Устройство и способ для обработки отходящего газа

Авторы патента:

B01D46/24 - сепараторы для отделения частиц, например пылеотделители с жесткими полыми фильтровальными телами

Владельцы патента RU 2528993:

АРСЕЛОРМИТТАЛЬ ИНВЕСТИГАСИОН И ДЕСАРРОЛЬО, С.Л. (ES)

Изобретение относится к обработке отходящих газов, более конкретно к отделению и/или удалению пыли из отходящих газов и к получению (производству) рециркулируемых твердых побочных продуктов в системе очистки кислородного конвертера. Последовательность фильтров и блоков кондиционирования используют для отделения и извлечения различных веществ из отходящего газа, обычно возникающих в ходе производственного процесса. В одном варианте воплощения циклонный фильтр, керамический фильтр, пылеулавливающий фильтр и пару газовых кондиционеров используют для исходного разделения и извлечения пыли, обогащенной железом, из отходящего газа, с последующим извлечением цинка из газа. Изобретение обеспечивает эффективное удаление всех вредных веществ из отходящих газов. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение направлено на обработку отходящих газов. Точнее говоря, изобретение направлено на отделение и/или удаление пыли из отходящих газов и на получение (производство) рециркулируемых твердых побочных продуктов в системе очистки кислородного конвертера.

Уровень техники

Отходящие газы являются побочным продуктом многих производственных процессов и могут содержать множество веществ, таких как свинец, кадмий, цинк, железо и/или диоксины. Многие из этих веществ считаются вредными для окружающей среды, и их необходимо очищать до того, как отходящий газ будет безопасным образом выпущен в атмосферу. Эти вещества, хотя и опасны для окружающей среды, но могут быть повторно использованы в качестве сырья, до тех пор, пока их концентрации в накопленных твердых отходах будут достаточно высоки. При отделении от отходящего газа, и в то же время при отделении их друг от друга, эти вещества могут найти свое экономичное применение в исходном процессе или на внешних установках. Поэтому эффективная обработка отходящих газов и отделение полезных веществ в ходе процесса имеет важное значение для окружающей среды и финансов.

Например, способ для производства стали с использованием кислородного конвертера будет порождать возникновение отходящего газа, содержащего множество компонентов, включая железо и цинк. После загрузки стального лома в кислородный конвертер расплавленное железо выливается из домны в печь, и в печь вдувают высококачественный кислород, обычно с использованием водоохлаждаемого кислородного копья. Введение кислорода при высоких скоростях вызывает окисление угля, других примесей и некоторого количества железа в смеси, что приводит к выделению тепла и быстрому перемешиванию. В процессе продувки кислородом, в печь добавляют некоторые дополнительные материалы, такие как флюс и сплав. Стальной лом часто содержит цинк, который в процессе изготовления стали может легко испаряться. Из-за сильной турбулентности и высоких температур, связанных с изготовлением стали, вследствие испускания жидкого расплавленного шлака и расплавленного железа, испарения испаряемых компонентов, таких как цинк и свинец, и попадания примесных материалов, может образоваться 10-30 кг пыли на тонну жидкой стали. Пыль переносится отходящим газом.

Считается, что предыдущие способы обработки таких газов не делают твердые отходы отходящего газа пригодными для процесса очистки газа. Часто отходящий газ обрабатывают в мокрых скрубберах или сначала обрабатывают в гравитационных пылеулавливателях, а затем в электростатических осадителях. Это вызывает образование пыли или шлама, который часто содержит цинк. Уровень цинка в пыли или в шламе часто бывает слишком высоким для повторного использования в производстве железа или стали, но слишком низким для экономичной обработки в устройстве для восстановления цинка. Следовательно, пыль или шлам часто отправляют на мусорные свалки или изредка вновь пускают в оборот, с использованием последующего процесса при высоких затратах. В этих последующих процессах обычно перемешивают пыль или шлам с углеродом или с углеродсодержащим веществом с образованием смеси, которую превращают в гранулы или брикеты. Эту смесь впоследствии обрабатывают с использованием нескольких различных этапов, таких как нагрев, расплавление, испарение и повторное окисление, для отделения различных веществ.

Эти прежние способы тем не менее страдают от множества недостатков. Избавление от непригодных для повторного использования твердых отходов является все более и более дорогостоящим и может быть запрещено. Комбинирование твердых отходов с углеродом или углеродсодержащим материалом повышает расходы и количество дополнительных технологических операций, как для создания смеси, так и для обратного разделения исходных веществ. Нагрев, расплавление и/или испарение этих смесей требует наличия большого количества подводимой теплоты, что приводит к дополнительным расходам, образованию дополнительных источников отходов и к дальнейшему загрязнению. Дополнительно эти типы процессов, а также другие способы не позволяют эффективно устранять все вредные вещества из отходящего газа. Более ранние способы также являются неэффективными при надлежащей изоляции и разделении полезных веществ.

Сущность изобретения

В своем примерном варианте воплощения изобретение направлено на создание устройства, используемого при обработке отходящих газов. Устройство содержит первый газовый кондиционер, циклонный фильтр, керамический фильтр, второй газовый кондиционер и пылеулавливающий фильтр. Первый газовый кондиционер сначала кондиционирует отходящий газ. Циклонный фильтр и керамический фильтр спроектированы и сконфигурированы для удаления пыли из отходящего газа. Второй газовый кондиционер кондиционирует наполовину очищенный отходящий газ. Пылеулавливающий фильтр спроектирован и сконфигурирован для удаления желаемого вещества из отходящего газа.

В другом примерном варианте воплощения настоящее изобретение направлено на создание устройства для обработки отходящих газов, где отходящий газ содержит пыль и цинк. Устройство содержит первый газовый кондиционер, циклонный фильтр, керамический фильтр, второй газовый кондиционер и пылеулавливающий фильтр. Первый газовый кондиционер вначале кондиционирует отходящий газ. Циклонный фильтр и керамический фильтр оба пригодны для удаления пыли из отходящего газа, не вызывая конденсацию цинка. Второй газовый кондиционер используют для кондиционирования отходящего газа во второй раз. Наконец, в устройстве использован пылеулавливающий фильтр, пригодный для удаления цинка и оставшейся пыли из отходящего газа.

