Насадка для очистки дымовых газов

Авторы патента:

Кладов Дмитрий Борисович (RU)

Левит Владимир Александрович (RU)

Мамаева Диана Владимировна (RU)

Ежов Владимир Сергеевич (RU)

B01D53/60 - одновременное удаление оксидов серы и оксидов азота

Владельцы патента RU 2321445:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки дымовых газов от вредных примесей источников теплоснабжения систем квартирного отопления. Насадка содержит корпус 1 со стыковочными узлами 2. Первая ступень очистки включает вертикальные перфорированные кассеты 3. Каждая из них состоит из отбортованной вертикальной перфорированной стенки с днищем 4 и вставленной в нее вертикальной перфорированной съемной боковой крышки 5. Перфорированная кассета 3 выполнена из коррозионостойкого материала и заполнена частицами дробленой гашеной извести (Са(ОН)₂). Вторая ступень очистки включает заполненные активированным углем перфорированные кассеты 8, аналогичные по конструкции кассетам 3. Перфорированные кассеты 3 и 8 расположены внутри газовых каналов 10, отделенных вертикальными перегородками от воздушных каналов 11. В нижней части воздушные каналы соединены с заборными щелями 12, образуя пластинчатый теплообменник, под которыми устроены наклонные лотки 13, сообщающиеся со сборным карманом 14. Днище сборного кармана 14 соединено с дренажным трубопроводом 15 через гидрозатвор 16. Изобретение обеспечивает очистку дымовых газов от окислов азота, угарного газа, двуокиси углерода, уменьшение габаритов и упрощение конструкции устройства. 6 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки дымовых газов от вредных примесей источников теплоснабжения систем квартирного отопления.

Известно устройство для очистки дымовых газов, содержащее зону обработки в газоходе (коробе) с размещенными в теплообменной секции, выполненной в виде вертикального трубчатого теплообменника, абсорбционной секции, выполненной также в виде вертикального трубчатого теплообменника с поддоном и размещенной в них коаксиально подъемной трубой эрлифта, сепарационной секцией, выполненной в виде вертикального трубчатого теплообменника, причем днище поддона соединено трубопроводом с анионитовым фильтром, в котором дымовые газы очищаются от вредных примесей совместно с их утилизацией [1].

К недостаткам известного устройства относится громоздкость конструкции, которая не позволяет использовать его в системах квартирного теплоснабжения.

Более близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для комплексной очистки и утилизации дымовых газов, содержащее короб с размещенной в нем по ходу движения дымовых газов теплообменной секцией, которая включает в себя пластинчатый теплообменник и сообщается через окно с абсорбционно-теплообменной секцией, поддоном, в котором размещены снизу вверх блок горизонтальных перфорированных кассет, выполненных из шероховатого коррозионностойкого материала, покрытого слоем гашеной извести (Са(ОН)₂), полую смесительную камеру, блок вертикальных перфорированных кассет, аналогичных по конструкции горизонтальным кассетам, сепарирующие пластины [2].

К основным недостаткам известного устройства относятся невозможность очистки дымовых газов от угарного газа (СО), а также сложность и громоздкость конструкции, которые снижают эффективность очистки и не позволяют использовать его в системах квартирного теплоснабжения.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение очистки дымовых газов не только от окислов азота, но и от угарного газа (СО) и двуокиси углерода (CO₂), уменьшение габаритов и упрощение конструкции устройства, что увеличивает эффективность очистки дымовых газов от вредных примесей и надежность работы устройства в системе квартирного отопления.

Технический результат достигается тем, что предлагаемая насадка для очистки дымовых газов содержит короб со стыковочными узлами, в котором по ходу движения дымовых газов размещены первая ступень очистки, состоящая из вертикальных перфорированных кассет, каждая из которых состоит из отбортованной вертикальной перфорированной стенки с днищем и вставленной в нее вертикальной перфорированной съемной боковой крышки, выполненных из коррозионостойкого материала и заполненных частицами дробленой гашеной извести (Са(ОН)₂), и вторая ступень очистки, в которой размещены перфорированные кассеты, аналогичные по конструкции кассетам первой ступени очистки, но заполненные частицами активированного угля, причем кассеты первой и второй ступеней очистки расположены внутри газовых каналов, отделенных вертикальными перегородками от воздушных каналов, соединенных в своей нижней части с заборными щелями, образуя пластинчатый теплообменник, и под которыми устроены наклонные лотки, сообщающиеся со сборным карманом, днище которого, в свою очередь, соединено с дренажным трубопроводом через гидрозатвор.

