PL232767B1 - System do oczyszczania gazów i sposób oczyszczania gazów - Google Patents

System do oczyszczania gazów i sposób oczyszczania gazów

Info

Publication number
PL232767B1
PL232767B1 PL420301A PL42030117A PL232767B1 PL 232767 B1 PL232767 B1 PL 232767B1 PL 420301 A PL420301 A PL 420301A PL 42030117 A PL42030117 A PL 42030117A PL 232767 B1 PL232767 B1 PL 232767B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gas
post
combustion chamber
heat exchanger
channel
Prior art date
Application number
PL420301A
Other languages
English (en)
Other versions
PL420301A1 (pl
Inventor
Ryszard Parosa
Original Assignee
Bak Justyna Anna
Bartczak Pawel Dawid
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bak Justyna Anna, Bartczak Pawel Dawid filed Critical Bak Justyna Anna
Priority to PL420301A priority Critical patent/PL232767B1/pl
Priority to EP18150528.0A priority patent/EP3354328B1/en
Priority to ES18150528T priority patent/ES2781312T3/es
Publication of PL420301A1 publication Critical patent/PL420301A1/pl
Publication of PL232767B1 publication Critical patent/PL232767B1/pl

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/343—Heat recovery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
    • A47L9/16—Arrangement or disposition of cyclones or other devices with centrifugal action
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/38—Removing components of undefined structure
    • B01D53/44—Organic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/68—Halogens or halogen compounds
    • B01D53/685—Halogens or halogen compounds by treating the gases with solids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/063—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating electric heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/07—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases in which combustion takes place in the presence of catalytic material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/022—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow
    • F23J15/027—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow using cyclone separators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/10—Oxidants
    • B01D2251/104—Ozone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/404—Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/60—Inorganic bases or salts
    • B01D2251/606—Carbonates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/112—Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/202—Single element halogens
    • B01D2257/2025—Chlorine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/202—Single element halogens
    • B01D2257/2027—Fluorine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/204—Inorganic halogen compounds
    • B01D2257/2045—Hydrochloric acid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/204—Inorganic halogen compounds
    • B01D2257/2047—Hydrofluoric acid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/806—Microwaves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/005—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by heat treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2204/00—Supplementary heating arrangements
    • F23G2204/20—Supplementary heating arrangements using electric energy
    • F23G2204/203—Microwave

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest system do oczyszczania gazów i sposób oczyszczania gazów, a zwłaszcza system i sposób oczyszczania gazów z zanieczyszczeń organicznych.
Znane są ze stanu techniki sposoby i instalacje do oczyszczania strumienia gazu z zanieczyszczeniami.
Patent PL195905 ujawnia sposób oczyszczania strumienia gazu, zawierającego zanieczyszczenia, złożone ze związków organicznych, wypływającego z reaktora do kondensacji fazy stałej, zwłaszcza dla poliestrów i poliamidów aromatycznych, w którym to sposobie gaz, zawierający co najmniej tlen, doprowadzany jest do strumienia gazu, zawierającego zanieczyszczenia. Połączony strumień gazu w wysokiej temperaturze, zwłaszcza od 280°C do 380°C, jest następnie przesyłany do katalizatora, zawierającego rod lub stop rodu na obojętnym, porowatym nośniku, przy czym stosuje się podstechio-metryczną ilość tlenu w odniesieniu do zanieczyszczeń organicznych i/lub kontroluje się stosunek tlenu do zanieczyszczeń za pomocą sondy lambda.
