Комплекс Калматая для переработки пыле-газовых выбросов печей промышленных предприятий и нефтяных скважин

(51) 01 47/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ пылегазосборниках, наполненных с пылегазовыми выбросами, местная, скачкообразно возникшая,высокая температура и давления сжимая газа,находящихся в непосредственной близости к ним,формируют фронта ударной волны, который распространяется по ним со сверхзвуковой скоростью. Фронт ударной волны, распространяющийся со сверхзвуковой скоростью по газу повышает ее температуру и достигнув жесткой стены пылегазосборника отражается от нее. При этом за фронтом отраженной от жесткой стены ударной волны резко возрастает давление и температура. Результатами расчета установлено, что на фронте падающей ударной волны давление составляет около 200- 300 кг./см 2, а на фронте отраженной от жесткой стены достигает 3 - 10 кг/см 2. Приведенные аспекты свидетельствуют о том,что ударные волны большой амплитуды, нагревая до огромной температуры пылегазовых выбросов,как из печей промышленных предприятий, так и нефтяных скважин в пылегазосборниках превращает их в продукты нового качества. Притом, процессы эти происходят за считанные секунды, обеспечивая тем самым поточность (беспрерывность) процесса переработки пылегазовых выбросов, одновременно исключая их выбросов в окружающую среду, как из печей промышленных предприятий, так и из нефтяных скважин.(76) Жунусов Калматай Жунусов Аскар Калматаевич Жунусова Адель Аскаровна Жунусова Анар Аскаровна Султанова Айжан Калматаевна Султанова Ажар Омаровна Султанов Санжар Бауржанович(54) КОМПЛЕКС КАЛМАТАЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПЫЛЕ-ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ПЕЧЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН(57) Изобретение относится к локализации пылегазовых выбросов из труб промышленных предприятии и нефтяных скважин путем прямого контакта пылегазового потока из газоходов обжиговых или других печей и нефтяных скважин с местной скачкообразно растущей высокой температурой и давлением, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, связанных с выбросами в окружающую среду ядовитых газов и пыли. Местную,скачкообразно возрастающую высокую температуру и давления формируют устройство для переработки пылегазовых выбросов,снабженных генераторами электрической дуги или средствами взрывания (капсюлями- детонаторами,отрезками детонирующего шнура- ДШ и др.). В 20659 Изобретение относиться к локализации пылегазовых выбросов из труб промышленных предприятий и нефтяных скважин путем прямого контакта пылегазового потока из газохода обжиговых или других печей и нефтяных скважин с местной, скачкообразно выросшей, высокой температурой и давлением и может быть использовано в различных отраслях хозяйства,связанных с выбросами в окружающую среду ядовитых газов и пыли. Известен комплекс для переработки пылегазовых выбросов печей промышленных предприятий (предварительный патент 16266,Кл. ВО 1 Д 47/00, 2005). Комплекс включает газоход,в который поступают выбросы из печей,пылегазоотвод с присоединенными к нему снаружи водоподводящими трубами,водоструйными патрубками, проведенными внутрь пылегазоотвода и установленными равномерно по его стенке,пульпосборник и устройство для повторной переработки пылегазовых выбросов, при этом пылегазоотвод выполнен в виде прямолинейной трубы с диаметром не менее диаметра газохода,установленной с наклоном в вертикальной плоскости и присоединенной верхним концом к газоходу, а нижним- к пульпосборнику. Пульпосборник имеет цилиндрический корпус,верхний торец которого выполнен в виде купола с центральной конусной и периферийной сферической частями, а нижний торец - в виде усеченного конуса, снабженного пульпоотводным патрубком с щибером. Устройство для повторной переработки пылегазовых выбросов снабжено генератором электрической дуги для создания высокой температуры при обработке пылегазовых выбросов и установлено в конусной части купола пульпосборника, а для преобразования в сухой кек и очищенной жидкости (воды) пульпообразной массы применяют специальную установку (пресс-автомат Ларох),установленной в непосредственной близости к пульпосборнику и соединенной с последним трубопроводом или шлангом. Недостатком данного комплекса является то, что он конструктивно сложный, дорогостоящий и не технологичен в эксплуатации. Техническим результатом изобретения является превращение пылегазообразных выбросов, как печей промышленных предприятий, так и нефтяных скважин в продукты нового качества, в процессе переработки их в газосборнике, исключив тем самым их выброс в атмосферу. Это достигается тем, что комплекс для переработки пылегазовых выбросов печей промышленных предприятий и нефтяных скважин,и включающие газоходы, в которые поступают выбросы из печей и нефтяных скважин,пылегазоотводы, пылегазосборники и устройств или взрывных средств для переработки пылегазовых выбросов. Пылегазоотводы выполнены в виде прямолинейной трубы с диаметром не менее диаметра газоходов, и установлены с наклоном в 2 вертикальной плоскости и присоединены верхними концами к газоходам, а нижними - к пылегазосборникам. Пылегазосборники имеют цилиндрические корпуса, верхние торцы которых выполнены в виде купола с центральной конусной и периферийной сферической частями, а нижние торцы - в виде усеченного конуса, снабженных патрубками с шибером, для отвода продуктов переработки пылегазовых выбросов, а в вертикальной части цилиндрических корпусов с выполненными входными отверстиями, со стороны внутренних стенок, свободно подвешены эластичные клапаны против входных отверстий. Устройств,снабженных генераторами электрической дуги или взрывных средств(капсюлей детонаторов, отрезков детонирующих шнуров - ДШ и др.), для формирования местной,скачкообразно возрастающей, высокой температуры и давления, при