В другом примерном варианте воплощения настоящее изобретение направлено на создание способа обработки отходящего газа. Способ включает в себя первое кондиционирование отходящего газа. Газ затем вводят в циклонный фильтр. Затем газ выводят из циклонного фильтра в керамический фильтр. Затем газ претерпевает этап второго кондиционирования перед его введением в пылеулавливающий фильтр.

В другом примерном варианте воплощения настоящее изобретение направлено на создание способа обработки отходящего газа. Способ включает в себя первый прием отходящего газа, содержащего пыль и цинк. Отходящий газ кондиционируют в первый раз. Затем отходящий газ процеживают для удаления до 50 масс.% исходной пыли. Отходящий газ затем процеживают во второй раз для удаления до 90 масс.% пыли, оставшейся после этапа первого процеживания. Отходящий газ затем кондиционируют во второй раз. Наконец, отходящий газ процеживают для удаления цинка и оставшихся твердых частиц.

В другом примерном варианте воплощения настоящее изобретение направлено на создание способа обработки отходящего газа. Способ включает в себя прием отходящего газа, содержащего цинк. Отходящий газ кондиционируют для достижения желаемой исходной температуры. Затем отходящий газ вводят в циклонный фильтр, который удаляет первое количество вещества из газа, не вызывая конденсацию цинка. Газ затем подают в керамический фильтр, который удаляет второе количество вещества из газа, не вызывая конденсацию цинка. Газ затем кондиционируют во второй раз и, наконец, подают в пылеулавливающий фильтр, который удаляет цинк и оставшуюся пыль из отходящего газа.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой схематическое изображение примерного устройства для обработки отходящего газа.

Фиг.2 представляет собой блок-схему, отображающую примерный способ обработки отходящего газа.

Подробное описание примерных вариантов воплощения

и примерных способов

Далее будет сделана подробная ссылка на примерные варианты воплощения и способы согласно изобретению, проиллюстрированные на прилагаемых чертежах, в которых одинаковые ссылочные позиции означают одинаковые или соответствующие детали на всех чертежах. Однако следует отметить, что изобретение в своем широком аспекте не ограничено конкретными деталями, отображающими устройства и способы, а также иллюстративные примеры, показанные и описанные применительно к примерным вариантам воплощения и способам. В частности, хотя устройство и способ можно использовать для обработки множества различных газов из многочисленных источников, примерные варианты воплощения изобретения будут обсуждаться применительно к фильтрации отходящего газа, поступающего из кислородного конвертера.

При использовании следующего описанного устройства и способов вещества можно разделять и удалять из отходящего газа соответствующим образом. Устройство и способ, описанный ниже, минимизирует количество устройств и этапов, необходимых для эффективной обработки отходящих газов и восстановления ценных веществ. Это является особенно важным для максимизации ценности побочных продуктов, поставляемых для использования во внешнем оборудовании. Дополнительно, тогда как более ранние способы и устройства были направлены на автономную обработку твердых отходов отходящего газа, раскрытое изобретение рассматривает неавтономный процесс, в котором использована избыточная тепловая энергия и кинетическая энергия производственного процесса для содействия обработке твердых отходов отходящего газа.

Вначале отходящий газ получают из производственного процесса 10, например, из кислородного конвертера. Концентрация примесей, присутствующих в газе, может изменяться и, например, может составлять примерно 100-300 грамм на кубический метр. В примерном варианте воплощения газ поступает непосредственно из производственного процесса 10, хотя он может подвергаться более раннему обогащению или обработке, если необходимо. При получении газа он поступает в первый блок 12 кондиционирования. Блок кондиционирования 12 может выполнять множество операций с газом, например, разделение, регулировку расхода, регулировку давления или регулировку температуры. При использовании регулировки температуры газ может быть нагрет или охлажден, в зависимости от рабочих параметров последующего обрабатывающего устройства и исходной температуры отходящего газа. Кондиционирование температуры газа можно выполнять, используя различные теплообменные устройства с непрямым или прямым контактом. Некоторые примеры включают в себя трубчатые теплообменники, пластинчатые теплообменники, жидкостные теплообменники, распылительные колонны и водяные пульверизаторы. В примерном варианте воплощения настоящего изобретения использован водяной пульверизатор, такой как система MicroMistTM от EnvrioCare для кондиционирования отходящего газа, описания которых, таким образом, включены в настоящий документ в виде ссылок. При использовании водяного пульверизатора отходящий газ проходит через камеру, содержащую распылительные насадки. Насадки направляют воду, которая присутствует в форме измельченных капель воды, по всей камере. Кондиционирование газа осуществляют путем регулирования температуры и повышения содержания влаги. Например, газ может быть кондиционирован примерно до 1200ºC, когда он проходит через блок кондиционирования 12. Однако газ может быть кондиционирован до достижения различных температур, в зависимости от последующих устройств.

После первоначальной обработки в блоке кондиционирования 12 газ проходит в первый фильтр 14. Этот фильтр 14 должен быть пригоден для удаления вещества и/или частиц, например, количества пыли, имеющейся в отходящем газе. В примерном варианте воплощения, при использовании в сочетании с кислородным конвертером для отходящего газа, первый фильтр 14 удаляет пыль 16, обогащенную железом, из отходящего газа, не вызывая конденсацию цинка, имеющегося в газе. Многие различные фильтры можно использовать для достижения требуемых особенностей настоящего изобретения.

Одним примером фильтра, пригодного для этого, является циклонный фильтр. Циклонные фильтры являются частью множества подходящих типов фильтров, обладающих различными рабочими параметрами. Примером таких фильтров являются осевые циклонные фильтры, выпускаемые компанией Paul Wurth S.A., и горячие циклонные фильтры, выпускаемые компанией Siemens VAI, спецификации которых, таким образом, включены в настоящий документ в виде ссылки. Циклонные фильтры принимают текучую среду через наклонный впускной канал в кожух, который порождает циклонный эффект, поворачивая текучую среду вокруг и через внутреннюю часть кожуха. Текучая среда затем поворачивает вверх и выходит через верх фильтра. В движении текучей среды использована сила инерции для отделения более тяжелых частиц, присутствующих в отходящем газе.

