Устройство для обезвреживания сбросных газов

 

Изобретение относится к области промышленной теплоэнергетики, в частности к обезвреживанию сбросных газов, содержащих сернистые соединения, выделяющиеся на газоперерабатывающих заводах. Целью изобретения является экономия топливного газа и повышение степени выгорания токсичных примесей. Устройство для обезвреживания сбросных газов содержит газовую горелку 1, камеру 3 горения, топочную камеру 4, конусная часть которой расположена на расстоянии 2,6-3,8 диаметра цилиндрической части от открытого конца камеры горения, перфорированные круглые кассеты 7 и 8. Продукты горения продувают все узлы печи, после чего дверцы закрываются. Далее подается холодный сбросный газ через газоподводящие узлы 2, который, смешиваясь с продуктами горения топлива, нагревается и смесь подается в перфорированные кассеты 7 и 8. Затем обезвреженные газы направляются через дымовую трубу 12 в атмосферу. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (19) (11) щ) Р 23 С 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ирвсиый газ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4659478/31-33 (22) 02.12.88 (46) 30.11.90. Бюл. 11 44 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.P.Áèðóíè (72) Х.Б.Эшкабилов (53) 628.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1151769, кл. F 23 G 7/06, 1983.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ

СБРОСНЫХ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к области промьппленной теплоэнергетики, в частности к обезвреживанию сбросных газов, содержащих сернистые соединения, выделяющиеся на газоперерабатывающих заводах. Целью изобретения является экономия топливного га1 610199

5 !

О за и йовьппение степени выгорания токсичных примесей. Устройство для обезвреживания сбросньтх газов содержит газовую горелку 1, камеру 3 горения, топочную камеру 4, конусная часть которой расположена на расстоянии 2,6-3,8 диаметра цилиндрической части от открыто о конца камеры горения, перфорированные круглые кассеты

t$

Изобретение относится к промьпплен ной теплоэнергетике и обезвреживания промышленных c6p"ных газов, в част- ности к обезвреживанию сбросных газов, содержащих сернистые соединения, 20 выделяющиеся на гязоперерабатывающих заводах.

Цель изобретения — экономия топливного газа и повышение степени вы" горания токсичных примесей. 25

На фиг.l изображено устройство для обезвреживания сбросных газов, продольный разрез; на фиг.2 — разрез

А-А на фиг.1 на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1;.на фиг. 4 — разрез В-В на 30 фиг.l; на фиг.5 — устройство,продольный разрез при открытии дверцы;.на фиг.б — разрез Г-Г на фиг.5; на фиг. 7 — изменение концентрации окислителя Я по се чениям камеры в зависимости от относительного расстоят, ния -- — ° на фиг.8 — изменение сте"

Д

11 пени неравномерности перемешивания окислителя продуктов горения топлив- 40 ного газа с сбросным газом вдоль циL линдрической камеры (--" — ) . À

Устройство для обезвреживания сбросных газов включает газовую ro- :. 45 релку инжекционного типа l тангенциально расположенные газоподводящие узлы для сбросных газов 2,камеру горения 3, топочную камеру 4,состоящую из цилиндра 5 и усеченного конуса б по ее внутренней стороне и установленные в конце цилиндра 5 и усеченного конуса б, перфорированные круглые кассеты 7 и 8, в которых выполнены поворотные дверцы 9 и 10„ тягу 11 и дымов-ю трубу 12, связанную с выходным каналом 13. Тяга 11 с одной стороны посредством шарниров 14 связана с дверцами 9 и 10 с другой—

7 и 8. Продукты горения продувают все узлы печи, после чего дверцы зак" рываются. Далее подается холодный сбросный газ через гаэоподводящие узлы 2, который, смешиваясь с продуктами горения топлива, нагревается и с: есь подается в перфорированные кас" сеты 7 и 8. Затем обезвреженные газы направляются через дымовую трубу 12 в атмосферу. 1 з.п. ф-лы, 8 ил. с втулкой 15 посредством резьбового соединения. Втулка 15 для удержания на одном уровне .зафиксирована болтами 16.

Для облегчения установления внутри печи кассеты 7 и 8 выполнены в виде круговых секторов 17,которые собраны внутри печи в кольцевом ме" таллическом ободе 18 и поперечно закреплены . между собой болтами 19.

Один из секторов 17 выполняется подвижным для использования в качестве дверц (9 и 10), Он закреплен к кольцевому ободу 18 с помощью шарниров

20 и соединяется шарниром 14 с тягой

11. Выполнение дверц 9 и 10 в виде кругового сектора приводит, с одной стороны, к упрощению конструкции кас1 сет 7 и 8, а с другой стороны к ,облегчению его установки внутри печи.

Перфорированные кассеты 7 и 8 за-.. полнены катализаторами. В качестве катализатора можно применить алюмомеднохромовый катализатор типа

КД-1.

