Аппарат для активации углеродных волокнистых материалов

 

Изобретение относится к аппаратам для активации углеродных волокнистых материалов, используемых в производстве промышленных углеродных волокнистых адсорбентов, и позволяет достигнуть увеличения срока непрерывной работы аппарата и сокращения удельных энергозатрат. Углеродный волокнистый материал протягивают через рабочую камеру 9, нагревают с помощью электронагревателя 10 с защитным чехлом 11 и направленным тепловым излучением. Активирующий агент подогревают во встроенном теплоизолированном змеевиковом электропароперегревателе 19 и подают в рабочую камеру в смеси с частично рециркулируемыми отходящими газами и воздухом с помощью инжектора 17. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С Ol В 31 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

На утилизацию

2Г

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4626049/23-26 (22) 26.12.88 (46) 07.11.90. Бюл. № 41 (7l ) Дзержинский филиал Государственного научно-исследовательского института по промышленной и санитарной очистке газов (72) Л. Н. Савельев, В. М. Кисаров, И. Н. Ермоленко, И. П. Люблинер, Н. В. Гулько, В. E. Чипинский и С. Т. Кириллов (53) 661.183.122 (088.8) (56) Патент США № 3849332, кл. С OI В 31/08, 1974.

SU„„1604737 A 1 (54) АППАРАТ ДЛЯ АКТИВАЦИИ УГЛЕРОД НЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к аппаратам для активации углеродных волокнистых материалов, используемых в производстве промышленных углеродных волокнистых адсорбентов, и позволяет достигнуть увеличения срока непрерывной работы аппарата и сокращения удельных энергозатрат. Углеродный волокнистый материал протягивают через рабочую камеру 9, нагревают с помощью электронагревателя 10 с защитным чехлом ! и направленным тепловым излучением. Активирующий агент подогревают во встроенном теплоизолированном змеевиковом электропароперегревателе 19 и подают в рабочую камеру в смеси с частично рециркулируемыми отходящими газами и воздухом с помощью инжектора 17. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1604737

Изобретение относится к аппаратам для активации углеродных волокнистых материалов и может быть использовано в производстве промышленных углеродных волокнистых адсорбентов, а также для реактивации отработанных углеродных волокнистых адсорбентов.

Цель изобретения — увеличение срока непрерывной работы аппарата и сокращение удельных энергетических затрат.

На фиг. 1 приведен аппарат, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Аппарат включает средство для транспортирования материала, содержащее ведомый вал 1 для рулона с исходным углеродным волокнистым материалом 2, ведущий вал 3 для намотки активированного материала 4 и систему валков 5 — 8, рабочую теплоизолированную камеру 9, электронагреватель из нескольких элементов 10, снабженный защитными чехлами 11 (например, в виде кварцевой трубы) прозрачными для инфракрасных лучей со стороны активируемого материала и зеркальными 12 с противоположной стороны (например, за счет нанесения материала с высоким коэффициентом отражения оптического излучения), патрубок

13 для ввода в рабочую камеру активирующего агента через распределительные трубки 14 с отверстиями, которые служат также для поддержания материала при горизонтальном расположении рабочей камеры, и патрубок 15 для отвода газообразных продуктов из рабочей камеры на утилизацию через сборные трубки 16 с отверстиями. В патрубке 13 установлен инжектор 17, приемная камера которого соединена с патрубком 15 каналом рециркуляции 18 и с атмосферой. В рабочей камере 9 установлен теплоизолированный (например, огнеупорным бетоном) змеевиковый электропароперегреватель 19 с прямым электронагревом (фиг. 2). Выход пароперегревателя 19 соединен с соплом инжектора 17. Аппарат снабжен также соответствующей запорно-регулирующей арматурой 20 — 23.

Аппарат работает следующим образом.

