Устройство для очистки дымовых газов, содержащее рукавный фильтр и катализатор

Настоящее изобретение относится к устройству и установке для очистки дымовых газов. Устройство содержит корпус циркуляции дымового газа, внутри которого установлен фильтр, имеющий вертикальные фильтрующие рукава, и катализатор с канальной структурой, каналы которого имеют гидравлический диаметр менее 6 мм, при этом подлежащие очистке дымовые газы проходят через фильтрующие рукава и затем через катализатор. Катализатор расположен над выпуском фильтрующих рукавов на вертикальное расстояние (d), в 2,5-6 раз превышающее гидравлический диаметр фильтрующих рукавов и разделен на единичные элементы, которые расположены в горизонтальном направлении бок о бок внутри корпуса последовательно в несколько рядов и являются удаляемыми в вертикальном направлении из корпуса, причем каждый единичный элемент снабжен средством перемещения для перемещения соответствующего единичного элемента в горизонтальном направлении относительно корпуса. Установка содержит устройство для очистки дымовых газов и средство добавления денитрифицирующего реагента в дымовые газы выше по потоку от устройства. Изобретение обеспечивает компактное, экономичное, практичное и эффективное устройство очистки дымовых газов, которое позволяет одновременно сохранять функции разложения оксидов азота каталитическим путем и удаления кислотных загрязнителей. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Настоящее изобретение относится к устройству для очистки дымовых газов и к установке для очистки дымовых газов.

В процессах сгорания ископаемого топлива или отходов образуются дымовые газы, содержащие вредные компоненты, включающие тонкодисперсные частицы, кислые газы, такие как SO2 и HCl, и оксиды азота. При очистке кислых газов обычно используются мокрые скрубберы или сухие скрубберы, где кислые газы приводятся в реакцию с нейтрализатором, таким как известь, при этом образующиеся продукты собираются ниже по потоку рукавным фильтром или электростатическим осадителем. Оксиды азота обычно разрушаются или в самой зоне сгорания, как, например, в некаталитических процессах, которые обычно называются селективным некаталитическим восстановлением (SNCR), или же за счет реакции этих оксидов азота на катализаторе с подходящим реагентом, таким как аммиак или мочевина, с использованием процессов, известных как селективное каталитическое восстановление (SCR).

Традиционно удаление кислотных загрязнителей и разложение оксидов азота каталитическим путем осуществляют, соответственно, в двух физически отдельных установках, например, в рукавном фильтре, за которым следует каталитический реактор, или в каталитическом реакторе, за которым следует скруббер.

Однако уже было предложено комбинировать удаление кислотных загрязнителей и разложение оксида азота в одной установке каталитическим путем. В наиболее приемлемом решении используются каталитические рукавные фильтры; катализатор наносят путем пропитки на рукавный фильтр или встраивают в фильтрующую среду рукавного фильтра. Примеры этого приводятся в US 2002/0041841, WO 2014/131864, WO 2007/04564 и WO 2006/103040. Данные решения на основе каталитических рукавных фильтров являются коммерчески доступными, однако имеют несколько недостатков. Во-первых, они являются дорогостоящими. Кроме того, толщина слоя, через который проходят газы, является малой, и поэтому время контакта между газом и рукавом очень короткое, что ограничивает каталитическое превращение и требует относительно высоких рабочих температур, обычно порядка 200°C, или даже выше, если желаемо разложение диоксинов. Наконец, когда катализатор отравлен, рукав с катализатором должен быть заменен.

В DE 195 19 233 предлагается помещать малые блоки катализатора в сотовом расположении внутри выпуска рукавных фильтров. Это решение также имеет недостатки. Благодаря своему присутствию катализатор ослабляет выдувающую способность подаваемой под давлением струи воздуха в выпуск рукава и ограничивает эффективность импульсной струйной очистки. Кроме того, суммарный объем всех малых блоков катализатора ограничен, поскольку доступный объем внутри выпусков рукавного фильтра является небольшим. Кроме того, упаковка и размещение малых блоков катализатора могут быть трудоемкими и дорогостоящими.

Также в JP H 11 300 163, который можно считать наиболее близким аналогом изобретения, раскрывается очищающее устройство, в котором корпус для циркуляции дыма объединяет вертикальный рукавный фильтр и катализатор с каналами, через которые последовательно проходят газы. Катализатор разделен на единичные элементы, причем каждый единичный элемент устанавливается вертикально и с возможностью съема в корпусе, благодаря чему он может регулярно заменяться новым единичным элементом катализатора, когда катализатор установленного единичного элемента отравлен. Внутри корпуса единичные элементы катализатора нависают над выпуском рукавного фильтра, находясь от него на значительном расстоянии, обычно в несколько метров: это существенное расстояние необходимо, во-первых, чтобы обеспечить достаточное пространство для размещения трубопровода для нагнетания денитрифицирующего реагента, помещаемого между выпуском рукавного фильтра и впуском каналов катализатора, и, во-вторых, чтобы дать возможность этому реагенту после нагнетания распределяться по всему объему дымовых газов таким образом, чтобы смесь газов и этого реагента была достаточно однородной у впусков каналов. Таким образом, общая высота корпуса является очень большой. Это увеличивает затраты и делает техническое обслуживание фильтрующих рукавов более сложным и трудоемким: когда требуется замена фильтрующих рукавов, все единичные элементы катализатора должны выниматься через верхнюю часть корпуса, и из этой верхней части корпуса должен осуществляться доступ к расположенным ниже фильтрующим рукавам для извлечения их наверх и наружу из верхней части корпуса. В связи с этим, данное очищающее устройство оказывается дорогостоящим в производстве и использовании.