Znane są ze stanu techniki systemy do oczyszczania gazów zawierające komorę wypełnioną kształtkami ceramicznymi, które nagrzewane są mikrofalami. Wypełnienie komory kształtkami ceramicznymi ogranicza wolną przestrzeń, przez co znacznie ograniczona jest objętość gazu przeprowadzana przez złoże w jednostce czasu. Powoduje to bardzo znaczne ograniczenie wydajności urządzenia. Ponadto, nagrzewanie gazu pośrednio przez nagrzewanie mikrofalami kształtek ceramicznych jest procesem energochłonnym. Generatory mikrofalowe mają sprawność około 60% i w rezultacie około 40% energii pobieranej z sieci elektrycznej jest tracona. W znanych rozwiązaniach oczyszczany gaz znajduje się w strefie, w której ma wymaganą wysoką temperaturę jedynie przez stosunkowo krótki czas i po przejściu przez strefę z rozgrzanymi kształtki ceramicznymi jest szybko schładzany. W rezultacie czas dopalania zanieczyszczeń, czyli czas w którym utleniane są zanieczyszczenia, jest krótki, co wpływa na skuteczność procesu oczyszczania. Aby zatem w oparciu o znane rozwiązanie zapewnić skuteczne dopalenie zanieczyszczeń konieczne było zastosowanie kilku kolejnych sekcji z nagrzewnicami mikrofalowymi, co zwiększałoby zużycie energii i podrażało koszt budowy.
Celowym byłoby opracowanie systemu, który pozwalałby na podniesienie efektywności oczyszczania gazów przy redukcji kosztów eksploatacji oraz wytworzenia, i jednoczesnym zapewnieniu konstrukcji o zwartej budowie.
Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania gazów z zanieczyszczeń charakteryzujący się tym, że w systemie zawierającym: cyklon połączony z generatorem ozonu; wymiennik ciepła z pierwszym kanałem na gaz i drugim kanałem na gaz umieszczonymi względem siebie tak, by umożliwić wzajemną wymianę ciepła; cylindryczną komorę dopalania z wlotem gazu i wylotem gazu, przy czym komora dopalania zawiera wewnątrz ceramiczną rurę przebiegającą wzdłuż osi komory dopalania tak, że pierwszy koniec rury znajduje się w obrębie części komory dopalania przeciwległej do wlotu gazu komory dopalania, a drugi koniec rury stanowi wylot gazu, który znajduje się poza komorą dopalania, wychodząc z jej części przy wlocie gazu, przy czym komora dopalania zawiera rozmieszczone wzdłuż swojej osi, kolejno od strony wlotu gazu, zespół grzejników elektrycznych i/lub palnik gazowy, oraz co najmniej dwa promienniki mikrofalowe, a na ścianach komory dopalania przy pierwszym końcu rury umieszczone są elementy ceramiczne; przy czym cyklon, stanowiący wejście gazu systemu, połączony jest za pośrednictwem pierwszego kanału wymiennika ciepła z wlotem komory dopalania, a wylot komory dopalania połączony jest z drugim kanałem wymiennika ciepła, którego koniec połączony jest z ujściem gazu do atmosfery, przez co system stanowi tor przepływu gazu, przy czym tor przepływu gazu systemu za pierwszym kanałem wymiennika ciepła zawiera ponadto zbiornik ze złożem węglanu wapnia; prowadzi się oczyszczanie gazów wykonując kolejno następujące czynności: ozonuje się i odpyla się gaz w cyklonie; prowadzi się gaz z cyklonu do komory dopalania przez pierwszy kanał wymiennika ciepła; dopala się gaz w komorze dopalania kolejno za pomocą nagrzewnicy elektrycznej i/lub palnika gazowego w temperaturze z zakresu 600-800°C oraz generatorów mikrofalowych współpracujących z elementami ceramicznymi w temperaturze z zakresu 800-1200°C; prowadzi się ogrzany gaz z komory dopalania do drugiego kanału wymiennika ciepła, ogrzewając przez to gaz przepływający pierwszym kanałem wymiennika ciepła; odprowadza się oczyszczony gaz do atmosfery przez wylot gazu; przy czym gaz, który opuszcza pierwszy kanał (21) wymiennika ciepła, przepuszcza się (107) przez zbiornik (23) ze złożem węglanu wapnia i tym samym podgrzewa się to złoże do temperatury z zakresu 300-500°C.