В примерном варианте воплощения используется горячий циклонный фильтр. Горячий циклонный фильтр может быть футерован керамикой для работы с высокотемпературным газом. Дополнительно снаружи можно использовать источник тепла для регулировки внутренней температуры фильтра. Эти фильтры будут не позволять газу охлаждаться и, таким образом, предотвращать конденсацию испаренного вещества 18, присутствующего в газе. Это позволяет горячему циклонному фильтру отделять только пыль 16, присутствующую в отходящем газе. Геометрию фильтра можно спроектировать и оптимизировать в соответствии с расходом потока отходящего газа, таким образом, чтобы можно было удалить более 50 масс.% пыли 16, присутствующей в газе.

Покинув первый фильтр 14, газ попадает во второй фильтр 20. Этот фильтр 20 должен быть пригодным для удаления вещества и/или частиц из отходящего газа, например, пыли 16, остающейся в газе после прохождения через первый фильтр 14. Как и для первого фильтра 14, это может быть достигнуто без конденсации испаренных веществ, таких как цинк. В примерном варианте воплощения второй фильтр 20 пригоден для удаления почти всей пыли 16, оставшейся в отходящем газе после того, как она прошла через первый фильтр 14. Множество различных фильтров можно использовать для достижения требуемых особенностей настоящего изобретения.

Одним типом фильтра, который можно использовать, является керамический фильтр, такой как фильтры, выпускаемые под обозначением Glosfume®, и компанией Pall Corporation, спецификации которых, таким образом, включены в настоящий документ в виде ссылки. В зависимости от отходящего газа, другие аналогичные материалы можно использовать для таких элементов фильтра, как углеродные фильтры, также спроектированные компанией Pall Corporation, спецификации которых, таким образом, также включены в настоящий документ в виде ссылки.

В керамических фильтрах использованы картриджи для удаления частиц, имеющихся в текучей среде, поскольку он проходит через кожух фильтра. Керамический фильтр включает в себя любое количество картриджей, и каждый из них имеет канал фильтра, который может иметь множество форм, таких как прямоугольная, квадратная или сотовидная. Картриджи также могут быть изготовлены из различных материалов, включая оксид алюминия, оксид кремния и карбид кремния. Керамические фильтры могут выдерживать высокую рабочую температуру, вследствие чего газ не приходится охлаждать после его выхода из фильтра 14. Отходящий газ подлежит обработке при выходе из кислородного конвертера, где высокая температура газа будет предотвращать конденсацию цинка, вследствие чего можно эффективно отделять и отфильтровывать другие вещества. Поскольку часть пыли 16 уже была удалена предыдущим фильтром, керамический фильтр удаляет до 90 масс.% пыли 16, оставшейся в отходящем газе. В качестве дополнительного преимущества керамический фильтр удаляет более мелкие частицы, присутствующие в отходящем газе, чем те, которые можно удалить циклонным фильтром.

После прохождения отходящего газа через первый и второй фильтры 14, 20 большая часть пыли 16, содержащейся в газе, отделяется. В зависимости от отходящего газа, эта пыль 16 может быть пригодной для использования в исходном производственном процессе либо на внешнем оборудовании. Поэтому пыль 16 можно собирать из первого и второго фильтров 14, 20 для повторного использования. В зависимости от расположения пыль 16 из первого и второго фильтров 14, 20 может выходить в то же местоположение или в отдельные местоположения. Затем пыль 16 можно собирать и либо повторно использовать в установке, либо переправлять в различные местоположения.

В примерном варианте воплощения, относящемся к обработке отходящего газа, выходящего из кислородного конвертера, пыль 16, накопленная в первом и втором фильтре 14, 20, будет содержать высокие количества железа. Эту пыль, обогащенную железом, можно повторно использовать в агломерационной установке, в которой пыль будет использована для добавления порошкообразной железной руды, загружаемой в агломерационную шихту. Поскольку пыль, обогащенная железом, была отделена, и в ней почти отсутствует цинк, ее можно использовать непосредственно в агломерационной установке и затем в доменной печи без дополнительной обработки. Это повышает эффективность процесса производства стали, за счет снижения расходов и возможности повторного использования отходов.

После прохождения через второй фильтр 20 газ попадает во второй блок кондиционирования 22. Как и для первого блока кондиционирования 12, здесь может происходить множество различных операций. Например, газ можно снова кондиционировать для регулировки его температуры при нагреве или охлаждении, в зависимости от рабочих параметров последующего обрабатывающего устройства. Кондиционирование температуры газа можно выполнять путем использования различных теплообменных устройств с непрямым или прямым контактом. Некоторые примеры включают в себя трубчатые теплообменники, пластинчатые теплообменники, жидкостные теплообменники, распылительные колонны и водяные пульверизаторы. Второй блок кондиционирования 22 может быть того же типа, что и первый блок кондиционирования 12. В примерном варианте воплощения, в котором использован водяной пульверизатор, отходящий газ будет проходить через камеру, содержащую распылительную насадку. Эта насадка будет направлять воду через камеру для равномерного кондиционирования температуры газа.

После прохождения через второй блок кондиционирования 22 отходящий газ проходит через третий фильтр 24. Этот фильтр 24 спроектирован для удаления веществ, которые остаются в отходящем газе после прохождения через предыдущие этапы обработки. Эти вещества могут еще испаряться в отходящий газ или могут конденсироваться на выходе из блока кондиционирования 22. В примерном варианте воплощения, относящемся к обработке отходящего газа, выходящего из кислородного конвертера, третий фильтр 24 удаляет цинк 18, присутствующий в газе. Фильтр 24 может представлять собой любой фильтр стандартного типа, пригодный для этой цели.