Задачей настоящего изобретения является предложить устройство для очистки дыма, которое, при одновременном сохранении функций разложения оксидов азота каталитическим путем и удаления кислотных загрязнителей, остается одновременно компактным, экономичным, практичным и эффективным.

В связи с этим, объектом изобретения является устройство для очистки дымовых газов. Данное устройство содержит корпус циркуляции дымового газа, внутри которого установлен как фильтр, имеющий вертикальные фильтрующие рукава, так и катализатор с канальной структурой, причем каналы катализатора имеют гидравлический диаметр менее 6 мм, при этом подлежащие очистке дымовые газы проходят через фильтрующие рукава и затем через катализатор. Внутри корпуса катализатор расположен над выпуском фильтрующих рукавов. Катализатор разделен на единичные элементы, которые расположены в горизонтальном направлении бок о бок внутри корпуса и являются удаляемыми в вертикальном направлении из корпуса. Катализатор отделен от выпуска фильтрующих рукавов на вертикальное расстояние, в 2,5-6 раз превышающее гидравлический диаметр фильтрующих рукавов. Единичные элементы расположены бок о бок внутри корпуса, располагаясь последовательно в несколько рядов в горизонтальном направлении, причем каждый единичный элемент снабжен средством перемещения для перемещения соответствующего единичного элемента в указанном горизонтальном направлении относительно корпуса.

Настоящее изобретение предлагает интегрированное устройство, в котором в одном и том же корпусе подлежащие очистке дымовые газы, сначала фильтруются, их кислотные загрязнители удаляются путем пропускания через фильтрующие рукава, затем денитрифицируются путем пропускания через структурированный катализатор, при этом подразумевается, что выше по потоку от указанного устройства в данные дымовые газы был добавлен денитрифицирующий реагент. Следует понимать, что в настоящем документе термин «дымовые газы» используется без различения для обозначения дымового газа, поступающего в корпус устройства, газа, циркулирующего внутри этого корпуса, и обработанных газов, выходящих из корпуса. Интегрированное устройство по изобретению сочетает эффективность с компактностью благодаря размещению структурированного катализатора непосредственно ниже по потоку и над фильтрующими рукавами: дымовые газы направляются в катализатор, причем эти дымовые газы известны как являющиеся «безвредными» для катализатора, т.е. дымовые газы, которые только что были очищены от пыли и кислотных загрязнителей, а также от некоторых других загрязнителей с помощью фильтрующих рукавов и соответствующего нейтрализующего реагента, в силу этого обеспечивают возможность использования, без опасности загрязнения или преждевременной дезактивации, катализатора, имеющего каналы характерного малого размера, а именно с гидравлическим диаметром менее 6 мм. За счет вертикального дистанционирования катализатора от выпусков рукавов на расстояние, по меньшей мере в 2,5 раза превышающее гидравлический диаметр данных рукавов, газы, выходящие из рукавов, могут быть равномерно перераспределены перед их поступлением в каналы катализатора. Благодаря помещению катализатора на расстояние от рукавов, менее чем в 6 раз превышающее гидравлический диаметр, общая высота корпуса ограничивается, и наряду с тем, что катализатор разделен на смежные единичные элементы, которые могут перемещаться в горизонтальном направлении в корпусе с помощью предназначенных для этого приспособлений, - это приводит к значительному облегчению операций технического обслуживания фильтрующих рукавов. Кроме того, устройство по изобретению не требует дорогостоящих или сложных компоновок и даже позволяет помещать средство внутрь корпуса, между рукавами и катализатором, для устранения забивания рукавов путем так называемой импульсной струйной очистки. Другие достоинства и преимущества изобретения объясняются ниже.

Согласно дополнительным предпочтительным признакам устройства по изобретению:

- средство перемещения содержит элементы качения;

- элементы качения являются роликами;

- средство перемещения взаимодействует с направляющими, прикрепленными к корпусу и простирающимися в указанном горизонтальном направлении;

- направляющие представляют собой рельсы;

- удельная поверхность катализатора составляет от 800 до 1500 м²/м3;

- эффективная площадь поверхности катализатора в 4-16 раз превышает фильтрующую поверхность фильтрующих рукавов;

- эффективная площадь поверхности катализатора в 5-12 раз превышает фильтрующую поверхность фильтрующих рукавов;

- устройство дополнительно содержит средство продувки, вставленное между выпуском рукавов фильтра и впуском каналов катализатора и направляющее воздух под давлением к выпуску фильтрующих рукавов;

- средство продувки дополнительно направляет воздух под давлением к впуску каналов катализатора.

