Термокаталитический реактор

 

Изобретение относится к устройствам для уничтожения токсичных веществ газовых выбросов и позволяет увеличить срок службы катализатора. Термокаталитический реактор содержит регенеративные подогреватели основной 1 и дополнительный 2 с огнеупорными насадками, соединенные П- образным газоходом 5, посредине которого расположен катализатор 6. В газоходе между подогревателями и катализатором 6 установлены две газовые горелки 7, которые направлены в сторону катализатора 6. В газоходе 5 газовые выбросы нагревают до температуры начала каталитического окисления за счет смешения их с продуктами сгорания и направляют на катализатор 6, где они обезвреживаются.При циклическом изменении направления потока движения газовых выбросов на слой катализатора происходит выравнивание температурного поля по всему объему катализатора. 4 ил., 1 табл. i С/) ff Ппйивнь1(Г х Ж ч -I 2 пйивнь1(Г х Ж f/ f, J. 3 / СО tC СО 1C 3 бынод тищенн. . 1аъоо Г ff Вмд аазоСых. выбросов Йл./

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 I 23 С 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3954968/29-33 (22) 23.09.85 (46) 23.05.87. Бюл. 1Ф 19 (71) Институт газа AH УССР (72) Г.С.Марченко, H.Г.Карнаух, А.В.Марковский и К.С.Лось (53) 628 ° 54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И- 559723, кл. Г 23 С 7/06, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Р 1075056, кл. F 23 G 7/06, 1982. (54) ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКИЙ РЕАКТОР (57) Изобретение относится к устройствам для уничтожения токсичных веществ газовых выбросов и позволяет увеличить срок службы катализатора.

Термокаталитический реактор содержит регенеративные подогреватели основ„„Я0„„1312321 А1 ной 1 и дополнительный 2 с огнеупорными насадками, соединенные Побразным газоходом 5, посредине которого расположен катализатор 6. В газоходе между подогревателями и катализатором 6 установлены две газовые горелки 7, которые направлены в сторону катализатора 6. В газоходе

5 газовые выбросы нагревают до температуры начала каталитического окисления за счет смешения их с продуктами сгорания и направляют на катализатор 6, где они обезвреживаются.При циклическом изменении направления потока движения газовых выбросов на слой катализатора происходит вырав(D нивание температурного поля по всему объему катализатора. 4 ил., 1 табл.

1312321

Изобретение относится к устройствам для уничтожения вредных газов путем термокаталитической очистки и может быть использовано в химической, нефтехимической, полиграфической, машиностроительной и электротехнической отраслях промышленности.

Цель изобретения — увеличение срока службы катализатора.

На фиг. 1 представлен термокаталитический реактор; на фиг, 2 — разрез

А-А на фиг ° 1, на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — график выхода окислов азата.

Термокаталитический реактор содержит два регенеративных подогревателя, основной 1 и дополнительный 2 с огнеупорными насадками 3 и 4, над ними расположен П-образный газоход 5, посредине которого расположен катализатор 6. В гаэоходе 5 между воздухоподогревателями и каталитической камерой установлены две газовые горелки 7, направленные в сторону катали— тической камеры.

Нижние части регенеративных подогревателей соединены гаэоходами 8 и

9 с распределительным устройством 10 для подачи газовых выбросов, которое через механический регулятор 1I соединено с распределительным устройством 12 для подачи топливного газа в горелки. П-образный газоход 5 выполняет функцию проточно-смесительного подогревателя.

Термокаталитический реактор работает следующим образом.

Газовые выбросы через входной патрубок распределительного устройства

10 подают в регенеративный подогреватель 1 с огнеупорной насадкой 3, разогретой в предыдущем цикле. Одновременно с помощью механического регулятора 11 через распределительное устройство 12 подают топливный газ в газовую горелку 7 (по ходу газовых выбросов, правая) ° В подогревателе газовый поток нагревают до

200-2 10 С и подают в газоход 5, где

его делят на два потока. Один поток газовых выбросов проходит мимо газовой горелки 7 в газоход 5, а другой поток поступает непосредственно в горелку 7. В газоходе, 5 (проточносмесительном подогревателе) газовые выбросы нагревают до температуры начала каталитического окисления (320-400 C) за счет смешения их с продуктами сгорания отопительного газа, подаваемого в газовую горелку

7, и направляют на катализатор 6.

Проходя через катализатор 6, приме5 си газовых выбросов окисляются до безвредных веществ, в результате чего растет температура очищенных газов до 450-600 С, а следовательно, о растет температура слоев катализатора по глубине (по ходу газов).

Очищенные газы поступают в регегеративный подогреватель 2 с огнеупорной насадкой 4 и, отдав ей теп ло, через входной патрубок распределительного устройства 10 удаляются из реактора в атмосферу или на технологические нужды производства.

По мере остывания первой огне20 упорной насадки 3 и прогрева второй через определенный интервал времени при помощи механического регулятора

11 направление движения топливного газа к газовой горелке 7 и газовых выбросов меняется на противополож25 ное, и цикл повторяется. Наличие двух газовых горелок 7 позволяет вести процесс с переменной концентрацией токсичных веществ в газовом потоке.

При циклическом изменении направления потока движения газовых выбросов на слой катализатора и соответственно цикличной работе горелок про35

55 исходит выравнивание температурного поля по всему объему катализатора, что приводит к увеличению срока службы катализатора.

В этом случае катализатор выполняет и функцин регенератора тепла, причем теплообмен между гаэовымивыбросами и катализатором осуществлян>т наиболее эффективно — прямым контактом. Суммарная нагрузка на входные слои уменьшается в 2 раза, что приводит к увеличению срока службы катализатора в 1,5 раза.

Экспериментально установлено, что при отношении живого сечения отверстий каждой горелки к живому сечению соответствующего гаэохода, равном

0,33-0,37, обеспечивается подогрев газовых выбросов продуктами сгорания до температуры начала каталитического окисления с минимальным образова- . нием окислов азота — значительного загрязнителя атмосферы при сгорании топлива в потоке газовых выбросов.

Полученные данные о влиянии выхода окислов азота при отношении

1312321

Отношение живого сечения воздушных отверстий к живому сечению гаэоходов

В общем потоке газовых выбросов перед катализатором g =20

Приведенные к с =1

240!

0,2

9,5

190

0,25

0,33

140

6,5

130

0,35

150

7,5

Растет гид-. равлическое сопротивление реактора

0,37

1650

0,45

А-А! т

Гамаас а фоси

eu Z — — (0,33-0,37)» где Fотв

F ra3 вое сечение отверстий горелки» Fray

Использование термокаталитического реактора позволяет увеличить срок службы катализатора в 1,5 раза и, тем самым, снизить эксплуатационные затраты на очистку газовых выбросов на 20-25Х. формула изобретения

Термокаталитический реактор для дожигания токсичных газов, содержащий регенеративные подогреватели с огнеупорной насадкой, газоходы,. гаживое сечение гаэохода, не занятое горелкой, представлены в таблице.

Наличие окислов азота, мг/м зовые горелки и катализатор, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения срока службы ката-

3g лизатора, подогреватели соединены гаэоходом П-образной формы, в середине которого размещен катализатор, и симметрично установлены газовые горелки, направленные в сторону катализатора, при этом живое сечение отверстий каждой горелки составляет 0,33-0,37 живого сечения газохода.

1312321

Б- Б с, s

Фиг.3

Fora

0,2

Составитель Т,Лепахина

Редактор И.Николайчук Техред Л.Олейник. Корректор A.Обручар

Заказ 1954/35 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4