CZ283690B6 - Způsob oddělování nežádoucích složek z tekutiny a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob oddělování nežádoucích složek z tekutiny, zejména ze spalin, adsorpcí na kusovém nebo zrnitém adsorbentu spočívá v tom, že adsorbent se zavádí do reakčního prostoru rastrovitě rozloženě v jednotlivých násypných dávkách a odvádí se z něho, přičemž tekutina se zavádí zčásti ze strany kolmo do vrstvy adsorbentu a zčásti shora sypným kuželem vzniklým při zavádění adsorbentu a vede se reakčním prostorem. Zařízení sestává z nejméně jedné reakční komory (14), která má na horní straně přiváděcí ústrojí a na dolní straně trychtýřové odváděcí ústrojí pro přívod a odvádění kusového nebo zrnitého adsorbentu. Přiváděcí ústrojí sestává z rastru vedle sebe a za sebou umístěných přívodních trychtýřů (18) a odváděcí ústrojí sestává z dalšího rastru vedle sebe a za sebou umístěných odváděcích trychtýřů (20), přičemž jak alespoň na jedné straně, tak i v horní části reakční komory (14) jsou uspořádány průchody pro plyn.ŕ

Description

Způsob oddělování nežádoucích složek z tekutiny a zařízení k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu oddělování nežádoucích složek z tekutiny, zejména ze spalin, adsorpcí na kusovém nebo zrnitém adsorbentu, při kterém spaliny proudí nejméně jedním reakčním prostorem naplněným adsorbentem a vedou se alespoň jednou adsorpční vrstvou. Vynález se dále týká zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

V německém spise DE-OS 26 26 939 se popisuje způsob uvedeného druhu, při kterém se plyn vede uvnitř reakčního prostoru dvěma paralelně vzájemně pohyblivými vrstvami a adsorbent ve výstupní vrstvě se pohybuje větší rychlostí a obsahuje méně adsorbovaných látek než ve vrstvě na náběžné straně. Tímto známým způsobem se má dosáhnout co nejdokonalejšího vyčištění spalin, pro které je na odváděči straně ještě dostatečné množství čerstvého adsorbentu. Naproti tomu se však musí v poměrně silné vrstvě na odváděči straně neustále adsorbent odebírat a regenerovat, přičemž je velice málo využitý. Reakční komora je rozdělena vertikálními přepážkami. Do jednotlivých oddílů se přivádí adsorbent středovým plnicím otvorem a oddíly mají odtahovací otvory a trychtýře, přiřazené jednotlivým vrstvám.

Z německého patentového spisu 34 27 905 je známé, že proudění částic adsorbentu lze zestejnoměmit vestavbami rozmístěnými po průřezu pohyblivého lože.

Ve známých adsorbérech nemůže plyn proudící napříč vůbec nebo jenom nedostatečně procházet značnými částmi adsorbentu, zejména sypným kuželem v horní části a odtahovacím kuželem v dolní části reaktoru. Důsledkem toho jsou místa s vysokou koncentrací tepla až ohniska hoření v horní části a vrstvy kondenzátu, spojené se spečením částic, v dolní části reaktoru.

Úkolem vynálezu je zajistit lepší proudění plynu určeného k čištění ložem adsorbentu a odstranění provozních poruch, zejména v kritické horní a dolní části adsorbentu.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje způsob oddělování nežádoucích složek z tekutiny, zejména ze spalin, adsorpcí na kusovém nebo zrnitém adsorbentu, při kterém spaliny proudí nejméně jedním reakčním prostorem naplněným adsorbentem a vedou se alespoň jednou adsorpční vrstvou, podle vynálezu, jehož podstatou je, že adsorbent se zavádí do reakčního prostoru rastrovitě rozloženě v jednotlivých násypných dávkách a odvádí se z něho, přičemž tekutina se zavádí zčásti ze strany kolmo do vrstvy adsorbentu a zčásti shora sypným kuželem vzniklým při zavádění adsorbentu a vede se reakčním prostorem.

Tento úkol dále splňuje zařízení k provádění uvedeného způsobu, s reaktorem omezujícím nejméně jednu reakční komoru, která má na horní straně přiváděči ústrojí a na dolní straně trychtýřové odváděči ústrojí pro přívod a odvádění kusového nebo zrnitého adsorbentu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že přiváděči ústrojí sestává z rastru z vedle sebe a za sebou umístěných přívodních trychtýřů a odváděči ústrojí sestává z dalšího rastru z vedle sebe a za sebou umístěných odváděčích tiychtýřů, přičemž jak alespoň na jedné straně, tak i v horní části reakční komory jsou uspořádány průchody pro plyn.

