Устройство для переработки шлакового расплава

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЯ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (192 (11) А "2 (512 4 С 04 В 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3826500/29-33 (22) 19, 12. 84 (46) 07.06.86. Бюл. ¹ 21 (71) Макеевский инженерно-строительный институт (72) В.И.Крыленко и Т.З.Кодрянская .(53) 669. 162.266.44(088.8) (56) Егоричев А.П. и др. Новые разработки в области очистки газов от газообразных компонентов. Экспрессинформация, сер. 22. М., ЦНИИТЭИ МЧМ

СССР, 1978, вып. 5, с,8-9.

Авторское свидетельство СССР

Н- 1106799, кл. С 04 В 5/02, 1982, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ

ШПАКОВОГО РАСПЛАВА, содержащее бункер для водно-шлаковой пульпы с шлакоподающим желобом, водоподводящим патрубк6м и пульпоотводящим патрубком, сообщающуюся с бункером башнюскруббер с .тангенциальными газоподводящим и газоотводящим патрубками, снабженную жидкость подводящим коллектором с орошающими форсулками, расположенными в нижней части башнискруббера, по крайней мере, вдоль одной винтовой линии, начинающейся от вертикальной оси поперечного сечения тангенциального патрубка, причем газоотводящий патрубок выполнен соосно с продолжением винтовой линии, каждая орошающая форсунка установлена с наклоном оси выходного отверс. тия под углом к горизонтали навстречу потоку газов, а первая по ходу движения газов форсуйка размещена на вертикальной оси газоподводящего патрубка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения коэффициента использования объема башнискруббера и повышения степени очистки парогазовой смеси, оно снабжено коаксиально расположенными в башнескруббере газоотводом, соединенным с бункером для водошлаковой пульпы, и тангенциальным газоподводящим патрубком башни-скруббера, -а винтовые линии орошающих форсунок размещены между стенками башни-скруббера и газоотвода с шагом, равным среднеарифметическому значению высот выходных отверстий тангенциальных патрубков, и диаметром, равным среднеарифметическому значению диаметров башни-скруббера и газоотвода.

1235835

Изобретение относится к устройст вам для переработки,в частности грануляции, расплавленных и!Лаков, образующихся в различных производ— ствах металлургической,энергетической химической промып!ленности и т.п.

Целью изобретения является увеличение коэффициента использования объема башни-скруббера и повьппение степени очистки парогазовой смеси, На фиг, 1 схематично изображено устройство для переработки шлакового расплава, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1 (где t: — шаг. с1. — Диаметр винтовой липки размещения форсунок).

Устройство для переработки шлакового pacTTJT".âà содержит бункер 1 для

ВОДНО-»JITTER., KOBOH JTVJIBTTbI C KPbTIJIKOfI H днищем, шлакспсдающий желоб 2, всцоII0,iВодяп(ий 3 и пульпоотводящий 4 паТ;! убки „»>ап!ню-скруббер 5, сообша!ошуюс» с полостью бункера посредством газохода 6 и коаксиальной части газоподводящего атрубка 7, погруженпой сверху внутрь полости башни-скруб- бера и снабженной наклонным днищем

8 и тангенциальным патрубком 9, сооб-! ((Яющ!1>! пОлОсти ксаксиальнОЙ }!»зст(! (!Ятрубка и башни-скруббера. Боковые (}!О от(!О!па! lию к IJBртгкяльпсй оси) стенки та(ггенциальног0 патрубка 9

Выло. !И» !ы B }1}Ор»>!е плавно ЯЯГибаь>!Цих

c}I ПОBB(}> нсcтей TIЯP!e iTTioiTJ J!E!>» v вхсji,— ного (сс}нца касател(.ным к коаксиаль 5 ному патр уб}к у 7 и у !(ыхс„(ного конца касательным к стенкам бап!Ни-скруббсра. Б нижней -(асти б",(пни-скруббера помещен патрубок 10 для от!>ода:JTJI, кОсти . С l!Я(>ужи бап!Ни---01Lрубб»>ра I! 0

ые!це!! жидк >с TbiTOFTВодяп(ий Ko>(лектОр

11, к oòopj>ìó 1!опкл оче(!ы I, . !(О} !о lij л-»

» пг!ЯНГЯ или инОГО Гр } бопроводЯ) }j}l»-" шающие форсунки 12, размещаемые в нижней части башни-скруббера, по

1" кРайней мЕРе ВДОль ОДНОЙ ci(OBIToA винтовой линки 13. При этом каждая форсунка установлена с наклоном оси ее выходного отверстия под ri!OFJ к горизонтали навстречу потоку газон,В ,верхней части башни-скруббера помещен тангенциальный газоотвсдящий патрубок 14. Внутри верхнего участка коаксиальной части газопозводящегo патрубка 7 помещены конфузор 15 и форсунка 16, подключенная к жидкость 55 подводящему коллектору с помощью шланга или иного трубопровода. Кроме того, устройство для переработки! плаковых расплавов содержит е! (>-0 ть

17 для жидкости, насос 18 и регулятор 19„

УсTpoiicTBo ре ОТееТ ciiåäóloùèbl образом.

