SU734157A1 - Устройство дл гранул ций шлаковых расплавов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к переработке , в частности, гранул ции расплавленных шлаков, образующихс  в различных производствах: металлургии,g энергетике, химической промышленности и т.п.

Известны устройства -дл  гранул ции шлаковых расплавов, включающие емкость с крышкой, шлакоподающий же- |Q лоб , трубопроводы дл  подвода и отвода воды и патрубок дл  отвода образующегос  вод ного пара 1.

Недостатком этих устройств  вл етс  то, что образующийс  при грану- 15 л ции шлака пар загр зн етс  вредными веществами, в частности сернистыми (сероводород и др.) и хлористыми соединени ми, что приводит к коррозии паропроводов и теплообменного 20 оборудовани .

в некоторой степени этот недостаток устранен в известном устройстве дл  гранул ции шлаковых расплавов, содержащем емкость с крышкой, выхлоп-25 ным патрубком и барботажным элементом , шлакоподающий желоб, водоподвод щий и отвод щий трубопроводы, переливной патрубок, а также снабженный вентил тором и теплообменником ЗО

переточный паропровод, соединенный одним концом с крышкой, а другим - С барботажным элементом. Причем венгил тор установлен между крышкой емкости и теплообменником, а барботажный элемент выполнен в виде наклфнной перфорированной решетки 2.

