Реактор для каталитической очистки газообразных выбросов

Изобретение относится к промышленной экологии и может быть использовано для беспламенной очистки выбросов промышленных предприятий. Реактор для каталитической очистки газообразных выбросов содержит цилиндрический корпус, внутренняя поверхность которого покрыта катализатором, с размещенным в корпусе источником инфракрасного излучения, трубчатый теплообменник, проницаемую цилиндрическую обечайку из катализатора, установленную в верхней части корпуса так, что оси симметрии обечайки и корпуса совпадают. Трубки теплообменника выполнены наклонными и расположены по круговому периметру реактора, причем источник инфракрасного излучения, выполненный в виде цилиндрической секции, встроен в корпус, где установлено подвижное днище. Кольцевая перегородка теплообменника с расположенным на ней коллектором ароматизации установлена перед выходом очищенного газового потока. Подвижное днище для регулирования степени очистки газообразных выбросов установлено в верхней части корпуса реактора. Изобретение позволяет снизить энергетические затраты, рекуперировать тепло и ароматизировать уходящий очищенный газовый поток. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к промышленной экологии и может быть использовано для беспламенной очистки выбросов промышленных предприятий.

Известен реактор для каталитической очистки газообразных выбросов, содержащий цилиндрический корпус, внутренняя поверхность которого покрыта катализатором, установленный на входе корпуса винтовой завихритель и размещенные в корпусе соосно источник инфракрасного излучения и дисковые элементы с направляющими кромками, поверхности которых обращены к входу и выходу корпуса и покрыты катализатором (патент РФ №2097656, Кл. 6 F23G 7/06, опубл. 27.11.97. Бюл. №33).

Наиболее близким аналогом является реактор для каталитической очистки газообразных выбросов, содержащий цилиндрический корпус, внутренняя поверхность которого покрыта катализатором, в нижней части корпуса установлен дополнительный трубчатый теплообменник и источник инфракрасного излучения, выполненный в виде шестиконечной звезды, турбинное перемешивающее устройство, размещенное в верхней части корпуса, и дополнительно проницаемую цилиндрическую обечайку из катализатора (Положительное решение о выдаче патента по заявке №2004113229/03 (014123), "Реактор для каталитической очистки газообразных выбросов". Бражников Е.Б., Бобкина С.Н., RU от 01.08.2005 г.).

Недостатком устройства является необоснованное торможение газообразных выбросов и повышенные энергетические затраты.

Задачей изобретения является совершенствование степени каталитической очистки газообразных выбросов, рекуперация тепла и ароматизация уходящего очищенного газового потока, а также снижение энергетических затрат.

Поставленная задача решается тем, что в реакторе для каталитической очистки газообразных выбросов, содержащем цилиндрический корпус, внутренняя поверхность которого покрыта катализатором, с размещенным в корпусе источником инфракрасного излучения, трубчатый теплообменник, проницаемую цилиндрическую обечайку из катализатора, установленную в верхней части корпуса так, что оси симметрии обечайки и корпуса совпадают, новым является то, что трубки теплообменника выполнены наклонными и расположены по круговому периметру реактора, причем источник инфракрасного излучения, выполненный в виде цилиндрической секции, встроен в корпус, где установлено подвижное днище, а кольцевая перегородка теплообменника с расположенным на ней коллектором ароматизации установлена перед выходом очищенного газового потока, подвижное днище для регулирования степени очистки газообразных выбросов установлено в верхней части корпуса реактора.

Совершенствование степени очистки газового потока достигается за счет дополнительного его нагрева в теплообменнике и закручивания потока путем использования наклонных трубок, далее в контакте закрученного газового потока с цилиндрической секцией инфракрасного излучения. Увеличение или уменьшение поверхности катализатора обеспечивается регулируемым подвижным днищем, а рекуперация тепла уходящего газового потока уменьшает загрязнение окружающей природной среды. Использование ароматизаторов ликвидирует неприятный запах от следов органических соединений, сохраняющихся в газовом потоке.

