Способ отвода конвертерных газов

(19) биС 21 С 5/4 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пд +(1-п)д+(1-о)д ( д е р дя охлажцаемого тока;щенногоанин час П - влагосопержание нась газа после выморажив воцы, г/нм сух; Э,с 1 - влагосопержаниеисхо вык газов, г/нмЗ сух дк - соцержание капельной исхоцных газах, г/нмых цымовлаги ержание насыщенн- влаг газамеси пытемпературе зов, г/нм З . мовых об по 2, Спосшийся с рецс твом уловленный направляют п. о тлича ювлагу уцаляют поглотителей влаги, алаги с поглотителерацию. тем, чтожицких по раствор на реген ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники и Уральское произвоцственно-техническое препприятие ".Уралэнергочермет"(56) 1. Бережинский А,И, и Хомутин:дникова П.С. Утилизация, охлаждение иочистка конвертерных газов. М "Металлургияф, 1967.2, Авторское свипетельство СССР287680 кл, С 21 С 5/40,опублик. 1969.3, Патент ФРГ1458872,кл. С 21 С 5/40, опублик, 1970,(54) (57) 1. СПОСОБ ОТВОДА КОНВЕРТЕРНЫХ ГАЗОВ, включающий мокруюгазоочистку, упаление капельной влаги иразцеление отвоцимых газов на цва потока, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что,с целью защиты цымососа и пымовой трубы от капельной влаги и сокрашенияэнергозатрат на уцаление ее из отвоцимых газов, разцеление потоков произвоцят после газоочистки, затем в одном изпотоков вымораживают часть влаги, уцаляют ее в дополнительном каплеуловителе, осушенный газ поцогревают, послечего оба потока смешивают, при этомколичество охлажцаемых газов в общемпотоке, глубину их охлаждения и степеньпоследующего поцогрева опрепеляют слецуюшим неравенством.Изобретение относится к черной металлургии и преимущественно может бытьиспользовано пля эвакуации конвертер.ных газов, а также пругих отхопящихгазов после очистки их мокрым способом.Конвертерные газы после мокройочистки насьппены вопяными парами, сопержат капельную влагу, тонкописперснуюпыль, агрессивные соепинения и имеютотемпературу 50-70 С. Общее содержание 10влаги в них постигает 350-550 и на1 мпри нормальных условиях1 1,Такие газы лопают к нымососу псметаллическому трубопровопу, длина которого составляет 100-250 м, и выбрасывают в атмосферу через железобетонные трубы. При транспортировке постоль плинному газопровопу, расположенному вне цеха, происхопит охлажпениегазов и выпеление из них капельной20Влаги. Капельная влага вызывает эрозиюлопаток пымососа, налипание на нихпыли и образование прочных отложений,а также губительно воздействует набетонные дымовые трубы.25Известен способ, согласно которомувлажные дымовые конвертерные газы подогревают пля препотврашения вьщеления,капельной влаги 2 ,Опнако в этом случае увеличиваетсяобьем отвопимых газов и при нагревеочищенных газов за счет тепла, сопержашегося в грязных конвертерных газах,.концентрация пыли в которых в 1000раз выше, чем после газоочистки, неизбежно происхопит интенсивное загрязне-35ние устройств, реализующих такой способ,Кроме того, в межпропувочный периопгазы подогревать нечем и периодическикапельная влага все равно поступает на40пымосос и в пымовую трубу,Наиболее близким по техническойсущности и постигаемому результату кпредлагаемому изобретению являетсяспособ отвопа конвертерных газов, вклю 45чающий мокрую газоочистку, упалениекапельной влаги и разпеление отвопимыхгазов на пва потока 3,Грязные высокотемпературные конвертерные газы разпеляют на пва потока,Опии из них охлажпают и насыщают вла 50гой и скруббере, а пругой идет по байпасному футерованному трубопровопу.Затем с помощью регулятора оба потокасмешивают в такой пропорции, чтобысмесь газов несоцержала капельной влаги, но имела бы постаточное количествобалласта (вопяного пара) пля исключенияобоазования взрывоопасных смесей в электрофильтре. Иэ эдектрофильтра пымовые газы с температурой 150 С по металолическому трубопровопу транспортируются к пымососу, При столь высокой температуре газов, особенно зимой, неизбежно их значительное охлажпение в пымопровопе и выпапание капельной влаги, Таким образом, от капельной влаги зацищается только электрофильтр, а пымосос и пымовая труба не защищаются.