PL154896B3 - Urządzenie do usuwania zanieczyszczeń organicznych, zwłaszcza etylenu z gazów - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	154 896
	SS		Patent dodatkowy do patentu nr 138942	Int. Cl.5 B01D 53/36
			Zgłoszono: 88 08 29 (P. 274444)
			Pierwszeństwo -	tnuuitt & e (i lU
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 90 03 05
RP	Opis patentowy opublikowano: 1992 02 28

Twórcy wynalazku: Jerzy Wojciechowski, Jadwiga Foryś, Janusz Janas, Leszek Michalski, Andrzej Rachwał, Halina Piekarska-Sadowska, Mirosław Maciejowski, Zygmunt Wysocki, Marek Pindel, Bogusław Jakubowski, Wiesław Maczek

Uprawniony z patentu: Polska Akademia Nauk Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni, Kraków (Polska)

URZĄDZENIE DO USUWANIA ZANIECZYSZCZEŃ ORGANICZNYCH, ZWŁASZCZA ETYLENU Z GAZÓW

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do katalitycznego oczyszczania gazów od etylenu lub innych niepożądanych zanieczyszczeń organicznych, według patentu nr 138942.

Urządzenie według patentu polskiego nr 138942 zostało zastosowane do usuwania etylenu z powietrza i komór przechowalniczych owoców, warzyw i kwiatów. Konstrukcja urządzenia składa sie z dwóch reaktorów, w których znajdują sie warstwy katalizatora i warstwy wypełnienia ceramicznego lub metalicznego, zaś reaktory połączone są kolektorem. Strumień gazu płynie przez reaktory w cyklicznie przemiennych kierunkach, przy czym cześć strumienia gazu może być upuszczana z kolektora łączącego reaktory i przewodem podawana do komory przechowalnicze j .

Dwa wentylatory zabudowane z obu stron urządzenia tłoczą cyklicznie gaz z komory przechowalniczej do urządzenia i z urządzenia do komory przechowalniczej, w odwrotnych kierunkach. Energia potrzebna do podgrzania katalizatora wydzielana jest przez elementy grzejne, zamontowane nad warstwami katalizatora.

Urządzenie według patentu nr 138942 stosowane jest szeroko w technikach usuwania etylenu z przechowalni owoców, warzyw i kwiatów.

Konstrukcja ta jest bardzo udana lecz posiada dosyć istotny mankament, a mianowicie, ograniczenie do usuwania włącznie etylenu i jedynie z pomieszczeń zamkniętych. Wiadomo jednak, że rewersyjne metody katalityczne można stosować do ekonomicznie oszczędnych procesów usuwania zanieczyszczeń innych niż etylen i nie tylko z komór przechowalniczych owoców, ale również ze zrzutów gazów przemysłowych.

Urządzenie do usuwania zanieczyszczeń organicznych,zwłaszcza etylenu, składające sie z połączonych kolektorem dwóch reaktorów zawierających umieszczone na perforowanych dennicach

154 896

154 896 po jednej warstwie katalizatora, po jednej warstwie wypełnienia słabo przewodzącego ciepło i po jednej warstwie wypełnienia dobrze przewodzącego ciepło, według patentu nr 138942, charakteryzuje się tym, reaktory połączone kolektorem wyposażone są w jeden wentylator tłoczący zanieczyszczone gazy oraz zawór rewersyjny do zmiany kierunku przepływu gazu na odwrotny.

Kolektor wprowadzony do wnętrza obu reaktorów ukształtowany jest na końcach skośnie względem osi pionowej reaktorów, przy czym ścianki odcinków kolektora znajdujące się wewnątrz tych reaktorów są perforowane otworami, korzystnie o średnicy 3 do 10 mm. Ponadto kolektor wyposażony jest w zawór do upuszczania gazów do atmosfery.

Urządzenie według zgłoszenia dodatkowego umożliwią szersze zastosowanie konstrukcji opisanej w patencie nr 138942. Zmiana polega na zamontowaniu zamiast dwóch wentylatorów, jednego wentylatora oraz zaworu rozrządu gazów, umożliwiającego cykliczną zmianę kierunku gazów ulegających oczyszczeniu w urządzeniu.

Konieczność zastosowania powyższej modyfikacji wynika z dążenia do minimalizacji tzw. martwej objętości gazów, tzn. objętości, która pozostaje nie oczyszczona w momencie rewersji kierunku przepływu gazów: zastosowanie dwóch wentylatorów daje w tym przypadku znacznie większą ilość nieoczyszczonych gazów.