В примерном варианте воплощения третий фильтр 24 представляет собой пылеулавливающий фильтр, такой как фильтры, выпускаемые компанией Aircon Corporation, Ducon, или U.S. Air Filtration, Inc., спецификации которых, таким образом, включены в настоящий документ в виде ссылки. В пылеулавливающих фильтрах обычно используют несколько тканевых мешков, которые отфильтровывают частицы, когда отходящий газ проходит через них. Очищенный воздух будет выходить через верх пылеулавливающего фильтра, тогда как частицы будут оседать на дне. Можно использовать различные типы рукавных фильтров, включая воздушные фильтры с обратной продувкой, реверсивно-струйные фильтры и фильтры с регенерацией механическим встряхиванием. Мешки, используемые в фильтре, можно изготавливать из различных материалов, включая тканый или войлочный хлопок, стекловолокно или синтетические материалы. Используемый материал будет зависеть от множества факторов, включая температуру газа, попадающего в фильтр, размера фильтруемых частиц, давления газа и т.д. Таким образом, материалы, используемые в пылеулавливающем фильтре, необходимо учитывать при выборе температуры кондиционирования газа на предыдущем этапе кондиционирования. В примерном варианте воплощения пылеулавливающий фильтр может иметь рабочую температуру в пределах 260ºC.

После прохождения через третий фильтр 24 обработанный отходящий газ может быть выпущен в атмосферу или он может подвергнуться дополнительной обработке, в зависимости от характеристик и содержания газа. Вещество 18, процеженное через третий фильтр 24, можно собрать и использовать повторно, аналогично пыли 16, собранной из первых двух фильтров 14, 20. В примерном варианте воплощения, относящемся к обработке отходящего газа, поступающего из кислородного конвертера, оставшегося в результате уже проведенного удаления вещества в предыдущих фильтрах 14, 20, вещество 18, отделенное третьим фильтром 24, может иметь высокую концентрацию цинка. Из-за высокой концентрации цинка это вещество 18 пригодно в качестве сырьевого материала. Накопленный цинк можно продавать для других отраслей производства и использовать для различных целей, таких как покрытия, производство сплавов, и для использования в других соединениях.

Как лучше всего показано на фиг.2, в дополнение к устройству и способу, описанному выше, примерный вариант воплощения изобретения направлен на создание способа для обработки отходящего газа. Вначале газ, принимаемый в зоне проведения первого этапа 26 из зоны производственного процесса, содержит пыль, обогащенную цинком и железом. Отходящий газ затем кондиционируют на этапе 28. Этот первый этап кондиционирования выполняют посредством теплообменника, такого как водяной пульверизатор, и кондиционируют газ до достижения температуры примерно 1200ºC, которая является более высокой, чем температура испарения цинка. В результате цинк не конденсируется, а остается испаренным. Затем газ проходит сквозь первый фильтр 30, который удаляет первое количество вещества, такое как пыль, содержащую железо. Удаленное количество может составлять, например, до 50 масс.%. Затем газ проходит сквозь второй фильтр 32, который удаляет второе количество вещества, например, второе количество пыли. Удаленное количество может составлять, например, до 90 масс.% пыли, оставшейся в отходящем газе. Затем газ подвергается второму этапу кондиционирования 34. На этом этапе происходит кондиционирование газа до достижения второй температуры, например 260ºC. Этот второй этап кондиционирования 34 также выполняют посредством теплообменника, такого как водяной пульверизатор. Газ затем проходит сквозь третий фильтр 36, который удаляет другое вещество, такое как цинк, содержащийся в газе. На дополнительных этапах пыль, обогащенную железом, отделенную на первом этапе фильтрации 30 и на втором этапе фильтрации 32, можно собирать на этапе 38. Аналогично цинк, отделенный на третьем этапе фильтрации 36, можно собирать на этапе 40.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что при производстве стали в кислородном конвертере (basic oxygen furnace, BOF) генерирование пыли происходит в диапазоне 10-30 кг на тонну жидкой стали; генерирование газа составляет примерно 101 стандартных кубометров на тонну жидкой стали, без учета сгорания газа, инфильтрации воздуха и охлаждения воды; концентрация пыли в газе, если не учитывать сгорание газа, инфильтрацию воздуха и охлаждение воды, составляет примерно 100-300 г на стандартный кубический метр; пар цинка в газе имеет парциальное давление <1·10^-2 атм., главным образом, ~1·10^-3 атм. Современный тканевый фильтр может функционировать в течение продолжительного периода времени при 260°C (500°F) или более. Раскрытое изобретение пригодно для функционирования при этих условиях.

Вышеупомянутое описание примерных вариантов воплощения настоящего изобретения было представлено в целях иллюстрации. Оно не должно рассматриваться как исчерпывающее или ограничивающее изобретение до конкретных раскрытых форм. В свете вышеприведенных учений возможны очевидные модификации или варианты. Варианты воплощения, раскрытые выше, были выбраны для наилучшей иллюстрации принципов настоящего изобретения и его конкретного применения, для облегчения, таким образом, для специалистов в данной области техники возможности наилучшим образом применять изобретение в различных вариантах воплощения и с различными модификациями, которые являются пригодными для конкретного рассматриваемого использования, до тех пор, пока соблюдаются принципы, описанные в настоящей работе. Таким образом, в вышеописанном изобретении можно осуществлять изменения, не отступая от его сущности и объема. Например, к примерным вариантам воплощения, описанным выше, можно добавить различные устройства и этапы, не отступая от объема изобретения. Более того, признаки или компоненты одного варианта воплощения могут быть обеспечены и в другом варианте воплощения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает все такие модификации и варианты.

1. Устройство для обработки отходящих газов из производственного процесса, содержащее:
- первый газовый кондиционер для приема и кондиционирования отходящего газа и получения первого кондиционированного газа;
- циклонный фильтр, находящийся в сообщении по текучей среде с упомянутым первым газовым кондиционером и ниже по потоку от него для удаления пыли из первого кондиционированного газа;
- керамический фильтр, находящийся в сообщении по текучей среде с упомянутым циклонным фильтром и ниже по потоку от него, для удаления дополнительной пыли из отходящего газа;
- второй газовый кондиционер, находящийся в сообщении по текучей среде с упомянутым керамическим фильтром для приема и дополнительного кондиционирования отходящего газа и получения дважды кондиционированного отходящего газа; и
- пылеулавливающий фильтр для приема и дополнительного кондиционирования упомянутого отходящего газа ниже по потоку от упомянутого второго газового кондиционера, для удаления вещества из дважды кондиционированного отходящего газа.

