщаются насос, подающий воду из шламоотстойника, и оросители, выполненные в виде коробчатых водосливов, которые размещены в корпусе поперек движущегося в корпусе потока газа, сливные пороги водосливов обращены в сторону по направлению движения газа, а противолежащая - к сливному порогу, стенка водослива сопрягается под тупым углом с его дном, в котором имеется несколько эквидистантно расположенных между боковинами водослива сквозных отверстий диаметром не более глубины воды над сливным порогом водослива. Кроме того, ко дну вертикального трубного коллектора соосно ему присоединен напорный водопровод, подающий воду из шламоотстойника, при этом водопровод имеет диаметр в 4-6 раз меньше диаметра коллектора, а насос подает осветленную воду из шламоотстойника, присоединенный к насосу напорный водопровод, оборудованный сливным краном, а также гидрозатвор, установленный на сливе водошламовой смеси из корпуса, размещены в теплом помещении над шламоотстойником, где температура окружающей среды не понижается ниже 0°С. При этом в нижней части корпуса у выходной его части закреплен водосборник, у которого снизу присоединен трубопровод, отводящий воду к гидрозатвору на сливе водошламовой смеси в шламоотстойник, а выходной патрубок выполнен в виде колена, загнутого выпускным отверстием вверх, которое расположено внутри дымовой трубы большего диаметра.A device for wet gas cleaning (Pat. No. 2217219, publ. 11/27/2003), containing a U-shaped housing with a screw baffle, a water seal, inlet and outlet nozzles for gases, sprinklers located inside the housing, a vertical pipe collector, is also known through which pipelines communicate the pump supplying water from the sludge trap, and sprinklers made in the form of box-shaped weirs, which are placed in the body across the gas flow moving in the body, the overflow weirs are turned to the side in the direction of gas flow, and opposite - to the drainage threshold, the spillway wall mates at an obtuse angle with its bottom, in which there are several through holes equidistantly located between the spillway sides of the spillway with a diameter of not more than the water depth above the spillway drainage threshold. In addition, a pressure water supply pipe supplying water from a sludge trap is coaxially connected to the bottom of a vertical pipe manifold, while the water supply pipe has a diameter 4-6 times smaller than the diameter of the collector, and the pump supplies clarified water from a sludge trap, a pressure water supply pipe connected to the pump, equipped with a drain valve , as well as a water trap installed on the discharge of the water-sludge mixture from the housing, are placed in a warm room above the sludge tank, where the ambient temperature does not drop below 0 ° C. At the same time, a water collector is fixed in the lower part of the casing at the outlet part, with a pipeline connected to the bottom to discharge water to the water trap by draining the water-sludge mixture into a sludge trap, and the outlet pipe is made in the form of a bend bent upwards by the outlet, which is located inside the chimney of a larger diameter .
К недостаткам известного изобретения необходимо отнести следующее.The disadvantages of the known invention include the following.
1. Сложность конструкции.1. The complexity of the design.
2. Использование односекционного шламонакопителя, чего недостаточно для эффективной очистки и нейтрализации кислых сточных вод.2. The use of a single-section sludge collector, which is not enough for the effective treatment and neutralization of acidic wastewater.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ, описанный в патентеClosest to the claimed invention is the method described in the patent
US №5635149 (кл. B01D 53/50, 03.06.1997).US No. 5635149 (CL B01D 53/50, 06/03/1997).
1. Способ подготовки измельченного карбоната кальция в сухом виде для удаления окислов серы из отходящих газов влажной очисткой, включающий:1. The method of preparation of crushed calcium carbonate in dry form to remove sulfur oxides from exhaust gases by wet cleaning, including:
а) деление отходящих газов, содержащих SOx на два потока;a) dividing the exhaust gases containing SO x into two streams;
б) ввод первого потока очищаемого газа в очистную башню с направлением его вверх противопотоком к падающим брызгам очищающего жидкого водного раствора, содержащего мелкие частицы карбоната кальция в пределах вертикальной части очистной башни с накоплением и удалением твердой составляющей из резервуара в основании очистной башни;b) introducing the first stream of gas to be cleaned into the treatment tower with its upstream direction towards the falling sprays of the cleaning liquid aqueous solution containing small particles of calcium carbonate within the vertical part of the treatment tower with the accumulation and removal of the solid component from the tank at the base of the treatment tower;
в) направление второго потока очищаемого газа для прямого контакта для обезвоживания кусков карбоната кальция до влажности, подходящей для сухого размола;c) directing a second stream of gas to be purified for direct contact to dehydrate the pieces of calcium carbonate to a moisture suitable for dry grinding;
г) сухой размол крупных кусков карбоната кальция;g) dry grinding of large pieces of calcium carbonate;
д) направление полученного сухого порошка карбоната кальция в очистную башню.d) the direction of the obtained dry powder of calcium carbonate in the treatment tower.
2. Способ по п.1, заключающийся в том, что карбонат кальция измельчают до диаметра частиц мене 10 мкм или мельче, по крайней мере, с приблизительно 99% весовых меньше 44 мкм.2. The method according to claim 1, which consists in the fact that calcium carbonate is crushed to a particle diameter of less than 10 microns or smaller, with at least 99% by weight less than 44 microns.
3. Способ по п.1, заключающийся в том, что второй поток очищаемых газов контактирует с крупными кусками карбоната кальция в сухо размалывающем устройстве и после размола и разделения порошкового карбоната кальция от второго потока очищаемого газа часть отделенного второго потока газа, все еще имея высокую температуру, повторно возвращается на сухо размалывающее устройство.3. The method according to claim 1, which consists in the fact that the second stream of purified gases is in contact with large pieces of calcium carbonate in a dry grinding device and after grinding and separation of powdered calcium carbonate from the second stream of purified gas, part of the separated second gas stream, still having a high temperature, re-returns to the dry grinding device.
4. Способ по п.1, заключающийся в том, что после разделения очищаемого газа от камеры сгорания на первый и второй потоки очищаемого газа и контакта первого потока с карбонатом кальция, по крайней мере, первый газовый поток направляют в теплообменник, чтобы повысить температуру газового потока, поступающего из очистной башни.4. The method according to claim 1, which consists in the fact that after separation of the cleaned gas from the combustion chamber into the first and second streams of the cleaned gas and the contact of the first stream with calcium carbonate, at least the first gas stream is directed to a heat exchanger to increase the temperature of the gas flow coming from the treatment tower.
5. Способ по п.1, заключающийся в том, что средний размер частиц карбоната кальция находится в пределах от 5 до 8 мкм, по крайней мере, содержит 99.5% весовых с размером частиц менее чем 44 мкм.5. The method according to claim 1, which consists in the fact that the average particle size of calcium carbonate is in the range from 5 to 8 microns, at least contains 99.5% by weight with a particle size of less than 44 microns.
6. Способ по п.1, заключающийся в том, что тонкомолотый карбонат кальция высушен достаточно, до достижения влагосодержания меньше 1%.6. The method according to claim 1, which consists in the fact that the finely ground calcium carbonate is dried sufficiently to achieve a moisture content of less than 1%.
7. Способ подготовки карбоната кальция тонкого помола в сухом виде для использования его в процессе удаления окиси серы из отходящих газов мокрой очисткой, включающий:7. The method of preparation of calcium carbonate fine grinding in dry form for use in the process of removing sulfur oxide from exhaust gases by wet cleaning, including:
а) деление горячего потока очищаемого газа на два потока;a) dividing the hot stream of the purified gas into two streams;
б) вводят первый поток очищаемого газа в очистную башню потоком вверх, в виде противопотока к брызгам жидкого раствора тонких частиц карбоната кальция в пределах вертикальной секции очистной башни, жидкий раствор, при этом проваливается в вертикальной секции очистной башни в резервуар, расположенный в основании очистной башни, откуда твердая часть раствора удаляется;b) the first stream of gas to be cleaned is introduced into the treatment tower upward, in the form of a counterflow to the spray of a thin solution of calcium carbonate fine particles within the vertical section of the treatment tower, the liquid solution is then dropped in the vertical section of the treatment tower into the tank located at the base of the treatment tower where the solid part of the solution is removed;
в) второй поток очищаемого газа направляют в сухоразмалывающее устройство для контакта с крупными кусками карбоната кальция для высушивания карбоната кальция до содержания влаги меньше, чем 1%;c) the second stream of gas to be purified is sent to a dry grinding device for contact with large pieces of calcium carbonate to dry calcium carbonate to a moisture content of less than 1%;
г) сухой размол крупных кусков карбоната кальция осуществляют до диаметра частиц с медианой веса приблизительно 10 мкм или меньше, по крайней мере, с приблизительно 99%, весовых с размером меньше, чем 44 мкм;g) dry grinding of large pieces of calcium carbonate is carried out to a particle diameter with a median weight of about 10 microns or less, at least about 99%, by weight with a size less than 44 microns;
д) после размола отделяют порошок карбоната кальция от второго потока очищаемого газа;d) after grinding, calcium carbonate powder is separated from the second stream of gas to be purified;
е) возвращают часть отделенного второго потока очищаемого газа, имеющего еще высокую температуру, на сухоразмалывающее устройство; иe) returning a portion of the separated second stream of gas to be purified having a still high temperature to a dry-grinding device; and
ж) направляют полученный сухой порошок карбоната кальция в очистную башню.g) send the obtained dry powder of calcium carbonate to the treatment tower.
