насадка для очистки дымовых газов

Формула изобретения

Насадка для очистки дымовых газов, включающая короб со стыковочными узлами, в котором размещены пластинчатый теплообменник и по ходу движения дымовых газов - вертикальные перфорированные кассеты, выполненные из коррозионно-стойкого материала и гашеная известь (Са(ОН)₂), отличающаяся тем, что каждая перфорированная кассета состоит из отбортованной вертикальной перфорированной стенки с днищем и вставленной в нее вертикальной перфорированной съемной боковой крышки, полость между которыми заполнена дробленой гашеной известью (Са(ОН)₂ ), в короб встроена вторая ступень очистки, в которой размещены перфорированные кассеты, аналогичные по конструкции кассетам первой ступени очистки, заполненные частицами активированного угля, причем кассеты первой и второй ступеней очистки расположены внутри газовых каналов, отделенных вертикальными перегородками от воздушных каналов, соединенных в своей нижней части с заборными щелями, образуя пластинчатый теплообменник, под которыми устроены наклонные лотки, сообщающиеся со сборным карманом, днище которого, в свою очередь, соединено с дренажным трубопроводом через гидрозатвор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки дымовых газов от вредных примесей источников теплоснабжения систем квартирного отопления.

Известно устройство для очистки дымовых газов, содержащее зону обработки в газоходе (коробе) с размещенными в теплообменной секции, выполненной в виде вертикального трубчатого теплообменника, абсорбционной секции, выполненной также в виде вертикального трубчатого теплообменника с поддоном и размещенной в них коаксиально подъемной трубой эрлифта, сепарационной секцией, выполненной в виде вертикального трубчатого теплообменника, причем днище поддона соединено трубопроводом с анионитовым фильтром, в котором дымовые газы очищаются от вредных примесей совместно с их утилизацией [1].

К недостаткам известного устройства относится громоздкость конструкции, которая не позволяет использовать его в системах квартирного теплоснабжения.

Более близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для комплексной очистки и утилизации дымовых газов, содержащее короб с размещенной в нем по ходу движения дымовых газов теплообменной секцией, которая включает в себя пластинчатый теплообменник и сообщается через окно с абсорбционно-теплообменной секцией, поддоном, в котором размещены снизу вверх блок горизонтальных перфорированных кассет, выполненных из шероховатого коррозионностойкого материала, покрытого слоем гашеной извести (Са(ОН) ₂), полую смесительную камеру, блок вертикальных перфорированных кассет, аналогичных по конструкции горизонтальным кассетам, сепарирующие пластины [2].

К основным недостаткам известного устройства относятся невозможность очистки дымовых газов от угарного газа (СО), а также сложность и громоздкость конструкции, которые снижают эффективность очистки и не позволяют использовать его в системах квартирного теплоснабжения.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение очистки дымовых газов не только от окислов азота, но и от угарного газа (СО) и двуокиси углерода (CO₂), уменьшение габаритов и упрощение конструкции устройства, что увеличивает эффективность очистки дымовых газов от вредных примесей и надежность работы устройства в системе квартирного отопления.

Технический результат достигается тем, что предлагаемая насадка для очистки дымовых газов содержит короб со стыковочными узлами, в котором по ходу движения дымовых газов размещены первая ступень очистки, состоящая из вертикальных перфорированных кассет, каждая из которых состоит из отбортованной вертикальной перфорированной стенки с днищем и вставленной в нее вертикальной перфорированной съемной боковой крышки, выполненных из коррозионостойкого материала и заполненных частицами дробленой гашеной извести (Са(ОН) ₂), и вторая ступень очистки, в которой размещены перфорированные кассеты, аналогичные по конструкции кассетам первой ступени очистки, но заполненные частицами активированного угля, причем кассеты первой и второй ступеней очистки расположены внутри газовых каналов, отделенных вертикальными перегородками от воздушных каналов, соединенных в своей нижней части с заборными щелями, образуя пластинчатый теплообменник, и под которыми устроены наклонные лотки, сообщающиеся со сборным карманом, днище которого, в свою очередь, соединено с дренажным трубопроводом через гидрозатвор.

