Устройство для снижения выбросов из хранилищ обводненных продуктов коксования

 

Изобретение позволяет повысить надежность устройства за счет снижения выбросов, предотвращения конвекции и устранения возможности забивания устройства конденсирующимися компонентами выбросов. Устройство выполнено в виде воздушника 1 и колпака, представляющего собой перевернутый стакан 4, установленный соосно с воздушником, причем расстояние от верхнего края воздушника до нижнего края колпака равно 2,8-3,2 внутреннего диаметра воздушника , внутренний диаметр и высота колпака равны соответственно 2,0-2,2 и 4,8-5,3 внутреннего диаметра воздушника, а стенки и дно колпака выполнены полыми для подвода теплоносителей или размещения нагревателей. 7 ил. С & (Л Коидена to со оо о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 В 65 D 90/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 3805032/31-13 (22) 04.07.84 (46) 28.02.87. Бюл. № 8 (71) Донецкий политехнический институт (72) Ю. Г. Озерский и С. Н. Кабрельян (53) 621.642.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 569810, кл. F 24 F 7/02, 1975.

Евзельман И. Б., Карандашова Г. В., Фроловнин Ю. В., Чевтаева Л. А. Снижение выбросов из воздушников аппаратуры цехов ректификации двухступенчатым охлаждением фракций. — Кокс и химия, 1978, № 8, с. 49.

Авторское свидетельство СССР № 894290, кл. F 16 К li/192, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 385121, кл. F 16 К 17/192, 1970.

Стецеико Е. Н. Влияние воздушек на коррозию емкостей. — Кокс и химия, 1969, №10,с,57

„„SU„„1293079 Д 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ

ВЫБРОСОВ ИЗ ХРАНИЛИЩ ОБВОДНЕННБ|Х ПРОДУКТОВ КОКСОВАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить надежность устройства за счет снижения выбросов, предотвращения конвекции и устранения возможности забивания устройства конденсирующимися компонентами выбросов.

Устройство .выполнено в виде воздушника

1 и колпака, представляющего собой перевернутый стакан 4, установленный соосно с воздушником, причем расстояние от верхнего края воздушника до нижнего края колпака равно 2,8 — 3,2 внутреннего диаметра воздушника, внутренний диаметр и высота колпака равны соответствен но 2,0 — 2,2 и

4,8 — 5,3 внутреннего диаметра воздушника, а а стенки и дно колпака выполнены полыми для подвода теплоносителей или размещения нагревателей. 7 ил.

1293079

Изобретение относится к устройствам для снижения выбросов в атмосферу из хранилищ обводненных химических продуктов коксования угля.

Цель изобретения — повышение надежности устройства путем снижения выбросов при конвекции.

На фиг. 1 изображено устройство для снижения выбросов из хранилищ обводненных продуктов коксования, общий вид, разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема поддержания температуры в устройствах, имеющих паровой обогрев колпака; на фиг. 4 — колпак с электрическим обогревом, общий вид, разрез; на фиг. 5 — схема поддержания температуры в устройствах, имеющих электрический обогрев колпака; на фиг. 6 и 7 — колпак с паровым обогревом при соответственно максимальном и минимальном соотношениях размеров.

Устройство для снижения выбросов из хранилищ обводненных продуктов коксования выполнено в виде воздушника 1, установленного на крыше резервуара 2. К

5 l0

20 верхней части воздушника с помощью кронштейнов 3 соосно с воздушником присоединен колпак, выполненный в виде перевернутого цилиндрического стакана 4. Стакан имеет кожух 5 с трубами 6 и 7 для подачи пара и отвода конденсата. Воздушник установлен на резервуаре с помощью присоединительного фланца 8. Трубы 6 и 7 закреплены на воздушнике 1 с помощью кронштейнов 9 и имеют присоединительные фланцы 10. Колпак и трубы для подвода пара и отвода конденсата имеют теплоизоляцию (не показана) . Расстояние от верхнего края воздушника до нижнего края колпака равно 2,8 — 3,2 внутреннего диамет35 ра воздушника, внутренний диаметр и высота колпака равны соответственно 2,0 — 2,2 и 4,8 — 5,3 внутреннего диаметра воздушника.

Устройство работает следующим образом. 40

В полость между стаканом и кожухом по трубе 6 подают водяной пар, нагревающий стакан 4. При этом создается положительная разность температур между верхним и нижним слоями газовой смеси в колпаке, что исключает достижение критичес- 45 кого значения критерия Рэлея для воздушников диаметром 0,1 — 0,2 м. В результате устраняется естественно-конвективное перемешивание паров и воздуха в верхней части воздушника. Таким образом, в верхней части воздушника 1 и стакана 4 образуется затвор, наполненный в отличие от обычных гидрозатворов не более тяжелой, чем пары продукта, а более легкой жидкостью — нагретой паровоздушной смесью. Постоянный обогрев колпака обеспечивает непрерывное возобновление этого затвора. Образующийся в полости между стаканом 4 и кожухом 5 конденсат стекает по трубе 7 и через конденсатообводчик поступает в коллектор конденсата (не показаны).