8. Способ по п.7, заключается в том, что после разделения очищаемого газа от камеры сгорания на первый и второй потоки, первый поток очищаемого газа направляют в теплообменник, чтобы повысить температуру потока газа от очистной башни.8. The method according to
9. Способ по п.7, заключается в том, что срединный размер частиц в порошке карбоната кальция - меньше, чем 8 мкм, по крайней мере, с 99,5% весовых порошок содержит частиц размером менее чем 44 мкм. Принимаем за прототип.9. The method according to
К недостаткам прототипа следует отнести следующее:The disadvantages of the prototype include the following:
1) сложность технологического процесса утилизации газодымовых выбросов и особенно сложно выдержать технологию сухого помола известняка и его транспортировки к очистной башне:1) the complexity of the process for the disposal of gas and smoke emissions and it is especially difficult to withstand the technology of dry grinding of limestone and its transportation to the treatment tower:
2) при возможных аварийных остановках, связанных с отключением электроэнергии может произойти забутовка трубных транспортных магистралей сухого порошка, что, в свою очередь, потребует значительных затрат для восстановления транспортной системы;2) in case of possible emergency stops associated with a power outage, an overflow of dry powder pipe lines can occur, which, in turn, will require significant costs for restoring the transport system;
3) описанный в прототипе способ сухого помола предъявляет высокие требования к качеству исходного материала, что трудно достичь на горном предприятии при отработке прикровельных и приподошвенных залежей известняка, где возможно присутствие вмещающих пород в товарной продукции;3) the dry grinding method described in the prototype imposes high requirements on the quality of the starting material, which is difficult to achieve in a mining enterprise when mining bedrock and bottom limestone deposits, where the presence of host rocks in marketable products is possible;
4) в изобретении отсутствует бассейн по нейтрализации и очистке сточных кислых вод с целью их повторного использования.4) in the invention there is no pool for the neutralization and treatment of acidic wastewater with a view to their reuse.
Технический результат изобретения заключается в снижении экологической нагрузки на окружающую природную среду.The technical result of the invention is to reduce the environmental burden on the environment.
Комплекс утилизации газодымовых выбросов (в дальнейшем-комплекс), включающий газодымовую трубу с газоходом, сооруженным в двух уровнях по вертикали, газосборник насосный оборотного водоснабжения (НОВ) с напорным водоводом, дождевальную установку, узел приготовления суспензии, водосборный бассейн с водоотводящим патрубком, согласно изобретению нижний газоход в торцевой части снабжен насадком с С-образным наддувом, с воздуховодом и ниппелем, а дождевальная установка является установкой решетчатого типа на сварном металлическом корпусе с трехсторонней обшивкой, и необязательно включает решетку для катализатора, и не обязательно решетку для регулирования скорости газодымовой струи в газоходе второго уровня, а также комплекс дополнительно содержит бассейн по очистке и нейтрализации сточных вод, разделенный на секции внутренними фильтрующими поперечными призмами (далее-поперечными призмами), сооруженными отсыпкой из кусков химически активных карбонатных пород, и необязательно разделен продольной разделительной призмой на два ряда.A system for utilizing gas-flue emissions (hereinafter referred to as the complex), including a gas-flue pipe with a gas duct constructed in two vertical levels, a gas recycle pump for water recycling (NOV) with a pressure water conduit, a sprinkler, a slurry preparation unit, a catchment basin with a water outlet, according to the invention the lower duct in the end part is equipped with a nozzle with a C-shaped supercharging, with an air duct and a nipple, and the sprinkler is a grating type installation on a welded metal case with three-sided casing, and optionally includes a grate for the catalyst, and not necessarily a grate for regulating the speed of the gas-jet stream in the second level gas duct, and the complex additionally contains a pool for wastewater treatment and neutralization, divided into sections by internal filtering transverse prisms (hereinafter - transverse prisms) ), constructed by dumping from pieces of chemically active carbonate rocks, and is optionally divided by a longitudinal dividing prism into two rows.
Наличие в нижней части газохода насадка с С-образным наддувом, с воздуховодом и ниппелем позволит компактно направить газодымовую струю под дождевальную установку, что в конечном итоге приведет к более интенсивному растворению в воде водорастворимых газовых выбросов, что значительно снизит количество газа, выбрасываемого в атмосферу, а значит, приведет к снижению экологической нагрузки на окружающую природную среду. Дополнительное содержание в газодымовой струе атмосферного воздуха (кислорода или озона) ускорит окислительные реакции воды с газодымовыми выбросами, что повысит объем утилизируемых газодымовых выбросов, чем снизит количество поступающих в атмосферу газодымовых выбросов, а значит, снизит нагрузку на окружающую природную среду. Наличие воздухопровода с ниппелем позволит применить при утилизации газодымовых выбросов не только атмосферный воздух, но также кислород и озон, как правило, используемых в производственной промышленной технологии, что значительно увеличит растворимость газовой струи в воде дождевальной установки, а это приведет к снижению газодымовых выбросов в атмосферу и, как следствие, к снижению экологической нагрузки на окружающую природную среду. Дождевальная установка решетчатого типа на сварном металлическом корпусе с трехсторонней обшивкой позволит создать дождевую завесу по всей площади дождевальной установки и, таким образом, обеспечить осаждение пылеватых частиц и более полное растворение водорастворимых газов, значительно понизив их выход в атмосферу через газодымовую трубу, а трехсторонняя обшивка дождевальной установки, исключит отрицательное влияние ветра на препровождение газодымовой струи под дождевальную установку, что будет способствовать более полному растворению водорастворимых газов, в то же время, наличие трехсторонней обшивки исключит разбрызгивание струй сточных вод за пределы водосборного бассейна, что в конечном итоге приведет к снижению экологической нагрузки на окружающую природную среду. Наличие решетки для регулирования скорости газодымовой струи в газоходе второго уровня (необязательное решение) исключит срыв дождевого облака при высокой силе вытяжки газодымовой струи, что повысит эксплуатационную надежность работы дождевальной установки по утилизации газодымовых выбросов, что в конечном итоге приведет к снижению экологического влияния на окружающую природную среду. При скорости выходящей струи в газоходе второго уровня, не приводящей к срыву дождевой завесы, выполнение данного решения необязательно. В других случаях можно быстро изготовить данную решетку в условиях строительной или механической мастерской и закрепить ее поверх корпуса дождевальной установки. Наличие решетки для катализатора (необязательное решение) позволит использовать катализатор в виде наброса навалом по площади решетки, что значительно повысит степень очистки утилизируемых газодымовых выбросов за счет ускорения реакции окисления, что в конечном итоге приведет к снижению экологического влияния на окружающую природную среду. В случае же применения катализатора в виде вертикальных полос или гирлянд (бус) указанное решение необязательно. Наличие бассейна по очистке и нейтрализации сточных вод (в дальнейшем-бассейна), разделенного на секции поперечными призмами, обеспечит более глубокую очистку сточных вод от взвешенных частиц и нейтрализацию кислых сточных вод, поступающих из водосборного бассейна, т.к. поперечные призмы сооружают из кусков химически активных карбонатных или других горных пород, что значительно снизит объем отбираемой свежей воды и, таким образом, будет способствовать снижению экологической нагрузки на окружающую природную среду. Наличие нескольких поперечных призм в бассейне продлит срок эксплуатации бассейна без замены химически активных карбонатных или других пород, т.