SU775591A1

SU775591A1 - Method of treatment of dusty gas

Info

Publication number: SU775591A1
Application number: SU782666750A
Authority: SU
Inventors: Андрей Григорьевич Алексеев; Олег Николаевич Багров; Альберт Павлович Баскаков; Сергей Васильевич Звягин; Владимир Николаевич Редин; Григорий Константинович Рубцов; Елена Яковлевна Соловей; Виталий Юрьевич Шувалов
Original assignee: Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова
Priority date: 1978-09-25
Filing date: 1978-09-25
Publication date: 1980-10-30

Description

Изобретение относитс к области использовани вторичных энергоре .сурсов - тепла отход щих газов и может быть применено в металлургической , химической и других област промышленности, в частности - при утилизации тепла отход щих газов цветной металлургии. В промышленности известен способ , по которому используетс тепло гор чих газов дл нагрева кип щего сло мелкозернистого материала-. При этом высокотемпературные отход щие зы используютс в качестве ожижающе го агента. Способ осуществл етс в аппарате, выполненном в виде сосуда , в который засыпан мелкозернистый материал, снабженного устройствами дл подачи и отвода мате|зиала и газораспределительнЕЛМ устройством дл подачи гор чегогаза на ожижение сло , выполненным в виде газопроницаемого днища или специальным газораспределитель ной насадки, .обеспечивающей подачу газа в плотную часть сло через бо ковые стенки. В слое мелкозернисто гоматериала помещаютс теплообмен ные поверхности, которые воспринимают тепло от частиц, полученное ими от ожилеаквдего газа 1, Однако при осуществлении этого способа газораспределительные устройства (решетка, насадка) и теплообмен ные поверхности быстро забываютс липкой пылью, возгонами, агрессивные газы вызывают коррозию решетки и теплбобменных поверхностей . Известен также наиболее близкий к изобретению способ охлаждени запыленных газов, осуществл емый в аппарате, который состоит из корпуса , теплообменных поверхностей, подвод щего и отвод щего газоходов, загрузочного и разгрузочного устройств , газораспределительной решетки , снабженной колосниками и вибрирующим устройством. В указанном аппарате охлаждаемый газ используетс как ожижающйй, подвод охлаждаемого газа выполнен снизу под решетку 42 Этот способ имеет следующие недостатки: при его осуществлении происходит забивание мелкой пылью и возгонами элементов решетки, необходимость поддерживать в объеме под решеткой температуру выше температуры затвердевани самого ту гоплавкого компонента липкой пыли, наличие вибрирующего устройства, работающего в очень т желых услови х . Все это существенно снижает эффективность работы аппарата и его надежность.The invention relates to the use of secondary energy resources — waste gas heat and can be applied in the metallurgical, chemical, and other industries, in particular, when recovering heat from the non-ferrous metallurgy waste gases. In industry, a method is known that uses heat from hot gases to heat a fluidized bed of fine-grained material. At the same time, high temperature waste chambers are used as a fluidizing agent. The method is carried out in an apparatus made in the form of a vessel in which fine-grained material is poured, equipped with devices for supplying and discharging material and gas distribution equipment with a device for supplying hot gas to the liquefaction layer, made in the form of a gas-permeable bottom or a special gas-distributing nozzle. gas supply to the dense part of the layer through the side walls. In a layer of fine-grained material, heat-transfer surfaces are placed, which perceive heat from the particles obtained from ozone gas 1, However, when this method is used, gas-distributing devices (grate, nozzle) and heat-exchange surfaces are quickly forgotten by sticky dust, sublimates, aggressive gases cause grid corrosion. and heat transfer surfaces. The method of cooling dusty gases closest to the invention is also known, which is carried out in an apparatus that consists of a body, heat exchange surfaces, supply and discharge ducts, loading and unloading devices, a gas distribution grid equipped with grate bars and a vibrating device. In this apparatus, the cooled gas is used as a liquefied gas, the supply of cooled gas is made below the grate 42. This method has the following disadvantages: its implementation causes clogging with fine dust and sublimates of the grate elements, the need to keep the volume of the hot melt adhesive component in the volume under the grate dust, the presence of a vibrating device operating under very severe conditions. All this significantly reduces the efficiency of the device and its reliability.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности охлаждени и ликвидаци залипани установки жидким уносом.The aim of the invention is to increase the cooling efficiency and eliminate sticking of the installation by liquid entrainment.