Другим объектом изобретения является установка для очистки дымовых газов, содержащая:

- устройство для очистки подлежащих очистке дымовых газов, определенное выше; и

- средство добавления для добавления денитрифицирующего реагента в подлежащие очистке дымовые газы выше по потоку от указанного устройства.

Изобретение станет более понятно при прочтении следующего ниже описания, приведенного исключительно в качестве примера, и со ссылкой на чертежи, на которых:

на фиг. 1 приводится схематическое изображение поперечного сечения устройства очистки дымовых газов по изобретению;

на фиг. 2 представлен частичный вид в перспективе вдоль стрелки II на фиг. 1;

на фиг. 3 показан вид, похожий на вид на фиг. 2, иллюстрирующий другую конфигурацию использования устройства очистки;

на фиг. 4 показано схематическое поперечное сечение в плоскости IV на фиг. 2; и

на фиг. 5 показано схематическое поперечное сечение вдоль линии V-V на фиг. 1.

На фиг. 1 - фиг. 5 показано устройство 10 очистки дыма, относящееся к установке I для очистки дымовых газов. Это устройство прежде всего содержит фильтр 12 и катализатор 14, которые интегрированы внутри одного и того же корпуса 16. При эксплуатации корпус 16 расположен по существу вертикально, остальная часть из описания устройства 10 ориентирована соответствующим образом.

Фильтр 12 расположен в нижней части корпуса 16. Данный фильтр 12 содержит фильтрующие рукава 18, расположенные вертикально внутри корпуса 16. На фиг. 1 показаны только некоторые фильтрующие рукава 18, их общее количество не ограничивается изобретением. Каждый фильтрующий рукав 18 как таковой известен из уровня техники и имеет вертикальную длину 3-10 м и поддерживается рамой, не показанной подробно на чертежах. Поперечное сечение каждого фильтрующего рукава 18 обычно имеет круглый профиль диаметром 100-300 мм, хотя могут использоваться и другие геометрические конфигурации. Рамы, поддерживающие фильтрующие рукава 18, опираются на плиту 20 с отверстиями, и на горизонтальном уровне этой плиты расположены соответствующие выпуски этих фильтрующих рукавов.

Катализатор 14 расположен в верхней части корпуса 16, находясь над фильтрующими рукавами 18. Катализатор как таковой известен из уровня техники и относится к катализаторам, традиционно используемым в процессах каталитической денитрификации, другими словами, в SCR-процессах удаления NOx. В частности, катализатор 14 структурирован в каналы с впуском, направленным вниз, в направлении к выпуску фильтрующих рукавов 18. В изобретении профиль каналов катализатора 14 не имеет ограничений.

В процессе эксплуатации установка I работает таким образом, что подлежащие очистке дымовые газы 1, которые представляют собой топочный газ, выходящий из установки сгорания, направляются в основание корпуса 16 через впускной канал 6, как схематически показано на фиг. 1. Выше по потоку от устройства 10 дымовые газы 1 смешивают с денитрифицирующим реагентом, таким как аммиак, причем следует отметить, что средство для подачи данного реагента в дымовые газы само по себе известно из уровня техники и схематически обозначено ссылочным номером 8 на фиг. 1. Тип средства 8 не ограничивается изобретением, и точка или точки установки I, в которых денитрифицирующий реагент добавляется в дымовые газы 1 выше по потоку от устройства 10, находится более или менее на удалении от устройства 10. Например, по меньшей мере часть денитрифицирующего реагента может добавляться в дымовые газы 1 с помощью средства 8 во впускном канале 6. Также возможно, что дымовые газы 1, входящие в корпус 16, уже содержат достаточное количество денитрифицирующего реагента, и что никакого дополнительного добавления во впускном канале 6 не требуется, например, если выше по потоку используется SNCR.

Внутри корпуса 16 дымовые газы 1 проходят через фильтрующие рукава 18 и отфильтрованный осадок, который постепенно образуется на внешней поверхности этих фильтрующих рукавов. Дымовые газы 2, попадающие внутрь фильтрующих рукавов 18, соответственно очищены от пыли и кислотных загрязнителей, которые они содержат, например, от SO2 и HCl. Следует четко понимать, что для достижения удаления кислотных загрязнителей, таких как SO2 и HCl, нужно вводить какой-либо нейтрализующий агент, например, известь или бикарбонат натрия, выше по потоку от фильтрующих рукавов 18. Эти дымовые газы 2 перемещаются вверх внутри фильтрующих рукавов 18 до тех пор, пока они не покинут эти рукава через верхний выпуск этих рукавов, достигая свободного объема V16, образованного в вертикальном направлении внутри корпуса 16, между фильтрующими рукавами 18 и катализатором 14, в частности между выпуском этих рукавов и впуском каналов катализатора. Этот свободный объем имеет вертикальный размер d, который соответствует вертикальному расстоянию, отделяющему выпуск фильтрующих рукавов 18 от впуска каналов катализатора 14: в соответствии с одним из признаков изобретения данное вертикальное расстояние d в 2,5-6 раз превышает гидравлический диаметр фильтрующих рукавов 18, причем этот гидравлический диаметр определяется как отношение между четырехкратным диаметром поперечного сечения фильтрующего рукава и периметром рукава. По-прежнему находясь внутри корпуса 16, дымовые газы 2 затем проходят через катализатор 14, покидая катализатор в виде дымовых газов 3, не содержащих оксидов азота, благодаря известному в уровне техники каталитическому восстановлению. Эти очищенные дымовые газы 3 удаляются из устройства 10 с помощью обычных средств, не показанных на чертежах.

