Установка для очистки газовых выбросов Советский патент 1989 года по МПК B01J19/08 

1

Изобретение относится к конструкции установок для очистки газовых выбросов и может быть использовано в тепловых электрических станциях, в промышленных котельных и- в других устройствах народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение очистки газовых выбросов от оксидов азота и серы.

На чертеже схематично изображена установка для очистки газовых выбросов.

Установка содержит реактор 1, соединенный с газоходом 2, например, уходящих дымовых газов от котельной установки. На входе газов в реактор 1 установлен распределитель 3, соединенный со смесителем 4 линией 5. В корпусе реактора 1 расположена электронная пушка 6, снабженная стволами 7-К (катодный ствол) и 7-А (анодный ствол), соединенными с электронным ускорителем 8 и источником 9 электропитания.

Стволы электронной пушки Ь установлены под наклонным углом к потоку очищаемых газов, т. е. к продольной оси реактора. Корпус и ствол электронной пушки 6 снабжены шарниром 10 и подвижной опорой 11. Для перемещения стволов в корпусе реактора 1 предусмотрены пазы 12, снабженные уплотнениями. На выходе газов из реактора 1 установлен солеуловитель 13, соединенный с солесборником 14. Смеситель 4 соединен с линией 15 подвода аммиака и с линией 16 подвода распыливающей среды.

Установка для очистки газовых выбросов работает следующим образом.

В реактор 1 из газохода 2 поступают уходящие дымовые газы при температуре порядка 140-70°С, например, от котельной установки, предварительно прошедпгие золо- очистку. Перед тем, как попасть в рабочий объем реа,ктора 1, дымовые газы проходят через распределитель 3, в который из смеси 4 ГчЭ

00

теля 4 в газовый поток добавляется аммиачная смесь при равномерном распределении по всему потоку. Одновременно включаются- в работу,пушка 6, стволы 7-К и 7-А, электронный ускоритель 8 от источника 9 электропитания.

При этом с помощью подвижных опор 11 пушки 6 и шарниров 10 стволы 7-К и 7-А устанавливаются под наклонным углом к потоку очищаемых газов.

Благодаря действию электронного пучка, например, от ствола 7-К к стволу 7-А под наклонным углом длина и объем зоны радио- лиза увеличиваются примерно в три раза, а также время пребывания в нем очищаемого газа, что повышает эффективность установ- ки примерно на 30% по сравнению с известными установками.

Таким образом, в реакторе 1 происходит радиационно-химический процесс очистки газа, заключающийся в том, что при прохождении быстрых электронов через газ в нем образуются активные компоненты (атомы и радикалы), которые реагируют с NO и S02, превращая их в безвредные вещества. При этом основную роль в разрущении NO и 50-2 играют радикалы ОН, НО2 и атомы О.

Взаимодействие NO с образовавшимися в результате радиолиза газов радикалами ОН, иО-2 и атомами О приводит к образованию двуокиси азота NO2, которая, реагируя с ОН, переходит к HNO.i. Молекулы SO2 окисляются до H2SO4 при взаимодействии с О, ОН и Н2О. Связывание кислот HNO.-i и H2SO4 достигается добавлением в поток газа аммиака NH..

В результате реакции кислот с аммиаком получаются соли аммония (NH4)2-SO4 и (NH4)2-SO4X2NH4NO3 (твердые частицы), которые улавливаются в солеуловителе 13. Количество добавляемого аммиака устанавливается близким к стехиометрическому.

Наличие шарниров 10 и подвижных опор 11 позволяет стволам 7-К и 7-А пушки 6 устанавливать угол наклона действия электронного пучка при оптимальной дозе радиации в зависимости от начальной концентрации NO и SO2 в очищаемых газах, что особенно важно при переменных режимах работы котельной установки и при изменении содержания серы в исходном топливе. Из соле- уловителя 13 соли аммония поступают в со- лесборник 14 для реализации.

В смеситель 4 аммиак поступает по линии 15, а растворяющая среда - по линии 16 В качестве растворяющей среды может быть применен пар низких параметров с Р 0,2 МПа или рециркулируемый дымовой газ, или подогретый влажный воздух.

0 5

0

5

0

5

0

В качестве ускорителя 8 может быть применен высоковольтный ускоритель электронов мощностью 1 МВт с энергией электронов в пучке до 1-2 МэВ и более.

По данным расчетов для блока 500 МВт при начальной концентрации оксидов азота и серы в газе на уровне 350-500 мг/м поглощенная доза излучения (радиации) не будет превыщать 0,015 МГр (магагрей) при степени удаления оксидов на уровне 99% и более. При этом коэффициент преобразования энергии сеть-пучок устанавливается не ниже 0,85.

Компоновка реактора 1 может быть выполнена горизонтальной или вертикальной, в зависимости от расположения газоходов того или иного котла. Габариты реактора определяются с учетом расхода очищаемого газа.

В качестве солеуловителя 13 могут быть применены фильтры любого типа: электрические, механические, тканевые и другие.

Предложенная установка может применяться в сочетании с другими узлами и устройствами по десульфуризации газов.

Экономический эффект от улучшения защиты воздушного бассейна достигается за счет сокращения площади земли, занятой под санитарно-защитную зону в радиусе расположения источника выбросов до границ жилых застроек и за счет повышения общественной производительности труда и социально-экономической составляющей, за счет улучщения экологии в целом. Годовой экономический эффект от внедрения предложенной установки на данном этапе может быть определен как доля от сокращения ущерба, наносимого народному хозяйству до внедрения установки.

Формула изобретения

. Установка для очистки газовых выбросов, содержащая реактор, электронную пушку, стволы которой размещ-ены на противоположных стенах реактора, электронный ускоритель, соединенный с источником электропитания, и устройство для ввода аммиака, отличающаяся тем, что, с целью повыщения очистки газовых выбросов от оксидов азота и серы, ство.ды электронной пущки расположены на разных высотах стенок реактора и оснащены подвижными опорами и шарнирами.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на выходе газов из реактора установлен солеуловитель, например электрофильтр, соединенный с солесборником.

ялг

Изобретение относится к установкам для очистки газовых выбросов, может быть использовано в тепловых электрических станциях, в промышленных станциях и др. устройствах и позволяет повысить эффективность очистки газовых выбросов от оксидов азота и серы. Установка для очистки газовых выбросов содержит реактор, электронную пушку, стволы которой расположены на противоположных стенках реактора, электронный ускоритель, соединенный с источником электропитания, и устройство для ввода аммиака. Стволы электронной пушки расположены на разных высотах стенок реактора и оснащены подвижными опорами и шарнирами. Кроме того, на выходе газов из реактора установлен солеуловитель, например электрофильтр, соединенный с солесборником. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.