Устройство для обезвреживания сбросных газов работает следующим образом.

Топливный газ и воздух подаются в камеру горения через газовую горелку l, в это время в открытом положении должны быть рверцы 9 и 10.

Продукты горения, которые продувают все узлы печи, нагревают их до заданной температуры, после чего дверцы 9 и 10 закрываются,для этогоповорачивают втулки 15, при этом тяга ll c помощью резьбового соединения перемещается вверх и посредством шарниров

14 устанавливает дверцы в положение.

Далее подается холодный сбросный газ через тангенциально расположенные газоподводящие узлы 2 в кольцевом. зазоре, расположенном между корпусом

)610199

5 камеры горения 3 и цилиндрической частью топочной камеры 4, сбросный гаэ закручивается и нагревается за счет тепла корпуса камеры горения 3, Смешиваясь с продуктами горения топлива,- сбросный гаэ еще нагревается до заданной температуры обезвреживания„ после чего нагретая смесь подается в перфорированную кассету

7. Далее обезвреженная смесь, содержащая окислы серы и другие компоненты, которые образуются в процессе обезвреживания, поступают во вторую кассету 8, где происходит дополнительная очистка от токсичных компонентов. Затем обезвреженные газы направляются через дымовую трубу 12 в атмосферу. При прохождении газовых примесей через катализаторы их температура повышается. Температура отходящих газов на выходе из печи подо держивается в пределах 540-550 С, .а при увеличении температуры уменьшается расход топливного газа °

Для обеспечения проникновения продуктов сгорания топливных и сбросных газов внутрь слоев катализаторов конечная часть топочной камеры 4 выполнена в виде усеченного конуса 6 для увеличения их скорости. При прохождении этих газов через поперечно расположенные кассеты 7 и 8 происхо" дит тесный контакт их с катализаторами, что ускоряет процесс окисления вредных выбросов.

С целью обеспечения длительной и эффективной работы катализаторов конусная часть 6 топочной камеры 4 расположена на расстоянии 2,6 — 3.,8 диаметра цилиндрической части 5 топочной камеры 4 от открытого конца камеры горения 3 (Д„). Нормальная работа катализаторов зависит, в основном, от степени перемешивания окислителя продуктов горения топливного газа со сбросным газом во входном участке каталитической установки, где установлены кассеты 7 и 8. Это характеризуется коэффициентом (степенью) неравномерности перемешивания f1t . Обычно при значениях коэффициента E = 0,95-1,0 считают процесс смешейия законченным. Из фиг.7 и 8 видно, что с увеличением относиL тельного расстояния — — — от открытоДп го конца камеры горения поля концентрации окислителя выравниваются, б а коэффициент (степ ень) нераиномер ности Я растет. Qp = 0,95-1,0 соответствует на фиг.8 расстоянию

2 6-3 8. Эти расстояния и

Д t Э ° и приняты в качестве оптимальных, L

Пример. При расстоянии —-Дп — 1,4 (см. фиг.7, кривая I) концентрация окислителя неравномерно распределяется по поверхности кассеты 7, зто приводит к неполному обезвреживанию сбросных газов, в частности к неполному разложению соединений серы (Н Я, СОВ, CS ) .

При расстоянии — — = 3,8 (см.

Дn фиг. 7, кривая ТХ) обеспечивается

20 равномерное распределение концентрации окислителя по поверхности кассеты 7, в результате чего происходит полное разложение соединений серы (Н S СОВ, СЯ ).

25 L

При расстоянии — — — = 4 6 (см.

Дп фиг ° 7, кривая ZrZ) также .обеспечивается равномерное распределение концентраци. окислителя по поверхности

3Q к» .сеты 7, в результате происходит полнсе разложение соедин» г.ч с ры, но в этом случае увеличивае"cs,: длина печи, а это приводит к увеличению ее металлоемкости, 35

При эксплуатапии предлагаемого устройства могут быть засорены перфорированные отверстия кассеты 7 и

8 отложениями серы, пылью и др. примесями. Известно, что отложения

40 серы расплавляются и испаряются при высокой температуре (500-800 С). Для установления этой температуры.необходимо дополнительно сжигать топливный газ, а для удаления пыли и др.

45 примесей продувать это устройство, которое требует в пер*орированной кассете открыть дополнительные отверстия для выбрасывания продуктов сгорания в атмосферу. Поэтому конструкции кассет 7 и 8 выполнены с дверцами 9 и 10. При засорении перфорированных отверстий кассет 7 и 8 наблюдается падение разрежения в печи, для этого дверцы 9 и 10 открываются вращением втулки 15 в зависимости от разрежения печи. После удаления вредных примесей эти дверцы закрываются. Печь переходит в рабочее состояние.