Следует понимать, что выбор вертикального размера свободного объема V16, образованного внутри корпуса 16 между фильтрующими рукавами 18 и катализатором 14, имеет ряд преимуществ. Например, благодаря обеспечению расстояния d, превышающего по меньшей мере в 2,5 раза гидравлический диаметр фильтрующих рукавов 18, дымовые газы 2, выходящие из этих фильтрующих рукавов, могут быть равномерно перераспределены перед поступлением в каналы катализатора 14, что должно быть высоко оценено, поскольку на практике выпускные отверстия фильтрующих рукавов 18 суммарно имеют меньшее общее поперечное сечение, чем поперечное сечение впусков каналов катализатора 14. В дополнение к этому, как описано выше, дымовые газы 2, направляемые из фильтра 12 в катализатор 14, очищены фильтрующими рукавами 18 от кислотных загрязнителей, пыли и других твердых частиц, переносимых дымовыми газами 1: поскольку эти дымовые газы 2 циркулируют внутри корпуса 16 непосредственно от выпуска фильтрующих рукавов 18 ко впуску каналов катализатора 14, - загрязнение катализатора этими газами поддерживается на очень низком уровне, это означает, что без какого-либо риска ускоренного или преждевременного блокирования пылью каналы катализатора 14 могут быть выбраны с характерным малым размером, а именно с гидравлическим диаметром менее 6 мм. Это повышает эффективность денитрификации. Другими словами, благодаря помещению катализатора 14 сразу после фильтрующих рукавов 18 внутри того же самого корпуса 16, в котором циркулируют дымовые газы, фильтрующие рукава защищают катализатор, удерживая пыль, кислые газы и другие потенциальные яды, содержащиеся в подлежащих очистке дымовых газах 1; вследствие этого, каналы для структурированного катализатора 14 можно выбирать с маленьким отверстием, что обеспечивает особенно длительный срок службы катализатора, например, 6 лет. В дополнение к этому, общий вертикальный размер корпуса 16 остается регулируемым, поскольку предусмотрено, что расстояние d менее чем в 6 раз превышает гидравлический диаметр фильтрующих рукавов.

В продолжении вышеизложенных рассуждений, объем катализатора, необходимый для заданной эффективности денитрификации, может быть уменьшен с учетом того, что эффективная площадь поверхности катализатора 14, полученная путем умножения его удельной поверхности (в м23) на его объем, преимущественно в 4-16 раз превышает фильтрующую поверхность фильтрующих рукавов 18, более предпочтительно в 5-12 раз превышает площадь этой фильтрующей поверхности. На практике, поскольку катализатор 14 защищен с помощью фильтрующих рукавов 18 от забивания, удельная поверхность катализатора 14 может быть выбрана большой, предпочтительно от 800 до 1500 м²/м3.

Одно из других преимуществ, предоставляемых изобретением, заключается в том, что при запуске устройства 10, для предотвращения циркуляции влажного дымового газа в корпусе 16 и на фильтрующие рукава 18, которые пока еще являются холодными, предварительно нагретый сухой воздух, например, при использовании канального воздухонагревателя, первоначально циркулирует в корпусе, перед поступлением подлежащих очистке дымовых газов. Температура этого сухого предварительно нагретого воздуха обычно составляет от 130°С до 250°С. При использовании температуры выше 200°С горячий воздух, который также проходит через катализатор 14 устройства 10 перед выходом из устройства, по меньшей мере частично регенерирует катализатор за счет повторного испарения летучих солей, таких как бисульфат аммония, которые имеют тенденцию к забиванию пор катализатора. Поэтому при каждой остановке/перезапуске устройства 10 происходит частичная регенерация катализатора 14, тем самым дополнительно повышающая срок его службы.

Кроме того, поскольку дезактивация катализатора 14 неизбежна, и замена фильтрующих рукавов 18 должна осуществляться на практике, устройство 10 выполнено с возможностью легкой замены катализатора и фильтрующих рукавов. С этой целью катализатор 14 разделен на единичные элементы 22, как показано на фиг. 2 - фиг. 4. При эксплуатации единичные элементы 22 размещаются в горизонтальном направлении бок о бок внутри корпуса 16. Следует отметить, что обеспечение указанных единичных элементов, наполненных катализатором, само по себе известно в уровне техники, его преимущество, проиллюстрированное на фиг. 2, заключается в том, что каждый единичный элемент может быть удален в вертикальном направлении относительно других элементов и корпуса 16, вмещающего единичные элементы, таким образом, что при использовании специальных средств каждый из единичных элементов 22 может быть извлечен вверх из корпуса 16, предварительно открытого сверху, как показано стрелкой F1 для одного из единичных элементов 22 на фиг. 2. На практике, как хорошо видно на фиг. 2 - фиг. 4, единичные элементы 22 внутри корпуса 16 расположены в несколько горизонтальных рядов, причем единичные элементы одного и того же ряда следуют друг за другом в горизонтальном направлении, обозначенном Y на фиг. 2, в то время как соответствующие ряды единичных элементов следуют друг за другом в горизонтальном направлении, обозначенном X на фиг. 2, перпендикулярном горизонтальному направлению Y.

