СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ПАРОВ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ПАРОВ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


RU (11) 2040313 (13) C1

(51) 6 B01D53/72, B01D53/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации 
Статус: по данным на 20.02.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1995.07.25 
(21) Регистрационный номер заявки: 93039134/26 
(22) Дата подачи заявки: 1993.07.30 
(45) Опубликовано: 1995.07.25 
(56) Аналоги изобретения: 1. Авторское свидетельство СССР N 375830, кл. B 01J 21/04, 1970. 2. Патент Великобритании N 2051761, кл. B 01D 53/00, 1981. 3. Авторское свидетельство СССР N 1113159, кл. B 01D 53/36, 1984. 
(71) Имя заявителя: Граждан Виктор Афанасьевич; Жутяев Василий Георгиевич; Материй Евгений Александрович 
(72) Имя изобретателя: Граждан Виктор Афанасьевич; Жутяев Василий Георгиевич; Материй Евгений Александрович 
(73) Имя патентообладателя: Граждан Виктор Афанасьевич; Жутяев Василий Георгиевич; Материй Евгений Александрович 

(54) СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ПАРОВ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 

Использование: очистка газовых выбросов в химической, нефтехимической и машиностроительной отраслях промышленности. Сущность изобретения: газовые выбросы пропускают на стадии адсорбции через слой адсорбента, например морденита, и через слой адсорбента-катализатора, содержащего, мас. CuO 1,5 - 5,0; Cr2O3 2,0 7,0, носитель алюмосиликат остальное. На стадии регенерации через слои пропускают кислородосодержащий газ при повышенной температуре, а продукты десорбции окисляют при пропускании через дополнительный слой адсорбента-катализатора идентичного состава. Устройство для осуществления способа включает адсорберы и каталитический реактор. Особенность устройства заключается в том, что в адсорберах по высоте последовательно установлены кольцевые кассеты, причем одна из них разделена на два отсека перфорированной перегородкой. 2 с. п. ф-лы, 3 ил. 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к технике обезвреживания промышленных газовых выбросов и может найти применение в химической, нефтехимической, машиностроительной и других отраслях промышленности, где требуется очистка газовых выбросов от токсичных органических веществ.

Известен способ обезвреживания газов от органических веществ, основанный на использовании алюмосиликата как носителя катализатора [1]

Однако данный способ очистки не обеспечивает глубокого обезвреживания от органических веществ при его регенерации и требует захоронения алюмосиликата.

Наиболее близким к предложенному решению является способ обезвреживания газовых выбросов от органических веществ, заключающийся в сорбировании органических веществ на сорбенте-катализаторе из оксидов меди и хрома с последующей регенерацией путем каталитического окисления при подаче кислородосодержащего газа [2]

Известна адсорбционная установка, включающая параллельно установленные адсорберы и каталитический реактор, соединенные газоотводящими и газоподводящими трубопроводами, содержащими запорную арматуру [3]

Недостаток известной установки состоит в том, что она не обеспечивает полноты адсорбционного процесса при больших скоростях подаваемого газового потока, а в процессе регенерации возможны значительные выбросы вредных веществ в атмосферу, не отвечающих санитарным нормам.

Технической задачей изобретения является повышение степени очистки газовых выбросов, обеспечение экологической чистоты технологического процесса и пожаробезопасности проведения работ.

Это обеспечивается тем, что в способе обезвреживания газовых выбросов от органических веществ путем сорбирования органических веществ на сорбенте-катализаторе из оксидов меди и хрома с последующей десорбцией и каталитическим окислением кислородосодержащим газом, загрязненные органическими веществами газовые выбросы сначала пропускают через слой сорбента, в качестве которого используют природный цеолит, после чего газ поступает на основной сорбент-катализатор. Продукты десорбции пропускают через дополнительный сорбент-катализатор, имеющий следующий состав, мас. Алюмосиликат 88-96,5 Окислы меди 5,0-1,5 Окислы хрома 7,0-2,0

Способ обезвреживания газовых выбросов от органических соединений реализуется на устройстве, изображенном на фиг. 1-3.

Устройство для обезвреживания газовых выбросов от паров органических соединений содержит адсорберы 1, снабженные газопроводящими 2 и газоотводящими 3 трубопроводами, включающими запорную арматуру 4-8.

Устройство снабжено нагревателем воздуха 9, соединенным с адсорберами 1, и каталитическим аппаратом 10, соединенным с адсорберами 1 и с газоотводящими магистралями 11 сброса очищенных газов в атмосферу.

Адсорбер 1 содержит съемную крышку 12, соединенную фланцевым разъемом 13 с корпусом 14, входной патрубок 15 для горячего воздуха, входной патрубок 16 для вредных газовых выбросов, выходной патрубок 17 для выброса очищенных газов в атмосферу и соединения с каталитическим аппаратом 10.

Внутри адсорбера 1 смонтировано газораспределительное устройство 18 и две съемные цилиндрические кассеты 19 и 20, расположенные друг над другом. Кассеты имеют перфорированные обечайки, а верхняя кассета имеет дополнительную цилиндрическую перфорированную перегородку 21.

Верхняя кассета 20 с внутренней стороны заполнена природным цеолитом, например морденитом 16, а с наружной АКВ-3. Нижняя кассета 19 заполнена АКВ-3.

Каталитический аппарат 10 содержит на верхней крышке 22 засыпные патрубки 23, патрубок 24 для выхода очищенных газов. На нижней крышке расположен входной патрубок 25 с газораспределительным устройством 26.

Внутри корпуса 27 смонтирована кассета 28 цилиндрической формы с перфорированными обечайками 29. Внутри кассеты 28 помещены нагревательные элементы 30. Кассета 28 заполнена, например, АКВ-3.

