Аппарат для проведения активации и регенерации

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2555892:

Открытое Акционерное Общество "Сорбент" (RU)

Изобретение относится к аппаратам для получения активных углей, в частности, для парогазовой активации и регенерации. Аппарат для проведения активации и регенерации содержит вращающийся барабан с топкой, камеру смешения и выгрузки, парогенератор и пароперегреватель. Загрузочное устройство выполнено по типу труба в трубе, пароперегреватель и парогенератор размещены последовательно в дымовом борове. Пароперегреватель соединен системой трубопроводов с парогенератором и загрузочным устройством. Изобретение позволяет повысить эффективность и экономичность при получении активных углей. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению термической стадии получения зерненных активных углей, в частности парогазовой активации и регенерации после их отработки.

Известен термический модуль для получения углеродных сорбентов по патенту RU 2092757 (опубл. 1995 г.), содержащий вращающиеся печи карбонизации и активации, технологически объединенные по материальным и газовым каналам в единый комплекс, включающий установленную у печи активации печь дожигания газов активации, соединенную с камерой выгрузки, а топка печи карбонизации выполнена отдельно стоящей и снабжена нагревательной камерой, в которой смонтирован рекуператор перегрева теплоносителя, соединенный с камерами ввода и отвода нагретого теплоносителя. Кроме того, топка соединена с камерой выгрузки печи карбонизации.

Известная конструкция не позволяет полностью использовать теплотворную способность применяемого карбонизованного материала в печи активации. Кроме того, топка печи карбонизации является дополнительным объектом потери тепла и требует постоянного сжигания определенного количества топлива. Для охлаждения течки печи активации от перегрева применяется вода, которая используется нерационально. Топка печи активации служит для поддержания температуры внутри печи, что приводит к неравномерному прогреву печи по зонам, а это сказывается на качестве продукта. Использование печи дожигания газов активации требует дополнительного расхода топлива, установки котла утилизации и дымососа, кроме того, на самой печи дожигания происходят потери тепла. Газы активации дожигаются в отдельной печи, установленной на выходе печи активации, и их теплотворная способность не используется для поддержания температуры в печи активации.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является термический модуль для получения активных углей RU №2200923 (опубл. 20.03.03), содержащий вращающуюся печь активации с топкой, камеру загрузки и выгрузки, паровые котлы и пароперегреватель. Паровые котлы установлены на камере загрузки и выгрузки; пароперегреватель соединен по материальным и газовым потокам с печью активации и паровыми котлами в единый комплекс, обеспечивающий автономную работу печи активации.

Недостатком данной конструкции является неэффективная и нестабильная работа паровоздухораспределительного устройства подачи водяного пара для проведения активации, выражающаяся в частом коксовании отверстий в трубах и перекрытии выхода пара, тем самым вызывая недостаток пара для активации и снижение качества получаемого продукта.

Предлагаемым изобретением решается задача создания аппарата для проведения процессов активации и регенерации удобного, экономичного, эффективного в использовании.

Техническим результатом, достигаемым предлагаемым изобретением, является использование тепла отходящих дымовых газов, получаемых при сжигании газов активации в барабане печи, для подготовки пара, повышение качества получаемого продукта.

Для достижения указанного технического результата в аппарате для проведения активации и регенерации, содержащем вращающийся барабан с топкой, камеру смешения и выгрузки, парогенератор и пароперегреватель, загрузочное устройство выполнено по типу труба в трубе, пароперегреватель и парогенератор размещены последовательно в дымовом борове; пароперегреватель соединен системой трубопроводов с парогенератором и загрузочным устройством. В топке размещено два независимых источника сжигания топлива. Вращающийся барабан снабжен частотным преобразователем для изменения частоты вращения барабана и тремя устройствами в виде патрубков с закрывающейся крышкой (хлопушки) для подачи воздуха, необходимого для полного дожигания выделяющихся в процессе активации газов активации.

