Башня мокрого тушения кокса

 

Устройство относится к снижению потерь воды и уменьшению степени загрязнения воздушного бассейна пылегазовыми выбросами и может быть использовано в коксохимической и металлургической промьшшенности. Целью и зобретения является снижение вредных выбросов в атмосферу. Башня мокрого тушения кокса обеспечивает сиижение количества паров и капель воды , уносимых при тушении раскаленного кокса и содержащихся в .них пьшегазовых вредных выбросов в атмосферу за счет того, что корпус башни имеет крьшу 7, перекрыванмдую 60...70% горизонтального сечения корпуса и имеющую наклон вниз по ходу парогазовой смеси, под крышей 7 корпуса расположено оросительное устройство 8 1-й ступени орошения, задний торец крыши соединен с верхней кромкой вертикальной перегородки 9, нижняя кромка которой образует зазор с дном 10 корпуса , в зазоре между вертикальной перегородкой и задней стенкой 4 башни установлено оросительное устройство 11 2-й ступени орошения, в нижней части вытяжной трубы 1 установлен жалюзийный пылеуловитель 12 с оросительным устройством 13 3-й ступени . орошения, высота крыши корпуса башо f& «О 4 Од 00 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 С 10 В 39/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯм

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4240138/31«26 (22) 04.05.87 (46) 30.03.89. Бюл. У 12 (71) Донецкий политехнический институт (72) Н.Г.Николенко, Ю.Г.Оэерский, Н.Г.Земляной, В.Л.Кондрацкий, Т.И.Сахарнова, А.Л.Попов н T.Н.Звагольская ,(53) 662.74 (088.8) (56) Ткаченко В.С. и др. Оборудование коксохимических заводов. М.: Метал- . ,лургия, 1983, с.239-242.

Патент Японии 8 52-12725, кл. С 10 В 39/08, 1971.! (54) БАШНЯ МОКРОГО ТУШЕНИЯ КОКСА (57) Устройство относится к снижению потерь воды и уменьшению степени загрязнения воздушного бассейна пылегаэовыми выбросами и может быть использовано в коксохимической и металлургической промьппленности. Целью изобретения является снижение вредÄÄSUÄÄ 1468910 А1 ных выбросов в атмосферу. Башня мокрого тушения кокса обеспечивает снижение количества паров и капель воды, уносимых при тушении раскаленного кокса и содержащихся в,них пылегазовых вредных выбросов в атмосферу за счет того, что корпус башни имеет крьппу 7, перекрывающую 60...703 горизонтального сечения корпуса и имеющую наклон вниз по ходу парогазовой смеси, под крышей 7 корпуса расположено оросительное устройство 8 1-й ступени орошения, задний торец крыши соединен с верхней кромкой вертикальной перегородки 9, нижняя кромка .которой образует зазор с дном 10 кор- нуса, в зазоре между вертикальной перегородкой и задней стенкой 4 башни установлено оросительное устройство 11 2-й ступени орошения, в нижней { части вытяжной трубы 1 установлен жалюзийный пылеуловитель 12 с ороснтельнЫм устройством 13 3-й ступени орошения, высота крыши корпуса баш- п ь

1 4h

1468910 ни над плоскостью верхнего среза тушильного вагона составляет величину, 1 a определяемую иэ выражения Н К(- -)

S где Н вЂ” высота крыши корпуса башни;

К вЂ” коэффициент, учитывающий величи" нч и неравномерность паровыделения

Изобретение относится к снижению потерь воды и уменьшению степени загрязнения воздушного бассейна Пыле газовыми выбросами и может быть использовано в коксохимической и металлургической промышленности.

Цель изобретения — снижение вредных выбросов в атмосферу.

На чертеже изображена башня мокрого тушения кокса. !

О

Башня содержит вытяжную трубу 1 и корпус, образованный боковой 2, передней 3 и задней 4 вертикальными стенками с входным проемом 5 для вагона 6 с коксом, под крышей 7, вы!

