Устройство для термокаталитической очистки отходящих газов Советский патент 1992 года по МПК B01J8/02 

Изобретение относится к устройствам для очистки газов, в частности для термокаталитического обезвреживания отходящих газов в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для термокаталитической очистки отходящих газов, содержащее корпус, топочную камеру с горелкой, дожигательную камеру, смесительное устройство и теплообменник. Устройство снабжено концентричной перегородкой и многолепестковым клапаном, установленным в кольцевом пространстве между горелкой и перегородкой.

При использовании этого устройства невозможно обеспечить получение в горелке пламени с оптимальными тепловыми и аэродинамическими характеристиками, так как конструкцией устройства предусмотрено постоянное, неизменяемое при любых производительностях количество воздуха.

подаваемого в зону горения. Это приводит при определенных режимах эксплуатации к недожогу топлива, образованию значительного количества оксида углерода в продуктах сгорания и снижению эффективности работы устройства. Кроме того, в условиях повышенной температуры процесса газоочистки лепестки клапана также подвергаются деформации и снижают надежность (срок службы) всего устройства.

Цель изобретения - повышение степени очистки отходящих газов и срока службы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для термокаталитической очистки отходящих газов, содержащее размещенные в едином корпусе топочную камеру с горелкой, дожигательную камеру и концентричную перегородку, снабжено цилиндрическим клапаном, установленным над горелкой соосно с ней с возможностью продольного перемещения.

Изменяя зазор между горелкой и нижним срезом цилиндрического клапана путем

(Л

4ncv«

малД

перемещения его вдоль оси, можно проводить точную регулировку количества воздуха, подаваемого в горелку (изменение коэффициента избытка воздуха), что обеспечивает полноту сжигания топлива и повышение эффективности работы устройства. Простота конструктивного оформления узла регулирования расходов воздуха позволяет повысить надежность (срок службы) устройства в целом.

На чертеже изображено устройство для термокаталитической очистки отходящих газов, разрез по вертикальной оси.

Устройство для термокаталитической очистки отходящих газов состоит из корпуса 1, крышки 2, топочной камеры 3 с горелкой 4, имеющей конический стабилизатор 5 горения с отверстиями для подачи воздуха на горение, жаровую трубу 6 и топливоподво- дящую трубу 7 с соплами на конце, дожига- тельной камеры 8, в которой между газопроницаемыми решетками 9 и 10 размещен слой катализатора 11.

К внутренней стенке 12, разделяющей топочную 3 и дожигательную 8 камеры, в верхней ее части приварено кольцо 13, в отвзрстии которого установлен цилиндрический клапан 14. В цилиндрическом клапане неподвижно закреплены винтовые лопасти вихревого смесителя 15 для перемешивания газового потока с целью обеспечения его температурной однородности. Шток 16 с резьбой на конце,, гайка 17 и штурвал 18 служат для перемещения цилиндрического клапана 14, причем шток 16 приварен к центральному диску смесителя 15, а гайка 17 со штурвалом 18 закреплены на крышке 2 устройства с возможностью вращательного движения.

Для ввода в устройство отходящих газов и вывода из него очищенных газов предусмотрены соответственно штуцеры 19 и 20.

Устройство работает следующим образом.

Отходящие газы, содержащие вредные органические примеси, по штуцеру 19 поступают в топочную камеру 3. Здесь поток делится на две части. Одна часть газов через отверстия конического стабилизатора 5 горелки 4 проходит в зону сжигания топлива. Эта часть отходящих газов, представляющих собой загрязненный вредными примесями воздух, участвует в процессе смесеобразования и сжигания топливного

газа, поступающего в горелку 4 через топ- ливоподводящую трубу 7.

Другая часть отходящих газов по кол ьцевому каналу между жаровой трубой 6 и стенкой 12 и далее через цилиндрическую щель, образованную верхним срезом трубы 6 и нижним срезом цилиндрического клапана 14, проходит в верхнюю часть зоны ежигания топлива. При этом подвижная, но плотная посадка клапана в отверстии кольца 13 препятствует проходу газа, минуя внутреннюю полость клапана.

Соотношение потоков определяется величиной цилиндрической щели. Увеличивая или уменьшая ширину щели путем вращения штурвала 18 и передвижения цилиндрического клапана 14 вдоль своей продольной оси можно добиться качественного смесеобразования в зоне сжигания топлива, оптимального коэффициента избытка воздуха в горелке 4, обеспечив во всех режимах полноту сжигания не только топлива, но и той части вредных примесей, которая отходящими газами вносится в зону горения.

Далее продукты сгорания топлива и холодная часть потока, поступающая через щель, интенсивно перемешиваются в вихревом смесителе 15, обеспечивая температурную однородность потока, направляемого сверху вниз через слой катализатора 11. размещенного в дожигательной камере 8. На поверхности катализатора вредные примеси, содержащиеся в отходящих газах,

окисляются до безвредных продуктов (диоксида углерода и воды). Очищенные газы выводятся из устройства через штуцер 20 и направляются на дальнейшее использование или утилизацию тепла.

Таким образом, конструкция устройства позволяет обеспечивать полное обезвреживание примесей отходящих газов в факеле горелки и на поверхности катализатора при значительных изменениях количества и состава отходящих газов.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство для термокаталитической очистки отходящих газов, содержащее корпус, топочную камеру с горелкой и концентричной дожигательной камерой, отличающееся тем, что, с целью повышения степени очистки газов и срока службы, оно снабжено цилиндрическим клапаном, установленным соосно над горелкой с возможностью продольного перемещения.

Изобретение относится к устройствам для очистки газов и позволяет повысить степень очистки отходящих газов, а также увеличить срок службы катализатора и устройства в целом. Устройство для термокаталитической очистки отходящих газов содержит корпус, топочную камеру с горелкой и концентричной дожигательной камерой, при этом соосно над горелкой с возможностью продольного перемещения установлен цилиндрический клапан. 1 ил.