Rozdělením vstupního a výstupního úseku adsorbentu do velkého počtu kuželových dílčích oblastí se zmenší na minimální míru kapsy materiálu v dolní a horní části reaktoru, do kterých může obtížně proudit čištěný plyn. Kromě toho se proudění částic a mechanika sypkého materiálu uvnitř prostoru jak při přivádění, tak při odvádění absorbentu zlepší rozdělením na dílčí proudy. Třebaže hlavní proud spalin směřuje napříč ke sloupci adsorbentu, podílí se čerstvý adsorbent v horní části reaktoru zvýšeně na reakci se spalinami, které jsou přiváděny do reakčního prostoru a odváděny z reakčního prostoru.

Je známé, že různé škodliviny a nečistoty, např. oxid siřičitý a oxidy dusíku mají odlišné reakční rychlosti s adsorbenty na bázi aktivního uhlí. Snadné nastavitelnosti adsorpčních front, které se dosahuje rozdělením přívodního a odváděcího kužele, se dá využít podle výhodného provedení vynálezu účelně tak, že jednotlivé nežádoucí složky spalin, např. rtuť, oxid siřičitý, kyselina chlorovodíková a oxidy dusíku se odvádějí ve vzájemně odlišných svislých adsorpčních vrstvách a v oddělených proudech z reakčního prostoru. Adsorbent, odtahovaný v oddělených proudech, se pak může podrobit dalším, podle škodlivin odlišným pochodům dalšího zpracování. Proudy adsorbentu, nasyceného rychle reagujícími těžkými kovy, např. rtutí, se čistí odděleně, a totéž platí pro adsorbenty, které obsahují kyselinu chlorovodíkovou a oxid siřičitý. Jako adsorbent stačí v obou případech tak zvaný nístějový koks, což je hnědouhelný aktivní koks, jehož regenerace by byla neekonomická. Při redukci oxidů dusíku se naproti tomu dává přednost peletovanému čemouhelnému aktivnímu koksu jako adsorbentu. Jeho cena způsobuje, že jeho regenerace a opětné použití v redukčním stupni má z ekonomického hlediska smysl.

Podle výhodného znaku podle vynálezu se plynu při proudění různými adsorpčními vrstvami udělují odlišné rychlosti proudění. Takové rozdílné rychlosti proudění mají smysl zejména tehdy, když se v sériovém zapojení použije ve větším počtu adsorpčních vrstev neb reakčních prostorů různých adsorbentů, např. hnědouhelného a čemouhelného aktivního koksu. Hnědouhelným koksem, který je obvykle tvořen jemnozmou směsí frakcí s velikostí částic 1 až 4 mm, má proudit plyn podstatně pomaleji než čemouhelným aktivním koksem, to je zpravidla peletován jednotně na peletky s velikostí 4 mm. Když se tentýž proud spalin vede postupně několika adsorpčními vrstvami, lze rychlosti proudění v těchto vrstvách nastavit vhodnou volbou náběžných ploch, přiřazených těmto adsorpčním vrstvám.

Vynález je nezávislý na typu použitého lože adsorbentu. V protikladu k obvyklým postupům s pohyblivým ložem se podle vynálezu s výhodou použije pevného lože, které se nevyměňuje spojitě, nýbrž cyklicky, to znamená po značné adsorpci škodlivých látek. Použití pevných loží s velice jednoduchou mechanikou sypkého materiálu se snadnou manipulací je možné proto, že vynález umožňuje přesné nastavení adsorpční fronty pro jednotlivé škodliviny a lepší proudění spalin celým sloupcem adsorbentů.

Tvorba kondensátu v dolní části reaktoru se podle vynálezu velice spolehlivě znemožní tím, že odváděči trychtýře a/nebo na ně navazující odváděči trubky jsou omývány spalinami a současně ohřívány. Spaliny vcházející z prvního reakčního stupně a zbavené alespoň některých nečistot se vedou pod rozváděcím patrem zpátky a zahřívají odváděči trychtýře, naplněné adsorbentem, a příslušné odváděči trubky.

Část spalin se však dá zavádět do reakčního prostoru zdola odváděcími trychtýři adsorbentu. Působení čištěného plynu, který prochází v protiproudu zdola, odpovídá působení dílčího proudu, přiváděného nebo odváděného z horní části reaktoru. To znamená, že adsorbent, který se nachází v trychtýřích na odváděči straně, se podílí přímo na adsorpci, takže i nepatrné množství zbývajících zrn, která ještě neadsorbovala nečistoty, se před odebráním z reaktoru úplně využije.

