RU1787504C - Устройство каталитической обработки или фильтрации газов и жидкостей - Google Patents

Abstract

Использование: химическа  промышленность , энергетика, металлурги , а также коммунальное хоз йство, в частности дл  очистки газов и жидкостей от твердых примесей или каталитической обработки сред, например, при нейтрализации окислов азота в отход щих газах электростанций благодар  взаимодействию с аммиаком: Сущность изобретени : устройство выполнено в виде двух идентичных цилиндрических немагнитных корпусов, на концах которых монтируютс  вверху перфорированные ферромагнитные решетки, внизу - немагнитные решетки. Оба корпуса соединены перекрестными трубопроводами. Решетки, выполненные из ферромагнитного материала , установлены в верхней части корпусов над слоем насадки из ферромагнитных частиц , покрытых адсорбентом. Устройство снабжено цилиндром из ферромагнитного материала, установленным снаружи соленоида , при этом одно цилиндра размещено на уровне верхней ферромагнитной решетки, вплотную к корпусу. 4 йл. ел С

Description

Изобретение относитс  к области химической промышленности, энергетики, металлургии , а также может быть использовано в коммунальном хоз йстве, в частности дл  очистки газов и жидкостей от твердых примесей или каталитической обработки сред на больших поверхност х твердого тела в виде большого числа мелких частиц, например, поверхности керамических частиц при нейтрализации окислов азота в отвод щих газах электростанций благодар  взаимодействию с аммиаком.

Известна конструкци  устройства, служащего дл  сепарации загр знений от питающего потока с использованием магнитной поддерживающей структуры. Ферромагнитные частицы, покрытые адсорбирующим веществом , размещены в дву сосудах, наход щихс  в магнитном поле с эленоидов. Внутри сосудов снизу вверх движутс  среды , создающие в результате взвешенное состо ние . Оба сосуда соединены между собой транспортными трубками перекрестно: верхн   часть каждого сосуда соединена с нижней частью другого сосуда. Таким образом , создаетс  возможность непрерывного циркул рного обмена ферромагнитных частиц . При этом один из сосудов играет роль реагентного компонента устройства дл  адсорбции примесей, другой - служит дл  регенерации среды посредством отдельной промывки или прокаливани .

Недостатком известной конструкции  вл етс  то, что входы и выходы трубок размещены в местах наибольшего градиента напр женности магнитного пол . Как следствие , это обсто тельство обуславливает возникновение силы, вт гивающей частицы внутрь сосудов и, соответственно, создающей магнитные пробки. В предложенной

vj 00 | J01

Р

5

конструкции не определены услови  однородности магнитного пол  внутри сосудов: магнитное поле будет действовать наиболее сильно около стенок, а по оси сосудов будет образовыватьс  канал свободного прорыва пузырей обрабатываемой среды. Особенно это касаетс  условий, когда происходит большое расходование обрабатываемой среды.

Цель изобретени  - повышение производительности устройства за-счет использовани  дополнительных решеток, выполненных из ферромагнитного материала и установленных в верхней части корпусов над слоем насадки из ферромагнитных частиц, покрытых адсорбентом.

Указанна  цель достигаетс  тем, что предлагаемое устройство дл  каталитической обработки или фильтрации газов и жидкостей позвол ет создать услови  взвешенного сло  при обработке среды, при которых поток жидкости при фильтровании направл ют снизу вверх. При этом верхнюю перфорированную решетку устройства изготавливают из ферроматнитного материала и объедин ют ее в магнитном отношении с цилиндром из ферромагнитного материала , установленного снаружи соленоида, а нижнюю решетку - из немагнитного материала . В результате возникает направленна  вверх магнитна  сила, оказывающа  действие на ферромагнитные частицы. В предложенном устройстве насадка из ферромагнитных частиц, покрытых адсорбентом , прит гиваетс  к верхней перфорированной решетке и прижимаетс  к стенкам немагнитного корпуса, выполненного в виде цилиндрической трубы, благодар  рассчитанной в соленоиде такой силе тока, котора  создает магнитную подъемную силу и силу гидравлического перепада, соответственно, такой, чтобы она была бы больше кажущегос  веса насадки из ферромагнитных частиц в обрабатываемой среде.

Важным фактором  вл етс  то, что у входа и выхода устройства врезаютс  соединенные попарно перекрестные трубопроводы дл  осуществлени  обмена адсорбента. Параметры процесса при этом, а именно действи  магнитного пол , размера частиц и скорости среды, рассчитаны такими , чтобы насадка из ферромагнитных частиц оказалась в псевдополимерном состо нии , характеризующимс  непрерывным разрушением св занных в магнитном отношении нитей с нижнего конца и их прирастанием с верхнего конца. В этом случае исчезает или значительно ослабл етс  эффект взаимного трени  частиц.

Сравнение за вл емого технического решени  с прототипом позволило установить его соответствие критерию новизна. При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие за вл емое изобретение от прототипа, не были вы влены и потому они обеспечивают за вленному техническому решению соответствие критерию

0 существенные отличи .

На фиг.1 представлен общий вид устройства в момент пропускани  обрабатываемой жидкости при наличии магнитного пол ; на фиг.2 - то же, в момент.пропуска5 ни  промывающей жидкости без наличи  магнитного пол ; на фиг.З - расположение отдельных нитей псевдополимерного состо ни , образующихс  из частиц адсорбента; на фиг.4 - схема соединени  между собой

0 двух вертикальных корпусов посредством перекрестных трубопроводов.

Устройство дл  каталитической обработки или фильтрации газов и жидкостей (фиг.1, 2) содержит немагнитный вертикаль5 ный корпус 1, выполненный в виде цилиндрической трубы, входна  и выходна  части которой закрыты сверху перфорированной решеткой 2 из магнитного материала и снизу перфорированной решеткой 3 из немагнит0 ного материала, соответственно, соосный корпусу 1 солениод 4, цилиндр 5 из ферромагнитного материала, установленный снаружи соленоида 4, при этом дно цилиндра 5 размещено на уровне верхней решетки 2 вплотную

5 к корпусу 1. Насадка из ферромагнитных частиц 6 заполн ет часть объема внутренней полости цилиндрических корпусов 1 между решетками 2 и 3. Обрабатываема  среда, направление пропускани  которой обозначено

0 стрелками 7 и 8, проходит через решетки 2 и 3. Замкнутые магнитные силовые линии 9 проход т через ферромагнитный цилиндр 5, играющий роль магнитопровода, и верхнюю магнитную решетку 2.

5Устройство может быть сконструировано из двух идентичных немагнитных корпусов 1, выполненных в виде цилиндрических труб, соединенных между собой перекрестными транспортными трубопроводами 10 и

0 11 (фиг.4). Обмотки соленоидов 4 подключаютс  к источнику посто нного тока 12, соединенного последовательно с переменным сопротивлением (реостатом) 13, регулирующим силу тока и, соответственно, воздейст5 вующим на изменение напр женности магнитного пол .

На фиг.З показано образование внутри цилиндрической трубы 1 вдоль магнитных силовых линий 9 отдельных нитей псевдополимерного состо ни , образующихс  из насадки ферромагнитых частиц, покрытых адсорбентом 6.

При работе устройства величина напр женности магнитного пол , создающегос  соленоидом 4, выбираетс  таким, чтобы взвешенные магнитные частицы адсорбента прижимались к перфорированной магнитной решетке 2, а к нижней решетке 3 эти частицы не прит гивались,

Таким образом, насадка из частиц 6 будет осуществл ть фильтрацию или каталитическую реакцию на поверхности частиц обрабатываемой среды (фиг,1, 2).

После загр знени  блока или отравлени  катализатора может быть осуществлена промывка насадки из частиц 6 при включении источника посто нного тока 12, св занного с соленоидом 4, в результате пропускани  промывающей жидкости (см.направление стрелки на фиг.4) со скоростью , соответствующей скорости витани  частиц 6 (см.фиг.2). При пропускании обрабатываемой среды через решетки 2 и 3 в направлении, указанном стрелкой 7, включают источник посто нного тока 12. Ток, проход щий через обмотку соленоида 4, создает магнитное поле, величина напр женности которого регулируетс  посредством переменного сопротивлени  (реостата) 13, включенного последовательно в цепь источника посто нного тока 12. В результате можно измен ть перепад давлени , воздействующего на ферромагнитные частицы,покрытие адсорбентом 6.

Устройство работает следующим образом (фиг.4).

Пространство в цилиндрических трубах 1 между перфорированными решетками 2 и 3 заполн ют ферромагнитными частицами 6, покрытыми адсорбентом. При включении источника посто нного тока 12 по соленоидам 4 протекает электрический ток, намагничивающий цилиндр из ферромагнитного материала 5. В результате между перфорированными решетками 2 и 3 создаетс  однородное магнитное п оле. При этом ферромагнитные частицы 6 выстраиваютс  в цепочки (псевдополимерное состо ние), т.е. при помощи магнитного пол  автоматически создаетс  фильтрующа  сетка - насадка из ферромагнитных частиц 6, через которую проходит фильтрующа  среда. Таким образом, между решетками 2 и 3 в обеих

цилиндрических трубах 1 происходит непрерывный обмен частицами по трубопроводам 10 и 11. Этот обмен может быть использован дл  теплоотвода от потока 7 к потоку 8 или обратно или дл  регенерации

частиц в одном из потоков 7, 8.

Использование предлагаемого устройства дл  каталитической обработки или фильтрации газов и жидкостей, основанного на принципе кип щего сло  в магнитном

поле в виде так называемого псевдополимерного состо ни , позвол т по сравнению с существующими устройствами устранить два существенных недостатка: - истирани  частиц;

- прорыва газовых пузырей или струй через слой насыпных частиц.

Устройство позвол ет выполнить непрерывное очищение или обработку адсорбента , интенсивность которого регулируют

посредством изменени  напр женности магнитного пол .

В результате повышаетс  производительность предлагаемого устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  каталитической обработки или фильтрации газов и жидкостей, включающее два вертикальных корпуса, соединенных между собой перекрестными

   трубопроводами, соленоиды размещенные снаружи корпусов, насадку из ферромагнитных частиц, покрытых адсорбентом, размещенных над решетками, установленными в нижней части корпуса, отличающеес 

   тем, что, с целью повышени  производительности устройства, оно снабжено дополнительными решетками, выполненными из ферромагнитного материала и установленными в верхней части корпусов насадки над

   слоем насадки, и цилиндром из ферромагнитного материала, установленным снаружи соленоидов, при зтом дно цилиндров размещено на уровне верхней решетки, вплотную к корпусу.