SU1011950A1

SU1011950A1 - Способ каталитического обезвреживани газообразных отходов

Info

Publication number: SU1011950A1
Application number: SU813280542A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Багрянцев; Виктор Семенович Лахмостов; Валентин Иванович Луговской; Юрий Шаевич Матрос; Борис Иосифович Псахис; Валентина Исаевна Пужилова; Василий Егорович Черников
Original assignee: Филиал Научно-Производственного Объединения "Техэнергохимпром"; Ордена Трудового Красного Знамени Институт Катализа Со Ан Ссср; Специальное конструкторско-технологическое бюро катализаторов
Priority date: 1981-04-15
Filing date: 1981-04-15
Publication date: 1983-04-15

Abstract

СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ ОТХОДОВ, содержащих горючие компоненты , путем пропускани их через неподвижный слой зернистого катализатора и инертного зернистого материала с изменением направлени движени газов и высокотемпературной зоны в слое катализатора на противоположное, дтличающийс тем, что, с целью повышени эффективности процесса каталитического обезвреживани газообразных отходов с переменными составом и скоростью поступлени , изменение направлени движени осуществл ют при разогреве граничного с инертным материалом сло катализатора до температуры на 0,1 - 100&deg;С ниже максимальной температуры сло катализатора, при этом линейную скорость движени газов в слое катализатора поддерживают в 100-1000 раз выше скорости движени высокотемпературной зоны.

Description

Изобретение относитс к способам каталитического обезвреживани газообразных промышленных отходов, содержащих в качестве вредных примесей горючие компоненты , и может быть использовано в тех отрасл х промышленности, в результате производственной де тельности которых образуютс газообразные отходы, надлежащие обезвреживанию.

Известны способы каталитического обезвреживани , в которых газообразные отходы подвергают окислению на катализаторах , при этом дл осуществлени процесса необходим предварительный подогрев отходов 1.

Недостатком известных способов и устройств дл каталитического обезвреживани газообразных отходов вл етс высокий уровень энергетических затрат в случае обезвреживани отходов с низким содержанием горючих компонентов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ каталитического обезвреживани газообразных отходов, содержащих горючие компоненты, путем пропускани их через неподвижный слой зернистого катализатора и инертного зернистого материала с изменением направлени движени газов и высокотемпературной зоны в слое катализатора на противоположное 2.

Недостатком известного способа вл етс низка эффективность обезвреживани газообразных отходов с переменным составом и/или переменной скоростью поступлени в контактный аппарат. При проведении процесса с заданной периодичностью в случае снижени содержани горючих веществ и/или снижени скорости поступлени отходов в контактный аппарат изменение направлени движени отходов в слое катализатора происходит раньше, чем высокотемпературна зона достигнет конечного участка сло катализатора, т. е. процесс окислени осуществл етс в средней части сло катализатора, что приводит к неравномерному износу катализатора.

При увеличении скорости поступлени отходов в контактный аппарат происходит и увеличение скорости движени высокотемпературной зоны, и за установленный период процесса высокотемпературна зона выходит за пределы сло катализатора, что приведет к затуханию процесса.

Цель изобретени - повышение эффективности процесса каталитического обезвреживани газообразных отходов с переменным составом и скоростью поступлени .

Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу каталитического обезвреживани газообразных отходов, содержащих горючие компоненты, путем пропускани их через неподвижный слой зернистого катализатора зернистого материала с изменением направлени движени газов и высокотемпературной зоны в слое катализатора на противоположное, изменение направлени движени осуществл ют при разогреве граничного с инертным материалом сло

катализатора до температуры на 0,1 - 100°С ниже максимальной температуры сло катализатора , при этом линейную скорость движени газов в слое катализатора поддерживают в 100-1000 раз выше скорости движени высокотемпературной зоны.

На чертеже представлена схема устройства дл осуществлени способа каталитического обезвреживани газообразных отходов .

Устройство дл каталитического обезвреживани газообразных отходов содержит узел подачи 1 газообразных отходов, узел удалени 2 отход щих газов, нагреватель 3 дл первоначального разогрева сло катализатора, контактный аппарат 4 с неподвижным слоем катализатора 5, расположенного между сло ми инертного материала 6, и с датчиками температуры 7 и 8, установленными на конечных участках 9 сло катализатора и функционально св занными через блок управлени 10 с запорными устройствами 11 -14 дл изменени направлени движени газового потока в слое катализатора.

Реализацию способа каталитического обезвреживани газообразных отходов осуществл ют при работе устройства следующим образом.

