Установка каталитического окисления газов в нестационарных условиях

 

Изобретение относится к установкам для проведения каталитических процессов в нестационарных условиях и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности окисления высоковлажных газов и упрощение обслуживания. В состав установки входят контактный аппарат 1 каталитического окисления газов, нагнетатель 2 газов, система 3 трубопроводов, переключающее устройство 4, слои 5 контактной массы, колосниковая решетка 6, распределительные решетки 7, смеситель 8 газов, секционная аксиальная труба (АТ) 9, герметичный затвор 10, верхняя 11, промежуточные 12 и нижняя 13 секции АТ, отверстия 14 промежуточной секции, трубопровод 15 высокотемпературных газов, регулятор 16 расхода, блок 17 управления, датчик 18 температуры, переключающее устройство 19. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1507431

t(1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4 29 5536/23-26 (22) 11.08.87 (46) 15.09.89. Бюп, М 34 (71) Сибирский филиал Научно-производственного объединения "Техэнергохимпр ом" (72) Г.И. Багрянцев, К.И. Гус ельников, Н.В.Кулагина и В.Е.Черников (53) 66 . 01 2.. 52 (088 . 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 849594, кл. В 01 D 53/36,. 1982.

Нестационарные процессы в катализе: Материалы . II Всесоюзной конференции. АН СССР, Сиб. отделение, Ин-т катализа под ред. д.х.н.

Ю.Ш.Матроса, ч.II Новосибирск, 1983, с. 135. (54) УСТАНОВКА КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ ГАЗОВ В НЕСТАЦИОНАРНЫХ УСЛОВИЯХ (57) Изобретение относится к установкам для проведения каталнтических (51)4 В 01 D 53/36 С 05 D 27 00 процессов в нестационарных условиях и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение зффективности окисления высоковлажных газов и упрощение обслуживания. В состав установки входят контактный аппарат 1 каталитического окисления газов, нагнетатель 2 газов, система

3 трубопроводов, переключающее устройство 4, слои 5 контактной массы, колосниковая решетка 6, распределительные решетки 7, смеситель 8 газов, секционная аксиальная труба (АТ) 9, герметичный затвор 10, верхняя 11, промежуточные 12 и нижняя 13 секции g

AT, отверстия 14 промежуточной секции AT, трубопровод 15 высокотемпе1 атурных газов, регулятор 16 расхода, блок 17 управления„датчик 18 температуры, переключающее устройство 19.

1 э.п.ф-лы, 2 ил.

Оюза

1507431

Изобретение относится к установкам для проведения каталитических процессов в нестационарных условиях и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности окисления высоковлажных газов и упрощение обслуживания.

На фиг. 1 схематично представлена 10 установка каталитического окисления газов в нестационарном режиме; на фиг ° 2 - узел I на фиг. 1, сечение а ксиал ь ной тр убы.

В состав установки входят контакт- 15 ный аппарат 1, нагнетатель 2 газов, сис т ема 3 труб опр оводов, пер еключа ющее устройство 4, слои 5 контактной массы, колосниковая решетка б, распределительные р ешетки 7, смесит ель

8 газов, аксиальная секционная труба

9, герметичный затвор 10, верхняя

11, средняя 12 и нижняя 13 секции аксиальной трубы, отверстия 14 сред25 ней секции аксиальной трубы, трубопровод 15 высокотемпературных газов, регулятор 16 расхода, блок 17 управления, датчик 18 температуры пере-; ключающее устройство 19 устройство 20

20 снижения скорости выгружаемого катализатора и упорный элемент 21.

Установка работает следующим образом.

Контактную массу аппарата на входе газов разогревают до рабочей 35 температуры (система первоначального разогрева на схеме не показана).

Газ, подаваемый нагнетателем 2 через систему трубопроводов 3, с помощью переключающих устройств 4 и 19 поочередно подают то в верхний, то в нижний патрубок контактного аппарата. Проходя через слои контактной массы, гаэ нагревается и затем горючая составляющая окисляется на ката- 45 лизаторе, при этом температура газа достигает максимального значения.

При дальнейшем движении газ отдает тепло контактной массе и после охлаждения до температуры, близкой к эна- 50 чению температуры входящего rasa, выводится иэ аппарата. Часть высокотемпературных газов иэ смесителя 8 через отверстия 14 в секционной аксиальной трубе 9 поступает в ее 55 внутреннюю полость, затем по трубопроводу 15 ее направляют во всасывающий патрубок нагнетателя 2 и смешивают с поступающими на окисление газами, нАгревая их до температуры, превышающей температуру конденсации влаги в охлаждаюшнх иэ аппарата газах. Температура подаваемых в аппарат газов контролируется датчиком 18.

Необходимый температурный режим поддерживают за счет изменения расхода высокотемпературных газов, подаваемых во всасывающий патрубок нагнетателя 2. Изменение расхода raза осуществляют регулятором 16 через блок

17 управления по сигналу от датчика

18 температуры.

