PL183117B1 - Sposób obróbki wody płuczącej przy przemywaniu gazów pochodzących z procesów hutniczych oraz urządzenie do obróbki wody płuczącej przy przemywaniu gazów pochodzących z procesów hutniczych - Google Patents

Abstract

1. Sposób obróbki wody pluczacej przy przemy- waniu gazów pochodzacych z procesów hutniczych, zgodnie z którym wode pluczaca doprowadza sie do intensywnego kontaktu z gazem procesowym, oddzie- la sie substancje stale z wody pluczacej i po oddziele- niu substancji stalych wprowadza sie ja do obiegu, znamienny tym, ze od wody pluczacej uwolnionej z substancji stalych odprowadza sie czesciowy stru- mien, miesza sie z woda, swieza i wykorzystuje sie do wtórnego przemywania gazu procesowego. 3. Urzadzenie do obróbki wody pluczacej z prze- mywania gazu z procesów hutniczych skladajace sie z kilku stopni przemywania gazu procesowego wlacz- nie z pluczka dodatkowa dla gazu procesowego, osad- nika do oddzielania wymytych skladników stalych, zbiornika znajdujacej sie w obiegu wody pluczacej i przewodu przesylowego wody pluczacej, znamienne tym, ze miedzy zbiornikiem (1) wody pluczacej i pluczka dodatkowa ( 6) przemywania gazu jest wlaczony dodatkowy przewód przesylowy (9), do któ- rego uchodzi przewód (7) doprowadzajacy swieza wode. FIG. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki wody płuczącej przy przemywaniu gazów pochodzących z procesów hutniczych.

Przedmiotem wynalazku jest ponadto urządzenie do obróbki wody płuczącej przy przemywaniu gazów pochodzących z procesów hutniczych.

Z DE-PS 30 34 539 jest znany sposób bezpośredniego wytwarzania ciekłej surówki ze zbrylonej rudy żelaza, w którym rudę żelaza redukuje się do żelgrudy w piecu szybowym do bezpośredniej redukcji za pomocą gazu redukuj ącego i następnie stapia się w reaktorze stapiaj ąco-zgazowującym z użyciem węgla i gazu zawieraj ącego tlen, przy czym wytwarza się jednocześnie gaz generatorowy wykorzystywany do redukcji rudy żelaza. Gaz ten ochładza się, odpyla i następnie częściowym strumieniem wdmuchuje się do strefy redukcji pieca szybowego, tam gaz podlega reakcji i zostaje odprowadzony jako gaz wielkopiecowy.

W EP-PS 0 210 43 5 opisano urządzenie do oczyszczania gazów z instalacji redukcji żelaza, przy czym zespoły chłodzenia i oczyszczania składają się z pakietowej płuczki. W płuczce zwężkowej z podłączonym oddzielaczem kropelkowym następuje odciąganie i przemywanie gazu procesowego, dzięki czemu metodą tą uzyskuje się reszdcowązawartość pyłu około 5 mg/Nm³.

Z publikacji “F. Todt; Korrosion undKorrosionsschuUz” wiadomo, że gazy generatorowe muszą mieć wysoki stopień czystości, zwłaszcza gdy chodzi o łączną zawartość związków alkalicznych, ponieważ te związki alkaliczne wywołują korozję w turbinach gazowych.

W “R.H.Perry, D.Green; ChemicalEngineers Handbook” podano, że gazy wielkopiecowe z procesów hutniczych można wykorzystać jako gaz generatorowy do wytwarzania energii elektrycznej w turbinie gazowej. Entalpię szczątkową spalin wychodzących z turbiny gazowej można wykorzystać do wytwarzania pary.

Z DE-OS 40 32. 288 jest znany sposób oczyszczania wody płuczącej z płuczek gazowych instalacji do redukcji rudy żelaznej, w których po styczności z gazem procesowym z wody płuczącej oddziela się substancje stałe i wodę tę po ochłodzeniu wprowadza się do ' obiegu.

W takich i wielu innych obiegach termodynamicznych narasta w wodzie płuczącej ilość związków rozpuszczalnych w wodzie, zwłaszcza związków metali alkalicznych i związków metali ziem alkalicznych.

Celem wynalazku było zatem opracowanie sposobu i urządzenia, w którym, bez zwiększenia ilości wody w obiegu i bez konieczności obróbki dodatkowej ilości ścieków, a także bez większych zmian konstrukcyjnych instalacji zapobiega się kumulacji związków metali alkalicznych i związków metali ziem alkalicznych.

Cel ten osiągnięto w sposobie, zgodnie z którym wodę płuczącą doprowadza się do intensywnego kontaktu z gazem procesowym, oddziela się substancje stałe z wody płuczącej i po oddzieleniu substancji stałych wprowadza się ją do obiegu dzięki temu, że od wody płuczącej uwolnionej z substancji stałych odprowadza się częściowy strumień, miesza się z wodą świeżą i wykorzystuje się do wtórnego przemywania gazu procesowego.

