Устройство для очистки отходящих кислородсодержащих газов от органических примесей Советский патент 1991 года по МПК F23G7/06 

. Изобретешь относится к. устройствам ддя высокоскоростной очистки кислородсодержащего отходящего газа от органических примесей, а также оксида углерода, и может быть, использовано в тех отраслях промышленности, где существуют выбросы органических веществ, подлежащих обезвреживанию, включая и вентиляционные выбросы.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности эксплуатации, уменьшение гидравлического сопротивления, упрощение конструкции и технологии изготовления.

На фиг. 1 схематично показано устройство с последовательным электрическим соединением электропроводящих элементов реактора, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, блок 2 камер с охваты- вающей обечайкой 3, выполненный из электропроводящего материала и изолированного от корпуса с П9мощыо коль- цевых изоляторов 4 (для повышения „. электробезопасности открытая внутренняя поверхность корпуса 1 покрывается электроизоляционным материалом 5), кварцевые галогенные термоизлучатели 6, закрепляемые к электроподводящим шинам 7 с помощью дамподержателей 8.

В направлении стрелки А по ходу газа ступенчато расширяющиеся 9 и сужающиеся 10 и сообщающиеся между со- бой камеры образованы посредством радиальных перегородок 11 и концентрич- но, относительно оси корпуса 1, установленных друг над другом и последовательно с радиальным зазором 12 друг за другом цилиндров 13. При этом центральная ступенчато расширяющаяся камера 9 имеет круговое сечение, а смежные с ней в радиальном направлении ступенчато сужающиеся камеры 10 имеют сечения кругового сектора, усеченного дугой окружности.i Уже смежные с этим камеры на большем радиусе будут ступенчато сужающимися (не показано). В таком сочетании могут быть изготовлены ряд типоразмеров устройства на большие расходы по отходящему газу.

Периферийные цилиндры по отношению к охватывающей обечайке 3 блока выполнены дырчатыми (например, сетчатые). Внутренняя поверхность обечайки 3, поверхность цилиндров 13 и радиальных перегородок 11 покрыты катализаторной пленкой. В этом случае периферийные дырчатые цилиндры 13 обеспечивают облучение термоизлучателями внутреннюю поверхность обечайки 3.

На трубки термоизлучат ел ей концен- трично одеты с зазором цилиндры 14 из электропроводящего материала с открытыми участками, которые покрыты ка- тализаторной пленкой и закреплены на изоляторах ламподержателей 8 и подсоединены к проводам электропитания. Открытые участки обеспечивают облучение катализаторных поверхностей цилиндров 13 и перегородок 11. Электроэнергия подводится к устройству последовательно через клемму 15 к блоку камер, затем шинами 16 к цилиндрам 14 и с противоположного конца через шины 7 к термоизлучателям. По стрелке показан вид на токовыводящие шины 17 от термоизлучателей 6.

Цилиндры с открытыми участками изготавливаются различных вариантов: сетчатые, перфорированные, спиральные, продольно-полостные и т.д. Для монтажа по месту к корпусу могут быть приварены лапы (не показано) или фланцевое устройство 18 с воэможнос- тьк разворота устройства для монтажа или демонтажа термоизлучателей и т.р. Устройство для очистки отходящих кислородсодержащих газов устанавливается в разрыв газохода и соединяется с ним посредством эластичных рукавов.

Устройство работает следующим образом.