Кроме того, попогрев газов по 150 Со увеличивает их объем (главным образом за счет перевопа капельной влаги в вопяные пары). В межпропувочный период вслепствие отсутствия источника тепла невозможно нагреть пымовые газы и они влажные транспортируются по тракту. Известный способ требует установки н пременно сухой газоочистки.Целью изобретения является защита пымососа и дымовой трубы от капельной влаги и сокращение энергозатрат на упаление ее из отвопимых газов.Поставленная цель постигается тем, что согласно способу отвопа конвертерных газов, включающему мокрую газо очистку, упаление капельной влаги и разпеление отвопимых газов на пва потока, разпеление потоков произвопят после газоочистки и затем в опном иэ потоков вымораживают часть влаги, удаляют ее в пополнительном каплеуловителе, осущенный газ подогревают, после чего оба потока смешивают, при этом количество охлажпаемых газов в общем потоке, глубину их охлажпения и степень послепующего подогрева опрепеляют слепующим неравенством+(-д) Д Ф(1-О 1 Дк ( ссф, ) гпе п - поля охлажпаемого потока;дд - влагосопержание насыщенногогаза после вымораживания части вопы, г/нм сух;й о - влагосопержание исхопных пымовых газов, г/нм 5 сух;дк - сопержание капельной влаги висхопных газах, г/нмсух;д - влагосопержание насыщенного смгаза при температуре смеси пымовых газов, г/нм сух.Влагу упаляют посредством жипких поглотителей влаги, а уловленный раствор влаги с поглотителем направляют на регенерацию,На фиг. 1 препставлена схема реализации способа с абсорбционным холопильни3 1081ком; на фиг.2 - то же, с компрессорнымхолодильником; на фиг. 3 - то же, с жид-кими влагопоглотителями,Схема включает газоочистку 1, каплеуловитель 2 газоочисткирегулирующиезадвижки 3, теплообменник 4 "гаэ-газ",:холодильную камеру 5, паропровод 6,вторичный каплеуловитель 7, цымосос 8,компрессор 9, поверхностный теплообменник 10, регенератор 11, насос 12 и 10влагопоглотительный аппарат 13 (например, скруббер).Запыленные конвертерные газы очищают и охлаждают в мокрой газоочистке1, улавливают капельную влагу в каплеуловителе 2, после чего чистые газыраэцеляют с помощью регулирующих зацвижек 3 по двум трактам (фиг. 1), Пооцному из них влажные газы перемешаютбез изменения их влажности, а по другому влажные газы направляют в теплообменник 4, гце их охлаждают, затем цоохлажцают в холодильной камере 5, после чего сепарируют капельную влагу вовторичном каплеуловителе 7 и поцсушивают в теплообменнике 4, Охлажценные,подсушенные газы смешивают на всаседымососа с потоком влажных дымовыхгазов. В качестве рабочего тела холЬцильной камеры может употребляться З 0водно-аммиачная смесь или другие вещества, В качестве теплоносителя цляработы холодильной камеры используетсяпар конвертерных котлов-утилизаторовили другие источники ВЗР. Выделеннуюво втором каплеуловителе 7 влагу сбрасывают в грязный оборотный цикл газоочистки,При работе по схеме с компрессором (фиг. 2) в качестве рабочего телахоло. 40 цильной камеры применяют фреон. Дымовые конвертерные газы после очистки их от пыли в газоочистке 1 и от капельной влаги в каплеуловителе 2 также раздьляют на два потока. Один поток без из менений параметров направляют к цымососу, а другой - в холодильную камеру, гце дымовые газы охлаждают, затем сепарируют капельную влагу в каплеулови теле 7, после чего холоцные газы направ 50 ляют в поверхностный конденсатор холодильника, В этом конденсаторе дымовые газы подсушивают горячим фреоном, сжатым компрессором 9, Охлажденный фреон поцают в расширитель холодильчой 55 камеры 5, а подсушенные дымовые газы сМешивают с влажными и направляют в цымосос. 