Термокаталитический реактор Советский патент 1987 года по МПК F23G7/06 

t13

Изобретение относится к устройствам для уничтожения вредных газов путем термокаталитической очистки и может быть использовано в химической, нефтехимической, полиграфической, машиностроительной и электротехнической отраслях промьппленности.

Цель изобретения - увеличение срока службы катализатора.

На фиг. 1 представлен термокаталитический реактор} на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - график выхода окислов азота.

Термокаталитический реактор содержит два регенеративных подогревателя основной 1 и дополнительный 2 с огнеупорными насадками 3 и 4, над ними расположен П-образный газоход 5, посредине которого расположен катализатор 6, В газоходе 5 между воздухоподогревателями и каталитической камерой установлены две газовые горелки 7, направленные в сторону каталитической камеры.

Нижние части регенеративных подогревателей соединены газоходами 8 и

9с распределительным устройством 10 для подачи газовых выбросов, которое через механический регулятор 11 соединено с распределительным устройством 12 для подачи топливного газа в горелки. П-образный газоход 5 выполняет ФУНКЦИЮ проточно-смесительного подогревателя.

Термокаталитический реактор работает следующим образом.

Газовые выбросы через входной патрубок распределительного устройства

10подают в регенеративный подогреватель 1 с огнеупорной насадкой 3, разогретой в предыдущем цикле. Одновременно с помощью механического регулятора 11 через распределительное устройство 12 подают топливный газ в газовую горелку 7 (по ходу газовых выбросов, правая). В подогревателе газовый поток нагревают до 200-210°С и подают в газоход 5, где его делят на два потока. Один поток газовых выбросов проходит мимо газовой горелки 7 в газоход 5, а другой поток поступает непосредственно в горелку 7. В газоходе, 5 (проточно- смесительном подогревателе) газовые выбросы нагревают до температуры начала каталитического окисления (320-400 с) за счет смешения их с

12321

5

0

5

0

5

0

5

0

5

продуктами сгорания отопительного газа, подаваемого в газовую горелку 7, и направляют на катализатор 6. Проходя через катализатор 6, примеси газовых выбросов окисляются до безвредных веществ, в результате чего растет температура очищенных газов до 450-600 С, а следовательно, растет температура слоев катализатора по глубине (по ходу газов).

Очищенные газы поступают в реге- геративный подогреватель 2 с огнеупорной насадкой 4 и, отдав ей тепло, через входной патрубок распределительного устройства 10 удаляются из реактора в атмосферу или на технологические нужды производства.

По мере остывания первой огнеупорной насадки 3 и прогрева второй через определенный интервал времени при помощи механического регулятора 11 направление движения топливного газа к газовой горелке 7 и газовых выбросов меняется на противоположное, и цикл повторяется. Наличие двух газовых горелок 7 позволяет вести процесс с переменной концентрацией токсичных веществ в газовом потоке. При циклическом изменении направления потока движения газовых выбросов на слой катализатора и соответственно цикличной работе горелок происходит выравнивание температурного поля по всему объему катализатора, что приводит к увеличению срока службы катализатора.

В этом случае катализатор выполняет и функцию регенератора тепла, причем теплообмен между газовыми выбросами и катализатором осуществляют наиболее эффективно - прямым контактом. Суммарная нагрузка на входные слои уменьшается в 2 раза, что приводит к увеличению срока службы катализатора в 1,5 раза.

Экспериментально установлено, что при отношении живого сечения отверстий каждой горелки к живому сечению соответствующего газохода, равном 0,33-0,37, обеспечивается подогрев газовых выбросов продуктами сгорания до температуры начала каталитического окисления с минимальным образова- нием окислов азота - значительного загрязнителя атмосферы при сгорании топлива в потоке газовьпс выбросов.

Полученные данные о влиянии выхода окислов азота при отношении

Ioi5 (0,33-0,37), где и- сечение газохода, не занятое

17 VIOТПЛГЧЛГГ ЬЛл и -rvr rr/ fVinnrt/ tr тчM JSn...

газ

вое сечение отверстий горелки, frcn

горелкой, представлены в таблице.

Использование термокаталитического реактора позволяет увеличить срок службы катализатора в 1,5 раза и, тем самым, снизить эксплуатацион ные затраты на очистку газовых выбросов на 20-25%.

Формула изобретения

Термокаталитический реактор для дожигания токсичных газов, содержащий регенеративные подогреватели с огнеупорной насадкой, газоходы, га сечение газохода, не занятое

ТПЛГЧЛГГ ЬЛл и -rvr rr/ fVinnrt/ tr тчM JSn...

горелкой, представлены в таблице.

зовые горелки и катализатор, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы ката- 30 лизатора, подогреватели соединены, газоходом П-образной формы, в середине которого размещен катализатор, и симметрично установлены газовые горелки, направленные в сторону ка- 35 тализатора, при этом живое сечение отверстий каждой горелки составляет 0,33-0,37 живого сечения газохода.

А А .

Изобретение относится к устройствам для уничтожения токсичных веществ газовых выбросов и позволяет увеличить срок службы катализатора. Термокаталитический реактор содержит регенеративные подогреватели основной 1 и дополнительный 2 с огнеупорными насадками, соединенные П- образным газоходом 5, посредине которого расположен катализатор 6. В газоходе между подогревателями и катализатором 6 установлены две газовые горелки 7, которые направлены в сторону катализатора 6. В газоходе 5 газовые выбросы нагревают до температуры начала каталитического окисления за счет смешения их с продуктами сгорания и направляют на катализатор 6, где они обезвреживаются.При циклическом изменении направления потока движения газовых выбросов на слой катализатора происходит выравнивание температурного поля по всему объему катализатора. 4 ил., 1 табл. i С/) ff Ппйивнь1(Г х Ж ч -I 2 пйивнь1(Г х Ж f/ f, J. 3 / СО tC СО 1C 3 бынод тищенн. . 1аъоо Г ff Вмд аазоСых. выбросов Йл./

L

Газо1ыг tv- Spoai

7

JLS

lufyocni

%/

/2

77

W

0.1

оа

Составитель Т.Лепахина Редактор И.Николайчук Техред Л.Олейник. Корректор А.Обручар

Заказ 1954/35 Тираж 495Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

FO

отв.

0.3

O.if

0,5

ГМФигЛ