Отличительными признаками предлагаемого аппарата от указанного выше наиболее близкого аналога является то, что загрузочное устройство выполнено по типу труба в трубе, пароперегреватель и парогенератор размещены последовательно в дымовом борове; пароперегреватель соединен системой трубопроводов с парогенератором и загрузочным устройством. В топке размещено два независимых источника сжигания топлива. Вращающийся барабан снабжен частотным преобразователем для изменения частоты вращения барабана и тремя устройствами в виде патрубков с закрывающейся крышкой (хлопушки) для подачи воздуха, необходимого для полного дожигания выделяющихся в процессе активации газов активации.

Благодаря наличию этих признаков предлагаемый аппарат позволяет вести процессы парогазовой активации угля и регенерации отработанных углей с получением высококачественного продукта; при этом обеспечивается полное сгорание образующихся газов активации и использование тепла от их сгорания для получения пара и его перегрева до необходимой температуры.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат активации и регенерации.

На фиг. 2 изображена топка (вид спереди) с двумя горелками.

Аппарат содержит топку 1 (фиг. 1) с двумя независимыми источниками для сжигания топлива: модульной газовой горелкой (UNIGAS P72MD) 2 и горелкой 3 на линии подачи газов активации с регулированием расхода поворотной газовой заслонкой, камеру смешения 4, через которую проходит загрузочное устройство 5 с вмонтированной управляемой заслонкой-мигалкой 6, вращающийся барабан 7 с тремя устройствами для подачи воздуха 8, выгрузочную камеру 9, дымовой боров 10, внутри которого смонтированы пароперегреватель 11 и парогенератор 12, соединенные между собой системой трубопроводов. Пароперегреватель 11 соединен с загрузочным устройством. Вращающийся барабан 7 оборудован частотным преобразователем, который позволяет в процессе работы менять частоту вращения барабана, с целью регулирования производительности печи и качества получаемого продукта. По длине барабана расположены три устройства для подачи воздуха 8 в виде патрубков с закрывающейся крышкой (хлопушки) для подачи воздуха, необходимого для полного дожигания выделяющихся в процессе активации газов активации, тем самым улучшается экологическая обстановка. Подача воздуха регулируется величиной открытия винтового шибера на патрубке. Топка 1 оборудована двумя независимыми источниками: модульной газовой горелкой 2 и горелкой 3 на линии подачи газов активации с регулированием расхода поворотной газовой заслонкой, что позволяет работать как на природном газе (калорийность ~8500 ккал), так и на газах активации (калорийность ~2500 ккал), а также совместно, при этом основной является горелка на газах активации, дополнительной - горелка на природном газе, работающая в режиме «малого горения 10%». Загрузочное устройство 5 выполнено по типу «труба в трубе» с вмонтированной управляемой заслонкой-мигалкой 6, проходит через камеру смешения 4; в межтрубное пространство сверху подается перегретый пар, который предотвращает перегрев течки теплом, выходящим из топки, таким образом продляет срок ее службы и обеспечивает дополнительный перегрев пара. Загружаемый материал также не подвергается быстрому нагреву, попадая в зону высоких температур, а нагревается в потоке пара (прямоток) постепенно, и процесс активации протекает в более мягких условиях, что позволяет улучшить качество получаемого продукта, равномерно развить пористость. Парогенератор 12 представляет собой трубчатый теплообменник, вмонтированный в дымовой боров 10; предназначен для получения насыщенного пара. Дымовые газы с температурой 500-600°C проходят по трубному пространству парогенератора 12, отдавая тепло химически очищенной воде, находящейся в межтрубном пространстве. Образующийся пар, выходя из межтрубного пространства, далее направляется в пароперегреватель 11. Пароперегреватель 11 представляет собой спиралевидный трубопровод (змеевик), расположенный в нижней части дымового борова на выходе из выгрузочной камеры 9, и предназначен для перегрева пара. Насыщенный пар из парогенератора 12 подается в пароперегреватель 11, где перегревается до температуры 250-300°C теплом дымовых газов, выходящих из печи с температурой 700-800°C, откуда по паропроводу подается в межтрубное пространство загрузочного устройства.

