Устройство для очистки газов Советский патент 1983 года по МПК F23G7/06 

Изобретение относится к устройствам санитарной очистки выбросов, содержаиих органические соединения и, в частности, выбросов отработанного воздуха с производств окислительного нефтехимического синтеза, обедненных кислородом, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промьашленности.

Известно устройство, содержащее корпус с верхней и нижней крышками, горелку, размещенную в нижней крышке, кольцевойтрубчатый рекуператор тепла и, горизонтально расположенные, полочные катализаторные корзины 1.

Однако полочные корзины в данной конструкции обладают малой поверхностью фильтрации газов, что ограничивает пропускную способность устройства или требует значительной толщины слоя катализатора при увеличении расходов, спедствием чего является увеличение гидравлического сопротивления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для очистки газов, содержащее корпус

с верхней и нижней крышками,- топку со смесительным узлом и горелками, собранными на тарелке, кольцевой кожухотрубчатый рекуператор тепла с коллектором очищенного газа и катализаторные корзины 2.

Недостатками устройства является недостаточное использование тепла отходящих очищенных газов (прог лшлен10ные испытания устройства показали температуры на выходе порядка 240260 с, а для поддержания горения в горелки подается холодный воздух, снижающий общий тепловой КПД).

15

Опытно-прО1 «1Ш1енная эксплуатация устройства показала, что при полной нагрузке устройства по выбросам температура в топке выходит за предел, установленный регламентом. В этом

20 случае нижняя крышка излишне раска.ляется.

Устройство не защищено от случаев кратковременного увеличения концентрации органических соединений

25 в выбросах иьшю критической, которая обычно приводит к пламенному их горению на катализаторе и дезактивации последнего. Кроме того, возможны аварийные прекргицения подачи выбро30сов в устройство, как например, в

производстве фенола и ацетона, что также может вызвать превьпление температуры допустимой в катали заторной зоне за счет поступления дымовых газов без разбавления.

Целью изобретения является повышение экономичности процесса очист.ки (за счет подачи теплого воздуха в горелки, нагреваемого отходящими очищенными газами;, надежности работы за счет исключения воздействия высоких температур на элементы конструкции и катализатор.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для очистки газов, содержащем корпус с верхней и нижней крышками, топку со смесительЕ1ым узлом и горелками, установленными на тарелке, кольцевой кожухотрубчатый рекуператор тепла с коллектором очищенного газа и катализаторные корзины, коллектор очищенного газа снабжен трубчатым змеевиком, выход которого сообщен через патрубки подвода воздуха с горелками, в нижней крышке между топкой и тарелкой горелок образована полость, сообщающаяся с топкой, а под катализаторными корзинами смонтированы, трубы с расшллительными головками.

На чертеже представлено устройство дляОЧИСТКИ газов.

Устройство содержит корпус 1, верхнюю 2 и нижнюю 3 крьвики, топку . 4 со смесительным узлом 5 и горелками о, собранными на тарелке 7, кольцевой кожухотрубчатый рекуператор 8, трубы которого вверху жестко закреплены в трубной решетке 9, а снизу закреплены в плавающую головку- 10 с патрубками 11, выведенными через сальниковое уплотнение в коллектор 12 очищенного газа, и катализаторные корзины 13 конической с катализатором, под которые подведены трубы 14 с распылительными головками и подводящим патрубком 15.

Корпус 1 снабжен патрубками 16 и 17 подвода и вывода иеочищенного и очищенного газа соответственно, гляделкой 18. Крышка 2 имеет патрубок 19 с защитной взрывной мембраной 20/ Коллектор 12 очищенного газа снабжен трубчатым змеевиком 21 со входным патрубком 22. Выходной конец соединен через коллектор 23 трубами 24 с патрубками 25 подачи воздуха горелок 6. Топливный газ поступает в патрубок 26. Нижняя крышка 3 и тарелка 7 образуют полость 27, которая трубками 28 сообщается с топкой, а патрубком 29 - с трубопроводом подвода неочищенных газов (не-показан),

Устройство работает следующим образом.

Неочищенные газы поступают через патрубок 16 в межтрубное пространство рекуператора тепла, затем, частично нагревшись, проходят в смесительный узел 5, откуда через отверстия дросселируются для смешения с дымовыми газами. В случае выбросов, обедненных кислородом, используются дутьевые газовые горелки с принудительной подачей реагентов. Топливо поступает через патрубок 26 в сопла,- воздух, входя11Д1й в патрубок 22, проходит трубчатый змеевик 21, нагреваясь за счет тепла горящих очищенных газов, и поступает в горелку через патрубок 25.

1орение топлива происходит в амбразуре горелки. Наблюдение за горением осуществляется через гляделку 18. Дымовые Газы, смешавшись с . неочищенными газами и обеспечив температуру начала реакции, поступают под катализаторные корзины. Проходя катализатор, органические примеси беспламенно сгорают на катализаторе. В случаях увеличения концентрации примесей в выбросах выше критической, температурс1 в катализаторной зоне начинает повышаться. Это может произойти и при аварийном прекращении подачи неочищенных газов. После превышения установленного предела температуры срабатывает температурный датчик и включается насос (не показан), который подает водяной конденсат из емкости (не показан через патрубок 15 в трубы 14, распыляющийся посредством головок под катализаторными корзинами 13. Конденсат, потребляя тепло на испарение и перегрев, снижает температуру в каталязаторной зоне, что исключает дезактивацию катализатора. .

Очищенный газ после катализаторных корзин проходит трубное пространство кольцевого кожухотрубчатого ре.куператора 8 и коллектор 12 очищенного газа с трубчатым змеевиком 21, отдавая тепло поступающим неочищенным газам и воздуху на горе вне .Использование изобретения обеспечит экономичность и надежность работы устройства, за счет сокращения в итоге расхода топлива, защиты катализатора от дезактивации подачей конденсата и обеспечения безостановочно работы, исключающих в свою очередь загрязнения атмосферы токсическими органическими соединениями.

Формула изобретения

Устройство для очистки газов, содержащее корпус с верхней и нижней крышками, топку со см гсительным узлом и горелками, устаноааенными на тарелке, кольцевой кожухотрубчатый рекуператор тепла с коллектором очищенного газа и катализаторные корзины, отл и. чающееся тем.