Спосіб переробки відпрацьованого вуглецьвмісного матеріалу катода

 

Винахід відноситься до способу переробки відпрацьованого вуглецьвмісного матеріалу катода, зокрема відпрацьованих катодних ванн виробництва алюмінію, в якому матеріал катода завантажують в шахтну піч і в шахтній печі для газифікації вуглецю піддають термообробці при температурі вище температури займання вуглецю і вище температури випаровування містяться у відпрацьованому матеріалі катода токсичних речовин.

У виробництві алюмінію способом Холу-Еру відновлення оксиду алюмінію здійснюється електролізом розплаву. Електролізер складається в основному із сталевої ванни, облицьованої вуглецевим матеріалом (графіт/антрацит) та вогнетривким матеріалом, таким як шамот. Вуглецева футеровка служить в електролізі катодом і тому буде називатися далі катодного ванній. Відпрацьовані катодні ванни, звані також spent potliners, при виробництві алюмінію способом Холу-Еру накопичуються у великих кількостях і з-за високого вмісту в них токсичних речовин являють з давніх пір проблему видалення відходів. Цими токсичними речовинами є, зокрема, ціанід, який утворюється з вуглецю катодних ванн і азоту повітря, і різні фториди металів, фториду із застосовується в процесі Холу-Еру кріоліту. При заміні відпрацьованих катодних ванн їх видаляють з електролізера разом з вогнетривкою футеровкой, так що очищені таким чином spent potliner в більшості випадків ще містять оксиди алюмінію, кремнію, кальцію і магнію з вогнетриву.

Згаданий вище спосіб відомий, наприклад, з канадської патентної заявки СА 2308545 А1. У цьому способі відпрацьовані катодні ванни з процесу отримання алюмінію газифікують в шахтної печі і освічені реакційні гази видаляють. Недоліком цього технічного рішення відповідно до рівня техніки є, однак, те, що лужні метали, також містяться у відпрацьованих катодних ваннах, в таких шахтних печах схильні рециркулировать і тому накопичуються в шахтної печі, що призводить до відкладів і явищ зависання, а також до підвищеного зношування вогнетривів та виносу пилу і до зниження якості шлаку, можливо утворюється з вихідного сировини.

Тому завданням цього винаходу є запропонувати кращий спосіб, при якому зазначені токсичні речовини можна повністю відокремити від відпрацьованого матеріалу катода і зібрати і при якому одночасно запобігає рециркуляція лугів.

Для вирішення цієї задачі зазначений вище спосіб з�ділянку шахтної печі в прямотоці з вуглецем і в другий поздовжній ділянку шахтної печі в протитоку вуглецю, причому реакційні гази виводять з шахтної печі в зоні зі збільшеним перетином, зокрема збільшеним діаметром, що знаходиться між зазначеними поздовжніми ділянками, та переважно піддаються додатковій обробці. Завдяки тому, що реакційні гази відбираються в середній за довжиною поздовжньої осі шахтної печі, області (відбір газу посередині), запобігає рециркуляція лугів, і реакційні гази, що містять зазначені токсичні речовини у вигляді фториду натрію (NaF), фториду алюмінію (AlF3), плавикової кислоти (HF), азоту (N2) і, можливо, інші фториди лужних і лужноземельних металів, поряд з синтез-газом (СО+Н2), можна провести на подальшу переробку.

З-за високого вмісту вуглецю процес протікає автотермически, коли вуглець досягає температури займання, і для газифікації є достатньо кисню. Однак для запуску процесу або в якості підтримки під час процесу, згідно однієї з переважною формою здійснення передбачається обігрів печі, щоб нагріти вуглець з відпрацьованого матеріалу катода до температури реакції. В принципі цей обігрів можна здійснювати будь-якими відомими фахівця способами. В одн�ектрической індукції. У цьому випадку завантажувального кінця шахтної печі можна встановити індукційні котушки по периметру печі, які створюють поле індукції, з яким взаємодіє введений вуглець відпрацьованого матеріалу катода і в результаті цього нагрівається. Згідно альтернативної цій формі здійснення обігрів можна здійснити також за допомогою викопного палива, наприклад, розміщуючи в шахтної печі, переважно в першому поздовжньому ділянці шахтної печі і, зокрема, у верхній частині першого поздовжнього ділянки, камеру спалювання, через яку в шахтну піч вводиться паливо, таке як природний газ, нафта, вугільний пил, пил, отримана з відпрацьованої катодного ванни чи подібне, факультативно в суміші з окислювальним газом, таким як кисень або повітря. В іншому варіанті цієї форми здійснення можна передбачити подводящую лінію, яка закінчується в перший поздовжній ділянку шахтної печі, переважно у верхню частину першого поздовжнього ділянки печі, за якою в шахтну піч подається паливо, факультативно в суміші з окислювальним газом. В іншому варіанті цієї форми здійснення можна в першому поздовжньому ділянці шахтної печі, переважно у верхній частині первоуществу в напрямку подовжньої осі печі, через які в шахтну піч підводиться паливо і окислювальний газ, окремо або в суміші один з одним. Альтернативно індукційному обігріву або опалення викопним паливом, довести вуглець відпрацьованого вуглецьвмісного матеріалу до температури реакції можна, додаючи до введений в шахтну піч відпрацьований матеріал катода частина вже розпеченого коксу або графіту, або додаючи частину вже розпеченого коксу або графіту у відпрацьований матеріал катода за час його введення в шахтну піч або перед цим.

В принципі даний винахід не обмежена щодо абсолютних або відносних поздовжніх розмірів окремих ділянок. Проте хороші результати виходять, зокрема, коли довжина першого поздовжнього ділянки складає від 40 до 80%, переважно від 50 до 70% і особливо переважно від 60 до 70% від повної довжини шахтної печі.

В удосконалення ідей винаходу пропонується, щоб довжина другого поздовжнього ділянки переважно становила від 20 до 60%, особливо переважно від 30 до 50% і у вищій ступеня переважно від 30 до 40% від повної довжини шахтної печі.

Шахтна піч або її поздовжні ділянки можуть при цьому мати круглий перетин. Проте �але переважно через скін-ефекту, який веде до обмеження глибини проникнення електродинамічного поля.

Щоб утримувати напівкоксування вуглецю, згідно однієї з переважною формою здійснення цього винаходу передбачається вдувати кисень у перший та/або другий поздовжній ділянку шахтної печі. У зонах, де кисень зустрічає вуглець, нагріте, щонайменше, до температури запалення, відбувається окислення вуглецю до CO2, який, проте, в вуглецевої засипці в шахтній печі знову відновлюється до згідно З рівноваги реакції Будуара. Тим самим відбувається не повне згорання, а тільки газифікація вуглецю, внаслідок чого можна отримати моноксид вуглецю, що володіє теплотворною здатністю. Міститься у відпрацьованому матеріалі катода ціанід (з'єднання CN) в сталих реакційних умовах також перетворюється в моноксид вуглецю і азот і тим самим повністю знищується.

Для відділення лужних металів, їх сполук та фториду спосіб згідно винаходу переважно вдосконалений в цьому відношенні так, щоб у перший і/або другий поздовжній ділянку шахтної печі нагніталися вода або водяна пара. Фториди та лужні сполуки, присутні, нап�реакційної схемою і, тим самим, переходять у газову фазу:

2NaF+H2O→Na2O+2HF

Na2O+С→2Na+З

Na2O+СО→2Na+CO2

Елементарний натрій є газоподібним і видаляється через середній газовідвід, перш ніж у результаті конденсації на більш холодному обшивочному матеріалі, що проходить через шахтну піч вниз, буде утворений контур циркуляції. У газовій фазі, в якій міститься також плавикова кислота (HF), знову утворюється фторид натрію, який можна видалити при подальшій обробці відпрацьованого газу.

