Печь для очистки сбросных газов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5)) F 23 6 7 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3356398/29-33 (22) 20.11.81 (46) 07.04.83. Бюл. Р 13 (72) Л.A. Гевлич, И.С. Деревянко и Г.И. Фролов (71) Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 628.54(088.8) (56) 1. Патент ClaA 9 3870474, кл. 23-277. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 638806, кл. F 23 G 7/06, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

9 520489, кл. F 23 G 7/06, 1976 (прототип}.

„„SU„„ 0! 0404 А (54)(57 ) ПЕЧЬ ДЛЯ ОЧИСТКИ СБРОСНЫХ

ГАЗОВ, содержащая топочную камеру, теплообменники, камеру регулирования температуры каталитического окисления углеводородов и дожигательную камеру с каталитической насадкой, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения оптимальных условий работы каталитической насадки, она снабжена холодильником-конденсатором, расположенным под теплообменником.

1010404

Изобретение относится к очистке сбросных газов промышленных предприятий и может быть использовано в химической, нефтехимической, автомобильной и других отраслях промышленности.

Известны печи для сжигания органических соединений, содержащихся в сбросных газах, представляющие собой термические печи газоочистки различных конструкций. о

В печах термического дожига имеется постоянно горящий факел высокоэнергетического топлива, в пламени которого происходит полное окисление углеводородов, загрязняю- 15 щих сбросный воздух. Конструкции печей отличаются устройством теплообменников для предварительного подогрева сбросного.газа или конструкцией турбулизаторов, позволяющих улучшить тепломассообмен внутри печи, что приводит к повышению эффективности их работы. Термические печи обладают высокой производительностью, обеспечивают требуемую степень окисления углеводороцов независимо от их концентрации в сбросных газах (1 ) и f2 j..

Недостаток термических печей заключается в необходимости поддержать высокую температуру не менее

850-900 С в реакционном пространсто ве, так как при более низких ее значениях степень окисления углеводородов резко снижается. Высокая рабочая температура печей накладывает 35 весьма жесткие требования к их эксплуатации. Нагрев и охлаждение печей производится в течение двухтрех часов, а при более быстром выводе На рабочий режим происходит 4р нарушение целостности теплоизоляции и растрескивание футеровки, поэтому такие печи могут применяться только в производстве с длительным, стационарным технологическим про- 45 цессом при организации круглосуточной работы. К недостаткам термических печей следует также отнести значительные размеры, большой расход энергозатрат (сжигаемого газа или электроэнергии), а также сложность обслуживания.

Более гибкий режим работы обеспечивают термокаталитические печи, в которых окисление углеводородов происходит при контакте с катализатором горения. Температура интенсивного протекания процесса в этом случае находится в интервале 250350 С. Низкая рабочая температура определяет низкий уровень энерго- 60 затрат, а в лакокрасочном производстве, в котором температура сбросных газов достигает 180-350ОС, очистка сбросных газов может производится практически беэ энергозатрат. 65

Термокаталитические печи имеют меньшие, по сравнению с термопечами, размеры, более просты в обслуживании и быстро выводятся на рабочий режим.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является печь для сжигания сбросных газов, содержащая топочную камеру, дожигательную камеру с каталитической насадкой и теплообменник предварительного нагрева газа (3 ).

Недостаток известной конструкции заключается в том, что она лишена устройства позволяющего снижать концентрацию углеводородов в сбросных газах перед подачей на каталитическое окисление до верхнего допустимого предела 3-5 г/м 3. Превышение этого предела, которое обычно имеет место для эмалевого производства, приводит к перегреву катализатора выше 500 С в результате интенсивного тепловыделения в процессе горения углеводородов. При перегреве катализатор претерпевает необратимые изменения с резким ухудшением его каталитических свойств.

Вследствие этого термокаталитические печи такой конструкции не могут быть использованы в этих производствах.

Цель изобретения — обеспечение оптимальных условий работы каталитической. насадки.

Цель достигается тем, что печь для очистки сбросных газов, содержащая топочную камеру, теплообменники, камеру регулирования температуры каталитического окисления углеводородов и дожигательную камеру с каталитической насадкой, снабжена холодильником-конденсатором, расположенным под теплообменниками.

На чертеже представлена печь для очистки сбросных газов.

Печь состоит из корпуса 1 с патрубками 2 для ввода загрязненного и 3 для вывода очищенного газа, патрубка 4 для отвода конденсата углеводородов и трубопровода 5 для подачи газа из межтрубного пространства теплообменника-экономайзера 6 в холодильник-конденсатор 7. Внутри корпуса располагается также теплообменник 8, камера регулирования температуры каталитического окисления углеводородов с теплоэлектронагревателями 9 и каталитическая насадка 10.

Печь работает следующим образом.

Загрязненный углеводородами промышленный сбросный газ с температурой 200-300 С через патрубок 2 поступает в межтрубное пространство теплообменника-экономайзера 6, по патрубку 5 направляется в холодиль1010404

Составитель Т. Лепахина

Редактор r. Ус Техред Ж.кастелевиЧ Корректор r. Огар

Эаказ 2451/27 Тираж 581 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, ?москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ник-конденсатор 7, где его температура снижается до температуры конденсации основной массы углеводородов.

Температурный диапазон работы холодильника-конденсатора зависит от состава углеводородов, для эмалевого производства он находится в пределах 120-170 С. Сконденсированные углеводороды, основная масса которых представляет собой растворитель используемого в данном производстве лака или эмали, по патрубку 4 направляют в специальный сборник. После соответствующей обработки он может быть повторно использован в производстве. Сбросной газ, кон- 35 центрация углеводородов в котором снижена на величину сконденсированной массы, направляют в теплообменник-экономайзер 6, а из него в теплообменник 8, при этом его температура поднимается до 200-250 С.

Окончательная очистка газа от углеводородов происходит при прохождении через каталитическую насадку

10. Температура газа поступающего на каталитическое окисление углеводородов регулируется режимом работы теплоэнергонагревателей 9. Очищенный газ, температура которого повышается в результате реакции окисления углеводородов, через межтрубное пространство теплообменника 8 и патрубок. 3 направляется в атмосферу.

Общая степень очистки газов составляет 99%, причем в холодильнике-конденсаторе конденсируется до

85% начального количества углеводородов. Дожиг оставшегося количества углеводородов производится при температуре газов 280-350 С..

Температура катализатора за счет тепла реакций окисления поднимается на 100-120оС и не превышает 400450 С. Нормальная работоспособность в этих условиях (концентрация углеводородов и температура ) составляет не менее 25-30 месяцев.

Контрольные исследоватения по сжиганию углеводородов с такой же начальйой концентрацией без их предварительной конденсации показали, что максимальная степень очистки находится в пределах 60-65%, при этом температура катализатора должна быть не ниже 550-650 С.

Конструкция печи позволяет методом термокаталитического окисления очищать сбросные проьишленные газы до необходимого уровня и обеспечивает нормальную работу каталитической насадки в течении длительного периода.