к. после реакции кислых сточных вод с породами первой по ходу призмы, породы остальных призм будут участвовать в более глубокой очистке сточных вод от взвешенных частиц. После полного превращения, например, известняка первой по ходу поперечной призмы в гипс и прекращения фильтрации сточных вод через ее тело будет наблюдаться перелив очищаемых вод через гребень указанной поперечной призмы, то в это время в химическую реакцию будут активно вступать фильтрующие породы второй по ходу поперечной призмы и так далее. В первой же по ходу секции будет формироваться водоем, что увеличит объем осажденных взвешенных частиц из практически стоячих вод, чем увеличится качество поступающих в последующие секции бассейна, а значит, снизит количество потребляемой свежей воды, чем будет способствовать снижению экологической нагрузки на окружающую природную среду. Наличие продольной разделительной призмы (необязательное выполнение) позволит увеличить количество секций в бассейне, что позволит работать сначала на одном ряду секций бассейна до полного их превращения в гипс, а затем переходят на работу второго ряда секций бассейна, что значительно повысит длительную устойчивость работы комплекса без частой замены пород поперечных призм, что очень важно в условиях продолжительной зимы. В районах с умеренным и теплым климатом выполнение данного решения не является особо актуальным. При этом производить замену пород продольной призмы (необязательное выполнение) необязательно на протяжении всего периода эксплуатации бассейна. Таким образом, многосекционность бассейна повысит длительную надежность его работы, качество очистки от взвешенных частиц и глубину нейтрализации очищаемых сточных вод, с целью повторного их использования в технологии, исключая их сброс на рельеф, снижая, таким образом, потребление свежей воды, а значит, снижая экологическую нагрузку на окружающую природную среду. В целом, описанные выше существенные отличительные признаки приведут к получению заявленного технического результата за счет повышения количества утилизируемых газодымовых выбросов, пыли, качества и количества очищаемых сточных вод и соответственно к повторному их использованию, т.е. исключат их сброс на рельеф и в конечном итоге к снижению экологической нагрузки на окружающую природную среду.The presence of a nozzle with a C-shaped supercharging, with an air duct and a nipple in the lower part of the gas duct will allow to direct the gas-smoke stream compactly under the sprinkler installation, which ultimately will lead to more intensive dissolution of water-soluble gas emissions in water, which will significantly reduce the amount of gas emitted into the atmosphere, which means that it will lead to a reduction in the environmental burden on the environment. The additional content of atmospheric air (oxygen or ozone) in the gas-smoke stream will accelerate the oxidative reactions of water with gas-and-gas emissions, which will increase the amount of utilized gas-and-gas emissions, thereby reducing the amount of gas-and-gas emissions entering the atmosphere, and, therefore, reduce the load on the environment. The presence of an air pipe with a nipple will make it possible to use not only atmospheric air, but also oxygen and ozone, as a rule, used in industrial industrial technology when utilizing gas and smoke emissions, which will significantly increase the solubility of a gas stream in the water of a sprinkler, and this will lead to a reduction in gas and smoke emissions and, as a result, to reduce the environmental burden on the environment. The grating type sprinkler on a welded metal casing with three-sided sheathing will create a rain curtain over the entire area of the sprinkler and, thus, ensure the deposition of dusty particles and more complete dissolution of water-soluble gases, significantly reducing their release into the atmosphere through a gas smoke pipe, and three-sided sprinkling sheathing installation, eliminates the negative impact of wind on the forwarding of the gas-smoke stream under the sprinkler installation, which will contribute to a more complete growth Oren-soluble gases, at the same time, the presence of a tripartite trim eliminate splashing streams of sewage outside the catchment area, which ultimately will reduce the environmental burden on the environment. The presence of a grate for regulating the speed of the gas-smoke stream in the second-level gas duct (optional solution) will exclude the rain cloud disruption due to the high exhaust force of the gas-smoke stream, which will increase the operational reliability of the sprinkler utilizing gas-and-gas emissions, which ultimately will reduce the environmental impact on the environment Wednesday At the speed of the outgoing stream in the second level gas duct, which does not lead to the breakdown of the rain curtain, the implementation of this solution is optional. In other cases, you can quickly make this grate in a construction or mechanical workshop and fix it over the sprinkler housing. The presence of a lattice for the catalyst (an optional solution) will allow the use of the catalyst in the form of a bulk inlet over the lattice area, which will significantly increase the degree of purification of utilized gas and smoke emissions by accelerating the oxidation reaction, which will ultimately lead to a decrease in the environmental impact on the environment. In the case of using the catalyst in the form of vertical stripes or garlands (beads), this solution is optional. The presence of a pool for the treatment and neutralization of wastewater (hereinafter referred to as the pool), divided into sections by transverse prisms, will provide a deeper treatment of wastewater from suspended particles and neutralization of acidic wastewater coming from the catchment basin, as transverse prisms are constructed from chunks of reactive carbonate or other rocks, which will significantly reduce the amount of fresh water taken and, thus, will help reduce the environmental load on the environment. The presence of several transverse prisms in the pool will extend the life of the pool without replacing chemically active carbonate or other rocks, as after the reaction of acidic wastewater with the rocks of the first downstream prism, the rocks of the remaining prisms will participate in deeper wastewater treatment from suspended particles. After, for example, the conversion of limestone of the first transverse prism along the plaster to the gypsum and cessation of wastewater filtration through its body, overflow of the treated water through the crest of the specified transverse prism is observed, then filter rocks of the second transverse prism will actively enter into the chemical reaction and so on. In the first section along the section, a reservoir will be formed, which will increase the volume of precipitated suspended particles from practically stagnant waters, which will increase the quality of the incoming to the subsequent sections of the basin, which will reduce the amount of fresh water consumed, which will help reduce the environmental load on the environment. The presence of a longitudinal dividing prism (optional) will increase the number of sections in the pool, which will allow you to work first on the same row of sections of the pool until they are completely converted into gypsum, and then switch to the second row of sections of the pool, which will significantly increase the long-term stability of the complex without frequent replacement of transverse prism rocks, which is very important in long winters. In areas with a temperate and warm climate, the implementation of this decision is not particularly relevant. At the same time, it is not necessary to replace the rocks of the longitudinal prism (optional performance) throughout the entire period of operation of the pool. Thus, the multi-sectional pool will increase the long-term reliability of its operation, the quality of purification from suspended particles and the depth of neutralization of the treated wastewater, with a view to their reuse in technology, excluding their discharge onto the terrain, thereby reducing fresh water consumption, and therefore, reducing environmental burden on the environment. In general, the significant distinguishing features described above will lead to the claimed technical result due to an increase in the amount of utilized gas and smoke emissions, dust, quality and quantity of treated wastewater and, accordingly, their reuse, i.e. exclude their dumping on the relief and ultimately to reduce the environmental burden on the environment.
Изобретательский уровень доказывается следующим образом.The inventive step is proved as follows.
