Устройство для очистки газов

Устройство для очистки газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ, включающее корпус, цилиндрическую емкость с поЛ1оти1гёлем и патрубки ввода и вывода газов, коническую распределительную камеру, соединенную с патрубком ввода газа и нагреватель , размещенный между корпусом и емкостью, о тл и ч а юще еся тем, что, с целью повьниения степени утилизации поглотителя и снижения энергозатрат путем повышения равномерности распределения температуры по слбю поглотителя, емкость снабже-. на перегородками - горизонатльной и цилиндрической, установленной коаксиально в емкости на расстоянии от горизонтальной перегородки, а распределительная камера снабжена усеченным конусом, большее основание ,которого соединено с цилиндрической перего- i родной, а меньшее - с патрубком вывода газа.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) Ц51) В 01 З 53/04; В 01 .Л 8/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3451629/23-26 (22) 11.06.82 (46 ) 23. 10. 83. Б) )л. М 39 (53) 66 ° 074.3(088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) В.Н.Бобер, В.С.Евстишенков и A.Н.Ширяев (56) 1. Патент США )) 3593495 кл. 55-68, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

В 867402, кл. В 01 З 53/00, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ПЛЯ ОЧИСТКИ

ГАЗОВ, включающее корпус, цилиндрическую емкость с пог тотителем и пат (рубки ввода и вывода газов, коническую распределительную камеру, соединенную с патрубком ввода газа и нагреватель, размещенный между корпусом и емкостью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени утилизации поглотителя и снижения энергозатрат путем повышения равномерности распределения температуры по слОю поглотителя, емкость снабжена перегородками - горизонатльной и цилиндрической,- установленной коаксиально в емкости на расстоянии от горизонтальной перегородки, а распределительная камера снабжена усеченным конусом, большее основание которого соединено с цилиндрической перегоФ родной, а меньшее — с патрубком вывода газа.

1049089 2

Изобретение относится к устройст- . .. ам, предназначенным для очистки инертных газов (Pr,

Известно устройство для очистки инертных газов, содержащее цилиндри- 10 ческий корпус с крышкой, гильзы с перфорированным дном, парубки для подачи исходного, отвода очищенного газа и трубу для отвода очищенного газа. При этом гильза и труба для отвода очищенного. газа расположены коаксиально корпусу и друг другу (1) .

Недостатками устройства являются возможность загрязнения очищенного ичертного газа исходным за счет их смешения в месте соединения трубы для отвода очищенного газа с патрубком для отвода очищенного газа, находящемся на пути исходного газа, подаваемого в слой, так как это соединение не герметично, уменьшение полезного объема поглотителя в гильзе., эанятого трубой для отвода очищенного газа и неудобство эксплуатационного обслуживания при больших габаритах гильзы.

Известно устройство для очистки газов, включающее корпус, цилиндрическую емкость с поглотителем и патрубками ввода и вывода газов, коническую распределительную. камеру,. соединенную с патрубком ввода газа и нагреватель, раэмещенный между корпусом и емкостью P2) .

Недостатком устройства является неравномерность распределения температуры в слое поглотителя в осевом 40 направлении эа счет. охлаждения лобовых слоев поглотителя потоком ненагретого очищаемого газа и в радиальном направлении (пониженная температура центральной части загрузки) при боль-45 ших диаметрах емкости (реактора) и низкой теплопроводности загрузки поглотителя, что имеет место при использовании в качестве поглотителя .кускового губчатого титана (зернистая загрузка). Кроме того, устройство характеризуется недостаточной степенью утилизации загрузки и глубиной очистки недостаточна иэ-эа пониженной температуры центральной части слоя поглотителя и значительными

55 энергоэатратами, связанными с повышением.мощности на нагревателях для выравнивания температуры загрузки.

Целью изобретения является повы- шение степени утилизации поглотителя 60 н снижение энергозатрат путем повышения равномерности распределения температуры по слою поглотителя.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для очистки газов, вклю- 65 чающем корпус, цилиндрическую емкость с поглотителем,,коническую распределительную камеру, соединенную с патрубком ввода газа и нагреватель, емкость снабжена перегородками - горизонтальной и цилиндрической, установленной коаксиально в емкости на расстоянии от, горизонтальной перегородки, а распределительная камера снабжена усеченным конусом, большее основание которого соединено с цилиндрической перегородкой, в меньшее с патрубком вывода газа.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Вертикальный корпус 1 ограничен крышкой 2 устройства и днищем 3, на котором установлена цилиндрическая емкость 4 с перфорированным дном.

К перфорированному дну емкости 4 прикреплена коническая распредели- тельная камера 5, соединенная с патрубком б ввода газа. Патрубок 7 вывода газа выполнен в нижней части устройства и размещен внутри патрубка б ввода газа коаксиально последнему. На внутренней поверхности корпуса 1, крышки 2 и днища 3 размещена теплоизоляция 8. На теплоизоляции 8 установлены нагреватели 9, охватывающие цилиндрическую емкость 4 и распределительную камеру 5. Разогрев нагревателей 9 и слоя поглотителя контролируют термопарами 10-12.

Корпус 1 размещен на стойках 13.

Днище 3 установлено с воэможностью вертикального перемещения с помощью подъемника 14. Пунктиром показано нижнее положение днища 3 и расположенной на нем емкости 4. Внутри распределительной камеры 5 установлен усеченный конус 15 с прикрепленными к нему ребрами 16. Конус 15 соединен с патрубком 7 вывода газа. Внутри емкости 4 коаксиально установлена цилиндрическая перегородка 17 на расстоянии от горизонтальной перего- родки 18.

Устройство работает следующим образом.

При размещении днища 3 в нижнем положении заполняют емкость 4 поглотителем, например, губчатым титаном, устанавливают поглотитель термопары 11 и 12, затем поднимают днище, закрепляют его, фиксируют положение термопар 11-12 по их длине, герметиэируют устройство очистки, соединив патрубок 6 ввода газа и патрубок 7 вывода газа с магистральными трубопроводами, вакуумируют устройство, заполняют его инертным газом, подают напряжение на нагреватели 9, контро лируют их нагрев и разогрев слоя поглотитвля с помощью термопар 10-12. По достижении заданной температуры поглотителя (800 С в центре загрузки при 1150 С на нагревателях), откры-

1049089

3 4 вают вентили на входном и выходном Форированному дну. Наличие под крйшмагистральных трубопроводах и подают, кой емкости уплотнительной прокладки газ на очистку, . исключает утечку газа из реактора.

Очищенный гаэ через патрубок 6 Возможная незначительная утечка газа ввода газе поступает в кольцевой эа- иэ емкости с поглотителем через отвар между патрубком 6 ввода очищае- 5 верстия для ввода термопар в перемого газа и патрубком 7 вывода очи- городке 18 происходит во внутреннюю щвнного газа, где через стенку пат- полость устройства очистки и газ осрубка 7 происходит теплообмен между тается в этой полости или воэвращанагретым и холодным очищаемым газом.,: ется .в емкость с поглотителем, т.е. в результате чего последний нагрева-, 10 предлагаемая конструкция устройства

Ются, а очищенный газ .охлаждается.. исключает попадание к потребителю

Подогретый очищаемый газ поступает неочищенного газа.

s распределительную капору 5, В этой Теплоизоляция крышки уменьшает полости очищаемый газ, обтекая нагре- теплопотери в вертикальном направтые поверхности и в том числе значи- 15 ленин, что позволяет применять в .тельную нагретую поверхность ребер конструкции устройства очистки сводо16, дополнительно нагревается и вые нагреватели. через перфорированное дно емкости.:4 . Разработано. устройство для очистпоступает в периферийный кольцевой: ки.инертных газов с диаметром емкости слой загрузки поглотителя, где очи-. . для -загрузки поглотителя равном щается от кислорода и азота и еще " 600 мм м высотой 800 мм. Диаметр .

20 нагревается. Пройдя этот слой снизу цилиндрической. перегородки и основверх газ встречается с .перегородкой вания камеры — 5-300 мм. Камера 5 и

18, изменяет свое направление на . перегородка 17 приверены к перфорипротивоположное и поступает во внут- рованному дну .а патрубок вывода ренний слой загрузки . Нагретый в, очищенного газа - к камере 5. Коли. 25

I периферийноМ слое газ за счет кон-, чество ребер — 8 .шт. Теплоизоляции .вективной теплопередачи дополнительно крышки емкости выполнена плазменным нагревает внутрейний слой загрузки, напылением покрытия из двуокиси что приводит к выравниванию темпера- - циркония, обладающего низкой теплотуры в объеме загрузки, приближая 30 проводностью (Я = О 8 ккал/м ч о значение" этой температуры к темпера -. К при 1000 С). Конструкция устройсттуре периферийного слоя загрузки. ва позволяет достичь выравнивания

Это позволяет снизить мощность на иа- температуры губчатого .титана в емгревателях. кости в осевом и радиальном направТаким образом, внутренний слой 35 ленни с градиентом не более 70 С в поглотителя нагревается за счет . : диапазоне 1050-980.С при объемной двух видов переноса тепла: теплоцро« . скорости очищаемого газа 450 м /ч. водности от разогретого до 1050. С, Использование предлагаемого" уст,— б периферийного слоя через слой, ройства для очистки инертных газов ,поглотителя и сплошную стенку.. ци-: 40 по сравнению с известным позволяет линдрической перегородки и конвек- снизить градиент темперарутных полей . тивного переноса тепла нагретым в .поглотителя в реакторе с 250-300 С периферийном слое газом.: ; до 60-70 С, повысить степень утилиКонструкция устройства позволяет зации поглотителя с 80-85% до использовать конус 15 с соединенным, 95-96% повысить глубину очистки

45 с ним и коаксиально установленном. 5.инертного газа от кислорода и азота в патрубке ввода газа патрубком выво- на 0,0004-0,0006 об. за счет повы, да очищенного газа в качестве рекупе- . шения температуры центральной части ратора тепла газа, нагретого в слое :поглотителя, снизить энергозатраты поглотителя. на проведение процесса очистки и

Кроме того, усеченный конус 15 50 инертных газов от кислорода и азота придает дополнительную жесткость пер- на 10-12%.

1049089

Заказ 8282/5

Тираж 688

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП, "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Эпштейн

Редактор И, Шулла Техред M.Tenep Корректор Л, Патай т