Наступною можливістю видалення фторидів є їх реакція з діоксидом кремнію відповідно:

SiO2+4NaF→SiF4+2Na2O.

Згідно з однією переважною формою здійснення, спосіб за винаходом проводиться таким чином, щоб кисень і вода або водяна пара вводилися в шахтну піч з допомогою фурм. У таких процесах, якщо кисень або вода або водяна пара вдуваються тільки через форсунки, які закінчуються в стіни шахтної печі, зустрічається проблема, що забезпечуються тільки крайові зони шахтної печі або вуглецевої засипки в шахтної печі, а внутрішня область перетину вуглецевої засипки залишається недостатньо снабжаемой, і тому швидкість реакції в цих обению кисню і води або водяної пари з допомогою фурм можна, наприклад, вводити зазначені речовини точно в ті місця, які лежать в області індукційного нагріву, завдяки чому утворюються реакційні обсяги, досить гарячі, щоб процес надалі відбувався в автотермическом режимі по всій шахтної печі. У цьому місці можна вдувати порошкоподібний або пилоподібний відпрацьований вуглецевмісний матеріал катода, зокрема катодних ванн.

Якщо вуглець з відпрацьованого матеріалу катода буде не повністю газифікований шахтної печі, спосіб переважно може бути вдосконалений так, щоб газифікований вуглець розчинявся у ванні рідкого заліза. При цьому ванна рідкого заліза може нагріватися, наприклад, індукцією. Ванна рідкого заліза забезпечує відмінну кінетику розчинення вуглецю і може бути легко регенерована допомогою вдування кисню (так зване фришевание). Так як це фришевание є екзотермічною реакцією, то тепловий баланс процесу поліпшується. Вдування кисню може відбуватися безперервно, щоб утримувати у ванні рідкого заліза постійну насиченість вуглецем.

В удосконалення ідей винаходи в рамках однієї особливо кращою форми здійснення� введення в шахтну піч або перед цим для ошлаковивания вогнетриву, тобто як зазначено вище, зокрема, оксиду алюмінію, кремнію і магнію, які містяться у відпрацьованому вуглецевмісну матеріалі катода як залишки вогнетривкої футеровки. В якості добавок годяться елементарний кальцій і все кальцієвмісні сполуки, які надалі будуть називатися також носіями Са, елементарний магній, а також всі магнийсодержащие сполуки, які надалі будуть називатися носіями Mg. Прикладами відповідних носіїв Са є СаО і CaCO3, які можуть бути надані, наприклад, у формі шлаків зі сталеплавильного виробництва, вапняку або паленої вапна і які додаються в процес переважно великими шматками, щоб зберігати вуглецеву засипання або колону добре продувається газом. Прикладами відповідних носіїв Mg є MgO і MgCO3, які також додаються в процес переважно великими шматками, щоб зберігати вуглецеву засипання або стовп добре продуваемими газом. У цій формі здійснення завдяки реакції добавки, тобто переважно носія Са або носія Mg, з оксидами алюмінію, кремнію і магнію з вогнетривкого матеріалу можна отримати високоякісні шлаки, а саме, у разі добавки носія Са вис вигодою застосовуватися в цементній промисловості для отримання гідравлічних в'яжучих. У разі додавання носія Mg отримують високоякісні магнийалюминатние шлаки або шпинельние шлаки, які можна застосовувати, наприклад, як жаростійкі бетони.

У вищевказаною формою здійснення відпрацьований вуглецевмісний матеріал катода при його введенні в шахтну піч або перед цим переважно додають стільки носія Са і особливо переважно оксиду кальцію, щоб в шахтній печі утворювалися кальцийалюминатние шлаки з вмістом Al2O3від 50 до 70 вагу. %, переважно від 55 до 65 вага. % та особливо переважно приблизно 60 вагу. %. При цьому при температурі нижче 1600°С утворюється рідка фаза розплаву. Альтернативно цьому в рівній мірі бажано додавати у відпрацьований вуглецевмісний матеріал катода при його введенні в шахтну піч або перед цим переважно стільки носія Са, особливо переважно оксиду кальцію, щоб в шахтній печі утворювалися кальцийалюминатние шлаки з вмістом Al2O3від 70 до 90 вагу. %, переважно від 75 до 85 вагу. % та особливо переважно приблизно 80 вагу. %. При цьому з-за високої температури плавлення шлаку утворюється спеченная фаза. Ці алюмінати кальцію завдяки своєму ся ранньої міцності композитних цементів або у формі активуються сульфатами шлакоцементов або гипсошлакових цементів. Введення цих алюмінатів кальцію в цементи особливо вигідно тому, що завдяки цьому можна значно знизити частку клінкеру при отриманні цементу, тобто кількість портландцементного клінкеру на тонну цементу. Це вигідно з точки зору збереження клімату, так як при отриманні 1 тонни портландцементного клінкеру утворюється близько 1 тонни діоксиду вуглецю. Крім того, одержувані так алюмінати кальцію можуть застосовуватися для отримання вогнетривів і для отримання потрійного шлаку, тобто суміші CaF2, Al2O3і СаО, який, у свою чергу, застосовується для одержання сталевих конструкцій, здатних витримувати максимальні навантаження. Крім цього, одержувані так алюмінати кальцію можуть також застосовуватися в області знесірчення чавуну або позапічної металургії, що вигідно, крім усього іншого, також тому, що тим самим уникають використання плавикового шпату, що створює проблеми.

Переважно, у способі згідно винаходу застосовують відпрацьований вуглецевмісний матеріал катода з вмістом оксиду алюмінію від 10 до 45%, особливо переважно від 15 до 30%.

Вищевказана форма здійснення, при якій у відпрацьований вуглецевмісний матеріал катода при*, у якій вуглець з відпрацьованого вуглецьвмісного матеріалу катода газифікують не повністю і не газифікований вуглець розчиняють у ванні рідкого заліза.

Як альтернатива способу здійснення із застосуванням ванни рідкого заліза спосіб, згідно з наступною переважною формою здійснення може проводитися так, щоб вуглець з матеріалу катода був газифікований повністю, а решта продукти випалу вивантажують. І в цьому випадку у відпрацьований вуглецевмісний матеріал катода при його введенні в шахтну піч або перед цим бажано (але необов'язково) можна вводити добавку, особливо переважно носій Са та/або носій Mg. Якщо добавка не вводиться, відбувається суха вивантаження практично не містять вуглецю продуктів випалу, що складаються з оксиду алюмінію та кремнію, які також можуть знайти застосування в цементній промисловості.

Було встановлено, що неповністю обпалені продукти в вуглецевмісну порошку можуть розкладатися. Правда, з-за порошкової форми вони тоді більше не проникні для газу, та відповідна частина шахтної печі більше не може продуватися газом. Допустимі можливості додаткової обробки. Можна провес�шок для зневуглецювання водяною парою, завдяки чому внаслідок ендотермічної гетерогенної реакції водяного газу можна одночасно досягти охолодження.

Як вже зазначалося вище, елементарний натрій, а також оксид натрію (Na2O) рекомбинирует в газовій фазі в присутності плавикової кислоти (HF) з утворенням фтористого натрію (NaF). Для оксиду натрію при цьому можна привести наступне рівняння реакції:

Na2O+2HF→ 2NaF+H2O

Для газоподібного натрію рівняння реакції при цьому наступне:

Na+HF→ NaF+Н2

Спостерігається наступна побічна реакція:

2Na+H2O→ Na2O+Н2

Якщо тепер в газовій фазі повинна виходити викликає проблеми, але цікава з економічної точки зору плавикова кислота, то спосіб переважно проводиться з дуже кислим шлаком. У присутності сильно кислого шлаку, в якому кислий компонент може бути утворений, наприклад, оксидом кремнію та/або оксидом алюмінію, відбувається нове утворення плавикової кислоти по наступному рівнянню реакції:

2NaF+SiO2+H2O→ Na2SiO3+2HF

або

NaF+Al2O3+H2O→ NaAl2O4+HF

Щоб за бажанням керувати продуктами, що виходять в газовій фазі, спосіб в цьому відношенні пух або кислих добавок, зокрема СаО або SiO2.