2. Устройство по п.1, в котором упомянутая пыль сдержит пыль, обогащенную железом, и упомянутое вещество содержит цинк.

3. Устройство по п.1, в котором первый газовый кондиционер кондиционирует упомянутый газ до, по меньшей мере, примерно 1200ºC.

4. Устройство по п.2, в котором упомянутый циклонный фильтр удаляет до 50 масс.% пыли, содержащейся в первом кондиционированном газе.

5. Устройство по п.4, в котором упомянутый циклонный фильтр удаляет упомянутую пыль без конденсации цинка.

6. Устройство по п.2, в котором упомянутый керамический фильтр удаляет до 90 масс.% проходящей через него пыли.

7. Устройство по п.6, в котором упомянутый керамический фильтр удаляет пыль без конденсации цинка.

8. Устройство по п.1, в котором упомянутый второй газовый кондиционер кондиционирует отходящий газ до рабочего диапазона температур пылеулавливающего фильтра.

9. Устройство по п.1, дополнительно содержащее коллектор, соединенный с упомянутым циклонным фильтром, для приема пыли из упомянутого циклонного фильтра.

10. Устройство по п.1, дополнительно содержащее коллектор, соединенный с упомянутым керамическим фильтром, для приема пыли из керамического фильтра.

11. Устройство по п.1, дополнительно содержащее коллектор, соединенный с упомянутым пылеулавливающим фильтром, для приема упомянутого вещества из пылеулавливающего фильтра.

12. Устройство по п.1, в котором первый и второй газовый кондиционеры представляют собой водяные пульверизаторы.

13. Устройство для обработки отходящих газов, содержащее:
- первый газовый кондиционер для первоначального кондиционирования отходящего газа, содержащего пыль и газ, причем первый газовый кондиционер содержит первый водяной распылитель;
- циклонный фильтр, находящийся в сообщении по текучей среде с упомянутым первым водяным распылителем и ниже по потоку от него, причем упомянутый циклонный фильтр удаляет пыль из отходящего газа, не вызывая конденсацию цинка;
- керамический фильтр, находящийся в сообщении по текучей среде с упомянутым циклонным фильтром и ниже по потоку от него, причем упомянутый керамический фильтр удаляет пыль из отходящего газа, не вызывая конденсацию цинка;
- второй газовый кондиционер, находящийся в сообщении по текучей среде с упомянутым керамическим фильтром и предназначенный для приема и дополнительного кондиционирования упомянутого отходящего газа ниже по потоку от упомянутого керамического фильтра, причем второй газовый кондиционер дополнительно содержит второй водяной распылитель;
- пылеулавливающий фильтр, находящийся в сообщении по текучей среде с упомянутым вторым водяным распылителем и ниже по потоку от него, причем упомянутый пылеулавливающий фильтр удаляет цинк из отходящего газа.

14. Устройство по п.13, в котором первый газовый кондиционер кондиционирует упомянутый газ до температуры, по меньшей мере, примерно 1200ºC.

15. Устройство по п.13, в котором упомянутый циклонный фильтр выполнен с возможностью удаления до 50 масс.% исходной пыли, содержащейся в исходящем газе.

16. Устройство по п.13, в котором упомянутый керамический фильтр удаляет до 90 масс.% проходящей через него пыли.

17. Устройство по п.13, в котором упомянутый второй газовый кондиционер кондиционирует отходящий газ до рабочего диапазона пылеулавливающего фильтра.

18. Устройство по п.13, дополнительно содержащее коллектор для приема пыли из упомянутого циклонного фильтра.

19. Устройство по п.13, дополнительно содержащее коллектор для приема пыли из керамического фильтра.

20. Устройство по п.13, дополнительно содержащее коллектор для приема цинка из пылеулавливающего фильтра.

21. Способ обработки отходящего газа, включающий этапы, на которых:
- вводят отходящий газ в первый блок кондиционирования и кондиционируют отходящий газ для получения кондиционированного отходящего газа;
- вводят упомянутый кондиционированный отходящий газ в циклонный фильтр, находящийся в сообщении по текучей среде с первым блоком кондиционирования и расположенный ниже по потоку от него;
- вводят упомянутый кондиционированный отходящий газ в керамический фильтр, находящийся в сообщении по текучей среде с циклонным фильтром и расположенный ниже по потоку от него;
- вводят упомянутый кондиционированный отходящий газ во второй блок кондиционирования, находящийся в сообщении по текучей среде с керамическим фильтром и ниже по потоку от него, и кондиционируют упомянутый кондиционированный отходящий газ во второй раз;
- вводят упомянутый дважды кондиционированный отходящий газ в пылеулавливающий фильтр, находящийся в сообщении по текучей среде со вторым блоком кондиционирования и ниже по потоку от него.

Изобретение предназначено для фильтрования. Узел воздушного фильтра содержит кожух с впускным и выпускным отверстиями для воздушного потока, причем кожух содержит корпус и крышку доступа.

Аэрозольный фильтрующий элемент // 2518617

Изобретение относится к устройствам для фильтрования воздуха от аэрозолей. Аэрозольный фильтрующий элемент содержит фильтр тонкой очистки с патрубком отвода очищенного воздуха и гидрофильный фильтр, выполненный в виде перфорированной обечайки, на внешней поверхности которой установлена заключенная в сетчатый кожух коалесцирующая оболочка, закрепленная между верхней и нижней крышками.

Сажевый фильтр отработавших газов дизельного двигателя, обладающий улучшенными характеристиками создаваемого им противодавления // 2508154

Изобретение касается сажевого фильтра отработавших газов (ОГ) дизельного двигателя, имеющего керамический фильтрующий элемент с проницаемыми стенками каналов и нанесенное во входных каналах на их стенки покрытие из тугоплавкого материала.