обработке пылегазовых выбросов,устанавливают в конусной части купола пылегазосборников. Сущность изобретения поясняется чертежами,где на фиг. 1- комплекс для переработки пылегазовых выбросов печей промышленных предприятий на фиг. 2- комплекс для переработки пылегазовых выбросов нефтяных скважин. Комплекс для переработки пылегазовых выбросов, к примеру, печей промышленных предприятий (фиг. 1.), содержащий обжиговую или другую печь 1 газоходом 2, наклонный пылегазоотвод 3 с диаметром не меньшим, чем диаметр газохода 2,установленный непосредственно у выходного сечения газохода 2 и соединенный с ним посредством изогнутого участка 4, выход его (наклонного пылегазоотвода 3) соединен с пылегазосборником 5, который верхней куполообразной конусной частью снабжен устройством или средством взрывания 6, а нижней конусной частью - патрубком 7 с шибером 8, для отвода продуктов переработки пылегазовых выбросов, а цилиндрическая часть с выполненным входным отверстием 9, снабжен обратным эластичным клапаном 10, свободно подвешенным против входного отверстия 9. Комплекс для переработки пылегазовых выбросов нефтяных скважин, содержащей нефтяной скважины 1 с газоходом 2, с диаметром не меньшим диаметра нефтяной скважины 1 имеет аналогичную конструкцию с вышеописанным комплексом и процессы переработки пылегазовых выбросов из нефтяных скважин,осуществляемые в пылегазосборнике 6 идентичны (фиг. 2.). Принцип работы комплексов заключается в следующем пылегазовые выбросы, к примеру,обжиговой или другой печи 1 посредством газохода 2 поступают в наклонный пылегазоотвод 3 с диаметром не меньшим, чем диаметр газохода 2. При этом пылегазовые выбросы, перемещаясь по наклонному пылегазоотводу 3, под собственным весом вниз, поступает в пылегазосборник 5. В нижней конусной части газосборника 5 помещаются мелкие частицы пылегазообразной массы, а в 20659 верхней куполообразноконусной части его размещаются газы пылегазовых выбросов обжиговых или других печей 1. Поступление пылегазовых выбросов в пылегазосборник 5 продолжается до полного наполнения ее внутреннюю полость и дальнейшим поступлением пылегазовых выбросов происходит повышение их давления и дальнейшее повышение давления газа,дошедшее до прикосновения с эластичным обратным клапаном 10 приводят к срабатыванию последней и перекрытию входного отверстия в ней(в пылегазосборнике 5). Вслед за перекрытием входное отверстие 9 автоматический сработает устройство для переработки пылегазовых выбросов 6, снабженный генератором электрической дуги или взрывными средствами (капсюль - детонаторы,отрезки огнепроводных шнуров - ДШ и др.),которые скачкообразно формируют местную высокую температуру и давления в окружающей среде. Под воздействием первоначальной высокой температуры и давления происходит сжатие газа,приводящее к возникновению фронта ударной волны, которая распространяется по газу со сверхзвуковой скоростью и повышает температуру сжатого газа. Ударная волна, распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью, достигнув жесткой стены пылегазосборника отражается от нее, при этом за фронтом отраженной от жесткой стены ударной волны резко возрастает давление и температура. Результаты расчетов показывают, что на фронте падающей ударной волны давление около 200- 300 кг/см 2, а на фронте отраженной от жесткой стены ударной волны- 3-10 кг/см 2. В результате, ударные волны большой амплитуды, нагревающие газ и мелкие частицы пылегазообразной массы,размещенные в нижней конусной части пылегазосборника 5, превращает их в продукты нового качества. Известно, что изотопы осмий - 187 и металлорений извлекаются только из пыли,выбрасываемой при плавке медного концентрата. Эти металлы очень ценные. Их стоимость в десятки,даже в сотни раз дороже золота и платины. Изотопы осмий - 187 объемом со спичечный коробок оцениваются миллионами американских долларов. Применением предлагаемого решения преобразования пылегазообразных выбросов печей промышленных предприятий и нефтяных скважин в продукты нового качества,в условиях пылегазосборника 5, осуществляются за считанные секунды. Это позволяет поточности(непрерывность) процесса переработки пылегазовых выбросов из печей промышленных предприятий,нефтяных скважин и др., при одновременном упрощении конструкции, снижении стоимости,повышении технологичности предлагаемого решения, по сравнению с прототипом, при одновременном исключении пылегазовых выбросов,как из печей промышленных предприятий, так и из нефтяных скважин в окружающую среду. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Комплекс для переработки пылегазовых выбросов печей промышленных предприятий и нефтяных скважин, включающий газоходы для сбора выбросов, пылегазоотводы, каждый из которых выполнен в виде прямолинейной трубы с диаметром не менее диаметра газохода, установлен с наклоном в вертикальной плоскости и присоединен верхним концом к газоходу, емкости для сбора и переработки продуктов выбросов с источниками высокой температуры,отличающийся тем, что в качестве емкостей для сбора и переработки продуктов выбросов выполнены,пылегазосборники,к которым присоединены нижние концы пылегазо- отводов. 2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что каждый пылегазосборник имеет вертикальный цилиндрический корпус, верхний торец которого выполнен в виде купола с центральной конусной и периферической сферической частями, а нижний торец - в виде усеченного конуса, снабженного патрубком с шибером, причем в стенке корпуса выполнено входное отверстие, снабженное свободно подвешенным обратным эластичным клапаном. 3.Комплекс по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника высокой температуры в пылегазосборнике выполнен генератор электрической дуги или взрывное устройство для формирования импульсного повышения температуры и давления в полости пылегазосборника,размещаемые в конусной части купола.