SK443389A3 - Process and device for separating undesirable constituents from liquids - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu oddeľovania nežiadúcich zložiek z tekutiny, najmä zo spalín, adsorpcií na kusovom alebo zrnitom adsorbente, pri ktorom spaliny prúdia najmenej jedným reakčným priestorom naplneným adsorbentom adsorpčnou vrstvou. Vynález sa vykonávaní^tohto spôsobu.

a vedú sa ďalej týka aspoň jednou zariadenia AnJL·Doterajší stav techniky

V nemeckom spise DE-OS 26 26 939 sa popisuje spôsob uvedeného druhu, pri ktorom sa plyn vedie vovnútri reakčného priestoru dvomi paralelne vzájomne pohyblivými vrstvami a adsorbent vo výstupnej vrstve sa pohybuje väčšou rýchlosťou a obsahuje menej adsorbovaných látok ako vo vrstve na nábežnej strane. Týmto známym spôsobom sa má docieliť čo najdokonalejšieho vyčistenia spalín, pre ktoré je na odvádzacej strane ešte dostatočné množstvo čerstvého adsorbentu. Oproti tomu sa však musí v pomerne silnej vrstve na odvádzacej strane neustále adsorbent odoberať a regenerovať, pričom je veľmi málo využitý. Reakčná komora je rozdelená vertikálnymi prepážkami.

oddielov sa privádza adsorbent stredovým a oddiely majú odťahovacie otvory a lieviky,

Do jednotlivých plniacim otvorom priradené jednotlivým vrstvám.

Z nemeckého patentového spisu 34 27 905 je známe, že prúdenie častíc adsorbentu sa dá rovnako usmerniť vostavbami rozmiestnenými po priereze pohyblivého lôžka.

Vo zvyčajných adsorbéroch nemôže plyn prúdiaci naprieč vôbec alebo iba nedostatočne prechádzať veľkými časťami adsorbentu, najmä sypným kužeľom v hornej časťi a odťahovacím kužeľom v dolnej časti reaktoru. Dôsledkom tohto sú miesta s vysokou koncentráciou tepla až ohniska horenia v hornej časti a vrstvy kondenzátu, spojené so spečením častíc, v dolnej časti reaktoru.

Úlohou vynálezu je zaistiť lepšie prúdenie plynu určeného /t4z čisteniif-·' lôžkom adsorbentu a odstránenie prevádzkových porúch, najmä v kritickej hornej a dolnej časti adsorbentu.

Podstata vynálezu adsorpčnou adsorbent

Túto úlohu splna spôsob oddeľovania nežiadúcich zložiek z tekutiny, najmä zo spalín, adsorpciou na kusovom alebo zrnitom adsorbente, pri ktorom spaliny prúdia najmenej jedným reakčným priestorom naplneným adsorbentom a vedú sa aspoň jednou vrstvou, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že sa zavádza do reakčného priestoru rastrovite rozložené v jednotlivých násypných dávkach a odvádza sa z neho, pričom tekutina sa zavádza zčasti zo strany kolmo do vrstvy adsorbentu a zčasti zhora sypným kužeľom vzniknutým pri zavádzaní adsorbentu a vedie sa reakčným priestorom.

Túto úlohu ďalej splna zariadenie Áfc/vykonávanii£/ uvedeného spôsobu, s reaktorom obmedzujúcim najmenej jednu reakčnú komoru, ktorá má na hornej strane privádzací mechanizmus a na dolnej strane lievikovitý odvádzací mechanizmus pre prívod a odvádzanie kusového alebo zrnitého adsorbentu, podľa vynálezu, ktorého podstatou, že privádzací mechanizmus sa skladá z rastru z vedľa seba a za sebou umiestnených prívodných lievikov a odvádzací mechanizmus sa skladá z ďalšieho rastru z vedľa seba a za sebou umiestnených odvádzacích lievikov, pričom ako aspoň na jednej strane, tak aj v hornej časti reakčnej komory sú usporiadané priechody pre plyn.

Rozdelením vstupného a výstupného úseku adsorbentu do veľkého počtu kužeľových dielčich oblastí sa zmenšia na minimálnu mieru kapsy materiálu v dolnej a hornej časti reaktoru, do ktorých môže obtiažne prúdiť čistený plyn. Okrem tohto sa prúdenie častíc a mechanika sypkého materiálu vovnútri priestoru ako pri privádzaní, tak pri odvádzaní adsorbentu zlepší rozdelením na dielčie prúdy. Aj keď hlavný prúd spalín smeruje naprieč k stĺpcu adsorbentu, podieľa sa čerstvý adsorbent v hornej časti reaktoru zvýšene na reakciu so spalinami, ktoré sú privádzané do reakčného priestoru a odvádzané z reakčného priestoru.