Указанна цель достигаетс тем, что по способу обработки запыленного газа, включающему подачу, охлавдение и одновременную очистку газа от возгоно э и жидкого уноса в кип щем слое, запыленный газ подают в зону всплесков кип щего сло турбулентным потоком из наклонного сопла,This goal is achieved by the fact that according to the method of processing the dusty gas, which includes supplying, cooling and simultaneously cleaning the gas from sublimation and liquid entrainment in a fluidized bed, the dusty gas is fed into the zone of the fluidized bed bursts with a turbulent flow from an inclined nozzle,

По гидродинамическим услови м оптимальным вл етс наклон оси сопла 10-20 к горизонту, поскольку при наклоне менее 10 стру охлаждаемого газа отклон етс к верхней части аппарата, а при наклоне более 20° сильна заторможена всплесками . Газоход ожижающего газа подведен под решетку. Отношение сечений надслоевого пространства и сопла составл ет не менее 10,Under hydrodynamic conditions, it is optimal to tilt the nozzle axis 10–20 to the horizon, because when tilted less than 10, the stream of cooled gas deviates to the upper part of the apparatus, and when tilted more than 20 °, it is strongly inhibited by bursts. Flue gas liquefied gas summed under the grill. The ratio of the cross sections of the superlayer space and the nozzle is not less than 10,

Предлагаемый способ осуществл етс в аппарате, представленном на чертеже.The proposed method is carried out in an apparatus shown in the drawing.

Аппарат включает корпус 1, представл ющий собой теплоизолированный параллелепипед, в верхней грани которого расположен- -отвод щий газоход 2, основанием корпуса служит газораспределительна решетка 3, он же служит сводомдл подрешеточной камеры 4, в которую вмонтирован патрубок 5 подвод щего псевдоожижающий агент газохода, В корпус 1 на уровне плотного сло вмонтирован парубок б подвод щего запыленный агресивный газ газохода 7, выполненный в виде сопла, В корпусе 1 установлены теплообменные поверхности в виде змеевиков 8, В качестве материала сло 9 может служить любой мелкозернистый материал с необходимыми фи . зико-химическими свойствами. Аппара може иметь загрузочное и разгрузочное устройства, Сопло б может быть съемным дл удобства чистки,The apparatus includes a housing 1, which is a heat-insulated parallelepiped, in the upper face of which is located - the diverting gas duct 2, the gas distribution grid 3 serves as the body of the housing, it also serves as a vault of the sublattice chamber 4 in which the fluidizing agent of the duct blowing fluid is installed, the housing 1 at the level of the dense layer is mounted a pipe b of the supplying dust-laden dusty aggressive gas of the flue 7, made in the form of a nozzle. In the case 1 there are heat-exchange surfaces in the form of coils 8, as a mat The layer 9 can be any fine-grained material with the required phi. zico-chemical properties. The machine can have loading and unloading devices. The nozzle B can be removable for easy cleaning.

Способ, осуществл етс следующим образом,The method is as follows.

