Способ обработки отходящих газов при мокром способе производства материалов и устройство для его осуществления

 

Способ обработки отходящих газов при мокром производстве материалов включает приготовление сырьевого шлама, его подачу в теплотехнологический агрегат и переработку, хемосорбцию вредных газообразных компонентов, пылеулавливание, утилизацию уловленной пыли и тепла отходящих горячих газов чистым теплоносителем, сушку пылевого шлама и продуктов хемосорбции. Приготовленный сырьевой шлам перед подачей предварительно подогревают и частично осушают, используют для предварительного осаждения на нем частиц пыли из пылегазового потока, выходящего из теплотехнологического агрегата. Подгорев сырьевого шлама и сушку пылевого шлама и продуктов хемосорбции производят теплом отходящих газов из теплотехнологического агрегата. Доулавливание пыли и процессы хемосорбции вредных газовых компонентов осуществляют в скруббере с отводом тепла чистым теплоносителем после подсушки сырьевого шлама. Устройство содержит теплотехнологический агрегат, сообщенный с пыльной камерой, скруббер со встроенным теплообменником, который сообщен с гидроциклоном. Подсушиватель сырьевого шлама установлен между пылевой камерой и скруббером со встроенным теплообменником и сообщен, с одной стороны, трубопроводом подачи сырьевого шлама с теплотехнологическим агрегатом, а газоходом отходящих газов с пылевой камерой; с другой стороны, газоходом отходящих газов со скруббером со встроенным теплообменником; и сушилкой пылевого шлама и продуктов хемосорбции, соединенной с гидроциклоном и пыльной камерой. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам обработки отходящих газов при производстве строительных материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов при производстве цемента, извести и других материалов мокрым способом.

Известен способ обработки отходящих газов при мокром производстве материалов, включающий приготовление сырьевого шлама, подачу его в обжигающую печь и переработку, улавливание пыли, выходящей из обжигательной печи двухступенчатой очистки; грубая очистка пылегазового потока в пылеосадительной камере и тонкая улавливание пыли в электрофильтре, реализация которого выполнена в устройстве, содержащем обжиговую печь, пылеосадительную камеру для улавливания крупнодисперсной пыли и электрофильтры для улавливания мелкодисперсной пыли [1] Недостатками этого способа и устройства для его осуществления являются как низкая степень пылеулавливания (наличие большой концентрации мелкодисперсной пыли на входе в электрофильтр приводит к явлению запирания короны, что снижает эффективность пылеулавливания), так и большие топливозатраты, вызванные нерациональным использованием энергетического потенциала топочных газов на выходе из обжигательной печи (уходящие газы имеют достаточно высокую температуру).

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту является способ обработки отходящих газов при мокром производстве материалов, включающий приготовление сырьевого шлама, его подачу в теплотехнологический агрегат и переработку, хемосорбцию вредных газообразных компонентов, пылеулавливание, утилизацию уловленной пыли и тепла отходящих горячих газов чистым теплоносителем, реализация которого осуществлена в устройстве, содержащем теплотехнологический агрегат, пылевую камеру, скруббер со встроенным теплообменником, который сообщен с гидроциклоном [2] Известный способ обработки отходящих газов и устройство для его осуществления характеризуются неоправданными потерями тепла с уходящими газами, т. к. последние имеют достаточно высокую температуру, что приводит к неоправданному завышению потребления топлива в технологическом агрегате. Действительно, в известном решении температура уходящих газов составляет t 200 205^oC, влагосодержание 0,3 0,29 кг/кг, а энтальпия газа 1000 - 1100 кДж/кг. Значит, известное решение неэффективно использует энергетический потенциал топочных газов на выходе из теплотехнологического агрегата, что приводит к неоправданным потерям топлива в теплотехнологическом агрегате.