Je známe, že rôzne škodliviny a nečistoty, napríklad oxid siričitý a oxidy dusíka majú rôzne reakčné rýchlosti s adsorbentami na bázi aktívneho uhlia. Ľahkej nastaviteľnosti adsorpčných front, ktorá sa dá dosiahnuť rozdelením prívodného a odvádzacieho kužeľa, sa dá využiť podľa výhodného prevedenia vynálezu účelne tak, že jednotlivé nežiadúce zložky spalín, napríklad ortuť, oxid siričitý, kyselina chlorovodíková a oxidy dusíka sa odvádzajú vo vzájomne odlišných zvislých adsorpčných vrstvách a v oddelených prúdoch z reakčného priestoru. Adsorbent, odťahovaný v oddelených prúdoch, sa potom môže podrobiť ďalším, podľa škodlivín odlišným pochodom ďaľšieho spracovania. Prúdy adsorbentu nasýteného rýchlo reagujúcimi ťažkými kovmi, napríklad ortuťou, sa čistia oddelene, a to isté platí pre adsorbenty, ktoré obsahujú kyselinu chlorovodíkovú a oxid siričitý. Ako adsorbent stačí v obidvoch prípadoch tak prezývaný nistejový koks, čo je hnedouhoľný aktívny koks, ktorého regenerácia by bola neekonomická. Pri redukcii oxidov dusíka sa oproti tomu dáva prednosť peletovanému čiernouhoľnému aktívnemu koksu ako adsorbentu. Jeho cena spôsobuje, že jeho regenerácia a opätovné použitie v redukčnom stupni má z ekonomického hľadiska zmysel.

Podľa výhodného znaku podľa vynálezu sa plynu pri prúdení rôznymi adsorpčnými vrstvami určuje rôzna rýchlosť prúdenia. Takéto rozdielne rýchlosti prúdenia majú zmysel najmä vtedy, ak sa v sériovom zapojení použijú vo väčšom počte adsorpčné vrstvy alebo reakčné priestory rôznych adsorbentov, napríklad hnedouhoľného a čiernouhoľného aktívneho koksu. Hnedouhoľným koksom, ktorý je zvyčajne tvorený jemnozrnou zmesou frakcií s veľkosťou častíc 1 až 4 mm, má prúdiť plyn podstatne pomalšie ako čiernouhoľným aktívnym koksom, ten je spravidla peletovaný jednotne na peletky s veľkosťou 4 mm. Ak sa ten istý prúd spalín vedie postupne niekoľkými adsorpčnými vrstavmi, dá sa rýchlosť prúdenia v týchto vrstvách nastaviť vhodnou voľbou nábežných plôch, priradených týmto adsorpčným vrstvám.

Vynález je nezávislý na type použitého lôžka adsorbentu. V protiklade k zvyčajným postupom s pohyblivým lôžkom sa podľa vynálezu s výhodou použije pevného lôžka, ktoré sa nevymenuje spojito, ale cyklicky, to značí po veľkej adsorpcii škodlivých látok. Použitie pevných lôžok s veľmi jednoduchou mechanikou sypkého materiálu s ľahkou manipuláciou je možné preto, že vynález umožňuje presné nastavenie adsorpčnej fronty pre jednotlivé škodliviny a lepšie prúdenie spalín celým stĺpcom adsorbentov.

Tvorba kondenzátu v dolnej časti reaktoru sa podľa vynálezu veľmi spoľahlivo znemožní tým, že odvádzacie lieviky alebo na tieto naväzujúce odvádzacie rúrky sú omývané spalinami a súčasne zohrievané. Spaliny vchádzajúce z prvého reakčného stupňa a zbavené aspoň niektorých nečistôt sa vedú pod rozvádzacím poschodím späť a zohrievajú odvádzacie lieviky, naplnené adsorbentom, a príslušné odvádzacie rúrky.

Časť spalín sa však dá zavádzať do reakčného priestoru zdola odvádzacími lievikmi adsorbentu. Pôsobenie čisteného plynu, ktorý prechádza v protiprúde zdola, zodpovedá pôsobeniu dielčieho prúdu, privádzaného alebo odvádzaného z hornej časti reaktoru. To značí, že adsorbent, ktorý sa nachádza v lievikoch na odvádzacej strane, sa podieľa priamo na adsorpcii, takže aj nebadateľné množstvo zostávajúcich zŕn, ktoré ešte neadsorbovali nečistoty, sa pred odohraním z reaktoru celkom využije.

Pretože pri spôsobe podľa vynálezu je možné separátne oddeľovanie rôznych škodlivých látok v jednotlivých zvislých adsorpčných vrstvách alebo v sériové zapojených reakčných stupňoch, hodí sa spôsob podľa vynálezu najmä pre komplexné čistenie spalín v spaľovniach odpadkov, v ktorých sú typicky najrôznejšie škodlivé látky. Vynález umožňuje oddelenie vzájomne rôznych zložiek podstatne jednotným spôsobom.

