Каталитические реакторы для дожигания отходящих газов Батура П. И.
    Для очистки промышленных газовых выбросов от органических примесей и вредных сернистых соединений применяют различные методы: абсорбционные, термические, адсорбционные, каталитические и комбинированные. Наиболее перспективные - термические и каталитические методы обезвреживания органических примесей в газовых выбросах химических, коксохимических, металлургических заводов и других предприятий. Они надежны, дешевы и достаточно эффективны [1-3].
    Процессы глубокого термокаталитического окисления проводят в специальных реакторах, которые обычно работают в двух режимах: стационарном и нестационарном. Термокаталитические реакторы производительностью 5, 10 и 25 тыс. м3/ч разрабатывает Институт газа АН УССР. Они отличаются компактностью, простотой в изготовлении и надежностью.
    Реактор представляет собой конструкцию башенного типа, включающую многоходовой трубчатый воздухоподогреватель - рекуператор, встроенный смешивающий воздухоподогреватель и газовую горелку, в верхней части размещена каталитическая камера (рис. 1). Реактор оборудован системой КИПиА, позволяющей выполнять по заданной программе пусковые и остановочные операции, а также поддерживать оптимальный тепловой режим с соблюдением требований безопасности. Реакторы производительностью 5 и 10 тыс. м3/ч с платиновым катализатором внедрены и успешно работают [4].
    В Дзержинском филиале НИИОгаза (г. Дзержинск Горьковской обл.) выполнены работы по обезвреживанию газов от окислительных колонн синтеза жирных кислот [5]. Установка производительностью 25-30 тыс. м3/ч включает двухполочный реактор и два теплообменника. Температура газов в I ступени 190-200, во II 240- 450 °С, а на выходе из слоев катализатора достигает соответственно 250-450 и 330-580 °С. Высота слоя катализатора 300-350 мм, линейная скорость потока газов приблизительно 1 м/с, степень очистки после II ступени 99 %.
    Имеются данные о реакторе, работающем в нестационарном режиме, т. е. в режиме переключения направления потока реакционной смеси. В таком реакторе можно проводить обезвреживание разбавленных органических выбросов и оксида углерода [6, 7]. На рис. 2 представлен реактор с катализатором на сетке, предназначенный для окисления метанола [8].
    Самым простейшим аппаратом является реактор с неподвижным слоем катализатора (рис. 3). Однако в нем трудно равномерно распределить поток газов и избежать градиентов температуры по слою катализатора, а также предотвратить разложение реагентов на перегретых участках при снижении скорости реакции на ненагретых. Более сложен полочный реактор с несколькими слоями катализатора (рис. 4). В нем поток газа лучше распределяется и охлаждается между слоями, причем можно вводить горячий и холодный газ, а в разных слоях поместить разные катализаторы; кроме того, можно избирательно заменять слой дезактивированного контакта и поддерживать различную температуру в слоях.
    В работе [9] приведены результаты моделирования каталитического реактора очистки отходящих газов лакокрасочного производства. В газах концентрация органических примесей не превышала 500 мг/м3 (циклогексан, н-ксилол, пентан и др.). Даны рекомендации по выбору оптимального режима и экономики процесса. ............