Один особливо прийнятний спосіб передбачає поперемінне додавання основних і кислих добавок. Таким способом по черзі отримують фторид натрію і плавикову кислоту. Плавикова кислота може реагувати з глиноземом (Al2O3) до фториду алюмінію (AlF3) і води, причому фторид алюмінію можна обробляти далі виходить при основному режимі способу фторидом натрію (NaF) з утворенням кріоліту (Na3AlF6), який, знову ж таки, може застосовуватися у виробництві алюмінію способом Холу-Еру.

12NaF+4AlF3→ 4Na3AlF6

Якщо вміст токсичних речовин, таких як ціаніди, лужні метали і фториди, занадто високо, може статися, що вуглець з відпрацьованого матеріалу катода при вищеописаному нагріванні не буде зв'язуватися електричною індукцією. У цьому випадку краще вдосконалити спосіб згідно винаходу в тому відношенні, щоб додатково до вуглецю відпрацьованого матеріалу катода додавати ще неиспользовавшийся графіт або кокс. Неиспользовавшийся вуглець зв'язується при відповідній частоті з полем індукції і нагрівається, причому власне вуглець, який потрібно обробити,але здійснювати спосіб таким чином, щоб відбирати реакційні гази при температурі від 800°С до 1200°С, зокрема від 900°С до 1100°З, зокрема при 1000°С і проводити на додаткову обробку, завдяки чому запобігається конденсація реакційних газів або токсичних речовин в трубопроводах, і можна гарантувати контрольовану обробку відпрацьованого газу.

При цьому максимальна температура на подині печі переважно складає від 1200 до 1700°С, особливо переважно від 1400 до 1700°С і у вищій ступеня переважно від 1500 до 1600°С. До середнього газовідводу ця максимальна температура знижується з-за ендотермічних реакцій і теплових втрат до максимум 1200°С.

В удосконалення ідей винаходу пропонується проводити додаткову обробку відбираються з шахтної печі реакційних газів як очищення відпрацьованого газу, що не містить відпрацьованої води. Це можна реалізувати, наприклад, тим, щоб відбирається з шахтної печі реакційний газ, який крім моноксиду вуглецю, діоксиду вуглецю, водню, у відомих випадках води і виноситься з реактора пилу містить також високолетучие з'єднання, як, зокрема, плавикова кислота, фторид натрію, фторид алюмінію і інші, проводити в охолоджуваний реактор з кіз оксиду алюмінію, фториду натрію, фтористого алюмінію, карбонату кальцію, гідроксиду алюмінію або подібного. При цьому температуру киплячого шару можна легко встановлювати на відповідне значення, наприклад, з допомогою що працює на воді теплообмінника або водяного випарного апарату, причому в шахтну піч з-за сильної турбулентності киплячого шару можна забезпечити однорідну температуру, наприклад, приблизно 1000°З, приблизно 1100°С або приблизно 1200°С. На псевдозріджених частинках оксиду алюмінію відбувається швидке охолодження, конденсація і, можливо, реакція летючих сполук з відхідного газу, в результаті яких на частинках оксиду алюмінію утворюється кріоліт або аналогічні з'єднання. Очищений таким способом відходить газ відбирається з реактора з киплячим шаром, причому з відхідного газу в встановленими за реактором циклоні або при подальшому сухому поглинання на глиноземе або оксиді алюмінію в протитоку при більш низькій температурі відокремлюють можливо залишилися частинки оксиду алюмінію, насичені продуктами реакції. Факультативно можна з отриманого таким чином відпрацьованого газу виділити ще фторид кремнію (SiF4). Крім того, що ця додаткова обробка проводиться у відсутності отрае перевага цієї додаткової обробки полягає в тому, що при цьому утворюється теплота, яку можна використовувати для нагріву необхідного для шахтної печі технологічного пара. Крім того, продукт, утворений з частинок і відпрацьованого газу, може застосовуватися у виробництві алюмінію.

Далі даний винахід описується виключно як приклад, на бажаних формах здійснення і зверненням до прикладеним кресленнями.

При цьому показано:

фіг. 1: схематичне зображення шахтної печі, підходящою для здійснення способу щодо винаходу, згідно з першим прикладом втілення,

фіг. 2: схематичне зображення шахтної печі, підходящою для здійснення способу щодо винаходу, з ванною рідкого заліза, згідно з наступного прикладу втілення,

фіг. 3: схематичне зображення шахтної печі, підходящою для здійснення способу щодо винаходу, з ванною рідкого заліза, згідно ще одному прикладу втілення,

фіг. 4: схематичне зображення повної установки, підходящою для здійснення способу щодо винаходу,

фіг. 5: схематичне зображення шахтної печі, підходящою для здійснення способу щодо винаходу, згідно з наступного прикладу втілення,

фіг. 6: схематичне зображення шахтної печі, атическое зображення верхнього фрагмента шахтної печі, підходящої для здійснення способу щодо винаходу, з обігрівом викопним паливом, згідно наступного прикладу втілення,

фіг. 8: схематичне зображення верхнього фрагмента шахтної печі, підходящою для здійснення способу щодо винаходу, з обігрівом викопним паливом, згідно ще одному прикладу втілення, і

фіг. 9: схематичне зображення верхнього фрагмента шахтної печі, підходящою для здійснення способу щодо винаходу, з обігрівом викопним паливом, згідно наступного прикладу втілення.

На фіг. 1 позицією 1 позначена шахтна піч, в яку при здійсненні способу згідно винаходу у позиції 2 завантажують роздроблені відпрацьовані катодні ванни, відомі також під назвою Spent Potliner. Шматки вуглецю з допомогою шлюзового затвора 3 засипаються в шахту 4 шахтної печі 1, причому вже на висоті шлюзового затвора 3 через кільцеву лінію 5 можна вводити кисень. Позицією 6 позначені індуктивні рамки, які вводять в перетин шахтної печі 1 поле індукції, так що вуглець з відпрацьованих катодних ванн взаємодіє з ним і нагрівається до температури займання, наприклад, від 600°С до 800°С. В області 7 шахтної печі шахта має більший діаметр по сравнанства 10 можуть відбиратися реакційні гази, як символічно вказано стрілкою 11. Реакційні гази, як уже було описано, містять в якості основних компонентів моноксид вуглецю, діоксид вуглецю, фторид натрію, натрій, азот, плавикову кислоту, водень і у відомих випадках фторид берилію. Внаслідок того, що вуглець відпрацьованих катодних ванн витрачається в реакції газифікації, наявна в шахтній печі колона або засипка вуглецю 12, яка утворена з вуглецю відпрацьованого матеріалу катода, опускається в напрямку стрілки 13. З-за того, що реакційні гази відбираються з кільцевого простору 10 в області 7, реакційні гази в першому поздовжньому ділянці 8 направляються в прямотоці з вуглецем, а в другому поздовжньому ділянці 9 шахтної печі в протитоку вуглецю. Переважно, протитечія здійснюється відсутність кінетичного рівноваги з реакцією Будуара, в результаті чого фракція діоксиду вуглецю в відпрацьованих газах газі максимально підвищується, так що вимагається лише коротка протівоточная засипка. Поряд з кільцевою лінією 5 для подачі кисню і/або води або водяної пари у верхній частині шахтної печі в другому поздовжньому ділянці 9 можна розмістити додаткові форсунки 14, через які також можна вдувати �і 15. Позицією 16 позначений наступний шлюзовий затвор, через який можна вивантажувати продукти випалу.

