Устройство для очистки отбросных газов от паров и аэрозолей органических веществ Советский патент 1992 года по МПК B01J8/00 

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для обезвреживания отбросных газов в химической; электротехнической и других отраслях народного хозяйства.

Для очистки отбросных газов от паров органических веществ широкое распространение получили термокаталитические реакторы.

Преимуществами данного типа устройств являются их высокая эффективность очистки, сравнительно низкие затраты на обезвреживание.

Известно устройство для термокаталитической очистки отходящих газов, содержащее корпус, топочную камеру с горелкой, центральную перфорированную трубу, вокруг которой концентрично выполнены две перфорированные обечайки, в полости между которыми установлены обогреватели и катализатор крекинга, газонепроницаемую перегородку, на нижнем конце которой с противоположных сторон выполнены два шибера, регулирующие подачу газов в устройство.

Преимуществом этого устройства является увеличение времени непрерывной работы устройства за счет постоянного выжигания коксовых отложений, образуемых аэрозолями органических веществ.

Применение каталитических реакторов ограничено концентрацией аэрозолей органических веществ, которые экранируют активную поверхность катализатора, выводят его из строя.

Недостатком устройства является низкая эффективность обезвреживания отброс- ных гэзов, содержащих значительные

ч сл сл о

to

количества аэрозолей органических веществ, что связано с незащищенностью поверхности катализатора.

Наиболее близким по технический сути и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для дожигания отбросных газов, которое состоит из теплоизоли- ровэнного корпуса, камеры горения, оснащенной горелочным устройством, регенеративных камер, снабженных основными теплообменными насадками, дополнительными насадками из катализатора, расположенными на перфорированных решетках, газопроницаемого свода, подводящих и отводящих газоходов, перекидного устройст- sa.

Преимуществом устройства для дожигания отбросных газов является повышение эффективности очистки за счет каталитического дожигания десорбированных с повер- хности насадки органических веществ. Газопроницаемый свод позволяет частично защитить катализатор от аэрозолей органических веществ Конструкция устройства по- зволяет увеличить срок службы катализатора в среднем в два раза.

Недостатком устройства для дожигания отбросных газов является быстрый выход из строя катализатора при очистке газов, содержащих значительное количество аэрозо- лей органических веществ.

Поскольку при прохождении газа через холодную лобовую поверхность насадки на ней конденсируются аэрозоли, конденсат, стекая на газопроницаемые своды попадает на поверхность катализатора, экранирует его активную поверхность, что снижает эффективность очистки газов.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности обезвре- живания аэрозолей органических веществ за счет перевода их в паровую фазу{газовую фазу).

Поставленная цель достигается тем, что устройство для очистки отбросных газов от паров и аэрозолей органических веществ снабжено воэдухоподводящим устройством, выполненным в виде полого с открытыми торцами поддона, соединенным с подводящим газоходом воздуха.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с устройством прототипом позволяет выявить следующую совокупность существенных отличительных признаков.

1. Устройство для очистки отбросных газов снабжено воздухоподводящим устройством, соединенным с подводящим газоходом воздуха.

2. Воздухоподводящее устройство выполнено в виде полого с открытыми торцами поддона.

По каждому отличительному признаку заявляемого Устройство для очистки отбросного газа от пэров и аэрозолей органическихвеществ проведенлитературно-патентный поиск.

Технических решений с указанной совокупностью существенных отличительных признаков не обнаружено.

Отсутствие любого из приведенной совокупности признаков не дает возможности получить положительный эффект - повышение эффективности обезвреживания аэрозолей органических веществ.

На чертеже показано устройство, включающее: теплоизолированный корпус 1, теплообменные насадки 2, 3, насадку из катализатора 4, перекидные устройства на входе отбросных газов 5, воздухоподводя- щее ус ройство 6, выполненное в виде полого поддона с открытыми торцами 7, перекидные устройства на выходе газов из насадок - 8, регулирующие клапаны на линии подвода воздуха к катализатору 9, вход- ной 10 и выходной патрубки 11, газонепроницаемую перегородку 12 между насадками 2, 3, регулирующие клапаны на подводе воздуха 13, газопроницаемые решетки для удержания насадки и катализатора 14.

Устройство для очистки отбросных газов от пароз и аэрозолей органических веществ работает следующим образом.

Отбросные газы от технологического объекта - источника вредных выбросов, например, от печи обжига обмоток электродвигателей поступают на очистку в устройство через патрубок 10. В зависимости от положения перекидного устройства 5 газы поступают в корпус 1 на насадку (допустим) 2. Проходя через насадку 2, аэрозоли (в данном примере) фенолформальдегидной смолы и продуктов ее термодеструкции конденсируются на холодной лобовой поверх- поста насадки 2. часть из них попадает на обогреваемое воздухоподводящее устройство б, на котором аэрозоли органических веществ постепенно возгоняются и захватываются потоком отбросных газов и горячего воздуха, проходящего в полом поддоне с открытыми торцами 7.

Количество добавляемого в отбросные газы горячего воздуха зависит от температуры отбросных газов, концентрации в них кислорода.

Регулировка расхода горячего воздуха производится регулирующим клапаном 13

Назначение воздуха - прогревание насадки, прогревание катализатора, разбавление отбросных газовдо взрывобезопасных концентраций, создание условий для оптимального их дожига- ния на поверхности катализатора.