Аппарат также снабжен системой контрольно-измерительных приборов с реализацией блокировок и сигнализаций, позволяющих вести контроль и регулирование температуры, загрузку и выгрузку исходного сырья и готового продукта.

Аппарат активации (регенерации) работает следующим образом: Производится запуск аппарата в работу с использованием автоматической модульной горелки 2 или горелки на газах активации 3 в соответствии с действующей инструкцией. При достижении температуры в топке 900°C устанавливается необходимый режим работы печи и производится загрузка исходного угля. Исходный уголь из бункера через весовой дозатор, управляемый весовым контроллером, фиксированными порциями поступает на ленточный конвейер (не показано). Далее порции угля через управляемую заслонку-мигалку 6 подаются в загрузочное устройство 5, а затем в барабан печи 7. В межтрубное пространство загрузочной течки сверху подается перегретый пар, где дополнительно подогревается и, выходя из течки, поступает в барабан печи, где вступает в контакт с углем. Движение потоков в печи - прямоток.

1. Аппарат для проведения активации и регенерации, содержащий вращающийся барабан с топкой, камеру смешения и выгрузки, парогенератор и пароперегреватель, отличающийся тем, что загрузочное устройство выполнено по типу труба в трубе, пароперегреватель и парогенератор размещены последовательно в дымовом борове, пароперегреватель соединен системой трубопроводов с парогенератором и загрузочным устройством.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что в топке размещено два независимых источника сжигания топлива.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что вращающийся барабан снабжен частотным преобразователем и тремя устройствами в виде патрубков с закрывающейся крышкой для подачи воздуха.

Изобретение относится к способу переработки отработанного поликарбоната с получением сорбента. Проводят пиролиз поликарбоната в среде каменноугольного пека при соотношении поликарбонат: каменноугольный пек, равном (1,5-4,0):10,0 в интервале температур 350-380°C.

Способ очистки дымовых газов тепловых пылеугольных электростанций от ртути // 2540652

Изобретение относится к области экологии в энергетике. Способ очистки дымовых газов пылеугольных котлов тепловых электростанций от ртути, включающий введение активированного угля в качестве сорбента, отличающийся тем, что сорбент получают из щелочного древесного угля путем его обработки водяным паром при температуре не менее 800°C с последующим дроблением и отсевом на сите с размером ячейки не более 100 мкм, при этом способ осуществляют в температурном интервале 110 - 120ºC с вводом сорбента в дымовые газы непосредственно перед золоулавливающими устройствами.

Способы увеличения количества мезопор в микропористом угле // 2538257

Изобретение может быть использовано при получении адсорбентов в средствах для курения и фильтрах для улавливания табачного дыма. Гранулы микропористого активированного угля растительного происхождения погружают в раствор соли щелочноземельного или щелочного металла, встряхивают, фильтруют и отфильтрованный уголь сушат.

Способ получения углеродных молекулярных сит // 2536972

Изобретение относится к синтезу углеродных материалов, используемых для выделения водорода. Углеродное молекулярное сито получают из антрацита или каменного угля.

Термически активированный уголь, устойчивый к самовоспламенению // 2535684

Изобретение касается устойчивого к самовоспламенению термически активированного угля на целлюлозной основе и процесса его производства, а также применения такого угля для очистки дымовых газов от вредных веществ.

Способ получения активного угля // 2534801

Изобретение относится к области получения порошковых активных углей. Предложен способ производства, включающий измельчение сырья, сушку, введение химического активирующего агента, активацию, отмывку и сушку готового продукта.

Способ получения пористого углеродного материала с бимодальным распределением пор // 2534542

Изобретение относится к способам получения пористых углеродных материалов. Процесс получения гранулированного пористого углеродного материала состоит из двух стадий.

Способ получения гранулированного активного угля // 2534248

Изобретение относится к области получения гранулированных активных углей. Способ получения гранулированного активного угля включает измельчение каменноугольного сырья, смешение его со смоляным связующим и легирующей добавкой, гранулирование композиции, охлаждение гранул, карбонизацию и парогазовую активацию.

