Установка для дожигания сбросных газов

(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт электроизоляционных материалов и фольгированных диэлектриков(56) Шелыгин А.Л. Основы технологии термического обезвреживания газовых выбросов в замкнутых производственных процессах. ЛаТНИИНТИ, 1985, с. 11, рис. 2.Авторское свидетельство СССР М 877242, кл. Р 23 6 7/06, 1980.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ДОЖИГАНИЯ СБРОСНЫХ ГАЗОВ(57) Изобретение относится к устройствам, используемым для обезвреживания газовых выбросов и обеспечения тепловой энергией технологических агрегатов, и, в частности, может быть использовано при производсть ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ ве электроизоляционных материалов. Целью изобретения является повышение эффективности очистки газов и безопасности эксплуатации. Воздух (Т=120 С), загрязненный парами органических веществ от пропиточных машин 22, с помощью вентилятора 14 поступает в межтрубное пространство промежуточного теплообменника 4 сбросных газов и затем через теплогенератор 2 в топочную камеру. Далее частично обезвреженный воздух вместе с продуктами сгорания поступает в трубное пространство теплообменника 4. Из теплообменника 4 выбросы поступают в каталитический фильтр 7, где происходит практически полное их обезвреживание на катализаторе, После каталитического фильтра 7 очищенные продукты сгорания поступают в масляный теплообменник 12, а затем через экономайзер 13 в отводной тракт 8. В масляном теплообменнике 12 происходит подогрев масла, которое с помощью насоса 16 циркулирует в контуре. 1 з.п, ф-лы, 1 табл 1 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 50 Изобретение относится к устройствам,используемым для обезвреживания газовых выбросов и обеспечения тепловой энергией технологических агрегатов, и, вчастности, может быть использовано припроизводстве электроиэоляционных материалов.Цель изобретения - повышение эффективности очистки газов и безопасности обслуживания.На чертеже представлена установкадля дожигания сбросных газов.Установка для дожигания сбросных газов содержит топочную камеру 1 с теплогенератором 2 и линией 3 подачи топлива ипромежуточный теплообменник 4 с подключенными к камере 1 каналом 5 для сбросных газов (межтрубное пространствотеплообменника) и каналом 6 для продуктовсгорания (трубное пространство теплообменника), снабженный на выходе каталитическим фильтром 7 с отводным трактом 8,Канал 5 теплообменника 4 для сбросныхпазов сообщен с отводным трактом 8 линией 9 и на выходе дополнительно подключен к линии 3 подачи топлйва, причемтеплообменник 4 и фильтр 7 снабжены соответственно байпасными линиями 10 и 11для.продуктов сгорания,В контур встроены дополнительныймасляный теплообменник 12, экономайэер 13, нагнетающий и отсасывающийвентиляторы 14 и 15, насос 16 и шиберы17-20. Теплообменник 4 соединен с форсажной трубой 21. Сбросные газы отводятсяот пропиточных машин 22. Каталитическийфильтр 7 оборудован патрубком 23 подачихолодного воздуха.Установка работает следующим образом,Воздух (Т=120 С), загрязненный парами органических веществ, от линии пропиточных машин 22 с помощью вентилятора14 поступает в межтрубное пространствопромежуточного теплообменника 4 сбросных газов, затем через теплогенератор 2 втопочную камеру. Далее частично обезвреженный воздух вместе с продуктами сгорания поступает в трубное пространствотеплообменника 4, из теплообменника 4 выбросы поступают в каталитический фильтр7, где.происходит практически полное ихобезвреживание на катализаторе. После каталитического фильтра 7 очищенные продукты сгорания поступают в масляныйтеплообменник 12, а затем через экономайэер 13 в отводной тракт 8. В масляном теплообменнике 12 происходит подогревмасла, которое с помощью насоса 16 циркупирует в контуре,Топочная камера 1 предназначена для термического обезвреживания сбросных газов при 720-770 С. В качестве топлива в камере используется природный газ, в качестве окислителя - сбросные газы или чистый воздух (во время розжига теплогенератора), В теплогенераторе 2 часть сбросных газов смешивается с топливом и используется в процессе горения в качестве окислителя, образуя факел горения. Эта часть газов поступает непосредственно в струйные горелки через линию 3 подачи топлива от канала 5 теплообменника 4. Другая часть сбросных газов, минуя горелки, поступает в область факела горения и, смешиваясь с продуктами сгорания, поступает в форсажную трубу 21, обеспечивающую постоянство температуры продуктов сгорания по длине. Производительность по сбросным газам в топочной камере. может изменяться в пределах 14000 - 42000 нм /ч, время пребывания паровоздушной смеси изменяется от 2,1 до 0,7 с в зависимости от расхода сбросных газов. Степень обезвреживания изменяется в зависимости от времени пребывания выбросов в топочной камере 1 в пределах 60-80%, Топочная камера 1 работает под разрежением, которое создается вентилятором 15. Температура в топочной камере 1, равная 720 в 7 С, при предлагаемой конструкции установки является оптимальной как с точки зрения очистки в самой топочной камере (при этой температуре она достигает значения 60 - 80 оь, см, таблицу), так и с точки зрения надежности работы установки. Увеличение температуры в топочной камере недопустимо из-за возможности выхода из строя катализатора в каталитическом фильтре 7, При уменьшении температуры уменьшается степень очистки газов в самой топочной камере и, следовательно, во всей установке. Оптимальный диапазон температуры втопочной камере поддерживается регулировкой соотношения количества сбросных газов, поступающих на линию 3 подачи топлива, и количества сбросных газов, поступающих в область факела горения. При необходимости требуемая температура факела обеспечивается подмешиванием в сбросные газы очищенных газов через ли. нию 9. Добавление очищенных газов уменьшает концентрацию свободного кислорода, поступающего в факел пламени, и его температура снижается, Дальнейшее регулирование температуры горения достигаетсяизменением соотношения количества газови воздуха, поступающего через линию 3подачи топлива.5 10 20 25 30 35 40 45 5055 Данные по степени обезвреживания углеводородов в зависимости от температурыв топочной камере приведены в таблице.