Целью изобретения является снижение топливозатрат в теплотехнологическом агрегате, за счет более полного использования энергетического потенциала топочных газов на выходе из него.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе обработки отходящих газов при мокром производстве материалов, включающем приготовление сырьевого шлама, его подачу в теплотехнологический агрегат и переработку, хемосорбцию вредных газообразных компонентов, пылеулавливание, утилизацию уловленной пыли и тепла, отходящих горячих газов чистым теплоносителем, сушку пылевого шлама и продуктов хемосорбции, приготовленный сырьевой шлам перед подачей его в теплотехнологический агрегат подогревают и частично осушают, используют для предварительного осаждения на нем частиц пыли из пылегазового потока, выходящего из теплотехнологического агрегата, причем подогрев сырьевого шлама и сушку пылевого шлама и продуктов хемосорбции производят теплом отходящих газов из теплотехнологического агрегата, доулавливание пыли и процессы хемосорбции вредных газовых компонентов осуществляют в скруббере с отводом тепла чистым теплоносителем после подсушки сырьевого шлама, а устройство для его осуществления, содержащее теплотехнологический агрегат, сообщенный с пылевой камерой, скруббер со встроенным теплообменником, который сообщен с гидроциклоном, снабжено подсушивателем сырьевого шлама, установленным между пылевой камерой и скруббером со встроенным теплообменником и сообщенным, с одной стороны, трубопроводом подачи сырьевого шлама с теплотехнологическим агрегатом, а газоходом отходящих газов с пылевой камерой, с другой стороны, газоходом отходящих газов со скруббером со встроенным теплообменником, и сушилкой пылевого шлама и продуктов хемосорбции, соединенной с гидроциклоном и пылевой камерой.

Предложенное решение отличается тем, что в способе приготовленный сырьевой шлам перед подачей его в теплотехнологический агрегат подогревают и частично осушают, используют для предварительного осаждения на нем частиц пыли из пылегазового потока, выходящего из теплотехнологического агрегата, причем подогрев сырьевого шлама и сушку пылевого шлама и продуктов хемосорбции производят теплом отходящих газов, выходящих из теплотехнологического агрегата, а доулавливание пыли и процессы хемосорбции вредных газовых компонентов осуществляют в скруббере, а отводом тепла чистым теплоносителем после подсушки сырьевого шлама; а устройство снабжено подсушивателем сырьевого шлама, установленным между пылевой камерой и скруббером со встроенным теплообменником и сообщенным, с одной стороны, трубопроводом подачи сырьевого шлама с теплотехнологическим агрегатом, а газоходом отходящих газов с пылевой камерой, с другой стороны, газоходом отходящих газов со скруббером со встроенным теплообменником и сушилкой пылевого шлама и продуктов хемосорбции, соединенной с гидроциклоном и пылевой камерой.

Сущность предложенного решения состоит в обеспечении более полного использования энергетического потенциала топочных газов на выходе из теплотехнологического агрегата.

На чертеже показано устройство для осуществления предложенного способа обработки отходящих газов.

Устройство включает теплотехнологический агрегат 1, сообщенный с пылевой камерой 2, скруббер 3 со встроенным теплообменником 4, который сообщен с гидроциклоном 5, подсушиватель 6 сырьевого шлама, установленный между пылевой камерой 2 и скруббером 3 и сообщенный, с одной стороны, трубопроводом 7 подачи сырьевого шлама с теплотехнологическим агрегатом 1, а газоходом 8 отходящих газов с пылевой камерой 2, с другой стороны, газоходом 9 отходящих газов во скруббером 3, сушилку 10 пылевого шлама и продуктов хемосорбции, соединенную с гидроциклоном 5 трубопроводом 11 пылевого шлама и продуктов хемосорбции, а газоходом 12 с пылевой камерой 2, вентилятор 13, обеспечивающий выброс очищенных от вредных примесей газов в атмосферу.

Устройство работает следующим образом.