Тоді як верхня частина другого поздовжнього ділянки 9, містить форсунки 14, являє собою ділянку нагріву з протитечією, нижню частина 17 слід розуміти як ділянка охолодження, так як через форсунки 15 повинні вводитися насамперед вода в рідкій формі і, можливо, як пар або насичений пар.

Альтернатива способу, представленому на фіг. 1, показано на фіг. 2. Тоді як у способі з фіг. 1 повинна здійснюватися повна газифікація вуглецю, при проведенні способу згідно фіг. 2 газифікований вуглець можна розчинити у ванні розплавленого заліза 18. В іншому шахтна піч має по суті таку ж конструкцію і також містить, зокрема, область 7 із збільшеним діаметром, з якої можна відбирати гази у позиції 11. Якщо ванна рідкого заліза 18 насичене вуглецем, в ванну через фурму 19 можна вдувати кисень, в результаті чого у позиції 20 виділяється чистий моноксид вуглецю, який надалі можна використовувати в термічних цілях. В точці 21 можна випускати не містить фторидів шлак і направляти його застосування в цементній промисловості.

У альтернативою�ніж випуск не містить фторидів шлаку проводиться у позиції 22. В області 23 шахтної печі знаходиться зона плавлення, в якій відбувається повторне науглероживание заліза. Як і в наведених вище прикладах, тут з області 7 із збільшеним діаметром у позиції 11 реакційний газ відсмоктується з кільцевого простору 10.

На фіг. 4 можна бачити, що поруч із шахтною піччю 1 знаходиться тушильная установка 24, абсорбер 25 з натровим лугом і віддільник 26 аерозолю як частина системи переробки відпрацьованих катодних ванн. Шахтна піч 1 має вже описані характеристики, причому в цьому випадку вивантаження відбувається не через шлюзовий затвор, а через обертовий конус 27, є порожнистим, і через який лінія 28 може, наприклад, завантажуватися водяною парою, так що конус, як і фурма, видає водяна пара всередину вуглецевої засипки. Випуск реакційних газів знову відбувається у позиції 11, причому гази на першому етапі проводяться в газоохолоджувач 29, перш ніж потрапити в тушильную установку 24. Там вони з'єднуються з водою у вигляді аерозолю і розширюються. Фторид натрію може відбиратися у позиції 30. В абсорбері 25 з натровим лугом відбувається нейтралізація плавикової кислоти натровим лугом. З абсорбера 25 з натровим лугом у позиції 31 може відбиратися фторид берилію. У отдетате являє собою чистий синтез-газ, складається з моноксиду вуглецю і водню.

З фіг. 5 видно, що в нижній кінець 32 4 шахти печі 1 входить фурма 33, що складається з внутрішньої трубки 34 і зовнішньої трубки 35. Обидві трубки 34 і 35 можуть бути рухатися відносно шахтної печі і один одного, тобто є телескопічними, причому, наприклад, через внутрішню трубку у шахту 4 печі 1 може вводитися кисень, а через зовнішню трубку вода або водяна пара. Завдяки тому, що фурма 33 може зміщуватися відносно шахти, є можливість механічно маніпулювати засипанням 12 в шахту 4 шахтної печі 1, так що ламаються механічно зв'язку і забезпечується вивантаження в області 36. В області 36 встановлена отклоняющаяся заслінка 37, на якій можуть лежати продукти випалу з кутом природного укосу. Якщо досягнутий цей кут природного укосу α, вивантаження продуктів випалу з 4 шахти більше не відбувається, тому заслінка 37 в цьому випадку зсувається показаний пунктирною лінією становище 38, так що продукти випалу падають в розвантажувальний шлюзовий затвор 39. Після цього заслінка 37 знову піднімається, щоб знову приймати продукти випалу.

У прикладі з фіг. 5 показано, крім того, що шахтна піч 1 замість круглого перерізу може також мати, вообщеродольний ділянку, так і другий поздовжній ділянку щонайменше місцями можуть мати прямокутний перетин. Сприятливою показала себе тут ширина у просвіті від 600 до 800 мм. Щоб реалізувати необхідну для середнього газовідводу збільшене перетин, другий поздовжній ділянку шахтної печі, який показано на фіг. 5 праворуч, має розширюється до випускного отвору стінку 44.

На фіг. 6 показана альтернативна форма здійснення, в якій продукти випалювання проводять за допомогою вібраційного поду 40 в напрямку шнекового транспортера 41, щоб таким чином також подати в розвантажувальний шлюзовий затвор 42. Вібраційний під 40 містить при цьому прохідний отвір для фурми 33.

На фіг. 7 показаний верхній фрагмент шахтної печі 1 згідно з альтернативною формою здійснення, в якій нагрів, щоб довести сировинний матеріал, тобто вуглець з відпрацьованого матеріалу катода, до реакційної температури, проводиться, на відміну від форм здійснення, показані на фіг. 1-6, не за допомогою індуктивного нагрівання, що включає індуктивні рамки, але через спалювання викопного палива. Для цієї мети в першому, верхньому поздовжньому ділянці 8 шахтної печі 1 передбачена камера спалювання 45, через який в шахтну піч 1 при її �синхроністка 8 шахтної печі 1 на висоті нижнього кінця камери спалювання 45 розташована кільцева лінія 5, йде навколо шахтної печі 1, через яку в шахтну піч 1 підводиться кисень для спалювання палива та газифікації вуглецю. Вище кільцевого стовбура 46, відокремленого камерою спалювання 45 від першого, верхнього поздовжнього ділянки 8, передбачена, крім того, зона подачі 2, через яку в шахтну піч подається суміш розламаних відпрацьованих катодних ванн і добавки(ок), а саме, переважно оксиду кальцію. Для дозування в цій зоні шахтної печі 1 встановлений конічний дворядний шлюзовий затвор 47, верхня частина якого може зсуватися у вертикальному напрямку, щоб відкривати або закривати затвор 47. Таким чином, при роботі шахтної печі 1 суміш роздроблених відпрацьованих катодних ванн та оксиду кальцію потрапляє через конічний дворядний шлюзовий затвор 47 із зони подачі 2 в кільцевій стовбур 46, в якому ця суміш потрапляє на вже розігріту вуглецеву засипку. Нижня частина шахтної печі, не показана на фіг. 7, може бути виконана як в будь-який з представлених на фіг. 1-6 форм здійснення. Шахтна піч 1 у цій формі здійснення переважно працює так, щоб у випуску газу 11 реакційний газ відбирався при температурі близько 1200°С. Альтернативно вищеописаним принципом, Ќцевую лінію 5 вводити воду або водяна пара, при необхідності в суміші з киснем або повітрям.

На фіг. 8 показана альтернативна фіг. 7 форма здійснення, в якій шахтна піч 1 також опалюється викопним паливом. Замість передбаченої в шахтній печі 1 з фіг. 7 камери спалювання 45, в печі 1 з фіг. 8 для введення палива у верхній частині першого, верхнього поздовжнього ділянки передбачена лінія підведення палива 48, через яку в шахтну піч 1 подається паливо, зокрема природний газ, або ж суміш палива і окисного газу, як кисень або повітря. Якщо в шахтну піч 1 по лінії 48 підведення палива подається тільки паливо, то окислювальний газ подається в шахтну піч 1 через кільцеву лінію 5. Зокрема, коли в шахтну піч 1 по лінії 48 підведення палива подається суміш палива і окисного газу, то через кільцеву лінію 5 можна подавати в шахтну піч 1 водяна пара, при необхідності в суміші з киснем або повітрям. Засипка шахтної печі 1 здійснюється через зону подачі 2, яка в цілях дозування факультативно може мати шлюзовий затвор, виконаний як на фіг. 1. Не показана на фіг. 8 нижня частина шахтної печі може мати конструкцію, як в будь-який з показаних на фіг. 1-6 форм здійснення.

