Устройство для дожигания отбросных газов

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано в химической нефтехимической и других отраслях промышленности Цель изобретения - увеличение эффективности обезвреживания за счет более глубокой утилизации тепла и сокращения сорбционных процессов на поверхности насадок В устройстве для дожигания отбросных газов регенеративные насадки выполнены многослойными, причем с периферийной стороны теплоаккумулирующий слой установлен со слабо развитой пористой структурой , низкой удельной поверхностью и высокой теплопроводностью, что позволит увеличить полноту обезвреживания газа, содержащего токсичные компоненты Устройство позволит проводить процесс очистки выбросов без затрат дополнительного топлива . 3 ил.

СОКЛ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

151)5 F 23 О 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (21) 4786908/33 (22) 30.01,90 (46) 23.07.92. Бюл. N 27 (71) Запорожский филиал Государствен ного научно-исследовательского института по промышленной и санитарной очистке газов (72) И,Д.Бендецкая, И.Г.Исаков, Т.Я.Колот, Н.П.Чепрасова; M.È,Ìåðåíêoâà и В.А.Шейко (56) Авторское свидетельство СССР

N. 885713, кл. F 23 6 7/06, 1981, Авторское свидетельство СССР

N 1135970, кл. F 23 G 7/06, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЖИГАНИЯ ОТБРОСНЫХ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть испольИзобретение относится к термическому обезвреживанию отбросных газов. в частнбсти в регенеративных аппаратах, и может быть использовано в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности, Целью предлагаемого изобретения является увеличение эффективности обезвреживания газов, содержащих токсичные компоненты и снижение себестоимости процесса обезвреживания вследствие увеличения теплового КПД устройства.

На фиг.1 изображено устройство для дожигания отбросных газов, Устройство для дожигания отбросных газов состоит из теплоизолированного корпуса 1, заполненного насадочным материалом, состоящим из двух 2, 3 и более теплоаккумулирующих слоев. Насадочный

„, БЦ„„1749626 Al зовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, Цель изобретения — увеличение эффективности обезвреживания эа счет более глубокой утилизации тепла и сокращения сорбционных процессов на поверхности насадок. В устройстве для дожигания отбросных газов регенеративные насадки выполнены многослойными, причем с периферийной стороны теплоаккумулирующий слой установлен со слабо развитой пористой структурой, низкой удельной поверхностью и высокой теплопроводностью, что позволит увеличить полноту обезвреживания газа. содержащего токсичные компоненты. Устройство позволит проводить процесс очистки выбросов без затрат дополнительного топлива, 3 ил, материал с двух сторон ограничен опорными газопроницаемыми решетками 4. Изменение направления движения газов осуществляется с помощью устройства 5.

Для предварительного разогрева насадочного материала в центре корпуса расположены горелки 6.

Устройство для термического дожигания отбросных газов работает следующим образом. В первоначальный момент насадочный материал разогревают с помощью горелок 6 до температуры, превышающей температуру самовоспламенения наиболее термостойкого горячего компонента, входящего в состав отбросных газов. Затем горелки выключают и через устройство 5 отбросный газ подается в аппарат. Проходя поочередно через теплообменные слои 2. 3 насадочного материала, гаэ нагревается за

1749626 счет тепла. аккумулированного насадкой в выполнять их из двух и более слоев, а сорбпредыдущем цикле до температуры само- ционная емкость слоя с ""холодной" стороны воспламенения горючих компонентов и за- насадок должны быть ниже в 1,5 и более раз горается. В результате горения емкости основного слоя, температура газов возрастает и в насадоч- 5 В результате реализации на ЭВМ матеном материале возникает тепловой фронт матической модели процесса дожигания отгорения, который перемещается внаправ- бросных газов получены графические лениидвижения отбросных газов, Последо- характеристики распределения температужигания горючих компонентов ры газа по высоте теплообменной насадки с обезвреженные газы, отдав тепло и слоям 10 учетом окисления примесей и.потерь тепла насадочного материала, удаляются в атмос- в окружающую среду. На фиг.2, 3 представферу, Периодически устройством 5 направ- лено такое распределение температур для ление движения газов изменяется на заявляемого устройства при времени перипротивоположное. ода Т = 2700 с (45 мин) и Т = 1800 с (30 мин).

