PL165728B1 - Urządzenie do usuwania SO2 I NOx ze strumienia przemysłowych gazów odlotowych - Google Patents

Abstract

Urządzenie do usuwania SO2 i NOx ze stru57) mienia przemysłowych gazów odlotowych przy użyciu wiązki elektronów i wykorzystaniu oddziaływania pola elektrycznego, znamienne tym, że do ścianki komory wejściowej (2) odpowiadającej kształtem powierzchni bocznej ściętego stożka, a usytuowanej pomiędzy akceleratorem elektronów (1) a komorą reakcyjną (4), dołączone są dwa falowody (3) z oknami sprzęgającymi znajdującymi się w wąskich ściankach tych falowodów, przy czym te dwa falowody są podłączone do wyjściowych ramion 3-dB falowodowego czwómika a do jednego z dwu pozostałych ramion podłączone jest obciążenie mikrofalowe, zaś do komory reakcyjnej (4) poprzez jej ściankę w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny wprowadzania strumienia przyspieszonych elektronów przyłączone są dwa dodatkowe falowody (5), z których jeden służy do wprowadzenia energii mikrofalowej zaś drugi do odbiorujej niewykorzystanej części, tak aby okna sprzężenia z komorą reakcyjną (4) wykonane zostały w wąskich ściankach tych falowodów, a między oknami sprzężenia znajdował się obszar komory reakcyjnej (4) poddany napromieniowaniu wiązką elektronów.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie służące do usuwania SO2 i NOx ze strumienia przemysłowych gazów odlotowych powstających w procesie spalania.

Technologia radiacyjna, wykorzystująca strumień przyspieszonych elektronów do inicjowania procesu oczyszczania gazów spalinowych jest metodą coraz częściej stosowaną, która w najbliższej przyszłości może konkurować z metodami chemicznymi.

Znane jest urządzenie, które według opisu patentowego DD-243-216-A (87-170590/25) obok wiązki elektronów o energii 50-500 keV wprowadza w obszar komory reakcyjnej pole elektryczne o ' natężeniu do 100 V/cm · dla zmniejszenia zużycia energii elektrycznej w procesie oczyszczania a tym samym podniesienia efektywności tego procesu. Wadą tego urządzenia jest zastosowanie elektrod siatkowych w komorze reakcyjnej rozmieszczonych co 16 cm dla wprowadzenia pola elektrycznego w obszar zachodzących reakcji. Prowadzi to do zablokowania komory reakcyjnej przez nieusunięte w procesie filtracji pyły niesione przez gazy spalinowe oraz tworzący się stały produkt zachodzących reakcji chemicznych.

Wymieniony wyżej problem został wyeliminowany w urządzeniu według wynalazku, w którym obok wiązki elektronów do komory reakcyjnej wprowadzana jest energia mikrofalowa

165 728 o częstotliwości 200-10 000 MHz, co umożliwia wprowadzenie w obszar komory reakcyjnej pola elektrycznego bez konieczności jednoczesnego stosowania dodatkowych elektrod w tym obszarze. Do komory reakcyjnej wprowadza się gazy odlotowe oczyszczone z zanieczyszczeń pyłowych oraz nawilżone zgodnie z zasadami procesu radiacyjnego. Wprowadzenie do całej objętości komory reakcyjnej energii mikrofalowej to jest pola elektromagnetycznego prowadzi do wytworzenia zmiennego w czasie pola elektrycznego, które zwiększa ilość rodników odpowiedzialnych za procesy wiązania kwaśnych zanieczyszczeń gazowych w produkty stałe usuwane za pomocą metod filtracji.

W urządzeniu według wynalazku do komory wejściowej odpowiadającej kształtem powierzchni bocznej ściętego stożka, a usytuowanej pomiędzy akceleratorem elektronów a komorą reakcyjną dołączone są dwa falowody z oknami sprzęgającymi, znajdującymi się w wąskich ściankach tych falowodów, przy czym te dwa falowody są podłączone do wyjściowych ramion 3-dB falowodowego czwórnika, a do jednego z dwu pozostałych ramion podłączone jest obciążenie mikrofalowe, zaś do komory reakcyjnej poprzez jej ściankę w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny wprowadzania strumienia przyspieszonych elektronów przyłączone są dwa dodatkowe falowody, z których jeden służy do wprowadzenie energii mikrofalowej, zaś drugi do odbioru jej niewykorzystanej części, tak aby okna sprzężenia z komorą reakcyjną wykonane zostały w wąskich ściankach tych falowodów, a między oknami sprzężenia znajdował się obszar komory reakcyjnej poddany napromienianiu wiązką, elektronów.