Устройство работает следующим образом.

Газовые выбросы, содержащие, например, пары гептила, поступают через входной патрубок 16 и газораспределительное устройство 18 в адсорбер 1. Затем газовые выбросы поступают сверху в центральный канал верхней кассеты 20 и через внутреннюю перфорированную обечайку радиально расширяются в слое сначала модернита, а затем АКВ-3. Затем из простеночного зазора адсорбера 1 проходят вниз, фильтруются идентично через нижнюю кассету 19, а затем через нижний патрубок 17 сбрасываются в атмосферу.

Благодаря такой конструкции адсорбера исключается проскок неочищенных газовых выбросов, повышается КПД (сорбционная емкость) аппарата за счет существенного снижения скорости газового потока и наличия трех слоев адсорбента, кроме того снижается вероятность попадания конденсата на адсорбент, сорбционная емкость, например, по парам гептила достигает 36 мас.

По достижении предельной сорбционной емкости адсорбента в адсорбере 1 начинается проскок неочищенных газовых выбросов через аппарат.

Устройство переключается с режима улавливания вредных примесей в газовых выбросах на режим десорбции паров органических соединений с адсорбента с последующим их каталитическим окислением до безвредных продуктов.

Второй режим осуществляется путем подачи нагретого в нагревателе 9 воздуха до 423-473 К в адсорбер 1 и нагрева воздухом адсорбента, помещенного в кассетах 20 и 19. Нагретый воздух выносит продукты десорбции из слоя, например, морденита и направляет их на слой, например, АКВ-3. На АКВ-3 происходит каталитическое окисление паров органических соединений до безвредных продуктов, причем процесс идет за счет температуры экзотермической реакции окисления.

Недоокисленные продукты из адсорбера 1 поступают на каталитический аппарат 10, где на предварительно разогретом (до 450 К) слое АКВ-3 окончательно очищаются от вредных примесей и выбрасываются в атмосферу.

Благодаря двухступенчатой очистке и связанным с этим увеличением времени химических реакций достигается высокая степень обезвреживания вредных примесей во втором режиме работы устройства.

П р и м е р 1. На стадии сорбции были исследованы адсорбент-катализатор АКВ-3 и природный цеолит ПЦК-2. Сорбционную емкость определяли в статических и динамических условиях при 10-25оС.

Скорость потока газа составила 0,15 м/с, высота слоя адсорбента 0,45 м, концентрация паров органических веществ 50-1400 г/м3.

Данные исследований представлены в табл. 1.

В стадии регенерации шихты и каталитического окисления сорбированных паров органических веществ адсорбент продували воздухом, подогретым до 37320 К. Скорость продувки поддерживали на уровне 0,05-0,1 м/с.

В результате опыта установлено, что процесс окисления всех исследуемых веществ протекает более интенсивно и глубоко на адсорбенте-катализаторе АКВ-3. Температура начала реакции 650-750 К.

Адсорбент-катализатор обеспечивает высокую степень очистки при оптимальных режимах организации процесса (см. табл. 2).

П р и м е р 2. В условиях примера 1 окисление гептила на адсорбенте-катализаторе осуществляли при различных количествах ингредиентов катализаторов.

В табл. 3 приведены характеристики процесса окисления сорбированного гептила на шести типах катализаторов.

Из табл. 3 видно, что наиболее эффективным сочетанием является первый и шестой составы, что соответствует формуле изобретения.

П р и м е р 3. В условиях примера 1 проводили регенерацию сорбированного гептила в адсорбере, но каталитический аппарат не подключали. При этом степень окисления гептила составила 89-91%

П р и м е р 4. В условиях примера 1 проводили регенерацию сорбента-катализатора от гептила и окисление последнего, с подключением каталитического аппарата, заполненного дополнительным сорбентом-катализатором на 0,1 объема основного катализатора. При этом степень окисления составила 95-96% В продуктах окисления обнаружены вредные примеси формальдегида в количестве до 23 ПДК (предельно допустимых концентраций).

П р и м е р 5. В условиях примера 4 проводили регенерацию сорбента-катализатора от паров гептила, но каталитический аппарат был заполнен дополнительным сорбентом-катализатором на 1/2 объема основного катализатора. При этом степень очистки составила 99,4% Вредных продуктов неполного окисления гептила на выходе из каталитического аппарата не обнаружено.

Таким образом, устройство для обезвреживания органических соединений, снабженное нагревателем, адсорбером и каталитическим аппаратом, заполненным сорбентом-катализатором на 1/2 объема основного сорбента-катализатора, обеспечивает экологическую чистоту технологического процесса и пожаробезопасность проведения работ. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ обезвреживания газовых выбросов от паров органических соединений адсорбцией при пропускании газовых выбросов через слой адсорбента-катализатора из оксидов меди и хрома на носителе с последующей регенерацией слоя адсорбента-катализатора при пропускании через него кислородсодержащего газа при повышенной температуре и окислением продуктов десорбции при пропускании через дополнительный слой адсорбента-катализатора идентичного состава, отличающийся тем, что используют адсорбент-катализатор на носителе из алюмосиликата при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Оксид меди (II) 1,5 5,0

Оксид хрома (III) 2,0 7,0

Алюмосиликат Остальное

а предварительно очищенные газовые выбросы пропускают через слой природного цеолита.

2. Устройство обезвреживания газовых выбросов от паров органических соединений адсорбцией, содержащее адсорберы и каталитический реактор, соединенные технологическими трубопроводами с запорной арматурой, отличающееся тем, что в адсорберах последовательно по высоте установлены кассеты цилиндрической формы с перфорированными обечайками, причем одна из кассет разделена два отсека перфорированной кольцевой перегородкой.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru