[go: up one dir, main page]

RU2844134C1 - Installation for catalytic afterburning of volatile compounds - Google Patents

Installation for catalytic afterburning of volatile compounds

Info

Publication number
RU2844134C1
RU2844134C1 RU2024133744A RU2024133744A RU2844134C1 RU 2844134 C1 RU2844134 C1 RU 2844134C1 RU 2024133744 A RU2024133744 A RU 2024133744A RU 2024133744 A RU2024133744 A RU 2024133744A RU 2844134 C1 RU2844134 C1 RU 2844134C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gases
unit
zone
volatile compounds
burner
Prior art date
Application number
RU2024133744A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Романенко
Николай Алексеевич Куликов
Роман Сергеевич Курасов
Светлана Александровна Сухачёва
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Стап"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Стап" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Стап"
Application granted granted Critical
Publication of RU2844134C1 publication Critical patent/RU2844134C1/en

Links

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to mechanical engineering, particularly, to catalytic afterburner intended for neutralization of volatile compounds in annealing and thermal stabilization of carbon-carbon materials in shaft furnace. Volatile compounds catalytic afterburning plant includes a burner installation unit, where a diesel burner is installed in the end part of the unit, gases from the shaft electric furnace are supplied to the upper part of the unit, besides, said unit incorporates hatch for inspection and cleaning, afterburner and finish filter arranged directly behind afterburner chamber and divided into three zones: inlet zone, where gases flow is distributed; zone of gases after purification, in which two cassettes are arranged in parallel, filled with mullite-silica fibre with density of not more than 150 kg/m3, which is treated with 10-15 % cobalt nitrate solution, and a gas cooling zone, which is located after the post-treatment zone, in which the temperature of the gases is reduced by admixing cold air therein, and then the purified and cooled gases are removed into the atmosphere by a fan.
EFFECT: possibility of carrying out thermal decontamination and filtration cleaning processes in one apparatus, which provides the maximum possible reduction of emissions of hazardous substances into the atmosphere, in particular soot and pitch sublimates by 80 %; benz(a)pyrene by 50 %.
1 cl, 2 dwg

Description

Область техникиField of technology

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к установке каталитического дожита, предназначенной для нейтрализации отходящих летучих соединений при проведении процессов обжига и термостабилизации углерод-углеродных материалов в шахтной электропечи.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to a catalytic afterburning unit designed to neutralize outgoing volatile compounds during the processes of roasting and thermal stabilization of carbon-carbon materials in a shaft electric furnace.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известно устройство очистки отходящих газов, содержащих органические вещества, состоящее из размещенного в теплоизолированном корпусе блока обезвреживания и очистки газов, делящего внутреннюю полость корпуса на камеру загрязненного газа, рабочую камеру и камеру очищенного газа, блок обезвреживания и очистки состоит из отстоящих друг от друга рядов полок, на которых размещены кассеты с катализатором, камера загрязненного газа снабжена патрубком для подвода загрязненного газа, камера очищенного газа снабжена газоходом для отвода очищенного газа, отличающееся тем, что торцы полок поочередно жестко соединены друг с другом посредством глухих перегородок, образуя конструкцию типа меандра, кассеты с катализатором выполнены из искусственного муллитсодержащего волокнистого материала, полки выполнены в виде решеток и размещены по направлению газового потока, дополнительно содержит горелку, снабженную подводом природного газа и сообщенную с камерой загрязненного газа (см. RU 2297273, 20.04.2007).A device for cleaning exhaust gases containing organic substances is known from the prior art, consisting of a gas neutralization and cleaning unit placed in a heat-insulated housing, dividing the internal cavity of the housing into a contaminated gas chamber, a working chamber and a purified gas chamber, the neutralization and cleaning unit consists of rows of shelves spaced apart from each other, on which cassettes with a catalyst are placed, the contaminated gas chamber is provided with a pipe for supplying contaminated gas, the purified gas chamber is provided with a gas duct for removing purified gas, characterized in that the ends of the shelves are alternately rigidly connected to each other by means of blind partitions, forming a meander-type structure, the cassettes with a catalyst are made of artificial mullite-containing fibrous material, the shelves are made in the form of grates and are placed in the direction of the gas flow, additionally containing a burner provided with a supply of natural gas and communicated with the contaminated gas chamber (see RU 2297273, (20.04.2007).