W odmianie wynalazku komora wejściowa urządzenia ma kształt odpowiadający kształtowi powierzchni bocznej ściętego ostrosłupa o podstawie wydłużonego prostokąta.

Urządzenie według wynalazku posiada dwie wersje, które przedstawiono schematycznie w przykładach wykonania na rysunkach. Figura 1 stanowi rzut boczny, a fig. 2 - rzut z góry urządzenia wykonanego według wersji pierwszej. Figura 3 przedstawia rzut boczny urządzenia wykonanego według wersji drugiej.

Urządzenie wykonane według wersji pierwszej składa się z komory reakcyjnej 4 oraz komory wejściowej 2, bezpośrednio przylegającej do komory reakcyjnej. Skoncentrowany strumień elektronów przyspieszanych w akceleratorze 1 jest wprowadzany do komory reakcyjnej 4 poprzez komorę wejściową 2. Komora wejściowa 2 ma kształt powierzchni bocznej ściętego stożka, przylegającego podstawą do komory reakcyjnej 4 a częścią górną do akceleratora 1. Do komory wejściowej 2 doprowadzone są najlepiej przeciwległe dwa falowody 3, w których w wąskich ściankach znajduje się okno sprzęgające. Falowody 3 zasilane są ciągłym strumieniem energii mikrofalowej z generatora. Do komory reakcyjnej 4, w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny wprowadzenia strumienia przyspieszonych elektronów doprowadza się poprzez ściankę dwa falowody 5, z których jeden służy do wprowadzenia impulsowej energii mikrofalowej, a drugi do odprowadzenia jej nadmiaru z komory reakcyjnej 4. Okna sprzężenia falowodów 5 z komorą reakcyjną 4 znajdują się w wąskich ściankach tych falowodów, a odległość między oknami sprzęgającymi 5 obejmuje obszar, w których zachodzi napromienianie gazów wiązką przyspieszonych elektronów w komorze reakcyjnej 4.

Urządzenie wykonane według wersji drugiej (fig. 3) składa się z komory reakcyjnej 4,do której bezpośrednio przylega komora wejściowa 2. Przemiatany strumień elektronów przyspieszanych w akceleratorze 1 jest wyprowadzany na zewnątrz tego urządzenia poprzez okno wyjściowe 6, będące częścią składową tego akceleratora. Okno wyjściowe 6 rozdziela obszar próżniowy akceleratora 1 z liniowym wyprowadzeniem przemiatanej wiązki elektronów od ciśnienia bliskiego atmosferycznemu panującego w komorze wejściowej 2 i komorze reakcyjnej 4. Strumień elektronów jest wprowadzany do komory reakcyjnej 4 poprzez komorę wejściową 2. Komora wejściowa 2 ma kształt powierzchni bocznej ściętego ostrosłupa o podstawie wydłużonego prostokąta, przylegającego podstawą do komory reakcyjnej 4 a częścią górną do akceleratora 1 a dokładniej do okna wyjściowego 6 akceleratora i odpowiada wymiarami powierzchni tego okna. Kształt komory wejściowej 2 odpowiada przestrzennej charakterystyce strumienia elektronów. Pomiędzy oknem wyjściowym 6 a komorą reakcyjną 4, do komory wejściowej 2 doprowadzone są dwa falowody 3 z oknami sprzęgającymi znajdującymi się w wąskich ściankach tych falowodów. Do komory reakcyjnej 4 impulsowa energia mikrofalowa wprowadzana jest poprzez jej ściankę w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny wprowadzenia strumienia przyspieszonych elek4