Из практики хорошо известны фильтрующие призмы, сооружаемые для формирования тел намывных ограждающих дамб (плотин) хвостохранилищ, используемых для складирования отходов обогатительных фабрик, в предлагаемом же изобретении поперечные призмы используются для сооружения многосекционного бассейна по очистке и нейтрализации сточных вод при постоянной фильтрации через их тело, то есть совсем для иных целей - целей очистки и нейтрализации сточных вод для их повторного использования, в системе утилизации газодымовых выбросов. Продольная призма 50 с перепускным патрубком (на чертеже подписано) (необязательное выполнение), встречается в практике в окислительно-восстановительных бассейнах обогатительных фабрик, но в указанных бассейнах продольные призмы не полностью разделяют бассейн на две части, т.е. имеется значительный проран для свободного сообщения между двумя частями, в заявленном же изобретении исключается прямое сообщение вод двух рядов, а фильтрационные свойства пород продольной призмы имеют более низкие значения, чем поперечные призмы, за счет отсыпки их из дресвяно-песчанистой фракции отсева карбонатных пород с включением пылеватых частиц тех же химически активных карбонатных пород, и выполняя разделительную функцию, т.е. иную функцию, функцию длительной надежности работы комплекса без частой замены пород отсыпки призм, что особенно важно в условиях суровой длительной зимы, обеспечивая, таким образом, надежную очистку сточных вод, что позволяет снизить количество потребления свежей воды, а значит, и снижение экологической нагрузки на окружающую природную среду, что соответствует новизне и изобретательскому уровню. Из практики также широко известны многосекционные бассейны по очистке сточных вод, включающие, как правило, цепи природных водоемов с ограждающими дамбами и переливными устройствами, но в известных бассейнах используется в основном принцип очистки за счет отстоя и выпадения взвешенных частиц в осадок, и разбавления их атмосферными осадками, либо природными водами, в заявленном же изобретении предусматривается постоянная фильтрация через поперечные призмы, разделяющие бассейн на секции, что способствует задержке взвешенных частиц и нейтрализации кислых сточных вод, т.е. выполняется очистка и нейтрализация сточных вод в постоянном режиме фильтрации, что приводит к повышению качества очищаемых сточных вод и возможности повторного их использования, а значит, соответствует новизне и изобретательскому уровню.Filter prisms are well known from practice, which are built to form the bodies of alluvial enclosing dams (dams) of tailings used to store waste from enrichment plants, in the proposed invention transverse prisms are used to construct a multi-sectional basin for the treatment and neutralization of wastewater with constant filtration through their body, that is, for completely different purposes - the goals of treating and neutralizing wastewater for reuse, in a system for utilizing gas and smoke emissions. A
Наличие в торцевой части нижнего газохода насадка с С-образным наддувом, воздуховодом и ниппелем позволит надежно направить поток очищаемой газодымовой струи под дождевую завесу дождевальной установки, что обеспечит наиболее полную утилизацию взвешенных частиц и газодымовых выбросов при мокрой очистке, за счет реакции водорастворимых газов с водой и кислородом воздушной среды, указанный насадок применяется впервые и соответствует новизне и изобретательскому уровню. Дождевальная установка решетчатого типа позволяет надежно обеспечить сплошную дождевую завесу по всей площади дождевальной установки. Из практики широко известны установки, типа обыкновенного душа, душа Шарко, дождевальных установок, используемых в сельском хозяйстве для полива культурных растений, в заявленном же изобретении дождевальная установка выполняет иную цель - цель повышения степени утилизации газодымовых выбросов и взвешенных частиц, за счет создания сплошной завесы по всей площади дождевальной установки, что обеспечит более интенсивное протекание реакции окисления газодымовых выбросов, а соответственно и к увеличению количества утилизируемого газа и пыли, а значит снижению экологической нагрузки на окружающую природную среду, таким образом, соответствуя новизне и изобретательскому уровню. Трехсторонняя обшивка корпуса дождевальной установки позволит осуществить целенаправленную подачу газовой струи под дождевальную установку, чем будет способствовать более полному растворению утилизируемых газов, а также исключит попадание сточных вод на рельеф в ветреную погоду, чем снизит экологическую нагрузку на окружающую природную среду. В практике чаще используют четырехстороннюю (закрытую) обшивку корпуса дождевальной установки (прототип), что не обоснованно завышает стоимость строительства и не оказывает сколь-либо существенного влияния на снижение экологического влияния на окружающую природную среду, чем подтверждают новизну и изобретательский уровень. В целом вышеперечисленные существенные отличительные признаки отличаются новизной и изобретательским уровнем, которые позволяют решать экологические проблемы не только отдельных предприятий металлургической, химической и энергетической областей, но и целых регионов, государств и планеты в целом, способствуя оздоровлению окружающей природной среды, особенно в период глобального потепления климата.The presence of a nozzle with a C-shaped charge, air duct and nipple in the end part of the lower gas duct will reliably direct the flow of the gas stream being cleaned under the rain curtain of the sprinkler, which will ensure the most complete utilization of suspended particles and gas and smoke emissions during wet cleaning, due to the reaction of water-soluble gases with water and oxygen in the air, this nozzle is used for the first time and corresponds to novelty and inventive step. The lattice sprinkler system allows you to reliably provide a continuous rain curtain over the entire area of the sprinkler. From practice, installations such as an ordinary shower, Charcot's shower, sprinklers used in agriculture for irrigation of cultivated plants are widely known, in the claimed invention, the sprinkler performs a different purpose - the goal of increasing the degree of utilization of gas smoke emissions and suspended particles, by creating a continuous curtain over the entire area of the sprinkler plant, which will ensure a more intense reaction of the oxidation of gas and smoke emissions, and, accordingly, to increase the amount of utilized gas and dust whether, which means reducing the environmental burden on the environment, thus, consistent with the novelty and inventive step. Three-sided sheathing of the housing of the sprinkler system will allow for the targeted supply of a gas stream under the sprinkler system, which will contribute to a more complete dissolution of the utilized gases, and will also prevent sewage from entering the terrain in windy weather, thereby reducing the environmental burden on the environment. In practice, they often use four-sided (closed) sheathing of the sprinkler system housing (prototype), which does not unreasonably inflate the cost of construction and does not have any significant effect on reducing the environmental impact on the environment, which confirms the novelty and inventive step. In general, the above significant distinguishing features are distinguished by novelty and inventive step, which allow solving environmental problems not only of individual enterprises in the metallurgical, chemical and energy fields, but also of entire regions, states and the planet as a whole, contributing to the improvement of the environment, especially during global warming climate.
Изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where
- на фиг.1 изображен разрез газодымовой трубы с газоходом, выполненным в двух уровнях с воздуховодом с ниппелем, газосборником, дождевальной установкой решетчатого типа с металлическим корпусом с трехсторонней обшивкой, решеткой для катализатора (необязательное решение), решеткой для регулирования газовоздушной струи (необязательное решение), напорным водоводом, водосборным бассейном с водоотводящим патрубком;- figure 1 shows a section of a gas-flue pipe with a gas duct made in two levels with an air duct with a nipple, a gas collector, a grating-type sprinkler with a metal casing with three-sided casing, a catalyst grate (optional solution), a grate for regulating the gas-air stream (optional solution ), pressure head conduit, catchment basin with drain pipe;
- на фиг.2 изображен поперечный разрез по линии А-А торцевой части насадка с С-образным наддувом газохода нижнего уровня;- figure 2 shows a cross section along the line aa the end of the nozzle with a C-shaped supercharging of the lower level duct;
- на фиг.3 изображен разрез по линии Б-Б фиг.1 и включает газосборник, дождевальную установку с металлическим корпусом, решетку для катализатора (необязательное решение) и решетку для регулирования скорости струи в газоходе второго уровня (необязательное решение), водосборным бассейном с водоотводящим патрубком;- figure 3 shows a section along the line B-B of figure 1 and includes a gas collector, a sprinkler with a metal casing, a grate for the catalyst (optional solution) and a grate for controlling the speed of the jet in the second level duct (optional solution), a catchment basin with drain pipe;
- на фиг.4 изображена решетка с сеткой для катализатора в дождевальной установке (необязательное решение);- figure 4 shows a grid with a grid for the catalyst in the sprinkler (optional solution);
- на фиг.5 изображен бассейн по очистке и нейтрализации сточных вод в плане с пятью поперечными и одной продольной разделительной призмой с перепускным патрубком (необязательное решение), подводящим водоводом с двусторонними водоотводами с задвижками (на чертеже не показано), водосливом и НОВ с напорным водоводом (на чертеже подписано).- figure 5 shows a pool for the treatment and neutralization of wastewater in a plan with five transverse and one longitudinal dividing prisms with an overflow pipe (optional solution), an inlet conduit with bilateral drainage systems with valves (not shown), a spillway and a NOV with a pressure head water conduit (signed in the drawing).
Изобретение осуществляют следующим образом.The invention is as follows.