В ходе исследований, предшествующих 15 Представленные кривые наглядно свиподаче заявки, были проведены экспери- детельствуют о преимуществах насадки, выменты по .изучению механизма сорбцион- полненной из 3 слоев: латунь, шамот, сталь, ных процессов в теплообменных насадках, Использование с "холодной" стороны

Первоначально была определена ин- насадкислоев изматериаластеплопровод- . тенсивность сорбционных процессов и их 20 ностью выше теплопроводности основного влияние на эффективность обезврежива- слоя приводит к увеличению скорости прония, В табл.1 приведены параметры процес- грева насадки. Исходя из этого, температуса обезвреживания, характеризующие ра уходящих газов при многослойной сорбционные процессы в выходной тепло- . насадке ниже, а с епень регенерации тепла обмненой насадке (в качестве адсорбента 25 выше, чем при обезвреживании в аппарате использовали бензол), с насадкой из шамота, Как видно из таблицы, наличие сорбци- Из приведенных графиков также видно, онных процессов существенно влияет на что работа аппарата с З слойной насадкой эффективность обезвреживания, значи- проходит достаточно устойчиво при различтельноснижаяее.Так,вслучаепрактически 30 ной продолжительности периода (т„) . В полного сгорания бензола(4 столбец табл.1) случае же использования насадки из шамодесорбированный бензол снизил степень та при увеличении t> более 1800 с (30 мин) обезвреживания с 99.9% до 98,2, причем возможно затухание проходящего в аппараконцентрация последнего возросла до 13 те процесса. Следовательно, при использомг/м, что почти в 2,5 раза выше установ- 35 вании многослойной насадки при- прочих ленной ПДК р.з, (ПДК р.з. = 5 мг!м ). Кроме равных условиях сокращается число периотого, с повышением температуры адсорбци- дов и, исходя из этого, уменьшается количеонное равновесие, согласно принципу Ле- ство выбросов неочищенного газа в

Шателье, сдвигается в сторону десорбции, атмосферу в момент реверса движения.

С повышением температуры до 100 С сорб- 40 Устройство для дожигания отбросных ционная емкость шамота снижается при- газов дает возможность использовать в камерно в 1,5-3 раза, а при дальнейшем честве теплоаккумулирующего материала повышении температуры до 250 С вЂ” в 8-11 насадки отходы различных производств(нараз. пример, металлическая стружка).

Дальнейшие исследования показали, 45 Предложенное устройство для дожигачто насадки, выполненные из шамота, обла- ния отбросных газов наряду с увеличением дают более высокой сорбционной емкостью полноты обезвреживания токсичных примепо сравнению с насадками из металла или сей, позволяет снизить расход дополнистекла. Так, сорбционная емкость шамот- тельного топлива. Это объясняется ной крошки при прочих равных условиях в 50 снижением сорбционной емкости теплоак2-5 раза выше емкости исследованных кумулирующего материала, из которого выстеклянных шаров и в 1,5 раза стальной полнена "холодная" сторона пружины. регенеративных насадок.

Изменение сорбционной емкости в за- Формула изобретения висимости от материала насадки и коФцен- 55 Устройство для дожигания отбросных трации паров бензола представлено в газов, содержащее теплоизолировэнный табл.2. корпус, патрубки ввода и вывода газа, газоИз анализа вышеприведенных данных проницаемые регенеративные многостойследует; для сокращения сорбционных про- кие насадки и камеру горения отбросного цессов на поверхности насадок необходимо

174962б

Таблица 1

Таблица 2 газа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения зффективности обезвреживания за счет глубокой утилизации тепла и .сокращения сорбционных процессов на по5 верхности насадок. насадки выполнены из материалов с возрастающей к периферийным слоям теплопроводностью и уменьшающейся сорбционной способностью.

1749626

Составитель И.Бендецкая

Редактор Л.Гратилло Техред М.Моргентал Корректор О.Хундрик .

Заказ 2583, Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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