Устройство для обезвреживания сбросных газов Советский патент 1990 года по МПК F23G7/06 

Изобретение относится к промьпплен ной теплоэнергетике и обезвреживания промьшшенных сбргсных газов, в частности к обезвреживанию сбросных газов, содержащих сернистые соединения вьщеляющиеся на газоперерабатывающих заводах.

Цель изобретения - экономия топливного газа и повышение степени выгорания токсичных примесей.

На фиг.1 изображено устройство для обезвреживания сбросных газов, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1;.на фиг. 4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.З - устройство,продольный разрез при открытии дверцы;, на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.З; на фиг. 7 - изменение концентрации окислителя g по сечениям камеры в зави- симости от относительного расстояния -; на фиг.8 - изменение стед«

пе«и неравномерности перемешивания окислителя продуктов горения топлив- ного газа с сбросным газом вдоль ци : / L ч

линдрическои камеры (----),

Дп

Устройство для обезвреживания сбросных газов включает газовую го- релку инжекционного типа 1, тангенциально расположенные газоподводящие узлы для сбросных газов 2,камеру горения 3, топочную камеру 4,состоящую из цилиндра 3 п усеченного кону- са 6 по ее внутренней стороне и установленные в конце цилиндра 3 и усеченного конуса 6, перфорированные круглые кассеты 7 и 8, в которых вьтолнены поворотные дверцы -9 и 10, тягу 11 и дымовую трубу 1 2, связанную с выходным к-эналом 13. Тяга 1 1с одной стороны посредством шарниров 14 связана с дверцами 9 и 10, с другой с втулкой 13 посредством резьбового соединения. Втулка 13 для удержания на одном уровне зафиксирована болтами 16.

Для облегчения установления внутри печи кассеты 7 и 8 вьтолнены в виде круговых секторов 17,которые собраны внутри печи в кольцевом ме- |таллическом ободе 18 и поперечно зак рештены ч между собой болтами 19. Один из секторов 17 выполняется подвижным дпя использования в качестве дверц (9 и 10). Он закреплен к кольцевому ободу 18 с помощью шарниров 20 и соединяется шарниром 14 с тягой 11. Вьтолнение дверц 9 и 10 в виде крз ового сектора приводит, с одной стороны, к упрощению конструкции кас I сет 7 и 8, ас другой стороны к облегчению его установки внутри печи

Перфорированные кассеты 7 и 8 заполнены катализаторами. В качестве катализатора можно применить алюмо- меднохромовый катализ.атор типа КД-1.

Устройство для обезврёжнвания сбросных газов работает следующим образом.

Топливный газ и воздух подаются в камеру горения через газовую го- репку I, в это время в открытом положении должны быть дверцы 9 и 10. Продукты горения, которые продувают все узлы печи нагревают их до заданной температуры,после чего дверцы 9 и 10 закрываются, для этого поворачивают втулки 13, при этом тяга 11с помощью резьбового соединения перемещается вверх и посредством шарниров 14 устанавливает дверцы в положение. Далее подается холодный сбросный газ через тангенциально расположенные газоподводящие узлы 2 в кольцевом зазоре, расположенном между корпусоц

5)б

камеры горения 3 и цилиндрической частью топочной камеры 4, сбросный газ закручивается и нагревается за счет тепла корпуса камеры горения 3

Смешиваясь с продуктами горения топлива, сбросный газ еще нагревается до заданной температуры обезвреживания, после чего нагретая смесь подается в перфорированную кассету 7. Далее обезвреженная смесь, содержащая окислы серы и другие компоненты, которые образуются в процессе обезвреживания, поступают во вторую кассету 8, где происходит дополнительная очистка от токсичных компонентов. Затем обезвреженные газы направляются через дымовую трубу 12 в атмосферу. При прохождении газовых примесей через катализаторы их температура повышается. Температура отхо- дяищх газов на выходе из печи поддерживается в пределах 5W-550°C, а при увеличении температуры уменьшается расход топливного газа.

Для обеспечения проникновения продуктов сгорания топливных и сбросных газов внутрь слоев катализаторов конечная часть топочной камеры 4 выполнена в виде усеченного конуса б для увеличения их скорости. При прохождении этих газов через поперечно расположенные кассеты 7 и 8 происходит тесный контакт их с катализаторами, что ускоряет процесс окисления вредньгх выбросов.

С целью обеспечения длительной и эффективной работы катализаторов конусная часть 6 топочной камеры 4 расположена на расстоянии 2,6 - 3,8 диаметра цилиндрической части 5 топочной камеры 4 от открытого конца камеры горения 3 (Д„). Нормальная работа катализаторов зависит, в основном, от степени перемешивания окислителя продуктов горения топливного газа со сбросным газом во входном участке каталитической установки, где установлены кассеты 7 и 8. Это характеризуется козффициентом (степенью) неравномерности перемешивания р . Обычно при значениях коэффициента 6р 0,95-1,0 считают процесс смешения законченным. Из фиг.7 и 8 видно, что с увеличением относительного расстояния --- от открыто п

го конца камеры горения поля концентрации окислителя выравниваются.