Вначале одним из традиционных способов сооружают вертикальную часть корпуса 1 газодымовой трубы до проектной высоты из жаропрочной кирпичной кладки, либо монолитного железобетона, металла или других высокотемпературных и кислотостойких материалов с обустройством в устьевой части оголовка (воротника) (на чертеже не показано), с сооружением газохода 2 в двух уровнях по вертикали, нижний из которых, примыкающий к источнику газовыделения (на чертеже не показано) сооружают на высоте, преимущественно до 5 м, но при реконструкции действующих предприятий высоту определяют по месту на самом реконструируемом объекте, при этом к торцу газохода 2 нижнего уровня жестко с помощью сварки крепят металлический насадок 3 с применением подъемного крана. При этом диаметр металлического сварного корпуса насадка 3 должен соответствовать внешнему диаметру футеровки 4 газохода 2, а в верхней части насадка 3, с его внутренней стороны жестко, при помощи сварки (на чертеже не показано) предварительно выгнутую пластину 5 (в дальнейшем - пластину), к внутренним верхней и боковым поверхностям насадка 3, с таким расчетом, чтобы образовался С-образный наддув 6 в торцевой части насадка 3. При этом расстояние между верхом торцевой части пластины 5 и внутренней поверхностью насадка 3 по вертикали не должно быть менее 100 мм, а в пространстве между внешней верхней стенкой пластины 5 и внутренней стенкой приторцевой части насадка 3, для увеличения жесткости конструкции наддува 6, жестко крепят при помощи сварки (на чертеже не показано) металлические кислотостойкие и жаропрочные стержни 7 диаметром 10 мм, выдерживая расстояние между ними по периметру не менее 100 мм. Затем в верхней стенке консольной части насадка 3 на расстоянии 200 мм от сварного шва тыловой части пластины 5 вырезают отверстие (на чертеже не показано) под воздушный ниппель 8 диаметром 100 мм, который устанавливают жестко при помощи сварки (на чертеже не показано). При этом нижнюю, торцевую часть насадка 3, укладывают на поперечную швеллерную балку (на чертеже не показано) корпуса 11 дождевальной установки 35, с жестким креплением при помощи арматурных тяг на сварке (на чертеже не показано), таким образом, чтобы торец насадка на величину удвоенного расстояния между смежными форсунками 10 дождевальной установки 35 находился бы под рабочим ее органом, а его продольная ось имела бы уклон не менее 0.001 в сторону дождевальной установки. При этом торцевая часть С-образного наддува удалена от торца насадка 3 в сторону его тыловой части на величину не менее 0,5 м. Далее в цеховых условиях сооружают рабочий орган дождевальной установки 35 решетчатого типа, из водоподводящих патрубков 9 диаметром 1,5 дюйма, в узлах которого размещают форсунки (водовыпуски) 10 (патент №1769401, дата публикации 20.02.1995 г.) или щелевая насадка (патент №2201807, опубл. 10.04.2003) дождевателя и т.п., устройств, хорошо известных в дождевальных машинах, применяемых в сельском хозяйстве для полива культурных растений, или в брызгальных установках, применяемых для охлаждения горячих вод перед сбросом их в водные объекты. При этом равноудаленные друг от друга форсунки 10 на водоподводящих патрубках 9 устанавливают, таким образом, чтобы конусообразные веерные струи из форсунок 10 не менее чем на 1/3 перекрывали бы аналогичные струи, смежных с ними форсунок 10. При этом ширина дождевальной установки 35 должна составлять величину, равную удвоенному диаметру торца консольной части насадка 3, а длина сторон, расположенных вдоль продольной оси, - утроенному диаметру торца консольной части насадка 3. Конструкцию дождевальной установки 35 выполняют из кислотостойкого материала, а расстояние максимального перекрытия веерных струй (на фиг.1.2 показаны тонкими пунктирными линиями) подбирают в цеховых условиях, предварительно установив конструкцию рабочего органа дождевальной установки 35 на бывшие в употреблении металлические или пластмассовые бочки и подключив через шланги (на чертеже не показано) к заводской напорной сети водоснабжения, оптимальная горизонтальная плоскость со сплошной водной поверхностью будет соответствовать превышению рабочего органа дождевальной установки 35 над верхней поверхностью насадка 3, с расположенной непосредственно над ним решеткой для катализаторов (необязательное решение), эта плоскость рабочего органа дождевальной установки и будет определять высоту металлического корпуса 11 дождевальной установки 35, далее поверх рабочего органа дождевальной установки устанавливают деревянную решетку 12 (необязательное решение) из реек, установленных шарнирно с возможностью поворота вокруг своей оси по принципу хорошо известных оконных жалюзи, либо жалюзи радиаторов охлаждения различных механизмов (на чертеже не показано) с целью уменьшения или увеличения тяги в газоходе 2 второго уровня, предотвращающей срыв водных струй с дождевальной установки 35, при этом верхняя часть сварного металлического корпуса 11, состоящего из стоек и укосов, выполненных также из кислотостойкого швеллерного метала, три стороны которого с внутренней стороны обшивают жестью толщиной 0,2 мм из кислотостойкого материала (например, титана) (на чертеже не показано), монтируют на предварительно сооруженном металлическом корпусе 11 напротив насадка 3 по периметру водосборного бассейна (на чертеже подписано), при этом в обшивке одной из сторон, наиболее удобной для подъезда и работы автокрана, сооружают плотно закрываемые на шарнирах створки (на чертеже не показано) для извлечения и обслуживания рабочего органа дождевальной установки 35, деревянной решетки 14 (необязательное решение) и решетки для катализаторов 12 (необязательное решение). Корпус 11 дождевальной установки 35 также является основанием для газосборника 40, состоящего из кислотостойких боковых пластин 15, смонтированных на сварке, торцевой пластины 16, также смонтированной на сварке и верхней полусферы газохода 2 второго уровня, при этом зазоры газосборника 40 со стороны вытяжной трубы 1 на сварке заделывают металлическими кислотостойкими фигурными пластинами (на чертеже не показано), а боковые пластины 15 газосборника 40 приваривают к внешней или внутренней поверхности полусферы газохода 2, а нижнюю часть полусферы газохода 2 вырезают электрофрезой, например «болгаркой». Весь монтаж газосборника 40 и дождевальной установки 35 осуществляют при помощи сварки с применением подъемного крана. При этом верх газохода 2 второго уровня на 1 диаметр газохода превышает высоту корпуса дождевальной установки. Далее в нижней части корпуса 11 дождевальной установки 35 сооружают водосборный бассейн (на чертеже подписано) из кислотостойкого бетона, для чего сначала сооружают опалубку (на чертеже не показано) из бывших в употреблении древесных досчатых материалов, для возведения внешнего слоя бетона 17, устанавливают металлическую арматуру (на чертеже не показано) и заливают бетонным раствором, затем после набора им прочности по внутренней площади и его периметру укладывают стабилизационную кислотостойкую полиэтиленовую пленку 18 в два слоя. После чего с внутренней стороны бассейна (на чертеже подписано) сооружают опалубку (на чертеже не показано) для сооружения кислотостойкого внутреннего слоя 19 из железобетона с кислотостойкой арматурой (на чертеже не показано). При этом объем водосборного бассейна (на чертеже подписано) должен превышать единичный расход дождевальной установки не менее чем в 100 раз. Расход воды дождевальной установки рассчитывают с учетом растворимости и расхода газодымовых выбросов и объемов утилизированной пыли. Например, растворимость диоксида серы составляет 40 л / на 1 л воды. С учетом того, что ширина решетчатой дождевальной установки увеличена в 2 раза, а длина в три раза по сравнению с диаметром торцевой части насадка 3 нижнего уровня газохода 2, то расход воды на дождевание может быть увеличен в 2 раза. Расход газодымовых выбросов рассчитывается для каждой конкретной газодымовой трубы отдельно и с учетом растворимости в воде утилизируемых газодымовых выбросов. Например, расход газодымовых выбросов по диоксиду серы составляет 4000 л/с, тогда расход воды дождевальной установки соответственно будет равен: 4000 л/с / 40·2=200 л/с, т.е. 0,2 м3/с. В результате водосборный бассейн (на чертеже подписано) со стократным запасом должен иметь объем не менее 20 м3. При сооружении корпуса водосборного бассейна (на чертеже подписано) в одной из его стенок устраивают трубный водослив 20. При этом дно водосборного бассейна должно иметь уклон в сторону открытой стороны корпуса 11 с целью накапливания шлама. Далее на участке заводской территории с естественным уклоном не менее 0,001, либо в прибортовой части долины, рядом расположенного местного водотока, сооружают бассейн по очистке и нейтрализации сточных вод (на чертеже подписано), например, из железобетона или традиционный бассейн с ограждающей дамбой с экраном. В качестве примера приведем сооружение бассейна по очистке и нейтрализации сточных вод (далее-бассейн) (на чертеже подписано) из железобетона. На площадке с предпочтительно не фильтрующими грунтами, по прямоугольному периметру бассейна (на чертеже подписано), хорошо известными в строительстве современными способами, сооружают опалубку из досок бывших в употреблении (на чертеже не показано), устанавливают кислотостойкую арматуру (на чертеже не показано), укладывают в торцевой части последней секции бассейна (на чертеже подписано) сливной водовод (на чертеже подписано) с уклоном не менее 0,001 в сторону насосной станции оборотного водоснабжения (на чертеже подписано-НОВ) диаметром, например, 500 мм с толщиной стенок 20 мм. Далее заполняют внутреннее пространство опалубки кислотостойким бетонным раствором. В сооруженном таким образом железобетонном