Поддержание заданной температуры в колпаке можно обеспечить с помощью простейшего автоматического регулятора, схема которого приведена на фиг. 3. В колпак, установленный на одном из однотипных резервуаров 11, помещен манометрический термометр 12, сигнал с которого поступает на дроссельный клапан 13. Клапан регулирует давление пара в коллекторе 14, к которому присоединены устройства 15 для снижения выбросов. Давление пара в коллекторе контролируется с HQMQIIlblo манометра 16. В зависимости от свойств продукта в однотипных резервуарах можно при настройке клапана задать необходимое давление в коллекторе, при котором температура пара выше, чем температура кристаллизации компонентов парогазовой смеси.

Обогрев стенок колпака, установленного на резервуарах взрывопожаробезопасных продуктов, не имеющих близко расположенных источников пара нужных параметров, может быть выполнен электрическим (фиг. 4)

Стенки и дно стакана 17 покрыты слоем диэлектрика 18 на котором закреплен нагревательный элемент 19. Нагревательный элемент покрыт слоями диэлектрика 20 и теплоизоляции 21. От атмосферных воздействий конструкция защищена кожухом 22. Для подключения к источнику питания в нижней части кожуха предусмотрен взрывобезопасный ввод 23.

Схема поддержания заданной температуры при электрическом обогреве устройства приведена на фиг. 5. На одном из однотипных резервуаров 24 в верхнюю часть одного из колпаков 25 помещен термометр

26 сопротивления, сигнал от которого поступает на электронный регулятор 27 мощности, через который осуществляется питание нагре вательного элемента колпака от источника 28 низкого напряжения.

Устройство с электрическим обогревом колпака работает аналогично устройству с паровым обогревом.

Пример. Устройство для снижения выбросов из хранилищ обводненных продуктов кок-сования экспериментально исследовано на модели резервуара для нагретой до 80 С надсмольной воды, и воздушниках, имеющих размеры реальных воздушников. При погружении верхней части воздушника в колпак на величину, меньшую чем 2,8 диаметра воздушника, наблюдаются нарушения запирающего слоя при сильном ветре и возобновлении конвективного м ассообмена между воздушником и атмосферой. При погружении-воздушника в колпак на величину, большую чем 3,2 диаметра воздушника, в результате радиационного подогрева стенок воздушника развивается движение паров в тонком пристенном слое, направленное вверх. При

1293079 этом также возникает массообмен между воздушником и атмосферой.

Испытания показали, что при использовании предлагаемого устройства количество выбросов из отстойников нагретой до 80"С надсмольной воды снижается на

92%, причем количество легкокипящих, кислых и основных компонентов (бензол, аммиак, сероводород) снижается в той же степени, что и количество нафталина и .его производных, т.е. степень снижения выбросов не зависит от свойств компонентов смеси. При расстоянии от верхнего края воздушника до нижнего края колпака, равном 2,8 — 3,2 диаметра воздушника, и обогреве колпака паром обеспечивается устранение конвекции в верхней части воздушника и колпаке, исключается конденсация и забивание полости колпака кристаллами компонентов парогазовой смеси, поступающей в колпак из хранилища. Таким образом, достигается надежность предотвращение выбросов за счет конвекции из хранилищ нагретых продуктов.

Наряду с не меньшей, чем ступенчатое охлаждение фракций, степенью снижения выбросов нафталина и бензольных углеводородов, предлагаемое устройство обеспечивает такую же степень снижения выбросов кислых и основных компонентов. Ступенчатое охлаждение фракций в холодильнике не позволяет снизить выбросы этих веществ.

Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известными заключаются в том, что степень снижения выбросов различных вредных веществ не зависит от их физико-химических свойств, так как предотвращается выделение паро-газовой смеси, а не улавливаются ее отдельные компоненты, кроме того, обеспечивается надежное предотвращение выбросов за счет конвекции парогазовой смеси, исключается забивание устройства кристаллами компонентов парогазовой смеси, так как температура эле10 ментов устройства выше температуры конденсации этих компонентов. При этом сокращены трудозатраты на обслуживание, так как устройство не содержит подвижных элементов и при его эксплуатации не требуется пополнять гидрозатворы.

Формула изобретения

Устройство для снижения выбросов из хранилищ обводненных продуктов коксования, состоящее из воздушника и колпака, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, колпак выполнен в виде цилиндрического перевернутого стакана, установленного соосно с воздушником, причем расстояние от верхнего края воздушника до нижнего края колпака равно 2,8 — 3,2 внутреннего диаметра воздушника, внутренний диаметр и высота колпака равны соответственно 2,0 — 2,2 и 4,8 — 5,3 внутреннего диаметра воздушника, а стенки и дно колпака выполнены полыми для подвода теплоносителя или размещения нагревателя.

1293079

Составитель В. Шипов

Редактор А. Огар Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 334/21 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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