Najmä výhodná konštrukcia zariadenia podľa vynálezu, ktorá spája výhody kompaktného prevedenia a optimálnej nastaviteľnosti nábežných plôch a rýchlostí plynu v jednotlivých adsorpčných vrstvách, je vykonaná tak, že vo valcovitom telese reaktoru sú usporiadané sústredne v sebe aspoň dve prstencové reakčné komory, ktoré sú pre prúdenie plynu zapojené do série, a nábežná plocha prstencovej komory, ktorá je pre prúdiaci plyn prvá, je väčšia ako nábežná plocha druhej prstencovej komory. Zostavenie najmenej dvoch prstencových komôr do seba prináša ako kompaktnú konštrukciu a tiež umožňuje krátke dráhy prúdenia. Veľkosť prevažne valcovitých nábežných plôch sa dá jednoducho nastaviť vhodnou voľbou ich polomerov. Stejnomerného prúdenia v obidvoch prstencových komorách sa dá docieliť radiálnym priechodom plynu prstenocvými komorami a prstencovými lôžkami adsorbentu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude vysvetlený v súvisosti s príkladmi prevedenia, znázornenými na výkresoch, kde obr. 1 znázorňuje zvislý rez príkladom prevedenia adsorbéru podľa vynálezu, vedený rovinou I-l na obr. 2, obr. 2 vodorovný rez vedený rovinou II-II na obr. 1, obr. 3 rez zodpovedajúci obr. l, avšak obmeneným prevedením vynálezu, obr. 4 zvislý rez ďalším prevedením adsorbéru a obr. 5 vodorovný rez adsorbérom, vedený rovinou V-V na obr. 4.

Príklady prevedenia vynálezu

Adsorbér 1, znázornený na obr. 1 v zvislom a na obr. 2 vo vodorovnom reze, má vstup 2 surového plynu a výpust 3 čistého plynu. Medzi vstupom 2 a výpustom 3 prúdi plyn prvým reakčným stupňom 4 a druhým reakčným stupňom, ktorý je rozdelený na dve paralelné reakčné komory 5a, 5b (obr. 2).

Prvý reakčný stupeň 4 má v priereze obdĺžnikovú reakčnú komoru 14, ktorá je pri prevádzke naplnená lôžkom kusového alebo zrnitého adsrobentu. Zo vstupnej strany je reakčná komora 14 obmedzená žalúziou 15., ktorá siaha po jej celej výške, a na výstupnej strane žalúzií 16, ktorá siaha iba do istej výšky. Adsorbent sa privádza zo zásobníku 7, ktorý je nasadený na reakčnej komore 14, cez rozvádzacie poschodie 8. Rozvádzacie poschodie 8 sa skladá v znázornenom prevedení zo stejnomerného rastru za sebou a vedľa seba ležiacich prívodných lievikov 18, ktoré sú usporiadané do radov a stĺpcov a na ktoré naväzujú prívodné rúrky 19, ústiace do reakčnej komory 14.

Asi v polovici výšky reakčnej komory 14 je vstavené vložené poschodie 8a. Slúži k zníženiu tlakového namáhania pri príliš vysokom lôžku adsorbentu a má v znázornenom príklade rovnaký tvar a usporiadanie ako rozvádzacie poschodie 8, to značí, že je tvorené rastrom z prírodných lievikov 18a_f prívodných rúrok 19a a plnou stenou 30a. Vedenie plynu sypnými

Ί kužeľmi pod vloženým pposchodím 8a zodpovedá pomerom v hornej časti adsorbéru 1. Vstavanie jedného alebo niekolkých vložených pposchodí 8a do reakčnej komory 14 nie je nevyhnutné, ale spravidla účelné.

Odvádzacie poschodie a sa skladá podobne ako rozvádzacie poschodie 8 z rastru odvádzacích lievikov 20, usporiadaných vedľa seba a za sebou. Na odvádzacie lieviky 20 naväzujú odvádzacie rúrky 21, 22. Odvádzacie rúrky 21 sú uzavreté závernými elementárni 23., napríklad klapkami alebo šúpatkami, a odvádzacie rúrky 22 závernými elementárni 24. Pre odoberanie sypkého materiálu z reakčnej komory 14 sa tieto záverné elementy 23, 24 otvoria. Odvádzacie rúrky 21, 22 ústia do oddelených zberných nádob 25, 25, z ktorých sa môže adsorbent, nasýtený rôznymi škodlivými látakmi, dopravovať k ďalšiemu spracovaniu pomocou vhodných dopravných mechanizmov, znázornených v tvare priepusti 27, 28 s komôrkovým kolesom.

Vrstva sypkého materiálu, ktorá zodpovedá prvému radu 18' prívodných lievikov 18 a teda aj odvádzacích lievikov 20 je oddelená od stĺpca adsorbentu s výhodou žalúzie 17 alebo druhými vhodnými elementárni (obr. 3), takže vrstva 40 adsorbentu medzi vstupnou žalúziou 15 a oddeľovacou žalúziou 17 sa dá dopravovať oddelene cez odvádzacie lieviky 20, odvádzacie rúrky 21, zbernú nádobu 25 a priepust 27. Analogicky to platí aj pre vrstvy 41 adsorbentu na výstupnej strane oddeľovacej žalúzie 17.