В соответствии с изобретением единичные элементы 22, содержащие катализатор 14, выполнены с возможностью перемещения, в частности, с помощью качения в горизонтальном направлении X относительно корпуса 16. C этой целью, в соответствии с одним вариантом осуществления, проиллюстрированным на фиг. 2 - фиг. 4, каждый единичный элемент 22 в своей нижней части снабжен роликами 24, находящимися на направляющих рельсах 26, прикрепленных к корпусу 16 и проходящих в горизонтальном направлении X: при качении по рельсам 26 ролики 24 обеспечивают поступательное перемещение единичного элемента 22 в горизонтальном направлении Х. Очевидно, что вариант осуществления роликов 24 и рельсов 26 не ограничивает настоящее изобретение, поскольку могут быть предусмотрены элементы качения, отличные от роликов 24, такие как роликовые подшипники, валики и т.п., причем рельсы 26 приспособлены соответственно для направления этих элементов качения. Во всех случаях, помимо обеспечения подвижности единичных элементов в горизонтальном направлении X внутри корпуса 16, эти элементы качения и эти направляющие дают возможность каждому единичному элементу 22 легко извлекаться вверх в вертикальном направлении из корпуса.

Следует отметить, что когда все единичные элементы 22 устройства 10 находятся внутри корпуса 16, подвижность единичных элементов в горизонтальном направлении Х нейтрализуется, поскольку единичные элементы 22, расположенные на периферии набора единичных элементов, в горизонтальном направлении примыкают к внутренней стенке корпуса 16, как можно видеть при рассмотрении фиг. 2. С другой стороны, после открывания верхней части корпуса 16 и извлечения одного из рядов единичных элементов 22 путем подъема единичных элементов этого ряда вверх, как показано, например, на фиг. 3, единичные элементы других рядов могут легко перемещаться в горизонтальном направлении X внутри корпуса 16, как показано стрелками F2 на фиг. 3, за счет качения их роликов 24 по рельсам 26. В сочетании с тем фактом, что вертикальный размер корпуса 16 над фильтрующими рукавами 18 регулируется по размерам, как указано выше для расстояния d, соответственно, доступ к этим фильтрующим рукавам в значительной степени облегчается, например, для осмотра и/или замены этих фильтрующих рукавов: после извлечения только одного из рядов единичных элементов 22 из корпуса 16 доступ к фильтрующим рукавам 18, расположенным вертикально под этим рядом, становится непосредственным, в то время как для доступа к другим фильтрующим рукавам 18 достаточно только переместить другие единичные элементы 22 в горизонтальном направлении, как правило, проталкивая их вручную и, во всех случаях, не прибегая к использованию подъемного оборудования. Очевидно, что после того, как обслуживание фильтрующих рукавов 18 завершено, такое же количество единичных элементов катализатора, которое было извлечено из корпуса 16, помещается внутрь данного корпуса, чтобы восполнить недостающий ряд. Корпус 16 после этого может быть закрыт.

В качестве неограничивающего примера, корпус 16 имеет в профиле квадратное поперечное сечение со сторонами 3500 мм. 49 единичных элементов 22 размерами 500 на 500 на 500 мм помещается внутрь в семь рядов из семи единичных элементов. Для доступа к фильтрующим рукавам 18 один из семи рядов извлекается, что освобождает свободное пространство 500 мм на 3500 мм, обеспечивая прямой доступ к нескольким расположенным ниже рядам фильтрующих рукавов 18, причем другие ряды фильтрующих рукавов доступны после перемещения вышележащих единичных элементов 22 в горизонтальном направлении X.

Согласно одной предпочтительной конфигурации устройство 10 содержит средство 28 для продувки воздуха под давлением. Как схематически показано на фиг. 1, данные средства 28 продувки расположены в свободном объеме V16 корпуса 16 и вставлены между фильтром 12 и катализатором 14, в частности между выпуском фильтрующих рукавов 18 и впуском каналов катализатора 14.

Основная функция средства 28 продувки заключается в очистке фильтрующих рукавов 18 с помощью направления воздуха под давлением к выпуску фильтрующих рукавов 18, причем соответствующие воздушные струи обозначены стрелками J1 на фиг. 5. Согласно одному практическому варианту осуществления средство 28 для этой цели содержит горизонтальную продувочную фурму 30, выполненную в ее нижней части с отверстиями, трубами и/или соплами 32, которая образует воздушные струи J1 и направляет их вниз. Работа средств 28 продувки заключается в том, что они функционируют для очистки фильтрующих рукавов 18, дополнительно повышая производительность устройства 10 без значительного увеличения его стоимости, поскольку эти средства 28 продувки целесообразно расположены в свободном объеме V16 корпуса 16, образованном в вертикальном направлении между фильтрующими рукавами 18 и катализатором 14.

