Pierwszenstwo: Opublikowano: 22.Y.1965 Ki. afirS? Mi ZA/00 MKP C 01 b UKD 661.6 JBl3U#T«KA d*cjw Hl+mimmgc Twórca wynalazku: mgr inz. Wlodzimierz Granowski Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Przemyslu Syntezy Chemicznej, Gliwice (Polska) Reaktor do redukcji tlenków azotu w gazach wydmuchowych z instalacji chemicznych Przedmiotem wynalazku jest reaktor do reduk¬ cji tlenków azotu w gazach wydmuchowych z in¬ stalacji chemicznych. Znane i stosowane aparaty do redukcji resztek tlenków azotu w gazach wy¬ dmuchowych z instalacji kwasu azotowego budo¬ wane sa zwykle w formie cylindrycznych zbiorni¬ ków pionowych, wyposazonych w warstwe kata¬ lizatora usypanego na ruszcie. Podgrzewanie ga¬ zów resztkowych do temperatury zapoczatkowania reakcji oraz mieszanie ich z gazem opalowym od¬ bywa sie w oddzielnych aparatach. Wykorzystanie ciepla gazów po redukcji tlenków przeprowadza sie zwykle w kotle parowym stanowiacym równiez oddzielny aparat.Takie oddzielne usytuowanie aparatury jest przyczyna znacznych strat ciepla oraz wymaga zna¬ cznych nakladów inwestycyjnych.Cala instalacja redukcyjna zajmuje przy tym duzo miejsca i glównie z tego wzgledu nie moze byc dobudowywana do istniejacych instalacji, któ¬ rych gazy resztkowe zawieraja tlenki azotu.Zapotrzebowanie znacznej przestrzeni zabudowy gra równiez bardzo niekorzystna role w nowobudo¬ wanych instalacjach. Reaktor wedlug wynalazku eliminuje wymienione wady dotychczas znanych i stosowanych urzadzen.Mieszalnik gazów do redukcji, podgrzewacz ga¬ zów, aparat redukcyjny i kociol utylizator polaczo¬ no w jeden pionowo usytuowany aparat. Takie roz¬ wiazanie pozwala na lepsze wykorzystanie ciepla 10 15 20 25 30 w ukladzie oraz na znaczne zmniejszenie jego rozmiarów, wagi i zmniejszenie nakladów inwe¬ stycyjnych. Lepsze wykorzystanie ciepla podnosi sprawnosc energetyczna instalacji, przyczynia sie wiec do obnizenia kosztów ruchowych. Zmniejsze¬ nie rozmiarów przez sprowadzenie instalacji re¬ dukcyjnej do jednego aparatu, pozwala w wielu przypadkach na dobudowe urzadzenia do niszczenia tlenków azotu w pracujacych instalacjach oraz zmniejsza zapotrzebowanie miejsca w nowych za¬ kladach produkcyjnych.Na rysunku przedstawiono schematycznie przy¬ klad rozwiazania i dzialania reaktora wedlug wy¬ nalazku.Reaktor do redukcji tlenków azotu wedlug wy¬ nalazku posiada we wspólnej usytuowanej piono¬ wo obudowie aparat redukcyjny 1, oddzielony dnem sitowym 14 i polaczony za pomoca zlacza kolnierzowo-srubowego 13 z umieszczonym ponizej kotlem utylizatorem 2, który poprzez dno sitowe 15 polaczony jest z komora podgrzewacza 3, pod która znajduje sie komora mieszania gazów 4, od¬ dzielona dnem sitowym 16 od komory podgrzewa¬ cza 3. Wewnatrz reaktora umieszczone sa rury 17 podgrzewacza gazów 3, osadzone w dnie sitowym 16 i przechodzace przez kociol utylizator 2 w obu¬ dowie rur 18 zawalcowanych w dnie sitowym 15 i zaspawanych w dnie sitowym 14, z którego wy¬ prowadzone sa do aparatu redukcyjnego 1, przez warstwe katalizatora 19. Oslona 9 i plaszcz kosza 4945949459 3 katalitycznego 10 stanowia ekran cieplny kopuly reaktora 5, polaczonej z kotlem 2 za pomoca zla¬ cza kolnierzowo-srubowego 13.Dzialanie reaktora wedlug wynalazku jest na¬ stepujace: Gazy resztkowe z instalacji chemicznej, zawierajace tlenki azotu doprowadzane sa do apa¬ ratu króccem 20 do komory 4, gdzie ulegaja zmie¬ szaniu z gazem opalowym doprowadzanym króc¬ cem 21 do kolektora 22 wyposazonego w skosnie ustawione dysze powodujace zawirowanie gazów w komorze 4. Gazy po zmieszaniu przedostaja sie przez dziurkowana blache 23 do rur podgrzewacza 17.Sito 23 przymocowane jest do plaszcza 8. W celu zwiekszenia wspólczynnika przenikania ciepla, rury 17 przewidziano jako zagniatane. Po podgrzaniu w rurach 17 gazy przedostaja sie ponad warstwe katalizatora 19 usypana na dziurkowanej blasze 11 podpartej zebrami 12. Zebra ustawione sa na ply¬ cie sitowej 14 kotla utylizatora 2. W czasie rozru¬ chu do aparatu doprowadzany jest wodór z butli króccem 24. Dziurkowany kolektor 25 sluzy do równomiernego rozprowadzenia wodoru w reakto¬ rze 1. Jako pomoc do startu reakcji przewidziano elektryczny zapalnik oporowy 26.Reakcja redukcji tlenków azotu przebiega na ka¬ talizatorze 19 jak w znanych aparatach. Gorace ga¬ zy, poreakcyjne uwolnione od tlenków azotu sply¬ waja w dól aparatu w przestrzeni pierscieniowej rur 17 i 18 podgrzewajac plynace w góre rurami 17 gazy do redukcji oraz oddajac cieplo do pro¬ dukcji pary wodnej w kotle 2. Po przedostaniu sie do komory 3, schlodzone gazy poreakcyjne odpro¬ wadzane sa z aparatu króccem 27 osadzonym w plaszczu 7.Woda kotlowa doprowadzana jest króccem 28 do 5 kolektora 29 zamocowanego na plaszczu 6 kotla utylizatora. Z kolektora 29 woda przedostaje sie do przestrzeni miedzyrurowej kotla kilkoma króccami 30 rozmieszczonymi na obwodzie aparatu. Mieszan¬ ka paro-wodna odplywa do oddzielacza pary króc- 10 cem 31. Odmulanie kotla odbywa sie króccem 32.Para do ogrzewania aparatu w czasie rozruchu doprowadzana jest króccem 33. 