Недостатками данного патента являются малая длина камеры загрязненного газа и недостаточное время дожига для разложения и окисления вредных веществ, содержащихся в газах.The disadvantages of this patent are the short length of the contaminated gas chamber and insufficient afterburning time for the decomposition and oxidation of harmful substances contained in the gases.

Из уровня техники известен узел дожига газовых выбросов при производстве гидратцеллюлозных углеродных волокнистых материалов, содержащий футерованный изнутри огнеупорным материалом цилиндрический металлический корпус с реакционной камерой, оснащенной устройством подачи выбросов дожигаемого газа, горелочным устройством и отверстием выпуска газа, при этом размещенный на опорном элементе футерованный изнутри металлический корпус объемом 0,6 м3 оснащен размещенной по оси торцевой крышки горелкой с системой регулируемой подачи природного газа, с регулятором давления и стопорным краном, а также выполненной в виде двух каналов системой подачи воздуха непосредственно через горелку в рабочий объем узла дожига газовых выбросов, при этом система подачи воздуха в горелку оснащена регулирующим датчиком температуры, заслонкой канала подачи воздуха для сжигания газовых выбросов, а также горелка оснащена системой управления, обеспечивающей заданные технологические режимы сжигания, причем узел дожига газовых выбросов снабжен средствами контроля и управления температурой (см. RU 166937, 20.12.2016).A gas emission afterburning unit for the production of hydrated cellulose carbon fiber materials is known from the prior art, comprising a cylindrical metal body lined on the inside with a refractory material with a reaction chamber equipped with a device for feeding afterburning gas emissions, a burner device and a gas outlet opening, wherein the metal body lined on the inside with a volume of 0.6 m3 , placed on a support element, is equipped with a burner with an adjustable natural gas supply system, with a pressure regulator and a stop valve, and also an air supply system made in the form of two channels directly through the burner into the working volume of the gas emission afterburning unit, wherein the air supply system to the burner is equipped with a temperature control sensor, an air supply channel damper for burning gas emissions, and the burner is equipped with a control system that ensures specified combustion process modes, wherein the gas emission afterburning unit is equipped with temperature monitoring and control means (see RU 166937, 20.12.2016).

Недостатками данного патента являются отсутствие устройств для улавливания взвешенных веществ, содержащихся в отходящих газах и взвешенных продуктов термического разложения и окисления вредных веществ.The disadvantages of this patent are the lack of devices for capturing suspended substances contained in exhaust gases and suspended products of thermal decomposition and oxidation of harmful substances.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Техническим результатом заявленного изобретения является максимально возможное сокращение выбросов вредных веществ в атмосферу, в частности, сажи и возгонов пека на 80%; бенз(а)пирена на 50%.The technical result of the claimed invention is the maximum possible reduction in emissions of harmful substances into the atmosphere, in particular, soot and pitch sublimates by 80%; benz(a)pyrene by 50%.

Вышеуказанный технический результат достигается установкой каталитического дожига летучих соединений, включающей в себя блок установки грелки, где в торцевой части блока установлена дизельная горелка, в верхнюю часть блока подаются газы от шахтной электропечи, также в блоке предусмотрен люк для ревизии и прочистки, камеру дожига и фильтр финишной очистки, который расположен сразу за камерой дожига и условно разделен на три зоны: входную зону, где происходит распределение потока газов; зону доочистки газов, в которой параллельно расположены две кассеты, заполненные муллиткремнеземистым волокном плотностью не более 150 кг/м3, которое обработано 10-15% раствором нитрата кобальта и зону охлаждения газов, которая расположена за зоной доочистки, в которой температура газов снижается путем подмеса в них холодного воздуха, а затем очищенные и охлажденные газы вентилятором удаляются в атмосферу.The above technical result is achieved by a catalytic afterburning unit for volatile compounds, which includes a heater installation unit, where a diesel burner is installed in the end part of the unit, gases from a shaft electric furnace are fed into the upper part of the unit, the unit also has a hatch for inspection and cleaning, an afterburning chamber and a final cleaning filter, which is located immediately behind the afterburning chamber and is conditionally divided into three zones: an input zone, where the gas flow is distributed; a gas after-treatment zone, in which two cassettes filled with mullite-siliceous fiber with a density of no more than 150 kg/ m3 , which is treated with a 10-15% solution of cobalt nitrate, are located in parallel, and a gas cooling zone, which is located behind the after-treatment zone, in which the temperature of the gases is reduced by mixing cold air into them, and then the purified and cooled gases are removed into the atmosphere by a fan.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 изображена схема подключения установки каталитического дожига летучих соединений к печи.Fig. 1 shows a diagram of the connection of the catalytic combustion unit for volatile compounds to the furnace.