Protože při způsobu podle vynálezu je možné separátní oddělování různých škodlivých látek v jednotlivých svislých adsorpčních vrstvách nebo v sériově zapojených reakčních stupních, hodí se způsob podle vynálezu zejména pro komplexní čištění spalin ve spalovnách odpadků, ve . Ί CZ 283690 B6 kterých jsou typicky nejrůznější škodlivé látky. Vynález umožňuje oddělení vzájemně odlišných složek podstatně jednotným způsobem.

Obzvláště výhodná konstrukce zařízení podle vynálezu, která spojuje výhody kompaktního 5 provedení a optimální nastavitelnosti náběžných ploch a rychlostí plynu v jednotlivých adsorpčních vrstvách, je provedena tak, že ve válcovém tělese reaktoru jsou uspořádány soustředně v sobě alespoň dvě prstencové reakční komory, které jsou pro proudění plynu zapojeny do série, a náběžná plocha prstencové komory, která je pro proudící plyn první, je větší než náběžná plocha druhé prstencové komory. Sestavení nejméně dvou prstencových komor do 10 sebe přináší jednak kompaktní konstrukci a jednak umožňuje krátké dráhy proudění. Velikost převážně válcových náběžných ploch lze jednoduše nastavit vhodnou volbou jejich poloměrů. Stejnoměrného proudění v obou prstencových komorách lze dosáhnout radiálním průchodem plynu prstencovými komorami a prstencovými loži adsorbentu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příklady provedení, znázorněných na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje svislý řez příkladem provedení adsorbéru podle vynálezu, vedený rovinou I-I 20 na obr. 2, obr. 2 vodorovný řez vedený rovinou II—II na obr. 1, obr. 3 řez odpovídající obr. 1, avšak obměněným provedením vynálezu, obr. 4 svislý řez dalším provedením adsorbéru a obr. 5 vodorovný řez adsorbérem, vedení rovinou V-V na obr. 4.

Příklady provedení vynálezu

Adsorbér L, znázorněný na obr. 1 ve svislém a na obr. 2 ve vodorovném řezu, má vstup 2 surového plynu a výpust 3 čistého plynu. Mezi vstupem 2 a výpustí 3 proudí plyn prvním reakčním stupněm 4 a druhým reakčním stupněm, který je rozdělen na dvě paralelní reakční 30 komory 5a, 5b (obr. 2).

První reakční stupeň 4 má v průřezu obdélníkovou reakční komoru 14. která je při provozu naplněna ložem kusového nebo zrnitého adsorbentu. Ze vstupní strany je reakční komora 14 omezena žaluzií 15, která sahá po její celé výšce, a na výstupní straně žaluzií 16, která sahá jen 35 do jisté výšky. Adsorbent se přivádí ze zásobníku 7, který je nasazen na reakční komoře 14, přes rozváděči patro 8. Rozváděči patro 8 sestává ve znázorněném provedení ze stejnoměrného rastru za sebou a vedle sebe ležících přívodních trychtýřů 18, které jsou uspořádány do řad a sloupců a na které navazují přívodní trubky 19, ústící do reakční komory 14.

Asi v polovině výšky reakční komory 14 je vestavěno vložené patro 8a. Slouží ke snížení tlakového namáhání při příliš vysokém loži adsorbentu a má ve znázorněném příkladě stejný tvar a uspořádání jako rozváděči patro 8, to znamená, že je tvořeno rastrem z přírodních trychtýřů 18a, přívodních trubek 19a a plnou stěnou 30a. Vedení plynu sypnými kužely pod vloženým patrem 8a odpovídá poměrům v horní části adsorbéru 1. Vestavění jednoho nebo několika 45 vložených pater 8a do reakční komory 14 není nezbytné, ale zpravidla účelné.

Odváděči patro 9 sestává podobně jako rozváděči patro 8 z rastru odváděčích trychtýřů 20, uspořádaných vedle sebe a za sebou. Na odváděči trychtýře 20 navazují odváděči trubky 21, 22. Odváděči trubky 21 jsou uzavřeny závěrnými elementy 23, např, klapkami nebo šoupátky, a 50 odváděči trubky 22 závěrnými elementy 24. Pro odebírání sypkého materiálu z reakční komory 14 se tyto závěrné elementy 23, 24 otevřou. Odváděči trubky 21, 22 ústí do oddělených sběrných nádob 25, 26, ze kterých se může adsorbent, nasycený různými škodlivými látkami, dopravovat k dalšímu zpracování pomocí vhodných dopravních ústrojí, znázorněných ve tvaru propustí 27, 28 s komůrkovým kolem.

