Устройство для очистки газовых выбросов Советский патент 1986 года по МПК F23G7/06 

00

Изобретение относится к устройствам для очистки кислородосодержащих газовых выбросов от органических соединений путем избирательного воздействия на них инфракрасных лучей и катализатора и может быть использовано в тех отраслях промьшшен- ности, в результате деятельности которых обнаруживаются подлежащие обезвреживанию вентиляционные выброс Известно устройство для проведени избирательного окисления углеводород ных примесей в газовых выбросах, в котором осуществляется процесс очист ки, основанный на принципе интенсивного поглощения энергии инфракрасног излучения углеводородными молекулами и повышения за счет этого их реакционной способности. Процесс в устройстве проводят в цилиндрической камере, внутренняя поверхность которой .покрыта слоем теплоизоляции и облицо вана материалом, испускающим инфракрасные лучи при нагревании его горю чими газами до 1150°С. , Недостаток устройства состоит в том, что источником инфракрасных лучей является облицовочный.материал, а для нагрева используется газообраз ное или другое топливо, при этом линейная скорость очищаемого газа составляет 2,4 м/с. Кроме того, отражательные диски на входе и выходе создают значительные гидравлические соп ротивления. Известноустройство для очистки газовых выбросов, содержащее цилиндрическую камеру, по оси которой размещены источники инфракрасных лучей и со стороны входного конца установлена конусная вставка с винтовыми кансшами, а внутренняя поверхность камеры покрыта пленкой катализатора. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для очистки газовы выбросов, содержащее корпус, в котором размещены камеры с установленными по оси источниками инфракрасных лучей, и с пленкой катализатора на внутренней поверхности камер. Недостатками известных устройств являются металлоемкость, высокие гид равлические сопротивления из-за наличия в камерах на входах закручивающих устройств и заужения общего сечения корпуса трубной решеткой.Кроме того, наружная поверхность камеры не используется для каталитического воздействия на органические загрязнения. Цель изобретения - интенсификация процесса, повьшение технологичности конструкции и уменьшение гидравлического сопротивления. Цель достигается тем, что в устройстве для очистки газовых выбросов, содержащем корпус, в котором размещены камеры с установленными по оси источниками инфракрасных лучей и с пленкой катализатора на внутренней поверхности камер, камеры выполнены из волнообразных смежных листов, соединенных между собой в местах выпуклостей, а внутренняя поверхность стенок корпуса покрыта пленкой катализатора. Для полного равномерного использования сечения устройства корпус выполнен с сечением в виде правильного шестиугольника. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез. Устройство состоит из корпуса 1 шестиугольной формы в поперечном сечении, выполненного из двух половин, с каталитической пленкой на внутренней поверхности и вьщеленной зоны 2 на верхней половине для размещения элементов электроподвода, волнообразных листов 3, полностью покрытых пленкой катализатора 4, соединенных между собой в местах выпуклостей и образующих камеры 5, по осям которых установлены электрические источники 6 инфракрасных лучей. Источники 6 расположены в одной вертикальной плоскости, по концам соединены шинами 7, которые в свою очередь закреплены . изоляторами 8 к листам 3 в местах их соприкасания. Шины 7 обьединены шиной 9, имеющей выводы 10 для подсоединения электропитания. Блок из волнообразных листов 3 свободно устанавливаемся в нижнюю половину корпуса и закрывается верхней половиной корпуса. Половины корпуса соединяются фланцевым или другим стяжным устройством. Корпус должен быть теплоизолирован. . Устройство работает следующим образом i Органические соединения поступают в камеры 5 с выбросами и подвергаются избирательному воздействию инфракрасных лучей (выбросы поступают в устройство без предварительного

подогрева), приводящих их молекулы в возбужденное состояние. Принятая интенсивность излучения источников 6 обеспечивает такую энергию активации молекул, которая является достаточной для вступления в реакцию с кислородом воздуха до полного их окисления (до углекислого газа, и воды) . Слабо возбужденные молекулы полностью окисляются, достигнув по ходу движения вдоль камеры поверхности пленки катализатора.

Лабораторные испытания проводилис на пилотной установке, представляющей собой два типоразмера трубчатого стального реактора соответственно с внутренними диаметрами 53 и 100 мм и длиной оси 1000 мм. По оси реакторов устанавливался кварцевый галогенный термоизлучатель, а внутренняя поверхность реактора бьта покрыта катализаторной пленкой. Полное окисление исследовалось на ацетоне, бензине Б-70 и их смеси. Исходная концентрация их с воздухом колебалась от 3660 до 122 мг/м, а линейная

скорость паровоздушной смеси составляла от 4,4 до 48,8 м/с, при этом степень окисления составляла от 80 до 100%, достигая ПДК.

.Конструкция устройства позволяет обеспечить полное окисление органических примесей при невысоких расходах энергии, небольшом гидравлическом сопротивлении, при относительно высоких скоростях потока с использованием всего поперечного сечения устройства в реакционной зоне и всей имеющейся в ней поверхности.

Устройство, кроме того, обладает меньшей металлоемкостью на единицу массы обрабатываемых выбросов по сравнению с известным за счет исключения из устройства цилиндрических камер, образованных трубами трубных решеток и т.д. Технологичность конструкции достигается легкостью изготовления волнообразных листов, доступностью всей поверхности для покрытия их пленкой катализатора и установкой после соединения в блок.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ, содержащее корпус, в котором размещены камеры с установленными по оси источниками инфракрасных лучей -и с пленкой катализатора на внутренней поверхности камер, отличающееся тем, , что, с целью повьшения эффективности, технологичности конструкции и уменьшения гидралического сопротивления, камеры выполнены из волнообрязных смежных листов, соединенных между собой в местах выпуклостей, а внутренняя поверхность стенок корпуса покрыта пленкой катализатора. 2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что, с целью полного равномерного использования его сечения, корпус вьтолнен с сечением в виде правильного шестиугольника.