Przedmiotem wynalazku jest również system do oczyszczania gazów z zanieczyszczeń, charakteryzujący się tym, że zawiera: cyklon połączony z generatorem ozonu; wymiennik ciepła z pierwszym kanałem na gaz i drugim kanałem na gaz umieszczonymi względem siebie tak, by umożliwić wzajemną wymianę ciepła; cylindryczną komorę dopalania z wlotem gazu i wylotem gazu, przy czym komora dopalania zawiera wewnątrz ceramiczną rurę przebiegającą wzdłuż osi komory dopalania tak, że pierwszy koniec rury znajduje się w obrębie części komory dopalania przeciwległej do wlotu gazu komory dopalania, a drugi koniec rury stanowi wylot gazu, który znajduje się poza komorą dopalania, wychodząc z jej części przy wlocie gazu, przy czym komora dopalania zawiera rozmieszczone wzdłuż swojej osi, kolejno od strony wlotu gazu, zespół grzejników elektrycznych i/lub palnik gazowy, oraz co najmniej dwa promienniki mikrofalowe, a na ścianach komory dopalania przy pierwszym końcu rury umieszczone są elementy ceramiczne; przy czym cyklon, stanowiący wejście gazu systemu, połączony jest za pośrednictwem pierwszego kanału wymiennika ciepła z wlotem komory dopalania, a wylot komory dopalania połączony jest z drugim kanałem wymiennika ciepła, którego koniec połączony jest z ujściem gazu do atmosfery, przez co system stanowi tor przepływu gazu, przy czym tor przepływu gazu systemu za pierwszym kanałem wymiennika ciepła zawiera ponadto zbiornik ze złożem węglanu wapnia.
Korzystnie, zbiornik ze złożem węglanu wapnia umieszczony jest pomiędzy wylotem gazu komory dopalania, a drugim kanałem wymiennika ciepła.
Korzystnie, zbiornik ze złożem węglanu wapnia umieszczony jest za drugim kanałem wymiennika ciepła.
Korzystnie, zbiornik ze złożem węglanu wapnia umieszczony jest pomiędzy pierwszym kanałem wymiennika ciepła a wlotem komory dopalania.
Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym:
Fig. 1 przedstawia system w pierwszym przykładzie wykonania;
Fig. 2 przedstawia system w drugim przykładzie wykonania;
Fig. 3 przedstawia system w trzecim przykładzie wykonania;
Fig. 4 przedstawia sposób oczyszczania gazów.
Fig. 1 przedstawia system w pierwszym przykładzie wykonania. Instalacja do oczyszczania gazów z zanieczyszczeń zawiera cyklon 10 połączony z generatorem ozonu 13, gdzie ozon jest do niego kierowany przez dedykowany wlot. Cyklon 10 stanowi wejście dla gazu oczyszczanego w instalacji z wlotem gazu 11. Cyklon 10 ma ścianki wewnętrzne wyłożone materiałem ceramicznym lub innym pokryciem odpornym na utlenianie, przykładowo zawiera pokrycie z farb polimerowych. Na dole cyklonu znajduje się zbiornik 12 na pyły. Oczywiste dla znawcy w dziedzinie będzie, że zamiast cyklonu 10 może zostać zastosowany multicyklon.
System zawiera dalej wymiennik ciepła z pierwszym kanałem 21 na gaz i drugim kanałem 22 na gaz. Kanały 21 i 22 umieszczone względem siebie tak, by umożliwić wzajemną wymianę ciepła. Przykładem takiego umieszczenia jest zawarcie części jednego kanału w środku drugiego tak, by gaz przepływający jednym kanałem mógł oddawać ciepło gazowi przepływającemu drugim kanałem.
