Способ очистки отходящих газов Советский патент 1988 года по МПК B01D53/75 B01D53/02 B01D53/72 B01D53/86 

оо

00

QD

Изобретение относится к очистке парогазовых смесей от углеводородов и может найти применение в химической и электротехнической промьплленности.

Цель изобретения - снижение энергозатрат.

На чертеже представлена схема устройства для очистки отходящих газов от примесей углеводородов.

Устройство содержит адсорбер 1 со штуцерами 2 подвода отходящих газов и штуцером 3 отвода очищенного потока, каталитический реактор 4 со штуцером 5 отвода продуктов каталитического окисления, нагреватель 6 со штуцером подвода продуктов десорбции 7, вентилятор 8, регенератор 9 тепла. Адсорбер 1, регенератор 9 тепла, вентилятор 8, нагреватель 6 и каталитический реактор 4 соединены между собой последовательно газоходом и образуют замкнутый контур циркуляции десор- бирующего газового потока. Для подвода отходящих газов в устройство для очистки служит патрубок 10, для отвода очищенного газово1 О потока - патрубок 11, для отвода продуктов полного каталитического окисления десорбированных углеводородов из устройства - патрубок 12. Нагнетательный патрубок вентилятора 8 соединен со штуцеро.м отвода очищенного потока 3 адсорбера 1 газоходом 13, расположенным параллельно каталитическому реактору 4 и нагревателю 6.

Для регулирования режи.мов работы устройства установлены вентили 14-20.

В качестве адсорбента в адсорбере 1 расположен активированный уголь (например, марки АР 3). в каталитическом реакторе размещен, например, проволочный катализатор из нихрома с палладиевы.м покрытием (тип ПГ1). В качестве г рею- ших элементов в нагревателе 6 установлены темные энрргоизлучатели (ТЭНы). Регенератор Э тепла заполнен кера.мическбй тепло- аккумулирующей насадкой, например кольцами Ра ш и га.

Пример. Отходящие газы, например воздух, содержащий пары толуола и фенола с суммарной концентрацией 0,6 1,0 г/м . при 120°С через патрубок 10 при открытом положении вентиля 14 направляют в регенератор 9 тепла, при прохождении через который газы охлаждаются, напри.мер до 30- 40°С, содержащийся в них фенол конденсируется и остается в слое теплоак- кумулирую цей насадки, а охлажденный газовый поток через штуцер 2 подвода отхо- ДЯП1ИХ газов подают в адсорбер 1, г-де в слое активированного угля углеводородные примеси адсорбируются, а очищенный поток через штуцер 3 цри открытом положении вентиля 15 по патрубку 11 выводят в атмосферу. После насыщения слоя адсорбента в адсорбере 1 (появление за слоем в газовом потоке углеводородных примесей) устройство для очистки отходящих газов от при.месей углеводородов переводят на режим регенерации слоя адсорбента. Для этого вентили 14 и 15

закрывают, открывают вентили 16, 18, 19, 20, включают вентилятор 8 и нагреватель 6 и организуют перемещение находящегося в контуре циркуляции газового объема в направлениях, указанных стрелками. При этом газовый поток, проходя через нагретую теплоаккумулирующую насадку нагревателя 9, нагревается до 80-90°С и его вентилятором 8 подают на нагреватель бив газоход 13. В нагревателе 6 газовый поток нагревают до температуры, необхо5 ДИМОЙ для каталитического окисления адсорбированных углеводородных примесей (до 320-380°С) и его через каталитический реактор 4 и штуцер 5 совместно с газовым потоком, перемещаемым по газоходу 13 подают через штуцер 3 в адсор0 бер 1, где под тепловым воздействием адсорбированы углеводородные примеси при 220- 240°С десорбируются, и их совместно с десорбирующим потоком выводят из слоя и направляют через штуцер 2 в регене5 ратор 9 тепла, а затем - в газоход 13 и па1 реватель 6 и каталитический реактор 4, в последнем углеводородные примеси окисляются в присутствии катализатора до нейтральных продуктов (диоксид углерода, вода) и продукты каталитическо0 I O окисления совместно с газовым потоком, перемещаемым по газоходу 13, в качестве десорбированной среды направляют на регенерацию адсорбента в адсорбере 1. В резу. 1ьтате повышения те.мпературы слоя адсорбента концентрация десорбирующихся

