[發明專利]用于處理含有一氧化碳的廢氣的系統和方法

有效

• 申請號: 201280069643.0
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN104114948A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: M·特羅萬特;D·R·庫爾西斯基;M·R·哈克;B·沃斯芒德
• 申請（專利權）人: 哈茨有限公司
• 主分類號: F23J15/00
• 分類號: F23J15/00;B01D53/62;F23J11/12;F23J15/02;F23J15/06
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 潘飛;鄭建暉

技術領域

本公開內容涉及工業廢氣的處理，具體來講，涉及被設計用于防止一氧化碳氣體爆炸和泄漏到工作環境中的系統和方法。

背景技術

下文段落并不是承認其中討論的任何內容為現有技術或本領域技術人員的部分知識。

一些工業工藝產生富一氧化碳廢氣，包括高爐、煉焦爐、紅土鎳礦熔爐、鈦鐵礦熔爐、氣化爐和碳化鈣熔爐。這種廢氣還可含有氫氣、烴和其他成分。在例如埋弧爐中進行的碳化鈣的生產，將焦炭和石灰的供給混合物用在以下反應中：

CaO+3C→CaC₂+CO

通常，可通過一種廢氣系統處理富一氧化碳廢氣，該系統將廢氣從產生廢氣的處理容器中用導管輸送出來。然而，一氧化碳是一種能夠與空氣形成爆炸性混合物的可燃物質。因此，需要防止空氣向廢氣處理系統中的滲透。

在負壓力氣體處理系統中，空氣向廢氣系統中的滲透是通過嘗試徹底密封所有潛在泄漏源尤其是接合處和管道連接處來解決的。此工藝不是無關緊要的；例如，其可包含手焊一個鋼條環繞管道連接處的整個周圈并隨后采用專用涂料。然而，這種接合處的長期老化可最終導致空氣泄漏進系統中，并且，當在管道系統中沒有在位監測設備時難以探測這種泄漏，而這種監測設備由于不利的環境具有較差的可靠性。隨著時間的過去，廢氣系統中形成未被檢測到的爆炸性氣體混合物的風險升高。

廢氣處理系統可以包括去除灰塵的裝置。潮濕氣體清潔和干燥氣體清潔為兩種去除灰塵的方法。

潮濕氣體清潔包括將廢氣通過一個除塵器，在該除塵器中該廢氣被用液體噴灑或穿過一池液體。該液體可以是例如水。灰塵顆粒通過在液體除塵劑中沉淀而去除。污染氣體也可以通過吸附或溶解到除塵劑中而去除。潮濕氣體清潔傾向于降低清潔的排放氣流的溫度和體積，以滿足下游設備的較小的尺寸要求。然而，潮濕系統產生的流出氣流要求廢棄前的處理。

灰塵去除的第二種方法是干燥氣體清潔。該方法可包括將廢氣通過一系列過濾器，如袋濾室過濾器、靜電沉積器或其他干燥部件來去除灰塵顆粒。干燥灰塵能夠被捕獲并被潛在利用，而非在流出氣流中被排出。然而，易揮發混合物會在干燥氣體清潔過程中凝結，這會阻塞設備如袋濾室過濾器。為了防止凝結，可采取措施在灰塵去除過程中維持足夠高的溫度。另外，由于廢氣在清潔過程中未被冷卻到相同程度，下游設備尺寸要求可能高于與之相當的潮濕系統。清潔階段的下游還可能要求專用氣體冷卻設備。

發明內容

以下概要旨在向讀者介紹下文更詳細的描述，而非定義或限制所要求保護的主題。

根據本公開內容的一個方面，提供了一種在正表壓(positive?gauge?pressure)下處理含有一氧化碳的廢氣的系統。該系統可包括：一個用于從處理容器中抽出廢氣氣流的上氣設備；至少一個用于接收和調節氣流的氣體調節體系，一個用于分離氣流以形成至少一個再循環氣流和一個出口氣流的接頭(junction)；一個用于排出出口氣流的出口；以及一個用于接收氣流與再循環氣流并將氣流與再循環氣流合流以降低氣流溫度并升高氣流靜態壓力的排放設備。

該排放設備可布置在至少一個氣體調節體系的上游。該排放設備可包括用于接收氣流的第一入口管、用于接收再循環氣流的第二入口管、以及一個用于排出氣流的出口管。該出口管可被大致垂直地定向，從而使氣流以大致垂直向下的方向被排出。該系統可進一步包括一個位于出口管下方用于接收氣流中夾帶的灰塵顆粒的排泄箱。

該排放設備可包括一個喉管，再循環氣流通過該喉管被排出。喉管的橫截面積可以是可調整的以控制再循環氣流的流速。可通過改變喉管內一個圓錐形部件的垂直位置來調整該橫截面積。

該系統可進一步包括一個再循環風扇，用于接收來自接頭的再循環氣流并給該再循環氣流加壓。

可將該上氣設備適配為冷卻氣流。該上氣設備可包括一個水冷卻管。該上氣設備可包括一個環境冷卻管。該水冷卻管和環境冷卻管可串聯連接。該上氣設備可被布置為使得上氣設備出口位于高于上氣設備入口的高度。

該至少一個氣體調節體系可包括一個用于給氣流加壓的廢氣風扇、一個用于清潔氣流的干燥灰塵收集器、以及一個用于冷卻氣流的冷卻器。該廢氣風扇可接收來自排放設備的氣流，該干燥灰塵收集器可接收來自廢氣風扇的氣流，而該冷卻器可接收來自干燥灰塵收集器的氣流。該廢氣風扇可被布置為使廢氣風扇入口位于高于上氣設備入口的高度。

該系統可包括兩個或更多個氣體調節體系。