Каталитический реактор для очистки газовых выбросов

 

Использование: для каталитической очистки газовых выбросов. Сущность изобретения: каталитический реактор для очистки газовых выбросов содержит корпус с окном, внутри которого размещена катализаторная камера с катализатором и механизмом возвратно-поступательного движения и патрубки для ввода и вывода газа, при этом катализаторная камера установлена с возможностью вращательного движения и снабжена разделительной горизонтальной решеткой для прохода газа. 2 ил.

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК

„„5ЦÄÄ 1757729 А1 (зоз В 01 J 8/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

>OQy

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4849687/26 (22) 09.07,90 (46) 30.08.92. Бюл.hL 32 (71) Научно-производственное обьединение кожевенно-обувной промышленности

"Днепр" (72) M.À.Áðàãèíñêèé, С.A,Màðóñÿê и В.А.Даниленко (56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ

292372, кл. В 01 J 8/02, 1985.

Авторское свидетельство СССР В

929200, кл. В 01 J 8/04, 1982.

Изобретение относится к устройствам для каталитической очистки газовых выбросов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, где требуется очистка отходящих газов от вредных компонентов, например в обувном производстве для очистки вентиляционных выбросов от паров органических растворителей (этилацетат, бутилацетат, ацетон и др,), выделяющихся на клеенамазных операциях в процессе производства обуви.

Известен реактор для каталитической очистки хвостовых газов, содержащий корпус, внутри которого размещены катализаторные полки в виде двух усеченных конусов, между которыми засыпается катализатор, и устройство для загрузки катализатора в виде наклонной течки с приводом, расположенной под патрубком ввода газов, (54) КАТАЛИТИЧЕСКИЙ PЕАКТОР ДЛЯ

ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ (57) Использование: для каталитической очистки газовых выбросов. Сущность изобретения: каталитический реактор для очистки газовых выбросов содержит корпус с окном, внутри которого размещена катализаторная камера с катализатором "и механизмом возвратно-"поступательного движения и патрубки для ввода и вывода газа, при этом катализатрная камера установлена с возможностью вращательного движения и снабжена разделительной горизонтальной решеткой для прохода газа. 2

Недостатком данного реактора являет- ъ ся его сложность и громоздкость, поскольку с размещение внутри корпуса реактора до- у полнительного узла — вращающейся течки усложняет его конструкцйю, а установка наклонной течки над наклонными катализаторными полками приводит к увеличению габаритов реактора по высоте. О

Известен также реактор для проведений катааитических процессов, выбранный )рч в качестве прототипа, содержащий верти- д кальный корпус. в средней части которого размещена камера,. разделенная поперечными перегородками на загрузочную. среднюю и выгрузочную секцию, при этом средняя секция заполнена гранулированным катализятором, ее торцовые стенки выполнены перфорированными для прохода газа, а поперечные перегородки имеют ок1757729 на, перекрываемые запорными клапанами, установленными с возможностью возвратНо ïîñòóïýòåëüíîãî перемещения посредством механизма, Недостатком этого реактора является 5 то, что зоны в местах стыка перфорированных стенок средней секции со стенками корпуса реактора, имеющие форму полумесяцев, являются застойными и в этих зонах возможен проскок реакционных га- 10 зов беэ контакта с катализатором, что снижает" эффективность очистки газовых выбросов. Кроме того, наличие в таком реакторе систем подвижных запорных клапанов в сочетании с баллонами высокого 15 давления, с помощью которых осуществляется замена отработанного катализатора свежим, усложняет конструкцию реактора и не обеспечивает равномерного распределения катализатора по всей средней секции, 20

Цель изобретения — уп ращение конструкции и обеспечение более эффективной очистки газовых выбросов. Это достигается за счет того, что в реакторе, содержащем корпус с окном, внутри которого размещена 25 катализаторная камера с катализатором, и патрубки для ввода и вывода газа катализаторная камера установлена с возможностью дополнительно к возвратно-поступательному перемещению 30 еще и вращательного движения относительно своей оси симметрии и снабжена горизонтально смонтированной посередине камеры перфорированной для прохода газа решеткой, разделяющей рабочий обьем ка- 35 меры на две одинаковые секции.

На фиг.1 изображен предлагаемый каталитический реактор, общий вид; на фиг.2 — то же. продольный разрез.

Реактор содержит вертикальный корпус 40

1 со штуцером 2 для ввода газа и штуцером

3 для вывода газа. В средней части корпуса реактора в окне 4 установлена катализаторная камера 5, рабочий обьем которой разделен на две одинаковые секции прй 45 помощи горизонтально смонтированной посередине камеры перфорированной для прохода газа решетки 6, служащей для размещения слоя гранулированного катализатора 7. 50

Размер гранул катализатора превышает диаметр или ширину щелей перфораций решетки. С катализаторной камерой 5 связан шток 8 с поршнем 9 силового цилиндра

10, На конце штока смонтирована шестерня 55

11, .имеющая возможность периодически взаимодействовать с зубчатой рейкой 12, соединенной со штоком 13 дополнительногО цилиндра 14. Ход штока 13 рассчитан таким образом. что при его перемещении из одного крайнего положения в другое шестерня 11 может совершать каждый раз поворот на 180 в ту или иную сторону.

Катализаторная камера 5 снабжена направляющими планками 15, имеющими возможность взаимодействовать с пластинами 16, прикрепленными к стяжкам 17 окна 4. Стенки катализаторной камеры 5 и стенки окна

4, взаимодействующие друг с другом, скошены под одинаковым углом, при этом стенки окна снабжены эластичной уплотнительной накладкой 18. Внутри корпуса в верхней части размещено отражательное кольцо 19 и нагревательные элементы 20.