1610199

Сброснцй

"А-A

Ae ô0 è îùH у кассета оьео о е

0d4Odd0OO0

Ое 400044 ееь Е Е

0 еееее е О еооеоео0 е ео O O OOOOOO Oр Oo

0,0 ое 0 odo odd е ° oo ao

00000040 Ореo,åеое оео

Odg40 0 dd0odе000 о

00 0 о 00 00 Oooddad

0 04 0000 О ° ° еееЕоее

000Е О 0000 000ОООООЕЕ

0 ео

„о ро

О р

0 оь 0

000 Оodo

0 о ее еОЕ 0 а 000

0000000 оо

0 0 о 0 е р о 0 е о ее

00 0 ° edema

0 0 oodoåо 000 е 00 о оо

Ро ° ° О Е 00ОО е 000

000 ° 0 0 00000 0 Еоdd

0 00 0 dadodao O о 0 оОе 00оо0оО Е е

aOOdO04"е 0

odo o«oOЕ е еееее

Технико-экономическим преимушест.вом данного решения в сравнении с прототипом является обезвреживание сбросных газов при пониженной температуре топочной камеры 4 за счет установки перфорированных кассет 7 и 8, заполненных катализаторами; улучшение процесса окисления. обезвреживаемых газов за счет обеспечения равномерности распределения окислителей продуктов сгорания топливного газа на входном сечении камеры обезвреживания или усеченного конуса 6; увеличение срока службы футеровки топочной камеры 4 за счет понижения температуры смеси продуктов сгорания топливного и сбросного газов; увеличение срока службы футеровки топочной камеры 4 за счет понижения темпе- 20 ратуры смеси продуктов сгорания топливного и сбросного газов; увеличе1 ние производительности устройства ,за счет уменьшения количества расхо,да продуктов сгорания топливного, 25 газа.

Формула изобретения

1, Устройство для обезвреживания gg .сбросных газов, содержащее цилиндри-, ческую топочную камеру; разделенную проницаемой перегородкой на две части, размещенную внутри первой части по ее оси камеру горения, имеющую с топочной камерой общую торцовую стенку, закрепленную на торцовой стенке камеры горения горелку дополнительного топлива и тангенциальные гаэоподводящие узлы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью экономии топливного газа и повышения степени выгорания токсичных примесей, рабочая поверхность второй части то" почной камеры выполнена в виде усеченного конуса с дополнительной проницаемой перегородкой на выходе из нее, перегородки выполнены в виде перфорированных круглых кассет, разделенных на сектора, заполненные катализатором, причем конусная часть топочной камеры расположена на расстоянии 2,6-3,8 диаметра цилиндрической части камеры от открытого конца камеры rорения.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что один из секторов каждой кассеты выполнен в виде поворотной дверцы.

1610199 доодьоо о

ДОФЬОЬЬЬО Ь дОООООО д СО д 4

44О ао ООООс» О ОО о р

44 ОО оооо444 Р О 0 о ььооо Ooooo 0 о ео ьд е ооьоо оооо е ° О о

0 О О О о

° ° оОо o«OO O Р 000 ьаороооььо оо о О ООФ Оро

ООООЬьььо ео Og 0 ОООО д

-о:ОЗОДИ.о 0000 0о00о

» 4000 «ceo PP+pPPP Ь ро

Ь ° 000ÅO ОЬ Ь» РОРОо РОО

4со 0 р

00О0 ООЬO OO О »44 p p

ООРОФДОЬ Д OOo PP Р

0O0 ° Оo ь o Ooppp

ОЬ 00 Ь дШ«o «О р

0 000 Ьрод 0 Оо о

ooooо Удоде p o o

ОО o o оеоеооо б о

ЬЬФ Ое Pop oîñà P ьььоо

Оо оь оооо

Фиг. Д авиа.5

Г-Г о404оо4 ььЕОаа O ДЕР ОД ьрo Ьд O0ðî4àoo Р о ье

oo Oo OOOЬООО ререьь ьь - е о рО Ор р Оаооо О ФР

40O оО

Ф Oо е Д о»00 о 004 еоо оордо оооо О рооор о реорОЕьаеррер00 ооеооое оо о о оеооо

4ОЕОЕ ФФО 4 О ЬРООЕЕЕО ореео рФ Ф 04 о ФФ о 840.

ООО Ор О ° ОрррОоороь

О о ььоеооа 00

0 OO рр оооо

О OOO Едрьь

О 00 0 0 О OOO

° Ь о оОо Ф ОО о оооро ьь ррррр ее о

РО 00 O Оро ° 0

0о 0 00 ааа 4 РФ 4

00 О ьааа од РР

О 0 Ь о аааа «-рь

О Е ааааа

+аo,oo,o ь аа «ь

-% ай! 650599

06 44 0

Редактор К.Крупкина

Корректор М,Демчик

Заказ 4198 Тираж 449 Подписное

В15ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

У

Р

/ ю

8р

Ю;

gz 44 46 Cg 10 )р

Составитель Е.Меркачева

Техред М.Моргентал