На фіг. 9 показана форпаемим паливом. Замість показаної на фіг. 7 камери спалювання 45 або показаної на фіг. 8 лінії 48 підведення палива, в шахтній печі 1 на фіг. 9 для введення палива в її верхню зону передбачені пролягають в поздовжньому напрямку печі 1 фурми 19, 19', через які в шахтну піч 1 подається кисень, і фурми 49, 49', через які в шахтну піч 1 подається паливо. Ці фурми рівномірно розподілені концентрично навколо поздовжньої осі шахтної печі 1. Також передбачена кільцева лінія 5, через яку в шахтну піч 1 можна подавати кисень або повітря і/або воду або водяний пар. Не показана на фіг. 9 нижня частина шахтної печі може мати конструкцію, як в будь-який з показаних на фіг. 1-6 форм здійснення.

СПИСОК ПОСИЛАЛЬНИХ ПОЗИЦІЙ

1 шахтна піч

2 зона подачі роздроблених відпрацьованих катодних ванн і при необхідності добавки(ок)

3 шлюзовий затвор

4 шахта

5 кільцева лінія

6 індуктивна рамка

7 область зі збільшеним перетином

8 перший (верхній) поздовжній ділянку

9 другий (нижній) поздовжній ділянку

10 кільцеве простір

11 випуск газу

12 вуглецева колона/засипка

13 напрямок опускання вуглецевої колони/засипки

14 форсунка(і)

15 форсунка(і)

16 ш 19, 19' фурма для введення кисню

20 випуск моноксиду вуглецю

21 випуск шлаку

22 випуск шлаку

23 область/зона плавлення

24 тушильная установка

25 абсорбер з натровим лугом

26 віддільник аерозолю

27 обертовий конус

28 лінія водяної пари

29 газоохолоджувач

30 місце відділення фториду натрію

31 місце випуску фториду берилію

32 нижній кінець шахти

33 фурма

34 внутрішня трубка фурми

35 зовнішня трубка фурми

36 область вивантаження

37 заслінка

38 положення відхилення заслінки

39 розвантажувальний шлюзовий затвор

40 вібраційний під

41 шнековий транспортер

42 розвантажувальний шлюзовий затвор

43 стіна

44 стіна

45 камера спалювання

46 кільцевої шахтний стовбур

47 конічний дворядний шлюзовий затвор

48 лінія підведення палива

49, 49' фурма для введення палива

α кут природного укосу

1. Спосіб переробки відпрацьованого вуглецьвмісного матеріалу катода, зокрема відпрацьованих катодних ванн виробництва алюмінію, при якому матеріал катода завантажують в шахтну піч і в шахтній печі для газифікації вуглецю піддають термообробці при температурі вище температури займання вуглецю �єм, що реакційні гази направляють у першому поздовжньому ділянці шахтної печі в прямотоці з вуглецем, а в другому поздовжньому ділянці шахтної печі - в протитоку вуглецю, причому реакційні гази виводять з шахтної печі в області з збільшеним перетином, що знаходиться між зазначеними поздовжніми ділянками.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що реакційні гази після видалення з шахтної печі піддають додатковій обробці.

3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що довжина першого поздовжнього ділянки складає від 40 до 80%, переважно від 50 до 70% і особливо переважно від 60 до 70% від загальної довжини шахтної печі.

4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що довжина другого поздовжнього ділянки становить від 20 до 60%, переважно від 30 до 50% і особливо переважно від 30 до 40% від загальної довжини шахтної печі.

5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що енергію для термообробки вводять в оброблюваний вуглець допомогою електричної індукції.

6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що шахтну піч топлять викопним паливом.

7. Спосіб за п. 6, відрізняється тим, що в шахтну піч через розташовану у верхній частині першого поздовжнього ділянки камеру спалювання, через подводящую чи�нею частини поздовжнього ділянки фурм вводять паливо або суміш палива і окисного газу.

8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в перший та/або другий поздовжній ділянку шахтної печі вдувають кисень.

9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в перший та/або другий поздовжній ділянку шахтної печі вводять воду або вдувають водяний пар.

10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що кисень і воду або водяний пар вводять в шахтну піч з допомогою фурми.

11. Спосіб п. 1, який відрізняється тим, що газифікований вуглець розчиняють у ванні рідкого заліза.

12. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що у відпрацьований вуглецевмісний матеріал катода при його введенні в шахтну піч або перед цим вводять добавку для ошлаковивания вогнетривкого матеріалу.

13. Спосіб за п. 12, відрізняється тим, що добавка є з'єднанням кальцію та/або з'єднанням магнію, переважно з'єднанням, вибраним з групи, що складається з оксиду кальцію, карбонату кальцію, оксиду магнію, карбонату магнію і будь-яких сумішей двох або більше вищезазначених сполук, і особливо переважно є оксидом кальцію.

14. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вуглець матеріалу катода газифіковано повністю, а залишаються продукти випалу вивантажують.

15. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що основність в шахтній п�личающийся тим, що додавання основних і кислих домішок проводять по черзі.

17. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково до вуглецю відпрацьованого матеріалу катода додають ще не використовувався графіт або кокс.

18. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що реакційні гази відбирають при температурі від 800°С до 1200°С, зокрема від 900°С до 1100°З, зокрема при 1000°С, і подають на додаткову обробку.

19. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що відбирається з шахтної печі реакційний газ подають в охолоджуваний реактор з киплячим шаром, що працює переважно в ізотермічному режимі та містить частинки оксиду алюмінію, а з реактора з киплячим шаром відбирають очищене відходить газ.



 

Схожі патенти:

Спосіб визначення режимів запалювання і горіння вибухової наповнення боєприпасів при утилізації випалюванням

Винахід відноситься до техніки горючих матеріалів, а саме до способів визначення режимів запалювання і швидкості горіння вибухової наповнення боєприпасів при утилізації випалюванням. Спосіб визначення режимів запалювання і швидкості горіння вибухової наповнення боєприпасів при утилізації випалюванням полягає у підготовці броньованого по бічній і задній торцевій поверхнях зразка вибухової наповнення з датчиками положення фронту горіння, закріплення зразка горизонтально у відкритій камері згоряння, займання в момент контакту сипучого твердого теплоносія, реєстрації сигналів від датчиків положення фронту горіння в часі, скріпленні за заднім торцях образу вибухової наповнення і зовнішньої направляючої гільзи, закріплення зразка у відкритій захисній камері, напрямку об'єктива відеореєстратора в захисній камері на поверхню горіння зразка, підготовці до генератора імпульсних струменів дози твердого сипучого теплоносія, вимірювання температури теплоносія вбудованим у фіксатор генератора імпульсних струменів датчиком температури, метанні дози у вигляді імпульсної щільною струменя теплоносія вертикально вгору з натеканием на поверхню горени�гистратора і часу від датчиків положення фронту горіння по товщині зразка. Досягається створення способу визначення режимів займання і швидкостей горіння матеріалу вибухової наповнення. 2 іл.

Установка і спосіб утилізації біомаси

Винахід відноситься до пристрою і способу для переробки відходів, переважно біомаси, шляхом газифікації з одержанням рідких та газоподібних горючих продуктів, що використовуються в якості палива або проміжних напівпродуктів для хімічного синтезу або рідких моторних палив. Технічним результатом є підвищення продуктивності утилизируемой біомасі. Описана конструкція установки для утилізації біомаси шляхом газифікації або піролізу, в якій вертикальний циліндричний реактор з шаром твердих частинок в його нижній частині, обладнаний засобами для подачі біомаси і середовища під тиском шар твердих частинок, а також засобами для збору горючих продуктів газифікації на виході в його верхній частині, розташований коаксіально усередині кільцевого реактора, що містить шар гранульованого каталізатора повного окислення в його нижній частині, і обладнаний газорозподільною решіткою і засобами для подачі палива і повітря в шар каталізатора, а також засобами для збору продуктів згоряння, розташованих в його верхній частині. До зовнішньої поверхні внутрішнього реактора приварені плоскі ребра з матеріалу корпусу реактора, а між патрубками д� організує насадка, неізотермічна решітка і теплообмінник, а в патрубок для подачі середовища під тиском направляються газоподібні продукти газифікації. Кільцевий реактор в нижній частині містить частинки каталізатора глибокого окислення речовин в суміші з дисперсними частинками інертного матеріалу, а над газорозподільною решіткою розташовується організуюча насадка, неізотермічна решітка і теплообмінник. 2 н. і 4 з.п. ф-ли, 9 пр., 1 іл.

