Способ очистки дымовых газов и устройство для его осуществления

 

Способ включает контактирование с твердыми насадками. Газы содержат SOa и NOX. Насадки орошают водой. Контактирование проводят последовательно на насадках из кислого базальта, туфа и активированного угля. Насадки орошают омагниченной водой и периодически продувают сжатым воздухом. В оду омагничивают при напряженности магнитного поля 150-170 кА/м. Устройство содержит корпус с патрубками ввода и вывода дымовых газов и трубопровода ввода жидкости; в корпусе размещены насадки. Трубопроводы соединены с форсунками . Насадки выполнены в виде конических элементов. Конические элементы расположены вершиной вниз и размещены горизонтальными секциями со смешением элементов друг относительно друга по высоте . Каждая насадка снабжена конусом. Конус выполнен из гидрофильного материала. Конус расположен коаксиально коническому элементу насадки в его верхней части, 2 н.з.п. ф-лы, 3 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s<)s В 01 D 53/14, 47/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРч!ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816953/26 (22) 24.04.90 (46) 07.11.92. Бюл. ¹ 41 (75) Г.P.Càíòóðÿí, А,А.Мадоян и P.B.Äàðáèíÿí (56) Заявка ОРГ № 3501118, кл. В 01 D 53/14, 1986, в части способа.

Авторское свидетельство СССР № 1273147, кл. В 01 D 47/06, 1985, в части устройства (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Способ включает контактирование с твердыми насадками. Газы содержат SOz u

МОх. Насадки орошают водой, Контактирование проводят последовательно на насадках из кислого базальта, туфа и активированного

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к охране природы, и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение степени очистки от серо-и азотсодержащих компонентов и уменьшение гидравлического сопротивления устройства, Нафиг.1 представлена принципиальная схема устройства для осуществления способа очистки дымовых газов; на фиг.2 — трубопровод подачи сжатого воздуха; на фиг.3

-элемент насадки.

Устройство содержит корпус 1 с патрубками ввода 2 и вывода 3 газов, внутри корпуса 1 размещены насадки 4,5 и 6, к которым подведены трубопроводы 7,8 и 9 для орошеЫЛ«1773460 А1 угля, Насадки орошают омагниченной водой и периодически продувают сжатым воздухом. В оду омагничивают при напряженности магнитного поля 150 — 170 кА/м.

Устройство содержит корпус с патрубками ввода и вывода дымовых газов и трубопровода ввода жидкости; в корпусе размещены насадки, Трубопроводы соединены с форсунками, Насадки выполнены в виде конических элементов, Конические элементы расположены вершиной вниз и размещены горизонтальными секциями со смешением элементов друг относительно друга по высоте. Каждая насадка снабжена конусом. Конус выполнен из гидрофильного материала.

Конус расположен коаксиально коническому элементу насадки в его верхней части, 2 н.з.п. ф-лы, 3 ил. ния насадок водой через форсунки 18. Насадки 4,5 и 6 выполнены в виде конических элементов, расположенных вершиной вниз и размещенных горизонтальными секциями в трех ярусах по высоте со смещением элементов второго яруса относительно элементов первого и третьего ярусов. Под насадками установлены желоба

10,11 и 12 для вывода из устройства орошаемой воды раздельно по ярусам и слива в бак 13, к которому подведены трубопроводы подачи воды и щелочного раствора. Бак 13 соединен также с насосом 14, который подает жидкость из бака через шламоотделитель

15 и механический фильтр 16 к магнитному аппарату 17, с электропитанием, позволяющим изменять напряженность магнитного поля от 150 до 170 кА/м. Механический i773460 фильтр 16 соединен с баком-отстойником 19, Насадки сОстОя! из металлического каркаса с сетчатыми перегородками 20 и 21, между которыми засыпаны кольца адсорбента 22.

В качестве абсорбента в нас:адке 4 применен кислый базальт, в насадке 5 — туф, в насадке 6 — активированный уголь. Внутри несущего корпуса насадки размещены перфорированная труба 23, по которой падается пульсирующий сжатый воздух. для создания пульсации сжатого воздуха на коллекторе трубопровода 23 установлен электромагнитный клапан 24, 8 верхней части насадок размещены каплеуловители 25 в виде путанки, обработанной гидрофильным веществом. Каплеуловитель 27 также установлен перед выходом дымовых газов иэ устройства, а на выходе дымовых азов смонтированы дефлекторы 26 для изменения направления потока газов. На входе газов также устроен поддон 28 для сбора стекающей жидкости и отвода в бак 13, На линии циркуляции орошаемой жидкости по сле мехфильтра 16 установлен теплоабменник 29 для утилизации тепла дымовых газов.

Перфорирвоанная труба 24 для подачи сжатого воздуха оснащена соплами 30 и диффузором 31. Наполнители насадок 32 выполнены в виде колец Зашинга, Способ осуществляют следуюшим образом, Дымовые газы подают дымнасосам в устройство 1 через входной патрубок 2„ кОнтактируют с Орошаемой насадкой 4, aa= полненной кислым базальтом. В результате контакта снижается темпера гура газа., отделяются и осаждаются на насадке механические примеси, сажа, которые смыва!Отся орошаемой водой, Охлажден н ы и и очищенный от меха ни.. ческой примеси гаэ ПОсле каплеулавителя

25 поступает на вторую насадку 5, -ападненную туфом. На третьей насадке 6, заполненной активированным углем, происходит окончательная очистка газов ат окислов серы и частично ат окислов азота. Газы перед выходом из устройства проходят через каплеуловитель 27 и Освобождаются от жидкости. Орошаемая вода стекает с насадок 4,5 и б в желоба 10,11 и 12 и сливает "я в бак 13, где происходит нейтрализация жидкости, откуда жидкость забирают, насосом подают на шламоотделитель 15 и механический фильтр 16 для отделения твердых и нерастворимых включений. Сепарированные включения Сливают в бак-отстойник 19. Оч"«щенную жидкость подают в теплообменник

29 Для ее Охлаждения и ОДнавременно Для утилизации тепла. Охлажденную и очи1щен"

55 ну о жидкость подают через магнитный аппарат 17 на орошение насадок. Периодически через трубопровод 23 подают пульсирующий сжатый воздух для предотвращения слеживания наполнителей и образования мертвых зон, что способствует снижению гидравлического сопротивления насадок, Кроме того,при продувке насадок сжатым воздухам через сопла 30 с диффуэором 31 происходит смешивание дымовых газов с сжатым воздухом, где содержание кислорода значительно больше чем в отходягцих азах.

Очистка дымовых газов от Я02 и NOx .ðîèýàoäèTcÿ поэтапно в трех ступнях, первая ступень — охлаждение и очистка от твер- . дых частиц, вторая — окисление и растворение компонентов газа в активированной пленке воды в микропорах туфа с цеолитом, третья — восстановление компонентов газа с мокрых микропорах активированнога угля, Омагничивание воды позволяет повысить растворимость газа в воде и интенсифицировать реакцию соединения компонентов газа с водой. В результате этого степень очистки дымовых газов достигает 98 — 99/, тогда как в базовом варианте — около 90 7;, Вь|полнение насадок в виде конических элементов увеличивает площадь контакта газа с мокрой насадкой, ;меньшает скорость потока и гидравлическое сопротивление насадки почти в 2 раза при равных расходах газа.

Пример, Дь.мовые газы с топочного пространства котельных установок через рекуперативный теплаобменник поступают в установку для очистки с температурой

160 — 180 C. При контакте газов с первой насадкой, смоченной водой, снижается их температура да 60 — 80 С, что обеспечивает лучшую растворимость газов в воде. Температура газа после первой насадки определяется массой, теплаемкостью и температурой насадки. Лучшими параметрами Обладает природный кислый базальт, который обладает и другими важными свойствами: тепло-и кислотостайкость, надежность адгезия механических примесей газа с поверхностью базальта. Содержащиеся в газах ЗОз и NOz растворяются в воде, образуя серную и азотную кислоту, которые сливаются в желоба и выводятся иэ установки для нейтрализации. Затем, предварительно очищенный газ после отделения капель воды поступает на вторую насадку. Мокрые микропоры туфа с цеалитом абсорбируют компоненты газа SORY, NO, 02, СО, ÑOà. V20s, где их концентрация достигает более высокой степени, чем их содержание в дымовых газах. Под действием высокой концентрации

1773460

10

20

45 компонентов газа, в активированной воде происходит растворение этих компонентов, окисление и образование кислот. Каталитическое влияние оказывает окислитель-цеолит, После второй насадки степень очистки дымовых газов по SOz составляет 70 — 75Я„ а по NOX — 30 — 40 . Дымовые газы после второй насадки через каплеуловитель поступают нэ третью ступень, содержащую активированный уголь. В третьей насадке происходит восстановительная реакция окислов в микропорэх активированного угля и окончательная очистка дымовых газов от S02 и ЬОх.

После третьей ступени очистки и каплеуловителей дымовые газы поступают в дымовую трубу или выбрасываются в атмосферу.

На каждую насадку отдельно подают обработанную в магнитном поле вору в таком количестве, чтобы исключить парообраэование. Омагничивают воду при напряженности магнитного поля аппарата

150 — 170 кА/м, что способствует лучшей смачиваемости зерен и микропор насадки, образованию многочисленных центров кристаллизации из карбоната кальция, повышение растворимости компонентов газа

SOz u NO и удержанию их в связанном виде, а также интенсифицируют химические реакции по образованию кислот. Насадки периодически продувают пульсирующим сжатым воздухом давление 0,15 — 0,2 МПа, что позволяет предотвратить увеличение гидравлического сопротивления насадок по сравнению с начальным периодом работы устройства, которые составляют 30 — 407; относительно исходной величины, Пример 2. Для определения оптимального значения напряженности магнитного поля аппарата сохраняли исходные параметры работы устройства идентичным первому примеру, изменяли только напряжение тока подаваемого на электромагнит.

При снижении напряжения тока и соответствующее ему напряженность магнитного поля до 140 кА/м степень очистки дымовых газов снижается по SOz на 17, а

no NOx- на 7ф, по сравнению с достигнутым их содержанием при 165 кА/м. Дальнейшее снижение напряженности магнитного поля приводило также к увеличению содержания указанных компонентов в отходящих дымовых газах.

При увеличении напряженности магнитного поля более 170 кА /м степень очистки дымовых газов снижалась по SOz на

13, а по ЙО» на 5 .

Формула изобретения

1. Способ очистки дымовых газов, содержащих $0 и ИОх, включающий контактирование с твердыми насадками, орошаемыми водой, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очист. ки от серо-и азотсодержащих компонентов, контактирование проводят последовательно на насадках из кислого базальта, туфа и активировэнного угля, при этом насадки орошают омагниченной, при напряженности магнитного поля 150 — 170 кА /м, водой и периодически продувают сжатым воздухом.

2. Устройство для очистки дымовых газов, содержащее vopnyc с пэтрубками ввода и вывода дымовых газов, размещенные в корпусе насадки для контактирования газа и жидкости и трубопроводы ввода жидкости, соединенные с форсунками, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени очистки дымовых газов и уменьшения гидравлического сопротивления устройства, насадки выполнены в виде конических элементов, расположенных вершиной вниз и размещенных горизонтальными секциями со смещением элементов друг относительно друга по высоте, при этом каждая насадка снабжена конусом из гидрофильного материала. расположенным коаксиально коническому элементу насадки в его верхней части.

1773460

1773460

PutË

Составитель Г.Сантурян

Техред М.Моргентал Корректор A Мотыль

Редактор

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

Заказ 3884 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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