Устройство для очистки газов Советский патент 1983 года по МПК B01D53/04 B01D53/75 B01D53/72 B01D53/86 

Изобретение относится к технике очистки отходящих газов от органических веществ и может быть использовано для очистки отходящих газов в химической, нефтехимической промыщленности, в частности для очистки дренажных газов, содержащих метиловый спирт, который находит щирокое применение в народном хозяйстве.

Известно устройство для очистки газов, включающее корпус с двумя слоями катализатора, патрубки ввода и вывода газа, приспособление для распределения газового потока 1.

Известно устройство для очистки газов, включающее цилиндрический корпус с крыщкой, днищем и кольцевым слоем адсорбента, заключенным между двумя перфорированными рещетками, патрубки ввода и вывода фаз 2.

Однако в данном устройстве требуется обезвреживать газы, использованные для регенерации адсорбента, что требует дополнительных энергозатрат.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет утилизации тепла регенерирующего газа и увеличения степени очистки газов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для очистки газов, включающее цилиндрический корпус с крышкой, днищем и кольцевым слоем адсорбента, заключенным между двумя перфорированными решетками, патрубки ввода и вывода фаз, снабжено оребренной цилиндрической перегородкой, установленной в центральной части корпуса на расстоянии от внутренней перфорированной решетки и заполненной слоем катализатора.

Кроме того, устройство снабжено дополнительной цилиндрической перегородкой, установленной на расстоянии от крышки корпуса между слоями адсорбента и катализатора.

Устройство содержит герметичный корпус 1, слой адсорбент 2, патрубки входа 3 и выхода 4 газа. В центральной части корпуса размещена цилиндрическая перегородка 5 со слоем катализатора 6. Перегородка 5 снабжена тепловыми ребрами 7 и 8 с чередующимися отверстиями 9. В нижней части слоя катализатора установлен фильтр 10. Перегородка 11 размещена на расстоянии от крышки 12 и образует канал

13для прохода газа. В донной части корпуса размещен дополнительный патрубок

14для выхода газа.

Кроме того, над крышкой 12 установлена емкость 15 дозасыпки адсорбента.

Устройство может содержать несколько параллельно установленных аппаратов.

Устройство работает следующим образом.

По патрубку входа 3 поступают отходящие газы, содержащие органические вещества, например метиловый спирт. При этом патрубок 4 выхода закрыт, а .дополнительный патрубок 14 открыт. Отходящие газы проходят через слой адсорбента (или катализатора) 12 и поступают через дополнительный патрубок 14 в атмосферу. По регистрации индикатором (не показан), размещенным в дополнительном патрубке 14, паров метилового спирта подачу отходящих газов прекращают и закрывают патрубок 14. После этого устройство работает в режиме регенерации. По патрубку 3 входа осуществляют подачу окислительного газа, содержащего смесь кислорода с азотом. В адсорбенте (катализаторе) 2 происходит гетерогенное окисление метилового спирта с выделением тепла, которое нагревает входящую в канал 13 смесь. Нагретая смесь обтекает тепловые ребра 7 и через отверстия 9 заворачивается к поверхности перегородки 5. При этом происходит разогрев наружной поверхности перегородки 5, а вследствие этого и разогрев катализатора 6. В дальнейшем в результате движущегося теплового фронта в слое адсорбента 2, часть адсорбируемого вещества десорбируется и попадает в слой катализатора 6, который благодаря нагреву осущеcfвляeт доочистку десорбируемых неразложивщихся веществ. Очищенные газы выходят в атмосферу через патрубок выхода 4. В результате вышеизложенного процесса часть адсорбента 2 вырабатывается и пополняется из емкости 15.

Таким образом заканчивается цикл работы устройства, работающего и в режиме адсорбции и в режиме регенерации, после чего слой адсорбента подготовлен к проведению следующего цикла.

Пример. Отходящие газы, содержащие метиловый спирт с концентрацией 100010000 мг/л в среде азота при 10-20° С пропускают через реакционный сосуд, заполненный адсобрентом (катализатором). Процесс адсорбции осуществляют под давлением до величины адсорбции 25 вес. %, после которой намечается проскок метилового спирта. Затем отключают подачу отходящих газов через адсорбент (катализатор) и проводят продувку через реакционный сосуд окислительного газа, например смесь кислорода с азотом.

При этом происходит гетерогенное окисление метилового спирта по реакции CHjOH + 20г 2Н20 + СОа.

Процесс осуществляется в послойном окислении метилового спирта с движущимся тепловым фронтом, температура которого порядка 500° С. Продукты разложения с окислительным газом перед сбросом в атмосферу нагревают слой катализатора, который обеспечивает доочистку десорбируемых газов.

Степень окисления метилового спиртаочистки достигает пределов 98-99°%. Устсоставляет 98-99%. Баланс определяетсяройство основано на использовании внутпо COj, причем СО не.обнаружен.реннего тепла, что- увеличивает полезное

В предлагаемом устройстве достигаетсядействие и удешевляет процесс, так как невысокая степень очистки отходящих газов.ключает энергетические затраты на нагрев По метиловому спирту, например, степеньшихты каталитического фильтра.

1053860 д

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ, включающее цилиндрический корпус с крышкой, днищем и кольцевым слоем адсорбента, заключенным между двумя перфорированными решетками, патрубки ввода и вывода фаз, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности процесса за счет утилизации тепла регенерирующего газа и увеличения степени очистки газов, оно снабжено оребренной . цилиндрической перегородкрй, установленной в центральной части корпуса на расстоянии от внутренней перфорированной решетки и заполненной слоем катализатора. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной цилиндрической перегородкой, установленной на расстоянии от крышки корпуса между слоями адсорбента и катализатора.