[實用新型]一種低熱值燃料的催化氧化系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201820336050.0 | 申請日： | 2018-03-12 |
| 公開（公告）號： | CN208124326U | 公開（公告）日： | 2018-11-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 賈志剛 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京化工大學(xué) |
| 主分類號： | F23G7/07 | 分類號： | F23G7/07;F23G7/06;F22B1/18;F22D1/00;F22G1/00 |
| 代理公司： | 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021 | 代理人： | 崔亞松 |
| 地址： | 100029 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 低熱值燃料 催化氧化反應(yīng)器 催化氧化系統(tǒng) 余熱回收單元 本實用新型 預(yù)熱單元 蒸汽發(fā)生段 催化燃燒 鍋爐給水 節(jié)能減排 燃料利用 輸送管道 預(yù)熱段 催化劑 釋放 | ||
本實用新型提供了一種低熱值燃料的催化氧化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：低熱值燃料輸送管道、催化劑預(yù)熱單元與催化氧化反應(yīng)器；所述催化氧化反應(yīng)器包括催化燃燒單元、余熱回收單元和低熱值燃料預(yù)熱單元；所述余熱回收單元包括鍋爐給水預(yù)熱段和蒸汽發(fā)生段。本實用新型利用所述的催化氧化反應(yīng)器不僅能平穩(wěn)高效地氧化低熱值燃料，還能有效利用低熱值燃料氧化釋放出的熱量，即把低熱值燃料作為燃料利用變廢為寶，既保護(hù)了環(huán)境，又有較好的經(jīng)濟(jì)效益，取得良好的節(jié)能減排效果。
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及低熱值燃料利用和廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低熱值燃料的催化氧化系統(tǒng)。
背景技術(shù)
工業(yè)生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的低熱值氣體，例如含有大量一氧化碳的液氮洗尾氣、甲烷含量較低的煤礦低濃度瓦斯、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)等。一方面，這些氣體的熱值低，不能直接燃燒，另一方面，向大氣中排放這些氣體會污染環(huán)境。如何處理這些低熱值氣體是業(yè)內(nèi)亟需解決的問題。
以VOCs為例，VOCs是通過有組織和無組織排放到大氣中的有機(jī)揮發(fā)物總稱。通過光化學(xué)反應(yīng)生成有機(jī)氣溶膠(霧霾的重要組分之一)，影響空氣質(zhì)量并形成光化學(xué)毒霧。目前，國內(nèi)加大VOCs治理力度，而大風(fēng)量低濃度VOCs治理在技術(shù)上有一定難度。
目前，多種大風(fēng)量低濃度VOCs治理技術(shù)在工程實踐中得到應(yīng)用，但也存在較多問題。
吸附+冷凝技術(shù)在石化企業(yè)得到了大量應(yīng)用。由于冷凝過程需要消耗大量的電，運(yùn)行費(fèi)用高，而回收的烴類價格較低，每年將給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。蓄熱式熱氧化(RTO)不需要消耗太多的電，但在VOCs濃度較低時，需要燃燒柴油或燃?xì)鈦砭S持800-900℃操作溫度。不僅運(yùn)行費(fèi)用高，也會因燃料燃燒火焰溫度高，排放NOx，造成二次污染。而對濃度較高的VOCs，由于RTO采用蓄熱結(jié)構(gòu)，難以及時控制內(nèi)部溫度，造成蓄熱體損壞，帶來額外的維護(hù)成本，影響長期穩(wěn)定運(yùn)行。
對于濃度大于800mg/m3的有機(jī)廢氣，催化燃燒反應(yīng)器(CO)，不僅能夠在較低溫度下(～350℃)將所有烴類完全氧化，還可以避免RTO閥門切換帶來的壓力波動，避免閥門頻繁動作，而造成疲勞損壞。以往實現(xiàn)催化燃燒與余熱利用的技術(shù)方案如圖1所示；此方案主要存在的技術(shù)問題在于：
1)B-101、E-102、E-103三個換熱設(shè)備都以煙氣為熱源，分開布置增加了裝置的占地面積；
2)上述三個換熱設(shè)備分開布置后，三個設(shè)備間需要管線連接，設(shè)置多個閥門，增加了制造成本；
3)上述三個換熱設(shè)備分開布置后，三個設(shè)備間需要管線連接，設(shè)置多個閥門，增加了需要多個設(shè)備基礎(chǔ)，加大土建和安裝工程的施工量和施工時間；
4)上述三個換熱設(shè)備分開布置會造成額外的熱損失(占總熱量的20％左右)，降低余熱利用效率。
實用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種低熱值燃料的催化氧化系統(tǒng)，其既能實現(xiàn)低熱值燃料的催化氧化，又能最大限度的利用低熱值燃料氧化所釋放出的熱量，不僅保護(hù)環(huán)境，還能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
有鑒于此，本實用新型提供了一種低熱值燃料催化氧化的系統(tǒng)，包括：低熱值燃料輸送管道、催化劑預(yù)熱單元與催化氧化反應(yīng)器；所述催化氧化反應(yīng)器包括催化燃燒單元、低熱值燃料預(yù)熱單元與余熱回收單元；
所述催化劑預(yù)熱單元用于預(yù)熱所述催化燃燒單元中的催化劑床層；
所述低熱值燃料預(yù)熱單元的入口與低熱值燃料輸送管道的出口相連；
所述催化燃燒單元的入口與所述低熱值燃料預(yù)熱單元的出口相連；
以預(yù)熱氣體或低熱值燃料的流向計，所述催化燃燒單元包括依次設(shè)置的封頭、氣體分布器與催化劑床層；
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