Установка для дожигания сбросных газов Советский патент 1990 года по МПК F23G7/06 

Изобретение относится к устройствам, используемым для обезвреживания газовых выбросов и обеспечения тепловой энергией технологических агрегатов, и, в частности, может быть использовано при производстве электроизоляционных материалов,

Цель изобретения - повышение эффективности очистки газов и безопасности обслуживания.

На чертеже представлена установка для дожигания сбросных газов.

Установка для дожигания сбросных газов содержит топочную камеру 1 с теплогенератором 2 и линией 3 подачи топлива и промежуточный теплообменник 4 с подключенными к камере 1 каналом 5 для сброс- ных газов (межтрубное пространство теплообменника) и каналом 6 для продуктов сгорания (трубное пространство теплооб- менника), снабженный на выходе каталитическим фильтром 7 с отводным трактом 8. Канал 5 теплообменника 4 для сбросных пазов сообщен с отводным трактом 8 линией 9 и на выходе дополнительно подклнэ- чен к линии 3 подачи топлива, причем теплообменник 4 и фильтр 7 снабжены соответственно байпасными линиями 10 и 11 для .продуктов сгорания,

В контур встроены дополнительный масляный теплообменник 12, экономайзер 13, нагнетающий и отсасывающий вентиляторы 14 и 15, насос 16 и шиберы 17-20, Теплообменник 4 соединен с форсажной трубой 21, Сбросные газы отводятся от пропиточных машин 22. Каталитический фильтр 7 оборудован патрубком 23 подачи холодного воздуха.

Установка работает следующим образом,

Воздух ), загрязненный парами органических веществ, от линии пропиточных машин 22 с помощью вентилятора 14 поступает в межтрубное пространство промежуточного теплообменника 4 сброс- ных газов, затем через теплогенератор 2 в топочную камеру. Далее частично обезвреженный воздух вместе с продуктами сгорания поступает в трубное пространство теплообменника 4, из теплообменника 4 вы- бросы поступают в каталитический фильтр 7, где происходит практически полное их обезвреживание на катализаторе. После каталитического фильтра 7 очищенные продукты сгорания поступают в масляный теплообменник 12, а затем через экономайзер 13 в отводной тракт 8. В масляном теплообменнике 12 происходит подогрев масла, которое с помощью насоса 16 циркулирует в контуре.

Топочная камера 1 предназначена для термического обезвреживания сбросных газов при 720-770°С. В качестве топлива в камере используется природный газ, в качестве окислителя - сбросные газы или чистый воздух (во время розжига теплогенератора). В теплогенераторе 2 часть сбросных газов смешивается с топливом и используется в процессе горения в качестве окислителя, образуя факел горения. Эта часть газов поступает непосредственно в струйные горелки через линию 3 подачи топлива от канала 5 теплообменника 4. Другая часть сбросных газов, минуя горелки,поступает в область факела горения и, смешиваясь с продуктами сгорания, поступает в форсажную трубу 21, обеспечивающую постоянство температуры продуктов сгорания по длине. Производительность по сбросным газам в топочной камераможет изменяться в пределах 14000-42000 , время пребывания паровоздушной смеси изменяется от 2,1 до 0,7 с в зависимости от расхода сбросных газов. Степень обезвреживания изменяется в зависимости от времени пребывания выбросов в топочной камере 1 в пределах 60-80%. Топочная камера 1 работает под разрежением, которое создается вентилятором 15. Температура в топочной камере 1, равная 720-770°С, при предлагаемой конструкции установки является оптимальной как с точки зрения очистки в самой топочной камере (при этой температуре она достигает значения 60-80%, см. таблицу), так и с точки зрения надежности работы установки. Увеличение температуры в топочной камере недопустимо из-за возможности выхода из строя катализатора в каталитическом фильтре 7. При уменьшении температуры уменьшается степень очистки газов в самой топочной камере и, следовательно, во всей установке.

Оптимальный диапазон температуры в топочной камере поддерживается регулировкой соотношения количества сбросных газов, поступающих на линию 3 подачи топлива, и количества сбросных газов, поступающих в область факела горения. При необходимости требуемая температура факела обеспечивается подмешиванием в сбросные газы очищенных газов через линию 9. Добавление очищенных газов уменьшает концентрацию свободного кислорода, поступающего в факел пламени, и его температура снижается. Дальнейшее регулирование температуры горения достигается изменением соотношения количества газов и воздуха, поступающего через линию 3 подачи топлива.

Данные по степени обезвреживания углеводородов в зависимости от температуры в топочной камере приведены в таблице.

Промежуточный теплообменник 4 предназначен для утилизации тепла продуктов сгорания сбросными газами. Сбросные газы поступают в межтрубное пространство и подогреваются до 370°С. а продукты сгорания проходят трубное пространство теплообменника, охлаждаясь с 770 до 400-545°С. В конструкции установки предусмотрена байпасная линия 10 с регулятором расхода для пропуска части продуктов сгорания (до 40%) мимо теплообменных трубок во избежание их перегрева. Перед входом в каталитический фильтр 7 байпасированные продукты сгорания в требуемом соотношении смешиваются с охлажденными в теплообменнике продуктами, и обеспечивается оптимальная температура потока продуктов сгорания, поступающих на очистку в фильтр 7.

