Устройство для обезвреживания сбросных газов
Изобретение относится к области промышленной теплоэнергетики, в частности к обезвреживанию сбросных газов, содержащих сернистые соединения, выделяющиеся на газоперерабатывающих заводах. Целью изобретения является экономия топливного газа и повышение степени выгорания токсичных примесей. Устройство для обезвреживания сбросных газов содержит газовую горелку 1, камеру 3 горения, топочную камеру 4, конусная часть которой расположена на расстоянии 2,6-3,8 диаметра цилиндрической части от открытого конца камеры горения, перфорированные круглые кассеты 7 и 8. Продукты горения продувают все узлы печи, после чего дверцы закрываются. Далее подается холодный сбросный газ через газоподводящие узлы 2, который, смешиваясь с продуктами горения топлива, нагревается и смесь подается в перфорированные кассеты 7 и 8. Затем обезвреженные газы направляются через дымовую трубу 12 в атмосферу. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Ai (19) (11) щ) Р 23 С 7/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ирвсиый газ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4659478/31-33 (22) 02.12.88 (46) 30.11.90. Бюл. 11 44 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.P.Áèðóíè (72) Х.Б.Эшкабилов (53) 628.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1151769, кл. F 23 G 7/06, 1983.
2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ
СБРОСНЫХ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к области промьппленной теплоэнергетики, в частности к обезвреживанию сбросных газов, содержащих сернистые соединения, выделяющиеся на газоперерабатывающих заводах. Целью изобретения является экономия топливного га1 610199
5 !
О за и йовьппение степени выгорания токсичных примесей. Устройство для обезвреживания сбросньтх газов содержит газовую горелку 1, камеру 3 горения, топочную камеру 4, конусная часть которой расположена на расстоянии 2,6-3,8 диаметра цилиндрической части от открыто о конца камеры горения, перфорированные круглые кассеты
t$
Изобретение относится к промьпплен ной теплоэнергетике и обезвреживания промышленных c6p"ных газов, в част- ности к обезвреживанию сбросных газов, содержащих сернистые соединения, 20 выделяющиеся на гязоперерабатывающих заводах.
Цель изобретения — экономия топливного газа и повышение степени вы" горания токсичных примесей. 25
На фиг.l изображено устройство для обезвреживания сбросных газов, продольный разрез; на фиг.2 — разрез
А-А на фиг.1 на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1;.на фиг. 4 — разрез В-В на 30 фиг.l; на фиг.5 — устройство,продольный разрез при открытии дверцы;.на фиг.б — разрез Г-Г на фиг.5; на фиг. 7 — изменение концентрации окислителя Я по се чениям камеры в зависимости от относительного расстоят, ния -- — ° на фиг.8 — изменение сте"
Д
11 пени неравномерности перемешивания окислителя продуктов горения топлив- 40 ного газа с сбросным газом вдоль циL линдрической камеры (--" — ) . À
Устройство для обезвреживания сбросных газов включает газовую ro- :. 45 релку инжекционного типа l тангенциально расположенные газоподводящие узлы для сбросных газов 2,камеру горения 3, топочную камеру 4,состоящую из цилиндра 5 и усеченного конуса б по ее внутренней стороне и установленные в конце цилиндра 5 и усеченного конуса б, перфорированные круглые кассеты 7 и 8, в которых выполнены поворотные дверцы 9 и 10„ тягу 11 и дымов-ю трубу 12, связанную с выходным каналом 13. Тяга 11 с одной стороны посредством шарниров 14 связана с дверцами 9 и 10 с другой—
7 и 8. Продукты горения продувают все узлы печи, после чего дверцы зак" рываются. Далее подается холодный сбросный газ через гаэоподводящие узлы 2, который, смешиваясь с продуктами горения топлива, нагревается и с: есь подается в перфорированные кас" сеты 7 и 8. Затем обезвреженные газы направляются через дымовую трубу 12 в атмосферу. 1 з.п. ф-лы, 8 ил. с втулкой 15 посредством резьбового соединения. Втулка 15 для удержания на одном уровне .зафиксирована болтами 16.
Для облегчения установления внутри печи кассеты 7 и 8 выполнены в виде круговых секторов 17,которые собраны внутри печи в кольцевом ме" таллическом ободе 18 и поперечно закреплены . между собой болтами 19.
Один из секторов 17 выполняется подвижным для использования в качестве дверц (9 и 10), Он закреплен к кольцевому ободу 18 с помощью шарниров
20 и соединяется шарниром 14 с тягой
11. Выполнение дверц 9 и 10 в виде кругового сектора приводит, с одной стороны, к упрощению конструкции кас1 сет 7 и 8, а с другой стороны к ,облегчению его установки внутри печи.
Перфорированные кассеты 7 и 8 за-.. полнены катализаторами. В качестве катализатора можно применить алюмомеднохромовый катализатор типа
КД-1.
