SU1507431A1 - Installation for catalyst oxidation of gases in mobile plant - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к установкам дл  проведени  каталитических процессов в нестационарных услови х и может быть использовано в различных отрасл х промышленности. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности окислени  высоковлажных газов и упрощение обслуживани . В состав установки вход т контактный аппарат 1 каталитического окислени  газов, нагнетатель 2 газов, система 3 трубопроводов, переключающее устройство 4, слои 5 контактной массы, колосникова  решетка 6, распределительные решетки 7, смеситель 8 газов, секционна  аксиальна  труба (АТ) 9, герметичный затвор 10, верхн   11, промежуточные 12 и нижн   13 секции АТ, отверсти  14 промежуточной секции, трубопровод 15 высокотемпературных газов, регул тор 16 расхода, блок 17 управлени , датчик 18 температуры, переключающее устройство 19. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.The invention relates to installations for carrying out catalytic processes in non-stationary conditions and can be used in various industries. The aim of the invention is to increase the efficiency of oxidation of high-moisture gases and simplify maintenance. The installation includes a contact apparatus 1 for catalytic oxidation of gases, a blower 2 for gases, a system of 3 pipelines, a switching device 4, layers 5 of contact mass, a grate 6, distribution grids 7, a mixer 8 of gases, sectional axial tube (АТ) 9, hermetic shutter 10, upper 11, intermediate 12 and lower 13 sections of AT, openings 14 of the intermediate section, pipeline 15 of high-temperature gases, flow controller 16, control unit 17, temperature sensor 18, switching device 19. 1 cpf-ly, 2 Il.

Description

ГR

11eleven

сдsd

о about

4four

СОWITH

10ten

31503150

Изобретение относитс  к установкам дл  проведени  каталитических процессов в нестационарных услови х и может быть использовано в различ- ных отрасл х промьшшенности.The invention relates to installations for carrying out catalytic processes in non-stationary conditions and can be used in various industries.

Цель изобретени  - повьшение эффективности окислени  высоковлажных газов и упрощение обслуживани .The purpose of the invention is to increase the efficiency of oxidation of high-moisture gases and simplify maintenance.

На фиг. 1 схематично представлена установка каталитического окислени  газов в нестационарном режиме; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1, сечение аксиальной трубы.FIG. 1 schematically shows a catalytic gas oxidation unit in a non-stationary mode; in fig. 2 — node I in FIG. 1, axial tube section.

В состав установки вход т контактный аппарат 1, нагнетатель 2 газов, система 3 трубопроводов, переключающее устройство 4, слои 5 контактной массы, колосникова  решетка 6, распределительные решетки 7, смеситель 8 газов, аксиальна  секционна  труба 9, герметичный затвор 10, верхн   11, средн   12 и нижн   13 секции аксиальной трубы, отверсти  14 средней секции аксиальной трубы, трубопровод 15 высокотемпературных газов, регул тор 16 расхода, блок 17 управлени , датчик 18 температуры пере- . ключающее устройство 19,устройство 2 20 снижени  скорости выгружаемого катализатора и упорный элемент 21.The installation includes a contact apparatus 1, a gas blower 2, a pipeline system 3, a switching device 4, contact mass layers 5, a grate 6, distribution grids 7, a gas mixer 8, an axial section pipe 9, an airtight gate 10, top 11, middle 12 and lower 13 sections of the axial pipe, holes 14 of the middle section of the axial pipe, pipeline 15 of high-temperature gases, flow controller 16, control block 17, temperature sensor 18 trans-. The switching device 19, the device 2 20 reducing the speed of the catalyst to be discharged and the thrust element 21.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Контактную массу аппарата на входе газов разогревают до рабочей теьшературы (система первоначального разогрева на схеме не показана). Газ, подаваемый нагнетателем 2 через cиcтe fy трубопроводов 3, с помощью переключающих устройств 4 и 19 поочередно подают то в верхний, то в нижний патрубок контактного аппа- рата. Проход  через слои контактной массы, газ нагреваетс  и затем горюча  составл юща  окисл етс  на ката- лизаторе, при этом температура газа достигает максимального значени . При дальнейшем движении газ отдает тепло контактной массе и после охлаждени  до температуры, близкой к зна- чению температуры вход щего газа, вьшодитс  из аппарата. Часть высокотемпературных газов из смесител  8 через отверсти  14 в секционной ак- сиАльной трубе 9 поступает в ееThe contact mass of the apparatus at the inlet of gases is heated to the working temperature of the workshop (the system of the initial heating is not shown in the diagram). The gas supplied by the supercharger 2 through the system fy of the pipelines 3, with the help of switching devices 4 and 19, is alternately fed to the upper or to the lower branch pipe of the contact device. The passage through the layers of the contact mass, the gas is heated and then the combustible component is oxidized on the catalyst, and the gas temperature reaches its maximum value. Upon further movement, the gas gives off heat to the contact mass and, after cooling to a temperature close to that of the incoming gas, is withdrawn from the apparatus. Part of the high-temperature gases from the mixer 8 through the holes 14 in the sectional axial tube 9 enters its