165 728 tronów poprzez jeden z falowodów 5. Drugi z falowodów 5 służy do wyprowadzenia niewykorzystanej energii mikrofalowej z objętości komory reakcyjnej 4. Oba falowody 5 zainstalowane są w ten sposób, że okna sprzężenia z komorą reakcyjną 4 wykonane są w wąskich ściankach tych falowodów, a odległość między oknami sprzęgającymi obejmuje obszar, w którym zachodzi napromieniowanie gazów wiązką przyspieszonych elektronów. Zatem w objętości: komory reakcyjnej 4 z przepływającym strumieniem gazów oprócz wiązki elektronów napromieniającej ten gaz znajduje się energia mikrofalowa w postaci impulsowej, doprowadzona przez falowody 5, jak również stałe tło energii mikrofalowej doprowadzonej przez falowody 3, doprowadzające ciągły strumień energii mikrofalowej z generatora poprzez 3-dB czwórnik falowodowy. Falowody 3 podłączone są do wyjściowych ramion tego czwómika, którego jedno z pozostałych ramion jest pod obciążeniem mikrofalowym.

Wprowadzenie impulsów energii mikrofalowej w obszar przepływu strumienia gazów poddanych napromienianiu wiązką elektronów powoduje rozmnożenie swobodnych elektronów w wyniku oddziaływania składowej elektrycznej tego pola, co zwiększa ilość rodników odpowiedzialnych za. przebieg procesu oczyszczania. Wprowadzenie ciągłego tła energii mikrofalowej o określonym natężeniu w obszar przepływu strumienia gazów poddanych napromienianiu wiązką elektronów powoduje, iż podtrzymywany jest odpowiedni poziom energii swobodnych elektronów poprzez składową elektryczną energii mikrofalowej, co prowadzi do skutecznej generacji rodników niezbędnych w procesie oczyszczania. Urządzenie według wynalazku w obydwu jego wersjach zwiększa efektywność metody radiacyjnej.

165 728

fy.3

165 728

Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,00 zł.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do usuwania SO2 i NOx ze strumienia przemysłowych gazów odlotowych przy użyciu wiązki elektronów i wykorzystaniu oddziaływania pola elektrycznego, znamienne tym, że do ścianki komory wejściowej (2) odpowiadającej kształtem powierzchni bocznej ściętego stożka, a usytuowanej pomiędzy akceleratorem elektronów (1) a komorą reakcyjną (4), dołączone są dwa falowody (3) z oknami sprzęgającymi znajdującymi się w wąskich ściankach tych falowodów, przy czym te dwa falowody są podłączone do wyjściowych ramion 3-dB falowodowego czwórnika, a do jednego z dwu pozostałych ramion podłączone jest obciążenie mikrofalowe, zaś do komory reakcyjnej (4) poprzez jej ściankę w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny wprowadzania strumienia przyspieszonych elektronów przyłączone są dwa dodatkowe falowody (5), z których jeden służy do wprowadzenia energii mikrofalowej zaś drugi do odbioru jej niewykorzystanej części, tak aby okna sprzężenia z komorą reakcyjną (4) wykonane zostały w wąskich ściankach tych falowodów, a między oknami sprzężenia znajdował się obszar komory reakcyjnej (4) poddany napromieniowaniu wiązką elektronów.

2. Urządzenie do usuwania SO2 i . NOx ze strumienia przemysłowych gazów odlotowych przy użyciu wiązki elektronów i wykorzystaniu oddziaływania pola elektrycznego, znamienne tym, że do ścianki komory wejściowej (2) odpowiadającej kształtem powierzchni bocznej ściętego ostrosłupa o podstawie wydłużonego prostokąta, a usytuowanej pomiędzy akceleratorem elektronów (1) a komorą reakcyjną (4), dołączone są dwa falowody (3) z oknami sprzęgającymi znajdującymi się w wąskich ściankach tych falowodów, przy czym te dwa falowody są podłączone do wyjściowych ramion 3-dB falowodowego czwórnika a do jednego z dwu pozostałych ramion podłączone jest obciążenie mikrofalowe, zaś do komory reakcyjnej (4) poprzez jej ściankę w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny wprowadzania strumienia przyspieszonych elektronów przyłączone są dwa dodatkowe falowody (5), z których jeden służy do wprowadzenia energii mikrofalowej zaś drugi do odbioru jej niewykorzystanej części, tak aby okna sprzężenia z komorą reakcyjną (4) wykonane zostały w wąskich ściankach tych falowodów a między oknami sprzężenia znajdował się obszar komory reakcyjnej (4) poddany napromienianiu wiązką elektronów.