Устройство для дожигания отбросных газов

(71) Запорожский фнаучно-исследоватпромышленной и с И.Г. ИсэкоМеренко ельство 7/06, 1 ельство 7/06, ЛЯ ДО 981,СССР983.ЖИГАНИЯ О ится к области охра- и может быть исполь%27илиал Государственногоельского института поанитарной очистке газовв, Т.Я.Колот,ва и В.А.Шей(72) И,Д.Бендецкая,Н.П.Чепрасова; М,И,ко(54) УСТРОЙСТВО ДБРОСНЫХ ГАЗОВ(57) Изобретение отнны окружающей сред Изобретение 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 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 гаэопроницаемыми решетками 4. Изменение направления движения газов осуществляется с помощью устройства 5, Для предварительного разогрева насадочного материала в центре корпуса расположены горелки б.Устройство для термического дожигания отбросных газов работает следующим образом. В первоначальный момент насадочный материал разогревают с помощью горелок б 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 засчет тепла, аккумулированного насадкой в выполнять их из двух и более слоев, а сорбпредыдущем цикле до температуры само- ционная емкость слоя с "холодной" сторонывоспламенения горючих компонентов и за- насадок должны быть ниже в 1,5 и более разгорается. В результате горения емкости основного слоя,температура газов возрастает и в насадоч В результате реализации на ЭВМ матеном материале возникает тепловой фронт матической модели процесса дожигания отгорения, который перемещается внаправ- бросных газов получены графическиелениидвижения отбросных газов, Последо- характеристики распределения температужигания горючих компонентов ры газа по высоте теплообменной насадки собезвреженные газы, отдав тепло и слоям 10 учетом окисления примесей и потерь тепланасадочного материала, удаляются в атмос- в окружающую среду. На фиг.2, 3 представферу, Периодически устройством 5 напрэв- лено такое распределение температур дляление 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" стороныПервоначально была определена ин- насадкислоев изматериаластеплопровод- .тенсивность сорбционных процессов и их 20 ностью выше теплопроводности основноговлияние 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 многослойнойсорбционные процессы в выходной тепло- . насадке ниже, а степень регенерации теплаобмненой насадке (в качестве адсорбента 25 выше, чем при обезвреживании в аппаратеиспользовали 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 31 слойной насадкойэффективность обезвреживания, значи- проходит достаточно устойчиво при различтельноснижаяее.Так,вслучаепрактически 30 ной продолжительности периода (т) . Вполного сгорания бензола(4 столбец табл.1) случае же использования насадки из шамодесорбированный бензол снизил степень та при увеличении й 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 вании многослойной насадки при. прочихленной ПДК р.з, (ПДК р.з, = 5 мгм). 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 вШателье, сдвигается в сторону десорбции, атмосферу в момент реверса движения.С повышением температуры до 100 С сорб Устройство для дожигания отбросныхционная емкость шамота снижается при- газов дает возможность использовать в камерно в 1,5-3 раза, а при дальнейшем честве теплоаккумулирующего материалаповышении температуры до 250 С - 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 увеличениемдают более высокой сорбционной емкостью полноты обезвреживания токсичных приме-по сравнению с насадками из металла или сей, позволяет снизить расход дополнистекла. Так, сорбционная емкость шамот- тельного топлива, Это объясняетсяной крошки при прочих равных условиях в 50 снижением сорбционной емкости теплоак 2-5 раза выше емкости исследованных. кумулирующего материала, из которого выстеклянных шаров и в 1,5 раза стальной полнена "холодная" сторонапружины. регенеративных насадок.Изменение сорбционной емкости в за- Формула изобретениявисимости от материала насадки и коФцен Устройство для дожигания отбросныхтрации паров бензола представлено в газов, содержащее теплоизолировэнныйтабл.2. корпус, патрубки ввода и вывода газа, газоИз анализа вышеприведенных данных проницаемые регенеративные многостойследует; для сокращения сорбционных про- кие насадки и камеру горения отбросногоцессов на поверхности насадок необходимо174962 б Таблица 1 Та бл 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 по 5 верхности насадок. насадки выполнены изматериалов с возрастающей к периферийным слоям теплопроводностью и уменьшающейся сорбционной способностью., ул.Гагарина, 101 Заказ 2583,ВНИИПИ Гос Составитель И. БендецкаяТехред М.Моргентал Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5