корпусе 21 высотой 1,5 м сооружают поперечные фильтрующие призмы 45, делящие на секции бассейн (на чертеже подписано), которые сооружают из кусков химически активных карбонатных или других пород отсыпкой при помощи грейфера или других подобных землечерпательных механизмов. При этом ширину бассейна (на чертеже подписано) принимают исходя из максимального выноса стрелы самоходных подъемных средств, равной 25 м (например, КАТО НК-120). Количество поперечных фильтрующих призм 45 соответствует четному или нечетному числу, превышающему цифру 2, предпочтительней цифру 5, при расстоянии между ними, равном не менее половины ширины бассейна (на чертеже подписано). При этом верхний гребень поперечных фильтрующих призм 45 располагают ниже верхней кромки корпуса 21 бассейна (на чертеже подписано) не менее чем на 0,25 м. При наличии продольной призмы 50 (необязательное выполнение) ее сооружают аналогичным способом и аналогичными механизмами, разница заключается лишь в том, что ее отсыпают вдоль продольной оси бассейна (на чертеже подписано) отсевом карбонатных пород предпочтительно дресвяно-песчаного состава, без предъявления строгих требований к количеству примесей более мелких частиц. Насосную оборотного водоснабжения (на чертеже подписано - НОВ) обычно подбирают в зависимости от требуемого расхода оборотной воды и при незначительных расходах, это могут быть передвижные насосные установки типа ХГН 20·20 или 30·50 и др., пригодные для работы с агрессивными жидкими средами, для значительных же расходов оборотной воды, предпочтительнее сооружать НОВ (на чертеже подписано), способные также работать с агрессивными жидкими средами, т.е. в каждом конкретном случае, в зависимости от расходов оборотной воды, энергетические службы предприятий или проектных организаций самостоятельно подбирают для своего предприятия из большого количества существующих и надежно себя показавших в эксплуатации НОВ (на чертеже подписано). Далее к НОВ (на чертеже подписано) подсоединяют водосливной водовод (на чертеже подписано), идущий от последней секции бассейна (на чертеже подписано). Узел приготовления реагентов с глиномешалкой, дозатором и расходомером (необязательное решение) сооружают в пристройке (на чертеже не показано) к НОВ (на чертеже подписано). Затем одновременно монтируют на одних и тех же опорах, например на городковых (на чертеже не показано), водосливной водовод от водосборного бассейна (на чертеже подписано) дождевальной установки 35 до первой секции бассейна (на чертеже подписано) с двусторонним сбросом с задвижками (на чертеже не показано), далее напорный водовод от первой секции бассейна (на чертеже подписано) до НОВ (на чертеже подписано) на таких же опорах (на чертеже не показано) вдоль продольной стены корпуса 21 бассейна (на чертеже подписано) прокладывают до НОВ (на чертеже подписано). Напорный водовод (на чертеже подписано) от НОВ (на чертеже подписано) подсоединяют к напорному распределительному водоводу (на чертеже подписано) дождевальной установки 35. Воздуховод насадка 3 подсоединяют к напорному магистральному воздуховоду (на чертеже не показано).First, using one of the traditional methods, the vertical part of the casing 1 of the gas-flue pipe is constructed to the design height from heat-resistant brickwork, or monolithic reinforced concrete, metal or other high-temperature and acid-resistant materials with a head (collar) installed in the wellhead (not shown), with a
Все металлические конструкции бассейна (на чертеже подписано) выполняют из кислотостойких металлов и материалов. Затем наполняют бассейн рабочей жидкостью, т.е. водой, подлежащей сбросу в хвостохранилище или на рельеф из заводских или городских очистных сооружений. Подсоединив ниппель 8 к кислородопроводу (воздуховоду) (на чертеже подписано, фиг.1), а напорный водовод (на чертеже подписано (фиг.1)) к напорному водоводу высокого давления от насосной станции (на чертеже подписано и показано стрелкой (фиг.5)). Кислородопровод (воздуховод) (на чертеже подписано фиг.1) с насадком 3, насосная станция и рабочий орган дождевальной установки проходят обкатку в проектном режиме и принимаются рабочей комиссией предприятия с составлением акта готовности. Изобретение готово к работе.All metal structures of the pool (signed on the drawing) are made of acid-resistant metals and materials. Then the pool is filled with working fluid, i.e. water to be discharged into the tailings pond or onto relief from factory or city sewage treatment plants. Connecting the nipple 8 to the oxygen pipe (duct) (signed in the drawing, FIG. 1), and the pressure pipe (signed in the drawing (FIG. 1)) to the high-pressure pipe from the pump station (in the drawing it is signed and shown by an arrow (FIG. 5 )). The oxygen pipe (duct) (figure 1 is signed in the drawing) with a
Работа изобретения осуществляется следующим образом.The work of the invention is as follows.
Утилизацию диоксида серы и других водорастворимых газов, а также пыли осуществляют следующим образом.The disposal of sulfur dioxide and other water-soluble gases, as well as dust, is as follows.
Исходная газодымовая струя с пылью, содержащая например, диоксид серы и другие газодымовые выбросы, подлежащие утилизации, под давлением, в виде струи, создаваемой дымососом или под действием разрежения, создаваемого воздушной струей через кислородопровод (воздуховод) (на чертеже подписано, фиг.1), ниппель 8, насадок 3 с С-образным наддувом 6 поступает в пространство корпуса 11 дождевальной установки 35 со скоростью, превышающей проектную скорость струи в газоходе 2, не менее чем в 1,01 раза, при этом по контуру газодымовой струи (на чертеже показано стрелками) будет формироваться плотная воздушная оболочка из холодного кислорода (воздуха) (на чертеже показано мелкими стрелками). При этом будет происходить их смешивание и образование газовоздушной смеси, контактирующей со сплошным нисходящим водным потоком от форсунок 10 рабочего органа решетчатого типа дождевальной установки 35, выполненного из водоподводящих патрубков 9 (на чертеже показано веерами штриховых, линий, фиг.1, 3) и контактируя с катализатором, расположенным навалом на решетке (необязательное выполнение) или подвешенных в виде гирлянд или полос на патрубках 9 решетчатой дождевальной установки 35, при этом в водо-газо-воздушной среде будут протекать окислительно-восстановительные химические реакции с растворением газов и осаждение утяжеленных за счет влаги частиц пыли.The source gas smoke stream with dust, containing, for example, sulfur dioxide and other gas smoke emissions that must be disposed of, under pressure, in the form of a jet created by a smoke exhaust or under the influence of a vacuum created by an air stream through an oxygen pipe (duct) (signed in the drawing, Fig. 1) , nipple 8,
Таким образом, газодымовая смесь (на чертеже показано стрелками, фиг.1), смешанная с кислородом или воздухом, попадает под сплошную дождевую завесу технической воды предприятия, как правило, содержащей в своем составе известь или мел, используемых для снижения агрессивного воздействия этих вод, на стенки водоводов, вступая в химическую реакцию при высокой температуре в пределах дождевальной установки превратит диоксид серы в триоксид серы, сернистую кислоту с последующим образованием серной кислоты при избытке воды. Полученные таким образом утилизируемые вещества и соединения в виде кислот, солей и др. веществ вместе с твердыми частицами пыли, в виде капель и струй (на чертеже показано стрелками с окружностями на конце, фиг.1) под действием гравитационного поля, нисходящим потоком попадут в водосборный бассейн (на чертеже подписано). Воздух, пары воды и часть водонерастворимых газов через газосборник 40 газоход 2 второго уровня и газодымовую трубу 1 поступят под действием вытяжной тяги газодымовой трубы 1 в атмосферу для рассеивания. Кислые же сточные воды из водосборного бассейна (на чертеже подписано, фиг.1), самотеком или при помощи дополнительного насоса (на чертеже не показано) подают для нейтрализации и очистки в первую секцию бассейна (на чертеже подписано, фиг.1, 5). При этом кислые растворы частично разбавятся очищенными водами заводских или городских очистных сооружений, а большинство продуктов утилизации водорастворимых газов выпадет в осадок, т.к. при попадании кислых стоков в бассейн они столкнутся с геохимическим, кислотно-щелочным и температурным барьерами. Оставшаяся часть не прореагировавших кислот вступит в химическую реакцию замещения или метасоматоза с кальцитом известняка поперечных призм 45 в первой и последующих секциях бассейна, с превращением известняка в гипс с выделением диоксида углерода по схеме:Thus, the gas-smoke mixture (shown in the drawing by arrows, Fig. 1), mixed with oxygen or air, falls under a continuous rain curtain of industrial water of the enterprise, usually containing lime or chalk, used to reduce the aggressive effects of these waters, on the walls of water pipelines, entering into a chemical reaction at a high temperature within the sprinkler, will turn sulfur dioxide into sulfur trioxide, sulfurous acid with the subsequent formation of sulfuric acid with an excess of water. The utilized substances and compounds thus obtained in the form of acids, salts and other substances together with solid dust particles, in the form of droplets and jets (shown in the drawing by arrows with circles at the end, FIG. 1) under the influence of a gravitational field, will flow downstream catchment basin (signed on the drawing). Air, water vapor and part of the water-insoluble gases through the
Гипс в своем составе содержит: СаО - 32,5%; SO4 - 46.6%; Н2О - 20.9%.Gypsum in its composition contains: CaO - 32.5%; SO 4 - 46.6%; H 2 O — 20.9%.