Устройство для обезвреживания сбросных газов работает следующим образом.
Топливный газ и воздух подаются в камеру горения через газовую горелку l, в это время в открытом положении должны быть рверцы 9 и 10.
Продукты горения, которые продувают все узлы печи, нагревают их до заданной температуры, после чего дверцы 9 и 10 закрываются,для этогоповорачивают втулки 15, при этом тяга ll c помощью резьбового соединения перемещается вверх и посредством шарниров
14 устанавливает дверцы в положение.
Далее подается холодный сбросный газ через тангенциально расположенные газоподводящие узлы 2 в кольцевом. зазоре, расположенном между корпусом
)610199
5 камеры горения 3 и цилиндрической частью топочной камеры 4, сбросный гаэ закручивается и нагревается за счет тепла корпуса камеры горения 3, Смешиваясь с продуктами горения топлива,- сбросный гаэ еще нагревается до заданной температуры обезвреживания„ после чего нагретая смесь подается в перфорированную кассету
7. Далее обезвреженная смесь, содержащая окислы серы и другие компоненты, которые образуются в процессе обезвреживания, поступают во вторую кассету 8, где происходит дополнительная очистка от токсичных компонентов. Затем обезвреженные газы направляются через дымовую трубу 12 в атмосферу. При прохождении газовых примесей через катализаторы их температура повышается. Температура отходящих газов на выходе из печи подо держивается в пределах 540-550 С, .а при увеличении температуры уменьшается расход топливного газа °
Для обеспечения проникновения продуктов сгорания топливных и сбросных газов внутрь слоев катализаторов конечная часть топочной камеры 4 выполнена в виде усеченного конуса 6 для увеличения их скорости. При прохождении этих газов через поперечно расположенные кассеты 7 и 8 происхо" дит тесный контакт их с катализаторами, что ускоряет процесс окисления вредных выбросов.
С целью обеспечения длительной и эффективной работы катализаторов конусная часть 6 топочной камеры 4 расположена на расстоянии 2,6 — 3.,8 диаметра цилиндрической части 5 топочной камеры 4 от открытого конца камеры горения 3 (Д„). Нормальная работа катализаторов зависит, в основном, от степени перемешивания окислителя продуктов горения топливного газа со сбросным газом во входном участке каталитической установки, где установлены кассеты 7 и 8. Это характеризуется коэффициентом (степенью) неравномерности перемешивания f1t . Обычно при значениях коэффициента E = 0,95-1,0 считают процесс смешейия законченным. Из фиг.7 и 8 видно, что с увеличением относиL тельного расстояния — — — от открытоДп го конца камеры горения поля концентрации окислителя выравниваются, б а коэффициент (степ ень) нераиномер ности Я растет. Qp = 0,95-1,0 соответствует на фиг.8 расстоянию
2 6-3 8. Эти расстояния и
Д t Э ° и приняты в качестве оптимальных, L
Пример. При расстоянии —-Дп — 1,4 (см. фиг.7, кривая I) концентрация окислителя неравномерно распределяется по поверхности кассеты 7, зто приводит к неполному обезвреживанию сбросных газов, в частности к неполному разложению соединений серы (Н Я, СОВ, CS ) .
При расстоянии — — = 3,8 (см.
Дn фиг. 7, кривая ТХ) обеспечивается
20 равномерное распределение концентрации окислителя по поверхности кассеты 7, в результате чего происходит полное разложение соединений серы (Н S СОВ, СЯ ).
25 L
При расстоянии — — — = 4 6 (см.
Дп фиг ° 7, кривая ZrZ) также .обеспечивается равномерное распределение концентраци. окислителя по поверхности
3Q к» .сеты 7, в результате происходит полнсе разложение соедин» г.ч с ры, но в этом случае увеличивае"cs,: длина печи, а это приводит к увеличению ее металлоемкости, 35
При эксплуатапии предлагаемого устройства могут быть засорены перфорированные отверстия кассеты 7 и
8 отложениями серы, пылью и др. примесями. Известно, что отложения
40 серы расплавляются и испаряются при высокой температуре (500-800 С). Для установления этой температуры.необходимо дополнительно сжигать топливный газ, а для удаления пыли и др.
45 примесей продувать это устройство, которое требует в пер*орированной кассете открыть дополнительные отверстия для выбрасывания продуктов сгорания в атмосферу. Поэтому конструкции кассет 7 и 8 выполнены с дверцами 9 и 10. При засорении перфорированных отверстий кассет 7 и 8 наблюдается падение разрежения в печи, для этого дверцы 9 и 10 открываются вращением втулки 15 в зависимости от разрежения печи. После удаления вредных примесей эти дверцы закрываются. Печь переходит в рабочее состояние.