Каталітичне активне покриття керамічних пористих тіл, металевих поверхонь та інших носіїв каталізаторів для систем очищення відпрацьованого повітря і систем горіння

Винахід відноситься до способу отримання каталізатора шляхом покриття пористих тіл кристалічним шаром металу з каталітичними властивостями. Перед нанесенням покриття на поверхні пористих тіл кристалічного шару металу згадані поверхні попередньо покривають порошком з дорогоцінних металів, що мають розмір частинок <10 мкм. Ніздрюватий каталізатор має двічі покриту поверхня з нанесеним на поверхню кристалічних шаром металу. Між поверхнею пористого тіла (4) і кристалічним металевим шаром (3) є проміжний шар (2), утворений з обпаленої порошку дорогоцінного металу. Каталізатор застосовують для очищення відпрацьованих газів та каталітичного горіння. В результаті попереднього покриття порошком з нержавіючої сталі отримують продукт тривалого використання, більш низьку чутливість, більший діапазон температур застосування і більш довгий термін служби. Описаний спосіб для використання в беспламенних каталітичних конденсаційних котлах, в каталітичної подальшої очищення в термічних системах очищення відпрацьованого повітря і як покриття для мембран паливних елементів. 3 н. і 7 з.п. ф-ли, 5 іл.

Комплекс для переробки відходів збагачення та спалювання вугілля

Винахід відноситься до вуглевидобувної промисловості, а саме до переробки відходів збагачення кам'яного вугілля і відходів від спалювання кам'яного вугілля, які утворюються при видобутку і збагачення вугілля, а також від недопалювання його в топках котелень і печей, що досягає 50%. Технічним результатом є підвищення ефективності спалювання суміші відходів збагачення та спалювання вугілля з добавками. Комплекс для переробки відходів збагачення та спалювання вугілля включає установку для підготовки суміші відходів збагачення та спалювання вугілля з добавками, камеру спалювання суміші, газовентиляционний насос, котлоагрегат для отримання тепла, при цьому додатково включає установку для зневоднення суміші спільно з ультразвукової установкою для обробки зневодненої суміші, установку для збагачення повітря дуття киснем, пристрій обробки зони горіння ультразвуком, споруди газоочистки, пристрій утилізації пилу, об'єднані в єдину технологічну ланцюг. 1 іл.

Спосіб спалювання пташиного посліду і котла для здійснення способу

Винахід відноситься до галузі енергетики і може бути використане в котельних агрегатах для утилізації пташиного посліду, в тому числі безпосередньо на птахофабриках з метою виробітку теплової та електричної енергії, а також отримання золи як цінного мінерального добрива. Технічним результатом є спалювання пташиного посліду з повним дожигом шкідливих і смердючих газів. Спосіб передбачає подачу пташиного посліду в топкову камеру з організацією процесу спалювання в її нижньої шарової частини і дожигом генераторного газу і летких в її верхній частині. При цьому пташиний послід подають у верхню вихрову частина топкової камери з подальшою його підсушила при русі через дану частину під дією сили тяжіння, а потім послідовно розташовані шари (зони) стоси нижньої шарової частині топкової камери: шар сушіння і виділення летких, шар розпеченого інертного коксу, відновлювальний шар, окисний шар вигоряння коксу, шар охолодження, грануляції і вивантаження золи, перемешиваемий шурующей планкою з подачею підігрітого первинного повітря через колосникові ґрати, на якій розміщені перераховані вище шари, з подальшим дожигом генераторного газу і летких в

Пристрій для переробки складається з твердих вуглецевмісних матеріалів сировини

Винахід відноситься до засобів переробки та знищення твердих побутових і промислових відходів, у яких містяться фрагменти з углеродсодержащими речовинами. Пристрій для переробки складається з твердих вуглецевмісних матеріалів сировини містить топку, пристрої для завантаження сировини, для перемішування сировини, для подачі повітря у верхню частину топки і нижнього дуття, для підпалу сировини з пальниками. У пристрої для завантаження сировини виконаний шнековий механізм. Пристрій для перемішування сировини поєднане зі шнековим механізмом у пристрої для завантаження сировини і виконано шляхом установки на витках шнекового механізму дугоподібних лопатей. В шнековому механізм для видалення шлаків на витках шнекового механізму встановлені лопаті. У пристрої нижнього дуття виконані паралельно йдуть канали, які розташовані на бічній стінці топки за що йде вгору гвинтовій лінії. Пальники пристрою підпалу сировини встановлені в корпусі так, що подальша пальник розташована вище попередньої пальника і відстоїть від неї на кутовому відстані в 90°. Винахід дозволяє підвищити ефективність переробки сировини, зменшити вимоги до розмірів фракцій сировини та складу сировини і підвищити �

Спосіб отримання дрібнодисперсного залізовмісного продукту з розділених водомаслоокалиносодержащих відходів

Винахід відноситься до утилізації водомаслоокалиносодержащих відходів металургійного і машинобудівного виробництва. Технічним результатом є отримання продукту, придатного для брикетування дрібнодисперсних залізовмісних відходів без добавок, а саме прямим пресуванням прожареною окалини, і зниження витрат на стороннє паливо при одержанні більш якісної продукції. Спосіб включає нагрів відходів продуктами згоряння. При цьому водомаслоокалиносодержащие відходи поділяють на окремі компоненти з виділенням олії і води сублімацією в циліндричному нерухомому похилому реакторі, обладнаному обертовим ротором з лопатями, встановленими з зазором по відношенню до стінок реактора, а нагрівання відходів здійснюють високошвидкісним вихровим потоком теплоносія за схемою протитечії при мінімальному вмісті кисню в теплоносії, в інтервалі температур 500-900°З продуктами згоряння, отриманими при витраті повітря на горіння з α=0,6-0,8. 3 з.п. ф-ли, 1 іл.

Спосіб спалювання підстилкового посліду від підлогового утримання птиці та встановлення для здійснення способу (варіанти)

Винахід відноситься області енергетики, призначене для утилізації відходів на підприємствах аграрно-промислового комплексу. Технічним результатом є підвищення якості спалювання підстилкового посліду та продовження терміну використання установки для спалювання палива. Спосіб включає подачу посліду на розташовану в топці колосникові ґрати, механічне перемішування посліду, подачу первинного повітря в одержуваний шар і газифікацію посліду, причому продукти газифікації піднімаються вгору порожнини топки, допалювання продуктів газифікації, а також шкідливих і смердючих газів, що виділилися з посліду при керованої подачі вторинного повітря в область допалювання, розташовану вгорі порожнини топки. При цьому в міжтрубному просторі теплообмінних поверхонь, розташованих всередині топки після області допалювання по ходу руху продуктів газифікації, забезпечують ламінарна рух потоку димових газів, що надходять з згаданій області допалювання. 3 н.п. ф-ли, 2 іл.

