Устройство для очистки газовых выбросов от горючих компонентов

 

Использование: устройство может найти применение для очистки газовых выбросов от горючих компонентов в химической, электротехнической и других отраслях народного хозяйства. Сущность изобретения: слой адсорбента и слой катализатора объединены в единый кольцевой слой с сегментным расположением в нем, а внутри кольцевого слоя расположен электронагреватель, что позволяет снизить тепловые потери, интенсифицировать тепломассообмен в регенерируемом слое адсорбента. Устройство снабжено барботажным испарителем конденсата , соединенным с напорным патрубком вентилятора, для исключения Окислительной среды в контуре десорбции 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИ4ПИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 D 53/02

ГОСУД4РСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4849404/26 (22) 10.07.90 (46) 07.11,92, Бюл. ¹ 41 (71) Прибалтийский сектор Центрального проектно-конструкторского бюро "Ремстройпроект"

Межотраслевого государственного объединения "Энергомаш" (72) А.Л.Щелыгин, А.Н.Кюшис, Н.А.Белова и

А.В. Клеща р (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1378900, кл. В 01 О ЬЗ/02, 1986 г., публ. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ГОРЮЧИХ КОМПОНЕНТОВ (57) Использование: устройство может найти

Изобретение относится к очистке парогазовых смесей от углеродов и может найти применение в электротехнической, химической, машиностроительной отраслях промышленности.

Известно устройство для очистки газовых выбросов от горючих компонентов, содержащее контуры адсорбционной очистки и регенерации насыщенного горючими компонентами слоя адсорберэ. Контур адсорбционной очистки состоит из вентилятора и адсорбера. Контур регенерации насыщенного адсорбента включает адсорбер, соединенный штуцером подвода газовых выбросов через вентилятор последовательно с нагревателем и каталитическим реактором, а штуцером отвода очищенного потока

- со штуцером отвода продуктов каталитического окисления каталитического реактора, образуя замкнутый контур циркуляции десорбирующего газового потока "адсорбер—

SU 1773456 А1 применение для очистки газовых выбросов от горючих компонентов в химической, электротехнической и других отраслях народного хозяйства. Сущность изобретения: слой адсорбента и слой катализатора объединены в единый кольцевой слой с сегментным расположением в нем, а внутри кольцевого слоя расположен электронагреватель, что позволяет снизить тепловые потери, интенсифицировать тепломассообмен в регенерируемом слое адсорбента. Устройство снабжено барботажным испарителем конденсата, соединенным с напорным патрубком вентилятора, для исключения окислительной среды в контуре десорбции.

1 3.è. ф-лы, 1 ил. вентилятор — нагреватель — каталитической реактор — адсорбер".

В известном устройстве газовые выбросы пропускают через слой адсорбента при температуре 20-40 С, адсорбируют содержащиеся в них горючие компоненты, а затем насыщенный слой адсорбента регенерируют при температуре 240 — 300 С циркулирующими продуктами каталитического окисления десорбированных горючих компонентов.

Недостатком известного технического решения является низкая надежность от возгорания угольного адсорбента в стадии его регенерации высокотемпературн ыми продуктами каталитического окисления десорбента с повышенным содержанием кислорода.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для очистки отходящих газов от примесей

1773456 углеводородов, содержащее контур адсорбционной очистки и контур регенерации насыщенного адсорбента циркулирующими продуктами каталитического окисления десорбируемых примесей углеводородов, включающий шунтирующий гаэоход продуктов регенерации, расположенный между адсорбером и каталитическим реактором, В известном устройстве отходящие газы пропускают через слой активированного угля, примеси углеводородов адсорбируют, после чего насыщенный слой адсорбента регенерируют циркулирующими продуктами каталитического окисления десорбированных углеводородов, причем газовый поток после слоя активированного угля частично пропускают, минуя каталитический реаг,тор, и объединяют с продуктами каталитического окисления, Недостатками известного технического решения являются значительные потери тепла производств каталитического окисления, а также ограничение продолжительности эксплуатации угольного адсорбента, лимитируемое высоким содержанием окислителя (кислорода} в регенерирующем потоке в начальных стадиях регенерации адсорбента.

Целью изобретения является повышение экономической эффективности и увеличение продолжительности работы слоя угольного адсорбента.

На чертеже схематично представлено устройство для очистки газовых выбросов от горючих компонентов. Устройство содержит адсорбционно-каталитический реактор 1, вентилятор 2, контур 3 циркуляции регенерирующего газового потока с газоходами: 4 — продуктов десорбции и 5 — продуктов каталитического окисления горючих компонентов, газоход 6 газовых выбросов и газоход 7 очищенного газового потока, Адсорбционно-каталитический реактор 1 имеет цилиндрический корпус 8, внутри которого коаксиально размещен ограниченный газопроницаемыми сетками кольцевой слой, образуемый двумя сегментами: секцией 9 адсорбента и секцией 10 катализатора. Секции 9 и 10 отделены одна от другой металлическими перегородками 11. В качестве адсорбента в секцию 9 загружен, например, активированный уголь типа. АР— 3, в качестве катализатора в секции 10 размещен, например, катализатор типа КЦМП палладиевое покрытие на нихромовой проволоке. На опорной плите 12 адсорбционно-каталитического реактора 1 во внутрикольцевом пространстве установлены: штуцер 13 подвода газовых выбросов, штуцер 14 подвода водяного пара, барботажный испаритель 15

55 конденсата продуктов десорбции. На опорной плите l2 в кольцевом полом пространстве между секций 9 адсорбента и корпусом

8 установлен штуцер 16 отвода конденсата продуктов десорбции, который соединен с барботажной ванной испарителя 15. Барботажная ванна и наделоевое пространство испарителя 15 соединены штуцером 17 с напорным патрубком вентилятора 2. На крышке 18 адсорбционно-каталитического реактора 1 во внутрикольцевом пространстве крепится электронагреватель 19, который выполнен на базе ТЗН-темных энергоизлучателей и является источником инфракрасного излучения на цилиндрические поверхности слоев в секциях 9 адсорбента и 10 катализатора, На газоходе 5 продуктов каталитического окисления горючих компонентов установлен продувочный штуцер 20.