На Фиг.1 показана схема предлагаемого реактора, на Фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, а на Фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2.

Реактор для каталитической очистки газообразных выбросов содержит цилиндрический корпус 1, внутренняя поверхность его покрыта катализатором. В корпусе установлен трубчатый теплообменник 2, трубки которого наклонены и расположены по круговому периметру, что способствует созданию закручивания газовых выбросов. На корпусе имеется цилиндрическая секция источника инфракрасного излучения 3, к которой за счет центробежных сил отбрасывается закрученный поток, что создает дополнительный нагрев газовых выбросов. В верхней части корпуса расположена емкость с подвижным днищем 4, выполненная из термостойкого материала, причем верхняя часть емкости жестко зафиксирована, а другая его часть имеет гибкую основу с днищем и патрубок 5 подачи в емкость давления. Над цилиндрической секцией инфракрасного излучения размещена дополнительная проницаемая цилиндрическая обечайка 6 из катализатора. Теплообменник имеет кольцевую перегородку 7 с размещенным на ней коллектором ароматизации 8, на которой находятся форсунки 9, и подающий ароматизатор патрубок 10. Газообразные выбросы подаются в реактор через питающий патрубок 11, а удаляются через отводной патрубок 12.

Реактор работает следующим образом.

Газообразные выбросы подаются через патрубок 11 в цилиндрический корпус 1, при этом они нагреваются в трубчатом теплообменнике 2, расположенном в нижней части реактора, отходящими газами. Здесь происходит закручивание газовых выбросов за счет наклонных трубок теплообменника, которые расположены по круговому периметру. Закрученные газовые выбросы дополнительно нагреваются источником инфракрасного излучения 3, выполненным в виде цилиндрической секции, встроенной в корпус, и размещенным сразу после теплообменника 2, что обеспечивает равномерность нагрева всего поступающего газа. Подвижное днище 4 размещено в верхней части корпуса 1, при действии подаваемого в него давления через патрубок 5 приводится в движение, сжимается или разжимается, тем самым увеличивая или уменьшая объем газоструйного потока, за счет чего увеличивается или уменьшается вероятность контакта газа с катализатором, выполненным в виде проницаемой цилиндрической обечайки 6. Пройдя сквозь проницаемую обечайку 6 из катализатора, газовый поток доочищается на катализаторе, которым облицован корпус реактора 1. Очищенный газ поступает в межтрубное пространство теплообменника 2, причем во внутреннюю область кольцевой перегородки 7, где происходит интенсивная рекуперация тепла отходящих газов, а также их ароматизация за счет подачи ароматизаторов через коллектор ароматизации 8 и далее форсунками 9 ароматизатор распыляется и подается в газовый поток. Ароматизатор в коллектор 8 подается через патрубок 10. Далее отходящие газы удаляются через отводной патрубок 12.

Предложенное устройство позволяет:

- совершенствовать степень каталитической очистки газообразных выбросов;

- рекуперировать тепло и ароматизировать уходящий очищенный газовый поток;

- снизить энергетические затраты.

1. Реактор для каталитической очистки газообразных выбросов, содержащий цилиндрический корпус, внутренняя поверхность которого покрыта катализатором, с размещенным в корпусе источником инфракрасного излучения, трубчатый теплообменник, проницаемую цилиндрическую обечайку из катализатора, установленную в верхней части корпуса так, что оси симметрии обечайки и корпуса совпадают, отличающийся тем, что трубки теплообменника выполнены наклонными и расположены по круговому периметру реактора, причем источник инфракрасного излучения, выполненный в виде цилиндрической секции, встроен в корпус, где установлено подвижное днище, а также кольцевая перегородка теплообменника с расположенным на ней коллектором ароматизации установлена перед выходом очищенного газового потока.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижное днище для регулирования степени очистки газообразных выбросов установлено в верхней части корпуса реактора.