Инсинератор твердих відходів вуглецевмісних

Винахід відноситься до засобів знищення твердих вуглецевмісних побутових і промислових відходів. Инсинератор твердих вуглецевмісних відходів містить пристрій для завантаження відходів зі шнековим живильником 14, камеру горіння 1, пристрій запалювання 4, пристрій допалювання 2 з плазматрон, систему подачі повітряного потоку, завихритель повітряного потоку, систему очищення і видалення продуктів горіння, теплообмінник 10, причому плазматрон містить пристрій ініціювання розряду, зовнішній електрод і центральний електрод. В систему очищення і видалення продуктів горіння введені пилезолоконцентратор 5, барабанно-скребковий живильник 6, шлакодробилка 7, фільтри грубої 12 і тонкого очищення 13. Шнековий живильник містить два шнекових механізму. Завихритель повітряного потоку містить ряд секцій трубопроводу, виконаних з напрямком повітряного потоку по дотичній до стінки камери горіння. В камері горіння утворений металевий відбивач з криволінійною поверхнею. У плазмотроні довжина другого електрода виконана менше довжини першого електрода, пристрій ініціювання розряду містить магнетрон, об'ємний резонатор і петлю виведення мікрохвильового випромінювання. Винахід позволяеѻи, 7 іл.

Спосіб термічної переробки механічно зневоднених осадів стічних вод

Винахід відноситься до області теплотехніки, зокрема до техніки знешкодження токсичних відходів, і може бути використане в різних галузях промисловості та житлово-комунальному господарстві для спалювання осадів стічних вод. Спосіб термічної переробки механічно зневоднених осадів стічних вод включає сушіння зневоднених осадів парогазової суміші, отриманої з зневоднених осадів та нагрітої за рахунок теплоти згоряння висушених осадів, спалювання висушених осадів з отриманням і випуском розплаву мінеральних речовин і прокалку скидання парогазової суміші димовими газами. Перед прокалкі парогазову суміш ділять на два потоку, причому перший потік в кількості 5-10% від всієї маси скидання подають в зону спалювання термічно висушених осадів, а другий потік залишилася маси вводять в газоподібні продукти знешкодження після випуску розплаву мінеральних речовин. Винахід дозволяє підвищити екологічну ефективність процесу спалювання висушених осадів. 1 іл.

Газогенератор

Винахід відноситься до хімічної промисловості. Газогенератор містить вертикально розташований корпус, індивідуальні дуттьові канали з фурмами на кінці, канал відводу газу і систему електромагнітних клапанів (6), приєднаних індивідуально до трубок (8) з дуттьовими фурмами на кінці, розташованими в зоні фурменої поясу (12). Система електромагнітних клапанів (6) також приєднана до повітряного колектора (3), що має на кінці триходовий електромагнітний клапан (2), з'єднаний з форсажним повітряним контуром, а вертикально розташована циліндрична камера газифікації (4) разом з трубками (8) поміщена в термоізоляційний футляр. Винахід дозволяє підвищити енергетичну цінність генераторного газу на перехідних режимах, підвищити ефективність процесу газифікації, знизити інерційність газогенератора. 5 іл., 1 табл.

Спосіб і система для подачі теплової енергії і експлуатує її установка

Винахід відноситься до подачі теплової енергії і може бути використане в хімічній промисловості і газифікації. Спосіб подачі теплової енергії у систему термообробки (104) сировини включає: газифікацію сухої сировини в першому реакторі (106) потоком газифікують газу (FGG) з отриманням першого газового потоку (PFG); окислення у другому реакторі (108) з отриманням другого газового потоку (DFG); активацію в третьому реакторі носіїв кисню з отриманням надлишку теплової енергії; подачу частини теплової енергії зазначеного другого газового потоку (DFG) та/або надлишкового тепла з активації носіїв кисню в систему (104) термообробки сировини; і підвищення температури потоку газифікують газу (FGG) щонайменше однієї частиною надлишкового тепла з активації носіїв кисню для підвищення температури зазначеного потоку газифікують газу (FGG) до температури газифікації. Винахід дозволяє знизити енергоспоживання, негативний вплив на навколишнє середовище, а також виключити безперервне зовнішнє постачання. 4 н. і 14 з.п. ф-ли, 2 іл.
Винахід відноситься до охолоджувача синтез-газу і способу його складання. Описаний охолоджувач синтез-газу, призначений для використання в системі газифікації, що включає верхню частину (216), що містить насадки (314) трубопроводів. Охолоджувач синтез-газу також включає кільцевий корпус (202), що включає трубопроводи (308, 309), які виконані з можливістю з'єднання з потоку з насадками (314) трубопроводів. Охолоджувач синтез-газу також включає частину швидкого охолодження, призначену для видалення твердих частинок, захоплених потоком синтез-газу, що проходить через охолоджувач синтез-газу. Верхня частина (214) і корпус (202) виконані з можливістю з'єднання за допомогою кільцевого зварного шва. Описані також система газифікації та спосіб складання охолоджувача синтез-газу. Технічний результат полягає в можливості складання елементів охолоджувача синтез-газу з використанням меншої кількості з'єднувальних елементів порівняно з відомими охолоджувачами. 3 н. і 17 з.п. ф-ли, 3 іл.

Реактор безпосереднього нагріву

Винахід відноситься до хіміко-енергетичному машинобудуванню, зокрема до піролізним установок, і може бути використано в конструкціях піролізних реакторів. Реактор містить завантажувальний пристрій (1), камеру термічного розкладання (2), корпус (3), дуттьові фурми (4), дуттєвий вентилятор (5), камеру газифікації (6), колосник (7), зольник (8), трубопроводи відведення генераторного газу (9) і піролізного газу (10). Верхня частина А камери термічного розкладання Б виступає над обігрівається частиною камери термічного розкладання на величину Н, знаходиться в діапазоні 0,05 D≤М≤5D, де D - діаметр камери розкладання, забезпечена трубопроводом відведення піролізного газу (10). Винахід дозволяє підвищити якість процесу піролізу, збільшити ефективність реактора, а також роздільно отримати піролізний і генераторний гази. 1 іл.

Когенераційна енергоустановка з паливним елементом на основі внутрицикловою конверсії органічної сировини

Винахід відноситься до теплоенергетиці і може бути використане для автономного енергозабезпечення малих міст, селищ міського типу і сільських поселень. Енергоустановка містить корпус (1), покритий теплоізоляцією (2). Усередині корпусу (1) розміщена газификационная піч (3) у вигляді посудини циліндричної форми, по всьому об'єму якої є канали введення газифікують агента (5), а у верхній частині змонтовано пристрій для подачі вихідного матеріалу (4). Нижня частина газифікаційною печі (3) з'єднана з конусоподібною колосникових гратами і системою золовидалення. Газификационная піч поєднана з газовою камерою згоряння (7), по периметру нижньої частини якої виконана металева сітка (8) з нанесеним на неї каталізатором. За металевою сіткою (8) розташовані киснево-водневий паливний елемент (9) і повітряна камера (10). У верхній частині корпуса (1) на виході димових газів передбачені теплообмінник (11) і димова труба (12). Винахід дозволяє збільшити ефективність переробки вихідної сировини в водородсодержащим газ, скоротити витрати на організацію технологічного процесу. 1 іл.

Спосіб та пристрій для проведення хімічних процесів

Винаходи можуть бути використані в хімічній промисловості. Спосіб деполімеризації пластмасових відходів включає нагрівання вихідного твердого матеріалу і отримання в резервуарі або реакторі (311) з індукційним нагрівачем (23) рідкої ванни легкоплавких металів або металевих сплавів. Вихідний твердий матеріал дозовано подають подавальним пристроєм (11) в рідку ванну легкоплавких металів або металевих сплавів (3) з температурою від 50 °С до 550 °С. Винаходи дозволяють проводити деполімеризацію пластмасових відходів без їх додаткової обробки, без виникнення перегріву і відкладень. 2 н. і 11 з.п. ф-ли, 2 іл., 1 пр.