-3CZ 283690 B6

Vrstva sypkého materiálu, která odpovídá první řadě 18’ přívodních trychtýřů 18 a tedy i odváděčích trychtýřů 20 je oddělena od sloupce adsorbentu s výhodou žaluzií 17 nebo jinými vhodnými elementy (obr. 3), takže vrstva 40 adsorbentu mezi vstupní žaluzií 15 a oddělovací 5 žaluzií 17 se dá dopravovat odděleně přes odváděči trychtýře 20, odváděči trubky 21, sběrnou nádobu 25 a propust 27. Analogicky to platí i pro vrstvy 41 adsorbentu na výstupní straně oddělovací žaluzie 17.

Vstup 2 surového plynu se rozšiřuje přes celou výšku reakční komory 14 až k přívodním 10 trychtýřům 18 a přívodním trubkám 19. Plyn tedy může vnikat do lože adsorbentu jak ze strany vstupní žaluzií 15 tak mezi přívodními trubkami 19 shora sypnými kužely 37, jak znázorňují na obr. 1 šipky A. Plyn tedy může nejen v pohyblivém loži, nýbrž i v pevném loži dojít do všech zón lože adsorbentu. Následkem toho se prakticky všechny částice adsorbentu zúčastní reakce.

Na výstupní straně je mezi nejhořejší vrstvou, tedy mezi sypným kuželem 37 a horním koncem výstupní žaluzie 16 uzávěr ve varu plné stěny 30, která brání zkratovému proudění plynu shora přímo do výstupního kanálu 31.

Výstupní kanál 31 přechází dole ve vodorovný kanálový úsek 32. který probíhá pod odváděcím 20 patrem 9. Předběžně vyčištěný plyn, opouštějící reakční komoru 14 výstupním kanálem 31, proudí v kanálovém úseku 32 podél odváděčích trychtýřů 20 a odváděčích trubek 21, 22 a zahřívá přitom adsorbent, který je uvnitř, do té míry, že se spolehlivě zabrání kondenzaci. Potom je plyn z kanálového úseku 32 veden nahoru vstupní sekcí 35a, 35b obou komor 5a, 5b druhého reakčního stupně 5 (obr. 2). Rozdělení plynu v obou vstupních sekcích 35a, 35b a reakčních 25 komorách 5a, 5b odpovídá principiálně popsanému rozdělení u vstupní žaluzie 15 a horních sypných kuželů 37 prvního reakčního stupně. V obou reakčních komorách 5a, 5b jsou přívodní trychtýře a odváděči trychtýře uspořádány do rastru, aby se zajistila co nej stejnoměrnější účast adsorbentu na reakci v celém vnitřním prostoru reakčních komor 5a, 5b. Adsorbent, který zachytil škodlivé látky, se však zpravidla odvádí současně všemi odváděcími trychtýři a 30 odváděcími trubkami druhého reakčního stupně 5. Také výstupní kanály 36a, 36b mají u výstupní žaluzie 16 uspořádání odpovídající výstupnímu kanálu 31, takže i v reakčních komorách 5a, 5b proudí plyn adsorbentem napříč po velké ploše. Oba výstupní kanály 36a, 36b se spojují podle obr. 2 ve výpusti 3 čistého plynu.

Oba reakční stupně 4, 5 jsou umístěny vedle sebe a druhý reakční stupeň je rozdělen ve dvě dílčí reakční komory 5a, 5b. Tato kombinace spojuje výhody kompaktní konstrukce a dobrého využití a adsorpční účinnosti adsorbentu a jednoduchou možnost ovládání adsorpčních front.

Kanálový úsek 32 může mít podle potřeby takovou šířku, aby sahal přes celou šířku všech tří 40 vedle sebe uspořádaných reakčních komor 5a, 5b a reakční komory prvního stupně 4, takže se v něm ohřívají i odváděči trubky reakčních komor 5a, 5b.

Redukční médium NH₃ se dmychá do adsorbéru v místě mezi výstupním kanálem 31 a vodorovným kanálovým úsekem 32, jak ukazuje obr. 1 a 3. Je samozřejmé, že místa přívodu 45 redukčního činidla mohou ležet i jinde nebo že se může do komor 5a, 5b zavádět aktivní kamenouhelný koks.

Pokud jde o tvar a rozměr jednotlivých trychtýřů 18, 20. nepodléhají nijakým zvláštním výjimečným podmínkám. Znázorněný čtvercový nebo obdélníkový průřez zajišťuje využití velké 50 plochy pro rozdělení sypkého materiálu i příznivou mechaniku sypké látky. Při stejných výhodách vynálezu jsou ovšem možné i jiné tvary trychtýřů 18, 20.

Velmi často jsou účelné nestejně velké náběžné plochy obou reakčních stupňů, zejména větší náběžná plocha prvního reakčního stupně 4 oproti druhému reakčnímu stupni 5, aby se rychlost

-4CZ 283690 B6 proudění plynu přizpůsobila sypkému adsorbentu a jeho účinnosti. Obzvláště ke zvětšení náběžných ploch může být první reakční stupeň 4 rozdělen do dvou paralelních dílčích komor, místo aby z nich sestával druhý reakční stupeň. Vedení plynu je pak opačné, než jak ukazuje obr. 2.

V zásobníkách 7, které jsou odděleny pro jednotlivé reakční komory 5a, 4, 5b se nachází nový sypký adsorbent k náhradě za spotřebovaný. Je důležité, aby při adsorpcí silně jedovatých látek a méně agresivních médií docházelo k oddělení adsorbentů, které zachytily škodlivé látky. Provádí se to v popsaném zařízení jednoduše tím, že vrstvy adsorbentu, odpovídající rozdílným adsorpčním frontám, se odvádějí do oddělených sběrných nádob 25, 26 případně do sběrných nádob reakčních komor 5a, 5b a odtud dopravují dál. Na obr. 3 jsou znázorněny dvě oddělené adsorpční vrstvy 40, 41. V adsorpční vrstvě 40 na vstupní straně může být například zachyceno větší množství těžkých kovů, zejména rtuti, které se odvádí odváděcími trubkami 21 do sběrné nádoby 25.

Příklad zařízení podle obr. 3 se liší od provedení obr. 1 dál tím, že rozváděči patro 8’ má od vstupní k výstupní straně adsorbéru 1’ vzestupný sklon. Následkem toho se prodlouží plná stěna 30 při jinak stejné konstrukci adsorbéru L Příčný řez je obr. 2 platí i pro provedení podle obr. 3.

Vstup 2 surového plynu však může sahat až pod odváděči patro 9: potom musejí být v odváděčích trychtýřích 20 vytvořeny otvory do vnitřního prostoru reakční komory 14, kterými může vstupovat plyn do reakční komory 14, kterými však nemůže vypadávat zrnitý adsorbent do rozváděcího patra 8. Taková náběžná patra jsou známá např. z německého užitného vzoru DE-GM G 87 06 839.8. Při vytvoření odváděcího patra 9 jako náběžného patra musí být uzávěr odpovídající plné stěně 30 uspořádán i na zadní straně přímo nad odváděcím patrem 9, aby se znemožnilo zkratové proudění plynu do výstupního kanálu 31.

Se spojovacím potrubím mezi větší sběrnou nádobou 26 a kanálovým úsekem 32 je spojeno dmychadlo 38. které při začátku odvádění adsorbentu případně rozbíjí spečené úsady v jednotlivých trychtýřích nebo odváděčích trubkách uměle vyvolaným prouděním při odsávání plynu.

Na obr. 4 a 5 je znázorněno výhodné provedení dvoustupňového reaktoru, jehož podstatné funkční součásti jsou umístěny ve válcovém tělese. V tomto tělese jsou umístěny dvě soustředné prstencové reakční komory 44, 45. uložené v sobě. Prstencové reakční prostory 45, 44 jsou ve znázorněném provedení vyplněny rozdílnými adsorbenty: vnější prstencový prostor 44 je např. naplněn hnědouhelným aktivním koksem a vnitřní prstencový prostor 45 peletovaným čemouhelným aktivním koksem. Vnější prstencový prostor 44 slouží tedy k odloučení škodlivých látek, které se snadněji adsorbují a odpovídá tedy prvnímu reakčnímu stupni 4 předchozího příkladu, zatímco vnitřní prstencový prostor 45 slouží k redukci oxidů dusíku jako reakční komory 5a, 5b druhého reakčního stupně 5 předchozího provedení.

Každý z obou prstencových prostorů je obklopen prstencovým výstupním kanálem 46, 47 pro plyn. Vstup 48 surového plynu je rovněž tvořen prstencovým kanálem, umístěným na radiálně vnitřní straně prstencového reakčního prostoru 44. Vstup plynu do vnitřního druhého reakčního stupně 45 je tvořen centrálním kanálem 49, který prochází ve směru osy 50 reaktoru. Prstencový vstup 48 plynu do prvního reakčního stupně 44 a rovněž prstencový výstupní kanál 47 druhého reakčního stupně 45 jsou odděleny válcovou přepážkou 51. Vstupní kanál 52 ve tvaru šroubovice je uspořádán v horní části tělesa reaktoru kolem osy 50 reaktoru a spojen se vstupem 48 surového plynu do prvního reakčního stupně 44. V důsledku šroubovicového tvaru vstupního kanálu 52 se dostává plyn určený k čištění a obsahující někdy pevné částice a/nebo kapky vody, šroubovicový pohyb, který vytlačuje částice nebo kapky s vyšší hmotnostní směrem ven do oblasti nad sypnými kužely 37 a mezi přívodní trychtýře 18 a přívodní trubky 19 prvního reakčního stupně. Vytvoření a uspořádání přívodních trychtýřů 18 a odváděčích trychtýřů a

-5 CZ 283690 B6 zavádění plynu do obou reakčních stupňů 44, 45 odpovídá poměrům, které byly vysvětleny v souvislosti s obr. 1 až 3. V důsledku kruhového uspořádání a rozdělení rozváděcího patra 8 a odváděcího patra 9 mají přívodní trychtýře 18 a odváděči trychtýře 20 lichoběžníkový průřez, jak je patrné z levé poloviny obr. 5.

