СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ Российский патент 1999 года по МПК B01D53/06 B01J8/40 B01J8/16 

Изобретение относится к способам очистки парогазовых потоков и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Известен способ для очистки газов, при котором газы пропускают через неподвижный слой адсорбента, засыпного в съемную кассету (см. авт. свидетельство N 1768249, B 01 D 53/02, 53/34, 1990).

Недостатками данного способа являются неполный контакт газа с адсорбентом из-за плохого омывания касающихся друг друга частиц адсорбента потоком газа и, как следствие, снижение эффективности очистки газа при высокой ее стоимости.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности является способ очистки газов, описанный в SU 1411031, B 01 D 53/06, 15.11.90, включающий пропускание газа через слой адсорбента, распределенного в объеме адсорбера.

Недостатками известного способа являются:
сложность обеспечения достаточного времени контакта газа с адсорбентом, так как направление движения газа совпадает с направлением движения частиц;
необходимость установки высоконапорного вентилятора (воздуходувки), подающих газовую смесь, для создания псевдоожиженного слоя требуемой высоты; при использовании воздуходувки существенно снижается объем подаваемого газа и повышается энергоемкость способа;
невозможность улавливания различных компонентов газа в одном аппарате.

Задачей предлагаемого технического решения является разработка способа, обеспечивающего эффективную очистку газов.

Технический результат заключается в увеличении времени контакта газа с адсорбентом и очистке газа от различных компонентов в одном аппарате.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом способе очистки газа, включающем пропускание газа через слой адсорбента, расположенного в объеме адсорбера, адсорбент используют в виде виброкипящего слоя, а подачу газа осуществляют перпендикулярно к направлению движения частиц адсорбента, причем адсорбент располагают на полках адсорбера горизонтально или наклонно.

При горизонтальном расположении адсорбента очистку газа ведут одним или несколькими адсорбентами, в результате чего возможно очищать газы как от одного, так и нескольких компонентов, располагая на полках адсорбера различные адсорбенты.

При сообщении адсорбенту вибраций с требуемой амплитудой все пространство для прохождения газа заполняют равномерным виброкипящим слоем, при этом за счет подачи газа перпендикулярно или наклонно к направлению движения частиц адсорбента и расположения его по высоте на полках адсорбера обеспечивают требуемое время контакта газа с адсорбентом, и, следовательно, эффективную очистку газа.

В случае размещения на полках адсорбера различных адсорбентов и улавливания присутствующих в газе разных компонентов по отдельности возможна последующая переработка шламов.

При использовании наклонного расположения адсорбента осуществляют улавливание в адсорбере только одного компонента газа, но при этом облегчаются выгрузка шлама из адсорбера и загрузка в него свежего адсорбента.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображен адсорбер с горизонтальным расположением адсорбента; на фиг. 2 - с наклонным расположением адсорбента.

На фиг. 1 и 2 обозначены: 1 - корпус адсорбера; 2 - полки; 3 - виброкипящий слой адсорбента.

В обоих случаях вибрацию полкам в вертикальном направлении сообщают через корпус адсорбера с помощью установленного на нем вибратора (на фиг. 1 и 2 не показан).

Способ очистки газов осуществляют следующим образом.

При горизонтальном расположении полок (фиг. 1) прохождение газа с вредными компонентами через адсорбер 1 осуществляют одновременно с вибрированием адсорбента 3, помещенного на полках адсорбера 1. При вибрациях корпуса 1 в пределах 3 - 5 мм и расстоянии между полками 100 мм в межполочном пространстве создают виброкипящий слой адсорбента, заполняющий все пространство между полками. Частицы адсорбента равномерно распределяются в виброкипящем слое, что обуславливает лучший контакт газа с ними. Скорость газа между полками 1 - 2 м/с, поэтому время контакта адсорбента с газом (10 - 20 с). Этого времени достаточно, чтобы газ полностью очистился от вредного компонента. Степень очистки составляет около 100%.

На полках 2 могут быть расположены разные адсорбенты для улавливания нескольких компонентов газа в одном аппарате. Так, например, для очистки газов от диоксидов серы применяют цеолиты, для улавливания паров ртути - активные угли и т.д.

При наклонном расположении полок (фиг. 2) одновременно с пропусканием газа через адсорбер в результате вибраций полок в межполочном пространстве создают виброкипящий слой с равномерным распределением частиц адсорбента.

В случае наклонного расположения адсорбента на полках адсорбера существенно упрощаются загрузка адсорбента на полки и выгрузка шлама, т.к. они могут перемещаться вниз по наклонным полкам при их вибрациях. Угол наклона полок выбирают исходя из угла естественного откоса адсорбента и его текучести.

Таким образом, заявляемый способ очистки газов в виброкипящем слое, создаваемом в адсорбере, позволяет по сравнению с прототипом повысить эффективность очистки газов от вредных компонентов за счет более простого обеспечения требуемого времени контакта газа с адсорбентом, не требует установки высоконапорного вентилятора (воздуходувки) и в варианте горизонтального расположения адсорбента позволяет улавливать различные компоненты газов в одном аппарате.

Может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности для очистки парогазовых потоков. Газ пропускают через слои одного или нескольких адсорбентов, расположенных в объеме адсорбента, причем адсорбент используют в виде виброкипящего слоя, а подачу газа осуществляют перпендикулярно к направлению движения частиц адсорбента. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки газов от вредных компонентов. 2 ил.

Способ очистки газа, включающий пропускание газа через слой адсорбента, расположенного в объеме адсорбера, отличающийся тем, что адсорбент используют в виде виброкипящего слоя, а подачу газа осуществляют перпендикулярно к направлению движения частиц адсорбента, причем очистку газа ведут одним или несколькими адсорбентами.