Пристрій для переробки твердого палива

Винахід відноситься до галузі металургії, енергетики і хімічної промисловості при шарової газифікації твердого палива з метою отримання среднетемпературного коксу або енергетичного і технологічного газу, що не містить конденсованих продуктів. Пристрій переробки твердого палива складається з верхнього, середнього і нижнього поясів, верхній пояс включає завантажувальний люк, випускний патрубок відводу газу, пристрій розпалювання і гідрозатвор, середній пояс включає корпус з водяною сорочкою, виконаний у вигляді розширюється від верхнього пояса до нижнього усіченого конуса, твірна якого нахилена до вертикалі під негативним кутом α=-5...-10°, з термоелектричними датчиками і електромагнітними двотактними вібраторами, закріпленими на розміщених по колу виступаючих елементах верхнього фланця корпусу, нижній пояс включає корпус, виконаний у вигляді звужується від середнього поясу до виходу усіченого конуса, твірна якого нахилена до вертикалі під кутом β=15...20°, з вигрузним вузлом, колосникових гратами, термоелектричними датчиками, а також вузлом для продувки вугілля охолоджуючим повітрям або газом знизу вгору. Винахід забезпечує атрат. 1 іл.

Газифікатор (варіанти)

Винахід відноситься до газификаторам, а більш конкретно до сайту охолоджувальної камери для газифікатора. Газифікатор (10) містить камеру (14) згоряння, в якій забезпечується згоряння пального палива для виробництва синтетичного пального газу, охолоджуючу камеру (16), що містить рідкий холодоагент (32) і розташовану нижче по потоку від камери (14) згоряння, погружную трубку (38), що з'єднує камеру (14) згоряння з охолоджувальною камерою (16) і виконану з можливістю напрямки синтетичного пального газу з камери (14) згоряння в охолоджувальну камеру (16) із забезпеченням його контакту з рідким холодоагентом (32) і отримання охолодженого синтетичного пального газу, відвідну трубку (46), навколишнє погружную трубку (38) і обмежує між ними кільцевої прохід (50), асиметричний або симетричний сепаратор (54) рідини, розташований поблизу вихідного шляху (52) охолоджувальної камери (16) і виконаний з можливістю видалення захопленого рідкого вмісту з охолодженого синтетичного пального газу, що постачається через кільцевий прохід (50) до вихідного шляху (52), причому зазначений асиметричний або симетричний сепаратор рідини являє собою дефлектор або багатогранний або круглий сепаратор, пѵт собою круглий сепаратор конічної форми. Винахід забезпечує поліпшений вузол охолоджувальної камери як для застосувань різкого охолодження, так і для скрубберних застосувань, виконаний з можливістю видалення захопленого рідкого вмісту по суті з эффлюента газу, що утворюється в газифікаторі. 3 н. і 7 з.п. ф-ли, 17 іл.

Спосіб газифікації твердого палива та пристрій для його здійснення

Винахід відноситься до галузі енергетики, металургії і хімічної промисловості і може бути використане для одержання коксу і генераторного газу. Спосіб газифікації твердого палива включає завантаження палива в реактор, газифікацію палива і видалення продуктів газифікації. Причому газифікацію палива здійснюється в режимі розрідженої газового середовища шляхом зниження тиску щодо атмосферного за рахунок відкачування генераторного газу на виході реактора, а склад газової середовища формують на вході реактора при атмосферному тиску шляхом додавання суміші газів, парів, аерозолів. Пристрій для здійснення способу включає реактор, вузол завантаження палива, вузол видалення продуктів газифікації і формувач газового середовища. Формувач газового середовища, що складається з двох окремих входів для прийому повітря при атмосферному тиску і для подачі суміші газів, парів, аерозолів, з'єднаний зі входом реактора, а перед виходом реактора встановлені витяжний пристрій і теплообмінник для підтримки необхідної температури і тиску генераторного газу. Газифікатор має просту конструкцію і підвищену ефективність у роботі. 2 н.п. ф-ли, 1 іл.

Установка газифікації твердого палива

Винахід відноситься до галузі енергетики і може бути використане в пристроях для газифікації твердого палива. Установка газифікації твердого палива містить корпус газифікатора з двох частин, верхньої у вигляді циліндричної обичайки і нижній у вигляді порожнистого конуса з кожухом. Простір між внутрішньою поверхнею кожуха і зовнішньою поверхнею корпусу заповнено проточною охолоджуючою водою. У кожусі зверху і знизу виконані отвори для вхідного і вихідного штуцерів подачі води. На кришці газифікатора в центрі першого наскрізного отвору встановлено пристрій завантаження твердого палива у вигляді вертикального патрубка. Пристрій для підведення окислювача виконано у вигляді послідовно з'єднаних дуттєвого вентилятора, блоку озонування повітря, що складається з обичайки з фланцями і з наскрізним отвором для введення електродів у вигляді двох плоских металевих пластин. Обичайка блоку озонування з'єднана послідовно з загальним воздуховодом і паралельно з чотирма воздуховодними гілками. Внизу і вгорі кожуха виконані отвори для вхідного і вихідного штуцерів подачі води. Пристрій запалювання твердого палива встановлено у другому наскрізному отвеследовательно сполучених балона горючого газу з запірно-регулюючою арматурою і манометром, газопроводу, пальники. Пальник оснащена штуцер підведення стисненого повітря. До нижньої частини корпусу газифікатора за допомогою фланцевого з'єднання встановлено живильник з лопатевим ротором на підшипникових опорах і з'єднаний через муфти з електродвигуном. На зовнішньої поверхні корпусу живильника встановлений кожух з двома наскрізними отворами зі штуцерами подачі охолоджуючої води у внутрішній простір між корпусом живильника і кожухом. Виходи лопатевого вала ротора через наскрізні отвори оснащені сальниковими ущільненнями. Нижня частина живильника з'єднана за допомогою фланцевого з'єднання з камерою виведення газу і вивантаження шлаку. Камера відводу газу і шлаку виконана з трьох частин, верхньої і нижньої у вигляді порожнистих усічених конусів і середньої у вигляді порожнистого циліндра. Розвантажувальний отвір камери з'єднано за допомогою фланцевого з'єднання з пристроєм вивантаження шлаку у вигляді шнекового дозатора з електродвигуном, кабелем, частотним перетворювачем. Датчики температури встановлені під кришкою газифікатора, під повітряними форсунками і паровими форсунками під живильником в газоході на виході порожнистого конуса і патрубка теплообмінника, в розвантажувальному отворі пристрою�ора. Технічним результатом є підвищення продуктивності і ефективності газифікації твердого палива в установці, підвищення робочого ресурсу установки в 10-20 разів, зниження запиленості газу, забезпечення контролю роботи установки. 15 іл.

Біфункціональних водна загущена рецептура

Винахід відноситься до області дегазації отруйних речовин (ОР) і дезінфекції бактеріологічних засобів (БЗ), а також до проблеми ліквідації наслідків їх застосування з забезпеченням безпеки заражених токсичними хімікатами технологічних приміщень, обладнання і техніки. Біфункціональних водна загущена рецептура містить, мас.%: 5,70 - 10,0 як неорганічного окислювача - гіпохлорит кальцію слаболужною (ГКСщ), 2,00-3,00 високомолекулярна сполука - натрієву сіль карбоксиметилцелюлози (Na-КМЦ) - в якості загусника, що забезпечує збільшення часу контакту рецептури з оброблюваною поверхнею і володіє плівкотвірних ефектом, 0,15 - 0,20 порошок СФ-2У - в якості поверхнево-активної речовини, що поліпшує смачиваемую здатність рецептури і воду - інше. Суміш забезпечує ефективну дегазацію і дезінфекцію поверхонь технологічних приміщень і обладнання, забруднених токсичними хімікатами, в тому числі, ІВ типу Vx, зоманом і іпритом, і біологічними засобами і забезпечує їх подальшу безпечну експлуатацію без засобів захисту. Може застосовуватися за допомогою більшості існуючих технічних засобів спеціальної обробки. 2 �
Up!