Korzystnie przy mieszaniu wody świeżej z odprowadzonym częściowym strumieniem wody płuczącej ustala się proporcje mieszaniny od 2:1 do 4:1, korzystnie około 3:1.

Zgodne z wynalazkiem urządzenie do obróbki wody płuczącej z przemywania gazu z procesów hutniczych składające się z kilku stopni przemywania gazu procesowego włącznie z płuczką dodatkową dla gazu procesowego, osadnika do oddzielania wymytych składników stałych, zbiornika znajdującej się w obiegu wody płuczącej i przewodu przesyłowego wody płuczącej charakteryzuje się tym, że między zbiornikiem wody płuczącej i płuczką dodatkową przemywania gazu jest włączony dodatkowy przewód przesyłowy, do którego uchodzi przewód doprowadzający świeżą wodę.

Korzystnie w przewodzie doprowadzającym świeżą wodę jest włączony regulator natężenia przepływu.

Korzystny przykład wykonania wynalazku polega na tym, że zbiornik wody płuczącej składa z dwóch komór rozdzielonych ścianką przelewową przy czym do drugiej komory uchodzi przewód doprowadzający świeżą wodę, a przewód przesyłowy jest umieszczony między drugą komorą i dodatkową płuczką, przy czym korzystnie w tym w przewodzie doprowadzającym świeżą, wodę jest włączony regulator natężenia przepływu.

Wynalazek umożliwia po raz pierwszy doprowadzenie do intensywnego kontaktu gazu procesowego oczyszczonego już wstępnie i uwolnionego w dużym stopniu od wymywalnych substancji z wodą płuczącą, która wskutek dozowania świeżej wody do częściowego strumienia wody z płuczki dodatkowej ma możliwie małą łączną zawartość soli. Pod określeniem “intensywny kontakt” należy rozumieć szczególnie dobre wymieszanie gazu z wodą płuczącą. Osiąga się przykładowo dzięki temu, że wodę płuczącą rozpyla się w gazie. Te dokładnie rozprowadzone kropelki mąjąbardzo dużą powierzchnię i dzięki temu są, dobrze nadają się do zbierania zanieczyszczeń gazowych oraz znajdujących się w gazie zanieczyszczeń w postaci pyłu i wskutek tego do oczyszczania tego gazu.

Dzięki zgodnym z wynalazkiem proporcjom mieszaniny wody świeżej i wody płuczącej można zachować małą łączną zawartość soli bez zwiększania ilości wody w obiegu, ponieważ zastępuje się korzystnie jedynie wodę traconą przez parowanie.

Dzięki urządzeniu według wynalazku minimalizuje się stężenie soli w gazie procesowym przez podwyższenie potencjału rozpuszczania korzystnie tej płuczki dodatkowej wskutek zasilania wodą płuczącą o większym udziale wody świeżej.

183 117

Regulator przepływu zastosowany według wynalazku umożliwia sterowanie ilością znajdującej się w obiegu wody płuczącej i dostosowanie przebiegu procesu do zmieniającego się zapotrzebowania wody świeżej w obiegu wody płuczącej, a ponadto umożliwia dostosowanie urządzenia do zmieniającego się zapotrzebowania wody świeżej na poszczególnych stopniach płukania.

Dzięki temu, że do zbiornika wody płuczącej uchodzi przewód doprowadzający świeżą wodę i jest umieszczony przewód przesyłowy między drugą komorą i korzystnie płuczką dodatkową można utrzymać w obiegu przewidzianą całkowitą ilość wody płuczącej bez dużych nakładów na regulację. Pozwala to również zminimalizować stężenie soli w wodzie płuczącej płuczki dodatkowej i woda ta ma wysoki potencjał rozpuszczania.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia obieg wody płuczącej z baterią płuczek i fig. 2 - obieg wody płuczącej z kaskadą płuczek.

Figura 1 pokazuje obieg wody płuczącej, w którym woda płucząca ze zbiornika 1 jest doprowadzana za pomocąpompy 2 do płuczek 3a, 3b i 3c, przy czym przez te płuczki woda może przepływać równolegle lub też mogą być one ukształtowane w postaci kolumny.

