含氢尾气催化转化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种含氢尾气催化转化装置，包含气体混合器、空压机、催化转化反应器、换热器以及控制系统；气体混合器以一个进气口通过尾气管路连接于含氢尾气；空压机通过空气管路连接于气体混合器的另一个进气口；催化转化反应器以进气口通过反应管路连接于气体混合器的出气口，催化转化反应器的出气口连接有排气管路；换热器设置于反应管路上；控制系统被配置为分别采集尾气管路、反应管路以及排气管路中的混合气体的氢气含量，据此控制气体混合器、空压机以及催化转化反应器。空压机以及催化转化反应器。空压机以及催化转化反应器。

【技术实现步骤摘要】
含氢尾气催化转化装置


[0001]本技术涉及氢气低温催化燃烧
，尤其涉及一种含氢尾气催化转化装置。

技术介绍

[0002]氢气是一种易燃易爆气体，由于其分子量小，容易在实验室上部空间聚集，存在重大安全隐患。为保证实验室安全，氢气不允许排入实验室通风系统，直接外排也存在一定的安全隐患。近年来以H2为能源的燃料电池技术快速发展，相关技术的研究也成为科技界和产业界的热点，围绕燃料电池研究、评价、测试、分析等涉氢实验室越来越多，保障实验室安全也就成为从事科研和生产活动中优先解决的问题。
[0003]H2在负载型贵金属催化剂表面可进行无焰催化燃烧，该反应具有低污染、燃烧效率高、宽可燃范围等优点，是H2的一种高效且稳定性好的一种转化方式。由于涉氢实验室尾气中H2含量具有不确定性，需要实时监测含氢尾气中H2的含量。为确保含氢尾气的安全、低温催化转化，如何根据测得H2含量和排放流速，实现助燃气空气的智能配气，使进入反应器前的H2浓度处于爆炸极限以下，这是需要解决的一个关键问题。此外，如何确保排放尾气中H2的含量达到排放要求以及未达排放要求尾气的处理方式是另一个待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够保证进入反应器前的氢气浓度处于爆炸极限以下，并保证尾气中的氢气含量达到排放要求的含氢尾气催化转化装置。
[0005]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0006]根据本技术的一个方面，提供一种含氢尾气催化转化装置；其中，包含气体混合器、空压机、催化转化反应器、换热器以及控制系统；所述气体混合器以一个进气口通过尾气管路连接于含氢尾气；所述空压机通过空气管路连接于所述气体混合器的另一个进气口；所述催化转化反应器以进气口通过反应管路连接于所述气体混合器的出气口，所述催化转化反应器的出气口连接有排气管路；所述换热器设置于所述反应管路上；所述控制系统被配置为分别采集所述尾气管路、所述反应管路以及所述排气管路中的混合气体的氢气含量，据此控制所述气体混合器、所述空压机以及所述催化转化反应器。
[0007]根据本技术的其中一个实施方式，所述气体混合器混合所述含氢尾气与所述空压机输送的空气的比例为1:100～1:10。
[0008]根据本技术的其中一个实施方式，所述气体混合器输出混合气体的流量为100ml/min～1000ml/min。
[0009]根据本技术的其中一个实施方式，所述空压机为无油空压机。
[0010]根据本技术的其中一个实施方式，所述换热器输出混合气体的温度为50℃～350℃。
[0011]根据本技术的其中一个实施方式，所述换热器输出混合气体的温度为100℃～250℃。
[0012]根据本技术的其中一个实施方式，所述催化转化反应器为单管反应器、多管反应器或者微通道反应器。
[0013]根据本技术的其中一个实施方式，所述催化转化反应器为石英管单管反应器。
[0014]根据本技术的其中一个实施方式，还包含多个氢气传感器；所述多个氢气传感器分别设置于所述尾气管路、所述反应管路以及所述排气管路上，并分别连接于所述控制系统，以分别供所述控制系统采集所述尾气管路、所述反应管路以及所述排气管路中的混合气体的氢气含量。
[0015]根据本技术的其中一个实施方式，还包含排放循环装置；所述排放循环装置设置于所述排气管路上，并通过循环管路连接于所述气体混合器的再一个进气口；其中，所述控制系统被配置为控制所述排放循环装置将混合气体循环输送至所述气体混合器，重复循环反应，直至所述排气管路内的混合气体的氢气含量符合预设值，再由所述排气管路排放。
[0016]由上述技术方案可知，本技术提出的含氢尾气催化转化装置的优点和积极效果在于：
[0017]本技术提出的含氢尾气催化转化装置，包含气体混合器、空压机、催化转化反应器、换热器以及控制系统。通过上述结构设计，本技术能够控制并保证进入催化转化反应器之前的混合气体内的氢气含量低于爆炸极限，并能保证由排气管路排放的尾气的氢气含量符合排放要求。本技术能够通过控制系统实现上述功能的自动化、智能化控制，提高含氢尾气的转化效率，实现了含氢尾气的安全、绿色排放。
附图说明
[0018]通过结合附图考虑以下对本技术的优选实施方式的详细说明，本技术的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本技术的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
[0019]图1是根据一示例性实施方式示出的一种含氢尾气催化转化装置的系统示意图。
[0020]附图标记说明如下：
[0021]100.气体混合器；
[0022]110.尾气管路；
[0023]200.空压机；
[0024]210.空气管路；
[0025]300.催化转化反应器；
[0026]310.反应管路；
[0027]320.排气管路；
[0028]400.换热器；
[0029]500.排放循环装置；
[0030]510.循环管路；
[0031]600.控制系统；
[0032]610.氢气传感器。
具体实施方式
[0033]体现本技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本技术能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本技术的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本技术。
[0034]在对本技术的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本技术的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本技术的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本技术范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本技术的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本技术的范围内。
[0035]参阅图1，其代表性地示出了本技术提出的含氢尾气催化转化装置的系统示意图。在该示例性实施方式中，本技术提出的含氢尾气催化转化装置是以应用于对含氢尾气进行催化转化处理为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本技术的相关设计应用于其他类型的工艺中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本技术提出的含氢尾气催化转化装置的原理的范围内。
[0036]如图1所示，在本实施方式中，本技术提出的含氢尾气催化转化装置包含气体混合器100、空压机200、催化转化反应器300、换热器400本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氢尾气催化转化装置，其特征在于，包含：气体混合器，以一个进气口通过尾气管路连接于含氢尾气；空压机，通过空气管路连接于所述气体混合器的另一个进气口；催化转化反应器，以进气口通过反应管路连接于所述气体混合器的出气口，所述催化转化反应器的出气口连接有排气管路；换热器，设置于所述反应管路上；以及控制系统，被配置为分别采集所述尾气管路、所述反应管路以及所述排气管路中的混合气体的氢气含量，据此控制所述气体混合器、所述空压机以及所述催化转化反应器。2.根据权利要求1所述的含氢尾气催化转化装置，其特征在于，所述气体混合器混合所述含氢尾气与所述空压机输送的空气的比例为1:100～1:10。3.根据权利要求1所述的含氢尾气催化转化装置，其特征在于，所述气体混合器输出混合气体的流量为100ml/min～1000ml/min。4.根据权利要求1所述的含氢尾气催化转化装置，其特征在于，所述空压机为无油空压机。5.根据权利要求1所述的含氢尾气催化转化装置，其特征在于，所述换热器输出混合气体的温度为50℃～350℃。...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐广通，邱伟楠，何文会，袁蕙，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：