ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ №42-005-03

Данная работа является результатом выполнения конструкторской разработки.

Одним из распространенных источников загрязнения воздушного бассейна является окрасочное производство. При сушке окрашенных изделий из сушильных установок в атмосферу выбрасываются отходящие газы, с одержащие пары растворителей, вредные для здоровья человека и для окружающей среды. Проблема очистки вредных выбросов решается путем применения установок термического и каталитического дожигания газов, выходящих из сушильных камер. Выбор между применением термического и каталитического метода дожигания зависит от конкретных технических и экономических возможностей, но в обоих случаях наибольшая экономичность достигается тогда, когда тепловая энергия, выделяющаяся в процессе дожигания, используется в ходе существующего технологического процесса. Для обезвреживания органических веществ и окиси углерода нашел широкое применение благодаря своей универсальности, экономичности и относительной простоте метод каталитического сжигания примесей газовых выбросов, в основе которого лежит процесс глубокого окисления органических веществ на поверхности твердых катализаторов до нетоксичных продуктов СО ₂ и воды. Для обеспечения глубокого окисления обезвреживаемых примесей требуется подогрев всего объема газовых выбросов до определенной температуры (320-350 ⁰С). Этот процесс осуществляется либо в отдельно стоящих, либо в примыкающих непосредственно к реактору, либо во встроенных в единый корпус с реактором подогревателях. Источниками тепловой энергии для нагрева очищаемых газов могут газообразное или жидкое топливо, электроэнергия, высокотемпературный носитель.

Каталитический метод обезвреживания газовых выбросов применяется в случае, когда источником тепловой энергии является электроэнергия. Он реализуется через систему электрокаллориферов для предварительного подогрева обезвреживаемых примесей и каталитический реактор, представляющий собой утепленный минераловатными плитами металлический корпус, в котором устанавливается определенное количество каталитических элементов в зависимости от объема обезвреживаемых выбросов.

Катализатор представляет собой нихромовую проволоку марки 12Х18Н10Т диаметром 0,4-0,5 мм, свитую в спираль длиною 45-50 мм. На спираль наносится каталитически активное вещество - палладий, массовая доля которого - 0,2%. Катализатор имеет удельную поверхность 0,014 м ²/ч, насыпную массу 0,6-0,8 кг/л, свободный объем 80-90%. Гидравлическое сопротивление слоя катализатора толщиной 90 мм при линейной скорости 1-4 м/с - не более 20 мм вод.ст. Катализатор упакован в каталитические элементы размером 610х305х125 мм, масса элемента - 11-12 кг, производительность - 600-800м ³/ч.

При использовании в качестве источника тепловой энергии природного газа выбросы обезвреживаются термокаталитическим методом с помощью специально разработанного и изготовленного газового теплогенератора, который предназначен для получения необходимого для теплоснабжения сушильной установки теплового агента с одновременным обезвреживанием выбросов путем попутного термического и каталитического дожигания паров растворителей.

Внутренняя обечайка теплогенератора, выложенная огнеупорным кирпичом, образует топочное пространство, в которое тангенциально введен патрубок для подачи отработанного сушильного агента на термическое дожигание паров растворителя. Количество этого сушильного агента должно составлять 210-25% от общего количества обезвреживаемых выбросов сушильной установки, а температура в топочном пространстве должна быть в пределах 750-800 ⁰С. Продукты горения природного газа и окисления паров растворителя через стабилизирующую решетку теплогенератора поступают в зону смешения сушильного агента для каталитического дожигания паров растворителя. Образовавшаяся в этой зоне смесь должна иметь температуру не ниже 350 ⁰С, при которой начинается реакция каталитического окисления. Эта смесь проходит через каталитические элементы, где происходит окисление (дожигание) паров растворителя.