Изотермический реактор каталитического дожигания Советский патент 1991 года по МПК B01J8/04 

Изобретение относится к конструкции газоочистных совмещенных установок каталитического дожигания органических примесей отходящих газов и может быть использовано для очистки вредных газовых выбросов подземного сжигания углей.

Целью изобретения является повышение производительности.

На чертеже показан реактор, общий вид.

Реактор состоит из цилиндрического корпуса 1 с центральной трубой 2, внутри которой размещен короб, выполненный в виде двух соосно размещенных перфорированных корзин 3 и 4, кольцевое пространство между которыми заполнено катализатором 5. Поверхность внутренней корзины 4 гофрирована в осевом направлении. Дополнительный слой катализатора размещен над рабочим, при этом верхняя и нижняя части обеих корзин 3 и 4 выполнены глухими.

Трубчатый теплообменник 6 примыкает к коробу с катализатором 5 и опирается внизу на глухое кольцо 7, жестко связанное с внешней корзиной 3 и трубой 2, Кольцо 7 препятствует попаданию неочищенных газов в теплообменник 6,

В центре трубы 2 расположен вал 8, имеющий верхнюю 9 и нижнюю 10 винтовые опоры и штурвал. Вал 8 подвижно связан с завихрителем 11 газов, на котором с помощью пластин 12 закреплено под углом, большим угла естественного откоса катализатора, уплотнительное кольцо 13. Последнее плотно прилегает к косым торцам обеих корзин 3 и 4.

Радиальный вход газов осуществлен через патрубок 14, а их выход-через патрубок 15. Коническое днище 16 и патрубок 17 предназначены для вывода катализатора и пыли. Реактор сверху закрыт съемной крышкой 18, на которой размещены патрубки 19 для ввода катализатора

Реактор работает следующим образом.

О

ю о о

00 СП

Через патрубки 19, установленные на крышке 18, в кольцевое пространство корзин 3 и А засыпают катализатор 5.

Газы подземного сжигания углей при 200-500°С по тангенциально расположенному патрубку 14 поступают в корпус 1, В последнем они освобождаются от пыли за счет действия центробежных сил. Твердые частицы по стенкам корпуса 1 опускаются в коническое нище 16, а поток газов закручивается на завихрителе 11 и поступает в трубу 2. Проходя через гофрированную корзину 4, газы попадают в слой катализатора 5 и нагревают его до температуры начала реакции окисления органических примесей. Вблизи гофр из турбулизованного потока газов удаляются мелкодисперсные частицы пыли, которые опускаются вдоль гофр корзины 4.

При сжигании органических веществ выделяется дополнительное тепло. Температура покидающих катализатор 5 газов повышается. После катализатора 5 отходящие газы отдают свое тепло, например, воде в теплообменнике 6, который установлен на кольце 7. Охлажденные газы выходят из реактора через патрубок 15.

Замену катализатора 5 осуществляют путем опускания вала 8, При этом вал 8, вращаясь в опорах 9 и 10, перемещает вниз подвижно связанный с ним завихритель 11 газов и уплотнительное кольцо 13. Отработанный катализатор 5 из кольцевого зазора ссыпается в коническое днище 16. Замена катализатора осуществляется без остановки реактора, так как масса дополнительного катализатора несколько больше массы отработанного.

Когда в верхней части короба по показаниям, например, уровнемера остается не- болыиой слой свежего катализатора, запорное устройство поднимают вверх, При этом уплотнительное кольцо 13 перекрывает кольцевой зазор между корзинами 3 и 4 и разгрузка катализатора прекращается. Отработанный катализатор 5 и пыль, выделенную из газов, выводят из реактора через патрубок 17с помощью известных шлюзовых устройств.

После замены катализатора 5 в верхнюю часть короба через патрубки 19 загружают свежий катализатор.

Использование реактора комбинированного типа для очистки газов подземного сжигания углей позволяет разместить газоочистную установку на площади не более 60-70 м, что почти в 2 раза меньше по сравнению с площадью, занимаемой известной и действующими установками; повысить производительность реактора за счет увеличения рабочей поверхности катализатора, размещенного в перфорированных корзинах с гофрированной поверхностью.

Кроме того, непрерывная замена катализатора также способствует повышению произ- водительности реактора и позволяет увеличить степень пылеочистки обезвреживаемых газов (до 1,5-1,8%) за счет жалюзийного эффекта гофрированной поверхности внутренней корзины, что способствует удлинению срока эксплуатации катализатора, снизить на 2-3% гидравлическое сопротивление реактора за счет увеличения рабочей поверхности катализатора.

Формула изобретения

Изотермический реактор каталитического дожигания с радиальным ходом газов, включающий цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально с образованием кольцевого пространства установлена перфорированная обечайка с катализатором и центральной трубой, соединенной с патрубком вывода продуктов реакции, крышку, днище и патрубок для вывода катализатора, отличающийся тем, что, с целью

повышения производительности, корзина с катализатором размещена внутри центральной трубы, соединенной посредством перегородок с корпусом, и выполнена из двух соосно размещенных перфорированных обечаек, внутренняя из которых имеет продольные гофры, при этом реактор снабжен трубчатым теплообменником, размещенным между наружной обечайкой корзины и центральной трубой.

78

16

17

Изобретение относится к конструкции газоочистных совмещенных установок каталитического дожигания органических примесей отходов газов и позволяет повысить производительность реактора. Реактор для проведения каталитических процессов с радиальным кодом газа включает корпус, перфорированную обечайку с катализатором, центральную трубу, патрубок вывода продуктов реакции, крышку и днище При этом корзина с катализатором размещена внутри центральной трубы, соединенной посредством перегородок с корпусом, и выполнена из двух соосно размещенных перфорированных обечаек, внутренняя из которых имеет продольные гофры, а реактор снабжен трубчатым теплообменником. 1 ил.