Опциональная конфигурация средств 28 продувки, которая также показана на фиг. 5, заключается в использовании этих средств также для подачи воздуха под давлением к катализатору 14. Следует сразу же отметить, что поскольку катализатор 14, как объяснено выше, защищен с помощью фильтрующих рукавов 18 от пыли и кислотных загрязнителей, содержащихся в подлежащих очистке дымовых газах 1, не является абсолютно необходимым обеспечивать регулярную продувку катализатора 14. При этом, как показано на фиг. 5, верхняя часть продувочной фурмы 30 может быть предпочтительно снабжена отверстиями, трубами и/или соплами 34, которые образуют и направляют воздушные струи J2 под давлением к впуску каналов катализатора 14. Таким образом, при каждом приведении в действие средства 28 продувки, воздушные струи J1 направляются вниз к выпуском фильтрующих рукавов 18 для очистки этих рукавов и поддержания приемлемой потери давления в фильтре 12, например, от 900 Па до 1800 Па, в то же самое время воздушные струи J2 направляются вверх к впуску в каналы катализатора 14 для регенерации и очистки этого катализатора, который, хотя и защищен с помощью фильтрующих рукавов 18, может постепенно становиться дезактивированным.

1. Устройство (10) для очистки дымовых газов,

которое содержит корпус (16) циркуляции дымового газа, внутри которого установлен как фильтр (12), имеющий вертикальные фильтрующие рукава (18), так и катализатор (14) с канальной структурой, причем каналы катализатора имеют гидравлический диаметр менее 6 мм, при этом подлежащие очистке дымовые газы (1) проходят через фильтрующие рукава и затем через катализатор,

в котором, внутри корпуса (16), катализатор (14) расположен над выпуском фильтрующих рукавов (18), и

в котором катализатор (14) разделен на единичные элементы (22), которые расположены в горизонтальном направлении бок о бок внутри корпуса и являются удаляемыми в вертикальном направлении из корпуса,

отличающееся тем, что катализатор (14) отделен от выпуска фильтрующих рукавов (18) на вертикальное расстояние (d), в 2,5-6 раз превышающее гидравлический диаметр фильтрующих рукавов, и тем, что единичные элементы (22) расположены бок о бок внутри корпуса (16), располагаясь последовательно в несколько рядов в горизонтальном направлении (Х), причем каждый единичный элемент снабжен средством (24) перемещения для перемещения соответствующего единичного элемента в указанном горизонтальном направлении относительно корпуса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство перемещения содержит элементы (24) качения.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что элементы качения являются роликами (24).

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство (24) перемещения взаимодействует с направляющими (26), прикрепленными к корпусу (16) и простирающимися в указанном горизонтальном направлении (X).

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что направляющие представляют собой рельсы (26).

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что удельная поверхность катализатора (14) составляет от 800 до 1500 м23.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что эффективная площадь поверхности катализатора (14) в 4-16 раз превышает фильтрующую поверхность фильтрующих рукавов (18).

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что эффективная площадь поверхности катализатора (14) в 5-12 раз превышает фильтрующую поверхность фильтрующих рукавов (18).

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство (10) дополнительно содержит средство (28) продувки, вставленное между выпуском рукавов (18) фильтра (12) и впуском каналов катализатора (14) и направляющее воздух под давлением к выпуску фильтрующих рукавов.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что средство (28) продувки дополнительно направляет воздух под давлением к впуску каналов катализатора (14).

11. Установка (I) для очистки дымовых газов, содержащая:

- устройство (10) для очистки подлежащих очистке дымовых газов (1) по любому из пп. 1-10; и

- средство (8) добавления для добавления денитрифицирующего реагента в подлежащие очистке дымовые газы (1) выше по потоку от устройства (10).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству и способам удаления загрязнений, таких как оксиды азота, оксиды серы, частицы, тяжелые металлы и кислые газы, из технологических газовых потоков.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к хвостовому оборудованию котельных установок, и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей и утилизации их тепла.

Изобретение относится к установкам для проведения учебных занятий по дисциплинам: «Техносферная безопасность», «Технологические процессы и загрязняющие выбросы», «Промышленная экология», «Охрана окружающей среды в теплотехнологиях».

Изобретение может быть использовано при создании источников для выработки электроэнергии. Отделение отходящего газа от твердых и/или жидких продуктов реакции проводят при сжигании в газообразном топливе металла, выбранного из группы, включающей щелочные металлы, щелочноземельные металлы, Al и Zn, а также их смеси.

Изобретение может быть использовано при создании источников для выработки электроэнергии. Отделение отходящего газа от твердых и/или жидких продуктов реакции проводят при сжигании в газообразном топливе металла, выбранного из группы, включающей щелочные металлы, щелочноземельные металлы, Al и Zn, а также их смеси.

Изобретение относится к устройству для удаления конденсата из дымохода многоквартирного дома. Технический результат - повышение эффективности удаления конденсата из дымовых труб и дымовых газов, повышение долговечности дымовой трубы, уменьшение трудозатрат при обслуживании дымоходов многоэтажных домов, а также снижение материалоемкости и трудоемкости при изготовлении и монтаже устройства для удаления конденсата.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для отведения конденсата из трубы коллективного дымохода. Технический результат - повышение эффективности удаления конденсата из дымовых труб и дымовых газов, повышение долговечности дымовой трубы, уменьшение трудозатрат при обслуживании дымоходов многоквартирных домов.