При наличии продольной призмы (необязательное выполнение) первоначально направляют стоки для очистки в первую секцию одного из рядов, образованных продольной призмой 50.In the presence of a longitudinal prism (optional performance), the effluents are initially sent for cleaning to the first section of one of the rows formed by the
Очищенные и нейтрализованные по указанной выше схеме сточные воды при помощи НОВ (на чертеже подписано) по напорному водоводу (на чертеже подписано и показано стрелкой, фиг.5) вновь подаются на рабочий орган дождевальной установки 35 для дальнейшей утилизации отходящих газодымовых выбросов. По мере накопления твердого осадка в водосборном бассейне (на чертеже подписано, фиг.1, 3) его извлекают грязевыми насосами (например, буровыми) или землечерпательными механизмами, хорошо известными в строительстве и горном деле, и транспортируют для складирования на хвостохранилищах или шламонакопителях (на чертеже не показано). Снег при уборке заводской территории и прилегающих автомобильных дорог к предприятию накапливают (складируют) на протяжении зимнего периода в пределах секций бассейна (на чертеже подписано) для разбавления очищаемых вод талыми водами, при этом противогололедный твердый материал попадет в секции бассейна, не попадая на рельеф и в водотоки, что, в свою очередь, снизит экологическую нагрузку на окружающую природную среду.The wastewater treated and neutralized according to the above scheme using NOV (signed on the drawing) through the pressure pipe (signed and shown by the arrow in the drawing, Fig. 5) is again fed to the working body of the
По мере того как химически активные карбонатные породы первой поперечной призмы 45 при взаимодействии с кислыми сточными водами превратятся в гипс и начнется перелив очищаемых сточных вод через ее гребень, в работу будут вступать последующие поперечные призмы. При остатке двух последних поперечных призм 45 в работе материал первых загипсованных поперечных призм 45 извлекают при помощи грейферных механизмов (на чертеже не показано) погружают в самосвальный транспорт (на чертеже не показано) и транспортируют на склад либо для использования в других целях таких, как для закладки выработанного пространства горнодобывающих предприятий, рекультивации ранее действовавших карьеров и выемок, для обвалования свалок промышленных и бытовых отходов, для создания противозоловых слоев при формировании указанных выше свалок и в других областях промышленности и хозяйственной деятельности. Взамен извлеченных пород из поперечных призм 45, отсыпают новые, при помощи тех же грейферных механизмов (на чертеже не показано) из кусков новых химически активных карбонатных пород. Удаление других загипсованных поперечных призм 45 и сооружения новых осуществляют таким же образом, как описано выше. Момент замены ранее существовавших призм 45 на вновь сооружаемые определяют визуально, т.е. когда наблюдается перелив очищаемых сточных вод через гребень поперечной призмы 45 без видимой фильтрации. Таким образом, наиболее часто будут меняться первые поперечные призмы 45 бассейна (на чертеже подписано). Достаточно распространенная скорость фильтрации в кусковых материалах поперечных призм 45 составляет 15 см/с. Пропускная фильтрационная способность призм 45, работающих полным сечением потока при этом составит:As the chemically active carbonate rocks of the first
где Q - расход потока, м3/с;where Q is the flow rate, m 3 / s;
К - коэффициент фильтрации, м/с=0,15;K is the filtration coefficient, m / s = 0.15;
В - ширина потока, равная длине поперечных призм=25 м;In - the width of the stream, equal to the length of the transverse prisms = 25 m;
Н - высота фильтрационного потока, h=1,25 м (высота призм 45).H is the height of the filtration flow, h = 1.25 m (the height of the prisms is 45).
Подставив значения в формулу, получим:Substituting the values in the formula, we get:
Q=0,15·25·1.25=4,69 м3/с.Q = 0.15 · 25 · 1.25 = 4.69 m 3 / s.
Скорость фильтрации дресвяно-песчаного слоя продольной призмы (необязательное выполнение) с включением пылеватых частиц, как правило, не превышает 5 м/сут.The filtration rate of the wood-sand layer of the longitudinal prism (optional) with the inclusion of dusty particles, as a rule, does not exceed 5 m / day.
Плотность известняка равна 2,75 т/м3.The density of limestone is 2.75 t / m 3 .
Плотность гипса равна 2,3 т/м3.The density of gypsum is 2.3 t / m 3 .
Предлагаемое изобретение может быть использовано для утилизации диоксида серы и других водорастворимых газодымовых выбросов и пыли с применением оборотного водоснабжения во всех областях промышленности и особенно на ТЭЦ, работающих на углях и торфе. При этом с внедрением предлагаемого изобретения резко возрастет актуальность строительства ТЭЦ на углях и торфах в условиях резкого снижения экологической нагрузки на окружающую природную среду и составит здоровую конкуренцию атомным электростанциям. В угольной промышленности прекратится спад, и отрасль начнет свое новое восхождение. Описанный выше комплекс утилизации газодымовых выбросов не имеет экспериментального опыта. Для повышения эффективности комплекса утилизации газодымовых выбросов, когда по описанной выше методике утилизируется менее 85 об.% газодымовых выбросов в изобретении предусмотрена решетка 12 с сеткой 13 для размещения катализаторов (необязательное решение). Для более быстрого окисления диоксида серы в настоящее время широко используются ванадиевые катализаторы марок: СВД(КД); СВНТ(КД); СВД(КДК); ИКА 1-6; СВС-3; КЧ-41, а в последнее время институтом УНИХИМ разработан низкотемпературный катализатор типа СВС. Эффективность работы предлагаемого комплекса утилизации газодымовых выбросов можно увеличить также и за счет применения поглощающих суспензий или растворов для полной или не менее 95% утилизации газодымовых выбросов. Из опыта мокрой утилизации газодымовых выбросов, в т.ч. и диоксида серы, известно применение водных суспензий из извести, известкового молока, тонко измельченного известняка при размере частиц менее 44 мкм более 99 вес.% и др. (патент 2149679, опубликован 27.05.1995 г.), водный раствор гидроксида калия (заявка №2002134762, опубл. 4.10.2004 г.), гидроксида натрия (патент №2236893, дата публ. 27.09.2004 г.), диоксида свинца, получаемого из лома при утилизации аккумуляторных батарей (патент №94019072, опубл. 27.05.1996 г.), растворы оксидномарганцевого соединения Na2CO3, NaCl (Ладыгичев М.Г., Бергер Г.Я. «Зарубежное и отечественное оборудование для очистки газов». Теплотехник, Москва, 2004, с. 173-175). Перечисленные выше суспензии и растворы имеют широкое практическое применение, однако наиболее предпочтительным, практичным и экологически чистым является применение водной суспензии мела с содержанием кальцита СаСО3 до 95%. Для применения в технологии утилизации указанных выше катализаторов и суспензий в предлагаемом комплексе утилизации газодымовых выбросов имеются необходимые конструктивные элементы и оборудование. Указанные выше дополнительные мероприятия в предлагаемом комплексе утилизации газодымовых выбросов можно внедрить без привлечения дополнительного оборудования.The present invention can be used for the disposal of sulfur dioxide and other water-soluble gas and smoke emissions and dust using recycled water supply in all areas of industry and especially at thermal power plants operating on coal and peat. Moreover, with the implementation of the invention, the relevance of the construction of thermal power plants on coal and peat will sharply increase under the conditions of a sharp decrease in the environmental load on the environment and will constitute healthy competition for nuclear power plants. In the coal industry, the recession will stop and the industry will begin its new ascent. The above described gas-and-exhaust emissions disposal facility has no experimental experience. To increase the efficiency of the gas-exhaust emissions disposal complex, when less than 85 vol.% Of the gas-smoke emissions are utilized according to the method described above, the invention provides a