111>!Яковый расплав из шлакоподающего желсба запивают в бункер 1, где струю стекающего из желоба шлака разбивают струей воды (а в некоторых случаях и воздуха), подаваемой под давлением в несколько атмосфер в бункер через водоподводящий патрубок. Капли и частицы застывшего шлака попадают в жидкость (пульпу) заполняющую нижнюю часть бункера, где происходит окончательное охлаждение и грануляция и!лака, формирование шлаковой пемзы

TFrH иной технологический процесс.

Водно-и!лаковую пульпу из нижней части бункера отводят через патрубок пя псследующее обезвоживапие, При кснтактировании капель и частиц шлака с водой и воздухом в газовую фазу выделя!отся сернистые, хлористые и другие газообразные соединения, образующиеся в результате гидролиза веществ, содержащихся в шлаковом pacJJTTaBe, Кроме того, прп кснтактирслании с расплавленнь!м шлао ком (температура до !300 С и вьппе) происходит интенсивное испарение воды

}! образуется парогазовая смесь, пред;.-.Явле l»a» преимущественно ";;-Одянь!м ,:аром и примесью газообразнь!х веществ

У выделяющихся из шпака H подсасывае((ь!х c:-Tàpó}»è из -окружающего Воздуха ;В случае рабсть! устроиства под разрежением). С парогазовой смесью выделяются также взвешенные вещества.

Парогязовая смесь (в дальнейшем

О!}а !!Язь!Вяется coKpeil BE!0 Гя 3) iI3

В .рх!(ей части бункера по =Язоходу б !

»Походит в конфузор 15, где орошается жидкостью, подаваемой через форсунку lá а затем вместе с каплями распыленной жидкости 110 коаксиальной части газспсдводящего патрубка 7 чере l TBTIJ Fíöèàëüíûé патрубок 9 поступает в нижнюю часть башни-скг}уббера

Где орошается распыленной жидкостью, подаваемой через форсунки IZ навстречу закрученному потоку газа. В верхней части башни-скруббера газ очищается от капель брызгоуноса и взвешенных частиц, не уловленных в ходе предыдущей промывки газа. Очищенный газ через тянгенциальный газсотвсдящий патрубок 14 выходит из скруббера, 12358

В дальнейшем гаэ может либо выбрасываться в атмосферу, либо направляться на последующую обработку. Жидкость по стенкам и днищу башни-скруббера через патрубок 10 стекает в емкость

17, откуда насосом 18 снова подается на орошение газа, а часть жидкости через регулятор 19 поступает на смешивание с водой, подаваемой через патрубок 3 в бункер на обработку шла- 10 кового расплава, Диаметр коаксиальной части гаэоподводящего патрубка 7 принимают в пределах 0,5-0,6 внутреннего диаметра башни-скруббера, что соответст- f5 вует размерам "мертвой" зоны башпискруббера, практически не участвующей в процессе тепломассообмена между закрученным потоком газа и распыленной жидкостью. При уменьшении диа- 20 метра коаксиальной части патрубка 7 ниже 0,5. диаметра башни-скруббера возрастает гидравлическое сопротивление газового тракта устройства и сокращается продолжительность контакта газа с каплями жидкости, распыляемой форсункой 16, что в итоге снижает степень очистки газа от газообразных компонентов (в частности, сероводорода и сернистого ангидрида при улагливании их реагентами с медленно протекающими физико-химическими процессами, например гидрооксидами кальция и магния). При увеличении дидиаметра коаксиального патрубка

35 свыше 0,6 диаметра башни-скруббера также возрастает гидравлическое сопротивление газового тракта устройства и снижается степень очистки газа от газообразных компонентов и

40 взвешенных веществ, что объясняется уменьшением активного объема орошаемой части башни-скруббера, С точки зрения уменьшения гидравлического сопротивления и повышения степени

45 очистки газа следует принимать диаметр коаксиальной части газсподводящего патрубка в пределах 0,5-0,6 пиаметра башни-скруббера.

Поперечные сечения тангенциаль- 50 ных патрубков выполняют трапециевидной или,предпочтительнее.прямоугольной формы.