Способ получения углеродного катионообменника // 2533716

Изобретение относится к области адсорбционной техники. Способ получения углеродного катионообменника включает обработку активированного угля смесью аммиака и гидразина, взятых в соотношении 1:(2-2,5).

Способ получения древесноугольного сорбента // 2531933

Изобретение относится к способу получения древесноугольного сорбента, которое может быть использовано для получения активных углей и углеродных сорбентов, используемых в сельском хозяйстве (животноводстве, птицеводстве, очистке почв, а также в качестве кормовой добавки).

Способ переработки ископаемого каменного угля марки ссом // 2557601

Изобретение относится к области производства активных углей. Способ переработки ископаемого каменного угля марки ССОМ включает дробление, выделение фракции угля с размером 1-6 мм, термообработку при 250-350°C, карбонизацию при 550-650°C, активацию в среде водяного пара при 900-950°C. После рассева или размола продукта активации получают дробленый активный уголь или порошкообразный активный уголь. К дробленым частицам ископаемого каменного угля с размером менее 1 мм и более 6 мм добавляют отсевы, полученные на стадии дробления, смесь подвергают помолу до размера частиц менее 0,1 мм, смешивают со связующим, производят формование гранул. Гранулы подвергают термообработке карбонизации и активации в среде водяного пара с получением гранулированного активного угля. Изобретение обеспечивает комплексную переработку ископаемого каменного угля с получением качественных активных углей различного назначения. 3 пр., 1 табл.

Способ получения углеродного сорбента из углеродсодержащего материала // 2558590

Изобретение относится к области получения пористых углеродных материалов. Способ включает совместное измельчение углеродсодержащего материала со щелочью или карбонатом щелочного металла и карбонизацию смеси. В качестве углеродсодержащего материала используют продукт с выходом летучих веществ от 14 до 25%, полученный путем замедленного полукоксования тяжелых нефтяных остатков. Перед карбонизацией смесь можно подвергнуть прессованию. Техническим результатом является получение углеродного сорбента в монолитной форме и расширение функциональных возможностей сорбента. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Способ получения фильтра для фильтрования табачного дыма // 2562285

Изобретение относится к угольным фильтрам курительных изделий. Предложен способ получения фильтра для фильтрования табачного дыма, включающий получение мезопористого угля путем предварительной обработки исходного материала раствором щелочи, активацию и введение полученного мезопористого угля в фильтр для курительного изделия. Исходным материалом является предшественник угля, представляющий собой лигноцеллюлозный материал. Согласно способу предварительно обработанный материал не активирован в присутствии щелочи. 8 з.п. ф-лы, 8 ил., 5 табл.

Способ получения активного угля из растительного сырья - соломы крестоцветных масличных культур // 2562984

Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано для получения активных углей (АУ), применяемых для детоксикации почв, детоксикации кормов и комбикормов в птицеводстве и животноводстве, водоподготовке и очистке сточных вод, а также для удаления вредных примесей из жидкостей. Способ получения активного угля из растительного сырья - соломы крестоцветных масличных культур (таких как рапс, редька, сурепица, горчица, рыжик и нигер) включает дробление исходной соломы, ее карбонизацию, активацию водяным паром и измельчение, причем перед карбонизацией дробленые куски опрессовывают в брикеты объемом 0,05-0,10 дм3 при давлении 500-1200 кг/см2, карбонизацию ведут со скоростью подъема температуры 1-4°C/мин до конечной температуры 700-750°C, а активацию осуществляют при температуре 820-840°C. Способ позволяет получать активный уголь с адсорбционной способностью по отношению к действующим веществам гербицида Галера клопиралиду и пиклораму, остающимся в почве после применения, на 78-163% выше, чем у известных активных углей. 1 з.п. ф-лы, 6 пр.