Изобретение относится к области энергетики. Способ сжигания металла M, который выбран из щелочных, щелочноземельных металлов, алюминия и цинка, а также их сплавов и/или смесей, с использованием горючего газа, при этом сжигание осуществляется посредством пористой горелки, которая включает в себя пористую трубу в качестве горелки.

Изобретение относится к области энергетики. Способ сжигания металла M, который выбран из щелочных, щелочноземельных металлов, алюминия и цинка, а также их сплавов и/или смесей, с использованием горючего газа, при этом сжигание осуществляется посредством пористой горелки, которая включает в себя пористую трубу в качестве горелки.

Изобретение относится к бытовой топливоиспользующей аппаратуре. Котел отопительный газовый состоит из прямоугольного шкафа с тепловой защитой и кожухом, внутри которого расположены топка с горелкой, теплообменник и патрубок выхода продуктов сгорания через внешнюю стенку помещения, установленный вертикально и содержащий конусообразный насадок с криволинейными плоскостями и направляющими и закручивающими ребрами, кассету с адсорбирующим веществом, герметично установленную в патрубке выхода продуктов сгорания между кожухом прямоугольного шкафа с тепловой защитой и внутренней поверхностью внешней стенки помещения, при этом кассета включает вертикальный корпус с верхним и нижним коллекторами, боковыми стенками, которые с установленными в нем секционными перегородками выполнены зигзагообразными и образуют в каждой секции диффузоры и конфузоры, расположенные относительно соседних секций в шахматном порядке, на внутренней поверхности конусообразного насадка выполнены круговая канавка у большего основания и соединенные с ней криволинейные канавки, продольно вытянутые до меньшего основания конусообразного насадка, кроме того, криволинейные канавки имеют профиль в виде ласточкина хвоста, а круговая канавка связана с устройством удаления загрязнений.

Настоящее изобретение относится к структуре для использования в процессах катализа и адсорбции, содержащей многослойные покрытые подложки и каналы между прилегающими многослойными покрытыми подложками, в которой каждая многослойная покрытая подложка содержит подложку, имеющую первую и вторую стороны, и композиционный материал по меньшей мере на первой стороне подложки, причем данный композиционный материал содержит активный материал, выбранный из катализатора или адсорбента, и имеющую отличительные признаки на поверхности композиционного материала, выбранные из канавок, холмов, плато, колонн, цилиндров, бугров, конусов или любого их сочетания, созданные посредством печати, штамповки, формования, волочения или трехмерной печати; и при этом каналы образованы при контакте отличительных признаков в покрытии на первой стороне многослойной структуры со стороной прилегающей многослойной структуры.
Изобретение относится к способу получения катализатора окисления метанола до формальдегида и может быть использовано в производстве формальдегида. Способ получения катализатора окисления метанола до формальдегида, содержащего смесь, состоящую из Fe2(MoO4)3/MoO3 при атомном отношении Mo/Fe = 2,5 и глины или бемита в количестве до 15 масс.
Настоящее изобретение относится к тройному катализатору, к его использованию в выхлопных системах для двигателей внутреннего сгорания. Тройной катализатор для выхлопных систем двигателей внутреннего сгорания содержит: (1) палладиевый компонент, содержащий палладий и смешанный или композитный оксид диоксид церия-диоксид циркония-глинозем; и (2) родиевый компонент, содержащий родий и материал, содержащий диоксид циркония, в котором палладиевый компонент и родиевый компонент нанесены на содержащую серебро экструдированную подложку из молекулярного сита, причем смешанный или композитный оксид диоксид церия-диоксид циркония-глинозем имеет массовое соотношение CeO2:ZrO2:Al2O3 в интервале 0,1-70:0,1-70:95-10 и причем материал, содержащий диоксид циркония, представляет собой диоксид циркония или смешанный или композитный оксид диоксид церия-диоксид циркония.

Изобретение относится к каталитическому элементу для гетерогенных высокотемпературных реакций, включающему двухступенчатую каталитическую систему, состоящую из каталитических и улавливающих сеток - 1 ступень и высокопрочного термостабильного распределителя потока регулярной сотовой структуры - 2 ступень, причем в качестве высокопрочного термостабильного распределителя потока регулярной сотовой структуры каталитический элемент содержит прямоугольные или шестигранные блоки с сотовыми каналами прямоугольной, или треугольной, или круглой формы, высокопрочный термостабильный распределитель потока регулярной сотовой структуры состоит из алюмосиликатного материала со структурой кордиерита с содержанием основной фазы 70-85 мас.%.

