Каталітичний реактор окиснення токсичних та вибухонебезпечних газових викидів монооксиду вуглецю, водню, альдегідів і вуглеводнів

1. Каталітичний реактор окиснення токсичних та вибухонебезпечних газових викидів монооксиду вуглецю, водню, альдегідів і вуглеводнів, що складається з вузлів входу газової суміші, відділення твердих часток в циклоні, розміщення каталізато 3 63748 розташуванням каталізатора в вигляді стальних гофрованих або сітчастих пластин з композиційними покриттями. На Фіг. 1 - каталітичний реактор; на Фіг. 2 - переріз камери з каталізатором; на Фіг. 3 - камера з каталізатором. Каталітичний реактор має корпус 1, кришку 2, патрубок входу газової суміші 3, вузол циклону 4, камери з каталізатором 5, вузли регулювання температури 6, патрубок видалення пилу 7, патрубок виходу нейтралізованої суміші 8. Зверху корпусу 1 розташована кришка 2 для герметизації апарата. Камери з каталізатором 5 являють собою циліндричні сталеві пристрої 9 з комірками для розміщення конусних пластин з каталітичним покриттям 10. Пристрій має конусоподібну кришку з сіткою з нанесеним покриттям каталітичного матеріалу. Радіально в корпусі розташовані вузли регулювання температури для теплообміну і підтримки необхідного температурного режиму. Апарат працює таким чином: потік суміші повітря з токсичними або вибухонебезпечними домішками (монооксид вуглецю, водень, альдегіди, вуглеводні) разом з пилом вводять через патрубок входу газової реакційної суміші 3 у верхню зону реактора, де він в значній мірі відділяється від пилу за допомогою вузла циклона 4. Далі суміш попадає в нижню камеру з каталізатором, де контактуючі гази частково окиснюються і направляються в верхню каталітичну камеру, в якій відбувається повне окиснення токсичних викидів. Температурний режим в зонах окиснення підтримується за допомогою вузлів регулювання температури 6. Після проходження активної зони потік нейтралізованої суміші через патрубок виходу 8 виводиться з реактора. В запропонованій констру 4 кції матеріалоємність менша в порівнянні з відомим, за рахунок використання більш ефективного каталізатора. Крім того, загальна геометрична площа каталізатора майже у три рази менша за площу, яка використовується в відомому каталізаторі, а істина поверхня каталізатора більша на 1520% в порівнянні з каталізаторами у відомому реакторі. В таблиці 1 показані основні параметри запропонованого реактора окиснення монооксиду вуглецю та ацетальдегіду - найбільш токсичних викидів хімічних виробництв та газових викидів двигунів внутрішнього згорання. Показники отримані на дослідно-промисловому реакторі діаметром 400 мм і висотою 1000 мм. Ці показники свідчать про те, що найбільш оптимальними характеристиками реактора для про3 дуктивності 0,8-1,0 м /с є геометрична поверхня 2 каталізатора 1,0-1,2 м , яка забезпечує коефіцієнт окиснення майже 99% шкідливих викидів при температурі 300-320°C (варіант 2). Зменшення поверхні каталізатора (варіант 1) призводить до зниження ступеня окиснення токсичних викидів, а збільшення її (варіант 3) не дає суттєвого збільшення ефективної роботи реактора і потребує ускладнення конструкції апарата. Запропонована конструкція каталітичного реактора, яка забезпечує більш високу екологічну безпеку знешкодження шкідливих викидів при зменшенні матеріалоємності реактора. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство № 1060214 А1, кл. B01J 8/04, 1983. Реактор для проведения каталитических процесов. 2. Батура П.И. Каталитические реакторы для дожигания отходящих газов // Кокс и химия, 1991. № 5. - С. 32-34. Таблиця Експлуатаційні показники каталітичних реакторів. Варіант Тип реактору 1 2 Окиснення монооксиду вуглецю Окиснення ацетальдегіду ПродуПродуктивктивSкат, м2 t,°C Sкат, м2 t,°C ,% ,% ність, ність, 3 3 м /с м /с 2 відомий тор реак 0,8 0,6 350 92 0,8 0,6 350 95 2 0,8 1,0 300-320 98 1,0 0,8 320 99 1,8 запропонований каталітичний реактор 3 4 L/D, L=800 мм 1,0 1,2 300 96 1,2 1,0 300 97 2 0,8 1,6 350 90 0,8 0,8 350 95 Примітка окиснення недостатньо окиснення оптимально окиснення при підвищенні температури окиснення недостатньо  - ступінь окиснення викидів, %; Sкат - фізична поверхня каталізатора, м ; L/D - відношення висоти до діаметру реактора 2 5 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 63748 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601