Предлагаемая насадка для очистки дымовых газов, представленная на фиг.1-6, состоит из корпуса 1 со стыковочными узлами 2, в котором по ходу движения дымовых газов размещены первая ступень очистки, состоящая из вертикальных перфорированных кассет 3, каждая из которых состоит из отбортованной вертикальной перфорированной стенки с днищем 4 и вставленной в нее съемной вертикальной перфорированной боковой крышки 5 с отверстиями 6, заполненные частицами дробленой гашеной извести (Са(ОН)₂) 7, и вторая ступень очистки, в которой размещены перфорированные кассеты 8, аналогичные по конструкции кассетам 3 и заполненные частицами активированного угля 9, причем между кассетами 3 и 8 расположены газовые каналы 10 и воздушные каналы 11, соединенные в своей нижней части с заборными щелями 12, образуя пластинчатый теплообменник, под которыми устроены наклонные лотки 13, соединенные со сборным карманом 14, днище которого, в свою очередь, соединено с дренажным трубопроводом 15 с гидрозатвором 16.

Насадка для очистки дымовых газов работает следующим образом. Предварительно насадка соединяется через стыковочные узлы 2 с выходным сечением газохода водогрейного агрегата и при необходимости с дымоходом или наружной атмосферой. Дымовые газы по газовым каналам 10 двигаются снизу вверх, охлаждаясь до температуры ниже температуры конденсации за счет теплообмена через стенку с наружным воздухом, двигающимся по воздушным каналам 11 и поступающим из заборных щелей 12, и одновременно контактируют через отверстия 6 вертикальных перфорированных кассет 1-й ступени очистки 3 с частицами гашеной извести (Са(ОН)₂) 7, с которой протекают реакции смеси NO и NO₂ с Са(ОН)₂ с образованием нитрита кальция (Ca(NO₂)₂) и нитрата кальция (Са(NO₃)₂) [3, с.483], двуокиси углерода (СО₂), находящейся в значительном количестве (до 10%) в дымовых газах с Са(ОН)₂ с образованием углекислого кальция (Са(СО)₃) [4, с.406], который, в свою очередь, взаимодействует с уносимыми каплями конденсата, содержащего следы азотной кислоты, образующейся за счет поглощения двуокиси азота (NO₂) с образованием нитрата кальция (Са(NO₃)₂) [3, с.275, 6, с.348], после чего очищенные от большей части вредных примесей (NO_x, SO_x) дымовые газы попадают в перфорированные кассеты 2-й ступени очистки 8, заполненные частицами активированного угля 9, где дымовые газы очищаются от угарного газа (СО) и двуокиси углерода (СО₂), которые адсорбируются активированным углем [7, с.289], после чего дымовые газы, окончательно очищенные, удаляются из насадки. Конденсат, насыщенный кислотными компонентами, стекающий в виде пленки по стенкам газовых каналов 1-й ступени очистки, далее по лоткам 13 стекает в сборный карман 14, откуда через дренажный трубопровод 15 с гидрозатвором 16 сливается в канализацию.

По завершении активного цикла кассет 3 и 8, который можно определить по увеличению проскока вредных примесей в атмосферу, отработанные кассеты 3 и 8 заменяют. Процесс регенерации заключается в том, что отработанные кассеты 3 и 8 извлекают из короба 1, освобождают от частиц 5, состоящих из смеси углекислого кальция (СаСО₃), нитрита кальция (Ca(NO₂)₂), нитрата кальция (Са(NO₃)₂) и от частиц 9, состоящих из активированного угля, насыщенного угарным газом (СО) и двуокисью углерода (СО₂), и снова заполняют дробленой гашеной известью (Са(ОН)₂) и частицами свежего активированного угля, после чего повторно используют для очистки дымовых газов в предлагаемом устройстве.