На фиг. 2 изображен внешний вид установки каталитического дожига летучих соединений.Fig. 2 shows the external appearance of the installation for catalytic combustion of volatile compounds.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Установка каталитического дожига летучих соединений состоит из блока 7 установки горелки (реактора) 4. В торцевой части блока установлена дизельная горелка WL 10/2-С (4). В верхнюю часть блока подаются газы от шахтной электропечи 1. Температура поступающих газов контролируется по показаниям термопары 8. В блоке также предусмотрен люк 9 для ревизии и прочистки. В блоке при температуре 700°С начинается термическое окисление и разложение вредных веществ.The catalytic afterburning unit for volatile compounds consists of a block 7 with a burner (reactor) 4. A diesel burner WL 10/2-C (4) is installed at the end of the block. Gases from the shaft electric furnace 1 are fed to the upper part of the block. The temperature of the incoming gases is controlled by the readings of the thermocouple 8. The block also has a hatch 9 for inspection and cleaning. Thermal oxidation and decomposition of harmful substances begins in the block at a temperature of 700°C.

Камера дожига 3 вместе с блоком установки горелки 4, при установленной скорости газов, обеспечивает достаточное время для разложения и окисления вредных веществ, содержащихся в газах шахтной печи.The afterburning chamber 3, together with the burner installation unit 4, at the set gas velocity, provides sufficient time for the decomposition and oxidation of harmful substances contained in the shaft furnace gases.

Фильтр финишной очистки 10 с двумя кассетами 11 расположен сразу за камерой дожига 3 и условно разделен на три зоны.The final cleaning filter 10 with two cassettes 11 is located immediately behind the afterburning chamber 3 and is conditionally divided into three zones.

Гидравлическое сопротивление кассет контролируется по показания датчиков давления 12 до и после них.The hydraulic resistance of the cassettes is monitored by the readings of pressure sensors 12 before and after them.

Зона охлаждения газов расположена за зоной установки кассет. Температура газов снижается путем подмеса в них холодного воздуха 5. Температура газов в зоне охлаждения контролируется по показаниям термопар 8.The gas cooling zone is located behind the cassette installation zone. The gas temperature is reduced by mixing cold air 5 into them. The gas temperature in the cooling zone is controlled by the readings of thermocouples 8.

Все элементы установки смонтированы на установочной раме 13. Установка каталитического дожига летучих соединений работает следующим образом.All elements of the installation are mounted on the installation frame 13. The installation of catalytic combustion of volatile compounds operates as follows.

Отходящие от шахтной электропечи 1 газы локализуются отсасывающим устройством 2 и направляются в установку с камерой дожига 3 и с дизельной горелкой 4, проходят там термическую очистку и доочистку в фильтре-катализаторе, охлаждаются подсосом холодного воздуха 5 и вентилятором 6 удаляются в атмосферу.The gases leaving the shaft electric furnace 1 are localized by a suction device 2 and sent to an installation with an afterburning chamber 3 and a diesel burner 4, there they undergo thermal cleaning and additional cleaning in a filter-catalyst, are cooled by the suction of cold air 5 and are removed into the atmosphere by a fan 6.

Установка дожига летучих соединений может работать в двух режимах: «автоматический» и «ручной».The installation for burning off volatile compounds can operate in two modes: “automatic” and “manual”.