5 полненной из плит, размещенных под углом друг к другу, расположено оросительное устройство 8 первой ступени орошения, крыша перекрывает 60707. горизонтального сечения корпуса, задний торец крыши соединен с верхней кромкой вертикальной перегородки

9, нижняя кромка которой образует зазор с дном 10 корпуса, в зазоре между вертикальной перегородкой и задней стеной 4 башни установлено оросительное устройство 11 второй ступени орошения, в нижней части вытяжной трубы 1 установлен жалюзийный пьдеуловитель 12 с оросительным устройством 13 третьей ступени орошения.

У входного проема 5 передней стенки 3 корпуса установлено устройство

14 для подачи сжатого воздуха.

Вытяжная труба 1 в верхней и сред- 35 ней частях разделена по крайней мере одной вертикальной продольной перегородкой 15.

Башня работает следующим образом.

Тушильный вагон 6 с раскаленным 40 коксом. доставляется электровозом че рез входной проем 5 передней стенки по сечению тушильного вагона во времени, а также влияние самотяги вытяжной трубы; G — количество кокса в тушильном вагоне, т; S - "площадь горизонтального сечения тушильного вагона, м . 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

3 корпуса тушильной башни под оросительное устройство 8 первой ступени орошения, через которое в вагон 6. подается вода. Охлаждение кокса в основном происходит за счет испарения части воды, поданной на орошение. При этом из вагона 6 выделяется водяной пар в виде струй. Содержащиеся в воде, подаваемой на орошение, вредные вещества образуют при взаимодействии воды с раскаленным коксом газообразные вредные продукты реакции (фенолы и др.), которые вместе с каплями воды и частичками кокса захватываются уходящими из вагона 6 струями пара. Количество уносимых капель, химически вредных веществ и пыли зависит от размера капель, количества воздуха, подсасываемого в нижнюю часть корпуса башни за счет разряжения в этой зоне, имеющего место благодаря самотяге вытяжной трубы 1.

Крыша .7 корпуса удалена от плоскости верхнего среза тушильного вагона 6 на величину, равную величине инерционного пробега капель воды и частиц кокса, скорость которых больше скорости потока в свободном сечении корпуса башни..

Величина инерционного пробега капель и частиц кокса зависит от количества тушнмого кокса .в вагоне 6, а также зависит от влияния самотяги вытяжной трубы 1, величины и равномерности паровыделения по сечению вагона и во времени, поверхности кон- такта раскаленного кокса и воды, которая пропорциональна горизонтальному сечению тушильного вагона 6. Эта зависимость установлена экспериментально и имеет вид

1468910

G 3.

Н=К (— - — ) S ° где Н высота крыши корпуса башни;

К вЂ” .коэффициент, учитывающий

Ф величину и неравномерность паровыделения по сеченю6 тушильного вагона во времени, а также влияние -самотяги вытяжной трубы;

G — количество кокса в тушиль-.

М ном вагоне;

S — площадь горизонтального сеа

1 чения тушильного вагона, м

Например, для вагона емкостью 12 т кокса, имеющего площадь горизонтального сечения 63 м, величина Н =1,72,0 м. Большие значения К и, следовательно, Н следует принимать для тушильных вагонов с высоким уровнем кокса и башен с высокой вытяжнои тру. бой.

Размещение крыши 7 корпуса на вы" соте меньше Н может привести к его эрозии из-эа ударного воздействия на него капель воды и частиц кокса..

Кроме того, после удара о потолок эти частицы и капли воды могут вновь попадать в отходящий поток парогазовой смеси, что увеличивает их выбро,30 сы в окружающую среду. Размещение крыши 7 корпуса на высоте, значительно превышающей Н, нецелесообразно, . так как при этом возрастает нерабочая часть высоты башни, что приводит 35 . к повышению капитальных вложений беэ увеличения эффективности работы башни.

Таким образом, размещение крыши, 7 корпуса тушильной башни на высоте, 40 равной Н, является оптимальным с точки зрения уменьшения выбросов в ат-. мосферу и снижения капитальных и эксплуатационных затрат.