внутреннюю полость, затем по трубопроводу 15 ее направл ют во всасьшаю щий патрубок нагнетател  2 и смеши5the internal cavity, then through the pipeline 15 it is sent to the suction inlet pipe of the supercharger 2 and mix

i; i;

0 0

5 0 50

5 5 50 555 5 50 55

вают с поступаю1Г(ими на окисление газами , нагрева  их до температуры, превьшакщей температуру конденсации влаги в охлаждающих из аппарата газах . Температура подаваемых в аппарат газов контролируетс  датчиком 18. Необходимый тe fflepaтypный режим поддерживают за счет изменени  расхода высокотемпературных газов, подаваемых во всасывающий патрубок нагнетател  2. Изменение расхода газа осуществл ют регул тором 16 через блокThey are supplied with gases (oxidation by gases, heating them to a temperature exceeding the condensation temperature of moisture in the gases cooling from the apparatus. The gases supplied to the apparatus are monitored by sensor 18. The required thermal mode is maintained by changing the flow rate of high-temperature gases supplied to the suction inlet 2. The change in gas flow rate is made by the regulator 16 through the block

17управлени  по сигналу от датчика17 control by sensor signal

18температуры.18 temperature.

Поочередна  подача газов в верхний и нижш1й патрубки контактного аппарата 1 осуществл етс  с помощью переключающих устройств 4, В контактном аппарате поступающие газы в слое предварительно разогретой инертной засыпки (на фиг. 1 инертна  засыпка - наружные слои контактной массы 5, условно обозначенные волнистыми лини - ми, а катализатор - внутренний слой (условно обозначен кружочками), разделенный смесителем 8) нагреваютс  до температуры начала реакции и поступают в слой катализатора, где начинаетс  химическа  реакци  окислени  горючих компонентов. При зтом контактна  масса (инертна  засьйка и катализатор ) со стороны входа газов, отдава  тепло потоку газов, охлаждаетс , а со стороны выхода нагреваетс , в результате чего по высоте сло  контактной массы возникает движущийс  тепловой фронт. При достижении тепловым фронтом границы контактной массы происходит переключение направлени  подачи газа с помощью переключающих устройств 4 на противоположное, и цикл повтор етс .The alternate supply of gases to the upper and lower nozzles of the contact apparatus 1 is carried out using switching devices 4. and the catalyst - the inner layer (conventionally indicated by circles), separated by mixer 8), is heated to the temperature of the start of the reaction and enters the catalyst bed, where the chemical oxidation of combustible fuel begins to components. With this, the contact mass (inert gas and catalyst) from the inlet side of the gases, giving off heat to the gas flow, is cooled and heated from the exit side, resulting in a moving thermal front along the height of the contact mass layer. When the thermal front reaches the contact mass boundary, the gas flow direction is switched using the switching devices 4 to the opposite, and the cycle repeats.

Изменение наг1равле} и  движени  газов происходит по сигналу термопар, установленных на границах контактной массы, или по таймеру, исход  из времени цикла, определ емого расчетным путем (или экспериментальным путем).The change in pressure and the movement of gases occurs at the signal of thermocouples installed at the boundaries of the contact mass, or according to a timer, based on the cycle time determined by calculation (or experimentally).

Влажность газов, поступающих на установку, задаетс  исходными данными и определ етс  приборами, установленными на подвод щем трубопроводе ., В зависимости от содержани  паров воды и состава газа определ ют точ- ку росы (температура ковденсацни вла- ги). Дл  исключени  конденсации влагиThe moisture content of the gases entering the installation is determined by the initial data and is determined by the instruments installed on the supply pipeline. The dew point (temperature of condensation moisture) is determined depending on the water vapor content and gas composition. To avoid moisture condensation

5151

на контактной массе при выходе очищенных газов из аппарата температура контактной массы (она определ етс  температурой подаваемых на окисление газов) должна быть выше точки росы отход щих газов. Поэтому дл  исключени  конденсации влаги и повышени  эффективности процесса необходимо дл каждого конкретного газа поддерживат заданную температуру газового потока на входе в контатный аппарат, причем чем больше кпажность газа, тем выше поддерживают температуру на входе в контактный аппарат и тем больше количество высокотемпературных газов подают в поток направл емьк на окисление газов.on the contact mass, when the purified gases leave the apparatus, the temperature of the contact mass (it is determined by the temperature of the gases fed to the oxidation) must be above the dew point of the exhaust gases. Therefore, to avoid moisture condensation and increase the efficiency of the process, it is necessary for each specific gas to maintain a predetermined gas flow temperature at the inlet to the regular apparatus, and the greater the gas throughput, the higher the inlet temperature of the contact apparatus is maintained and the more high-temperature gases are fed into the stream. Emk on oxidation of gases.