Предлагаемая насадка для очистки дымовых газов, представленная на фиг.1-6, состоит из корпуса 1 со стыковочными узлами 2, в котором по ходу движения дымовых газов размещены первая ступень очистки, состоящая из вертикальных перфорированных кассет 3, каждая из которых состоит из отбортованной вертикальной перфорированной стенки с днищем 4 и вставленной в нее съемной вертикальной перфорированной боковой крышки 5 с отверстиями 6, заполненные частицами дробленой гашеной извести (Са(ОН)₂) 7, и вторая ступень очистки, в которой размещены перфорированные кассеты 8, аналогичные по конструкции кассетам 3 и заполненные частицами активированного угля 9, причем между кассетами 3 и 8 расположены газовые каналы 10 и воздушные каналы 11, соединенные в своей нижней части с заборными щелями 12, образуя пластинчатый теплообменник, под которыми устроены наклонные лотки 13, соединенные со сборным карманом 14, днище которого, в свою очередь, соединено с дренажным трубопроводом 15 с гидрозатвором 16.

Насадка для очистки дымовых газов работает следующим образом. Предварительно насадка соединяется через стыковочные узлы 2 с выходным сечением газохода водогрейного агрегата и при необходимости с дымоходом или наружной атмосферой. Дымовые газы по газовым каналам 10 двигаются снизу вверх, охлаждаясь до температуры ниже температуры конденсации за счет теплообмена через стенку с наружным воздухом, двигающимся по воздушным каналам 11 и поступающим из заборных щелей 12, и одновременно контактируют через отверстия 6 вертикальных перфорированных кассет 1-й ступени очистки 3 с частицами гашеной извести (Са(ОН) ₂) 7, с которой протекают реакции смеси NO и NO ₂ с Са(ОН)₂ с образованием нитрита кальция (Ca(NO₂)₂ ) и нитрата кальция (Са(NO₃) ₂) [3, с.483], двуокиси углерода (СО₂ ), находящейся в значительном количестве (до 10%) в дымовых газах с Са(ОН)₂ с образованием углекислого кальция (Са(СО)₃) [4, с.406], который, в свою очередь, взаимодействует с уносимыми каплями конденсата, содержащего следы азотной кислоты, образующейся за счет поглощения двуокиси азота (NO₂) с образованием нитрата кальция (Са(NO ₃)₂) [3, с.275, 6, с.348], после чего очищенные от большей части вредных примесей (NO _x, SO_x) дымовые газы попадают в перфорированные кассеты 2-й ступени очистки 8, заполненные частицами активированного угля 9, где дымовые газы очищаются от угарного газа (СО) и двуокиси углерода (СО₂), которые адсорбируются активированным углем [7, с.289], после чего дымовые газы, окончательно очищенные, удаляются из насадки. Конденсат, насыщенный кислотными компонентами, стекающий в виде пленки по стенкам газовых каналов 1-й ступени очистки, далее по лоткам 13 стекает в сборный карман 14, откуда через дренажный трубопровод 15 с гидрозатвором 16 сливается в канализацию.

По завершении активного цикла кассет 3 и 8, который можно определить по увеличению проскока вредных примесей в атмосферу, отработанные кассеты 3 и 8 заменяют. Процесс регенерации заключается в том, что отработанные кассеты 3 и 8 извлекают из короба 1, освобождают от частиц 5, состоящих из смеси углекислого кальция (СаСО₃), нитрита кальция (Ca(NO ₂)₂), нитрата кальция (Са(NO ₃)₂) и от частиц 9, состоящих из активированного угля, насыщенного угарным газом (СО) и двуокисью углерода (СО₂), и снова заполняют дробленой гашеной известью (Са(ОН)₂) и частицами свежего активированного угля, после чего повторно используют для очистки дымовых газов в предлагаемом устройстве.

Таким образом, предлагаемая насадка позволяет проводить очистку дымовых газов в системе квартирного отопления не только от окислов азота и серы (NO_x и SO_x ), но и от двуокиси углерода (CO₂) и угарного газа (СО), что увеличивает экологическую эффективность процесса очистки и надежность работы устройства.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Патент РФ № 2186612, М. кл ⁴, В01D 53/60, 2000.

2. Патент РФ № 2254161, М. кл ⁴, В01D 53/14, 2005.

3. Неницеску К. Общая химия. - М.: Мир, 1968, 816 с.

4. Абрамов Н.Н. и др. Водоснабжение. - М.: Госстройиздат, 1960, 579 с.

5. Позин М.Е. Технология минеральных удобрений. - Л.: Химия, 1983, 360 с.

6. Кутепов A.M. и др. Общая химическая технология. - М.: Высшая школа, 1985, 448 с.

7. Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия. - М.: Высшая школа, 1983, 406 с.