Исходный углеродный волокнистый материал 2 с помощью элементов 1,3,5,6,7 и 8 транспортирующего средства протягивают через рабочую камеру 9. Материал в рабочей камере нагревают до температуры активации (800 — 1200 С) с помощью элементов электронагревателя 10 с защитными чехлами 11 и направленным тепловым излучением, активируют окислительным агентом, подаваемым в камеру через патрубок 13 ввода и распределители 14. Парообразные продукты отводят из рабочей камеры через патрубок 15 на утилизацию. Часть газообразных продуктов рециркулируют с помощью инжектора 17 и канала 18 рециркуляции в рабочую камеру. Пар на ин5

55 жектор подают через теплоизолированный змеевиковый электропароперегреватель 19, где его нагревают до температуры не выше допустимой рабочей температуры материала змеевика пароперегревателя (которая, как правило, не превышает 800 С для доступных материалов, например для стали

12Х18Н1ТТ) за счет прямого электронагрева трубчатого пароперегревателя. Для сжигания горючих компонентов в рециркулируемых газах активации в инжектор

17 подают также необходимое количество воздуха. При этом температура активирующего агента повышается дополнительно.

Готовый активированный материал 4 сматывают в рулон на валу 3. Расходы парогазовых потоков в аппарате регулируют арматурой 20 — 23.

Пример. Карбонизованный волокнистый материал шириной 1и с удельной плотностью 0,8 кг/м подают в рабочую камеру 9 со скоростью 3,6 м/ч и активируют при

1000 С смесью водяного пара и продуктов сгорания горючих компонентов газов активации. Состав парогазовой смеси, подаваемой в рабочую камеру через патрубок 13Я:

Н О 50; СО2 15; N2 35.

В аппарат подают 6 кг/ч водяного пара, 5 м,/ч воздуха на сжигание горючих компонентов газов активации. Через газоход

15 рециркулируют 5 м /ч газов активации.

В змеевиковом электропароперегревателе

19 пар перегревают до 800 С. За счет сжигания горючих компонентов газов активации в инжекторе 17 температура парогазовой смеси, подаваемой в рабочую камеру через патрубок 13, повышается до 900 С. Удельные энергетические затраты составляют

0,5 кВт ч/кг.

На выходе из аппарата получают активированный материал с удельной плотностью 0,5 кг/м и объемом адсорбционного пространства по бензолу 0,5 см /г.

Снабжение электронагревателя чехлом, прозрачным для инфракрасных лучей со стороны активируемого материала и зеркальным с противоположной стороны, позволяет защитить электронагреватель от воздействия агрессивной среды и отражать зеркальной поверхностью и направлять почти весь тепловой поток, исходящий от электронагревателя, на активируемый материал. Это существенно повышает ресурс электронагревателя и увеличивает срок непрерывной работы аппарата. Кроме того, снижает тепловые потери через стенку, чем самым сокращает удельные энергетические затраты.

Установка в патрубке для ввода активирующего агента инжектора, приемная камера которого соединена с патрубком для вывода газообразных продуктов и атмосферой, позволяет снизить удельный расход активирующего агента путем рециркуляции части газов активации и сжигания их горю1604737

Формула изобретения

Составитель Л. Юлдашева

Редактор В. Бугренкова Техред А. Кравчук Корректор М. Самборская

Заказ 3429 Тираж 4I7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, IOI чих компонентов, что также сокращает удельные энергетические затраты.

Размещение в рабочей камере теплоизолированного пароперегревателя повышает ресурс электронагревателя, так как в этом случае требуется значительно меньшее дополнительное повышение температуры электронагревателя для подогрева активирующего агента до температуры активации.

При этом теплоизоляция пароперегревателя уменьшает тепловые потери и защищает пароперегреватель от воздействия агрессивной газовой среды рабочей камеры. Выполнение пароперегревателя змеевиковым обеспечивает возможность вести с помощью прямого электронагрева трубчатки перегрев активирующего агента до необходимой температуры.

1. Аппарат для активации углеродных волокнистых материалов, содержащий средство для транспортирования материала, рабочую камеру с размещенными в ней электронагревателем и патрубками для ввода активирующего агента и отвода газообразных продуктов, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока непрерывной работы аппарата, сокращения удельных энергетических затрат, электронагреватель снабжен защитным чехлом, выполненным прозрачным для инфракрасных лучей со стороны активируемого материала и зеркальным с противоположной стороны, патрубок для ввода активирующего агента снабжен инжектором с приемной камерой, соединенной с патрубком для вывода газообразных продуктов и с атмосферой, а рабочая камера снабжена теплоизолированным пароперегревателем с выходом, соединенным с соплом инжектора.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что пароперегреватель выполнен в виде змеевика.