Способ получения сорбента на основе углеродного материала // 2565194

Изобретение относится к способам получения сорбентов из ореховой скорлупы. Способ получения углеродного сорбента, имеющего средний размер пор 2,2 нм, средний объем пор 0,14 см3/г и удельную поверхность 1336,96 м2/г, заключается в карбонизации измельченной скорлупы грецкого ореха в муфельной печи при доступе воздуха при температуре 700-800°C в течение двух часов. Изобретение обеспечивает высокие сорбционные свойства продукта. 4 ил.

Способ получения активного угля // 2565202

Изобретение относится к области производства активных углей. Для изготовления активного угля используют смесь угля на каменноугольной основе и водно-битумной эмульсии с содержанием вяжущего 50-70%. Гранулирование производят через фильеры с диаметром отверстий 1,0-5,0 мм при давлении 70-250 кг/см2. Термообработку в диапазоне температур 250-350°С ведут в присутствии воздуха. Затем проводят карбонизацию и активируют в среде водяного пара. Изобретение обеспечивает получение гранулированного активного угля с высокими сорбционными и прочностными характеристиками, который можно использовать в процессах очистки газов, паров и жидкости. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 пр.

Способ получения порошкового сорбента // 2572144

Изобретение относится к области сорбционной техники, в частности к способу получения сорбентов для очистки воздуха от неорганических одорантов и микроколичеств высокотоксичных органических веществ. Способ включает приготовление пропиточного раствора, пропитку им активного угля, вылеживание, термическую обработку. В качестве пропиточного раствора используют раствор солей хлорного железа и сернокислой меди. Пропитку ведут при температуре раствора 20-35°C, после вылеживания проводят обработку раствором гидроксида натрия, а после термической обработки осуществляют размол до размера частиц 3-10 мкм. Содержание меди в порошковом сорбенте составляет 2-3 мас.%, содержание железа - 16-20 мас.% Техническим результатом изобретения является повышение сорбционной способности сорбента при извлечении аммиака и сероводорода из воздушной среды закрытого помещения. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.

Способ утилизации кислых регенератов водообессоливающих ионообменных установок // 2574465

Изобретение относится к области сорбционной техники и может использоваться для утилизации кислых регенератов водообессоливающих установок и очистки сточных вод от органических веществ. Способ утилизации кислых регенератов водообессоливающих ионообменных установок заключается в их использовании для обработки активных углей. Соотношение массы активного угля к объему кислых регенератов составляет 1:10. Обработку проводят в течение 10 часов, после чего активные угли отмывают 3-кратным объемом дистиллированной воды и сушат на воздухе при комнатной температуре. Изобретение позволяет снизить количество сточных вод ионообменных установок и повысить сорбционную емкость активных углей по органическим соединениям. 2 табл., 6 пр.

Способ получения активированного угля // 2575654

Изобретение относится к области производства активированных углей. Способ включает смешивание кофейного жмыха, образующегося в процессе производства растворимого кофе, с конденсированными пиролизными смолами, имеющими содержание углерода более 65%, и карбонизированным материалом, имеющим содержание углерода более 80%. Смесь гранулируют, сушат и подвергают пиролизу. Часть образующихся пиролизных смол возвращают на стадию смешивания. Осуществляют карбонизацию. Возвращают одну часть карбонизированного материала на стадию смешивания и направляют другую часть карбонизированного материала на активацию водяным паром с получением целевого продукта. Смешивание исходных компонентов осуществляют таким образом, чтобы суммарное содержание углерода в гранулированной смеси составляло не менее 55%. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.

Способ получения углеродного молекулярного сита // 2578147

Изобретение относится к области получения углеродных сорбентов с молекулярно-ситовыми свойствами. Способ получения включает тонкое измельчение каменного угля марки ССОМ или ССПК. Полученную пыль смешивают с каменноугольной смолой, содержащей кокс в количестве не менее 15%, и поташем. Композицию формуют, производят сушку, карбонизацию, обезлетучивание и активацию. Карбонизацию ведут при температуре 450-500°C с темпом нагрева не более 5°C в минуту. Активацию проводят при 900°C до обгара в пределах 5-10%. Изобретение обеспечивает получение сорбента, пригодного для разделения молекул в газовых средах. 3 табл.