[發明專利]碳氫類化合物深度凈化系統

在審

• 申請號: 202010729643.5
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111871195A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 瞿贈名;涂巧靈;吳渝;吳鵬
• 申請（專利權）人: 重慶鮑斯凈化設備科技有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 周云濤

本發明公開了一種碳氫類化合物深度凈化系統，包括碳氫化合物處理單元，其包括串聯的低溫反應器和高溫反應器，以及與低溫反應器和高溫反應器一一對應設置的第一加熱器和第二加熱器，低溫反應器連接有進氣管路，高溫反應器連接有出氣管路，低溫反應器的出氣口通過中間管路和高溫反應器的進氣口相連；低溫反應器和高溫反應器之間設有換熱模塊，待處理氣體經第一加熱器加熱，并在低溫反應器內完成低溫催化氧化處理，通過換熱模塊換熱之后，再經第二加熱器加熱并在高溫反應器內完成高溫催化氧化處理。采用以上方案，有利于提高污染物脫出高效性和穩定性、系統反應的安全性，提高系統運行節能性和穩定性，降低系統的整體制造成本和加工難度。

技術領域

本發明涉及一種碳氫類化合物深度凈化系統，用于含氧氣體的催化氧化凈化處理。

背景技術

諸如壓縮空氣類氣體在使用前通常會要求進行凈化處理，尤其是一些實驗室或科研機構對壓縮空氣的凈化等級要求更高。催化氧化是深度凈化該類氣體，去除氣體中碳氫化合物污染的主要手段之一，然而常規一段式催化氧化反應，由于需要脫除C₁～C₅的碳氫類化合物，故需要較高的反應溫度，而高分子量C₅₊的碳氫類化合物處理時所需反應溫度又比較低，故在設計承壓反應設備時，往往在綜合考慮經濟性后，對設備材質的設計和選擇上未留有足夠的富余量，如被處理氣體中的碳氫類化合物異常波動，極易造成反應系統飛溫，導致設備承壓強度急劇降低，從而引發安全事故。另外，一段式的反應方式，對污染物的處理深度上無法穩定保證，產品氣的品質容易出現波動。

發明內容

為改進以上現有技術的不足，本發明提供一種碳氫類化合物深度凈化系統，通過兩段式催化氧化，對不同分子量的碳氫化合物進行分段深度處理，以提高設備運轉穩定性和產品質量一致性等。

為實現上述目的，本發明技術方案如下：

一種碳氫類化合物深度凈化系統，包括碳氫化合物處理單元，其特征在于：所述碳氫化合物處理單元包括串聯的低溫反應器和高溫反應器，以及與低溫反應器和高溫反應器一一對應設置的第一加熱器和第二加熱器，所述低溫反應器連接有進氣管路，高溫反應器連接有出氣管路，低溫反應器的出氣口通過中間管路和高溫反應器的進氣口相連；

所述低溫反應器和高溫反應器之間設有換熱模塊，待處理氣體經第一加熱器加熱，并在低溫反應器內完成低溫催化氧化處理，通過換熱模塊換熱之后，再經第二加熱器加熱并在高溫反應器內完成高溫催化氧化處理。

采用以上結構，主要以兩段式結構進行碳氫化合物的脫出，前段在低溫反應器內，低溫條件下脫出大分子量C₅₊的碳氫化合物，后段在高溫反應器中，高溫條件下脫出C₁～C₅的碳氫類化合物，由于通過前段處理，后段高溫反應器中的處理負荷大大江都，為深度脫出低分子碳氫化合物創造了更好的條件，且因為含量較多的大分子量C₅₊的碳氫化合物已被脫出，故在高溫反應器中，只有少量來源與大氣的C₁～C₅的碳氫類化合物，其反應波動較小，高溫環境和催化劑的作用下，既能其確保反應的充分性，也能夠在微量的反應下對系統溫度有效的控制，可有效避免在高溫環境急劇反應造成的反應器床層溫度不易控制，導致的飛溫現象，大大提升系統的安全性。

作為優選：所述換熱模塊包括至少一個換熱器A和至少一個換熱器B，所述換熱器A和換熱器B依次設置于中間管路上，且換熱器A位于換熱器B上游；

其中，換熱器A用于進氣管路與中間管路之間的熱交換，換熱器B用于出氣管路與中間管路之間的熱交換。采用以上方案，通過換熱器A可利用低溫反應器的出氣溫度對其進氣溫度進行預熱，而通過換熱器B可利用高溫反應器內的出氣高溫對其進氣溫度進行預熱，有利于充分利用熱能，降低對應加熱器的功率，同時實現起到單元出氣降溫的作用，避免對高溫反應器下游管線或設備造成損傷。