15 PLPreference: Published: 22.Y.1965 Ki. afirS? Mi ZA / 00 MKP C 01 b UKD 661.6 JBl3U # T «KA d * cjw Hl + mimmgc Inventor: mgr inz. Wlodzimierz Granowski Patent owner: Biuro Projektów Przemyslu Chemical Syntezy, Gliwice (Poland) Reactor for reduction of nitrogen oxides in exhaust gases Chemical Plant The present invention relates to a reactor for the reduction of nitrogen oxides in exhaust gases from chemical plants. Known and used apparatuses for reducing the residual nitrogen oxides in the exhaust gases from nitric acid plants are usually constructed in the form of cylindrical vertical tanks equipped with a catalyst layer placed on a grate. The residual gases are heated to the reaction initiation temperature and mixed with the fuel gas in separate apparatuses. The use of the heat of the gases after the reduction of oxides is usually carried out in a steam boiler, which is also a separate apparatus. Such a separate location of the apparatus causes significant heat losses and requires significant investment outlays. The entire reduction system takes up a lot of space and, mainly for this reason, cannot be added to existing installations, the residual gases of which contain nitrogen oxides. Considerable building space requirements also play a very unfavorable role in newly built installations. The reactor according to the invention eliminates the above-mentioned disadvantages of the devices known and used so far. The gas mixer for reduction, the gas heater, the reducing apparatus and the utilizing boiler are combined into one vertically arranged apparatus. Such a solution allows for a better use of the heat in the system and a significant reduction in its size, weight and investment. Better use of heat increases the energy efficiency of the installation, thus contributing to lower operating costs. Reducing the size by reducing the reduction installation to one apparatus, in many cases allows for the addition of equipment for the destruction of nitrogen oxides in operating installations and reduces the space requirement in new production plants. The figure shows a schematic example of the reactor's design and operation According to the invention, the reactor for the reduction of nitrogen oxides according to the invention has, in a common vertically arranged housing, a reduction apparatus 1, separated by a tube plate 14 and connected by means of a flange-screw joint 13 with a utilizer 2 located below, which through the tube plate 15 is connected to the heater chamber 3, under which there is a gas mixing chamber 4, separated by the tube 16 from the heater chamber 3. Inside the reactor there are tubes 17 of the gas heater 3, embedded in the tube 16 and passing through the boiler, a utilizer 2 in the housing of pipes 18 rolled in the tube sheet 15 and welded in the bottom screen 14, from which they are led to the reduction apparatus 1 through the catalyst layer 19. The casing 9 and the catalytic basket jacket 4945949459 3 constitute the thermal screen of the reactor dome 5, connected to the boiler 2 by means of a flange-screw joint 13. of the reactor according to the invention is as follows: The residual gases from the chemical plant, containing nitrogen oxides, are fed to the apparatus through the pipe 20 to the chamber 4, where they are mixed with the fuel gas supplied through the pipe 21 to the manifold 22 equipped with oblique nozzles causing the gases to swirl in the chamber 4. The mixed gases pass through the perforated metal sheet 23 into the heater tubes 17. The sieve 23 is attached to the mantle 8. In order to increase the heat transfer coefficient, the tubes 17 are kneaded. After heating in the pipes 17, the gases pass over the catalyst layer 19, strewn on a perforated sheet 11 supported by ribs 12. The zebra are placed on the sieve plate 14 of the utilizer boiler 2. During the start-up, hydrogen is supplied to the apparatus from the cylinder through a nozzle 24. Punched a collector 25 serves to evenly distribute the hydrogen in reactor 1. An electric resistance igniter 26 is provided to aid in the start of the reaction. The reduction reaction of nitrogen oxides takes place on the catalyst 19 as in known apparatuses. Hot post-reaction gases released from nitrogen oxides flow down the apparatus in the annular space of pipes 17 and 18, heating up the gases flowing upwards through pipes 17 to be reduced and giving the heat to steam production in boiler 2. After entering the chamber 3, the cooled post-reaction gases are discharged from the apparatus through a pipe 27 embedded in a jacket 7. The boiler water is supplied through a port 28 to a collector 29 mounted on a utilizer boiler jacket 6. From the collector 29, the water flows into the inter-tube space of the boiler through several stub pipes 30 arranged around the circumference of the apparatus. The steam-water mixture flows to the steam separator through the port 31. The boiler is blown down through the port 32. Steam for heating the apparatus during start-up is supplied through the port 33. 15 EN