В районе крыши 7 корпуса парога45 зовый поток за счет самотяги вытяжной трубы 1 изменяет направление своего движения и направляется вдоль вертикальной перегородки вниз. Наклон крыши вниз по ходу парогазовой смеси позволяет обеспечить формирование потока для повышения степени улавливания капель влаги и частиц кокса и снижения вредных выбросов. Угол нак» лона и длина крыши -выбираются Hs условия обеспечения равенства скорос7 тей парогазовой смеси в вытяжной трубе и канале для прохода царогазовой смеси, величина угла наклона при этом составляет 15-30, крыша перекрывает 60-707 горизонтального сечения корпуса. о

При значениях угла oL C 15 положительный эффект формирования потока э недостаточен. При значениях оС > 30 увеличиваются габариты корпуса башни, что влечет за собой увеличение стоимости бащни.

Таким обраэом, величина угла наклона крыши М. =15-30 является оптимальной по условиям уменьшения количества выбросов в атмосферу и снижения капитальных затрат.

Перекрывать крышей более 70X горизонтального сечения корпуса нецеле сообразно, так как это приводит к пережиму сечения для прохода газов между вертикальной перегородкой и задней стенкой башни и ухудшению самотяги башни.

При перекрытии менее 6Х гориэон» тального сечения появляются затруднения в размещении вагона с коксом в тушильной башне.

Таким образом, величина 60-70Xперекрытия крышей горизонтального сечения корпуса является оптимальной по условиям самотяги башни и размещению вагона в башне.

При резком изменении направления движения потока за счет инерционных и гравитационных сил происходит се- парация части крупных и тяжелых ка-; пель воды и частиц кокса.

Далее парогазовый поток через зазор между нижней кромкой вертикаль ной перегородки 9 и дном 10 корпуса поступает в оросительное устройство

11 второй ступени орошения. При этом вновь происходит резкое изменение направления движения потока и сепа-, рация крупных капель воды и части- чек кокса. Величина зазора между нижней кромкой вертикальной перегородки и дном принимается из условия равенства скоростей парогазовой смеси s зазоре и перед ним, Далее парогазовый поток направляется в нижнюю часть вытяжной, трубы 1 и проходит через жалюзийный пылеуловитель 12 с оросительным устройст" вом 13 третьей ступени орошения. Дополнительный эффект улавливания крупных капель воды и частиц кокса в уст, ройствах 2-й и 3-й ступени орошения получают эа счет того, что размер

1468910 капель воды в них превышает размер капель на t-й ступени орошения, следовательно,капли имеют большую энер" гию и захватывают не только мелкие, но и более крупные частицы по сравне нию с 1-й ступенью орошения.

После этого парогазовый поток проходит вытяжную трубу и выбрасывается в окружающую среду. 10

Таким образом, установка описанных перегородок и оросительных устройств позволяет по сравнению с прототипом получить новый эффект: сокращение на 20-307 (по прикидочным рас- 15 четам) уноса паров воды с содержащимися в них технически вредными. веществами и частичками коксовой пыли.

Частичная конденсация паров воды и дополнительная сепарация частиц кок- 20 са и капель воды обеспечивают удаление из парогазовой смеси наиболее тежелых его составляющих, снижение плотности уносимого потока, что поз воляет увеличить самотягу вытяжной 25 трубы 1 и улучшить условия рассеивания в атмосфере выбросов оставшихся в потоке газообразных вредных. веществ.

В период максимального паровы- 30 деления (в начальные 30 с тушения кокса) включают устройство 14, обес" печивающее завесу из сжатого воздуха у открытого торца передней стенки 3 корпуса башни, что позволяет предотвратить по сравнению с прототипом выбросы пылегазовой смеси в окружающую среду.

Кроме того, улучшение самотяги вытяжной трубы 1 по сравнению с про- 40 тотипом может быть достигнуто разделением вытяжной трубы в ее верхней и средней частях на несколько стволов по крайней мере одной вертикаль« ной продольной перегородки 15.

Технико-экономические преимущества обусловлены следующими особеннос-, тями устройства.