Для регулирования режимов работы устройство укомплектовано шиберами 21 — 27 и вентилями 28-30.

Устройство для очистки газовых выбросов от горючих компонентов работает следующим образом. Газовые выбросы, например, воздух, содержащий пары толуола, этилового спирта, ацетона с суммарной концентрацией 4-6 г/м при температуре

20 С при открытом положении шиберов

21,22 и 23 направляют в адсорбционно-каталитический реактор 1, пропускают со скоростью 0,25 м/с через секцию 9 адсорбента, где горючие компоненты газовых выбросов адсорбируются, а очищенный газовый поток через газоход 7 выводят, например, в атмосферу, После насыщения адсорбента в секции 9 горючими компонентами (появление их в газоходе 7) устройство для очистки газовых выбросов переводят на режим регенерации адсорбента. Для этого шиберы 21,22 и 23 закрывают, открывают вентили 29 и 30, шибер

25 и через штуцер 14 во внутрикольцевое пространство адсорбционно-каталитического реактора 1 подают водяной пар, например, с температурой 110-160 С, при этом газовые выбросы и очищенные газы, находящиеся в реакторе и газоходах, вытесняются через штуцер 20, например, в источник образования газовых выбросов, после чего шибер 25 закрывают, Проходя через слой адсорбента в секции 9 и от контакта с металлическими коммуникациями устройства. водяной пар конденсируется, при этом из насыщенного горючими компонентами адсорбента последние начинают десорбироваться, и образующаяся жидкая смесь воды и горючих компонентов через штуцер 16 поступает в барботажную ванну испарителя 13, 1773456

По достижении в секции 9 адсорбента постоянной температуры (близкой температуре водяного пара) закрывают вентиль 29, включают электронагреватель 19, вентилятор 2, открывают шиберы 22 и 26 и в контуре 5

3 через газоход 5 организуют циркуляцию парогазовой смеси. Подтерморадиационным воздействием электронагревателя 19 адсорбционные горючие компоненты из облучаемых внутренних слов секции 9 десорбируются при 10 температуре 160 — 200 С и в потоке циркулирующей парогазовой смеси через электронагреватель 19 поступает в разогреваемую конвективно и терморадиационным облучением электронагревателя 19 секцию 10, где 15 в слое катализатора при температуре 320—

380 С окисляются до нейтральных продуктов

- диоксида углерода и воды, Для обеспечения полного каталитического окисления горючих компонентов в секции 10 открытием шибера 20

21 в адсорбционно-каталитический реактор подают необходимое количество окислителя (газовые выбросы, воздух), избыточное количество продуктов каталитического окисления из контура 3 циркуляции регенерирующего 25 газового потока выводят через продувочный штуцер 20 открытием шибера 25.

Генерируемый в контуре 3 регенерирующий газовый поток направляют в секцию

9 адсорбента, где под термическим и вытес- 30 нительным воздействиями десорбируют горючие компоненты, адсорбированные на внешних слоях адсорбента секции 9, и продукты десорбции по газоходу 4 при открытом положении шибера 24 подают в контур 35

3, где после смешения с циркулирующим регенерирующим газовым потоком их вентилятором 2 частично направляют на циркуляцию через секцию 9 адсорбента, а частично — на секцию 10 катализатора где 40 конвективно десорбируемые горючие компоненты каталитически окисляют до нейтральных продуктов, Для нейтрализации компонента воды и горючих компонентов открытием вентиля 28 и шибера 27 через штуцер 17 в барботажную ванну и надслоевое пространство испарителя 15 подают регенерирующий газовый поток, жидкую смесь испаряют и в циркулирующем потоке направляют в секцию 10 катализатора, где испарившиеся горючие компоненты окисляют до нейтральных продуктов.

При снижении горючих компонентов в контуре 3 до 0 электронагреватель 19 выключают, шиберы 24,25,26 и 27 и вентили 28 и 30 закрывают и при открытом положении шиберов 21,22 и 23 при включенном вентиляторе 2 охлаждают адсорбент в секции 9 воздухом, после чего в устройство подают газовые выбросы с целью из очистки от горючих компонентов.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки газовых выбросов от горючих компонентов, содержащее адсорбционную и каталитическую секции, электронагреватель, соединенные в замкнутый контур циркуляции с вентилятором и технологическими патрубками, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономической эффективности за счет увеличения продолжительности эксплуатации угольного адсорбента, адсорбционная и каталитическая секции размещены в едином кольцевом слое с сегментным расположением в нем, при этом электронагреватель расположен во внутреннем кольцевом пространстве слоя.

2. Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено барботажным испарителем конденсата, соединенным с напорным патрубком вентилятора.

1773456

Составитель А.Шельгин

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор

Корректор А,Мотыль

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

Заказ 38&4 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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