RU2068293C1

RU2068293C1 - Device for catalytric cleaning of exhaust cases

Info

Publication number: RU2068293C1
Application number: RU93029566A
Authority: RU
Inventors: О.И. Квасенков; С.В. Сидоров
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности
Priority date: 1993-06-08
Filing date: 1993-06-08
Publication date: 1996-10-27

Abstract

FIELD: apparatus for thermocatalytic cleaning of exhaust gases; industrial ecology for cleaning ventilation exhaust products; food-processing industry for drying products with flue gases. SUBSTANCE: device has chamber made in the form of body of revolution whose inner surface is coated with catalyst and generatrix satisfies the equation describing sets of curves smoothly illuminated by infrared radiation source located along axis of chamber. Device is also provided with swirler mounted at inlet of chamber. EFFECT: avoidance of local overheating which is likely to cause derangement of catalyst. 1 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции аппарата для очистки сбросных газов термокаталитическим способом и может быть использовано в промышленной экологии при очистке вентиляционных выбросов и в пищевой промышленности при сушке пищевых продуктов топочными газами. The invention relates to the design of an apparatus for cleaning waste gases by a thermocatalytic method and can be used in industrial ecology for cleaning ventilation emissions and in the food industry for drying food products with flue gases.

Известно устройство для каталитической очистки сбросных газов, содержащее цилиндрическую камеру, внутренняя поверхность которой покрыта катализатором, установленный на входе в камеру завихритель и источник инфракрасного излучения, установленный по оси камеры (авторское свидетельство СССР N 788896, F 23 C 7/06, 1986). A device for the catalytic purification of waste gases, containing a cylindrical chamber, the inner surface of which is coated with a catalyst, is installed at the inlet of the chamber, a swirl and an infrared radiation source mounted on the axis of the chamber (USSR author's certificate N 788896, F 23 C 7/06, 1986).

Недостатком этого устройства является неравномерная освещенность поверхности катализатора, приводящая к неравномерным условиям окисления токсичных примесей по длине камеры и локальному перегреву и выходу из строя катализатора в наиболее освещенной средней части камеры. The disadvantage of this device is the uneven illumination of the surface of the catalyst, leading to uneven conditions for the oxidation of toxic impurities along the length of the chamber and local overheating and failure of the catalyst in the most illuminated middle part of the chamber.

В предлагаемом устройстве для каталитической очистки сбросных газов, содержащем камеру в виде тела вращения, внутренняя поверхность которой покрыта катализатором, установленный на входе в камеру завихритель и источник инфракрасного излучения, установленный по оси камеры, согласно изобретению, камера выполнена с образующей, профиль которой описывается уравнением в эллиптических координатах с центром в центре источника инфракрасного излучения:

(1),
где: х и у эллиптические координаты,
a задаваемая константа, определяющая условия работы катализатора, м².In the proposed device for the catalytic treatment of waste gases, containing a chamber in the form of a body of revolution, the inner surface of which is coated with a catalyst, a swirler installed at the inlet of the chamber and an infrared radiation source mounted along the chamber axis, according to the invention, the chamber is made with a generatrix, the profile of which is described by the equation in elliptical coordinates centered in the center of the infrared source:

(1),
where: x and y are elliptical coordinates,
a predetermined constant that determines the operating conditions of the catalyst, m ² .

Такая конструкция устройства обеспечивает равномерную освещенность катализатора. This design of the device provides uniform illumination of the catalyst.

На чертеже показан разрез предлагаемого устройства. The drawing shows a section of the proposed device.

Устройство для каталитической очистки сбросных газов содержит камеру 1 в виде тела вращения с образующей, удовлетворяющей уравнению (1), внутренняя поверхность которой покрыта пленкой 2 катализатора, установленный на входе в камеру 1 завихритель 3 и источник 4 инфракрасного излучения, установленный по оси камеры 1. A device for the catalytic treatment of waste gases contains a chamber 1 in the form of a body of revolution with a generatrix satisfying equation (1), the inner surface of which is coated with a catalyst film 2, a swirler 3 installed at the inlet of the chamber 1, and an infrared radiation source 4 mounted along the axis of the chamber 1.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Газовый поток, содержащий токсичные примеси, подают в камеру 1 через завихритель 3, что придает потоку турбулентный закрученный характер течения, способствующей перемешиванию газа внутри потока. Инфракрасное излучение источника 4 активирует молекулы токсичных примесей, которые при контакте с катализатором окисляются до безвредных веществ с выделением теплоты. Равномерная освещенность поверхности катализаторной пленки 2 позволяет выровнять скорость химической реакции окисления токсичных веществ по всей площади, что исключает локальный перегрев катализаторной пленки 2 как за счет радиации, так и за счет экзотермического эффекта реакции окисления токсичных примесей и выход из строя катализатора. Очищенный газовый поток выводится из камеры 1 и, в случае сушки пищевых продуктов топочными газами, подается в камеру сушки, а в случае очистки отходящих газов промышленных производств, сбрасывается в атмосферу. A gas stream containing toxic impurities is fed into the chamber 1 through a swirler 3, which gives the stream a turbulent swirling flow character that facilitates mixing of the gas inside the stream. The infrared radiation of source 4 activates molecules of toxic impurities, which, upon contact with the catalyst, are oxidized to harmless substances with the release of heat. The uniform illumination of the surface of the catalyst film 2 makes it possible to equalize the rate of the chemical reaction of the oxidation of toxic substances over the entire area, which eliminates the local overheating of the catalyst film 2 both due to radiation and due to the exothermic effect of the oxidation reaction of toxic impurities and the failure of the catalyst. The purified gas stream is discharged from chamber 1 and, in the case of drying food products with flue gases, is supplied to the drying chamber, and in the case of purification of exhaust gases from industrial plants, it is discharged into the atmosphere.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет создать равномерную освещенность поверхности катализатора, что исключает его выход из строя, вследствие невозможности перегрева как радиационного, так и за счет экзотермического эффекта реакции окисления токсичных примесей, что увеличивает срок службы катализатора и повышает надежность его работы. Thus, the proposed device allows you to create a uniform illumination of the surface of the catalyst, which eliminates its failure, due to the impossibility of overheating both radiation and due to the exothermic effect of the oxidation reaction of toxic impurities, which increases the life of the catalyst and increases the reliability of its operation.

Claims

A device for the catalytic treatment of waste gases, containing a chamber in the form of a body of revolution, the inner surface of which is coated with a catalyst, a swirler installed at the inlet of the chamber and an infrared radiation source mounted along the axis of the chamber, characterized in that the profile of the generatrix of the body of revolution is described by an equation in elliptic coordinates with center in the center of the infrared source:

where x and y are elliptical coordinates,
and a given constant that determines the operating conditions of the catalyst, m ² .