Способ обезвреживания газовых выбросов

 

Использование: очистка воздуха, загрязненного парами органических растворителей . Сущность изобретения: газовые выбросы пропускают через слой адсорбента , Адсорбент помещен в съемную кассету. После насыщения слоя кассеты перемещают в десорбер. Продувают слой потоком природного газа с температурой 250 - 35С°С и избыточным давлением 0,3 - 3 T;I. Дессрбат вместе с природным газом сжигают. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 01 D 53/02, 53/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! ! а з ОО М

С (21) 4802582/26 (22) 14,03.90 (46) 15,10,92. Бюл, М 38 (71) Институт газа АН УССР (72) H. А. Гуревич, Г. С. Марченко, В. М.Кисаров и Н, Ю. Павлюк (56) Шелыгин А. Л, Основы технологии термического обезвреживания газовых выбросов в замкнутых производственных процессах, Обзор, Рига, ЛатНИИНТИ, 1985, с. 13 — 16.

Заявка ОРГ М 2030153, кл. В 01 D 53/04, 1977.

Изобретение относится к химической очистке отработанных газов. Способ может быть использован в химической и других отраслях промышленности для очистки воздуха, загрязненного парами растворителей или другими токсичными веществами.

Известен способ адсорбционной очистки газовых выбросов с последующим высокотемпературным сжиганием десорбата в топочной камере промышленной котельной установки. По этому способу газовые выбросы пропиточно-лакировального оборудования при температуре 20 — 30 С пропускают через слой адсорбента, в котором происходит адсорбция горючих примесей, Очищенные газы удаляют из адсорбера в атмосферу. После насыщения слоя адсорбента горючими примесями проводят его десорбцию, На слой адсорбента подают пар, под действием тепла которого адсорбирован н ые примеси десо рби руют. Десорбат, состоящий из горючих примесей и конденсата пара (содержание негорючих веществ в десорбате — 80%), выводят из адсорбера и подают в котельную установку. где горючие

„„. Ю „„1768249 A l (54) СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ (57) Использование: очистка воздуха, загрязненного парами органических растворителей. Сущность изобретения: газовые выбросы пропускают через слой ад"орбента. Адсорбент помещен в сьемную кассету, После насыщения слоя кассеты перемещают в десорбер. Продувают слой потоком природного газа с темпеоатурой 250 — 35.. С

L1 избыточ blvi давлением 0,3 — 3:=т .;. „ 1ес. рбат вместе с природным газом сжигают. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. примеси используют в качестве топлива, Затем 10 — 15% общего количества дымовых газов котельной установки подают в адсорбер, где при температуре 130 С происходит десорбция оставшихся в слое сорбента горючих примесей и регенерация адсорбента, Продукты десорбции и сушки направляют в топочную камеру, где горючие примеси сгорают в факеле основного топлива (йелыгик

А.Л. Основы технологии термического обезвреживания газовых выбросов в замкнутых производственных процессах. Обзор. Рига:

Л атН И И НТИ, 1985, с. 13 — 16), Недостатками известного способа являются ограниченная область применения— только на предприятиях, имеющих котельную установку, а также использование па„-а для десорбции горючих примесей перед их сжиганием. в и роцессе которого пар служит балластом, что снижает эффективность способа.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности является способ очистки воздуха или газа от

1768249

10

25

55 горючих парс- или газообразных загрязняющих веществ, По этому способу газовые выбросы направляют в адсорбционный фильтр, после насыщения которого адсорбированные примеси десорбируют. Через слой насыщенного адсорбента пропускают инертный гаэ с температурой 500 С, полученный при стехиометрическом сжигании углеводородов, Десорбат, состоящий из инертного газа и десорбированных горючих пара- или газообразных загрязняющих веществ, сжигают в камере сгорания при подводе воздуха.

Недостатком известного способа является использование инертного газа, получен» ого при стехиометрическом сжигании углеводородов, для десорбции горючих примесей перед их сжиганием, в процессе которого инертный газ служит балластом, что отрицательно сказывается на эффективности способа.