Отбросные газы, разбавленные воздухом, проходят через насадку (нагретую) 3 и через перекидное устройство 8, установленное между насадкой 2, 3, катализатором 4, поступают на катализатор 4, где обезвреживаются и выбрасываются в атмосферу через патрубок 11, либо могут направляться на утилизацию тепла (дальнейший ход газа не оговаривается).

При необходимости использования дополнительного воздуха для дожигания органических веществ на катализаторе 4, либо для прогрева катализатора 4 предусмотрена подача горячего воздуха через регулиру- ющий клапан 9,

При повышении гидравлического сопротивления насадки 3, вызванном отложением аэрозолей на ее поверхности,меняют направление газового потока с помощью перекидных устройств 5, 8. При этом аэрозоли, сконденсировавшиеся на поверхности насадки 2, постепенно за счет ее прогревания испаряются в потоке подогретых гасов и обезвреживаются на катализа- торе 4,

Конденсат с поверхности обогреваемого воздухоподводящего устройства 6 также продолжает испаряться.

Перегородка 12 формирует поток от- бросных газов и горячего воздуха, что позволяет избежать накоксовывания на поверхность обогреваемого поддона 6.

Насадка 2, 3 может быть выполнена из зернистого термостойкого материала (ша- мот, керамзит, железные окатыши), размещенного на газопроницаемой решетке (сетке) 14.

Такая конструкция устройства для очистки отбросных газов от паров и аэрозолей органических веществ позволяет эффективно очищать отбросные газы, содержащие значительное количество аэрозолей органических веществ каталитическим методом. При этом насадки защищают катализатор от попадания на них аэрозолей. Совокупность насадки 2, 3; перекидные устройства 5, 8. обогреваемое воздухоподводящее устройство 6 позволяют постепенно переводить аэрозоли в газовую (паровую) фазу и обезвреживать их на катализаторе 4 При этом нет необходимости выводить сконденсировавшиеся аэрозоли из устройства и обезвреживать их в другом аппарате.

Нет проблем с окислами азота, так как подбором соответствующего типа катализатора можно восстанавливать их до азота.

Таким образом, предложенная конструкция устройства для очистки отработанных газов от паров и аэрозолей органических веществ позволяет повысить эффективность обезвреживания аэрозолей органических веществ.

Повышение эффективности обезвреживания в данном устройстве по сравнению с известными авторам достигается за счет того, что конденсируемую аэрозольную фазу постепенно переводят в паровую (газовую) фазу.

Во всех известных авторам устройствах конденсируемая аэрозольная фаза снижает эффективность обезвреживания из-за экранирования активных центров катализатора. При этом катализатор закоксовывает- ся и выходит из строя.

Конструктивные особенности предлагаемого устройства позволяют в одном аппарате эффективно обезвреживать пары и аэрозоли органических веществ.

Заявляемый эффект достигается за счет совокупности новых элементов их взаимного расположения:

-воздухоподводящего устройства, соединенного с подводящим газоходом воздуха;

-воздухоподводящего устройства, выполненного в виде полого с открытыми торцами поддона.

Каждый новый элемент, введенный в конструкцию к устройству, позволяет достичь заявляемый эффект, так как обогреваемое воздухоподводящее устройство способствует испарению сконденсированных аэрозолей органических веществ, осевших на его поверхности и, следовательно, лучшему их дожиганию.

Подача нагретого воздуха по полому с открытыми торцами поддону к насадкам и катализатору способствует прогреву насадки, катализатора, испарению сконденсированных аэрозолей, разбавлению отбросных газов, созданию оптимальных условий для дожигания органических веществ на поверхности катализатора, т.е. повышению эффективности обезвреживания.

Новые конструктивные элементы устройства для очистки отбросных газов от паров и аэрозолей органических веществ самостоятельно не позволяют достичь заявляемой цели - повысить эффективность очистки отбросных газов за счет более полной очистки ot паров и главное аэрозолей органических веществ.

f Устройство может работать в непрерывном режиме и при достаточном уровне автоматизации без участия обслуживающего персонала.

Формула изобретения

Устройство для очистки отбросных газов от паров и аэрозолей органических веществ, содержащее теплоизолированный корпус, теплообменные насадки, насадку из

катализатора, подводящие и отводящие газоходы, перекидное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обезвреживания аэрозолей

органических веществ за счет перевода их в паровую или газовую фазу, оно снабжено воздухоподводящим устройством, выполненным в виде полого с открытыми торцами поддона, соединенного с подводящим газоходом воздуха.

Использование: для охраны окружающей среды, обезвреживания аэрозолей органических веществ за счет перевода их в паровую (газовую) фазу. Сущность изобретения: устройство для очистки отбросных газов от паров и аэрозолей органических веществ содержит теплоизолированный корпус, теплообменную насадку, насадку из катализатора, подводящие и отводящие газоходы, перекидное устройство, при этом нижняя часть теплоизолированного корпуса снабжена обогреваемым поддоном, верхняя часть которого омывается очищаемыми отбросными газами, а нижняя выполнена в виде качала, по которому подается подогретый воздух к насадкам и катализатору.1 ил. сл с

& опмасФ&У ц