Запорные устройства 12 и 13 наход тс в открытом положении, а 11 и 14 - в закрытом положении, при этом газовый поток может двигатьс в контактном аппарате в направлении от датчика температуры 8 и 7. Первоначальный разогрев участку сло катализатора, контролируемого датчиком температуры 8, осуществл ют с помощью нагревател 3. После разогрева катализатора до рабочей температуры (200-700°С)

0 в контактный аппарат подают отходы. От пр мого контакта с нагретыми инертной засыпкой и катализатором газообразные отходы нагреваютс , и при достижении рабочей температуры в слое катализатора начинают окисл тьс горючие составл ющие отходов с выделением тепла. Нагреватель 3 отключаетс . Движущиес со стороны входа газы, забира тепло, охлаждают катализатор до температуры подаваемых отходов , а отход щие после окислени газы нагревают последующие слои катализатора.

В результате такого способа передачи тепла в неподвижном слое катализатора образуетс высокотемпературна зона, перемещающа с в направлении движени газового потока.

При разогреве граничного с инертной

засыпкой сло катализатора до температуры на 0,1 - 100°С ниже максимальной температуры сло катализатора, по сигналу

датчика температуры 7 блок управлени осуществл ет изменение направлени движени газового потока на противоположное путем открыти запорных устройств 11 и 14 и закрыти 12 и 13. При этом происходит и изменение направлени движени высокотемпературной зоны в слое катализатора. При разогреве граничного сло катализатора , контролируемого датчиком температуры 8, до температуры на 0,1 - 100°С ниже максимальной температуры сло катализатора , запорные устройства, функционально св занные через блок управлени с датчиками температуры, измен ют направление движени газового потока на противоположное , и цикл работы повтор етс .

Если разность температуры граничного сло катализатораИ максимальной температуры сло катализатора,, при которой происходит изменение направлени движени газового потока, будет менее 0,1°С, возможен выход высокотемпературной зоны за пределы сло катализатора вследствие инерционности системы, что приводит к неполному окислению горючих компонентов в отходах или к нарушению непрерывности процесса.

При разности температур более 100°С слой катализатора используетс не полностью , поскольку работают только средние его участки.

Скорость движени газов через слой катализатора поддерживают в 100-1000 раз выше скорости движени высокотемпературной зоны.

При скорости движени газов через слой катализатора меньшей, чем в 100 раз скорости движени высокотемпературной зоны, возможно затухание процесса каталитического окислени .

При скорости движени газов через слой катализатора, превышающей скорость движени высокотемпературной зоны, более чем в 1000 раз, существенно увеличиваютс энергетические затраты на транспортировку газового потока через слой катализатора, и, кроме того, ограничиваетс устойчивость сло катализатора и инертной засыпки.

Пример 1. Реакционна смесь, имеюща адиабатический разогрев 15°С, постулает

в слой катализатора со скоростью 1,5 м/с. Температура смеси на входе в слой катализатора равна 10°С. Максимальна температура сло катализатора в установившемс режиме составл ет 700°С. При достижении граничным слоем катализатора температуры 610°С происходит изменение направлени движени газового потока через слой катализатора на противоположное. В этом примере скорость перемещени выQ сокотемпературной зоны равна 1,19-102м/с. Пример 2. Реакционна смесь, имеюща адиабатический разогрев 80°С, поступает в слой катализатора со скоростью 0,25 м/с. Температура исходной смеси - 120°С. Максимальна температура сло катализа5 тора - 540°С. Переключение потоков производ т при достижении граничным слоем катализатора температуры 535°С. Скорость перемещени высокотемпературной зоны составл ет 2,.

Пример 3. Реакционна смесь с адиабатическим разогревом 50°С поступает в слой катализатора с температурой 25°С. Скорость фильтрации реакционной смеси - 0,4 м/с. Максимальна температура сло катализатора - 620°С. Переключение потоков производ т при достижении граничным слоем катализатора температуры 580°С Скорость движени высокотемпературной зоны равна 9,15-10 м/с.

Пример 4. Адиабатический разогрев смеси , поступающей в слой катализатора с лиQ нейной скоростью 0,45 м/с, равен . Температура смеси на входе в слой катализатора - 60°С. Максимальна температура сло катализатора 490°С. Переключение потоков производ т при достижении граничным слоем катализатора температуры 470°С. Скорость движени высокотемпературной зоны равна 2,610 м/с.

Степень превращени окиси углерода в двуокись углерода составл ет во всех примерах 99,9%.

Реализаци предлагаемого способа позвол ет эффективно обезвреживать газообразные отходы с переменными по времени составом и переменной скоростью поступлени в контактный аппарат.

Claims

СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ ОТХОДОВ, содержащих горючие компоненты, путем пропускания их через неподвижный слой зернистого катализатора и инертного зернистого материала с изменением направления движения газов и высокотемпературной зоны в слое катализатора на противоположное, Отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса каталитического обезвреживания газообразных отходов с переменными составом и скоростью поступления, изменение направления движения осуществляют при разогреве граничного с инертным материалом слоя катализатора до температуры на 0,1 — 100°С ниже максимальной температуры слоя катализатора, при этом линейную скорость движения газов в слое катализатора поддерживают в 100—1000 раз выше скорости движения высокотемпературной зоны.