SU1749626A1

SU1749626A1 - Устройство дл дожигани отбросных газов

Info

Publication number: SU1749626A1
Application number: SU904786908A
Authority: SU
Inventors: Ирина Давидовна Бендецкая; Игорь Георгиевич Исаков; Татьяна Яковлевна Колот; Надежда Павловна Чепрасова; Марина Ивановна Меренкова; Владимир Алексеевич Шейко
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1990-01-30
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Изобретение относитс к области охраны окружающей среды и может быть использовано в химической нефтехимической и других отрасл х промышленности Цель изобретени - увеличение эффективности обезвреживани за счет более глубокой утилизации тепла и сокращени сорбционных процессов на поверхности насадок В устройстве дл дожигани отбросных газов регенеративные насадки выполнены многослойными, причем с периферийной стороны теплоаккумулирующий слой установлен со слабо развитой пористой структурой , низкой удельной поверхностью и высокой теплопроводностью, что позволит увеличить полноту обезвреживани газа, содержащего токсичные компоненты Устройство позволит проводить процесс очистки выбросов без затрат дополнительного топлива . 3 ил.

Description

Изобретение относитс к термическому обезвреживанию отбросных газов, в частности в регенеративных аппаратах, и может быть использовано в нефтехимической, химической и других отрасл х промышленности ,

Целью предлагаемого изобретени вл етс увеличение эффективности обезвреживани газов, содержащих токсичные компоненты и снижение себестоимости процесса обезвреживани вследствие увеличени теплового КПД устройства.

Нафиг.1 изображено устройство дл дожигани отбросных газов.

Устройство дл дожигани отбросных газов состоит из теплоизолированного корпуса 1, заполненного насадочным материалом , состо щим из двух 2, 3 и более теплоаккумулирующих слоев. Насадочный

материал с двух сторон ограничен опорными газопроницаемыми решетками 4 Изменение направлени движени газов осуществл етс с помощью устройства 5 Дл предварительного разогрева насадоч- ного материала в центре корпуса расположены горелки 6.

Устройство дл термического дожигани отбросных газов работает следующим образом. В первоначальный момент наса- дочный материал разогревают с помощью горелок 6 до температуры, превышающей температуру самовоспламенени наиболее термостойкого гор чего компонента, вход щего в состав отбросных газов. Затем горелки выключают и через устройство 5 отбросный газ подаетс в аппарат Проход поочередно через теплообменные слои 2, 3 насадочного материала, газ нагреваетс за

ю о ю о

счет тепла, аккумулированного насадкой в предыдущем цикле до температуры самовоспламенени горючих компонентов и загораетс . В результате горени температура газов возрастает и в нзсадоч- ном материале возникает тепловой фронт горени , который перемещаетс в направлении движени отбросных газов. После дожигани горючих компонентов обезвреженные газы, отдав тепло и сло м насздочного материала, удал ютс в атмосферу . Периодически устройством 5 направление движени газов измен етс на противоположное.

В ходе исследований, предшествующих подаче за вки, были проведены эксперименты по изучению механизма сорбцион- ных процессов в теплообменных насадках,

Первоначально была определена интенсивность сорбционных процессов и их вли ние на эффективность обезвреживани . В табл.1 приведены параметры процесса обезвреживани , характеризующие сорбционные процессы в выходной тепло- обмненой насадке (в качестве адсорбента использовали бензол).

Как видно из таблицы, наличие сорбционных процессов существенно вли ет на эффективность обезвреживани , значительно снижа ее. Так, в случае практически полного сгорани бензола (4 столбец табл. 1) десорбированный бензол снизил степень обезвреживани с 99.9% до 98.2%, причем концентраци последнего возросла до 13 мг/м3, что почти в 2,5 раза выше установленной ПДК р.з. (ПДК р.з. 5 мг/м. Кроме того, с повышением температуры адсорбционное равновесие, согласно принципу Ле- Шателье, сдвигаетс в сторону десорбции. С повышением температуры до 100°С сорб- ционна емкость шамота снижаетс примерно в 1,5-3 раза, а при дальнейшем повышении температуры до 250°С - в 8-11 раз.

Дальнейшие исследовани показали, что насадки, выполненные из шамота, обладают более высокой сорбционной емкостью по срайнению с насадками из металла или стекла. Так, сорбционна емкость шамотной крошки при прочих равных услови х в 2-5 раза выше емкости исследованных стекл нных шаров и в 1,5 раза стальной пружины.

Изменение сорбционной емкости в зависимости от материала насадки и трации паров бензола представлено в табл.2.

1/1з анализа вышеприведенных данных следует; дл сокращени сорбционных процессов на поверхности насадок необходимо

выполн ть их из двух и более слоев, а сорбционна емкость сло с холодной стороны насадок должны быть ниже в 1,5 и более раз емкости основного сло .

В результате реализации на ЭВМ математической модели процесса дожигани отбросных газов получены графические характеристики распределени температуры газа по высоте теплообменной насадки с

учетом окислени примесей и потерь тепла в окружающую среду. На фиг.2, 3 представлено такое распределение температур дл за вл емого устройства при времени периода Т 2700 с (45 мин) и Т 1800 с (30 мин).

Представленные кривые нагл дно свидетельствуют о преимуществах насадки, выполненной из 3 слоев: латунь, шамот, сталь. Использование с холодной стороны насадки слоев из материала с теплопроводностью выше теплопроводности основного сло приводит к увеличению скорости прогрева насадки Исход из этого, температура уход щих газов при многослойной насадке ниже, а степень регенерации тепла

выше, чем при обезвреживании в аппарате с насадкой из шамота.

Из приведенных графиков также видно, что работа аппарата с 3-услойной насадкой проходит достаточно устойчиво при различной продолжительности периода (гп) . В случае же использовани насадки из шамота при увеличении тп более 1800 с (30 мин) возможно затухание проход щего в аппарате процесса. Следовательно, при использовании многослойной насадки при прочих равных услови х сокращаетс число периодов и, исход из этого, уменьшаетс количество выбросов неочищенного газа в атмосферу в момент реверса движени .

Устройство дл дожигани отбросных газов дает возможность использовать в качестве теп лоаккумулирующего материала насадки отходы различных производств (например , металлическа стружка).

Предложенное устройство дл дожигани отбросных газов нар ду с увеличением полноты обезвреживани токсичных примесей , позвол ет снизить расход дополнительного топлива. Это объ сн етс

снижением сорбционной емкости теплоак- кумулирующего материала, из которого выполнена холодна сторона регенеративных насадок.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл дожигани отбросных газов, содержащее теплоизолированный корпус, патрубки ввода и вывода газа, газопроницаемые регенеративные многостойкие насадки и камеру горени отбросного

газа, отличающеес тем, что, с целью увеличени эффективности обезвреживани за счет глубокой утилизации тепла и сокращени сорбционных процессов на поверхности насадок, насадки выполнены из материалов с возрастающей к периферийным сло м теплопроводностью и уменьшающейс сорбционной способностью

Таблица 1

Таблица 2

OilфV

4,6 2fl 2jf 2% faeemgr Регенератора,

i-u/cr/wbHCtf ffffnffdKCf t 2 -neeadfff м&мгма,

Ъа.Ј

ббЛОЛХГ НННвРвМф

Ь-и&момца wcadw, 2- наладка иьн&паг//0.

ЯеЗ