Спосіб очистки галоїдвмісних газів та пристрій для його здійснення

1. Спосіб очистки галоїдвмісних газів, що включає барботаж газів через абсорбент - шар розплаву з одночасним їх диспергуванням, який відрізняє ться тим, що як абсорбент використовують карбонат калію з додатком карбонату натрію і процес ведуть в умовах одночасного доповнення шару абсорбенту, виводу хімічних сполук, що утворюються, та акустичного диспергування газу і розплаву. 2. Пристрій для очистки галоїдвмісних газів, що містить циліндричний футерований частково запов 30744 очистки газів містить частково заповнений розплавом корпус та патрубок, через який подають гази і який становить собою трубу, занурену нижче рівня розплаву. Край цієї труби може бути зубчастим для дроблення газів на пузирі. Висота початкового шару розплаву у данному апараті не дуже велика і при подаванні газів рівень розплаву над краєм зануреної труби підви щиться з утворенням шару розплаву, через який барботують гази. На ефективність очистки газів впливає величина перепаду рівнів, або довжина траєкторії барботажу, концентрація вихідних компонентів у зоні барботажу, температура розплаву, поверхня контакту газів з розплавом. Для підвищення останньої передбачено зубчастий край зрізу зануреного патрубку, що дозволяє диспергувати гази, які надходять на очистку. Проте, при незначному нахилі зануреного патрубку до поверхні розплаву, зона барботажу звужується. Проте взаємодії газів з розплавом відбувається не по всьому периметру зрізу зануреного патрубку, а тільки на його окремій ділянці. При коливанні тиску газів, або його витрати можуть виникати проскоки, що не забезпечує високу ефективність очистки гарячих галоїдвмісних газів. В основу винаходу поставлено задачу підвищення ефективності очистки галоїдвмісних газів шляхом постійного обновлення активної поверхні абсорбенту, стабільного його складу та температури. У способі очистки галоївмісних газів, поставлена задача вирішується завдяки барботажу газів, що мають високу температуру, через шар розплавленого карбонату калію з додатком карбонату натрію. Процес ведуть в умовах одночасного доповнення шару абсорбенту та виводу хімічних сполук, що утворюються. При цьому газ та абсорбент піддають акустичному диспергуванню. Застосування карбонату натрію дозволяє регулювати температуру плавлення розплаву. При барботажі газів через шар розплаву карбонатів галоїдвмісні компоненти взаємодіють з розплавом з утворенням галоїдних солей калію та натрію, які мають більш низьку температуру плавлення та густину, що дозволяє їм мігрувати у верхній шар розплаву. Спосіб очистки газів, дозволяє проводити очистку запилених галоїдвмісних газів, незалежно від їх температури. Процес здійснюється у одн у стадію, підтримується постійний склад та температура розплаву, для приготування якого використовують не шкідливі компоненти, виведення продуктів реакції проводиться без зупинки процесу. Поставлена задача для пристрою, який містить циліндричний корпус, частково заповнений розплавом солей і патрубок для подачі газів, вирішується шляхом горизонтального розташування корпусу та поділення його за допомогою вертикальної перегородки на дві камери, що мають електроди. Торцеві стінки корпусу виконані еліптичними. Перша камера має вузол завантаження карбонатів, запобіжні клапани та контрольно-вимірювальну апаратуру. Нижня частина другої камери являє собою відстійний басейн з патрубком для виводу твердих частиків, які уловлені у вигляді шламу. Др уга камера має також зливний патрубок для хімічних сполук, які утворюються, та патрубок виводу очи щених газів. Пристрій має два електроди, занурених у розплав, для нагрівання розплаву та підтримки необхідної його температури. У першій камері електрод уведений знизу, а у другій зверху і розташований у протилежному від перегородки кінці камери. На ілюстрації (фіг.) зображено пристрій для очистки галоїдвмісних газів, який має вигляд горизонтально