Предлагаемое изобретение, возможно, применить на предприятиях, где в процессе производятся газодымовые выбросы и пыль попадают в атмосферу. Работой по осуществлению предлагаемого изобретения можно управлять дистанционным способом. Внедрение предлагаемого изобретения позволит обеспечить более полную утилизацию газодымовых выбросов, в т.ч. и диоксида серы и других водорастворимых газодымовых выбросов, при этом изобретение предполагает использовать преимущественно оборотную и техническую воду от заводских или городских очистных сооружений, что не мало важно. При этом не требуется реконструкции существующих схем, за исключением реконструкции на ограниченном участке газохода между источником газовыделения (на чертеже не показано) и газодымовой трубой 1. В изобретении также отсутствуют вращающиеся механизмы в агрессивной газо-водо-воздушной среде, кроме НОВ (на чертеже подписано) и насоса или землечерпального механизма (на чертеже не показано) водосборного бассейна (на чертеже подписано). Реализация предлагаемого изобретения не требует огромных капитальных затрат и остановки производства на стадии подготовительных работ для его осуществления, т.к. основные блоки и закладные детали можно изготовить в механическом цехе или заводе и доставить на площадку для монтажа на любом виде транспорта. Предлагаемый комплекс при хорошей организации подготовительных работ можно осуществить в течение нескольких недель или месяцев. Также на одной заводской площадке водосборные бассейны дождевальных установок нескольких газодымовых труб можно замкнуть на один бассейн по очистке и нейтрализации сточных вод (на чертеже подписано). При внедрении комплекса в производство позволит оздоровить экологическую ситуацию не только на территориях отдельных предприятий, но и целых регионов, стран и планеты в целом. Сокращение газодымовых выбросов и пыли при внедрении предлагаемого комплекса будет способствовать выполнению Киотского соглашения, а сокращение платы за вредные выбросы и получение дохода от продажи квот на вредные выбросы другим государствам сделает его внедрение высокорентабельным. Особенно это актуально в период глобального потепления.The present invention may be applied in enterprises where gas-smoke emissions are produced in the process and dust enters the atmosphere. Work on the implementation of the invention can be controlled remotely. The implementation of the invention will allow for more complete utilization of flue gas emissions, including and sulfur dioxide and other water-soluble flue gas emissions, while the invention involves the use of mainly recycled and industrial water from factory or urban wastewater treatment plants, which is important. This does not require reconstruction of existing schemes, with the exception of reconstruction in a limited area of the gas duct between the gas source (not shown in the drawing) and gas pipe 1. The invention also lacks rotating mechanisms in an aggressive gas-water-air environment, except for NOV (signed in the drawing ) and a pump or excavator (not shown in the drawing) of the catchment basin (signed in the drawing). The implementation of the invention does not require huge capital costs and stop production at the stage of preparatory work for its implementation, because main blocks and embedded parts can be manufactured in a machine shop or factory and delivered to the site for installation on any type of transport. The proposed complex with a good organization of preparatory work can be carried out within a few weeks or months. Also, at one factory site, the drainage basins of sprinklers of several gas pipes can be closed to one basin for wastewater treatment and neutralization (signed on the drawing). When introducing the complex into production, it will improve the environmental situation not only in the territories of individual enterprises, but also in entire regions, countries and the planet as a whole. The reduction of gas and smoke emissions and the introduction of the proposed complex will contribute to the implementation of the Kyoto Agreement, and the reduction of the payment for harmful emissions and the income from the sale of quotas for harmful emissions to other states will make its implementation highly profitable. This is especially true during a period of global warming.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005126300/15A RU2336934C2 (en) | 2005-08-18 | 2005-08-18 | Gas-and-smoke emission recovery complex |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005126300/15A RU2336934C2 (en) | 2005-08-18 | 2005-08-18 | Gas-and-smoke emission recovery complex |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005126300A RU2005126300A (en) | 2007-02-27 |
| RU2336934C2 true RU2336934C2 (en) | 2008-10-27 |
Family
ID=37990357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005126300/15A RU2336934C2 (en) | 2005-08-18 | 2005-08-18 | Gas-and-smoke emission recovery complex |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2336934C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457018C2 (en) * | 2010-03-16 | 2012-07-27 | Егор Емельянович Кириенко | Air heating system |
| RU2457891C2 (en) * | 2010-03-16 | 2012-08-10 | Егор Емельянович Кириенко | Off gas heating system |
| RU2477821C1 (en) * | 2011-07-05 | 2013-03-20 | Егор Емельянович Кириенко | System to heat waste gas and air medium |
-
2005
- 2005-08-18 RU RU2005126300/15A patent/RU2336934C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457018C2 (en) * | 2010-03-16 | 2012-07-27 | Егор Емельянович Кириенко | Air heating system |
| RU2457891C2 (en) * | 2010-03-16 | 2012-08-10 | Егор Емельянович Кириенко | Off gas heating system |
| RU2477821C1 (en) * | 2011-07-05 | 2013-03-20 | Егор Емельянович Кириенко | System to heat waste gas and air medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005126300A (en) | 2007-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101175305B1 (en) | Environment Friendly Constructed Wetland System For Nonpoint Source Polluted Water Treatment | |
| CN105597475A (en) | United roller method desulfurization and dust removal purifying device system | |
| CN110984351A (en) | Automatic diverging device of initial stage rainwater | |
| RU2336934C2 (en) | Gas-and-smoke emission recovery complex | |
| CN204563687U (en) | Concrete surplus material recovery device | |
| CN100553745C (en) | Reverse flow type seawater desulfurizing and absorption tower | |
| KR20140135140A (en) | All particulate pollutants contained in rainwater and early stormwater, all the wastes coming in along with the initial stormwater, all the bound materials associated with the water molecules, and the floating substances, and then clean the waters with clean water and rainwater. Environment-friendly rainwater purification eco-friendly method that is stored in storage and reused | |
| CA2504594C (en) | Scrubbing ionized rain tunnel (s.i.r.t.) | |
| US20070081924A1 (en) | Scrubbing "ionized" rainstorm tunnel (S.I.R.T) | |
| CN204412044U (en) | Ring-like Mobile brick tile kiln flue-gas dust-removing and desulfurization device | |
| KR101574480B1 (en) | Environment-friendly water quality control system that removes pollutants and contaminants from rainwater or river water flowing into rivers and purifies them with clean water | |
| CN207794187U (en) | A kind of rainwater ecological pond system | |
| CN203651731U (en) | Construction site vehicle flushing system | |
| CN102500216A (en) | Desulfurating dust-removal device | |
| KR102112839B1 (en) | Debris Barrier System of Firefighting water production function for prevention of forest fires | |
| CN210595666U (en) | Sewage treatment system for building site | |
| CN209260856U (en) | A kind of automatic diverter of rain leader downspout initial rainwater | |
| CN102824825A (en) | Multi-effect U-shaped tube type dedusting and desulfurization integrated device of coal-fired boiler and dedusting and desulfurization method thereof | |
| RU2407583C2 (en) | Complex to recover gas-smoke emissions in constrained conditions | |
| CN206580598U (en) | Mine System oil slick clearing and retrieving device | |
| KR20120018029A (en) | A method for the quality of water by the bottom cleaning of watercourse and a equipment thereof | |
| RU2286199C1 (en) | System of utilization of the smoke-gas discharges into the atmosphere | |
| CN113136762A (en) | Road rainwater recycling system for sponge city construction | |
| CN214495969U (en) | Tunnel excavation operation sewage treatment plant | |
| CN204395536U (en) | In fixed-end forces field, percolate enters pretreatment system before regulating reservoir |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110819 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130710 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160819 |