Способ очистки отходящих газов от органических примесей Советский патент 1990 года по МПК B01D53/86 B01D53/72 

Изобретение относится к очистке газов и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение срока службы катализатора при сохранении высокой степени очистки.

На чертеже представлена схема осуществления способа термокаталитической очистки отходящих газов.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Отходящие газы, содержащие токсичные вещества, предварительно нагревают в теплообменнике 1, направляют в распределитель 2, из которого один поток отходящих газов (соотношение потоков зависит от концентрации токсичных веществ в отходящих газах) направляют в смесительный газогорелочный подогреватель 3, где его подогревают за счет смешения с продуктами сгорания топливного газа, а другой пропускают через теплообменник 4, расположенный в слое катализатора 5. Подогретый в теплообменнике 4 поток подают на смешение с основным потоком (подогретым продуктами сгорания), в результате чего температура образовавшегося потока соответствует температуре начала каталитического окисления токсичных веществ, и далее пропускают через слой катализатора 5. Очищенные газы направляют в теплообменник 1, где они отдают свое тепло вновь поступающим на очистку отходящим газам, и через воздуховод 6 удаляют в атмосферу или на нужды производства.

Пример I (по прототипу).

Отходящие газы, содержащие пары толуола в среднем 4J5 г/м3, предварительно нагретые в теплообменнике до 180°С, подают в камеру сгорания, где их смешивают с продуктами сгорания, в результате чего подогревают до температуры начала каталитического окисления толуола (210°С),

С71

ОС

СО

о

и пропускают через кассету с палладий- марганцевым катализатором. На катализаторе происходит окисление толуола, вследствие чего температура по глубине катализатора растет до 350°С. Очищенные газы с температурой 350°С направляют в теплообменник, где они отдают свое тепло вновь поступившим на очистку отходящим газам, и выбрасывают в атмосферу. Степень очистки при этом достигает 98%. По известному способу перепад температуры по глубине палладий-марганцевого катализатора и катализатора П-4 равен 140°С. Катализатор П-4 содержит 0,05 вес.% палладия на носителе А&ОзИз опыта эксплуатации термокаталитического реактора установлено, что по известному способу происходит быстрое падение активности выходных (по ходу потока) слоев катализатора, хотя входные слои еще сохраняют активность. Срок службы катализатора 0,9 г.

Пример 2 (по предлагаемому способу).

Отходящие газы, содержащие пары толуола в среднем 4,5 г/м3, предварительно нагретые в теплообменнике 1 до 180°С, направляют в распределитель потока 2, где их делят на два потока, один из них, составляющий 45% общего, подают в смесительный газогорелочный подогреватель 3, где его подогревают продуктами сгорания топливного газа, а другой, составляющий 55%, пропускают через теплообменник 4, расположенный в слое катализатора 5. Поток, подогретый в теплообменнике 4 до 240°С за счет роста теплового эффекта реакции окисления толуола по глубине катализатора, подают на смешение и охлаждение с потоком, подогретым продуктами сгорания, и при 210°С (начало каталитического окисления толуола) пропускают (общий поток) через слой палладий-марганцевого катализатора 5. Очищенные газы направляют в теплообменник 1, откуда они, отдав свое тепло вновь поступившим на очистку отходящим газам, через воздуховод 6 удаляются в атмосферу или на нужды производства. Количество толуола в очищенных газах составляет 0,01 % Степень очистки равна 98,8%.

По предлагаемому способу перепад температуры по глубине катализатора равен 35°С.

Пример 3. Как в примере 2, только применяют катализатор П-4.

Температура начала каталитического окисления 320°С, а температура на выходе из катализатора 355°С. Перепад температуры по глубине катализатора 35°С.

Данные о распределении потоков отходящих газов в зависимости от концентрации толуола приведены в табл. 1.

Таблица 1

5

Поток, поступающий через смесительный газогорелочный подогреватель.

Поток, поступающий через теплообменник, расположенный в слое катализатора.

Данные о сроке службы катализатора П-4 и термокаталитического реактора (аппарата) при работе по известному и предлагаемому способам приведены в табл. 2.

Таблица2

Показатели

Способ

Предложенный способ позволяет повысить срок службы катализатора в 1,4 раза при сохранении высокой степени очистки газов.

Формула изобретения

Способ очистки отходящих газов от органических примесей, включающий нагрев газов смешением с продуктами их сгорания и контактирование со слоем катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы катализатора, исходные продукты сгорания делят на два потока, первый из которых контактирует через стенку со слоем катализатора, поддерживая перепад температур по глубине слоя равным 35°С, после чего его смешивают со вторым потоком и подают в слой катализатора.

Отходящие газы

Изобретение относится к области очистки газов и может быть использовано в химической, нефтехимической, автомобильной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение срока службы катализатора. При сохранении высокой степени очистки от органических примесей газы предварительно нагревают в теплообменнике, направляют в распределитель, из которого один поток отходящих газов направляют в смесительный газогорелочный подогреватель, где его подогревают за счет смешения с продуктами сгорания топливного газа, а другой пропускают через теплообменник, расположенный в слое катализатора. Подогретый в теплообменнике поток подают на смешение с основным и полученный газовый поток с температурой начала каталитического окисления пропускают через слой катализатора, при этом перепад температур по глубине катализатора поддерживают -35°С. Срок службы катализатора составил 2,8 года при степени очистки около 98%. 1 ил., 2 табл.