В подрешеточную камеру 4 подают неагрессивный псевдоожижающий агент (воздух или очищенный от пыли и охлажденный газ -и т,д,), расход которого достаточен дл приведени в камере 4 сло мелкозернистого материала в состо ние неоднородного псевдоожижени (кип щего сло ) с интенсивными выбросами в надслоевое пространство, В надслоевое пространство через сопло б подают газ, подлежащий охлаждению и очистке. Так как сечение надслоевого пространства значительно больше сечени сопла, то стру охлаждаемого газа не может коснутьс стен и свода корпуса до ее охлаждени и затвердевани содержащегос в газах уноса (липка пыль капли расплава, возгоны). Этому же способствует неравномерное ожижение материала на решетке - более интентсивные выбросы частиц у стен и переднего торца. Выброшенные в надЙлоевое пространство холодные частицы контактируют с турбулентной струей гор чего запыленного газа, не допуска ее контакта со стенками, пронизывают ее и выпадают обратно в слой Вследствие своей малости к моменту падени обратно в слой, частицы успевают прогретьс . Вследствие высокой кбнцентрации частиц мелкозернистого материала над слоем происходит интенсивный перенос тепла от газа в объем сло . Из объема сло тепло забираетс теплообменными поверхност ми 8, по которым циркулирует, например , вода. Так как ожижение сло производит газом, очищенным в надслоевом пространстве от возгонов, или воздухом или другим инертным газом, теплообменные поверхности змеевиков 8 не загр зн ютс пылью, возгонами и т,д, Вцелом, интенсивный теплообмен газа с выброшенными в надслоевое пространство частицами , перенос тепла газа в кип щий слой и эффективный теплообмен сло с поверхност ми теплообмена обеспечивают эффективное охлаждение газов, Охлажденные над слоем 9 газы отвод т через газоход 2, Сечение и конфигураци газохода 2 обеспечивает возврат унесенных с газами частиц сло обратно в камеру аппарата. Температуру кип щего сло поддерживают ниже температуры плавлени самого легкоплавкого компонента пыли и возгонов в охлаждаемом газе, Это обеспечивает затвердевание липкого выноса и гранул цию, в том числе и ka частицах сло . Посто нство количества и состава материала сло поддерживают с помощью загрузочного и разгрузочного устройств. Часть материала сло можно непрерывно или периодически отводить по мере накоплени в слое охлажден5-1ЫХ и сгранулированных частиц уноса , В качестве материала сло можно использовать любой мелкозернистый материал, в том числе - охлажденный и сгранулированный унос из охлаждаемого газа.A non-aggressive fluidizing agent (air or dust-free and cooled gas — t, d,) is supplied to the sublattice chamber 4, the flow rate of which is sufficient to bring the layer of fine-grained material into chamber 4 to a non-uniform fluidization (fluidized bed) with intense emissions over-bed space. A gas to be cooled and cleaned is fed through the nozzle into the over-bed space. Since the cross section of the overlayer space is much larger than the nozzle cross section, the stream of cooled gas cannot touch the walls and roof of the body until it cools and solidifies gas contained in the entrainment gas (sticky dust of a melt drop, sublimates). This also contributes to the uneven liquefaction of the material on the lattice - more intense emissions of particles near the walls and the front end. The cold particles ejected into the overflow space contact with the turbulent stream of hot dusty gas, preventing its contact with the walls, penetrate it and fall back into the layer. Because of their smallness, the particles warm up by the time they fall back into the layer. Due to the high concentration of particles of fine-grained material above the layer, there is an intensive transfer of heat from the gas to the bed volume. From the volume of the layer, heat is taken up by heat exchange surfaces 8, through which, for example, water circulates. Since the fluidization of the layer produces gas refined in the over-bed space from sublimates, or air or another inert gas, the heat exchange surfaces of the coils 8 are not contaminated with dust, sublimates, and so on, the intense heat exchange of gas with particles ejected into the superlayer space, heat of gas into the fluidized bed and efficient heat exchange of the layer with heat exchange surfaces provide effective cooling of gases. The gases cooled above layer 9 are removed through the duct 2, the cross-section and configuration of the duct 2 provides for the return particles carried with gases back to the apparatus chamber. The temperature of the fluidized bed is maintained below the melting point of the very low-melting component of dust and sublimates in the cooled gas. This ensures the hardening of the adhesive removal and granulation, including ka particles of the layer. The constancy of the quantity and composition of the material of the layer is maintained by means of loading and unloading devices. Part of the material of the layer can be continuously or periodically removed as the layer of cooled 5-1XX and granulated particles of entrainment accumulate. Any fine-grained material can be used as the layer material, including cooled and granular carried gas from the cooled gas.

Так как температура под решеткой 3 низка , а ожижающий газ - холодный и чистый, то решетка аппарата не забиваетс , работает надежно.Since the temperature under grate 3 is low and the fluidizing gas is cold and clean, the apparatus grate is not clogged, it works reliably.

Кроме основных целей изобретени данный способ можно осуществитьIn addition to the main objectives of the invention, this method can be carried out

в аппарате более упрощенной кон- . струкции за счет отказа от вибрирующей газораспределительной решетки, что позволит существенно облегчить услови работы газораспределительной решетки и подрешеточной камеры.in the apparatus more simplified con-. Structures due to the rejection of the vibrating gas distribution grid, which will significantly simplify the working conditions of the gas distribution grid and the sublattice chamber.

Claims

1 .. US Patent 3,836,131, cl. F 27 1/00, 1974.

0

2. USSR author's certificate 308768, cl. On 01 f 11/00, 1968,

f ..-,: ... -: V,: .V -...;. -.-.- y L-

i .: ii :: ib:;:;.

X /

/ /

3

t

f 9