5 углеводородов на выходе из адсорбера повып. ается, достигает уровня, обеспечивающего каталитическое окис,. 1ение без подвода энергии в нагревателе 6 (4--6 г/м ) и нагревательные элементы в нагревателе вы- к. 1ючают.

При этом избыточное количество продуктов десорбц.ии с целью исключения возможности повышения температуры в слое катализатора вьпле 450 - 500°С и разрушения катализатора направляют в газоход 13.

5 Количество кислорода, необходимое для полного каталитического окисления углеводородов и вывод из устройства избыточных продуктов окисления, обеспечивают открытием вентилей 14 и 17, при этом в устройство через патрубок 10 подают воздух,

0 а через патрубок 12 отводят продукты полного каталитического окисления д(- сорбированных углеводородных примесей. В результате снижения содержания в десорбирующем потоке десорбированных углеводородов после адсорбера 1 степень

5 открытия вентиля 19 уменьшают, а затем его закрывают и весь поток продуктов десорбции направляют на каталитический реактор 4 до полного окисления углеводородов циркулирующих в контуре десорбции, посте чего слой адсорбента охлаждают воздухом и устройство переводят в режим очистки отходящих газов.

Параллельное размещение нескольких адсорберов обеспечивает непрерывную работу устройства по очистке отходящих газов.

Способ позволяет конденсировать высококипящие ко.мпоненты газовых отходов, ос- моляющие пары адсорбента, до поступления их в слой адсорбента и использовать их теплотворную способность для нагревания десорбирующего потока в стадии регенерации слоя.

В условиях параметров процессов, приведенных в примере, и средней теплотворной способности продуктов десорбции 4000 ккал/м снижение энергозатрат составляет 0,008-0,01 Гкал на щаемого газового потока.

1000 м 04иФормула изобретения

Способ очистки отходящих газов от примесей углеводородов, включающий их охлаждение, пропускание через слой активного угля, регенерацию угля, подачу г азового

потока после регенерации на каталитическое окисление и после этого на регенерацию угля, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, охлаждение ведут в слое теплоаккумулирующей насадки, газовый поток после регенерации нагревают

в слое теплоаккумулирующей насадки и часть его объединяют с газовым потоком после каталитического окисления.

Изобретение относится к технологии очистки парогазовых с.месей от углеводородов, применяемой в химической и электротехнической промышленности и позволяющей снизить энергозатраты. Воздух, содержащий пары толуола и фенола, с температурой 120°С пропускают через слой теп- лоаккумулирующей насадки, где он охлаждается до 30-40°С, пары фенола конденсируются. Затем воздух подают на слой активированного угля, где происходит адсорбция углеводородов, а очищенный воздух выводят в атмосферу. После появления за слоем углеводородов начинают регенерацию слоя угля циркулирующим потоком газа. Проходя через слой угля и нагретой теплоаккумулирующей насадки, газ нагревается до 80-90°С. Часть газового потока подают на циркуляцию, вторую часть подогревают и подают на слой катализатора из нихромовой проволоки с палла- диевым покрытием, затем объединяют с первой частью и также подают на регенерацию слоя угля. При циркуляции газов через адсорбент и катализатор они нагреваются до температуры каталитического окисления, затем подогреватель отключают. После окончания десорбции снова ведут очистку. При концентрации примесей 0.6- 1,0 г/м и средней теплотворной способности продуктов десорбции 4000 ккал/м снижение энергозатрат составляет 0,008- 0,01 Гкал на 1000 м очищаемого газа. 1 ил. (О (Л

7/

-i15

J

ГТТ

8

Г6

579

/J

/