Внутри кожуха теплообменника (в межтрубном пространстве)вентилятором 14 создается превышение давления над атмосферным.

Для увеличения надежности работы установки сбросные газы подаются в межтрубное пространство теплообменника, а продукты сгорания - внутрь труб. При этом вероятность перегорания труб из-за смолистых отложений резко уменьшается по сравнению со способом, при котором сбросные газы подаются в трубное пространство.

В межтрубном пространстве теплообменника сбросные газы, содержащие органические вещества, нагреваются до 370°С. Поэтому здесь увеличивается вероятность возникновения пожаровзрывоопасной концентрации органических веществ в выбросах.

С целью увеличения безопасной эксплуатации установки в межтрубное пространство теплообменника 4 подаются черезлиниюЭочищенные газы, отобранные из отводного тракта 8. Подача очищенных газов уменьшает концентрацию свободного кислорода и органических веществ в сбросных газах.

Теплообменник расположен перед каталитическим фильтром и охлаждает продукты сгорания до 400-545°С. Этот уровень температур является оптимальным для прохождения реакции каталитического окисления.

Каталитический фильтр 7 предназначен для глубокого дополнительного обезвреживания сбросных газов при 400-545°С, максимальная температура (катализатор

марки АП-56, АП-64). Степень обезвреживания каталитического фильтра не менее 95%. В конструкции аппарата предусмотрена байпасная линия 11с регулятором расхо- 5 да для пропуска части продуктов сгорания мимо фильтра. Каталитический фильтр 7 расположен между промежуточным теплообменником 4 и масляным теплообменником 12. При таком расположении 10 каталитического фильтра не требуется предварительного подогрева сбросных газов (например, с использованием электроподогрева) для обеспечения реакции кataлитичecкoгo окисления. 15 Байпасная линия 11 служит для перепуска части продуктов сгорания в случае- низкой температуры и удовлетворительной очистки в топрчной камере и для увеличения пропускной способности фильтра 7, что 0 способствует увеличению расхода продуктов сгорания через масляный теплообменник 12 и повышению температуры подогрева термомасла до требуемого уровня.

5 Масляный теплообменник 12 предназначен для нагрева термомасла (АМТ-300) с 210 до 240°С. Теплообменник оснащен бай- пасным контуром, который необходим для пропуска части продуктов сгорания мимо 0 теплообменника в случае перегрева термомасла.

Экономайзер 10 обеспечивает дополнительную утилизацию тепла отходящих газов.

5 Установка оснащена вентиляторами 14 и 15, которые рассчитаны так, чтобы весь контур по продуктам сгорания, начиная с топочной камеры и кончая выходом в атмосферу, находился под разрежением; не- 0 большое давление создается только вентилятором 14 внутри кожуха промежуточного теплообменника. Создание разрежения в контуре по продуктам сгорания необходимо для безопасной эксплуатации 5 установки.

Конструкция установки обеспечивает повышение эффективности очистки и надежности эксплуатации.

Формула из обретения

1. Установка для дожигания сбросных газов, содержащая топочную камеру с линией подачи топлива, промежуточный теплообменник с подключенными к камере

каналом для сбросных газов и каналом для продуктов сгорания и каталитический фильтр с отводным трактом, установленный на выходе топочной камеры, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности очистки газов и безопасности

обслуживания, каталитический фильтр обо- рудован патрубком для подачи холодного воздуха и соединен с топочной камерой каналом для продуктов сгорания промежуточного теплообменника, а канал для сбросных газов на выходе дополнительно подключен к линии подачи топлива, причем теплообменник и фильтр снабжены байпасными линиями продуктов сгорания.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что канал для сбросных газов промежуточного теплообменника сообщен с отводным трактом.

Изобретение относится к устройствам, используемым для обезвреживания газовых выбросов и обеспечения тепловой энергией технологических агрегатов, и, в частности, может быть использовано при производстве электроизоляционных материалов. Целью изобретения является повышение эффективности очистки газов и безопасности эксплуатации. Воздух (T=120°С), загрязненный парами органических веществ от пропиточных машин 22, с помощью вентилятора 14 поступает в межтрубное пространство промежуточного теплообменника 4 сбросных газов, затем через теплогенератор 2 в топочную камеру. Далее частично обезвреженный воздух вместе с продуктами сгорания поступает в трубное пространство теплообменника 4. Из теплообменника 4 выбросы поступают в каталитический фильтр 7, где происходит практически полное их обезвреживание на катализаторе. После каталитического фильтра 7 очищенные продукты сгорания поступают в масляный теплообменник 12, а затем через экономайзер 13 в отводной тракт 8. В масляном теплообменнике 12 происходит подогрев масла, которое с помощью насоса 16 циркулирует в контуре. 1 з.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил.