Назначение и аппаратурное оформление каталитических методов очистки
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
p>каталитические элементы выполнены из пористого металла со сквозными порами диаметром 0,5-5,0 мм, толщиной 2,0-20 мм с удельной поверхностью 0,5-50 м2/г;
количество каталитических элементов в камере 1-20, установленных на расстоянии 0-40 мм друг от друга так, чтобы аэродинамическое сопротивление пакета составляло 100-500 мм в.c. (10-50 кПа). Достижение цели изобретения при работе очистителя выхлопных газов обеспечивается сочетанием указанных отличительных признаков с упомянутыми выше известными признаками по прототипу. Изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".
На фиг. 1 изображена конструктивная схема очистителя выхлопных газов с плоскими каталитическими элементами; на фиг.2 - конструктивная схема очистителя выхлопных газов с коническими элементами. Обозначения на чертежах: 1 - корпус очистителя, 2 - пакет каталитических элементов, 3 - вставка, 4 - каталитический элемент, А - вход выхлопных газов, Б - выход выхлопных газов.
Очиститель выхлопных газов состоит из корпуса 1, внутри которого размещен пакет каталитических элементов 2, фиксируемый относительно корпуса вставкой 3. Пакет 2 оснащен выполненными из пористого металла с каталитически активным покрытием элементами 4. В пакете 2 1 - 20 элементов 4, жестко пространственно фиксированных последовательно друг за другом на расстоянии 0-40 мм так, что их суммарное аэродинамическое сопротивление составляет 100-500 мм в.c. (10-50 кПа). В частном случае (фиг.1) элементы 4 могут быть плоскими и устанавливаться, касаясь друг друга, или коническими (фиг. 2).
Во всех случаях каталитические элементы 4 выполнены из пористых металлов: никеля, кобальта, меди, железа, хрома или их сплавов. Металлы имеют сквозные поры диаметром 0,5-5,0 мм при удельной поверхности 0,5-50 м2/г.
Очиститель выхлопных газов работает следующим образом. Выхлопные газы с температурой 100-800oC поступают через входной патрубок внутрь корпуса 1, где проходят через пакет каталитических элементов 2, фиксируемый относительно корпуса 1 вставкой 3. При этом каталитические элементы 4 нагреваются до той же температуры, что обеспечивает протекание на их поверхности окислительно-восстановительных процессов в выхлопных газах, приводящих к их очистке от токсичных компонентов. Полнота очистки выхлопных газов обеспечивается указанной в изобретении удельной поверхностью каталитических элементов, их температурой и надлежащим выбором времени контакта между ними и выхлопными газами. Выхлопные газы, очищенные от токсичных компонентов, покидают корпус 1 очистителя через выходной патрубок и направляются в выхлопную трубу. Положительный эффект от внедрения очистителя, согласно изобретению, по сравнению с прототипом состоит в том, что благодаря улучшению эксплутационных свойств и упрощению конструкции очистителя расширяется область применения очистителя, что позволяет получить значительный экологический и экономический эффект; конструкция очистителя позволяет его миниатюризировать, уменьшить размеры и массу, особенно массу катализатора, что позволяет уменьшить затраты на его изготовление и упрощает его монтаж на действующих двигателях внутреннего сгорания.
Таким образом, изобретение позволяет решить техническую задачу, состоящую в улучшении эксплуатационных свойств очистителя выхлопных газов путем повышения долговечности носителя катализатора. Формула изобретения: 1. Очиститель выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания от токсичных веществ, содержащий корпус с патрубками для входа и выхода выхлопных газов, внутри которого размещен пакет каталитических элементов, отличающийся тем, что последние выполнены из пористых металлов со сквозными порами диаметром 0,5 - 5,0 мм, с удельной поверхностью 0,5 - 50,0 м2/г, причем на поверхность металлов нанесено каталитически активное покрытие, а в пакете последовательно установлено 1 - 20 каталитических элементов на расстоянии 0 - 40 мм друг от друга так, чтобы суммарное аэродинамическое сопротивление пакета составляло 100 - 500 мм в.с. (10 - 50 кПа). 2. Очиститель по п.1, отличающийся тем, что размещенные внутри него каталитические элементы выполнены из металлов: никеля, кобальта, меди, железа, хрома или их сплавов.
ГЛАВА 5. РЕАКТОР С АКСИАЛЬНЫМ ВВОДОМ СЫРЬЯ И ВНУТРЕННЕЙ ФУТЕРОВКОЙ ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
Внутреннее устройство реакторов, применяемых в настоящее время, не сложное. На рис.1 приведена конструкция реактор с аксиальным вводом сырья и футеровкой широко зарекомендовавшая себя на практике. Каждый реактор включает в себя такие общие конструктивные детали, как корпус, днище, штуцеры для ввода и вывода сырья и продуктов реакции, распределитель, опорную решетку, катализатор п фарфоровые шарики, многозонную термопару, футеровочный слой и опорное кольцо. Сырье подается в реактор через верхний штуцер и распределитель, который обеспечивает равномерное распределение парогазового потока в верхнем пустотелом пространстве реактора. Затем поток проходит через слой фарфоровых шариков, которые предназначаются для более равномерного распределения потока по слою катализатора. Диаметр шариков может меняться, но обычно применяются шарики диаметром 16-20 мм. Пройдя слой катализатора, продукты реакции удаляются по центральной трубе через верхний боковой штуцер.
Опорная решетка служит для удержания фарфоровых шариков и катализатора. Обычно для лучшего распределения сырья и продуктов реакции на опорной решетке размещают три слоя фарфоровых шариков диаметром 20; 13 и б мм и далее укладывается катали