System zawiera dalej termicznie izolowaną, cylindryczną komorę grzewczą 30 z wlotem 32 gazu i wylotem 37 gazu. Cyklon 10 połączony jest za pośrednictwem pierwszego kanału 21 wymiennika ciepła z wlotem 32 komory grzewczej 30. Komora grzewcza 30 zawiera wewnątrz rurę ceramiczną 31 przebiegającą wzdłuż osi komory grzewczej 30. Rura wykonana jest z materiału ceramicznego, korzystnie z węglika krzemu. Pierwszy koniec 33 rury 31 znajduje się w obrębie części komory grzewczej 30 przeciwległej do wlotu 32 gazu komory grzewczej 30, a drugi koniec rury 31 stanowi wylot gazu 37, który znajduje się poza komorą grzewczą 30, wychodząc z jej części przy wlocie 32 gazu. Komora grzewcza 30 zawiera rozmieszczone wzdłuż swojej osi, kolejno od strony wlotu gazu 32, zespół grzejników elektrycznych 36 oraz co najmniej dwa promienniki mikrofalowe 34. Grzejniki elektryczne 36 i/lub palnik gazowy nagrzewają gaz do temperatury w zakresie 600-800°C. W niektórych sytuacjach bardziej uzasadnione może być dogrzanie wstępne za pomocą palnika niż za pomocą nagrzewnic elektrycznych. Dalej, na ścianach komory grzewczej 30 oraz rury 31 umieszczone są elementy ceramiczne 35 pochłaniające mikrofale. Rozmieszczone są one wzdłuż toru przepływającego gazu tak, by minimalizować zakłócanie jego przepływu. Przekłada się to na większą wydajność systemu. Przykładem stosowanego materiału ceramicznego jest węglik krzemu. Ceramika nagrzewana jest energią mikrofalową do temperatury około 800-1200°C, ustalanej (regulowanej) zależnie od rodzaju zanieczyszczeń w gazach, co przekłada się na dalsze nagrzewanie przechodzącego wzdłuż nich gazu. Taka konstrukcja sprawia, że rozgrzane gazy po przejściu przez całą długość komory dopalania 30 są zawracane, i tłoczone w przeciwnym kierunku wewnątrz rury 31, co pozwala dłużej utrzymać oczyszczany gaz w strefie wysokiej temperatury. Innymi słowy, gazy podgrzane przez nagrzewnicę elektryczną 36 tłoczone są wzdłuż ścianki zewnętrznej rury ceramicznej 31, a następnie kierowane są do wnętrza tej rury 31 przy elementach ceramicznych 35, gdzie przepływają w przeciwnym kierunku i są dalej podgrzewane w wyniku kontaktu z rurą 31 nagrzewaną energią mikrofalową. Dzięki temu wydłuża się czas w którym utleniane są zanieczyszczenia. Wysokość komory grzewczej 30 oraz umieszczonej wewnątrz rury 31 dobrana jest w taki sposób, aby gorące gazy miały temperaturę powyżej 800°C przez co najmniej 4 sekundy, tak aby zapewnić całkowite dopalenie zanieczyszczeń w tych gazach.
Grzejniki elektryczne 36 kontrolowane są przez zespół termopar umieszczonych wewnątrz komory dopalania. Elementy ceramiczne 35 korzystnie zawierają dodatki metali z grupy platynowców. Gazy, po nagrzaniu mikrofalami oraz ciepłem z elementów ceramicznych 35 do wymaganej temperatury w zakresie 800-1200°C są zawracane poprzez skierowanie ich do wnętrza rury ceramicznej 31, która również jest nagrzewana mikrofalami z promienników mikrofalowych 34.
Wylot 37 komory grzewczej 30, który jest jednocześnie wylotem rury ceramicznej 31, połączony jest z drugim kanałem 22 wymiennika ciepła. Koniec drugiego kanału 22 połączony jest z ujściem 24 gazu do atmosfery. System stanowi więc tor przepływu gazu do oczyszczenia, gdzie pierwszym elementem jest cyklon 10 z wlotem 11 gazu zanieczyszczonego, a ostatnim elementem jest ujście oczyszczonego gazu 24 do atmosfery. Dodatkowo, tor przepływu gazu systemu zawiera za pierwszym kanałem 21 wymiennika ciepła zbiornik 23 ze złożem węglanu wapnia. W pierwszym przykładzie wykonania zbiornik 23 ze złożem węglanu wapnia umieszczony jest pomiędzy wylotem 37 gazu komory grzewczej 30, a drugim kanałem 22 wymiennika ciepła. Pozostałe przykłady wykonania przedstawiają inne przykłady umieszczenia zbiornika 23. Komora wypełniona jest zgranulowanym węglanem wapnia, który stanowi suchy absorber chloru, fluoru i siarki.