В ручном режиме оператор может управлять работой отдельного механизма (например, включить/выключить вентилятор, включить/отключить горелку на экране настройки).In manual mode, the operator can control the operation of a separate mechanism (for example, turn on/off the fan, turn on/off the burner on the setup screen).

В автоматическом режиме при включении происходит включение вентилятора В1, после достижения рабочего разряжения происходит запуск горелки, затем происходит набор температуры до заданного значения в настройках системы. Производится регулирование температуры.In automatic mode, when switched on, fan B1 is switched on, after reaching the working vacuum, the burner is started, then the temperature is raised to the value specified in the system settings. Temperature regulation is performed.

Основным средством управления, контроля и настройки установки дожигания летучих соединений является панель оператора. Панель оператора осуществляет прием и передачу данных с контроллером ПР-102 для управления процессом.The main means of control, monitoring and adjustment of the installation of afterburning of volatile compounds is the operator panel. The operator panel receives and transmits data with the PR-102 controller to control the process.

Рабочая станция оператора позволяет осуществлять наблюдение за состоянием основного технологического оборудования, управлять режимами работы управляемых устройств, отдельными исполнительными механизмами, вести журнал аварий, осуществлять оперативный контроль аварийных ситуаций. На основной рабочей области экрана представлена мнемосхема, на которой изображены управляемые механизмы: горелка Г1, вытяжка В1 и фильтр, также датчики: температуры реактора, температуры фильтра, разрежения реактора, разрежение на фильтре, датчик уровня топлива, а также аварийная индикация перегрева и большого перепада на фильтре. В разделе индикация работы системы также можно увидеть частоту вращения вытяжки В1 и индикацию перегрева.The operator's workstation allows monitoring the state of the main process equipment, managing the operating modes of the controlled devices, individual actuators, keeping an accident log, and implementing operational control of emergency situations. The main working area of the screen shows a mnemonic diagram showing the controlled mechanisms: burner G1, exhaust hood B1 and filter, as well as sensors: reactor temperature, filter temperature, reactor vacuum, filter vacuum, fuel level sensor, as well as emergency indication of overheating and large differential on the filter. In the section indicating the operation of the system, you can also see the rotation speed of the exhaust hood B1 and overheating indication.

Claims (1)

Установка каталитического дожига летучих соединений, включающая в себя блок установки горелки, где в торцевой части блока установлена дизельная горелка, в верхнюю часть блока подаются газы от шахтной электропечи, также в блоке предусмотрен люк для ревизии и прочистки, камеру дожига и фильтр финишной очистки, который расположен сразу за камерой дожига и условно разделен на три зоны: входную зону, где происходит распределение потока газов; зону доочистки газов, в которой параллельно расположены две кассеты, заполненные муллиткремнеземистым волокном плотностью не более 150 кг/м3, которое обработано 10-15% раствором нитрата кобальта, и зону охлаждения газов, которая расположена за зоной доочистки, в которой температура газов снижается путем подмеса в них холодного воздуха, а затем очищенные и охлажденные газы вентилятором удаляются в атмосферу.A catalytic afterburning unit for volatile compounds, comprising a burner installation unit, where a diesel burner is installed in the end part of the unit, gases from a shaft electric furnace are fed to the upper part of the unit, the unit also has a hatch for inspection and cleaning, an afterburning chamber and a final cleaning filter, which is located immediately behind the afterburning chamber and is conditionally divided into three zones: an input zone, where the gas flow is distributed; a gas aftertreatment zone, in which two cassettes filled with mullite-siliceous fiber with a density of no more than 150 kg/ m3 , which is treated with a 10-15% solution of cobalt nitrate, are located in parallel, and a gas cooling zone, which is located behind the aftertreatment zone, in which the temperature of the gases is reduced by mixing cold air into them, and then the purified and cooled gases are removed into the atmosphere by a fan.
RU2024133744A 2024-11-11 Installation for catalytic afterburning of volatile compounds RU2844134C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2844134C1 true RU2844134C1 (en) 2025-07-28