Целью предлагаемого изобретения является снижение содержания негорючих веществ в десорбате и расширение области его применения, Указанная цель достигается тем, что в способе обезвреживания газовых выбросов, содержащих токсичные горючие вещества, включающем пропускание выбросов через слой адсорбента, продувку насыщенного адсорбента горячим газообразным теплоносителем при 250 — 350 С и сжигание десорбата, согласно изобретению, адсорбент помещают в съемную кассету, а в качестве теплоносителя используют природный газ, Дополнительное отличие заключается в том, что давление природного газа поддерживают pBBHblM 0,3 — 3 ати, На чертеже приведена схема установки для осуществления предложенного способа.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, 8 расположенный возле источников выбросов адсорбер А подают газовые выбросы и пропускают их через слой адсорбента 1, засыпанного в съемную кассету 2. Очищенн ые газы вы брасы вают в атмосферу. После насыщения слоя адсорбента съемную кассету 2 извлекают иэ адсорбера А, погружают в герметичную капсулу (на чертеже не показана) и доставляют к десорберу Б,.расположенному возле газопровода 3 с давлением природного газа 0,3 — 3 ати.

Затем проводят регенерацию адсорбента, Через десорбер Б пропускают природный газ, продувая им слой адсорбента для вытеснения кислорода из рабочего обьема десорбера. Продувочные газы выбрасывают в атмосферу через свечу 12. Продувку ведут до тех пор, пока содержание кислорода в продувочных газах не снизится до 2% об. После окончания продувки включают нагреватель 4, подогревают природный газ до температуры 250 — 350 С и пропускают его через слой насыщенного адсорбента 2, десорбируя горючие примеси, Десорбат, состоящий из природного газа и токсичных горючих примесей, охлаждают в охладителе

5 до температуры природного газа в газопроводе и возвращают в газопровод 3, предназначенный для газоснабжения котельной установки 6, Десорбцию насыщенного адсорбента проводят до установления температуры десорбата, равной температуре теплоносителя (250 — 350ОС без учета тепловых потерь в десорбере).

Далее проводят охлаждение адсорбента, для чего включают подогреватель 4 и продолжают подачу природного газа до полного охлаждения адсорбента. После охлаждения a„-.-.oðáåíòà подачу газа прекращают.

Съемную кассету 2 с регенерированным адсорбентом извлекают из десорбера Б, погружают в герметичную капсулу, возвращают к адсорберу А, расположенному вблизи источника газовых выбросов, и цикл очистки газовых выбросов повторяют, Для выполнения перечисленных операций используют регулятор давления 7, запорную арматуру 8, 10, 11, 13 и газовые свечи 9, 12, Так, в исходном состоянии через регулятор давления 7 осуществляют непрерывное газоснабжение котел ь ной уста но вки 6. При этом открыты обе свечи 9, 12, обеспечивающие безопасное отключение подогревателя

4, десорбера Б, охладителя 5 от газопровода

3, и закрыты задвижки 8, 10, 11, 13.

Для проведения продувки закрывают свечу 9, открывают задви>кки 8, 10, 11, направляют на продувку нагревателя 4, десорбера Б и охладителя 5 природный газ из газопровода 3 и сбрасывают в атмосферу продувочный газ через свечу 12, После окончания продувки для проведения десорбции закрывают свечу 12, открывают задвижку 13 и с помощью регулятора 7 дросселируют избыточное давление природного газа в газопроводе 3 на величину, обеспечивающую преодоление аэродинамического сопротивления рабочей линии, включающей подогреватель 4, десорбер Б, охладитель 5, Для реализации способа необходимо избыточное давление природного газа 0,3 — 3 атм.

Этому требованию соответствуют газопроводы среднего и высокого давления.

После регенерации адсорбента задвижки 8, 13 закрывают, открывают свечи 9, 12, 1768249

55 стравливают остатки природного газа в атмосферу и закрывают задвижки 10, 11.

Пример 1(прототип). Газовые выбросы в количестве 10000 м /ч воздуха. содерз жащего 0,5 г/м толуола, направляют в адсорбционный фильтр и пропускают через слой активированного угля марки AP-Ç, Очищенные газы выбрасывают в атмосферу. Адсорбция длится 20 часов, После насыщения активированного угля толуолом (100 кг), адсорбированные примеси десорбируют, Через слой адсорбента пропускают при температуре 500 С 400 м /ч инертного газа, полученного при стехиометрическом сжигании углеводородов. Десорбция длится

16,6 ч. Десорбат в виде смеси 400 м /ч инертного газа и 6 кг/ч толуола (концентрация толуола в инертном газе — 15 г/м, содержаз ние негорючих веществ в десорбате — 99 ) сжигают в камере сгорания при подводе воздуха, Степень очистки по данному способу — 95 — 98 .