Устройство для очистки пылегазовой среды и способ его регенерации // 2505340

Изобретение предназначено для очистки пылегазовой среды. Устройство включает корпус с технологическими патрубками, фильтр, завихритель, камеру сбора осаждаемых примесей, нагреватель, находящийся на корпусе фильтра, пористые фильтрующие элементы, расположенные в вертикальном положении во внутренней полости фильтра, верхние полые концы которых закреплены в трубной решетке, размещенной в верхней части внутренней полости фильтра и герметично разделяющей полость очистки потока пылегазовой среды и полость очищенного газа.

Фильтрующий патрон (варианты) и узел воздушного фильтра (варианты) // 2505339

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтрующий патрон содержит блок фильтрующего материала с первым и вторым концами, окружающий открытое внутреннее пространство фильтра; первую торцевую крышку, расположенную на первом конце блока фильтрующего материала, с центральным отверстием; уплотнение кожуха на первой торцевой крышке; вторую торцевую крышку на втором конце блока фильтрующего материала, с внутренней и внешней поверхностями.

Устройство для удаления сажи и пыли // 2500457

Изобретение относится к устройству для удаления сажи и пыли. Устройство содержит корпус сосуда с установленной в нем фильтровальной группой, в котором пыль, уловленная из газа, проходящего через нее, и собравшаяся на фильтрующих поверхностях, удаляется с фильтрующих поверхностей путем обратной продувки, клапаны, посредством которых повторно выполняются подача и прекращение подачи газа высокого давления, выбрасываемого к пористым фильтрующим элементам.

Устройство фильтрации газа // 2479339

Устройство для очистки транспортируемого газа // 2460571

Изобретение относится к устройству для очистки транспортируемого газа. .

Субстрат для сажевого фильтра с покрытием "washcoat" // 2443459

Изобретение относится к фильтрующим материалам для выхлопных газов. .

Фильтр воздушный // 2432983

Фильтрующий элемент и фильтр сжатого воздуха для удаления грязи из потока сжатого воздуха // 2531282

Группа изобретений относится к вариантам фильтрующих элементов и вариантам фильтров сжатого воздуха, содержащих фильтрующие элементы. Фильтрующий элемент, предназначенный для удаления грязи из потока сжатого воздуха, содержит нижнюю часть, верхнюю часть, которая имеет шейку, образующую первый канал для потока, и буртик, который выполнен проходящим, по меньшей мере, частично вокруг шейки и который соединен с шейкой так, чтобы образовать второй канал для потока. Фильтрующий элемент содержит фильтрующую среду, которая герметично соединена с нижней частью и верхней частью, чтобы образовать путь для потока газа между первым каналом для потока и вторым каналом для потока через фильтрующую среду. Согласно первому варианту фильтрующего элемента буртик имеет поверхность примыкания, которая предусмотрена, по меньшей мере, частично на наружном периметре и которая сходит на конус в направлении нижней части. Согласно второму варианту буртик имеет приемную часть уплотнительного элемента, которая выполнена, по меньшей мере, частично на наружном периметре, по меньшей мере, один соединительный канал между одним из двух каналов для потока и приемной частью уплотнительного элемента и фиксирующие части для уплотнительного элемента, которые ограничивают по оси приемную часть уплотнительного элемента. Согласно третьему варианту буртик имеет поверхность примыкания, которая расположена, по меньшей мере, частично на наружном периметре, чтобы принимать соответствующий уплотнительный элемент таким образом, чтобы уплотнительный элемент имел радиальную величину без дополнительного действия силы. Фильтр сжатого воздуха, предназначенный для удаления грязи из потока сжатого воздуха, содержит фильтрующий элемент и корпус фильтра, который герметично принимает фильтрующий элемент и который имеет верхнюю часть корпуса с первой уплотнительной поверхностью, которая связана с уплотнительным элементом фильтрующего элемента и которая выполнена, по меньшей мере, частично на внутреннем периметре, и крышку корпуса со второй уплотнительной поверхностью, которая связана с уплотнительным элементом фильтрующего элемента и которая выполнена, по меньшей мере, частично на передней стороне. Согласно первому варианту фильтра фильтрующий элемент можно соединять с верхней частью корпуса и крышкой таким образом, что движение закрывания корпуса фильтра вызывает относительное движение, посредством которого вторая уплотнительная поверхность крышки радиально расширяет уплотнительный элемент из-за поступательного движения на поверхности примыкания буртика фильтрующего элемента для герметичного примыкания к первой уплотнительной поверхности верхней части корпуса. Согласно второму варианту фильтра фильтрующий элемент может быть соединен с верхней частью корпуса и крышкой таким образом, чтобы уплотнительный элемент расширялся в закрытом положении корпуса фильтра, когда давление поступает, по меньшей мере, по одному соединительному каналу в области приемной части уплотнительного элемента до герметичного примыкания к первой уплотнительной поверхности верхней части корпуса и до герметичного примыкания ко второй уплотнительной поверхности крышки. Согласно третьему варианту фильтрующий элемент может быть соединен с верхней частью корпуса и крышкой таким образом, что движение закрывания корпуса фильтра вызывает относительное движение, которое направлено, в сущности, по оси друг к другу между буртиком фильтрующего элемента и крышкой, посредством которого вторая уплотнительная поверхность крышки радиально расширяет уплотнительный элемент из-за, в сущности, осевого действия силы из-за второй уплотнительной поверхности, и герметичное примыкание уплотнительного элемента к поверхности примыкания буртика фильтрующего элемента к первой уплотнительной поверхности верхней части корпуса. Техническим результатом группы изобретений является обеспечение герметичного соединения корпуса, крышки и фильтрующего элемента, при котором не создаются силы трения между уплотнительным элементом и соответствующими уплотнительными поверхностями. 6 н. и 24 з.п. ф-лы, 26 ил.