Také vytvoření žaluzií nebo jiných oddělovacích elementů, omezujících reakční komory 44, 45 může odpovídat předchozímu příkladu, přičemž však přepážky 56, 55 případně 65. 66 na náběžných a výstupních stranách mají podle průřezu reakčních komor přibližně kruhový tvar dosažený tím, že jsou sestaveny z většího počtu segmentů.

Jak bylo uvedeno, vstupuje surový plyn vstupním kanálem 52, který mu uděluje šroubovicový pohyb, do tělesa reaktoru, přichází na převážně válcové náběžné plochy u přepážek 55, projde napříč prvním prstencovým stupněm 44, přejde na jeho výstupní straně přes přepážky 56 do vnějšího prstencového kanálu 46, obrátí se dolů do kruhové proudové komory 58 a proudí v ní radiálně dovnitř ve směru do centrálního kanálu 49 druhého reakčního stupně 45. V proudové komoře 58, která má kruhový tvar, omývá plyn podobně jako v předchozím příkladě odváděči trychtýře 20 a odváděči trubky 22.

V centrálním kanále 49 se plyn, který byl zbaven rychle adsorbujících škodlivých látek a je tedy částečně vyčištěn, rozděluje nejprve axiálně a odtud proudí ve směru šipek v příčném proudu, případně mezi přívodními trubkami 19 shora do prstencové vrstvy adsorbentu ve druhém reakčním stupni 45. Přepážky 65 oddělují adsorbent ve druhém reakčním stupni 45 na vstupní straně a přepážky 66 na výstupní straně od sousedních kanálů 49 a 47. Výstupní kanál 47 pro plyn ústí v horní části reaktoru do odtahového trychtýře 59, odkud se může vést čistý plyn do středově umístěného komínu 60.

Náběžné plochy odpovídající přepážkám 55 prvního reakčního stupně 44 mají větší poloměr než náběžné plochy přepážek 65 druhého reakčního stupně 45. Příslušně menší je tedy rychlost proudění plynu v prvním prstencovém prostoru ve srovnání s druhým prstencovým prostorem 45. Tato nerovnost je žádoucí, zejména při použití různých adsorbentů v obou prstencových reakčních komorách 44, 45.

Nad prstencovými rozváděcími patry 8 jsou uspořádány vnitřní zásobní komory 61, 62. Nad vnitřní zásobní komorou 62 je umístěno motorem poháněné rozváděči ústrojí ve formě rotující hrabice 63. Hrabice 63 srovnává sypký adsorbent, který se nachází v zásobní komoře 62, i při přivádění adsorbentu jediným přívodním hrdlem 64.

Zásobní komora 61 přiřazená prvnímu reakčnímu stupni 44 se plní pomocí kolejového vozíku 67 přes plnicí otvory 68, které jsou uspořádány do kruhu kolem osy 50 reaktoru. Kolejový vozík 67 projíždí po kolejovém okruhu 69, který má rovněž střed v ose 50 reaktoru. Účelně je kolejový vozík 67 opatřen prostředky ke vzduchotěsnému spojení s plnicími otvory 68, vzduchotěsně uzavíratelným ložným prostorem a dmychadlem ke zvyšování tlaku v tomto prostoru. Při takovém vytvoření lze kompenzovat přetlak, panující v reakčním prostoru 44 a tedy i v zásobní komoře 61, v prostoru kolejového vozíku 67, takže do vozíku 67 a odtud do atmosféry nemůže unikat ani část spalin.