Наличие вертикальной перегородки, соединенной с крышей, позволяет дваж- б0 ды изменить на противоположное направление движения пыпегазового потока, образованного иэ-за подачи воды в оросительном устройстве 1-й ступе ни орошения, что обеспечивает на этом участке более интенсивную сепарацию частиц коксовой пыли и капель . воды по сравнению с прототипом за счет использования инерционных сил.

Установка между перегородкой и задней стенкой корпуса башни оросительного устройства 2-й ступени орошения позволяет получить по сравнению с прототипом новый эффект: сокращение уноса паров воды с содержащимися в них химически вредными ве-, ществами и мелкими частичками коксовой пыли. Частичная конденсация паров воды и дополнительная сепарация частиц кокса и капель воды обеспечивают удаление пэ парогазового потока части тяжелых его составляющих, снижение плотности уносимого потока, что позволяет увеличить самотягу трубы и улучшить условия рассеивания в атмосфере выбросов оставшихся в потоке вредных веществ.

Установка в нижней части вытяжной трубы жалюзийного пылеуловителя с оросительным устройством 3-й ступени орошения позволяет не только уловить пыль, неуловленную на предыдущих этапах, но и сократить по сравнению с прототипом унос паров воды с содержащимися в них вредными веществами за счет дополнительной конденсации паров.

Наклон крыши вниз по ходу парогазовой смеси позволяет обеспечить формирование потока для повышения степени улавливания капель влаги и частиц кокса и снижения вредных выбросов.

Для поддержания одинаковых скоростей парогазовой смеси sa 1-й и

2-й ступенями орошения крыша корпуса должна перекрывать 60-70Х горизонтального сечения корпуса тушильной башни.

Установка у открытого торца перед. ней стенки корпуса башни душирующего устройства позволяет организовать по сравнению с прототипом завесу иэ сжатого воздуха для предотвращения выбросов пылегаэовой смеси в окружающую среду.

Разделение вытяжной трубы в верхней и средней частях по крайней мере одной вертикальной продольной перегородкой позволяет улучшить по сравнению с прототипом самотягу в вытяжной трубе.

Размещение крыши корпуса над плоскостью верхнего среза тушильного: вагона на высоте, определяемой из ° .выражения (1), обеспечивает предотвращение эрозийного износа крыши

1463910 него среза тушильного вагона составляет величину, определяемую нз выражения и

Н - K (--"- )

Б I

4. Башня по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что вытяжная труба в верхней и средней частях разделена по крайней мере одной вертикальной продольной перегородкой.

Составитель Л.Нечипоренко

Техред М.Дидык

Корректор С.Шекмар.

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 1227/24 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина; 101 башни каплями влаги и частицами кокса, уносимыми струями пара.

Использование совокупности указанных признаков позволяет снизить выб..5 росы паров воды с содержащимися в них вредными веществами, что создает эколо гический эффект .

Формула изобретения 10

1. Башня мокрого тушения кокса, содержащая вытяжную трубу, корпус с боковыми, задней и передней вертикальными стенками и входным проемом для тушильного вагона с коксом, снабженный оросительными устройствами, отличающаяся тем, что, с целью снижения вредных выбросов в атмосферу, корпус снабжен крышей, выполненной из плит, размещенных под углом друг к другу, и перекрывающей .. 60-70Х горизонтального сечения корпуса и вертикальной перегородкой, один конец которой соединен с плитой 25 . крыши, а второй размещен «а расстоянии от дна корпуса и его задней стенки, при этом оросительные устройства размещены под крышей корпуса, в зазоре между вертикальной перегородкой и задней стеной:башни и в нижней час; ти вытяжной трубы, снабженной жалюзийным пыпеуловителем, высота крыши корпуса башни над плоскостью верхгде Н вЂ” высота крыши корпуса башни;

К - коэффициент, учитывающий величину и неравномерность паровыделения по сечению тушильного вагона во времени, а также влияние самотяги вытяжной трубы — количество кокса в тушиль" .к ном вагоне, т;

S — площадь горизонтального сечения тушильного вагона,м 1

2. Башня по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что величина угла нак. лона крыши корпуса составляет 15... е ...30

3. Башня по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что у открытого торца передней стенки корпуса установлено устройство для подачи сжатого воздуха.