Величину поперечных сечений (выходных отверстий) тангенциальных 55 патрубков 9 и 14 принимают такой, чтобы обеспечить скорость газового потока в них порядка 20-25 м/с при

35 4 максимальной интенсивности выделения парогазовой смеси при переработке шлакового расплава. Размеры поперечных сечений тангенциальных патрубков при этом принимают так, чтобы их высота была в 2-2,5 раза больше ширины. Средняя осевая скорость газового потока составляет при этом порядка 11-20 м/с в коаксиальной части патрубка 7 и порядка 6-8 м/с в межтрубном пространстве башни скруббера, что обеспечивает высокую производительность по газу и высокую степень улавливания газообразных компонентов и твердых примесей в активной зоне промывки газа (за счет высокой относительной скорости движе- . ния газового потока и распыляемой жидкости) и капель жидкости — в верхней части башни-скруббера (за счет центробежных сил).

Поглотительную жидкость к орошающим форсункам подают с помощью жидкостьподводящего коллектора t 1. Предпочтительно применение форсунок гидравлического типа без движущихся деталей, например эвольвентных, щелевьгх (с длиной, примерно равной высоте тангенциальных патрубков 9 и 14) и т.д.

Размещение противоточных орошающих форсунок вдоль винтовых линий, имеющих шаг, приблизительно равный (отклонение в пределах +SX) среднеарифмстическому значению высот выходных отверстий тангенциальных патрубков, и диаметр, приблизительно равный (отклонение в пределах

+ 57) среднеарифметическому значению диаметров башни-скруббера и коаксиальной части газоподводящего патрубка, обеспечивает наиболее высо" кую степень очистки газа от газообразных компонентов по сравнению с другими способами размещения форсунок. При большем увеличении и уменьшении шага и диаметра винтовой линии размещения форсунок заметно снижается степень очистки газа от газообразных компонентов. Это объясняется тем, что при большем уменьшении или увеличении шага винтовой линии часть форсунок попадает в зоны закрученного газового потока, имеющие меньшую скорость движения газа,что уменьшает величину коэффициента мас соотдачи от газа к жидкости. При большем увеличении или уменьшении

1235835

25 диаметра винтовой линии возрастает доля жидкости, попадающей на поверхность стенок башни-скруббера и коак сиального патрубка, что уменьшает поверхность контакта газовой и жидкой фаз, а это, в свою очередь, снижает степень очистки газа.

В устройствах для переработки шлаковых расплавов небольшой производительности (при максимальном объеме образующейся парогазовой смеси не более 20-30 м /с и диаметра башнискруббера не более 2-2 5 м) форсунки размещают вдоль одной винтовой линии, начинающейся от вертикальной оси гаэоподводящего патрубка 9, газоотводящий патрубок размещают соосно с продолжением этой винтовой линии.

Дпя устройств большой производительности (диаметр башни-скруббера порядка 3-6 м и более) форсунки размещают вдоль 2-3 параллельных винтовых линий или применяют форсунки с удлиненным (вдоль продольной оси башни-скруббера) поперечным сечением факела распыливания, располагая их вдоль одной винтовой линии. Число форсунок следует выбирать в зависимости от требуемого расхода жидкос30 ти, давления жидкости и величины поперечного сечения сопла форсунки.

Предлагаемое размещение форсунок, помимо технологических преимуществ, еще и очень удобно для их монтажа, демонтажа и эксплуатации, так как при таком размещении их можно устанавливать в рабочее положение (выбирая оптимальные положения) и вынимать (для чистки или замены) без останов-: ки работы устройства для переработки шлаковых расплавов. Для этого форсун ку с помощью запорного устройства (вентиля, задвижки или крана) отклю" чают от жидкостьпадводящего коллектора 1t и вынимают из полости башнискруббера через патрубок.

Предлагаемая конструкция устройства для переработки шлаковых расплавов обеспечивает повышение эффективности очистки парогазовой смеси от вредных примесей. Благодаря повышению коэффициента полезного использования объема полости башни-скруббера требуется меньшая высота орошаепой части башни-скруббера для достижения требуемой степени очистки парогазовой смеси от вредных примесей.

Кроме того, конструкция устройства позволяет также осуществить высокоэффективную очистку парогазовой смеси от вредньгх примесей на многих известных установках, где конструктивные или прочиостные условия не дают возможности разместить башню-скруббер над бункером.

Применение предлагаемого устройства для переработки шлакового расплава обеспечивает по сравнению с известными устройствами увеличение коэффициента использования объема башни-скруббера, повышение степени очистки парогазовой смеси от вредных примесей, а также возможность осуществления очистки парогазовой смеси в тех случаях, когда размешение башни-скруббера над бункером недопустимо по конструктивным или прочностным условиям.

1235835

<Риг. f Рог. Г

Составитель И. Иноземцева

Редактор Н. Гунько Техред М.Ходанич Корректор В. Бутяга

Заказ 3054/19 Тираж 640

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная, 4