Пример 2 (предлагаемый способ).

Предприятие, где расположен источник выбросов, не имеет котельной установки или камеры сгорания.

Газовые выбросы в количестве

10000 м /ч воздуха, содержащего 0,5 г/м толуола, подают в адсорбер А, расположенный возле источника выбросов, м пропускают через слой активированного угля марки

AP-3, засыпанного в съемную кассету 2.

Очищенные газы выбрасывают в атмосферу. Адсорбция длится 20 часов, После насыщения активированного угля толуолом (100 кг) съемную кассету извлекают из адсорбара А, погружают в герметичную капсулу (на чертеже не показана) и доставляют к десорберу Б, расположенному возле газопровода 3 с давлением природного газа 1 атм, Газопровод предназначен для газоснабжения котельной установки 6, потребляющей 12000 м /ч природного газа.

Съемную кассету с насыщенным адсорбентом устанавливают в десорбер Б, оборудованный нагревателем 4, охладителем 5, задвижками 8, 10, 11, 13 и газовыми свечами

9, 12, Режим десорбции начинают с продувки рабочей линии для вытеснения кислорода иэ объема нагревателя, десорбера и охладителя. Для проведения продувки закрывают свечу 9, открывают задвижки 8, 10, 11 и направляют природный газ из газопровода 3 на свечу 12. Продувку ведут до тех пор, пока содержание кислорода в продувочных газах не снизится до 2 об.

После окончания продувки закрывают свечу 12, открывают задвижку 13 и с помощью регулятора 7 дросселируют избыточное давление природного газа на величину, 5

45 обеспечивающую расход природного газа через десорбер Б в количестве 600 м /ч, и равное 1 атм. Основной поток природного газа, в данном примере 11400 м /ч, продолжает поступать по газопроводу 3 непосредственно в котельную установку 6, Включают подогреватель 4, подогревают в нем природный газ до температуры 300 С и пропускают его через слой насыщенного адсорбента. Десорбция длится 16,6 ч, по истечении которых температура десорбата на выходе из десорбера достигнет 300 С (без учета тепловых потерь). В течение всего периода десорбции десорбат охлаждают в охладителе 5 и возвращают в газопровод 3 после регулятора давления 7, Охлажденный десорбат в виде смеси из 600 м /ч природного газа и 6 кг/ч толуола (концентрация толуола в газе — 10 г/м, содержание негорючих веществ — менее 10 ) подают вместе с основным потоком природного газа по газопроводу 3 в котельную установку 6 на сжигание.

После окончания десорбции выключают подогреватель 4 и продолжают подачу природного газа до полного охлаждения и сушки слоя адсорбента. Регенерацию адсорбента продолжают в течение 0,5 ч. 3атем закрывают задвижки 8, 13, открывают свечи 9, 12 для стравливания остатков природного газа в атмосферу и закрывают задвижки 10, 11. Съемную кассету 2 с регенерированн ым адсорбентом извлекают из десорбера Б, погружают в герметичную капсулу и возвращают к адсорберу А, расположенному возле источника газовых выбросов, Степень очистки по заявляемому способу — 99 .

Предлагаемый способ позволяет расширить область применения его на любом предприятии, где имеются газовые выбросы, содержащие токсичные горючие вещества, а также уменьшить содержание негорючих веществ в десорбате более чем в

S раз, Формула изобретения

1. Способ обезвреживания газовых выбросов, содержащих токсичные горючие вещества, включающий пропускание выбросов через слой адсорбента, продувку насыщенного адсорбента газообразным теплоносителем с температурой 250 — 350 С и сжигание десорбата, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания негорючих веществ в десорбате и расширения области его применения, адсорбент помещают в съемную кассету, а в качестве теплоносителя используют природный гаэ, 1768249 Ос о

Составитель Н. Гуревич

Редактор В, Фельдман Техред М.Моргентал Корректор Н. Кешеля

Заказ 3603 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, yn,Гагарина, 101

2, Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что избыточное давление природного газа поддерживают равным 0,3—

3 ати.