розташованого циліндричного металевого корпусу 1 з футерівкою 2 та еліптичними торцевими стінками 3 частково заповнений розплавом 4. Корпус 1 поділений вертикальною перегородкою 5 на камери 6, 7, що з'єднуються через отвір арочного типу 8 у перегородці 5. У першій камері 6 знизу уведений електрод 9, а у другій зверху вставлений електрод 10. Обидва електроди занурені у розплав 4. Камера 6 забезпечена завантажуючим вузлом 11 для подачі карбонатів, патрубком 12 для уведення газів, запобіжними клапанами 13 та контрольно-вимірювальною апаратурою 14. Нижня частина камери 7 виконана у вигляді відстійного басейну 15 з патрубком 16 для шламу. Зливний патрубок 17 використовують для виводу продуктів реакції, а патрубок 18 - для випуску очищених газів, склад яких контролюється вузлом 19. На перегородці 5 розташований вузол акустичної дії 20 на гази та розплав, а в нижній частині корпусу 1 у футерівці 2 вмонтована металева перемичка 21 для утворення електричного ланцюга між електродами 9, 10 на початковому етапі розігріву та плавлення карбонатів, які завантажують. Спосіб, здійснюється у пристрої для очистки галоїдвмісних газів, який працює таким чином. Через завантажуючий вузол 11 суміш карбонатів надходить у камеру 6, за допомогою електродів 9, 10 розплавляється і крізь арочний отвір 8 вертикальної перегородки 5 перетікає у камеру 7 і заповнює обидві камери до визначеного рівня, як правило, перевищуючого рівень нижньої кромки перегородки 5. Після наплавлення ванни розплаву карбонатів електрод 10 піднімають і проходження електричного струму здійснюється через розплав 4. Після заповнення камер розплавом 4 через патрубок 12 подають галоїдвмісні гази. У міру того, як гази, що очищаються, нагнітаються у першу камеру 6, рівень розплаву 4 у другій камері 7 підвищується за рахунок різниці тиску. Галоїдвмісні гази проходять через розплав 4, арочний отвір 8 і розплав 4 у другій камері 7, диспергуються у розплаві за допомогою вузла акустичної дії 20 та очищуються від домішок. Наявність перегородки 5 з арочним отвором 8 дозволяє збільшити довжину траєкторії руху газів через розплав 4 та час їх контакту. Крім того, вузол акустичної дії 20 диспергує газову фазу і знижує в'язкість розплаву 4, що сприяє підвищенню поверхні контакту газ-розплав та повноті проходження реакції тепло-масообміну. При цьому тверді частки, які містять гази, під дією сили ваги та попутно підштовхуючої дії газів, переміщуються через арочний отвір 8 перегородки 5 у нижню частину др угої камери 7 у відстійний басейн 15, звідки через патрубок 16 виводяться у приймальний бак (на рисунку не зазначено). Взаємодія газів з розплавом карбонатів 4 поступово приводить до насичення останнього хімічними сполуками, які утворюються, та супроводиться безперервним уводом і виводом взаємодіючих 2 30744 фаз: уведенням суміші карбонатів, газів, що потребують очистки, а також виводом у вигляді окремих потоків очищених газів, розплаву, насиченого продуктами взаємодії і розплаву з твердими домішками (шламу). За допомогою електродів 9 і 10 здійснюється підтримка постійної температури розплаву 4 та плавлення нових порцій суміші карбонатів, які надходять у першу камеру 6. Контроль здійснюється відповідною контрольно-вимірювальною апаратурою 14. Вміст шкідливих домішок в очищених газах визначається вузлом контролю 19. Таким чином, оптимальне сполучення вимог одночасного доповнення шару абсорбенту та виводу продуктів взаємодії абсорбенту з галоїдвмісними шкідливими складовими газової суміші та твердими домішками, що осіли, забезпечує високу ступінь взаємодії і очистки. Додаткове підвищення ступені очистки забезпечується за рахунок підвищення поверхні контакту газ-розплав при збільшенні траєкторії руху газу через розплав, а також шляхом акустичної дії на гази і розплав. Це приводить до підвищення ефективності очистки галоїдвмісних газів взагалі. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3