W tej fazie wskutek intensywnego kontaktu z cieczą płuczącą następuje w dużym stopniu uwolnienie gazu procesowego od składników pylistych i rozpuszczalnych w wodzie związków metali alkalicznych i związków metali ziem alkalicznych. Nierozpuszczalne w wodzie składniki wody płuczącej osiadająw osadniku 4 pod wpływem siły ciężkości. Przelewającą się wodę uwolnioną od produktów stałych odciąga się i doprowadza z powrotem do zbiornika 1 wody płuczącej. Wodę płuczącą potrzebną do wtórnego przemywania w dodatkowej płuczce 6 pobiera się ze zbiornika 1 za pośrednictwem przewodu przesyłowego 9 i zmieszaną ze świeżą wodą w około podwójnej ilości dostarczanąz przewodu 7 doprowadzającego wodę świeżą i pompuje się za pomocąpompy 5 do płuczki dodatkowej 6. Za pomocą wody świeżej doprowadzanej przewodem 7 doprowadzającym wodę świeżą reguluje się ilość wody w obiegu wody płuczącej i zasila się płuczkę dodatkową 6 wodą o wyższej zdolności rozpuszczania. Pozwala to zachować kryteria czystości wymagane przy wykorzystywaniu tego gazu wielkopiecowego jako gazu generatorowego, gdyż gazy wielkopiecowe z procesów hutniczych mogą być stosowane do wytwarzania energii z wykorzystaniem zawartej w nich energii tylko wtedy, gdy są odpylone w największym możliwym stopniu. Zbyt duża zawartość pyłów w gazie wielkopiecowym powoduje uszkodzenia aparatury, takiej jak turbiny do wytwarzania prądu. W związku z tym konieczne jest maksymalne możliwe oczyszczanie gazów wielkopiecowych dla umożliwienia wykorzystania energii zawartej w tych gazach.

Figura 2 przedstawia obieg wody płuczącej, w którym zbiornik 1 wody płuczącej jest podzielony na komory 1a i 1b, a pierwotna woda płucząca jest pompowana z komory lapompą2 najpierw do płuczki 3a. Wodę płuczącą odprowadzaną z dna płuczki 3a po doprowadzeniu do intensywnego kontaktu z gazem wielkopiecowym wprowadza się następnie do głowicy płuczki 3b i w tej płuczce dochodzi również do intensywnego kontaktu z gazem wielkopiecowym, po czym woda jest tłoczona do płuczki 3c. Za płuczką 3c odprowadza się wodę płuczącą do osadnika 4 do obróbki. Po oddzieleniu większości substancji zawartych w wodzie płuczącej doprowadza się ją do komory la zbiornika wody płuczącej. Nadmiar wody odpływa na przelewem 11 zbiornika 1 z komory 1a do komory 1b i tam następuje zmieszanie z wodą świeżą z przewodu 10, której przepływem steruje regulator 8. Dzięki odpływowi częściowego strumienia wody płuczącej przelewem 11 i dozowaniu wody świeżej do drugiej komory 1b zbiornika 1 wody płuczącej można utrzymać wymaganą ilość wody płuczącej bez dużych nakładów na regulację przepływu. Taką mieszaninę doprowadza się przewodem przesyłowym 9 za pomocąpompy 5 do płuczki dodatkowej 6. W płuczce tej wskutek intensywnego kontaktu gazu procesowego z drobno rozpylonąwodąpłuczącąudział związków metali alkalicznych i związków metali ziem alkalicznych w gazie generatorowym utrzymuje się w zakresie wymaganych tolerancji. Następnie wodę płuczącą po sedymentacji i dekantowaniu w osadniku 4 doprowadza się do głównej części wody płuczącej w zbiorniku 1 i w ten sposób zamyka się jej obieg.

183 117

FIG. 2

183 117

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób obróbki wody płuczącej przy przemywaniu gazów pochodzących z procesów hutniczych, zgodnie z którym wodę płuczącą doprowadza się do intensywnego kontaktu z gazem procesowym, oddziela się substancje stałe z wody płuczącej i po oddzieleniu substancji stałych wprowadza się ją do obiegu, znamienny tym, że od wody płuczącej uwolnionej z substancji stałych odprowadza się częściowy strumień, miesza się z wodą, świeżą i wykorzystuje się do wtórnego przemywania gazu procesowego.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy mieszaniu wody świeżej z odprowadzonym częściowym strumieniem wody płuczącej ustala się proporcje mieszaniny od 2:1 do 4:1, korzystnie około 3:1.
3. 3. Urządzenie do obróbki wody płuczącej z przemywania gazu z procesów hutniczych składające się z kilku stopni przemywania gazu procesowego włącznie z płuczką dodatkową dla gazu procesowego, osadnika do oddzielania wymytych składników stałych, zbiornika znajdującej się w obiegu wody płuczącej i przewodu przesyłowego wody płuczącej, znamienne tym, że między zbiornikiem (1) wody płuczącej i płuczką dodatkową (6) przemywania gazu jest włączony dodatkowy przewód przesyłowy (9), do którego uchodzi przewód (7) doprowadzający świeżą wodę.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że w przewodzie (7) doprowadzającym świeżą wodę jest umieszczony regulator (8) natężenia przepływu.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 3 albo 4, znamienne tym, że zbiornik (1) wody płuczącej składa z dwóch komór (1a, Ib) rozdzielonych przelewem (11), przy czym do drugiej komory (1b) uchodzi przewód (10) doprowadzający świeżą wodę, a przewód przesyłowy (9) jest umieszczony między drugą komorą (1b) i dodatkową płuczką (6).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że w przewOdzie (10) doprowadzającym świeżą wodę jest umieszczony regulator (8) natężenia przepływu.