Активность катализатора определ етс  по степени окислени  горючих составл ющих газов. При снижении активности катализатора увеличиваетс  содержание горючих составл ющих в отход щих газах. Контроль состава отход щих газов может осуществл тьс  автоматическими газоанализаторами или аналитически.The catalyst activity is determined by the degree of oxidation of the combustible component gases. By reducing the activity of the catalyst, the content of combustible components in the exhaust gases increases. The composition of the exhaust gases can be monitored by automatic gas analyzers or analytically.

Поэтому при потере активности катализатора производ т замену контактной массы. Контактную массу выгружа- ют следуюш 1м образом. Открывают затвор 10, Через загрузочный люк, расположенный в крьшше контактного аппарата , удал ют верхнюю секцию 11, при этом наружные элементы промежуточных секций 12 упираютс  в вьш1еле- жащие слои контактной массы и преп тствуют разъединению нижележащих секций . Контактна  масса верхнего сло  через промежуточные 12 и нижнюю 13 секции трубы 9, скольз  по устройству 20 дл  снижени  скорости через затвор 10 высыпаетс  из апг/арата. После выгрузки верхнего сло  удал ют разделительную решетку 7, первуюTherefore, when catalyst activity is lost, the contact mass is replaced. The contact mass is discharged in the following manner. The shutter 10 is opened. The upper section 11 is removed through the loading hatch located in the outer contact device, while the external elements of the intermediate sections 12 abut against the underlying layers of the contact mass and prevent the separation of the lower sections. The contact mass of the upper layer through the intermediate 12 and lower 13 sections of the pipe 9, the slide on the device 20 to reduce the speed through the shutter 10 is poured out of the apg / arata. After unloading the upper layer, the separation grid 7, the first

сверху промежуточную секцию 12 и вы- грунчают следукиу1Й слой контактной массы. Пор док выгрузки последующих слоев аналогичен описанному.on top of the intermediate section 12 and ground the trace layer of contact mass. The order of unloading subsequent layers is similar to that described.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 1, Установка каталитического окислени  газов в нестационарных усло1, Installation of catalytic oxidation of gases in unsteady conditions д 5 d 5 0 5 0 5 о о 5about o 5 00 5five 316316 ВИЯХ, состо ща  из контактного аппарата , оснащенного колосниковой и распределительными решетками, смесителем газов, а также первого и второго переключающих устройств, нагнетател  газов, всасывающий патрубок которого соединен трубопроводом с источником газовых выбросов, а напорный - с входом первого переключающего устройства, отличающа - с   тем, что, с целью повьш1ени  эффективности процесса окислени  высоковлажных газов, дополнительно введены датчик температуры газов, установленный перед первым переключающим устройством, блок управлени , регул тор расхода высокотемпературных газов, контактный аппарат оснащен верхним и нижним патрубками подвода и отвода газов, аксиальной секционной трубой, внутренн   полость которой соединена через отверсти  со смесителем, а трубопроводом высокотемпературных газов - с всасывающим патрубком нагнетател  газов, первый и второй входы первого переключающего устройства соединены трубопроводами соответственно с нижним и верхним патрубками подвода газов в контактный аппарат, нижний и верхний патрубки отвода газов которого соединены трубопроводами соответственно с первым и вторым входами второго переключающего устройства, выход которого соединен с выходом установки, выход датчика температуры газов соединен с входом блока управлени , выход которого соединен с регул тором расхода высокотемпературных газов,, 2, Установка по п, 1, отличающа с  тем, что, с цепью , {упрощени  обслуживани , аксиальна  секционна  труба снабжена разъемами секций, расположенньпчи на границах слоев контактной массы и затвором дл  выгрузки катализатора, ка;кда  последующа  за верхней секци  снабжена установленными в ней гасител ми скорости в виде лопаток, расположенных по винтовой линии или сплошной ленточной спирали, а также наружными упорными элементами дл  поддержани  решеток.VIAH consisting of a contact apparatus equipped with a grate and distribution grids, a gas mixer, as well as a first and second switching devices, a gas blower, the suction nozzle of which is connected to the source of gas emissions by a pipeline, and the pressure device with the fact that, in order to improve the efficiency of the oxidation process of high-moisture gases, a gas temperature sensor was additionally inserted, installed in front of the first switching device, control, flow regulator of high-temperature gases, the contact apparatus is equipped with upper and lower gas inlet and outlet nozzles, axial sectional tube, the internal cavity of which is connected through openings to the mixer, and high-temperature gas pipeline to the suction nozzle of the gas supercharger; the devices are connected by pipelines, respectively, to the lower and upper pipes for supplying gases to the contact apparatus, the lower and upper pipes for removing gases from The pipes are connected to the first and second inputs of the second switching device, the output of which is connected to the output of the installation, the output of the gas temperature sensor is connected to the input of the control unit, the output of which is connected to the high-temperature gas flow regulator, 2, Installation according to claim 1 The fact that, with a chain, {simplified maintenance, the axial sectional tube is provided with section connectors, is located at the boundaries of the layers of the contact mass and the gate for unloading the catalyst, ka; the section is equipped with velocity dampers installed in it in the form of blades located along a helix or a continuous ribbon helix, as well as external stop elements to support the grids. фиг.2.figure 2.