Vstup 2 surového plynu sa rozširuje cez celú výšku reakčnej komory 14 až k prívodným lievikom 18 a prívodným rúrkam 19. Plyn teda môže vnikať do lôžka adsorbentu ako zo strany vstupnej žalúzie 15. tak aj medzi prívodnými rúrkami 19 zhora sypnými kužeľmi 37, ako znázorňujú na obr. 1 šípky A. Plyn teda môže nielen v pohyblivom lôžku, ale aj v pevnom lôžku sa dostať do všetkých zón lôžka adsorbentu. Následkom tohto sa prakticky všetky častice adsorbentu zúčastnia reakcie.

Na výstupnej strane je medzi najvrchnejšou vrstvou, teda medzi sypným kužeľom 37 a horným koncom výstupnej žalúzie 16 uzáver v tvare plnej steny 30, ktorá bráni skratovému prúdeniu plynu zhora priamo do výstupného kanála 31.

Výstupný kanál 31 prechádza dole vo vodorovný kanálový úsek 32. ktorý prebieha pod odvádzacím poschodím 9. Predbežne vyčistený plyn, opúštajúci reakčnú komoru 14 výstupným kanálom 31, prúdi v kanálovom úseku 32 pozdĺžne odvádzacích lievikov 20 a odvádzacích rúrok 21. 22 a zohrieva pritom adsorbent, ktorý je vovnútri do tej miery, že sa spoľahlivo zabráni kondenzácii. Potom je plyn z kanálového úseku 32 vedený nahor vstupnou sekciou 35a. 35b obidvoch komôr 5a, 5b druhého reakčného stupňa S (obr. 2). Rozdelenie plynu v obidvoch vstupných sekciách 35a. 35b a reakčných komorách 5a, 5b zodpovedá principiálne popísanému rozdeleniu u vstupnej žalúzie 15 a horných sypných kužeľov 37 prvého reakčného stupňa. V obidvoch reakčných komorách 5a, 5b sú prívodné lieviky a odvádzacie lieviky usporiadané do rastra, aby sa zaistila čo najrovnomernejšia účasť adsorbentu na reakcii v celom vnútornom priestore reakčných komôr 5a, 5b. Adsorbent, ktorý zachytil škodlivé látky, sa však spravidla odvádza súčasne všetkými odvádzacími lievikmi a odvádzacími rúrkami druhého reakčného stupňa 5. Tiež výstupné kanály 36a. 36b majú u výstupnej žalúzie 16 usporiadanie zodpovedajúce výstupnému kanálu 31. takže aj v reakčných komorách Sa, 5b prúdi plyn adsorbentom naprieč po veľkej ploche. Obidva výstupné kanály 36a, 36b sa spájajú podľa obr. 2 vo výpusti 3 čistého plynu.

Obidva reakčné stupne í, 5. sú umiestnené vedľa seba a druhý reakčný stupeň je rozdelený na dve dielčie reakčné komory 5a. 5b. Táto kombinácia spája výhody kompaktnej konštrukcie a dobrého využitia a adsorpčnej účinnosti adsorbentu a jednoduchú možnosť ovládania adsorpčných front.

Kanálový úsek 32 môže mať podľa potreby takú šírku, aby siahal cez celú šírku všetkých troch vedľa seba usporiadaných reakčných komôr 5a, 5b a reakčné komory prvého stupňa 4, takže sa v tomto zohrievajú aj odvádzacie rúrky reakčných komôr 5a. 5b.

Redukčné médium NH_a sa dúcha do adsorbéru v mieste medzi výstupným kanálom 31 a vodorovným kanálovým úsekom 32, ako ukazuje obr. 1 a 3. Je samozrejmé, že miesta prívodu redukčného činidla môžu ležať aj inde alebo že sa môže do komôr 5a, 5b zavádzať aktívny kameňouhoľný koks.

Ak ide o tvar a rozmer jednotlivých lievikov 18, 20, tieto nepodliehajú žiadnym zvláštnym výjimočným podmienkam.

Znázornený štvorcový alebo využitie veľkej plochy pre priaznivú mechaniku sypkej obdĺžnikový prierez zaisťuje rozdelenie sypkého materiálu aj látky. Pri rovnakých výhodách vynálezu sú ovšem možné aj iné tvary lievikov 18, 20.

Veľmi často sú účelné nerovnako veľké nábežné plochy obidvoch reakčných stupňov, najmä väčšia nábežná plocha prvého reakčného stupňa 4 oproti druhému reakčnému stupňu 5, aby sa rýchlosť prúdenia plynu prispôsobila sypkému adsorbentu a jeho účinnosti. Najmä k zväčšeniu nábežných plôch môže byť prvý reakčný stupeň 4 rozdelený do dvoch paralelných dielčich komôr, namiesto aby z týchto sa skladal druhý reakčný stupeň. Vedenie plynu je potom opačné, ako ukazuje obr. 2.