Отходящий кислородсодержащий газ бе З предварительного подогрева поступает в каналы блока 2, в которых несимметричные органические молекулы- примеси, включая оксид углерода, поступают под избирательное непрерывное комбинированное воздействие квантов излучения и катализатора, поскольку основные компоненты газа (Nz, 02, Н и т.д.) являются симметричны- ми молекулами и практически прозрачными для света. За время пребывания в каналах примеси обезвреживаются до СО л и Н-0 за счет их глубокого окисления, излучение идет как от термоизлучателя, создающего лучистый поток в области видимого света и в ближней инфракрасной (ИК) области, так и от катализаторной пленки, выступающей, как вторичный излучатель. Поскольку катализатор включает определенный набор окислов металлов, то обеспечивается излучение уже в средней и дальней ИК области. Таким образом, совместно термоизлучатель и катализатор обеспечивают резонансное взаимодействие квантов излучения со всеми связями в молекуле примеси, способствуя ее активации и окислению, протекающему как на поверхности, так и в объеме по так называемому гетерогенно-го- могенному механизму, протекающему по цепному механизму за счет непрерывного образования активных частиц (радикалов, ионов и др.).

Надежность процесса резко повышается благодаря постановке под электрическое напряжение блока камер. При повышении температуры под воздействием ИК излучения катализаторная пленка-полупроводник повышает свою электропроводность и за счет переменного (50 Гц) электрического тока резко инте-нсифицирует сорбционные процессы на поверхности катализатора.

Излучение катализатора на цилиндрах термоизлучателей при повышенных температурах по сравнению с температурой катализатора на стенках камер, находящихся на больши радиусах термоизлучателя, способствует интенсификации процесса глубокого окисления. Пропускание через цилиндры 14 переменного электрического тока, кроме интенсификации сорбционных процессов на катализаторной поверхности, создает электромагнитное поле, способствующее также интенсификации процесса и повышению надежности работы предлагаемого устройства.

Отходящий газ может проходить каналы блока при высоких скоростях (до 40 м/с) в зависимости от располагаемого запаса давления. Ступенчато расширяющиеся 9 и сужающиеся 10 и сообщающиеся между собой каналы обеспечивают прохождение любой примесной частицы вблизи высокой степени интенсив4- ности излучения и катализаторной поверхности, что гарантирует максимальный процент превращения.

Формула изобретения

5

Устройство для очистки отходящих кислородсодержащих газов от органических примесей, включая оксид углерода, содержащее корпус, установленный в нем, заключенный в обечайку и электроизолированный блок камер из токопроводящего материала, покрытого катализаторной пленкой, кварцевые галогенные термоизлучатели, дискретно покрытые катализаторной пленкой и закрепленные посредством ламподержа- телей вдоль осей камер, причем с одного конца камеры и термоиэлучатели раздельно подключены к проводам электропитания электропроводящими шинами, а с другого конца соединены общей электропроводящей шиной, о т л и - чающе еся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности

0 эксплуатации, уменьшения гидравлического сопротивления, упрощения конструкции и технологии изготовления, камеры выполнены из цилиндров разного диаметра, расположенных концентрично

5 с радиальным зазором, и радиальных перегородок, периферийные цилиндры по отношению к охватывающей обечайке выполнены дырчатыми, а катализаторная пленка дискретно нанесена на

0 цилиндры из электропроводящего материала, надетые с зазором на термоизлучатели и подсоединенные самостоятельно концами к проводам электропитания.

Вид А

Изобретение относится к устройствам для высокоскоростной очистки кислородсодержащего отходящего газа от органических примесей и оксида углерода и может быть испочьэовано в тех отраслях промышленности, где образуются выбросы органических веществ № Целью изобретения является повышение эффективности и надежности эксплуатации, уменьшение гидравлического сопротивления, упрощение конструкции и технологии изготовления. Предлагаемое устройство содержит цилиндрический корпус 1, блок 2 камер с обечайкай 3, кварцевые галогенные термоизгучатели 6, закрепляемые к электроподводящим ыинам 7, цилиндры 14 из электропроводящего млтериача с открытыми участками, покрытыми натализаторной пленкой. Отходящий кислородсодержащий газ поступает в ступенчато расширяющиеся 9 и сужающиеся 10 камеры блока 2, в которых примеси поступают под избирательное комбинированное воздействие квантов излучения и катализатора . 2 ил . jfj & (Л 7 0 i ч| 00 ел / Фи, J

/7

18

11

Фиг. 2