Устройство для каталитической очистки сбросных газов

 

Изобретение относится к конструкции аппарата для очистки сбросных газов термокаталитическим способом и может быть использовано в промышленной экологии при очистке вентиляционных выбросов и в пищевой промышленности при сушке пищевых продуктов топочными газами. Устройство содержит камеру в виде тела вращения, внутренняя поверхность которой покрыта катализатором, а образующая удовлетворяет уравнению, описывающему множество кривых, равноосвещенных источником инфракрасного излучения, расположенного вдоль оси камеры, и завихритель, установленный на входе в камеру. Устройство позволяет исключить локальный перегрев и выход из строя катализатора по этой причине. 1 ил.

Изобретение относится к конструкции аппарата для очистки сбросных газов термокаталитическим способом и может быть использовано в промышленной экологии при очистке вентиляционных выбросов и в пищевой промышленности при сушке пищевых продуктов топочными газами.

Известно устройство для каталитической очистки сбросных газов, содержащее цилиндрическую камеру, внутренняя поверхность которой покрыта катализатором, установленный на входе в камеру завихритель и источник инфракрасного излучения, установленный по оси камеры (авторское свидетельство СССР N 788896, F 23 C 7/06, 1986).

Недостатком этого устройства является неравномерная освещенность поверхности катализатора, приводящая к неравномерным условиям окисления токсичных примесей по длине камеры и локальному перегреву и выходу из строя катализатора в наиболее освещенной средней части камеры.

В предлагаемом устройстве для каталитической очистки сбросных газов, содержащем камеру в виде тела вращения, внутренняя поверхность которой покрыта катализатором, установленный на входе в камеру завихритель и источник инфракрасного излучения, установленный по оси камеры, согласно изобретению, камера выполнена с образующей, профиль которой описывается уравнением в эллиптических координатах с центром в центре источника инфракрасного излучения: (1), где: х и у эллиптические координаты, a задаваемая константа, определяющая условия работы катализатора, м².

Такая конструкция устройства обеспечивает равномерную освещенность катализатора.

На чертеже показан разрез предлагаемого устройства.

Устройство для каталитической очистки сбросных газов содержит камеру 1 в виде тела вращения с образующей, удовлетворяющей уравнению (1), внутренняя поверхность которой покрыта пленкой 2 катализатора, установленный на входе в камеру 1 завихритель 3 и источник 4 инфракрасного излучения, установленный по оси камеры 1.

Устройство работает следующим образом.

Газовый поток, содержащий токсичные примеси, подают в камеру 1 через завихритель 3, что придает потоку турбулентный закрученный характер течения, способствующей перемешиванию газа внутри потока. Инфракрасное излучение источника 4 активирует молекулы токсичных примесей, которые при контакте с катализатором окисляются до безвредных веществ с выделением теплоты. Равномерная освещенность поверхности катализаторной пленки 2 позволяет выровнять скорость химической реакции окисления токсичных веществ по всей площади, что исключает локальный перегрев катализаторной пленки 2 как за счет радиации, так и за счет экзотермического эффекта реакции окисления токсичных примесей и выход из строя катализатора. Очищенный газовый поток выводится из камеры 1 и, в случае сушки пищевых продуктов топочными газами, подается в камеру сушки, а в случае очистки отходящих газов промышленных производств, сбрасывается в атмосферу.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет создать равномерную освещенность поверхности катализатора, что исключает его выход из строя, вследствие невозможности перегрева как радиационного, так и за счет экзотермического эффекта реакции окисления токсичных примесей, что увеличивает срок службы катализатора и повышает надежность его работы.

Формула изобретения

Устройство для каталитической очистки сбросных газов, содержащее камеру в виде тела вращения, внутренняя поверхность которой покрыта катализатором, установленный на входе в камеру завихритель и источник инфракрасного излучения, установленный по оси камеры, отличающееся тем, что профиль образующей тела вращения описывается уравнением в эллиптических координатах с центром в центре источника инфракрасного излучения: где x и y эллиптические координаты, а задаваемая константа, определяющая условия работы катализатора, м².

РИСУНКИ

Рисунок 1