Реактор работает следующим образом.

Исходные газы, например вентвыбросы от клеенамазочных операций при производстве обуви, содержащие вредные компоненты в виде паров органических растворителей, в частности паров этилацетата, при комнатной температуре поступают через штуцер 2 в корпус 1 реактора и направляются отражательным кольцом 19 при отключенных нагревательных элементах 20 в рабочий обьем катализаторной камеры 5, где на перфорированной решетке 6 находится катализатор 7. Здесь газы проходят через слой катализатора, который поглощает (адсорбирует) вредный компонент и затем в очищенном виде удаляются из реактора через штуцер 3.

Когда ресурс катализатора 7 истечет, включают силовой цилиндр 10 и его шток 8 начинает выводить катализаторную камеру

5 из окна 4. По мере перемещения катализаторной камеры ее направляющие планки

15 скользят по пластинам 16 до тех пор, пока не начнется сцеплением зубьев шестерни

11 с зубчатой рейкой 12. При дальнейшем перемещении направляющие планки 15 сходят с пластин 16, а катализаторная камера выводится за пределы корпуса реактора.

При этом поршень 9 силового цилиндра 10 занимает крайнее положение, а шестерня

11 и зубчатая рейка 12 полностью сцепляются друг с другом.

Затем силовой цилиндр 10 выключается и включается дополнительный цилиндр 14, шток 13 которого начинает перемещать зубчатую рейку 12, поворачивая тем самым шестерню 11 и катализаторную камеру 5. Когда шестерня 11 и катализаторная камера 5 повернутся на 180О, дополнительный цилиндр

14 выключается. В процессе поворота катализаторной камеры 5 происходит выгрузка отработаннога катализатора 7 из одной из ее секций. Далее осуществляется загрузка свежего катализатора в другую секцию катализаторной камеры, занявшей положение 1757729. первой секции после поворота шестерни 11 о на 180 . После загрузки силовой цилиндр 10 получает реверсивное движение, в результате чего каталиэаторная камера 5 со свежим катализатором 7 начинает 5 перемещаться к окну 4..При этом направляющие планки 15 входят в контакт с пластинами 16 при еще сцепленных между собой шестерни 11 и зубчатой рейки 12, что обеспечивает надежное центрирование катали- 10 заторной камеры 5 в процессе ее перемещения..

При дальнейшем перемещении последней шестерня 11 выходит иэ зацепления с зубчатой рейкой 12, а каталиэаторная каме- 15 ра 5 входит в окно 4, воздействуя при этом на эластичную накладку 18, расположенную по периметру стенок окна. В связи стем, что стенки катализаторной камеры 5 и стенки окна 4, взаимодействующие друг с другом, 20 скошены под одинаковым углом при возвращении катализаторной камеры 5 в свое исходное положение происходит равномерное сжатие эластичной накладки

18. Это обеспечивает надежную герметиза- 25 цию периметра катализаторной камеры 5 в . процессе работы реактора, Следует отметить, что угол скоса стенок катализаторной камеры 5 и стенок окна 4 выбирается из условия обеспечения самоторможения этих 30 элементов при сжатии эластичной накладки

18.

В следующем цикле при замене катализатора взаимодействие элементов конструкции реактора повторяется с той лишь 35 разницей, что поворот шестерни 11 и катализаторной камеры 5 осуществляется в противоположную сторону, так как при этом шток 13 дополнительного цилиндра 14 возвращается в свое первоначальное положе- 40 ние.

Предлагаемый реактор может работать на различных режимах очистки газов от вредных компонентов, в частности на сорбционно-каталитическом режиме, при кото- 45 ром поглощение токсичных примесей из вентвыбросов осуществляют при KQMHATной температуре твердым гранулированным сорбентом-катализатором.

Регенерация сорбента-катализатора в этом случае может осуществляется путбм повышения температуры слоя контакта при помощи нагревательных элементов 20 в уменьшенном потоке газов. Реактор может работать и на термокаталитическом режиме очистки газов от вредных компонентов, предусматривающем осуществление окисления органических примесей при повышенных температурах выбросных газов, нагреваемых нагревательными элементами 20. В любом из вариантов очистки газов от вредных компонентов необходимо время от времени осуществлять замену отработанного катализатора свежим, что связано с периодической его выгрузкой и загрузкой, Использование в предлагаемом реакторе подвижно установленной катализаторной камеры с размещенной по ее середине перфорированной для прохода газа решеткой и снабженной приводом для возвратнопоступательного перемещения и поворота позволяет упростить конструкцию реактора и обеспечить более эффективную очистку газовых выбросов при одновременном осуществлении быстрой загрузки и выгрузки гранулированного катализатора.

Формула изобретения

Каталитический реактор для очистки газовых выбросов, содержащий корпус с окном, внутри которого размещена катализаторная камера с катализатором и механизмом возвратно-поступательного движения, и патрубки для ввода и вывода газа, отличающийся тем, что, с целью эффективности процесса, .катализаторная камера установлена с возможностью вращательного движения йснабжена разделительной горизонтальной решеткой для прохода газа, образующей две одинаковые . секции.

1757729

-15

1д

Фиг. Г

Составитель M.Áðaãèíñêèé

Редактор Л.Народная Техред М.Моргентал Корректор Л.Лукач

Заказ 2955 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101