Способ очистки газов от продуктов горения щелочных металлов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («> 9523() 1 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено190880 . (21) 2973916/23-26 (511M. Nn з с присоединением заявки №вЂ”

В 01 Р 53/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 230882. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания23Я882 (5З) УДК 66.074..2(088.8) (72) Авторы изобретения

В.В.Акулов, И.Г.Ахунов и A Ã.×óðàêoâ

Ф (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ

ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к способам очистки газов от продуктов горения. щелочных металлов и может быть использовано в ядерно-энергетической, химической и других отраслях промышленности.

Известен способ сухой очистки газов от пыли фильтрацией через пористую перегородку с использованием р акустических колебаний для ее реге.нерации(1) °

Однако этот способ малоэффективен при очистке газов от гигроскопического дыма.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ фильтрации аэродисперс- . ных продуктов горения натрия через стекловолокнистые маты. Относительная влажность дыма вследствие его гигроскопичности не превышает 60% E2) °

Недостатком известного способа является образование относительно плотного слоя осадка на лобовой поверхности стекловолокнистого мата, вследствие чего емкость последнего по улав ливаемому продукту получается относительно малой и составляет в лучшем случае 0,4-0,5 кг/м. 30

Целью изобретения является уменьшение расхода пористого материала за счет увеличения его удельной емкости и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки газов от продуктов горения щелочных металлов, состоящему в пропускании их через пористый материал, в очищаемом газе поддерживают содержание влаги в диапазоне 60-98е, Упрощение процесса достигается путем чередования подачи очищаемого газа и увлажненного воздуха.

Технология способа состоит в следующем.

Газы, загрязненные продуктами горения щелочных металлов, пропускают через пористый материал (стекловолокно, перхлорвиниловый материал), поддерживая содержание в них. влаги в диапазоне 60-98%. В этом случае наблюдается не уменьшение, а увеличение пористого осадка, а также лучшее его распределение по толщине пористого материала. Окислы металлов, из которых состоят частицы дыма, вступают в химическое взаимодействие с влагой и в значителвной степени успевают перейти в гидроокись, а в реэуль952301 тате взаимодействия последней с углекислым газом воздуха - в карбонат металла. Изменение химической природы частиц осадка на поверхности по,ристого материала приводит к тому, . что его оопротивленке становится мень-5 шим, чем сопротивление осадка, полученное при относительной влажности очищаемого газа менее 60%.

Увеличение относительной влажности более 98% нецелесообразно, пото- 10 му что оно может привести к капиллярной конденсации водяного пара и преждевременному выходу иэ строя пористого материала. хорошие результаты дает чередова- 5 ние подачи на фильтр очищаемого газа и влажного воздуха.

Пример 1. Через модельный фильтр (диаметр 0,3 м, площадь фильтрации 0,07 м 1),снаряженный слоем стекловолокна массой 0,02 кг, имеющий такие же толщину фильтрующего слоя, степенЬ упаковки и диаметр волокон, что и известный (0,02 м, Таблица 1

Расход матеркала

Влажность. Удельная емкость газа,Ф по сухому осадку, кг/м

Фильтрация

Для фильтра, снаряженного стекловолокном начальное сопротивление

70 н/м1, удельная скорость фильтрации. 240 мЪ/ч-мч»

Беэ дополнительного

Ъ увлажнения

235

0,20

30 5

138

0,34

40 5

50g5

100

0,47

С дополнительным увлажнением

70 5

0,65

1,33

75 5

1,48

95g5

Для фильтра, снаряженного перхлорвиниловым материалом ФПП-15 (начальное сопротивление 100 н/м ; удельная скорость фильтрации 300 м э/ч-м, концентрация продуктов горения натрия в газе 5 г/м ) Без дополнительного увлажнения

0,12

100

5 0+5

С дополнительным увлажнением

0,28 нительного и с дополнительным увлаж60 нением и определяют соответствующие значения удельной емкости, как в примере,1 (табл.1).