Недостатком этого устройства  вл етс  TOf что барботажный элемент выполнен в виде наклонной перфорированной решетки, в результате чего измен етс  высота сло  жидкости над раиеткой, что приводит к неравномерному распределению барботируквдего пара по сечению емкости, а также требует повышенного давлени  на нагнетающей стороне .вентил тора. Кроме того, жидкость, провалива сь сквозь отверсти  наклонной ранетки, накапливаетс  на днище емкости и не может быть выдавлена в рабочее пространство над решеткой даже при значительном увеличении давлени  подводимого пара. Другим недостатком устройства  вл етс  размещение встроенного вентил тора между крышкой емкости и теплообменником , в результате чего приходитс  перекачивать большие объемы пара, что увеличивает расход энергии на перекачку пара. Третьим недостат ком устройства  вл етс  то, что в нем остсутствует возможность подвод воздуха в пароциркул ционную систем результате чего, в жидкости, заполн ющей нижнюю часть емкости, накапливаютс  сульфидные соединени  кальци , магни , железа, марганца (в виде сульфидов, бисульфидов и т.п.), что в свою очередь снижает нейтрализирующую способность жидкости и приводит к увеличению концентра ции газообразных сернистых соединений в паровой фазе и повышает коррозионную активность пара. Кроме того , в известном устройстве отсутствует возможность сброса в атмосферу избыточных количеств парогазовой сме си, не загр зн   при этом атмосферу токсичными газообразными веществами выдел ющимис  при гранул ции шлака. Цель изобретени  - сокращение эне . гозатрат на рециркул цию пара и повы шение эффективности охраны окружающей среды от вредных соединений. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве дл  гранул ции шпаковьк расплавов, содержаидем емкость с крышкой, выхлопным патрубком и бар ботажным элементом, шлакоподающий же лоб, водоподвод щий и отвод щий трубопроводы , переливной патрубок, а также снабженный вентил тором и теплообменником переточный паропровод, соединенный одним концом с крышкой, а другим - с барботажным элементом, вентил тор снабжен патрубком дл  под вода воздуха и установлен между теплообменником и барботажным элементом причем барботажный элемент выполнен в виде р дa закрытых сверху параллельных желобов с расположенными йа одном уровне отверсти ми в нижней части боковых их стенок. Причем входное отверстие выхлопного патрубка расположено внутри емкости сбоку от шлакоподающего желоба на уровне верхней кромки входного отверсти  переливного патрубка. На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 то же, разрез А-А на фиг. 1. Устройство дл  гранул ции шлаковых расплавов содержит емкость 1 с крынкой 2 и наклонным днищем 3, барботажньлй элемент 4, состо щий из р да параллельных закрытых сверху желобов , боковые стенки которых снизу снабжены отверсти ми (прорезами) 5 дл  прохождени  газа, шлакоподающий желоб 6, водоподвод щий трубопровод 7, трубопровод 8 дл  отвода водношлаковой пульпы, переливной патрубок 9, переточный паропровод 10, теп лообменник 11, вентил тор 12, воздухоподвод щий патрубок 13, выхлопной патрубок 14 с газозаборным зонтом 15 дл  отвода части паровоздушной смеси в атмосферу, задвижки 1Ь, 17, 18, 19, 20 и регулировочную заслонку 21. Устройство работает следующим образом . Шлаковый расплав по 1илакоподающему желобу заливают в емкость 1, где струю стекающего из желоба шлака разбивают струей воды, подаваемой под давлением в несколько атмосфер в емкость через водоподвод щий трубопровод . Капли и частицы застывшего шлака падают в жидкость, заполн ющую нижнюю часть емкости, где происходит окончательное охлаждение и гранул ци  шлака. Водно-шлакова  пульпа из нижней части емкости отводитс  по трубопроводу 8 на последующее обезвоживание . Уровень жидкости в -емкости поддерживают на требуемом уровне с помощью регулировочной заслонки 21. Переливной патрубок 9 служит дл  отвода из емкости в трубопровод 8 избыточной жидкости в случае чрезмерного повышени  уровн  жидкости в емкости . При контактировании капель и частиц шлака с водой происходит выделение в газовую фазу сернистых, хлористых и других газообразных соединений, образующихс  в результате гидролиза веществ, содержащихс  в составе шлака . Кроме того, при контактировании с раскаленным (температура до и выше) шлаком происходит интенсивное испарение воды. Поэтому, образующа с  парогазова  смесь представлена преимущественно вод ным паром с небольшой (до нескольких процентов по объему) примесью газообразных веществ; вьщел ющихс  из шлака. Задвижки 18, 19, 20 служат дл  временного отключени  теплообменника на ремонт. Конденсат из теплообменника возвращают в водный цикл гранул ционной установки, а неконденсировавшуюс  парогазовую смесь из теплообменника вентил тором подают в барботажный элемент, откуда она через прорези в боковых стенках колпака барботирует через слой жидкости, где нейтрализуютс  вредные газообразные компоненты (в частности, сернистые и хлористые соединени ), Чтобы окислить сульфидные и бисульфидные соединени , содержащиес  в водно-шлаковой смеси и  вл ющиес  источником выделени  сероводорода, до более устойчивых окисных соединений (сульфатов, сульфитов , тиосульфатов и т.