01996

а коэффициент (степень) неравномер- 1НОСТИ 5 растет. 6р 0,95-1,0 , соответствует на фиг.8 расстоянию

5 п 2,6-3,8. Эти расстояния и п приняты в качестве оптимальных.

Пример. При расстоянии ---

10 1.4 (см. фиг.7, кривая I) концентрация окислителя неравномерно распределяется по поверхности кассеты 7, это приводит к неполному обезвреживанию сбросных газов, в частности

15 к неполному разложению соединений серы (, COS, OS2).

При расстоянии - 3,8 (см.

П

фиг.7, кривая II) обеспечивается 20 равномерное распределение концентрации окислителя по поверхности кассеты 7, в результате чего происходит полное разложение соединений серы (, COS, CS).

25 „L

При расстоянии --- 4,6 (см.

фиг.7, кривая III) также .обеспечивается равномерное распределение кон- центрацил окислителя по поверхности 30 кг .сеты 7, в результате происходит полнее разложение соединечмн серы но в этом случае ув личиваетск длина печи, а это приводит к увеличению ее металлоемкости.

.j При зксплуатаиии предлагаемого устройства могут быть засорены перфорированные отверстия кассеты 7 и 8 отложениями серы, пылью и др. примесями. Известно, что отложения 40 серы расплавляются и испаряются при высокой температуре (500-80П С). Для установления этой температуры необходимо дополнительно сжигать топливный газ, а для удаления пыли и др. 45 примесей продувать это устройство, которое требует в перЛорированной кассете открыть дополнительные отверстия для выбрасывания продуктов сгорания в атмосферу. Поэтому кон- 0 струкции кассет 7 и 8 вьтолнены с дверцами 9 и 10. При засорении перфорированных отверстий кассет 7 и 8 наблюдается падение разрежения в печи, для этого дверцы 9 и 10 открыва- 5 ются вращением втулки 15 в зависимости от разрежения печи. После удаления вредных примесей эти дверцы закрываются. Печь переходит в рабочее состояние.

Технико-экономическим преимушест BOM данного решения в сравнении с прототипом является обезвреживание сбросных газов при пониженной температуре топочной камеры 4 за счет установки перфорированных кассет 7 и 8, заполненных катализаторами; улучшение процесса окисления.обезвреживаемых газов за счет обеспечения равномерности распределения окислителей продуктов сгорания топливного газа на входном сечении камеры обезвреживания или усеченного конуса 6; увеличение срока службы футеровки топочной камеры 4 за счет понижения температуры смеси продуктов сгорания топливного и сбросного газов; увеличение срока службы футеровки топочной камеры 4 за счет понижения темпе ратуры смеси продуктов сгорания топливного и сбросного газов; увеличе- ние производительности устройства ,за счет уменьшения количества расхо- ;да продуктов сгорания топливного г аз а,

ческую топочную камеру, разделеннукг проницаемой перегородкой на две части, размещенную внутри первой части по ее оси камеру горения, имеющую с топочной камерой общую торцовую стенку, закрепленную на торцовой стенке камеры горения горелку дополнительного топлива и тангенциальные

газоподводящие узлы, отличающееся тем, что, с целью экономии топливного газа и повышения степени выгорания токсичных примесей, рабочая поверхность второй части топочной камеры выполнена в виде усеченного конуса с дополнительной проницаемой перегородкой на выходе из нее, перегородки вьтолнены в виде перфорированньпс круглых кассет, разделенных на сектора, заполненные катализатором, причем конусная часть топочной камерь расположена на расстоянии 2,6-3,8 диаметра цилиндричес- кой части камеры от открытого конца

камеры горения.

Изобретение относится к области промышленной теплоэнергетики, в частности к обезвреживанию сбросных газов, содержащих сернистые соединения, выделяющиеся на газоперерабатывающих заводах. Целью изобретения является экономия топливного газа и повышение степени выгорания токсичных примесей. Устройство для обезвреживания сбросных газов содержит газовую горелку 1, камеру 3 горения, топочную камеру 4, конусная часть которой расположена на расстоянии 2,6-3,8 диаметра цилиндрической части от открытого конца камеры горения, перфорированные круглые кассеты 7 и 8. Продукты горения продувают все узлы печи, после чего дверцы закрываются. Далее подается холодный сбросный газ через газоподводящие узлы 2, который, смешиваясь с продуктами горения топлива, нагревается и смесь подается в перфорированные кассеты 7 и 8. Затем обезвреженные газы направляются через дымовую трубу 12 в атмосферу. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Формула изобре те н и я

2, Устройство по п,1, отличающееся тем, что один из

Сбросный газ

Сбросный

///У7////// ////////

Фнг. 2

газ

Б-Б

Перфориромннад fcaccera

Т 1

Фир.З

Сбросный га

////////////////////////////

Физ.5

Г I I .,

0.8-0.6-0.4-0,2

Фиг. 7

0.1

- Jn-. -y-r -s; . ffrh

-In-l,0; -J„ 3,8fS),

4,6

J Лп