Способ очистки газа от липких смолистых частиц

 

Изобретение относится к способу очистки технологических или природных газов от липких смолистых частиц и позволяет повысить эффективность очистки и снизить энергозатраты. Загрязненный смолистыми частицами газ через патрубок 2 поступает в корпус 1. Под действием центробежной силы частицы оседают на внутреннюю поверхность пористой вставки 4, где их нагревают до температуры 1000-1200°С с помощью нагревательных элементов 5. Расплавленная смола транспортируется потоком газа, контактируя с перегретым водяным паром , поступающим через штуцер 7 в кожух 6 и через поры вставки 4 в полость аппарата . При этом происходят реакции взаимодействия компонентов смолы с паром с образованием газообразных продуктов, удаляемых через патрубок 3. Непрореагировавщая часть смолы удаляется из аппарата. 1 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1389858 5 4 В 04 С 3/00

1 йи

Маю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ т ° /

О чищгнныи газ ерегрегтъ и дяной лар

Загрязненный га3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCHÎMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4091669/31-26 (22) 10.07.86 (46) 23.04.88. Бюл. № 15 (71) Сибирский технологический институт (72) E. В. Сугак, Н. A. Войнов и Н. М. Коновалов (53) 621.928.37 (088.8) (56) Лукин В. Д., Курочкина М. И. Очистка вентиляционных выбросов в химической промышленности.— M.: Химия, 1980, с. 36. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА OT ЛИПКИХ СМОЛИСТЫХ ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к способу очистки технологических или природных газов от липких смолистых частиц и позволяет повысить эффективность очистки и снизить энергозатраты. Загрязненный смолистыми частицами газ через патрубок 2 поступает в корпус 1. Под действием центробежной силы частицы оседают на внутреннюю поверхность пористой вставки 4, где их нагревают до температуры 1000 — 1200 С с помощью нагревательных элементов 5. Расплавленная смола транспортируется потоком газа, контактируя с перегретым водяным паром, поступающим через штуцер 7 в кожух 6 и через поры вставки 4 в полость аппарата. При этом происходят реакции взаимодействия компонентов смолы с паром с образованием газообразных продуктов, удаляемых через патрубок 3. Непрореагировавшая часть смолы удаляется из аппарата, 1 ил. ! табл.

1389858

Изобретение относится к способам очистки технологических или природных газов от дисперсных механических примесей, в частности от аэрозольных частиц смолы, и может быть использовано в химической, нефте- и углехимической, пищевой, лесоперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Цель изобретения повышение эффективности очистки и снижение энергозатрат.

На чертеже изображена схема аппарата, реализующая способ очистки газа от липких смолистых частиц.

Аппарат содержит корпус 1, в нижней части которого тангенциально установлен патрубок 2 для ввода загрязненного газа, а в верхней части соосно установлен выхлопной патрубок 3 для вывода очищенного газа. В средней части корпуса расположена металлокерамическая пористая вставка 4 с нагревательными элементами 5 и кожухом 6 для пара. Ввод перегретого пара в кожух 6 осущестсвляют через штуцер 7. Внутренняя поверхность натру бка 2 покрыта фторопластом.

Способ осуществляют следующим образом.

Загрязненный смолистыми частицами газ через патрубок 2 поступает во внутреннюю полость корпуса 1, приобретая при этом вращательное движение. Под действием центробежной силы частицы оседают на внутреннюю поверхность пористой вставки 4, где их нагревают до 1000 — 1200 С с помощью нагревательных элементов 5. Расплавленная смола транспортируется потоком газа по внутренней поверхности вставки 4, контактируя с перегретым водяным паром, который поступает через штуцер 7 в кожух 6 и через норы вставки 4 в полость аппарата. При этом происходят реакции взаимодействия компонентов смолы с паром с образованием газообразных продуктов, которые затем удаляются вместе с очищенным от смолы газом через выхлопной патрубок 3.

Непрореагировавшая минеральная часть смолы в виде сухих частиц транспортируется по внутренней поверхности корпуса 1 в кольцевой зазор, образованный корпусом 1 и внешней поверхностью выхлопного патрубка 3, и удаляется из аппарата.

В качестве загрязненного газа используют воздух с частицами смолы термоконтактного коксования бурого угля со следующим элементным составом, Я: углерод 83 9; водород 7,8; сера 0,3; азот 0,8; кислород 5,0.