Промежуточный теплообменник 4 предназначен для утилизации тепла продуктовсгорания сбросными газами. Сбросные газы поступают в межтрубное пространство иподогреваются до 370 С, а продукты сгорания проходят трубное пространство теплообменника, охлаждаясь с 770 до 400-545 С.В конструкции установки предусмотренабайпасная линия 10 с регулятором расходадля пропуска части продуктов сгорания (до40;ь) мимо теплообменных трубок во избежание их перегрева. Перед входом в каталитический фильтр 7 байпасированныепродукты сгорания в требуемом соотношении смешиваются с охлажденными в теплообменнике продуктами, и обеспечиваетсяоптимальная температура потока продуктов сгорания, поступающих на очистку вфильтр 7,Внутри кожуха теплообменника (в межтрубном пространстве) вентилятором 14 создается превышение давления надатмосферным.Для увеличения надежности работыустановки сбросные газы подаются в межтрубное пространство теплообменника, апродукты сгорания - внутрь труб. При этомвероятность перегорания труб из-за смолистых отложений резко уменьшается посравнению со способом, при которомсбросные газы подаются в трубное пространство.В межтрубном пространстве теплообменника сбросные газы, содержащие органические вещества, нагреваются до 370 С.Поэтому здесь увеличивается вероятностьвозникновения пожаровзрывоопасной концентрации органических веществ в выбросах,С целью увеличения безопасной эксплуатации установки в межтрубное пространство теплообменника 4 подаютсячерез линию 9 очищенные газы, отобранныеиз отводного тракта 8. Подача очищенныхгазов уменьшает концентрацию свободногокислорода и органических веществ в сбросных газах.Теплообменник расположен перед каталитическим фильтром и охлаждает продукты сгорания до 400 - 545 С. Этот уровеньтемператур является оптимальным для прохождения реакции каталитического окисления.Каталитический фильтр 7 предназначендля глубокого дополнительного обезвреживания сбросных газов при 400-545 С,максимальная температура 600"С (катализатор марки АП, АП). Степень обезвреживания каталитического фильтра не менее 95, В конструкции аппарата предусмотрена байпасная линия 11 с регулятором расхода для пропуска части продуктов сгорания мимо фильтра. Каталитический фильтр 7 расположен между промежуточным теплообменником 4 и масляным теплообменником 12. При таком расположении каталитического фильтра не требуетсяпредварительного подогрева сбросных газов (например, с использованием электро- подогрева) для обеспечения реакции каталитического окисления.Байпасная линия 11 служит для перепуска части продуктов сгорания в случае низкой температуры и удовлетворительной очистки в топочной камере и для увеличения пропускной способности фильтра 7, что способствует увеличению расхода продуктов сгорания через масляный теплообменник 12 и повышению температуры подогрева термомасла до требуемого уровня.Масляный теплообменник 12 предназначен для нагрева термомасла (АМТ) с 210 до 240 С. Теплообменник оснащен байпасным контуром, который необходим для пропуска части продуктов сгорания мимо теплообменника в случае перегрева термомасла.Экономайзер 10 обеспечивает дополнительную утилизацию тепла отходящих газов.Установка оснащена вентиляторами 14 и 15, которые рассчитаны так, чтобы весь контур по продуктам сгорания, начиная с топочной камеры и кончая выходом в атмосферу, находился под разрежением; небольшое давление создается только вентилятором 14 внутри кожуха промежуточного теплообменника. Создание разрежения в контуре по продуктам сгорания необходимо для безопасной эксплуатации установки,Конструкция установки обеспечивает повышение эффективности очистки и надежности эксплуатации. Формула изобретения 1. Установка для дожигания сбросных газов, содержащая топочную камеру с линией подачи топлива, промежуточный теплообменник с подключенными к камере каналом для сбросных газов и каналом для продуктов сгорания и каталитическийфильтр с отводным трактом, установленныйна выходе топочной камеры, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки газов и безопасности1606811 8 оставитель Т. Лепахина хред М,МоргенталКорректор М. Самборск едак Тираж 455 Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5аз 354 ВНИИ роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 обслуживания, каталитический фильтр оборудован патрубком для подачи холодного воздуха и соединен с топочной камерой каналом для продуктов сгорания промежуточноготеплообменника, а канал для сброснцх 5 газов на выходе дополнительно подключен к линии подачи топлива, причем теплообменник и фильтр снабжены байпасными линиями продуктов сгорания. 2, Установка по и. 1, отл и ча ю щая с я тем, что канал для сбросных газов промежуточного теплообменника сообщен с отводным трактом.