213 4При использовании жидких влагопоглотителей (фиг. 3) влажные конвертерныегазы после очистки их от пыли в газоочистке 1 и от капель в каплеуловителе2 ик разделяют на два потока и с помощьюзацвижки 3 регулируют соотношениеэтих потоков. Один поток дымовых газовперемешают беэ изменения его параметров, а второй направляют во влагопоглотительный аппарат (например, скруббер)13 с жидким влагопоглотителем (например, хлористым литием или хлористымбромом), Иэ влагопоглотителя газы подают в каплеуловитепь 7, после которогоосушенные газы смешивают с влажными направляют в дымосос. Уловленный вкаплеуловителе, разбавленный водой влагопоглотитель направляют в регенератор11, гце влагу удаляют, например, путемподогрева паром, подаваемым по трубо-,проводу, и затем насосом 12 поцают вовлагопоглотительный аппарат 13,П р и м е р 1, Дымовые конвертерные газы имеют температуру 70 С,Охлаждению в холодильной камере поцвергают лишь 40% объема дымовых газовдо 6 С. В теплообменнике газы поцогреоовают до 60 С. Содержание капельнойвлаги в цымовых газах перец разделениемпотоков составляет 10 г/нм . Количествоотепла в охлажценных цо 6 С газах пофоРмУле 86=1 д и + 1 г и составит 8,268 кДж/кг. Количество тепла вгазах после теплообменника по формуле860пт сп и +. и составит39,03 кДж/кг, Количество тепла в н.обработанных газах по формуле 37 О- д (1- л)+ 1 (1- п)+(3 (1-и)составит 618,17 кДж/кг.Количествотепла в смеси газов по формуЛе Йсм +- теплосоцержание сухих исход Ог5,ных газов, кД ж/нми составляет 65 С,опЗ + (1- и) с 10 + (1- и) с= 223,216 г/нм з сух,Поскольку и с и + (1- о ) 3, + (1- и )бнСЗс=263,627 г/нм сух, т,е. фактически содержание влаги в смеси газов15 ниже, чем должно быть при полном насыщении их при данной температуРе .Фсм 1,то пар нахоцится в перегретом состоянии,"сухой",П р и м е р 2. Применяют схему скомпрессионной холоцильной камерой.Дымовые газы имеют температуру70 С, В холодильной камере охлаждаютлишь 30 всего обьема газов до ЯС,В теплообменнике газы подогреваютцо 60 С. Содержание капелькой влаги вдымовых газах перец разцелением потоков составляет 10 г/нм. Количествотепла в охлажденных цо 5 С газах лооформулеЯ т, Зс и + 1 ги5,648 клж/нму,Количество тепла в газах после теплообменника по фоРмУле 80= т г Ии о ++ 1 иг г 1 составляет 28,91 кДж/нм з. 20Количество тепла в необработанныхгазах по формуле й с= т до(1- и)+07 И,+ г ( ")+ К ск(1 ") составляет721,2 кДж/нм.Количество тепла в смеси по формуле=252,275 С В,315,787 г/нм 3 сух,т.е. фактичес,ки содержание влаги в смеси газов ниже, чем должно быть припОлнОм насышении их при даннОй темпО 35Ратуре 1 сА то пар находится в перегре-том состоянии, "сухой",П р и м е р 3. Применяютфсхемус жидким поглотителем.Дымовые газы имеют температуру70 С.,;Осушению поцвергают 20% всегообъема дымовых газов. Содержание капельной влаги в дымовых газах перед разделением потоков составляет 10 г/нмЗ.Температура осушенных газов не изменяется, а содержание влаги уменьшаетсяцо 5 г/нм . Количество тепла в осушенЭных газах по формулеЙос = 7 с с 1 и, + 1 о составитО ог20,83 кДж/нм 3.Количество, тепла в необработанныхгазах по ФОРЧУле (70 1 с (1 - и ) +о 7 О п о+ 1 и (1- и ) + т кд к (1- п) составит824,23 кДж/НМЗ.оТемпература смеси ( Сс ) равна 70 С,Поскольку ь Ы+(1- м ) д о +(1- п ) 3=294,84 ( Зс,=357,3 г/нм сух, т.е.фактическое соцержание влаги в смесигазов ниже, чем должно быть при полномнасьпцении их при данной температуре1 сА, то пар находится в перегретомсостоянии, сухой.П р и м е р 4.Применяют схему сдополнительным каплеуловителем тонкойочистки.оГазы с температурой 70 С направляются по двум трубопроводам, расположенным оцин в другом. При этом внешнийпоток (между стенками внутреннего инаружного дымопровоцов) охлаждаетсяи выпадает капельная влага, кажцаяулавливается в дополнительном каплеуловителе перед дымососом, после чего газысмешиваются,Удаление капельной влаги в отводимыхдымовых газах перед дымососом исклю-.;чает эрозию лопаток цымососа, налипаниемокрой пыли на роторы, предотвращаетобразование прочных отложений, а такжезащищает бетонные дымовые трубы отпропитки водой, что удлиняется срок ихслужбы. При этом и улучшаются условиятруда, так как значительно снижаетсявибрация дымососа.Ожидаемый годовой экономический,эффект по отрасли составит 49000 Руб,1081213 аз 1479/23 Тираж 540 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, РаушсПодпи СССР рытийкая наб Филиал ППП патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Составитель С. Мироновдактор Н. Рогулич Техред М.Надь Корректор Л. Пилипенко