Vynález není omezen na znázorněné příklady provedení. V rámci vynálezu lze například pracovat s jedinou adsorpční vrstvou. Směr proudění plynu podle obr. 1 lze např. obrátit, takže surový plyn vstupuje do adsorbéru 1 výpustí 3 a opouští jej vstupem 2. Výstup surového plynu z adsorpční vrstvy je pak na horní straně adsorbéru

Claims (30)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob oddělování nežádoucích složek z tekutiny, zejména ze spalin, adsorpcí na kusovém nebo zrnitém adsorbentu, při kterém spaliny proudí nejméně jedním reakčním prostorem naplněným adsorbentem a vedou se alespoň jednou adsorpční vrstvou, vyznačující se tím, že adsorbent se zavádí do reakčního prostoru rastrovitě rozloženě v jednotlivých násypných dávkách a odvádí se z něho, přičemž tekutina se zavádí zčásti ze strany kolmo do vrstvy adsorbentu a zčásti shora sypným kuželem vzniklým při zavádění adsorbentu s vede se reakčním prostorem.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzájemně odlišné nežádoucí složky tekutiny, například rtuť, oxid siřičitý, kyselina chlorovodíková a oxidy dusíku, se oddělují v odlišných adsorpčních vrstvách a odvádějí se z reakčního prostoru v oddělených proudech.
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že alespoň ve dvou odlišných adsorpčních vrstvách se uloží vzájemně odlišné adsorbenty, například nístějový koks a kamenouhelný aktivní koks.
4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že tekutina proudí nejméně dvěma odlišnými adsorpčními vrstvami různou rychlostí.
5. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že tentýž proud tekutiny se vede postupně adsorpčními vrstvami různými rychlostmi, které jsou závislé na velikosti náběžných ploch adsorpčních vrstev.
6. 6. Způsob podle jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že adsorbenty, odváděné z odlišných vrstev, se podrobují dalšímu zpracování.
7. 7. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že reakční prostor se plní po dávkách, vyprazdňuje se po dávkách a zpracování tekutiny se provádí v alespoň jednom pevném loži.
8. 8. Způsob podle jednoho z nároků laž7, vyznačující se tím, že v první adsorpční vrstvě se oddělí těžké kovy, ve druhé adsorpční vrstvě snadno adsorbující plynné složky, jako jsou oxid siřičitý a kyselina chlorovodíková a plyn se potom podrobí v dalším reakčním stupni redukci oxidů dusíku.
9. 9. Způsob podle jednoho z nároků laž8, vyznačující se tím, že část plynu se zavádí do reakčního prostoru zdola odváděcím trychtýřem pro adsorbent.
10. 10. Zařízení k provádění způsobu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 9, s reaktorem omezujícím nejméně jednu reakční komoru (14), která má na horní straně přiváděči ústrojí a na dolní straně trychtýřově odváděči ústrojí pro přívod a odvádění kusového nebo zrnitého adsorbentu, vyznačující se tím, že přiváděči ústrojí sestává z rastru vedle sebe a za sebou umístěných přívodních trychtýřů (18) a odváděči ústrojí sestává z dalšího rastru vedle sebe a za sebou umístěných odváděčích trychtýřů (20), přičemž jak alespoň na jedné straně, tak i v horní části reakční komory (14) jsou uspořádány průchody pro plyn.
11. 11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že reakční komora (14) je rozdělena nejméně jednou řadou oddělovacích stěn nejméně na dva v podstatě svislé oddíly, obsahující vždy jednu vrstvu (40, 41) adsorbentu a uspořádané kolmo k proudění plynu, přičemž každý z oddílů je opatřen přívodními trychtýři (18) a odváděcími trychtýři (20) s jednotlivě ovladatelnými dávkovacími elementy (23, 24) a/nebo závěrnými elementy (27, 28).
12. 12. Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že oddělovací stěny jsou vytvořeny jako jednoduché žaluzie (16) nebo dvojité žaluzie (17).
13. 13. Zařízení podle jednoho z nároků 10 až 12, vyznačující se tím, že v adsorbéru jsou uspořádány nejméně dvě oddělené reakční komory, které jsou plnitelné a vyprazdňovatelné vzájemně nezávisle, jsou umístěny prostorově vedle sebe a zapojeny za sebou pro proudění plynu.
14. 14. Zařízení podle jednoho z nároků 10 až 13, vyznačující se tím, že odváděči trychtýře (20) nebo na ně navazující odváděči trubky (21, 22) jsou uspořádány v kanálovém úseku (32) pro vedení čištěného plynu.
15. 15. Zařízení podle nároku 10, v y z n a č u j í c í se tím, že kanálový úsek (32) vedoucí čištěný plyn je zařazen za výstupní kanál (31) prvního reakčního stupně (4) a pod jeho odváděčím dnem (9) je uspořádán tak, že odváděči trychtýř (20) a odváděči trubky (21, 22) jsou oplachovány tekutinou a zahřívají se.
16. 16. Zařízení podle jednoho z nároků 10ažl5, vyznačující se tím, že rastr odváděčích trychtýřů (20) je opatřen otvory pro průchod čištěného plynu, které jsou spojeny se vstupem (2) surového plynu.
17. 17. Zařízení podle jednoho z nároků lOažl 6, vyznačující se tím, že vstup (2) surového plynu se rozkládá po celé výšce reakčního prostoru, zatímco výstupní kanál (31) čistého plynu se rozkládá na omezené výšce výstupní strany reaktoru k zamezení zkratového proudění plynu v horní části reakčního prostoru.
18. 18. Zařízení podle nároku 15, vyznačující se tím, že reakční komora (14) prvního reakčního stupně (4) je z obou stran obklopena dvěma reakčními komorami (5a, 5b) druhého reakčního stupně, přičemž proud tekutiny, vedený zpět pod odváděcím patrem (9) prvního reakčního stupně (4) je rozdělen nejméně do dvou paralelních dílčích proudů a veden do obou reakčních komor (5a, 5b) obklopujících první reakční komoru (14).
19. 19. Zařízení podle jednoho z nároků lOažl 8, vyznačující se tím, že od vstupu (2) surového plynu jsou uspořádány za sebou řady (18’) přívodních trychtýřů (18) v odstupňovaných výškách.
20. 20. Zařízení k provádění způsobu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 9, s reaktorem ohraničujícím nejméně jednu reakční komoru, přičemž tato komora je provedena podle nároků 10 až 17, vyznačující se tím, že ve válcovém tělese (4Γ) jsou soustředně uspořádány nejméně dvě prstencové reakční komory (44, 45), protékané plynem v podstatě radiálně a zapojené pro proud plynu do série a náběžné plochy prstencové reakční komory (44), která leží první v dráze proudu plynu, jsou větší než náběžné plochy druhé prstencové reakční komory (45).
21. 21. Zařízení podle nároku 20, vyznačující se tím, že náběžné a odváděči plochy obou prstencových reakčních komor (44, 45) jsou umístěny tak, že reakční komory (44, 45) jsou protékány proudem plynu v postatě radiálně z vnitřku směrem ven.
22. 22. Zařízení podle nároku 21, vyznačující se tím, že první prstencová reakční komora (44) a druhá prstencová reakční komora (45) jsou obklopeny prstencovými výstupními