Podczas obserwacji pracy urządzeń według wynalazku nr 138942 stwierdzono, że dla średnicy cylindrów reaktorów przekraczających 500 mm występuje nierówny profil prędkości przepływu gazu przez reaktor, co powoduje nierówny rozkład temperatur i spadek konwersji zanieczyszczeń. Nieoczekiwanie stwierdzono, że jeżeli kolektor łączący oba człony reaktora wprowadzony jest do wnętrza obu cylindrów i ukształtowany na końcach skośnie względem osi pionowej cylindrów, przy czym ścianki tych odcinków kolektora, które znajdują się we wnętrzu cylindrów reaktorów są perforowane o średnicy otworów korzystnie 3-10 mm, to profil prędkości gazów przez cylindryczne człony reaktora jest optymalny.

W kolektorze łączącym reaktory zamontowano króciec, do którego podłączono zawór usuwający oczyszczone gazy bezpośrednio do atmosfery, a nie - jak w urządzeniu opisanym w patencie nr 138942 - poprzez spiralę do komory przechowalniczej. Powyższe zmiany umożliwiły zastosowanie urządzenia według patentu głównego do oczyszczania szkodliwych zanieczyszczeń organicznych w postaci gazów i par, emitowanych z najrozmaitszych źródeł, w tym także pochodzących z komór przechowalniczych płodów rolnych i ogrodniczych, w szerokim zakresie stężeń zanieczyszczeń o^{d 1} ppm ^do ^kilku g/m\

Urządzenie według wynalazku przedstawione jest w przykładzie wykonania na rysunku. Reaktory 1 i 2 połączone są kolektorem 3 wprowadzonym do wnętrza obu reaktorów i ukształtowanym na końcach skośnie do osi pionowej cylindrów reaktorów. Ścianki kolektora wewnątrz cylindrów reaktorów są perforowane, a średnica otworów 21 i 22 wynosi korzystnie 3 do 10 mm.

Identyczne reaktory o kształcie korzystnie cylindrycznym posiadają wewnątrz perforowane dennice 4 i 6 oraz odpowiednio 5 i 7, pomiędzy którymi umieszczone są warstwy katalizatora procesów całkowitego spalania. Poniżej, pomiędzy perforowanymi dennicami 6 i 8 oraz odpowiednio 7 i 9 znajdują się warstwy granulowanego wypełnienia ceramicznego oraz dodatkowo, pomiędzy perforowanymi dennicami 8 i 10 i odpowiednio 9 i 11, warstwy wypełnienia metalicznego w postaci spiral.

Reaktory 1 i 2 połączone są od dołu za pomocą przewodów 13 i odpowiednio 15 z zaworem rozrządu gazów 16, który umożliwia cykliczną zmianę kierunku przepływu gazów przez reaktory. Wentylator 14 tłoczy gaz z emitera zanieczyszczonych gazów odlotowych 12 do urządzenia, poprzez zawór rewersyjny 16. W górnej części reaktorów 1 i 2 wmontowane są grzejniki elektryczne 17 i 18. Kolektor 3 połączony jest poprzez krócieć 19 i zawór odcinający 20 z atmosferą.

Urządzenie według wynalazku umożliwia oczyszczenie gazów odlotowych od zanieczyszczeń organicznych w szerokim zakresie stężeń, od rzędu ppm do kilku gramów zanieczyszczeń w 1 m , przy wysokiej konwersji i niskim zużyciu energii.

154 896

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do usuwania zanieczyszczeń organicznych, zwłaszcza etylenu z gazów składające się z połączonych kolektorem dwóch reaktorów zawierających umieszczone na perforowanych dennicach po jednej warstwie katalizatora, jednej warstwie wypełnienia słabo przewodzącego ciepło i po jednej warstwie wypełnienia dobrze przewodzącego ciepło, według patentu nr 138942, znamienne tym, że reaktory (1) i (2) połączone kolektorem (3) wyposażone są w jeden wentylator (14) tłoczący zanieczyszczone gazy oraz zawór rewersyjny (16) do zmiany kierunku przepływu gazu na odwrotny.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kolektor (3) wprowadzany jest do wnętrza obu reaktorów (1) i (2) ukształtowany na końcach skośnie wzglądem osi pionowej reaktorów,przy czym ścianki odcinków kolektora (3) znajdujące sią wewnątrz reaktorów są perforowane otworami, korzystnie o średnicy 3 do 10 mm.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kolektor (3) wyposażony jest w zawór (20, do upuszczania gazów do atmosfery.

   154 896

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł