Способ очистки отходящих газов и устройство для его осуществления

 

Использование: изобретение относится к очистке газов от примесей озоно-каталитическим методом и может быть использовано в химической, машиностроительной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: в способе озон вырабатывают в слоях катализатора при высоких напряжении и частоте. В реализующем способ устройстве очистки отходящих газов, в блоках установлены электроды, а над первым слоем катализатора расположен диск с лопастями и электродами емкостного генератора. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки и совместить выработку озона и каталитического окисления за счет того, что катализатор выполняет функцию диэлектрического элемента озонатора. 2 с. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к очистке газов от примесей озоно-каталитическим методом и может быть использовано в химической, машиностроительной и других отраслях промышленности.

Известен способ очистки [1] путем окисления озоном в присутствии марганцевого окисного катализатора, по которому процесс ведут на марганец-серебряном катализаторе при объемной скорости парогазовой смеси 2000-15000 ч^-k.

Известен также способ очистки [2] отходящих газов от органических веществ окислением озоном на марганцево-кислом катализаторе, по которому отходящие газы предварительно пропускают через зону барьерного разряда с частотой 2,1-2,6 мГц.

Недостатком вышеупомянутых способов является невысокая эффективность работы устройства и сложность конструкции, обусловленная наличием дополнительного генератора озона.

Кроме того, из уровня техники известен способ и устройство очистки выхлопных газов с использованием озонового и окисляющего катализаторов [3] Способ заключается в том, что выхлопные газы, содержащие Co, гидрокарбонатор и т. д. обрабатывают внутри трубы Вентури, окисляют озоном вредные загрязнители при 100-500^o в течение 10-20 с и пропускают через каталитический конвертор с фиксированным слоем окисляющего катализатора, содержащего Pt, Pd и оксиды редкоземельных металлов для дальнейшего окисления остатков вредных компонентов. Устройство, реализующее данный способ, состоит из трубы Вентури, подсоединенной к выхлопной трубе и подведенной к выходу трубок озонового генератора.

Недостатками описанных способа и устройства для его осуществления является необходимость наличия генератора озона и малая эффективность генератора озона, т.к. при подаче озона в устройство очистки часть озона успевает рекомбинировать в молекулярный кислород.

Наиболее близкими по техническому результату к предлагаемому является способ очистки отходящих газов [4] а также устройство для очистки газов, состоящее из нескольких разделенных свободными зонами каталитических слоев, выполненных в виде элементов или блоков со сквозными отверстиями [5] Недостатками ближайшего аналога является необходимость дополнительного генератора озона, малая эффективность генератора озона и самого устройства из-за рекомбинации озона в молекулярный кислород в тракте "генератора озона аппарат очистки".

Задача изобретения повышение эффективности очистки и совмещение выработки озона и каталитического окисления за счет того, что катализатор выполняет функцию диэлектрического элемента озонатора.

Задача решается тем, что в способе очистки отходящих газов путем их прохождения через отдельно расположенные слои катализатора вместе с озоном и последующего окисления последним на этих слоях, в отличие от прототипа, озон вырабатывают в слоях катализатора при высоких напряжении и частоте.

Задача решается также тем, что в устройстве для очистки отходящих газов, включающем несколько отдельно расположенных каталитических слоев, выполненных в виде блоков со сквозными отверстиями, в отличие от прототипа, в блоках установлены электроды, а над первым слоем катализатора расположен диск с лопастями и электродами емкостного генератора.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема одного блока аппарата; на фиг. 2 схема слоя катализатора с электродами; на фиг. 3 рисунок диска.

Устройство на фиг. 1 состоит из корпуса 1, внутри которого расположено n слоев катализатора 2, слоев 3 и 4, в верхней же части корпуса 1 находится вход очищаемого газа 5, а в нижней его части имеется отверстие 6 для выхода газа. Над первым слоем катализатора 3 расположен диск 7, связанный с электродвигателем 8, подключенного к сети высокого напряжения посредством клемм 9.

На фиг. 2 представлена схема части слоя катализатора 2 в разрезе. В смежных сквозных каналах катализатора с двух сторон диэлектрической стенки 10 установлены электроды 11 и 12, подсоединенные к токоведущим шинам 13 и 14 разной полярности, расположенным с противоположных сторон для катализатора.

На фиг. 3 показано устройство вращающегося диска 7, которые является элементом емкостного генератора с самовозбуждением и состоит из диэлектрического остова 15, лопастей 16 и электродов 17.

Устройство работает следующим образом.

Газ для очистки подается в устройство через вход 5 и смешивается с озоном, вырабатываемым в зазоре между вращающимся диском 7 и торцем слоя катализатора 3. Здесь вращающийся диск и торец слоя катализатора в совокупности являются емкостным генератором с самовозбуждением, в зазоре появляется коронный разряд, который вырабатывает из кислорода, содержащегося в газе, озон.

Газ, смешанный с озоном в слое катализатора 3, частично очищается и подается в слои катализатора 2. На диэлектрических стенках 10 при наличии высокого напряжения и высокой частоты на электродах 11 и 12 возбуждается коронный разряд, в результате чего вырабатывается озон. Озон смешивается с проходящим по каналам газом и усиливает окисление (очищение) газа. На последнем по ходу движения газа слое катализатора 4 окисляются остатки озона.

Формула изобретения

1. Способ очистки отходящих газов путем их прохождения через отдельно расположенные слои катализатора вместе с озоном и последующего окисления последним на этих слоях, отличающийся тем, что озон вырабатывают в слоях катализатора при высоких напряжении и частоте.

2. Устройство для очистки отходящих газов, включающее несколько отдельно расположенных каталитических слоев, выполненных в виде блоков со сквозными отверстиями, отличающееся тем, что в блоках установлены электроды, а над первым слоем катализатора расположен диск с лопастями и электродами емкостного генератора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3