V zásobníkoch 7, ktoré sú oddelené pre jednotlivé reakčné komory 5a. 4. 5b sa nachádza nový sypký adsorbent ako náhrada za spotrebovaný. Je dôležité, aby pri adsorpcii silno jedovatých látok a menej agresívnych médií dochádzalo k oddeleniu adsorbentov, ktoré zachytili škodlivé látky. Vykonáva sa to v popísanom zariadení jednoducho tým, že vrstvy adsorbentu, zodpovedajúce rozdielnym adsorpčným frontám, sa odvádzajú do oddelených zberných nádob 25, 26 pripadne do zberných nádob reakčných komôr 5a, 5b a odtiaľ sa dopravujú ďalej. Na obr. 3 sú znázornené dve oddelené adsorpčné vrstvy 40. 41. V adsorpčnéj vrstve 40 na vstupnej strane môže byť napríklad zachytené väčšie množstvo ťažkých kovov, najmä ortuti, ktoré sa odvádza odvádzacími rúrkami 21 do zbernej nádoby 25.

Príklad zariadenia podľa obr. 3 sa líši od prevedenia obr. 1 ďalej tým, že rozvádzanie poschodie 8 má od vstupnej k výstupnej strane adsorbéru 1' vzostupný sklon. Následkom tohto sa predĺži plná stena 30 pri ináč rovnakej konštrukcii adsorbéru 1. Priečny rez je obr. 2 a platí aj pre prevedenie podľa obr. 3.

Vstup 2 surového plynu však môže siahať až pod odvádzacie poschodie 9 : potom musia byť v odvádzacích lievikoch 20 vytvorené otvory do vnútorného priestoru reakčnej komory 14. ktorými môže vstupovať plyn do reakčnej komory 14, ktorými však nemôže vypadávať zrnitý adsorbent do rozvádzacieho poschodia

8. Takéto nábežné poschodia sú známe napríklad z nemeckého úžitného vzoru DE-GM G 87 06 839.8. Pri vytvorení odvádzacieho poschodia 9 ako nábežného poschodia musí byť uzáver zodpovedajúci plnej stene 30 usporiadaný aj na zadnej strane priamo nad odvádzacím poschodím 9, aby sa znemožnilo skratové prúdenie plynu do výstupného kanálu 31.

So spojovacím potrubím medzi väčšou zbernou nádobou 26 a kanálovým úsekom 32 je spojené dúchadlo 38. ktoré pri začiatku odvádzania adsorbentu prípadne rozbíja spečené usadeniny v jednotlivých lievikoch alebo odvádzacích rúrkach umelo vyvolaných prúdením pri odsávaní plynu.

Na obr. 4 a 5 je znázornené výhodné prevedenie dvojstupňového reaktoru 40, ktorého podstatné funkčné súčasti sú umiestnené vo valcovitom telese 41. V telese 41 sú prvému reakčnému stupňu 4 kým vnútorný prstencový umiestnené dve sústredné reakčné komory 44, 45 prstencového tvaru, uložené v sebe. Prstencové reakčné priestory 45, 44 sú v znázornenom prevedení vyplnené rozdielnymi adsorbentami : vonkajší prstencový priestor 44 je napríklad naplnený hnedouhoľným aktívnym koksom a vnútorný prstencový priestor 45 peletovaným čiernouhoľným aktívnym koksom. Vonkajší prstencový priestor 44 slúži teda k odlúčeniu škodlivých látok, ktoré sa ľahšie adsorbujú, a zodpovedá teda predchádzajúceho príkladu, zatiaľ priestor 45 slúži k redukcii oxidov dusíka ako reakčné komory 5a. 5b druhého reakčného stupňa 5 predchádzajúceho prevedenia. Každý z obidvoch prstencových priestorov je obkolesený prstencovým výstupným kanálom 43., 47 pre plyn. Vstup 48 surového plynu je rovnako tvorený prstencovým kanálom, umiestneným na radiálne vnútornej strane prstencového reakčného priestoru 44. Vstup plynu do vnútorného druhého reakčného stupňa 45 je tvorený centrálnym kanálom 49, ktorý prechádza v smere osi 50 reaktoru Afl. Prstencový vstup AS. plynu do prvého reakčného stupňa 44 a rovnako prstencový výstupný kanál 47 druhého reakčného stupňa 45 sú oddelené valcovitou prepážkou 51. Vstupný kanál 51 v tvare šróbovice je usporiadaný v hornej časti telesa 41 reaktoru 40 okolo osi 50 a je spojený so vstupom 48 surového plynu do prvého reakčného stupňa 44. V dôsledku šróbovicového tvaru vstupného kanálu 52 dostáva plyn určený k čisteniu a obsahujúci niekedy pevné častice alebo kvapky vody, šróbovicový pohyb, ktorý vytlačuje častice alebo kvapky s vyššou hmotnosťou smerom von do oblasti nad sypnými kužeľmi 37 a medzi prívodné lieviky 18 a prívodné rúrky 19 prvého reakčného stupňa. Vytvorenie a usporiadanie prívodných lievikov 18 a odvádzacích lievikov a zavádzanie plynu do obidvoch reakčných stupňov 44, 45 zodpovedá pomerom, ktoré boli vysvetlené v súvislosti s obrázkami 1 až 3. V dôsledku kruhového usporiadania a rozdelenia rozvádzacieho poschodia S a odvádzacieho poschodia 3 majú prívodné lieviky 18 a odvádzacie lieviky 20 lichobežníkový prierez, ako je badateľné z ľavej polovice obr. 5.

Tiež vytvorenie žalúzií alebo druhých oddeľovacích elementov, obmedzujúcich reakčné komory 44, 45 môže zodpovedať predchádzajúcemu príkladu, pričom však prepážky 56, 55 prípadne 65. 66 na nábežných a výstupných stranách majú podľa prierezu reakčných komôr približne kruhový tvar dosiahnutý tým, že sú zložené z väčšieho počtu segmentov.

druhého kruhový

Ako bolo uvedené, vstupuje surový plyn vstupným kanálom 52. ktorý mu udeľuje šróbovicový pohyb, do telesa 41 reaktoru 40. prichádza na prevažne valcové nábežné plochy u prepážok 55. prejde naprieč prvým prstencovým stupňom 44, prejde na jeho výstupnej strane cez prepážky 56 do vonakjšieho prstencového kanálu 46, obráti sa dole do kruhovej prúdovej komory 58 a prúdi v nej radiálne dovnútra v smere do centrálneho kanálu 49 V prúdovej komore 58., ktorá má podobne ako v predchádzajúcom reakčného stupňa 45. tvar, obmýva plyn príklade odvádzacie lieviky 20 a odvádzacie rúrky 22.

V centrálnom kanále 49 sa plyn, ktorý bol zbavený rýchlo adsorbujúcich škodlivých látok a je teda čiastočne vyčistený, rozdeľuje najprv axiálne a odtiaľ prúdi v smere šípok v priečnom prúde, prípadne medzi prívodnými rúrkami 19 zhora do prstencovej vrstvy adsrobentu v druhom reakčnom stupni 45. Prepážky 65 oddeľujú adsorbent v druhom reakčnom stupni 45 na vstupnej strane a prepážky 66 na výstupnej strane od susedných kanálov 49 a 47. Výstupný kanál 42 pre plyn ústi v hornej časti reaktoru 40 do odťahového lievika 59, odkiaľ sa môže viesť čistý plyn do stredové umiestneného komína 60.

Nábežné plochy zodpovedajúce prepážkam 55 prvého reakčného stupňa 44 majú väčší polomer ako nábežné plochy prepážok 65 druhého reakčného stupňa 45. Príslušne menšia je teda rýchlosť prúdenia plynu v prvom prstencovom priestore v porovnaní s druhým prstencovým priestorom 45. Táto nerovnosť je žiadúca, najmä pri použití rôznych adsorbentov v obidvoch reakčných komorách 44, 45.

Nad prstencovými rozvádzacími poschodiami 8 sú usporiadané vnútorné zásobné komory 61, 62. Nad vnútornou zásobnou komorou 62 je umiestnený motorom poháňaný rozvádzači mechanizmus vo forme rotujúcej hrabky £3. Hrabky £3 urovnávajú sypký adsorbent, ktorý sa nachádza v zásobnej komore 62, aj pri privádzaní adsorbentu jediným prívodným hrdlom 64.

Zásobná komora 61 priradená prvému reakčnému stupňu 44 sa plní pomocou koľajového vozíka 67 cez plniace otvory 68, ktoré sú usporiadané do kruhu okolo osi 50 reaktoru 40. Koľajový vozík 67 popochádza po koľajovom okruhu 69, ktorý má takisto stred v osi 50. Účelne je koľajový vozík 67 vybavený prostriedkami k vzduchotesnému spojeniu s plniacimi otvormi 68. vzduchotesne uzatvárateľným ložným priestorom a dúchadlom k zvyšovaniu tlaku v tomto priestore. Pri takomto vytvorení sa dá kompenzovať pretlak, nachádzajúci sa v reakčnom priestore 44 a teda aj v zásobnej komore 61, v priestore koľajového vozíka 67. takže do vozíka 67 a odtiaľ do atmosféry nemôže unikať ani časť spalín.

Vynález nie je obmedzený na znázornené príklady prevedenia. V rámci vynálezu sa dá napríklad pracovať s jedinou adsorpčnou vrstvou. Smer prúdenia plynu podľa obrázku 1 sa dá napríklad obrátiť, takže surový plyn vstupuje do adsorbéru 1 výpustom 3 a opúšťa ho vstupom 2. Výstup surového plynu z adsorpčnej vrstvy je potom na hornej strane adsorbéru JL.

Claims (30)

1. Spôsob oddeľovania nežiadúcich zložiek z tekutiny, najmä zo spalín, adsorpcií na kusovom alebo zrnitom adsorbente, pri ktorom spaliny prúdia najmenej jedným reakčným priestorom naplneným adsorbentom a prechádzajú aspoň jednou adsorpčnou vrstvou, vyznačujúci sa tým, že adsorbent sa zavádza do reakčného priestoru rastrovite rozložené v jednotlivých násypných dávkach a odvádza sa z neho, pričom tekutina sa zavádza zčasti zo strany kolmo do vrstvy adsorbentu a zčasti zhora sypným kužeľom vzniknutým pri zavádzaní adsorbentu a vedie sa reakčným priestorom.

2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že vzájomne odlišné nežiadúce zložky tekutiny, napríklad ortuť, oxid siričitý, kyselina chlorovodíková a oxidy dusíka, sa oddeľujú v odlišných adsorpčných vrstvách a odvádzajú sa z reakčného priestoru v oddelených prúdoch.

3. Spôsob podľa nároku 2,vyznačujúci sa tým, že aspoň v dvoch odlišných adsorpčných vrstvách sa uložia vzájomne odlišné adsorbenty, napríklad nistejový koks a kameňouhoľný aktívny koks.

4. Spôsob podľa nároku 3,vyznačujúci sa tým, že tekutina prúdi najmenej dvomi odlišnými adsorpčnými vrstvami rôznou rýchlosťou.

5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že ten istý prúd tekutiny sa vedie postupne adsorpčnými vrstvami rôznymi rýchlosťami, ktoré sú závislé na veľkosti nábežných plôch adsorpčných vrstiev.

6. Spôsob podľa jedného z nárokov laz 5, vyznačujúci sa tým, že adsorbenty, odvádzané z odlišných vrstiev, sa podrobia ďalšiemu spracovaniu.

7. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že reakčný priestor sa plní po dávkach, vyprázdňuje sa po dávkach a spracovanie tekutiny sa vykonáva v aspoň jednom pevnom lôžku.

8. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že v prvej adsorpčnej vrstve sa oddelia tažké kovy, v druhej adsorpčnej vrstve ľahko adsorbujúce plynné zložky, ako sú oxid siričitý a kyselina chlorovodíková a plyn sa potom podrobí v ďaľšom reakčnom stupni redukcii oxidov dusíka.

9. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že časť plynu sa zavádza do reakčného priestoru zdola odvádzacím lievikom pre adsorbent.

M

10. Zariadenie k vykonávaniu^spôsobu podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 9, s reaktorom obmedzujúcim najmenej jednu reakčnú komoru (14), ktorá má na hornej strane privádzací mechanizmus a na dolnej strane lievikovitý odvádzací mechanizmus pre prívod a odvádzanie kusového alebo zrnitého adsorbentu, vyznačujúce sa tým, že privádzací mechanizmus sa skladá z rastru z vedľa seba a za sebou umiestnených prívodných lievikov (18) a odvádzací mechanizmus sa skladá z ďalšieho rastru z vedľa seba a za sebou umiestnených odvádzacích lievikov (20), pričom ako aspoň na jednej strane, tak aj v hornej časti reakčnej komory (14) sú usporiadané priechody pre plyn.

11. Zariadenie podľa nároku 10, vyznačujúce sa t ý m, že reakčná komora (14) je rozdelená najmenej jedným radom oddeľovacích stien najmenej na dva v podstate zvislé oddiely, obsahujúce vždy jednu vrstvu (40, 41) adsorbentu a usporiadané kolmo k prúdeniu plynu, pričom každý z oddielov je vybavený prívodnými lievikmi (18) a odvádzacími lievikmi (20) s jednotlivo ovládacími dávkovacími elementárni (23, 24) alebo závernými elementárni (27, 28).

12. Zariadenie podľa nároku 11, vyznačujúce sa tým, že oddeľovacie steny sú vytvorené ako jednoduché žalúzie (16) alebo dvojité žalúzie (17).

13. Zariadenie podľa jedného z nárokov 10 až 12, vyzná čujúce sa tým, že v adsorbéru sú usporiadané najmenej dve oddelené reakčné komory, ktoré sú plníteľné a vyprázdňovateľné vzájomne nezávisle, sú umiestnené priestorové vedľa seba a zapojené za sebou pre prúdenie plynu.

14. Zariadenie podľa jedného z nárokov 10 až 13, vyzná čujúce sa tým, že odvádzacie lieviky (20) alebo na tieto naväzujúce odvádzacie rúrky (21, 22) sú usporiadané v kanálovom úseku (32) pre vedenie čisteného plynu.

15. Zariadenie podľa nároku 10, vyznačujúce sa tým, že kanálový úsek (32) vedúci čistený plyn je zaradený za výstupný kanál (31) prvého reakčného stupňa (4) a pod jeho odvádzacím spodkom (9) je usporiadaný tak, že odvádzací lievik (20) a odvádzacie rúrky (21, 22) sú obmývané tekutinou a zohrievajú sa.

16. Zariadenie podľa jedného z nárokov 10 až 15, vyzná čujúce sa tým, že raster odvádzacích lievikov (20) je vybavený otvormi pre priechod čisteného plynu, ktoré sú spojené so vstupom (2) surového plynu.