Фильтр для текучих сред, в частности, для газа, в нефтехимической установке // 2534080

Изобретение предназначено для фильтрации текучих сред, в частности газа. Фильтр содержит трубчатый картридж 4, который проходит вдоль первой оси А1, выполнен с возможностью фильтрования текучей среды и содержит первый и второй кольцевые торцы 5, 6; корпус 7, соединяемый с трубопроводом нефтехимической установки, вмещает упомянутый трубчатый картридж и содержит первую и вторую торцевые опоры; и осевое компенсационное кольцо 10, расположенное между трубчатым картриджем и первой или второй торцевой опорой. Трубчатый картридж содержит свободно опирающуюся металлическую трубу, которая имеет стенку с множеством отверстий, расположенных неравномерно, образуя вдоль стенки металлической трубы, по меньшей мере, одну продольную полосу, параллельную первой оси и не содержащую отверстий, и, по меньшей мере, одну кольцевую полосу без отверстий, чтобы упрочнить металлическую трубу. Технический результат: способность выдерживать сильные нагрузки, легкость изготовления и установки. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 15 ил.

Способ очистки газового потока, нагруженного пылью // 2546724

Изобретение предназначено для очистки газового потока. Способ очистки нагруженного пылью и/или высокодисперсными твердыми веществами газового потока из колошникового газа, и/или отходящего газа, и/или выходящего газа из установки прямого восстановления или установки восстановления плавлением, характеризуется тем, что газовый поток сначала посредством, по меньшей мере, одного сухого фильтра подвергают сухой очистке, при этом пыль и/или высокодисперсные вещества отделяют из газового потока, и этот очищенный поток газа, по меньшей мере, частично подают на отделяющее СO2 устройство для отделения СO2, причем отделяют СO2 и при необходимости воду, с образованием газового продукта, по существу не содержащего СO2, и остаточного газа, обогащенного СO2. По меньшей мере одну часть газового продукта вводят в сухой фильтр под давлением, в частности, 1,5-12 бар по манометру, особенно предпочтительно 2-6 бар по манометру, для возвратной продувки, по меньшей мере, одного сухого фильтра и для удаления фильтровального осадка. Технический результат: надежность и экономичность способа. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Керамические сотовые структуры // 2557587

Заявленная группа изобретений относится к керамической сотовой структуре, использующейся в фильтрах для улавливания частиц отработанных газов, таких как фильтры дизельных двигателей. Керамическая сотовая структура, имеющая впускную поверхность и выпускную поверхность, содержащая множество впускных ячеек и множество выпускных ячеек, проходящих через эту структуру от впускной поверхности к выпускной поверхности. Впускные ячейки открыты на впускной поверхности и закрыты в том месте, где они примыкают к выпускной поверхности. Выпускные ячейки открыты на выпускной поверхности и закрыты в том месте, где они примыкают к впускной поверхности. Впускные и выпускные ячейки расположены в шахматном порядке. Впускные ячейки имеют четырехугольное поперечное сечение. Соседние впускные ячейки, расположенные вдоль диагонали шахматного расположения, повернуты относительно друг друга. Способ получения керамической сотовой структуры включает получение сырой сотовой структуры, имеющей паттерн впускных ячеек и выпускных ячеек. Сушка сырой сотовой структуры и спекание сырой сотовой структуры. Технический результат: увеличение срока службы и эффективности фильтрации. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 пр., 6 ил., 3 табл.

Волокнистый слой в сборе для туманоуловителя с волокнистым слоем // 2558598

Изобретение относится к отделению частиц от газовых потоков с помощью туманоуловителя с волоконным слоем. Волокнистый слой в сборе содержит опору, имеющую верхний конец, нижний конец и цилиндрическую стенку. Стенка определяет внешнее пространство и внутреннее пространство. Стенка имеет отверстия для перемещения газового потока из внешнего пространства во внутреннее пространство. На опоре размещен волокнистый слой, блокирующий стенные отверстия. Волокнистый слой содержит собирающую волокнистую среду и имеет верхнюю часть, верхний концевой край, нижнюю часть, нижний концевой край, поверхность, расположенную выше по течению, и поверхность, расположенную ниже по течению. Слой содержит основание, находящееся рядом с нижним концом опоры, отверстие, находящееся рядом с верхним концом опоры. Газонепроницаемая оболочка находится на расстоянии от поверхности волокнистого слоя в его нижнем концевом крае. Оболочка имеет верхний конец и нижний конец и блокирует течение газового потока в часть волокнистого слоя, чтобы обеспечивать защищенную от газа дренажную область. Основание включает верхнюю стенку, боковую стенку и кольцеобразную кромку. Оболочка находится на расстоянии в направлении вверх от нижней части волокнистого слоя, причем оболочка проходит на высоту выше верхней стенки основания. Технический результат: предотвращение вторичного уноса жидкости в поток очищенного газа. 3 н. и 40 з.п. ф-лы, 12 ил.

Фильтровальное приспособление // 2576273

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтровальное приспособление содержит корпус (20), имеющий каналы, через которые поступает и отводится рабочее вещество под давлением; кожух (22) в форме цилиндра с дном, который может присоединяться к корпусу и отсоединяться от него, при этом внутренняя область кожуха сообщается с каналами; фильтровальный блок (24), установленный внутри кожуха, при этом фильтровальный блок (24) имеет фильтровальный элемент (80) для удаления пыли, инородных частиц и других примесей, содержащихся в рабочем веществе, и держатель (82) для крепления фильтровального элемента (80); и соединительный механизм для соединения кожуха и фильтровального блока и для регулирования относительного взаимного смещения в аксиальном направлении между кожухом и фильтровальным блоком. Соединительный механизм содержит первый соединительный элемент (64), расположенный на открытом торце кожуха, и второй соединительный элемент (94), расположенный на держателе (82). Первый соединительный элемент (64) и второй соединительный элемент (94) соединяются установкой второго соединительного элемента (94) со стороны открытого торца в кожухе и взаимным вращательным смещением кожуха и фильтровального блока. Первый соединительный элемент выступает наружу в радиальном направлении относительно открытого торца, а второй соединительный элемент выступает внутрь в радиальном направлении относительно держателя. Технический результат: обеспечение легкого и надежного присоединения и удаления фильтра. 4 з.п. ф-лы, 14 ил.

