НЕЙТРАЛИЗАТОР Российский патент 2004 года по МПК F01N3/02 

Изобретение относится к машиностроению, к области очистки газовых выбросов, непосредственно к устройству нейтрализатора вредных компонентов отработавших газов с твердыми включениями. Предназначается для установки в выпускных системах котельных ТЭЦ, в вытяжных системах вентиляции вредных производств и других системах.

Известны различные устройства нейтрализаторов по принципу действия. Это термические, окислительно-восстановительные, абсорбционные, фильтрующие и другие.

Известен нейтрализатор - термореактор /дожигатель/, окисляющий С_х Н_у и СО до СО₂ /Луканин В.Н. и др. Промышленно-транспортная экология, Москва, Высшая школа, 2001, с.68).

Недостатком этого нейтрализатора является потребность в дополнительном окислителе, высокая температура процесса.

Известен окислительно-восстановительный каталитический нейтрализатор, содержащий металлический цилиндр, катализатор на поверхности керамического носителя, катализатор на поверхности металлического носителя и сетки (вышеуказанная книга, стр.139).

Недостатком этого нейтрализатора является снижение эффективности нейтрализации вредных компонентов в отработавших газах с твердыми включениями вследствие абразивного износа слоя катализатора на поверхности металлического носителя.

Известен нейтрализатор, содержащий металлический цилиндр, расположенные последовательно по газовому потоку в цилиндре катализаторы, заключенные в носители, причем носители имеют поверхности, размещенные в непосредственной близости (а.с. СССР №1809133 F 01 N 3/02, опубл.1993).

В известном нейтрализаторе осуществляются нейтрализация твердых включений (компонентов) и окисление окиси углерода и углеводородов и восстановление окиси азота.

Однако известный нейтрализатор недостаточно эффективен.

Задача изобретения - повышение эффективности нейтрализации вредных компонентов.

Поставленная задача решается тем, что нейтрализатор, содержащий металлический цилиндр, расположенные последовательно по газовому потоку в цилиндре катализаторы, заключенные в носители, причем носители имеют поверхности, размещенные в непосредственной близости, содержит сетки, один носитель выполнен диэлектрическим и имеет лопасти, катализаторы заключены в лопастях и соединены каждый балластным сопротивлением с источником питания, а другой носитель выполнен металлическим и легирован катализатором.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан продольный разрез нейтрализатора, а на фиг.2 - поперечное сечение по А-А фиг.1.

Нейтрализатор содержит металлический цилиндр 1, расположенные последовательно по газовому потоку в цилиндре катализаторы 2 и 3, заключенные соответственно в носители 4 и 5, сетки 6. Носитель 4 выполнен из диэлектрического материала и имеет лопасти 7.

Катализаторы 2 выполнены в виде стержней, например, из пластины и заключены в лопастях 7. Каждый катализатор 2 соединен балластным сопротивлением 8 с источником питания 9.

Носитель 5 выполнен металлическим и легирован катализатором 3. Лопасти 7 носителя 4 нужны для закрутки газового потока, а сетки 6 необходимы для спрямления потока. Носители 4 и 5 имеют поверхности, размещенные в непосредственной близости. Металлический носитель имеет поверхность 8 и отверстие 9.

Нейтрализатор работает следующим образом.

Катализаторы 2 в виде платиновых стержней, заключенных в лопасти 7 носителя, взаимодействуют в газовом потоке электрическим разрядом 10 с катализатором 3 (например, платина), легированным в металлический носитель 5, с образованием свободных радикалов холодной плазмы, которые окисляют С_xН_у и СО до СО₂ известным способом. При этом сетки 6 спрямляют, а лопасти 7 турбулизируют газовый поток, твердые включения которого в виде сажи и металлоидов воздействуют абразивно на поверхность 8 металлического носителя 5 катализатора 3 и на поверхность 11 носителя 4 катализатора 2, тем самым обеспечивается работоспособность катализаторов, что повышает эффективность процессов нейтрализации. Тепло электрического разряда 10 металлическим носителем 5 отводится в газовый поток, температура которого в плазменном состоянии достаточна для возгонки твердых включений в свободные радикалы, которые инициируют в газоплазменной среде цепные процессы превращений; при этом следующие по газовому потоку в металлическом цилиндре 1 взаимодействующие катализаторы 2 и 3 (платина и ванадий) эффективно способствуют сжиганию сажи и других твердых включений, а взаимодействующие катализаторы 2 и 3 (платина и рутений) преобразуют соедения типа NO_х до N₂ и О₂;

и взаимодействующие следующие катализаторы 2 и 3 (платина и палладий) окисляют оставшуюся органику, что существенно повышает эффективность нейтрализации вредных компонентов с утилизацией твердых включений в отработавших газах.

Наличие в устройстве нейтрализатора катализаторов, заключенных в лопасти диэлектрического носителя - турбулизатора, соединенных балластными сопротивлениями с источником питания и взаимодействующих электрическим разрядом с катализатором, легированным в металлический носитель с поверхностью, в непосредственной близости размещенной от поверхности диэлектрического носителя - турбулизатора, при этом катализаторы размещены последовательно по газовому потоку в металлическом цилиндре за сетками, позволяет в отработавших газах повысить эффективность нейтрализации вредных компонентов и утилизации твердых включений в образованной плазме, что улучшит качество окружающей среды.

Изобретение относится к области очистки газовых выбросов с твердыми включениями. Нейтрализатор содержит металлический цилиндр, расположенные последовательно по газовому потоку в цилиндре катализаторы, заключенные в носители, которые имеют размещенные в непосредственной близости поверхности сетки. Один носитель выполнен диэлектрическим и имеет лопасти, катализаторы заключены в лопастях и соединены каждый балластным сопротивлением с источником питания. Другой носитель выполнен металлическим и легирован катализатором. Изобретение позволяет повысить эффективность нейтрализации вредных компонентов с утилизацией твердых включений в отработавших газах. 2 ил.

Нейтрализатор, содержащий металлический цилиндр, расположенные последовательно по газовому потоку в цилиндре катализаторы, заключенные в носители, причем носители имеют поверхности, размещенные в непосредственной близости, отличающийся тем, что он содержит сетки, один носитель выполнен диэлектрическим и имеет лопасти, катализаторы заключены в лопастях и соединены каждый балластным сопротивлением с источником питания, а другой носитель выполнен металлическим и легирован катализатором.