1610199
Сброснцй
"А-A
Ae ô0 è îùH у кассета оьео о е
0d4Odd0OO0
Ое 400044 ееь Е Е
0 еееее е О еооеоео0 е ео O O OOOOOO Oр Oo
0,0 ое 0 odo odd е ° oo ao
00000040 Ореo,åеое оео
Odg40 0 dd0odе000 о
00 0 о 00 00 Oooddad
0 04 0000 О ° ° еееЕоее
000Е О 0000 000ОООООЕЕ
0 ео
„о ро
О р
0 оь 0
000 Оodo
0 о ее еОЕ 0 а 000
0000000 оо
0 0 о 0 е р о 0 е о ее
00 0 ° edema
0 0 oodoåо 000 е 00 о оо
Ро ° ° О Е 00ОО е 000
000 ° 0 0 00000 0 Еоdd
0 00 0 dadodao O о 0 оОе 00оо0оО Е е
aOOdO04"е 0
odo o«oOЕ е еееее
Технико-экономическим преимушест.вом данного решения в сравнении с прототипом является обезвреживание сбросных газов при пониженной температуре топочной камеры 4 за счет установки перфорированных кассет 7 и 8, заполненных катализаторами; улучшение процесса окисления. обезвреживаемых газов за счет обеспечения равномерности распределения окислителей продуктов сгорания топливного газа на входном сечении камеры обезвреживания или усеченного конуса 6; увеличение срока службы футеровки топочной камеры 4 за счет понижения температуры смеси продуктов сгорания топливного и сбросного газов; увеличение срока службы футеровки топочной камеры 4 за счет понижения темпе- 20 ратуры смеси продуктов сгорания топливного и сбросного газов; увеличе1 ние производительности устройства ,за счет уменьшения количества расхо,да продуктов сгорания топливного, 25 газа.
Формула изобретения
1, Устройство для обезвреживания gg .сбросных газов, содержащее цилиндри-, ческую топочную камеру; разделенную проницаемой перегородкой на две части, размещенную внутри первой части по ее оси камеру горения, имеющую с топочной камерой общую торцовую стенку, закрепленную на торцовой стенке камеры горения горелку дополнительного топлива и тангенциальные гаэоподводящие узлы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью экономии топливного газа и повышения степени выгорания токсичных примесей, рабочая поверхность второй части то" почной камеры выполнена в виде усеченного конуса с дополнительной проницаемой перегородкой на выходе из нее, перегородки выполнены в виде перфорированных круглых кассет, разделенных на сектора, заполненные катализатором, причем конусная часть топочной камеры расположена на расстоянии 2,6-3,8 диаметра цилиндрической части камеры от открытого конца камеры rорения.
2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что один из секторов каждой кассеты выполнен в виде поворотной дверцы.
1610199 доодьоо о
ДОФЬОЬЬЬО Ь дОООООО д СО д 4
44О ао ООООс» О ОО о р
44 ОО оооо444 Р О 0 о ььооо Ooooo 0 о ео ьд е ооьоо оооо е ° О о
0 О О О о
° ° оОо o«OO O Р 000 ьаороооььо оо о О ООФ Оро
ООООЬьььо ео Og 0 ОООО д
-о:ОЗОДИ.о 0000 0о00о
» 4000 «ceo PP+pPPP Ь ро
Ь ° 000ÅO ОЬ Ь» РОРОо РОО
4со 0 р
00О0 ООЬO OO О »44 p p
ООРОФДОЬ Д OOo PP Р
0O0 ° Оo ь o Ooppp
ОЬ 00 Ь дШ«o «О р
0 000 Ьрод 0 Оо о
ooooо Удоде p o o
ОО o o оеоеооо б о
ЬЬФ Ое Pop oîñà P ьььоо
Оо оь оооо
Фиг. Д авиа.5
Г-Г о404оо4 ььЕОаа O ДЕР ОД ьрo Ьд O0ðî4àoo Р о ье
oo Oo OOOЬООО ререьь ьь - е о рО Ор р Оаооо О ФР
40O оО
Ф Oо е Д о»00 о 004 еоо оордо оооо О рооор о реорОЕьаеррер00 ооеооое оо о о оеооо
4ОЕОЕ ФФО 4 О ЬРООЕЕЕО ореео рФ Ф 04 о ФФ о 840.
ООО Ор О ° ОрррОоороь
О о ььоеооа 00
0 OO рр оооо
О OOO Едрьь
О 00 0 0 О OOO
° Ь о оОо Ф ОО о оооро ьь ррррр ее о
РО 00 O Оро ° 0
0о 0 00 ааа 4 РФ 4
00 О ьааа од РР
О 0 Ь о аааа «-рь
О Е ааааа
+аo,oo,o ь аа «ь
-% ай! 650599
06 44 0
Редактор К.Крупкина
Корректор М,Демчик
Заказ 4198 Тираж 449 Подписное
В15ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 с
У
Р
/ ю
8р
Ю;
gz 44 46 Cg 10 )р
Составитель Е.Меркачева
Техред М.Моргентал