Fig. 2 przedstawia system w drugim przykładzie wykonania. Przykład ten tym różni się od pierwszego przykładu wykonania z Fig. 1, że zbiornik 23 ze złożem węglanu wapnia umieszczony jest za drugim kanałem 22 wymiennika ciepła.
Fig. 3 przedstawia system w trzecim przykładzie wykonania. Przykład ten tym różni się od pierwszego przykładu wykonania z Fig. 1, że zbiornik 23 ze złożem węglanu wapnia umieszczony jest pomiędzy pierwszym kanałem 21 wymiennika ciepła a wlotem 32 komory grzewczej 30.
Fig. 4 przedstawia sposób oczyszczania gazów. Sposób oczyszczania gazu w systemie według wynalazku jest następujący. W pierwszej kolejności, ozonuje się 101 i odpyla się 102 gaz w cyklonie 10. Dzięki wprowadzeniu do cyklonu 10 ozonu, gaz jest utleniany. Oczyszczane gazy, wraz z nadmiarem ozonu, prowadzi się 103 są do pierwszego kanału 21 wymiennika ciepła, gdzie następuje ich podgrzanie od gazu, który był już dopalony w komorze dopalania 30. Nadmiar ozonu jest tam skutecznie rozkładany do tlenu dwucząsteczkowego (O2) w strefie wyższej temperatury, co eliminuje konieczność stosowania np. złoża z węgla aktywnego i częstej wymiany tego złoża. W gazach opuszczających cyklon 10, przy przechodzeniu przez pierwszy kanał 10 wymiennika ciepła, następuje termiczny rozkład ozonu, który nie przereagował w wnętrzu cyklonu 10.
Następnie gaz prowadzi się z kanału pierwszego 21 wymiennika ciepła do górnej części komory dopalania 30 przez jej wlot gazu 32. Po drodze dopala się 104 oczyszczany gaz kolejno za pomocą nagrzewnicy elektrycznej 36 i/lub palnika gazowego w temperaturze z zakresu 600-800°C oraz generatorów mikrofalowych 34 współpracujących z elementami ceramicznymi 35 w temperaturze z zakresu 800-1200°C. Na obudowie komory grzewczej 30 osadzone są co najmniej dwa promienniki mikrofalowe 34 z generatorami mikrofal, emitujące energię mikrofalową na elementy ceramiczne 35 osadzone w górnej części komory grzewczej 30 oraz rurę ceramiczną 31. Gorące powietrze uprzednio podgrzane przez grzejniki elektryczne 36 i dogrzane przez gorące elementy ceramiczne 35, powodujące katalityczne dopalanie zanieczyszczeń w oczyszczanych gazach, kierowane jest do wnętrza rury 31, w której następuje dalsze dopalanie zanieczyszczeń.
Gazy po dopaleniu w komorze dopalania 30 zawracane są do wymiennika ciepła, a konkretnie do jego drugiego kanału 22. Innymi słowy, prowadzi się 105 ogrzany gaz z komory grzewczej 30 do drugiego kanału 22 wymiennika ciepła, ogrzewając przez to gaz przepływający pierwszym kanałem 21 wymiennika ciepła. Chłodniejsze gazy wprowadzone do pierwszego kanału 21 nagrzewane są przepo-nowo. Stanowi to wymiennik ciepła, w którym gorące gazy po oczyszczeniu w komorze katalitycznego dopalania 30 są schładzane, nagrzewając chłodniejsze gazy wprowadzane pierwszym kanałem 21 z cyklonu 10. Następnie odprowadza się 106 oczyszczony gaz do atmosfery przez wylot 24 gazu. Sposób obejmuje ponadto, po opuszczeniu przez gaz pierwszego kanału 21 wymiennika ciepła, przepuszczenie go 107 przez zbiornik 23 ze złożem węglanu wapnia, korzystnie podgrzewając go dzięki temu do temperatury z zakresu 300-500°C. Podgrzane w wymienniku gazy, korzystnie do temperatury w zakresie od 300 do 500°C, tłoczone są następnie przez ten zbiornik 23. Powyższy zakres wynika z tego, że gorący granulat znacznie skuteczniej pochłania chlor, fluor i siarkę, natomiast nagrzewanie do wyższych temperatur (powyżej 500°C) spowoduje stopienie granulatu. W zależności od przykładu wykonania, gazy przepuszczane są przez złoże z węglanem wapnia: bezpośrednio po przeprowadzeniu 103 gazu z cyklonu przez pierwszy kanał 21 wymiennika ciepła; bezpośrednio po dopaleniu 104 gazu w komorze dopalania 30; lub bezpośrednio po przeprowadzeniu 105 ogrzanego gazu przez drugi kanał 22 wymiennika ciepła.