Смола представляет собой смесь предельных углеводородов (49,7 /0), полиалкилфенолов (21,7О), асфальтенов (7,9g>), карбоновых кислот (0,5об ) и некоторых других органических соединений. Температуру стенки перфорированной вставки измеряют термопарами. Состав воздуха после очистки определ яют с помощью хромато графа ЛХМ-72.

"t5

М

Во всех опытах концентрация частиц смолы в очищаемом воздухе около 45 г/м, размеры частиц 0,01 — 1,0 мм.

Пример 1. Осевшие на стенку сепаратора частицы смолы не подвергаются нагреву и продувке паром. По мере проведения процесса из-за налипания частиц на стенку эффективность сепарации уменьшается со

I00 о 84ß, гидравлическое сопротивление возростает от 245 до 400 Па, после чего процесс очистки прекращают. Таким образом, средняя за время опыта эффективность сепарации 92О, среднее гидравлическое сопротивление 322,5 Па. После проведения процесса толщина слоя налипших частиц на стенке сепаратора 3 — 5 мм.

Пример 2.. Осевшие на стенку сепаратора частицы смолы подвергают нагреву до 1100 С и продувке перегретым водяным паром в соотношении 1:1 (к количеству частиц смолы в газе, поступающему в сепаратор). Эффективность сепарации на всем протяжении опыта сохраняется на уровне

100Я, гидравлическое сопротивление сначала возростает от 240 до 275 Па, а затем (после выхода сепаратора на устойчивый режим работы) сохраняется на постоянном уровне. В очищенном воздухе увеличивается по сравнению с исходным составом содержание углекислого газа (на 1,1Я) и окиси углерода (на 1,3О/p), появляются примеси водорода (примерно 2О, ) и некоторых других газов. Толщина слоя смолы на стенки после достижения стационарного режима не увеличивается и составляет до 1 мм.

Пример 3. Процесс проводят при тех же условиях, что и в примере 2, но при этом варьируется температура нагрева слоя смолы на стенке сепаратора от 600 до 1400 С.

Данные экспериментов приведены в таблице.

Нагрев слоя уловленных частиц до температуры выше 1200 С приводит к незначительному (менее 2О4) снижению гидравлического сопротивления канала за счет уменьшения толщины устойчивого слоя налипших частиц и, следовательно, увеличения свободного сечения канала. Так как энергозатраты на осуществление процесса складываются не только из затрат на преодоление гидравлического сопротивления, но и затрат на нагрев стенок, слоя частиц и пара, не считая расходов на сам пар, то в этом случае незначительное понижение сопротивления не оправдывает общего увеличения энергозатрат за счет повышения расходов на нагрев. Кроме того, при увеличении температуры стенки смола нагревается очень быстро и не успевает полностью прореагировать с подаваемым паром, в результате чего возрастают отходы с минеральной частью (твердым остатком) золы.

После достижения устойчивого режима гидравлическое сопротивЛение практически не меняется, эффективность остается равной

1389858

Формула изобретения

Температура, ОС

Среднее гидравли

Содержание, об.Е н

СО ческое сопротивление, Па

600

305

800

290

1000

280

1200

270

1400

265

Составитель С. Горяйнова

Редактор Н. Рогулич Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ )602/9 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

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

100%. Толщина слоя смолы на стенке после отключения сепаратора не превышает 1 мм.

Таким образом, из приведенных примеров видно, что использование предлагаемого способа позволяет увеличить эффективность в среднем на 8% и уменьшить гидравлическое сопротивление (и, следовательно, энергозатраты на проведение процесса) на 15 — 20%. Кроме того, его осуществление позволяет заменить периодический процесс непрерывным, что приводит к дополнительной экономии затрат.

Способ очистки газа от липких смолистых частиц, включающий их осаждение под действием центробежной силы в закрученном потоке газа на внутреннюю поверхность аппарата, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки и снижения энергозатрат, слой осажденных частиц нагревают до 1000 — 1200 С и произ10 водят его продувку перегретым водяным паром.

0 0 0 0

2,3 0,7 0,5 0,2

2,0 0 9 0,7 0,1

1,9 1,3 0,9 0,1

1,8 1,4 0,9 0,1