Изобретение относится к фильтрационным мембранам. Представлен монолитный сепарационный элемент для тангенциальной сепарации обрабатываемой текучей среды на фильтрат и ретентат, при этом указанный сепарационный элемент содержит прямолинейную жесткую пористую основу трехмерной структуры, внутри которой выполнен по меньшей мере один канал для протекания потока обрабатываемой текучей среды с целью сбора фильтрата на наружной поверхности основы, при этом наружная поверхность основы имеет постоянный профиль, так что все внешние образующие линии, параллельные центральной оси основы, являются параллельными между собой прямыми линиями, отличающийся тем, что монолитная жесткая пористая основа содержит препятствия, начинающиеся от внутренней стенки канала или каналов, для циркуляции обрабатываемой текучей среды, которые характеризуются идентичностью материала и пористой текстуры с основой, а также непрерывностью материала и пористой текстуры с основой, при этом препятствия, появляясь между первым и вторым положениями вдоль продольной оси канала, создают резкое сужение или схождение в направлении течения обрабатываемой текучей среды в указанном канале, затрудняя или возмущая поток текучей среды, причем указанное резкое сужение имеет радиальную стенку, расположенную перпендикулярно к продольной оси, а указанное схождение имеет стенку, наклоненную относительно продольной оси под углом α, строго превышающим 0° и меньшим 90°.
Изобретение относится к катализатору для холодного запуска, содержащему катализатор на основе молекулярного сита и катализатор с нанесенным металлом платиновой группы.

Изобретение относится к фильтрационным мембранам. Сепарационный элемент для тангенциальной сепарации обрабатываемой текучей среды на фильтрат и ретентат, при этом указанный сепарационный элемент содержит монолитную жесткую пористую основу прямолинейной структуры, в которой выполнены несколько каналов для протекания обрабатываемой текучей среды между входом и выходом для ретентата с целью сбора фильтрата от наружной поверхности основы, при этом монолитная жесткая пористая основа ограничивает препятствия, простирающиеся от внутренних стенок указанных каналов, для потока обрабатываемой текучей среды, которые характеризуются идентичностью материала и пористой текстуры с основой, а также непрерывностью материала и пористой текстуры с основой, при этом указанные препятствия создают вариации проходного сечения канала, когда варьирует по меньшей мере один из следующих критериев: площадь прямого сечения, форма прямого сечения, размеры прямого сечения канала.

Изобретение относится к химической технологии производства катализаторов крекинга тяжелых остатков нефти, вязкой и высоковязкой нефти. Описан катализатор крекинга тяжелых остатков нефти, вязкой и высоковязкой нефти, тяжелого и сверхтяжелого нефтяного сырья, включающий носитель, гидрирующий компонент, в качестве которого выбран один или несколько металлов из группы: никель, кобальт, молибден, вольфрам, причем, в качестве носителя взят высокопористый ячеистый носитель из металла, выбранного из ряда: никель, хром, медь, железо, титан, алюминий в индивидуальной форме или в комбинациях друг с другом, или из оксида алюминия, из оксида железа или в комбинации друг с другом; носитель характеризуется пористостью не менее 85%, средним размером пор (ячеек) 0,5-6,0 мм; на высокопористом ячеистом носителе закреплен слой вторичного носителя, выбранного из ряда: цеолит, оксид алюминия, оксид железа, оксид кремния, оксид титана, оксид циркония, алюмосиликат, железосиликат, глина или любой их комбинации; вторичный носитель характеризуется толщиной от 10 до 2000 мкм, удельной поверхностью не менее 20 м2/г, объемом пор от 0,1 до 1,0 см3/г, в котором поры диаметром более 5 нм составляют не менее 50% общего объема пор; вторичный носитель характеризуется наличием кислотных центров Бренстеда и Льюиса, при этом согласно данным температурно-программируемой десорбции аммиака количество средних и сильных кислотных центров Бренстеда и Льюиса с температурными диапазонами десорбции аммиака 250-350°С и более 350°С составляет 1-1500 и 1-1500 мкмоль/г соответственно, а соотношение средних и сильных кислотных центров Бренстеда и Льюиса составляет 1-10:1-5; модифицирующий элемент помещен либо на основной носитель, либо на вторичный носитель, либо на обоих носителях; вторичный носитель в общем составе катализатора составляет не менее 5 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%: вторичный носитель 5,0-40,0; модифицирующий элемент 0-40,0; высокопористый ячеистый носитель - остальное.

Настоящее изобретение относится к способу приготовления каталитически-сорбционного материала для удаления хлора, включающему синтез инертного носителя, его пропитку растворами нитрата никеля и ацетата магния, причем в качестве компонента носителя, повышающего структурные характеристики, такие как объем пор и удельную площадь поверхности, используют мезопористое соединение одного из типов: SBA-15, MCF, Al-TUD, в количестве 25-35% масс., которое добавляют к порошку бемита, пептизируют разбавленным раствором азотной кислоты, высушивают и прокаливают при 550°С.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к катализаторам гидрооблагораживания нефтяных фракций. Предлагается способ получения катализатора деметаллизации нефтяных фракций путем предварительного приготовления носителя катализатора осаждением гидроксида алюминия из раствора азотнокислого алюминия или алкоксида алюминия в присутствии водной дисперсии темплата макропор с диаметром частиц 0,1-2,0 мкм в количестве 10-35% масс.

Изобретение относится к способам адсорбции хлорида водорода (HCl) из выходящего газа регенерации. Указанный выходящий из зоны регенерации газ регенерации охлаждают.
Наверх