Таким образом, предлагаемая насадка позволяет проводить очистку дымовых газов в системе квартирного отопления не только от окислов азота и серы (NO_x и SO_x), но и от двуокиси углерода (CO₂) и угарного газа (СО), что увеличивает экологическую эффективность процесса очистки и надежность работы устройства.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Патент РФ № 2186612, М. кл⁴, В01D 53/60, 2000.

2. Патент РФ № 2254161, М. кл⁴, В01D 53/14, 2005.

3. Неницеску К. Общая химия. - М.: Мир, 1968, 816 с.

4. Абрамов Н.Н. и др. Водоснабжение. - М.: Госстройиздат, 1960, 579 с.

5. Позин М.Е. Технология минеральных удобрений. - Л.: Химия, 1983, 360 с.

6. Кутепов A.M. и др. Общая химическая технология. - М.: Высшая школа, 1985, 448 с.

7. Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия. - М.: Высшая школа, 1983, 406 с.

Насадка для очистки дымовых газов, включающая короб со стыковочными узлами, в котором размещены пластинчатый теплообменник и по ходу движения дымовых газов - вертикальные перфорированные кассеты, выполненные из коррозионно-стойкого материала и гашеная известь (Са(ОН)₂), отличающаяся тем, что каждая перфорированная кассета состоит из отбортованной вертикальной перфорированной стенки с днищем и вставленной в нее вертикальной перфорированной съемной боковой крышки, полость между которыми заполнена дробленой гашеной известью (Са(ОН)₂), в короб встроена вторая ступень очистки, в которой размещены перфорированные кассеты, аналогичные по конструкции кассетам первой ступени очистки, заполненные частицами активированного угля, причем кассеты первой и второй ступеней очистки расположены внутри газовых каналов, отделенных вертикальными перегородками от воздушных каналов, соединенных в своей нижней части с заборными щелями, образуя пластинчатый теплообменник, под которыми устроены наклонные лотки, сообщающиеся со сборным карманом, днище которого, в свою очередь, соединено с дренажным трубопроводом через гидрозатвор.

Изобретение относится к применению катализаторов, предназначенных для улучшения гидролиза оксисульфида углерода (COS) и цианистоводородной кислоты (HCN) в газообразных смесях, выделяемых, в частности, установками для совместного производства энергии.

Способ очистки отходящих дымовых газов от токсичных оксидов // 2292939

Изобретение относится к области комплексной очистки различных газообразных выбросов промышленных производств и может быть использовано, в частности, для полного улавливания токсичных газов, таких как NOx, SO2, CO из дымовых газов топливосжигающих установок и газовых выбросов технологических агрегатов.

Способ обезвреживания и утилизации агрессивных химических соединений // 2279305

Изобретение относится к области обезвреживания и утилизации агрессивных химических соединений, в частности насыщенных ангидридами кислотосодержащих соединений и отходов.

Способ восстановления оксидов азота и серы до n2 и s // 2266775

Изобретение относится к способам очистки от вредных примесей дымовых газов производства обжиговых строительных материалов. .

Комплексный способ и устройство для очистки и утилизации дымовых газов // 2254161

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей. .

Способ и устройство для очистки дымовых газов, утилизации их тепла и улавливаемых компонентов // 2186612

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов теплоэнергетических установок от окислов азота и окислов серы.

Способ преобразования so2 и nox в кислоты посредством барьерного разряда и устройство для его осуществления // 2169622

Изобретение относится к оборудованию для контроля загрязнений. .