Поочередная подача газов в верхний и нижний патрубки контактного аппарата 1 осуществляется с помощью переключающих устройств 4. В контактном аппарате поступающие газы в слое предварительна разогретой инертной засыпки (на фиг. 1 инертная засыпка наружные слои контактной массы 5, условно обозначенные волнистыми линия- ми, а катализатор — внутренний слой (условно обозначен кружочками), разделенный смесителем 8) нагреваются до температуры начала реакции и поступают в слой катализатора, где начинается химическая реакция окисления горючих компонентов. При этом контактная масса (инертная засыг1ка и катализатор) со стороны входа газов, отдавая тепло потоку газов, охлаждается, а со стороны выхода нагревается, в результате чего по высоте слоя контактной масси возникает движущийся тепловой фронт. При достижении тепловым фронтом границы контактной массы происходит переключение направления подачи газа с помощью переключающих устройств 4 на противоположное, и цикл повторяется.

Изменение направления движения газов происходит по сигналу термопар. установленных на границах контактной массы, или по -.àéìåðó, исходя из времени цикла, определяемого расчетным путем (или эксперимент альиым путем).

Влажность газов, поступающих на установку, задается исходными данными и определяется приборами, установленными на подводящем трубопрсводе.. В зависим JcTH от содержания паров воды и состава газа определяют точку росы (температура кондснсацни влаги) . Для исключения конденсации влаги

431 6 виях, состояцая из контактного аппарата, оснаценного колосниковой и распределительными решетками, смесителем газов, а также первого и второго переключаюцнх устройств, нагнетателя газов, всасывающий патрубок которого соединен трубопроводом с источником газовых -выбросов, а напорный — с входом первого переключающего устройства, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения эффективности процесса окисления высоковлажных газов, дополнительно введены датчик температуры газов, установленный перед первым переключающим устройством, блок управления, регулятор расхода высокотемпературных газов, контактный аппарат оснащен верхним и нижним патрубками подвода и отвода газов, аксиальной секционной трубой, внутренняя полость которой соединена через отверстия со смесителем, а трубопроводом высокотемпературных газов — с всасывающим патрубком нагнетателя газов, первый и второй входы первого переключающего устройства соединены трубопроводами соответственно с нижним и верхним патрубками подвода газов в контактный аппарат, нижний и верхний патрубки отвода газов которого соединены трубопроводами соответственно с первым и вторым входами второго переключающего устройства, выход которого соединен с выходом установки, выход датчика температуры газов соединен с входом блока управления, выход которого соединен с регулятором расхода высокотемпературных газов ..

2, Установка по п. 1, о т л и чающая с я тем, что, с целью упрощения обслужи ва ния, аксиальная секционная труба снабжена разъемами секций, расположенными на границах слоев контактной массы и затвором для выгрузки катализатора, каждая последуюцая за верхней секция снабжена установленными в ней гасителями скорости в виде лопаток, расположенных по винтовой линии или сплошной ленточной спирали, а также наружными упорными элементами для поддержания решеток.

50 изобретения

Фор мула

1. Установка каталитического окисления газов в нестационарных усло5 1507 на контактной массе при выходе очищенных газов иэ аппарата температура контактной массы (она определяется температурой подаваемых на окисление газов) должна быть выше точки росы отходящих газов. Поэтому для исключения конденсации влаги и повышения эффективности процесса необходимо для каждого конкретного газа поддерживать 10 заданную температуру газового потока на входе в контатный аппараг, причем, чем больше влажность газа, тем выше поддерживают температуру на входе в контактный аппарат и тем большее 15 количество высокотемпературных газов подают в поток направляемых на окисление газов.

Активность катализатора определяется по степени окисления горючих 20 составляющих газов. При снижении активности катализатора увеличивается содержание горючих составляющих в отходящих газах. Контроль состава отходящих газов может осуществляться 25 автоматическими газоанализаторами или аналитически.

Поэтому нри потере активности катализатора производят замену контактной массы, Контактную массу выгружают следующим образом. Открывают затвор 10. Через загрузочный люк, расположенный в крьппке контактного аппарата, удаляют верхнюю секцию 11 при этом наружные элементы промежу точных секций 12 упираются в вышеле35 жащие слои контактной массы и препятствуют разъединению нижележащих секций. Контактная масса верхнего слоя через промежуточные 12 и нижнюю 13 40 секции трубы 9, скользя по устройству 20 для снижения скорости через затвор 10 высыпается из аппарата. После выгрузки верхнего слоя удаляют разделительную решетку 7, первую 45 сверху промежуточную секцию 12 и выгружают следующий слой контактной массы. Порядок выгрузки последуюцих слоев аналогичен описанному.

1 507431 фиа2

Составитель А.Прусковцев

Редактор А.Долинич Техред М.Моргентал Корр ект ор М. Самборская

Заказ 5485/11 Тирак 600 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101