Rozwiązanie według wynalazku pozwala na podniesienie efektywności oczyszczania gazów poprzez zastosowanie odpowiednich elementów składowych i rozmieszczenie ich w ściśle określony sposób.
Przeprowadzenie gazów w podwyższonej temperaturze przez zbiornik 23 ze złożem węglanu wapnia pozwala na efektywne pochłanianie zawartych w gazie chloru, fluoru i siarki oraz związków tych gazów. Energia cieplna dopalonych gazów, w normalnych warunkach marnowana przy wychładzaniu gazu, wykorzystywana jest tu do zwiększenia efektywności jego oczyszczania. Oszczędzana jest więc energia i podnoszona jest efektywność oczyszczania, co pozwala na zaoszczędzenie kosztów oraz zapewnienie systemu o zwartej budowie. Dodatkowo, w gazach opuszczających cyklon 10, przy przechodzeniu przez pierwszy kanał 10 wymiennika ciepła, następuje termiczny rozkład ozonu, który nie prze-reagował w wnętrzu cyklonu. Wprowadzenie ozonu pozwala na szybsze i bardziej ekonomiczne podniesienie temperatury oczyszczanych gazów. Ponadto, rozmieszczenie elementów ceramicznych 35 w górnej części komory dopalania 30, poprzez rozlokowanie ich przy ściankach komory 30 bezpośrednio za grzałkami elektrycznymi 36, oraz umieszczenie wewnątrz rury ceramicznej 31, pozwala na efektywne dogrzewanie i dopalenie oczyszczanych gazów przy maksymalnej oszczędności przestrzeni zajmowanej przez system. Taka konfiguracja pozwala również na zwiększenie wydajności, poprzez zapewnienie swobodnego przepływu gazu przy elementach grzejnych.

Claims (5)

Zastrzeżenia patentowe
1. Sposób oczyszczania gazów z zanieczyszczeń, znamienny tym, że w systemie zawierającym: - cyklon (10) połączony z generatorem ozonu (13); - wymiennik ciepła z pierwszym kanałem (21) na gaz i drugim kanałem (22) na gaz umieszczonymi względem siebie tak, by umożliwić wzajemną wymianę ciepła; cylindryczną komorę dopalania (30) z wlotem (32) gazu i wylotem (37) gazu, przy czym komora dopalania (30) zawiera wewnątrz ceramiczną rurę (31) przebiegającą wzdłuż osi komory dopalania (30) tak, że pierwszy koniec (33) rury (31) znajduje się w obrębie części komory dopalania (30) przeciwległej do wlotu (32) gazu komory dopalania (30), a drugi koniec rury (31) stanowi wylot gazu (37), który znajduje się poza komorą dopalania (30), wychodząc z jej części przy wlocie (32) gazu, przy czym komora dopalania (30) zawiera rozmieszczone wzdłuż swojej osi, kolejno od strony wlotu gazu (32), zespół grzejników elektrycznych (36) i/lub palnik gazowy, oraz co najmniej dwa promienniki mikrofalowe (34), a na ścianach komory dopalania (30) przy pierwszym końcu rury (31) umieszczone są elementy ceramiczne (35); - przy czym cyklon (10), stanowiący wejście gazu systemu, połączony jest za pośrednictwem pierwszego kanału (21) wymiennika ciepła z wlotem (32) komory dopalania (30), a wylot (37) komory dopalania (30) połączony jest z drugim kanałem (22) wymiennika ciepła, którego koniec połączony jest z ujściem (24) gazu do atmosfery, przez co system stanowi tor przepływu gazu, przy czym tor przepływu gazu systemu za pierwszym kanałem (21) wymiennika ciepła zawiera ponadto zbiornik (23) ze złożem