Способ и устройство для удаления окислов азота и окислов серы // 2161528

Способ обработки отходящих газов путем воздействия на них электронными лучами и устройство для его осуществления // 2153922

Установка для обработки дымовых газов // 2145254

Комплексный способ и устройство для обработки дутьевого воздуха и дымовых газов // 2331462

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей

Способ очистки уходящих газов газотурбинной установки и устройство для его осуществления // 2342185

Изобретение относится к технике очистки продуктов горения от вредных экологических загрязнителей: оксидов азота (NO x) и монооксида углерода (СО) путем сухого селективного взаимодействия, при этом NOX должны восстанавливаться до азота, а СО окисляться до углекислоты СО2

Устройство для очистки и комплексной утилизации дымовых газов // 2377058

Способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных органических соединений в мусоросжигательных установках // 2390374

Изобретение относится к способу и устройству для снижения угарного газа и галогенированных органических соединений в мусоросжигательных установках с, по меньшей мере, одной камерой сгорания согласно первому и пятому пунктам формулы изобретения

Комплексная система повышения экологической безопасности энергоустановки морского судна // 2502547

Изобретение применяется на морских судах. Комплексная система выполнена в трех вариантах. По первому варианту комплексная система повышения экологической безопасности энергоустановки морского судна для очистки льяльных вод и для очистки воды после фильтра выхлопных газов содержит одно устройство - двухступенчатый сепаратор, состоящий из центробежного сепаратора и мембранного фильтра с возможностью подачи очищенной воды на фильтр выхлопных газов по замкнутому циклу. По второму варианту комплексная система включает вытяжной вентилятор регулируемой производительности, установленный на выходе выхлопного тракта двигателя; подача газов на фильтр обеспечивается заслонкой с регулируемой скоростью перемещения. По третьему варианту комплексная система использует в качестве очищающего раствора фильтра выхлопных газов забортную воду с автоматически регулируемым рН в зависимости от состава применяемого топлива; щелочность достигается путем смешивания забортной воды с пресной водой или добавлением гидроксида калия; оптимизация объема подаваемого в фильтр очищающего раствора обеспечивается автоматическим регулированием производительности насоса в зависимости от качества очистки газов и нагрузки двигателя. Достигается ограниченный выброс в атмосферу оксидов азота и серы. 3 н.п. ф-лы.

Способ очистки дымовых газов // 2504425

Изобретение относится к комплексной очистке различных газообразных выбросов промышленных производств, в частности дымовых газов. Способ включает прокачивание потока очищаемых газов через емкость, заполненную 5,0-10,0 М водным раствором трифторуксусной кислоты, насыщенным кислородом, отделение образовавшихся побочных продуктов, утилизацию последних, регенерацию отработанного раствора трифторуксусной кислоты путем насыщения кислородом и рециркуляцию регенерированного раствора на прокачивание. Изобретение позволяет проводить процесс очистки газов в менее агрессивной среде, увеличить поглощающую способность реакционной среды, упростить процессы отделения и утилизации образующихся побочных продуктов. 2 пр.

Способ разложения/удаления с использованием фотокаталитического материала // 2560429

Изобретение относится к способу разложения и/или удаления опасных веществ в газообразной и/или жидкой фазах с использованием фотокаталитического материала. Способ удаления газообразного опасного вещества, содержащего сильно концентрированные оксиды азота и оксиды серы, в окружающей среде, содержащей опасное вещество, включает: удаление оксидов азота посредством использования водного раствора аминового соединения в качестве химикалия в первичном устройстве и удаление оксидов серы посредством использования способа разложения, в котором во вторичном устройстве присутствуют фотокаталитический материал и разбавленный раствор пероксида водорода. Изобретение обеспечивает эффективное и быстрое разложение опасных веществ. 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 3 пр.

Способ снижения оксидов азота и оксидов серы в выхлопном газе из двигателя внутреннего сгорания // 2584217

Изобретение относится к снижению количества оксидов азота и оксидов серы, присутствующих в выхлопных газах. Способ снижения количества оксидов азота и серы в выхлопном газе из двигателя внутреннего сгорания, работающего на бедных смесях, включает пропускание выхлопного газа вместе с отрегулированным количеством аммиака через каталитическую систему, содержащую один или более катализаторов, активных в отношении реакции с оксидами азота с получением азота, где в выхлоп вводят сам аммиак или аммиак образуется после введения в выхлопной газ до пропускания выхлопного газа через каталитическую систему; пропускание обработанного таким образом выхлопного газа через турбину в турбокомпрессоре; удаление триоксида серы и/или аммониевых соединений серы, присутствующих в выхлопе из турбокомпрессора, на последующей стадии обработки выхлопного газа. Выхлопной газ пропускают через каталитическую систему при температуре выше температуры конденсации аммониевых соединений серы, образованных по реакции с аммиаком в выхлопном газе. Количество аммиака в выхлопном газе регулируют таким образом, чтобы получить количество менее 2 част./млн объемных или более 10 част./млн объемных после пропускания через каталитическую систему. Техническим результатом изобретения является эффективное снижение оксидов азота и серы в выхлопном газе из двигателя внутреннего сгорания, работающего на бедных смесях. 2 н. и 5 з.п. ф-лы.

Устройство для очистки и комплексной утилизации сбросных газов // 2620798

Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и сельскому хозяйству и может быть использовано в процессах очистки и утилизации сбросных газов теплоэнергетических установок и двигателей внутреннего сгорания для снижения загрязнений, выбросов парниковых газов в атмосферу и повышения урожайности в овощеводстве закрытого грунта. Устройство для очистки и комплексной утилизации сбросных газов, включающее зону обработки, соединенную с транзитным газоходом, в которую входят вертикальный трубчатый теплообменник–абсорбер, состоящий из соединенных последовательно по газу сверху вниз трубчатого воздухоподогревателя, полой окислительной камеры с распределителем озоновоздушной смеси, трубчатого конденсатора 1–й ступени и примыкающего к ним сбоку вертикального пластинчатого конденсатора 2–й ступени, снабженного снизу щелевыми газовым заборником и воздушным заборником, сверху – газовым выхлопом с патрубком и верхней крышкой, соединенной с вытяжной трубой и дефлектором, конденсаторы 1–й и 2–й ступеней соединены по конденсату с анионитовым фильтром, конденсатор 2–й ступени соединен по газу через выхлопной патрубок с эжектором, газоходом рабочей смеси и теплицей, в крыше которой размещен дефлектор, межтрубное пространство воздухоподогревателя соединено с дутьевым воздуховодом, а межтрубное пространство конденсатора 1–й ступени соединено с воздуховодом наружного воздуха и вентилятором. Изобретение позволяет увеличить степень очистки сбросных газов. 4 ил.

Теплица с очисткой и комплексной утилизацией сбросных газов // 2641747

Изобретение относится к теплоэнергетике и сельскому хозяйству и может быть использовано для повышения урожайности в овощеводстве закрытого грунта. Теплица включает транзитный газоход с отводным газоходом, теплообменник, вентилятор, эжектор, распределитель озоновоздушной смеси, соединенный с озонатором, газовоздушный коллектор, соединенный с корпусом теплицы, снабженной дефлектором. После эжектора установлена камера окисления, снабженная распределителем озоновоздушной смеси и гидрозатвором. Газовоздушный коллектор соединен через свои правую и левую ветви с корпусом теплицы, установленным на правый и левый ряды вертикальных пластинчатых теплообменников, примыкающих своими торцами к опорным стойкам. Каждый вертикальный пластинчатый теплообменник состоит из вертикального прямоугольного корпуса с внутренней вертикальной перегородкой, которые изготовлены из прозрачного материала с высокой теплопроводностью и коррозионной стойкостью. Вертикальная перегородка установлена с образованием нижней переточной щели. В верхней части внутренней стенки корпуса устроена горизонтальная распределительная щель. В верхней части наружной стенки корпуса устроен газовоздушный штуцер, соединенный с правой или левой ветвью газовоздушного коллектора. В днище корпуса устроен штуцер слива конденсата, соединенный с правой или левой ветвью конденсатного коллектора, соединенного с камерой окисления через гидрозатвор и с анионитовым фильтром. Обеспечивается повышение экологической эффективности теплицы с очисткой и комплексной утилизацией сбросных газов. 5 ил.