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1262641A1 (en) * 2001-05-15 2002-12-04 Mitsui & Co., Ltd. Carbon particle reducing apparatus
RU2258815C2 (en) * 2003-05-15 2005-08-20 Военный автомобильный институт Diesel engine exhaust gases two-stage soot filter
RU2296868C2 (en) * 2003-09-09 2007-04-10 Военный автомобильный институт Device for cleaning exhaust cases of diesel engines from soot
RU2335700C2 (en) * 2005-06-15 2008-10-10 Александр Владимирович Авраменко Method of recycling of organic-containing solid wastes contaminated with radioactive components
CN202478779U (en) * 2012-02-28 2012-10-10 苏州乔尼设备工程有限公司 System device for treating organic waste gas by adsorption-catalytic combustion
RU166937U1 (en) * 2016-04-12 2016-12-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) GAS EMISSION RELAX NODE IN THE PRODUCTION OF HYDRAT CELLULOSE CARBON FIBROUS MATERIALS
RU2624706C2 (en) * 2016-07-06 2017-07-05 Баир Сыдыпович Бальжинимаев Method and installation for purifying waste gases
RU211537U1 (en) * 2021-12-20 2022-06-10 Александр Дмитриевич Лёгкий catalytic converter

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1262641A1 (en) * 2001-05-15 2002-12-04 Mitsui & Co., Ltd. Carbon particle reducing apparatus
RU2258815C2 (en) * 2003-05-15 2005-08-20 Военный автомобильный институт Diesel engine exhaust gases two-stage soot filter
RU2296868C2 (en) * 2003-09-09 2007-04-10 Военный автомобильный институт Device for cleaning exhaust cases of diesel engines from soot
RU2335700C2 (en) * 2005-06-15 2008-10-10 Александр Владимирович Авраменко Method of recycling of organic-containing solid wastes contaminated with radioactive components
CN202478779U (en) * 2012-02-28 2012-10-10 苏州乔尼设备工程有限公司 System device for treating organic waste gas by adsorption-catalytic combustion
RU166937U1 (en) * 2016-04-12 2016-12-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) GAS EMISSION RELAX NODE IN THE PRODUCTION OF HYDRAT CELLULOSE CARBON FIBROUS MATERIALS
RU2624706C2 (en) * 2016-07-06 2017-07-05 Баир Сыдыпович Бальжинимаев Method and installation for purifying waste gases
RU211537U1 (en) * 2021-12-20 2022-06-10 Александр Дмитриевич Лёгкий catalytic converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4650414A (en) Regenerative heat exchanger apparatus and method of operating the same
US3404965A (en) Fume combustion apparatus
CN102782409A (en) Exhaust gas purification device and temperature control method therefor
CZ299333B6 (en) Web dryer with fully integrated regenerative heat source and drying process of a running web of material
JPH08510788A (en) Waste heat treatment equipment and method of operating the equipment
US20150247636A1 (en) Advanced sequential batch gasification process
RU2844134C1 (en) Installation for catalytic afterburning of volatile compounds
HU208498B (en) Method for catalytic firing organic compounds and catalytic firing apparatus for firing organic compounds
JPH023083B2 (en)
JP2009139087A (en) Control method of waste thermal decomposition apparatus
CN115096676B (en) A radioactive sample processing system, working tube and processing method
RU74689U1 (en) FIRE NEUTRALIZER OF INDUSTRIAL DRAINS
JP5508022B2 (en) Batch waste gasification process
RU26109U1 (en) INSTALLATION FOR THE BURNING OF SOLID COMBUSTIBLE WASTE
JP3029250B2 (en) Garbage carbonization equipment
CN210292873U (en) A collection processing apparatus for organic waste gas of kiln
RU82214U1 (en) CASSETTE PYROLYSIS INSTALLATION FOR COAL
JP2001286727A (en) Exhaust gas treatment method and equipment
RU17599U1 (en) SOLID WASTE PROCESSING PLANT
CN214406960U (en) A thermally balanced thermal cleaning furnace
EP3353470B1 (en) Device and method for treating exhaust gases in single-chamber combustion systems
SU1507431A1 (en) Installation for catalyst oxidation of gases in mobile plant
RU2845065C1 (en) Multifunctional vacuum furnace
JP2674086B2 (en) Exhaust gas treatment equipment
CN220287451U (en) Mechanical fire grate remains sacrificial offerings incinerator structure