Очищаемый горячий газ от теплотехнологического агрегата 1, проходя через пылевую камеру 2, подсушиватель 6 сырьевого шлама, сушилку 10 пылевого шлама и продуктов хемосорбции, предварительно очищается от пыли, после чего попадает в скруббер 3, где происходит окончательная очистка газа от пыли и вредных газообразных компонентов. Далее пылевой шлам концентрированный раствор продуктов хемосорбции из скруббера 3 поступает в гидроциклон 5, где происходит его сгущение. После чего по трубопроводу 11 пылевой шлам и продукты хемосорбции подаются в сушилку 10 пылевого шлама и продуктов хемосорбции, где происходит их сушка и выдача сухих продуктов хемосорбции потребителю. Очищенный газ вентилятором 13 выбрасывается в атмосферу. Сырьевой шлам, поступающий в подсушиватель 6 сырьевого шлама подогревается, частично осушается и по трубопроводу 7 подачи сырьевого шлама направляется в теплотехнологический агрегат 1 для дальнейшей обработки. Горячие газы, омывая теплообменник 4 скруббера 3, нагревают чистый теплоноситель. Опыт эксплуатации известных устройств обработки отходящих газов при мокром производстве материалов показывает, что температура сырьевого шлама, поступающего в теплотехнологический агрегат, составляет t +10^oC, а влажность 36 40% Проведенные исследования показали, что предложенное решение позволяет производить предварительный нагрев сырьевого шлама перед подачей его в теплотехнологический агрегат 1 до температуры t +70^oC и осушать его до влажности 27% Подача сырьевого шлама с параметрами: t +70^oC и влажностью 27% позволяет снизить топливозатраты в теплотехнологическом агрегате 1, т.к. уменьшаются энергозатраты в печи на нагревание сырьевого шлама и на испарение меньшего количества воды.

Если в известных устройствах обработки отходящих горячих газов при мокром производстве материалов отходящие газы выбрасывались с температурой t 200 205^oC, влагосодержанием 0,3 0,29 кг/кг, энтальпией газов 1000 1100 кДж/кг, то в предложенном решении эти параметры составляют: температура t 75 78^oC, влагосодержание 0,38 0,39 кг/кг, энтальпия 800 900 кДж/кг.

Таким образом, предложенное решение позволяет снизить топливозатраты в теплотехнологическом агрегате за счет более полного использования энергетического потенциала топочных газов на выходе из теплотехнологического агрегата.

Формула изобретения

1. Способ обработки отходящих газов при мокром способе производства материалов, включающий приготовление сырьевого шлама, его подачу в теплотехнологический агрегат и переработку, хемосорбцию вредных газообразных компонентов, пылеулавливание, утилизацию уловленной пыли и тепла отходящих горячих газов чистым теплоносителем, сушку пылевого шлама и продуктов хемосорбции, отличающийся тем, что приготовленный сырьевой шлам перед подачей его в теплотехнологический агрегат подогревают и частично осушают, используют для предварительного осаждения на нем частиц пыли из пылегазового потока, выходящего из теплотехнологического агрегата, причем подогрев сырьевого шлама и сушку пылевого шлама и продуктов хемосорбции производят теплом отходящих газов, выходящих из теплотехнологического агрегата, а доулавливание пыли и процессы хемосорбции вредных газовых компонентов осуществляют в скруббере, с отводом тепла чистым теплоносителем после подсушки сырьевого шлама.

2. Устройство для обработки отходящих газов при мокром производстве материалов, содержащее теплотехнологический агрегат, сообщенный с пылевой камерой, скруббер со встроенным теплообменником, который сообщен с гидроциклоном, отличающееся тем, что оно снабжено подсушивателем сырьевого шлама, установленным между пылевой камерой и скруббером со встроенным теплообменником и сообщенным, с одной стороны, трубопроводом подачи сырьевого шлама с теплотехнологическим агрегатом, а газоходом отходящих газов с пылевой камерой, с другой стороны, газоходом отходящих газов со скруббером со встроенным теплообменником, сушилкой пылевого шлама и продуктов хемосорбции, соединенной с гидроциклоном и пыльной камерой.

РИСУНКИ

Рисунок 1