17. Zariadenie podľa jedného nárokov 10 až 16, vyznačujúce sa tým, že vstup (2) surového plynu sa rozkladá po celej výške reakčného priestoru, zatiaľ kým výstupný kanál (31) čistého plynu sa rozkladá na obmedzenej výške výstupnej strany reaktoru k zamedzeniu skratového prúdenia plynu v hornej časti reakčného priestoru.

18. Zariadenie podľa nároku 15, vyznačujúce sa tým, že reakčná komora (14) prvého reakčného stupňa (4) je z obidvoch strán obkolesená dvomi reakčnými komorami (5a, 5b) druhého reakčného stupňa, pričom prúd tekutiny, vedený späť pod odvádzacím poschodím (9) prvého reakčného stupňa (4) je rozdelený najmenej do dvoch paralelných dielčich prúdov a vedený do obidvoch reakčných komôr (5a, 5b) obkolesujúcich prvú reakčnú komoru (14).

19. Zariadenie podľa jedného z nárokov 10 až 18, vyznačujúce sa tým, že od vstupu (2) surového plynu sú usporiadané za sebou rady (18') prívodných lievikov (18) v odstupňovaných výškach.

20. Zariadenie X vykonávaniu/spôsobu podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 9, s reaktorom ohraničujúcim najmenej jednu reakčnú komoru, pričom táto komora je vyrobená podľa nárokov 10 až 17, vyznačujúce sa tým, že vo valcovom telese (41') sú sústredne usporiadané najmenej dve prstencové reakčné komory (44, 45), pretekané plynom v podstate radiálne a zapojené pre prúd plynu do série a nábežné plochy prstencovej reakčnej komory (44), ktorá leží prvá v dráhe prúdu plynu, sú väčšie ako nábežné plochy druhej reakčnej komory (45).

21. Zariadenie podľa nároku 20,vyznačujúce sa tým, že nábežné a odvádzacie pl ochy obidvoch prstencových reakčných komôr (44, 45) sú umiestnené tak, že reakčné komory (44, 45) sú pretekané prúdom plynu v podstate radiálne zvnútra smerom von.

22. Zariadenie podľa nároku 21, vyznačujúce sa tým, že prvá prstencová reakčná komora (44) a druhá prstencová reakčná komora (45) sú obkolesené prstencovými výstupnými kanálmi (46, 47) pre plyn, pričom vstup (48) surového plynu do prvej reakčnej komory (44) je rovnako vytvorený ako prstencový kanál a tento vstup (48) surového plynu a výstupný kanál (47) druhej prstencovej reakčnej komory (45) sú od seba oddelené valcovou prepážkou (51).

23. Zariadenie podľa nároku 22,vyznačujúce sa tým, že výstup plynu z prvej prstencovej reakčnej komory (44), je vytvorený ako prstencový výstupný kanál (46), ktorý je obmedzený vonkajšou stenou reaktoru (40).

24. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 23, vyzná čujúce sa tým, že prstencová prúdová komora (58) ktorá spája výstupný kanál (46) plynu prvej reakčnej komory (44) so vstupom druhej reakčnej komory (45), je umiestnená pod odvádzacími poschodiami (9) tak, že odvádzacie lieviky (20) alebo odvádzacie rúrky (22) sú obmývané a zohrievané radiálne z vonjška dovnútra prúdiacim, čiastočnej vyčisteným, plynom.

25. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 24, vyzná čujúce sa tým, že v hornej časti telesa (41) reaktoru (40) je sústredne s jeho centrálnou osou (50) usporiadaný šróbovicový vstupný kanál (52) plynu, spojený so vstupom (48) surového plynu do prvej reakčnej komory (44).

26. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 25, vyzná čujúce sa tým, že rozvádzacie poschodie (8) a odvádzacie poschodie (9) sú prstencové a ich lieviky (18, 20) majú lichobežníkový prierez.

27. Zariadenie podľa jedného z nárokov 20 až 26, v y z n a čujúce sa tým, že nad prstencovými roz vád žacími poschodiami (8) sú umiestnené prstencové zásobné komory (62, 61).

28. Zariadenie podľa nároku 27, vyznačujúce sa tým, že v prstencovej zásobnej komore (62) je uložené motorom poháňané rotačné rozdeľovacie zariadenie, ktorého os otáčania leží na zvislej osi (50) telesa (41).

29. Zariadenie podľa nároku 27 alebo 28, vyznačujúce sa tým, že v krycej stene prstencovej zásobnej komory (61) sú usporiadané v rovnakej vzdialenosti od osi (50) telesa (41) plniace otvory (68) a v zodpovedajúcom radiálnom odstupe nad krycou stenou je usporiadaný koľajový okruh (69).

30. Zariadenie podľa nároku 29,vyznačujúce sa tým, že koľajový vozík (67), pojazdný po koľajovom okruhu (69), je vybavený prostriedkami k vzduchotesnému pripojeniu k plniacim otvorom (68), vzduchotesne uzatvárateľným ložným priestorom a dúchadlom k zvyšovaniu tlaku v ložnom pristore.