п.) и предотвратить выделение сероводорода в газовую фазу, вентил тор снабжен патрубком 13 дл  подвода воздуха. Воздух , дозируемый с помощью задвижки 17, через партрубок 13 поступает на всас вентил тора, где он смешиваетс  с парогазовой смесью. При барботаже паровоздушной смеси через слой жидкости в емкости кислород окисл ет сульфнд-бисульфидные соединени  До окисных соединений, в. св зи с чем предотвращаетс  вьшеление сероводорода в газовую фазу. Поскольку при гидролизе и окислении сульфид-биауль фидных соединений кальци , магни  и др. происходит образование соответс ТВ ующих, гидроок ис ей,  в л  юмихс   до вольно сильными щелочами, то жидкост содержаща с  в емкости и. подаваема  через трубопровод 7 на гранул цию щл ка, имеет щелочную реакцию и предотвращает выделение газообразньк сернистых и хлористых соединений из шлака и улавливает эти соединени  из барботирующей паро-газовой смеси Чтобы предотвратить чрезмерное накопление газообразных компонентов (в частности, азота, углекислого газа ) в циркулирующей парогазовой смеси , часть парогазовой смеси отвод т из цикла в атмосферу через газозаборный . зонт 15 и выхлопной патрубок 14, регулиру  количество отводимой смеси с помощью задвижки 16. Что бы не отводить в атмосферу вредных (токсичных газообразных веществ, выдел ющихс  при контактировании расплавленного шлака-.со струей воды, газозаборный зонт помещают в непосредственной близостей над поверхностью жидкости в емкости, т.е. плос кость входного отверсти  газозаборного зонта располагают на уровне верхней кромки выходного отверсти  переливного патрубка. При этом под зонт поступает в основном только па рогазова  смесь, барботирующа  через слой жидкости и практически не содержаща  токсичных веществ. При размещении газозаборного зонта выие указанного уровн  возможен проскок в атмосферу неочищенных газов, а ни же возможно заливание входного отверсти  зонта и перекрытие выхода избыточного количества пара в атмос феру. Дл  предотвращени  попадани  под зонт токсичных веществ, выдел ю щихс  при контактировании шлакового расплава с водой, газозаборный зонт размещают сбоку от шлгисоподакадего желоба. Барботажнь1й элемент помещен межд днищем емкости и уровнем Переливног патрубка и выполнен таким образом, чтобы отверсти  (прорези) в боковых стенках, сквозь которые проходит па рогазова  смесь, находились на одном уровне, т.е. преимущественно в одной горизонтальной плоскости. Это обеспечивает одинаковую высоту сло  жидкости, сквозь который барботирую пузырьки газа, благодар  чему повышаетс  эффективность нейтрализации газообразных компонентов пара и уменьшаетс  напор, который необходи мо создавать вентил тором дл  проталкивани  парогазовой смеси через слой жидкости. Дл  равномерного распределени  барботируемой парогазовой смеси по поперечному сечению емкости барботажный элемент выполнен в виде р да (см. фиг. 2 рисунка) параллельных желобов, подключенных к переточному паропроводу . Во всех желобах в нижней части боковых стенок по всему периметру сделаны отверсти  (прорези), например , пр моугольного или треугольного сечени , размещенные в одной горизонтальной плоскости. Парогазова  смесь из переточного паропровода равномерно распредел етс  по всем желобам и через прорези в боковых стенках желобов барботирует сквозь слой жидкости. Частицы шлака проваливаютс  через зазбры между желобами барботажной гребенки на наклонное днище емкости, откуда в виде водно-шлаковой пульпы поступает на обезвоживание . Рассто ние между соседними желобами гребенки и ширину желобов принимают в пределах 100-300 NW, что обеспечиваетдостаточно равномерный барботаж газа через жидкость с перемешиванием частиц шлака, опускающихс  на дно. Благодар  интенсивному перемешиванию частиц шпака в барботажном слое, из них выщелачиваютс  сульфидные соединени , которые при этом окисл ютс , кислородом воздуха. Это предотвращает выделение сероводорода из влажного шлака при его дальнейшей переработке, транспортировке и хранении, кроме того, при гидролизе и окислении сульфидов в жидкости накапливаютс  гидроокиси щелочно-земельных металлов что повышает щелочность и нейтрализующую способность жидкости по отношению к токсичным газообразным соединени м (сернистым, хлористым, фтористым и т.п.). При уменьшений рассто ни  между желобами барботажной гребенки менее 100 мм по вл етс  опасность зависани  частиц шлака между желобами и затрудн ютс  операции по их чистке и ремонту. При увеличении этого рассто ни  свыше 300 мм нарушаетс , равномерность распределени  парогазовой смеси по сечению емкости, что в свою очередь ухудшает перемешивание воднопшаковой смеси и снижает положительный эффект нейтрализации вредных газообразных компонентов, Размещение вентил тора между теплообменником и барботажиым концом переточного паропровода позвол ет значительно (по крайней мере в несколько раз) уменьшить объем перекачиваемой парогазовой смеси по сравнению с установкой вентил тора перед теплообменником (по гтрототипному устройству). Это объ сн етс  тем, что в теплообменнике конденсируетс  основна  масса вод ного пара и вентил тору , установленному после теплообменника , требуетс  перекачивать

Claims (2)

1. Формула

   Устройство расплавов, изобретения для грануляции щласодержащее емкость

   1 .

   ковых с крышкой, выхлопным патрубком и барботажным элементом, шлакоподающий желоб, водоподводящий и отводящий трубопроводы, переливной патрубок, а также снабженный вентилятором и теплообменником переточный паропровод, соединенный одним концом с крышкой, а другим - с барботажным элементом, отличающеес я тем, что с целью сокращения энергозатрат на рециркуляцию .пара и повышения эффективности охраны окружающей среды от вредных соединений, вентилятор снабжен патрубком и барботажным элементом, причем барботажный элемент выполнен в виде ряда закрытых сверху параллельных желобов с расположенными на одном уровне отверстиями в нижней части боковых их стенок.
2. 2.·Устройство поп. 1, отличающееся тем, что входное отверстие выхлопного патрубка расположено внутри емкости сбоку от шлакоподающего желоба на уровне верхней кромки входного отверстия переливного патрубка.