węglanu wapnia; prowadzi się oczyszczanie gazów wykonując kolejno następujące czynności: - ozonuje się (101 ) i odpyla się (102) gaz w cyklonie (10); - prowadzi się (103) gaz z cyklonu (10) do komory dopalania (30) przez pierwszy kanał (21) wymiennika ciepła; - dopala się (104) gaz w komorze dopalania (30) kolejno za pomocą nagrzewnicy elektrycznej (36) i/lub palnika gazowego w temperaturze z zakresu 600-800°C oraz generatorów mikrofalowych (34) współpracujących z elementami ceramicznymi (35) w temperaturze z zakresu 800-1200°C; - prowadzi się (105) ogrzany gaz z komory dopalania (30) do drugiego kanału (22) wymiennika ciepła, ogrzewając przez to gaz przepływający pierwszym kanałem (21) wymiennika ciepła; - odprowadza się (106) oczyszczony gaz do atmosfery przez wylot (24) gazu; - przy czym gaz, który opuszcza pierwszy kanał (21) wymiennika ciepła, przepuszcza się (107) przez zbiornik (23) ze złożem węglanu wapnia i tym samym podgrzewa się to złoże do temperatury z zakresu 300-500°C.
2. System do oczyszczania gazów z zanieczyszczeń, znamienny tym, że zawiera: - cyklon (10) połączony z generatorem ozonu (13); - wymiennik ciepła z pierwszym kanałem (21) na gaz i drugim kanałem (22) na gaz umieszczonymi względem siebie tak, by umożliwić wzajemną wymianę ciepła; cylindryczną komorę dopalania (30) z wlotem (32) gazu i wylotem (37) gazu, przy czym komora dopalania (30) zawiera wewnątrz ceramiczną rurę (31) przebiegającą wzdłuż osi komory dopalania (30) tak, że pierwszy koniec rury (31) znajduje się w obrębie części komory dopalania (30) przeciwległej do wlotu (32) gazu komory dopalania (30), a drugi koniec rury (31) stanowi wylot gazu (37), który znajduje się poza komorą dopalania (30), wychodząc z jej części przy wlocie (32) gazu, przy czym komora dopalania (30) zawiera rozmieszczone wzdłuż swojej osi, kolejno od strony wlotu gazu (32), zespół grzejników elektrycznych (36) i/lub palnik gazowy, oraz co najmniej dwa promienniki mikrofalowe (34), a na ścianach komory dopalania (30) przy pierwszym końcu rury (31) umieszczone są elementy ceramiczne (35); - przy czym cyklon (10), stanowiący wejście gazu systemu, połączony jest za pośrednictwem pierwszego kanału (21) wymiennika ciepła z wlotem (32) komory dopalania (30), a wylot (37) komory dopalania (30) połączony jest z drugim kanałem (22) wymiennika ciepła, którego koniec połączony jest z ujściem (24) gazu do atmosfery, przez co system stanowi tor przepływu gazu, przy czym tor przepływu gazu systemu za pierwszym kanałem (21) wymiennika ciepła zawiera ponadto zbiornik (23) ze złożem węglanu wapnia.
3. System według zastrz. 2, znamienny tym, że zbiornik (23) ze złożem węglanu wapnia umieszczony jest pomiędzy wylotem (37) gazu komory dopalania (30), a drugim kanałem (22) wymiennika ciepła.
4. System według zastrz. 2, znamienny tym, że zbiornik (23) ze złożem węglanu wapnia umieszczony jest za drugim kanałem (22) wymiennika ciepła.
5. System według zastrz. 2, znamienny tym, że zbiornik (23) ze złożem węglanu wapnia umieszczony jest pomiędzy pierwszym kanałem (21) wymiennika ciepła a wlotem (32) komory dopalania (30).