Фильтр для очистки воздуха // 2593292

Изобретение относится к очистке сжатого воздуха, в особенности от туманов, в различных отраслях народного хозяйства, преимущественно, на крупных компрессорных станциях со значительным суточным расходом сжатого воздуха. Фильтр для очистки воздуха содержит корпус с коническим днищем, выполненным с отверстием в нижней части, перфорированный металлический цилиндр, обтянутый проволочной сеткой с фильтрующим элементом, соединенный со штуцером вывода очищаемого воздуха и имеющий коническую насадку с радиальными канавками на внешней поверхности, штуцеры ввода очищаемого воздуха, выполненные в виде суживающихся дозвуковых сопел с криволинейными канавками на внутренней поверхности и имеющие со стороны входа металлические сетки, рубашку со штуцерами ввода и вывода сжатого воздуха, форсунки для обдува сжатым воздухом фильтрующего элемента, установленные на крышке корпуса, конденсатоотводчик, расположенный в отверстии днища, и отражательную перегородку, снабженную пористой пластиной. Фильтр выполнен в виде резонатора, при этом отражательная перегородка посредством шарнира подвижно укреплена в верхней части корпуса фильтра и разделяет внутреннюю полость его на камеры, сообщающиеся, соответственно, с перфорированным металлическим цилиндром и суживающимся дозвуковым соплом. Конденсатоотводчик через рычаг связан с отражательной перегородкой посредством жестко соединенной тяги. При этом поверхность пористой пластины отражательной перегородки со стороны штуцера ввода очищаемого воздуха и внутренние поверхности пор пластины покрыты наноматериалом, выполненным в виде стеклоподобной пленки. Техническим результатом является устранение коррозийного разрушения пористой пластины на отражательной перегородке. 2 ил.

Фильтр // 2622138

Изобретение предназначено для очистки газовых сред. Фильтр содержит корпус с герметично закрепленным на нем входным фланцем, имеющим тороидальные кольцевые выступы, крестовину и входные окна. К крестовине герметично прикреплена шпилька, на которой закреплены ребра. К корпусу фильтра с другой стороны герметично прикреплена задняя крышка с выходными окнами. Внутри корпуса фильтра размещены параллельно оси входного фланца модули фильтрующие, закрепленные в корпусе при помощи крестовины и пространственно раскрепленные между собой с помощью ложементов. Модули фильтрующие состоят из плоских пористых фильтрующих элементов в виде дисков с центральным отверстием. Плоские пористые фильтрующие элементы в модуле фильтрующем герметично соединены между собой по принципу сильфона по их внутреннему и внешнему кантам. Для обеспечения жесткости соединения между собой плоских пористых фильтрующих элементов по принципу сильфона в конструкции модулей фильтрующих использованы гребенчатые накладки, наложенные сверху на наружные канты плоских пористых фильтрующих элементов в местах их соединения. Технический результат: повышение эффективности и надежности фильтра. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Установка для очистки жидкостей и газов // 2630125

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей и газов от твердых механических загрязнений и эмульсионной воды. Установка для очистки жидкостей и газов от твердых механических примесей и эмульсионной воды содержит корпус с нормированной площадью поперечного сечения, герметично установленную на корпусе крышку с входным патрубком, подпружиненный гидродинамический фильтроэлемент, закрепленный между верхним и нижним плоскими основаниями, верхнее из которых соединено с входным патрубком, выполненный в днище корпуса патрубок сброса части очищаемой жидкости, закрепленную на внешней стороне днища корпуса насадку, имеющую патрубок для выхода очищенной жидкости и патрубок слива отстоя, в котором закреплен дополнительный гидродинамический фильтроэлемент, аналогичный по конструкции расположенному в корпусе гидродинамическому фильтроэлементу и соединенный при помощи накидной гайки с патрубком сброса части очищаемой жидкости. При этом фильтроэлемент установки содержит 2n параллельно подключенных идентичных пористых перегородок, выполненных в виде четырехгранных усеченных пирамид, закрепленных на плоских основаниях, верхнее из которых образует с крышкой корпуса входную камеру, соединенную отверстиями в этом основании с внутренними полостями пористых перегородок, а нижнее - образует с днищем корпуса камеру для сбора неочищенной жидкости из всех 2n пористых перегородок. Внутренняя полость камеры сообщается с патрубком сброса части очищаемой жидкости в дополнительный гидродинамический фильтроэлемент. В камере выполнены изолированные проточные каналы для перетока очищенной жидкости из корпуса в насадку. При этом установленный в патрубке слива отстоя дополнительный гидродинамический фильтроэлемент имеет площадь пористой перегородки, равную 0,1 суммарной площади всех 2n пористых перегородок. Технический результат - снижение габаритных размеров устройства и упрощение технологии его изготовления при обеспечении требуемой пропускной способности и тонкости очистки. 2 ил.

Фильтрационная система и способ очистки входящего воздуха газовой турбины // 2636705

Изобретение относится к фильтрации, в частности, к очистке входящего воздуха газовой турбины. Фильтрационная система содержит проточный канал (110), окруженный стенками (142), с входным отверстием (146) и выходным отверстием (148), разделительной стенкой (108), которая расположена между входным отверстием (146) и выходным отверстием (148) и ограничена стенкам (142) проточного канала (110), по меньшей мере, с двумя отверстиями (116), и, по меньшей мере, двумя фильтрами (100) для очистки текучей среды, которая протекает по проточному каналу (110). По меньшей мере, один первый фильтр (100) смонтирован в первом отверстии (116) на грязной стороне разделительной стенки (108), а, по меньшей мере, один второй фильтр (100) смонтирован во втором отверстии (116) на чистой стороне разделительной стенки (108). Фильтры (100) расположены, по меньшей мере, в одном ряду в разделительной стенке (108). Фильтры (100) одного ряда крепятся попеременно к грязной стороне и чистой стороне разделительной стенки. В этой системе осуществляют способ очистки входящего воздуха газовой турбины. Технический результат: повышение надежности системы. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 39 ил.