Способ очистки отходящих газов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯЦ 1353977 А 1, 3"ю 4"( ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова и Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт потехнике безопасности(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХГАЗОВ(57) Изобретение относится к очистке отходящих газов (ОГ) от вредных органических веществ - оксида углерода и сероводорода. Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки ОГ путем сохранения активности катализатора в условиях его отравления и обеспечение непрерывности процесса в энергосберегающих условиях. ОГ из камеры горения поступает в камеру дожигания через слои катализатора. При этом температура зажигания катализатора поддерживается в зависимости от изменения температуры исходной газовой смеси: в 1 зоне 350 - 400 С, во 11 зоне 250 - 270 С. Окислительная среда поддерживается в зависимости от изменения процентного содержания кислорода в газовой смеси путем подсоса воздуха к циркулируемому ОГ в количестве 8 - 12% об.%. При сохранении активности катализатора во время второго, третьего и четвертого циклов достигается 95 - 99%-ная степень очистки с максимальным снижением Ж энергозатрат 23%. 2 табл.45 50 55 Изобретение относится к очистке отходящих газов (ОГ) от вредных органических веществ, а именно предельных и непредельных углеводородов, кислородосодержаших органических веществ и оксида углерода, содержащихся в ОГ в виде примесей производства химической, нефтехимической и других отраслей промышленности, выбросы которых идентичны по своему кацественному составу.Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки отходягцих газов путем сохранения активности катализатора в условиях его отравления и обеспечение непрерывности процесса в энергосберегающих условиях.Способ осуществляется следующим образом,Отходящий газ с продуктами сгорания топлива для его подогрева до первоначальной температуры зажигания катализатора из камеры горения поступает в камеру дожигания церез слои катализатора, после контакта с которым выводится в атмосферу через газоход и вытяжную трубу. Температура поддерживается в зависимости от изменения температуры исходной газовой смеси (отходящий газ и продукты сгорания топлива). Это обеспечивается термопарами, регулятором температуры, действием исполнительного механизма и регулирующего клапана расхода сжигаемого топлива для подогрева газа. Окислительная среда поддерживается в зависимости от изменения процентного содержания кислорода в газовой смеси с помощью центробежного вентилятора аэродинамического подогрева путем подсоса воздуха к циркулируемому отходящему газу, отбираемому и возвращаемому в зону катализатора. Объем подсасываемого воздуха регулируется по выходным сигналам датчика активности катализатора с помощью вторичного прибора, исполнительных механизмов, регулирующих клапанов и дроссельных заслонок.Результаты исследования зависимости процесса очистки от активности катализатора вследствие его отравления представлены в табл. 1,При сохранении активности катализатора за время второго - четвертого циклов в диапазоне температур зажигания катали. заторавзоне 320 в 4 С и 11 зоне 250 - 270 С при минимальном содержании кислорода в газе в объемных долях 8 О/ и макси м ал ьном времени работы катализатора 3000 ч достигается 95 - 99 Я-ная степень очистки с максимальным снижением энергозатрат 23,)(,.В условиях пятого цикла подобная степень очистки достигается в диапазоне 350 - 420 С (1 зона) и 260 в 2 С (11 зона), а снижение энергозатрат составляет ( 4 Я. В дальнейшем увеличение числа циклов без 5 10 5 20 25 30 35 40 проведения регенерации еще больше снижает эффективность очистки. В шестом цикле степень очистки при 400 С (1 эона) и 270 С (11 зона) падает до 95) и энергозатраты снижаются на 10/. Поэтому очистку ОГ рекомендуется проводить без регенерации катализатора до трех включительно условных циклов при содержании кислорода от 8 до 12 Я в диапазоне температур 320 - 400 С ( зона) и 250 в 2 С (11 зона), когда обеспечивается степень очистки не менее 95 Я при максимальном снижении энергозатрат на 23 Я.Пример 1. Газы, содержащие в виде примесей, об.ог: углеводороды 5,0; оксид углерода 0,4; сероводород 0,3, с температурой 60 С и объемной скоростью 3800 ч (1 зона) и 3300 ч(1 зона) проходят через слой катализатора, условно названного ВПФМ, и через слой катализатора ОАП - 64 при 350 С (1 зона) и 250 С (11 зона) при содержании кислорода в газе 8 О. За время цикла степень очистки ОГ 96 Я со снижением энергозатрат на 9 Я,.Пример 2. Газы, содержащие в виде примесей, об.Я; углеводороды 5,0; оксид углерода 0,4; сероводород 0,3, с температурой 60 С и объемной скоростью 3800 ч(1 зона) и 3300 ч (11 зона) проходят через слой катализатора ВПФМ и через слой катализатора ОАП - 64 при 370 С (1 зона) и 250 С (11 зона) при содержании кислорода 1 ОЯ. За время третьего цикла степень очистки ОГ 97 Я со снижением энергозатрат на 16 Я.Пример 3. Газы, содержащие в виде примесей, об. Я: углеводороды 5,0; оксид углерода 0,4; сероводород 0,3, с температурой 60 С и объемной скоростью 3800 ч(1 зона) и 3300 ц(11 зона) проходят через слой катализатора ВПФМ и через слой катализатора ОАП - 64 при температуре 390 С (1 зона) и 260 С (11 зона) при содержании кислорода 12 Я. За время четвертого цикла степень очистки ОГ 984 со снижением энергозатрат на 1 ЗЯ,. Пример 4. Газы, содержащие в виде примесей, об.Я: углеводороды 5,0; оксид углерода 0,4; сероводород 0,3, с температурой 60 С и объемной скоростью 3800 ч (1 зона) и 3300 ч(11 зона) проходят через соответствующие слои катализатора при 400 С (1 зона) и 270 С (11 зона) при содержании кислорода 14 О. За время пятого цикла степень очистки ОГ 97 ОО со снижением энергозатрат на 1 о/.Пример 5, Газы, содержащие в виде примесей, об.о: углеводороды 5,0; оксид углерода 0,4; сероводород 0,3, с температурой 60 С и объемной скоростью 3800 ч(1 зона) и 3300 ч(1 зона) проходят через слои катализаторов при 400 С (1 зона) и 270 С (11 зона) при содержании кислорода 4 Я. За время шестого цикла степень оцистки ОГ 95 Я со снижением энергозатрат на О",/,353977 отравления катализатора и непрерывность работы в энергосберегающих условиях при опережающей информации (сканировании) о падении активности катализатора в каждом цикле,формула изобретения Способ очистки отходящих газов путемпропускания газов последовательно через 10 два слоя алюмомеднохромокисного катдлизатора (1 зона), затем через слой алюмоплатинового катализатора при повышенной температуре (11 зона ), отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки отходящих газов путем сохранения активности катализатора в условиях его отравления и обеспечения непрерывности процесса в энергосберегающих условиях, очистку ведут в сканируемом циклическом режиме, поддерживая содержание 20 кислорода в реакционной зоне 8 в 12 об,%, атемпературу зажигания катализатора в 1 зоне поддерживают на уровне 350 -400 С, во 11 зоне 250 в 2 С. Таблица 1 Температура зажиганияокатализатора, С, взоне Необходимое содержание Овгазе, 7 Продолжи- тельность Цикл цикла, ч 1 11 250 200 80 300 240 85 320 90 22 1000 250 350 93 19 250 400 260 95 15 250 200 2 1000 30 240 90 300 25 95 320 250 2396 350 250 19 400 260 99 2000 10 270 220 320 250 22 3Как видно из табл. 1 высокая эффективность очистки до 99% достигается при проведении процесса, обеспечивающего содержание кислорода от 8 до 12% и температуре зажигания катализатора в 1 зоне 350 - 400 С, во 11 зоне 250 в 2 С.Уменьшение и увеличение содержания кислорода за указанные пределы, а также повышение температуры зажигания катализатора выше 400 С в 1 зоне и выше 270 С во 11 зоне нецелесообразно, так как повышаются энергозатраты при сохранении эффективности очистки.В табл. 2 приведено сравнение эффективности очистки ОГ предлагаемым способом при циклической очистке с базовым об ьектом.Использование предлагаемого способа позволяет в сравнении с базовым объектом при 400 С повысить степень очистки на 3% и снизить энергозатраты на 15% на очистку ОГ в условиях непрерывного режима работы устройства.Цикличное ведение процесса обеспечивает эффективную очистку ОГ в условиях Степень Снижение очистки, 7 энергозатрат, Е) 0 320 250 16 380 250 390 260 98 13 400 270 99 5 4000 14 320 250 15 350 260 14 380 9 о 260 400 97 270 420 6 5000 15 250 380 260 94 400 270 05 10 4 о) / 440 300 99 6000 16 380 400 270 420 280 440 300 97 460 320 тельностьцикла, ч мое содержание Од в газе, % Температура зажиганияакатализатора, С, в Степеньочистки, % энергозатрат, %1353977 Таблица 2 Эффективность очистки, Е Температуразажигания Базовыйобъект Предлагаемый способ 96 19 350 92,7 16 370 94,8 400 99 96,0-97,0 Составитель Т. ЛепахинаРедактор О. Головач Техред И. Верес Корректор О. КравцоваЗаказ 5327/33 Тираж 495 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно. полиграфическое предприятие, г. Ужгород, уп. Проектная, 4 катализатора в 1 зоне,С Степень очистки Снижение энер- гозатрат