Пример 3 Через модельный фильтр по примеру 1, снаряженный

65 слоем стекловолокна (степень упаHp и м е р 2. Через модельный фильтр по примеру 1, снаряженный материалом ФПП-15-4,5 иэ перхлорвиниловых волокон (диаметр волокон

1,5 ° 10 и, толщина слоя 1,2 ° 10 5, степень упаковки волокон - 13В) про очищаемые газы без допол0,65% и 2,5 ° 10 м соответственно), пропускают без дополнительного увлажнения дым азроэольных продуктов горения щелочных металлов АПГЩИ, например дым натрия, получаемый последовательным сжиганием в воздухе навесок массой 0,01-0,05 кг. Фильтр забивают до сопротивления 1000 н/м и определяют его удельную емкость по уловленному продукту. Далее модельный фильтр последовательно переснаряжают свежими слоями стекловолокна одинакового качества с первым и пропускают через каждый из них тот же дым, но уже прк его дополнительном увлажнении, выбираемом в диапазоне от 60 до 983. Слои забивают осадком также до 1000 н/м, После чего определяют соответствующие значения удельной емкости.

В табл.1 приведены данные увеличения удельной емкости к уменьшения расхода материала из стеклянных и перхлорвиниловых волокон с ростом влажности газа.

952301 ковки 1,2Ъ) пропускают без дополнительного увлажнения дым АПГЩМ и забивают его до сопротивления

100 н/м, после чего через него в течение примерно получаса продувают атмосферный воздух с относитель- 5 .ной влажностью 75g5%. Сопротивление слоя осадка потоку воздуха постепенно снижается и при достижении им значения 400-600 н/м продув Таблица 2

Влажность

Удельная емкость по сухому осадку, кг/м1

Расход пористого материала, Ф

Сопротивление стекловолокна с осадком, н/мч

Операция

Фильтрация беэ дополнительного увлажнения

50 "5

0,16

1000

Продувка влажным воздухом в продолжение 0,5 ч

0,16

75 5

Фильтрация без дополнительного увлажнения

50 5

0,26

1000

Продувка влажным воздухом в продолжение 0,5 ч

75)5

0,26 .

550

Фильтрация без дополнительного увлажнения

5015

1000

0,32

Продувка влажным воздухом в продолжение 0,5 ч

75 5

600

0,32

Фильтрация без дополнительного увлажнения

50 5

0,38

1000 шился более, чем в 3 раза, кз перхлорвиниловых волокон — более, чем в 2 раза, а при чередовании пропускания АПГЩМ и продувки воздухом с влажностью более 60% — в 2,4 раза.

Формула изобретения

1. Способ очистки газов от продук60 тов горения щелочных металлов путем .пропускания йх через пористый матери. ал, отличающийся тем, что с целью уменьшения расхода порастого материала за счет увеличения

65 удельной емкости, в очищаемом газе

Пример 3 показывает возможность значительного увеличения удельной емкости и уменьшения расхода пористого материала при чередовании про- . пуска через него дыма АПГЩМ и воздуха с влажностью более 60%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно уменьшить расход или увеличить эффективность использования пористого материала путем увеличения его удельной емкости по отношению к АПГЩМ вследствие образования на его поверхности более пористого осадка. Так, удельная емкость увеличилась, а расход пористого материала из стекловолокна умень,ку прекращают, после чего снова фильтруют тот же дым, а затем снова продувают влажный воздух и т.д.

B табл.2 приведены данные роста удельной емкости и снижения расхода пористого материала при чередовании подачи на него дыма АПГЩМ и влажного воздуха (скорость фильтрации

240 м >/ч. м ;начальное сопротивление

70 н/м0) .

952301

Составитель Г.Винокурова

Техред С.Мигунова Корректор Г.Orap

Редактор А.Шандор

6005/10 Тирак 734 Подписное

ВНИИПИ ГосударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП "Патент", г. Уигород, ул. Проектная, 4 поддерживают содержание влаги в диапазоне 60-98%.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса, последний осуществляют путем. чередования подачи очищаемого газа и улааненного воздуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 647005, кл. В .01 D 51/08, 1977.

2. Исследование свойств и методов улавливания продуктов сгорания натрия. Технический отчет научно-исследовательского физико-химического института им. Л.Я.Карпова, 1972, с.41, с.43-44.