PL420301A 2017-01-25 2017-01-25 System do oczyszczania gazów i sposób oczyszczania gazów PL232767B1 (pl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL420301A PL232767B1 (pl) 2017-01-25 2017-01-25 System do oczyszczania gazów i sposób oczyszczania gazów
EP18150528.0A EP3354328B1 (en) 2017-01-25 2018-01-08 A system and method for purifying gas
ES18150528T ES2781312T3 (es) 2017-01-25 2018-01-08 Un sistema y método para purificar gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL420301A PL232767B1 (pl) 2017-01-25 2017-01-25 System do oczyszczania gazów i sposób oczyszczania gazów

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL420301A1 PL420301A1 (pl) 2018-07-30
PL232767B1 true PL232767B1 (pl) 2019-07-31

Family

ID=61054112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL420301A PL232767B1 (pl) 2017-01-25 2017-01-25 System do oczyszczania gazów i sposób oczyszczania gazów

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3354328B1 (pl)
ES (1) ES2781312T3 (pl)
PL (1) PL232767B1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023118178A1 (de) * 2023-07-10 2025-01-16 Rotamill GmbH Elektrisch beheizbarer Oxidator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL106184B1 (pl) 1977-02-08 1979-11-30 Energoprojekt Klasyfikator napiec
US6482367B1 (en) * 1998-06-18 2002-11-19 Kanken Techno Co., Ltd. Method and apparatus for removing harmful components in an exhaust gas
KR20010069629A (ko) * 2001-04-23 2001-07-25 조효석 오존(o3)과 선회기류를 이용한 악취와 분진제거 장치
KR100794236B1 (ko) * 2005-10-21 2008-01-15 (주)제이디이엔지 마이크로파 주사 발열체를 이용한 에너지 절감형 배기가스처리장치

Also Published As

Publication number Publication date
PL420301A1 (pl) 2018-07-30
EP3354328A1 (en) 2018-08-01
EP3354328B1 (en) 2019-12-25
ES2781312T3 (es) 2020-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL192401B1 (pl) Sposób suszenia za pomocą suszarki wstęg materiału i suszarka do wstęg materiału
KR100359416B1 (ko) 가열관을구비한고체물을위한가열챔버
JP6341466B2 (ja) 触媒式蓄熱燃焼装置
CN103476483A (zh) 氨除害装置
HU208498B (en) Method for catalytic firing organic compounds and catalytic firing apparatus for firing organic compounds
US7214351B2 (en) Catalytic combustion reactor with a heat exchanger tube bundle housed therein, catalytic structure and method for carrying out catalytic combustion-reaction using the reactor and the catalytic structure
US20060084017A1 (en) Gas recuperative flameless thermal oxidizer
PL232767B1 (pl) System do oczyszczania gazów i sposób oczyszczania gazów
KR20040104553A (ko) 열교환기를 구비한 반응장치
RU2152246C1 (ru) Способ и устройство для очистки газов
RU2506495C1 (ru) Устройство для сжигания топлив и нагрева технологических сред и способ сжигания топлив
HU188285B (en) Method for catalytic purifying gases
RU2611700C1 (ru) Автономная тепловая пушка
US3353922A (en) Reducing gas generator apparatus
JP2004028556A (ja) 熱交換器の管束を内蔵した触媒燃焼反応器、触媒構造体及びこれらを用いた触媒燃焼反応方法
RU2264853C1 (ru) Способ рекомбинации водорода и кислорода, находящихся в газовой смеси, рекомбинатор водорода и кислорода
US20050172618A1 (en) Catalytic combustion heating apparatus
RU128836U1 (ru) Реакторный блок
RU2099634C1 (ru) Теплогенератор
RU2361160C1 (ru) Способ и устройство для импульсной тепловой обработки сыпучих материалов
JPH02217302A (ja) 吸熱反応のための反応室の中のプロセスガス流を間接的に加熱する方法及びこの方法を実施する装置
RU1813557C (ru) Аппарат окислени аммиака
RU2194570C2 (ru) Реактор для каталитической очистки газов
PL86394B1 (pl)
SU1212519A1 (ru) Аппарат дл очистки газов