РЕАКТОР

Предлагаемое технической устройство относится к контактным аппаратам, применяемым для нейтрализации (дожига) отходящих газов с формалинового производства или с установок получения карбамидоформальдегидного концентрата путем каталитического окисления кислородом воздуха содержащихся в них паров метилового спирта, формальдегида, диметилового эфира и СО в диоксид углерода и воду.
Известен [Пономарев И.И. и др. Машины и аппараты химических производств, Изд. Машиностроение. 1989, С.286]. реактор полочного типа с неподвижным слоем катализатора для осуществления экзотермических процессов, включающий цельно-кованый цилиндрический корпус с массивными крышками, используемыми для подвода и отвода реагентов. Реакция протекает в перфорированной катализаторной коробке, закрепленной с определенным зазором относительно стенки, в который через штуцер подается охлажденная газовая смесь для съема тепла реакции, уменьшая тем самым температурные напряжения конструкции аппарата. Для поддержания необходимого температурного режима применяют встроенные теплообменные устройства, располагаемые в корпусе реактора непосредственно в слое катализатора или между катализаторными корзинами, которые выполняют функции холодильников. Наиболее часто используют прямые, U-образные или более удобные для конструктивной компоновки двойные трубки (трубки Фильда), внутрь которых подается холодный газ.
Недостатком данных контактных аппаратов является малая степень конверсии в случае утилизации газовых смесей с пониженной концентрацией горючих компонентов и трудность поддержания регламентированной температуры в зоне реакции.
Задачей полезной модели является совершенствование ее конструкции с одновременным повышением эффективности в процессе эксплуатации.
Поставленная задача достигается тем, что реактор дожига газов формалинового производства включает металлический корпус 1 с приваренной решеткой 2 и слоем катализатора 3 с размещенными в нем электроподогревателями 4 и 5, термодатчики 6-8 и загрузочный люк 9 (Фиг.1).
Сущностью предлагаемой полезной модели является реактор дожига отходящих газов формалинового производства, включающий металлический корпус с установленными в нем термодатчиками и закрепленной внутри решеткой с размещенным на ней слоем катализатора, в котором симметрично расположены от двух до шести электроподогревателей, выведенных на регулятор мощности, а соотношение диаметр аппарата : высота катализаторного слоя равно 1:(0,6-1,4)..
Пример.
На фиг.1 показан общий вид предлагаемой полезной модели.
Реактор каталитического дожига отходящих газов формалинового производства представляет стальной теплоизолированный аппарат диаметром 800 мм с расположенными по высоте термодатчиками. В нижней части аппарата приварена решетка, на которую насыпан слой платинового катализатора марки PPt-47 высотой 800 мм, причем в слое катализатора смонтированы шесть U-образных электроподогревателей (Фиг.2), размещенных строго симметрично по сечению аппарата. Электроподогреватели выведены на регулятор мощности, включаемого в работу преобразователем сигналов с термодатчиков.
Выбранный катализатор представляет сферы диаметром 4,0-6,7 мм из высокопористого оксида алюминия, в котором диспергирована платина в количестве не менее 0,09% мас.. Это обеспечивает пониженное сопротивление реактора потоку газовой смеси, подаваемой на каталитическую очистку.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
С помощью электрических нагревательных элементов температуру в верхнем слое катализатора повышают до 250°С. В этот момент в контактный аппарат начинают непрерывно подавать газовую смесь, содержащую
оксид углерода, метиловый спирт, формальдегид и диметиловый эфир в количестве 14,6 г/с. За счет тепла экзотермической реакции происходит прогрев всего катализаторного слоя и с термодатчиков на регулятор мощности поступает сигнал об отключении электронагревателей. В дальнейшем температура в зоне реакции на уровне 250-260°С поддерживается вследствие протекания химического процесса.
В результате каталитического окисления компонентов газовой смеси со степенью конверсии в двуокись углерода и воду на уровне 96% их содержание на выходе из реактора снижается до 0,6 г/с. и данная концентрация загрязнителей уже не представляет угрозы окружающей среде.
Предлагаемая полезная модель отличается от известных тем, что вместо теплообменных охлаждающих трубок устанавливаются электронагреватели, выведенные на регулятор мощности, что делает конструкцию более простой в исполнении и надежной в управлении и эксплуатации. Более того, в отличие от известной модели качество очищенного воздуха, сбрасываемого в атмосферу, практически не зависит от содержания в газовой смеси метилового спирта, диметилового эфира, формальдегида и оксида углерода. Симметрично расположенные нагревательные элементы обеспечивают равномерное поддержание температуры по всему катализаторному слою.