[發(fā)明專利]具備多個氧化處理器的低濃度甲烷氣體氧化系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380033527.8
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN104470623A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梶田真市;山崎義弘
• 申請（專利權(quán)）人: 川崎重工業(yè)株式會社
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;F02C6/00;F02C7/22
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 謝順星;張晶

相關(guān)申請

本申請要求2012年6月25日申請的日本專利申請2012-141804的優(yōu)先權(quán)，將其全部內(nèi)容以參照的方式引入作為本申請的一部分。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對例如在煤礦產(chǎn)生的VAM(Ventilation?Air?Methane；煤礦通風(fēng)甲烷)這樣的低濃度甲烷氣體進(jìn)行氧化處理的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

為了減少溫室效應(yīng)氣體，有必要對如從煤礦排出至大氣中的VAM這樣低濃度甲烷氣體進(jìn)行氧化處理。作為這樣的氧化處理裝置，一直以來，已知有通過利用外部熱源裝置的排熱的催化燃燒來對VAM進(jìn)行氧化處理的系統(tǒng)(例如專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)1的例子中，利用貧燃料燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的排熱，將低濃度甲烷氣體加熱至催化反應(yīng)溫度后，使低濃度甲烷氣體流進(jìn)催化劑層而使之燃燒。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第4538077號說明書

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

專利文獻(xiàn)1所公開的氧化處理系統(tǒng)中，對每一臺燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)僅可以組合一臺催化氧化處理裝置，因此，在應(yīng)處理的VAM的排量很大的情況下，就需要設(shè)置多個包括燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)和催化氧化處理裝置的氧化處理系統(tǒng)。但是，設(shè)置多個這樣的系統(tǒng)在設(shè)置空間和成本方面有些困難，其結(jié)果就會出現(xiàn)無法得到充分的VAM處理能力這樣的問題。

因此，為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種低濃度甲烷氣體氧化系統(tǒng)，其通過對一臺熱源裝置組合多個催化氧化處理器，能夠在抑制設(shè)置空間增大的同時，以低成本處理大量的低濃度甲烷氣體。

(二)技術(shù)方案

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的低濃度甲烷氣體氧化系統(tǒng)具有單一熱源裝置和氧化處理裝置，所述氧化處理裝置利用來自所述單一熱源裝置的熱對低濃度甲烷氣體進(jìn)行催化氧化處理，所述氧化處理裝置具備多條氧化處理路線，所述氧化處理路線具有從供給低濃度甲烷氣體的供給路并列分路出來的多條分路低濃度氣體供給路，以及設(shè)置在各所述多條分路低濃度氣體供給路上的催化氧化處理器。所述熱源裝置例如是將低濃度甲烷氣體所含的可燃成分用作燃料的貧燃料吸入燃?xì)廨啓C(jī)。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過對一臺熱源裝置組合多個催化氧化處理器，能夠在抑制設(shè)置系統(tǒng)的空間增大的同時，以低成本處理大量的低濃度甲烷氣體。

在本發(fā)明一個實(shí)施方式中，優(yōu)選地，所述氧化處理路線包括第一氧化處理路線和至少一個附加氧化處理路線，所述第一氧化處理路線具有第一催化氧化處理器、第一預(yù)熱器和第一熱交換器，所述第一催化氧化處理器位于從所述供給路的最上游側(cè)分路出來的第一分路低濃度氣體供給路上，所述第一預(yù)熱器利用所述熱源裝置的熱對流入所述第一催化氧化處理器之前的低濃度甲烷氣體進(jìn)行預(yù)熱，所述第一熱交換器將從所述第一催化處理器排出的處理完畢氣體作為加熱介質(zhì)，對流入所述第一催化氧化處理器之前的低濃度甲烷氣體進(jìn)行預(yù)熱；所述至少一個附加氧化處理路線是從所述供給路的所述第一氧化處理路線的下游側(cè)分路出來的，具有附加催化氧化處理器、附加預(yù)熱器和附加熱交換器，所述附加催化氧化處理器對低濃度甲烷氣體進(jìn)行催化氧化處理，所述附加預(yù)熱器利用所述熱源裝置的熱或在上游側(cè)的其他氧化處理路線上被氧化處理的處理完畢氣體的熱，對流入所述附加催化氧化處理器之前的低濃度甲烷氣體進(jìn)行預(yù)熱，所述附加熱交換器將在該附加氧化處理路線上被氧化處理的處理完畢氣體作為加熱介質(zhì)，利用流入所述催化氧化處理器之前的低濃度甲烷氣體。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于將熱源裝置的熱直接或間接地用于多條氧化處理路線的催化氧化處理中，因此能夠提高系統(tǒng)整體的效率。

在本發(fā)明一個實(shí)施方式中，所述第一氧化處理路線也可以具有作為所述預(yù)熱器的混合器，該混合器將低濃度甲烷氣體與從所述熱源裝置供給的熱源氣體進(jìn)行混合，所述至少一個附加氧化處理路線也可以具有作為所述預(yù)熱器的混合器，該混合器將低濃度甲烷氣體與從所述熱源裝置供給的高溫氣體混合。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過將來自熱源的熱源氣體與低濃度甲烷氣體混合，由此不僅能有效地預(yù)熱低濃度甲烷氣體，還能將熱源氣體導(dǎo)入催化氧化處理器和其下游的熱交換器。

如上所述設(shè)置混合器作為預(yù)熱器的情況下，優(yōu)選在各個所述第一氧化處理路線及所述至少一個附加氧化處理路線上設(shè)置調(diào)節(jié)低濃度甲烷氣體流入量的低濃度氣體流量調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)所述熱源氣體流入量的加熱介質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過控制這兩個調(diào)節(jié)閥，能夠使利用熱源裝置的熱源氣體從第一氧化處理路線開始順次起動附加氧化處理路線變得容易。