    -8CZ 283690 B6 kanály (46, 47) pro plyn, přičemž vstup (48) surového plynu do první prstencové reakční komory (44) je rovněž vytvořen jako prstencový kanál a tento vstup (48) surového plynu a výstupní kanál (47) druhé prstencové reakční komory (45) jsou od sebe odděleny válcovou přepážkou (51).
23. 23. Zařízení podle nároku 22, vyznačující se tím, že výstup plynu z první prstencové reakční komory (44), je vytvořen jako prstencový výstupní kanál (46), který je omezen vnější stěnou reaktoru.
24. 24. Zařízení podle jednoho z nároků 20 až 23, vy z n a č uj í c í se tím, že prstencová proudová komora (58), která spojuje výstupní kanál (46) plynu první prstencové reakční komory (44) se vstupem druhé prstencové reakční komory (45), je umístěna pod odváděcími patry (9) tak, že odváděči trychtýře (20) a/nebo odváděči trubky (22) jsou omývány a ohřívány radiálně z vnějšku dovnitř proudícím, částečně vyčištěným, plynem.
25. 25. Zařízení podle jednoho z nároků 20 až 24, vyznačující se tím, že v horní části tělesa reaktoru je soustředně sjeho centrální osou (50) uspořádán šroubovicový vstupní kanál (52) plynu, spojený se vstupem (48) surového plynu do první prstencové reakční komory (44).
26. 26. Zařízení podle jednoho z nároků 20 až 25, vyznačující se tím, že rozváděči patra (8) a odváděči patra (9) jsou prstencová a jejich trychtýře (18, 20) mají lichoběžníkový průřez.
27. 27. Zařízení podle jednoho z nároků 20 až 26, vyznačující se tím, že nad prstencovými rozváděcími patry (8) jsou umístěny prstencové zásobní komory (62, 61).
28. 28. Zařízení podle nároku 27, vyznačující se tím, že v prstencové zásobní komoře (62) je uloženo motorem poháněné rotační rozdělovači zařízení, jehož osa otáčení leží na svislé ose (50) reaktoru.
29. 29. Zařízení podle nároků 27 nebo 28, vyznačující se tím, že v krycí stěně prstencové zásobní komory (61) jsou uspořádány ve stejné vzdálenosti od osy (50) reaktoru plnicí otvory (68) a v odpovídajícím radiálním odstupu nad krycí stěnou je uspořádán kolejový okruh (69).
30. 30. Zařízení podle nároku 29, vyznačující se tím, že kolejový vozík (67), pojízdný po kolejovém okruhu (69), je opatřen prostředky ke vzduchotěsnému připojení k plnicím otvorům (68), vzduchotěsně uzavíratelným ložným prostorem a dmychadlem ke zvyšování tlaku v ložném prostoru.