【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种蓄热式热氧化器、一种包括蓄热式热氧化器的系统以及一种操作蓄热式热氧化器的方法。
技术介绍
1、若干类型的蓄热式热氧化器(regenerative thermal oxidizer，rto)在本领域中是已知的。rto通常用于废气流中的挥发性有机化合物(voc)的氧化(燃烧)。rto通常包括与公共反应室流体连通的两个分隔的床。废气被引入rto中以流过床中的一个床来预热废气。在反应室中，voc被氧化，并且所产生的烟气流过床中的另一床并将热能传递到床。在特定时间段之后，切换气体流，使得将废物引入rto中以流过先前被烟气加热的床，并且将反应室中产生的烟气引导穿过先前用于预热废气的床。由于rto的设计，可回收大量的(热)能。
2、对于典型的rto，待氧化的废气流将在进入rto之前与空气混合并被稀释。废气通常含有可燃化合物，诸如voc、烃、硫化氢和一氧化碳。在一些国家，废气的最小稀释度是将混合物(废气和空气)的爆炸下限维持在低于25％。例如，bs-en 12753要求这样做。特别是当废气含有氢气时，用于稀释废气所需的空气量是相当大的。在一些国家，稀释度是由法规所设定，在其他国家，则根据良好的工程实践作出决定。
3、因此，已知的rto是体积较大、操作成本高昂并且需要测量设备以用于测量或确定爆炸下限。
4、本公开的一个目标是提供体积较小的rto。本公开的另一目标是提供制造成本低廉的rto。本公开的又一目标是提供操作成本低廉的rto。本公开的又一目标是提供降低能量消耗的rto。本公开的又一目标是提供
技术实现思路
1、上述目的中的一者或多者通过组合独立权利要求的特征来解决。在相应的从属权利要求中提供有利的实施方案。独立权利要求的特征可与从属于该独立权利要求的一个或多个权利要求的特征组合，并且一个或多个从属权利要求的各特征可彼此组合。
2、根据本公开的方面，提出了一种蓄热式热氧化器。蓄热式热氧化器可包括至少第一传送室。蓄热式热氧化器可包括至少第二传送室。第一传送室可包括第一床。第二传送室可包括第二床。蓄热式热氧化器可包括至少一个反应室。反应室可与第一传送室流体连通。反应室可与第二传送室流体连通。可将废气引入蓄热式热氧化器中以流过第一床至反应室。另选地或除此之外，可将废气引入蓄热式热氧化器中以流过第二床至反应室。蓄热式热氧化器可包括一个或多个第一含氧气体入口，该一个或多个第一含氧气体入口用于将含氧气体引入蓄热式热氧化器中。该一个或多个第一含氧气体入口可被定位或设置在第一床的至少一部分与反应室的至少一部分之间。另选地或除此之外，该一个或多个第一含氧气体入口可被定位或设置在第二床的至少一部分与反应室的至少一部分之间。
3、根据本公开的方面，提出了一种系统。该系统可包括蓄热式热氧化器。蓄热式热氧化器可以是任何本文所公开的蓄热式热氧化器。例如，蓄热式热氧化器包括至少第一传送室。蓄热式热氧化器可包括至少第二传送室。第一传送室可包括第一床。第二传送室可包括第二床。蓄热式热氧化器可包括至少一个反应室。反应室可与第一传送室流体连通。反应室可与第二传送室流体连通。该系统可包括废气管，该废气管用于将废气源与至少第一传送室和/或至少第二传送室连接。该系统可包括含氧气体管，该含氧气体管用于将含氧气体源与蓄热式热氧化器连接。该系统可包括控制器。控制器可被配置为经由废气管将废气引导穿过第一床至反应室，使得废气被第一床预热。废气可包括至少一种可氧化化合物。控制器可被配置为经由含氧气体管将含氧气体引导至蓄热式热氧化器，使得含氧气体在第一床的至少一部分的下游进入蓄热式热氧化器。
4、该系统可包括任何本文所公开的蓄热式热氧化器。
5、根据本公开的方面，提出了一种操作蓄热式热氧化器的方法。该方法可包括：将废气引导穿过蓄热式热氧化器的第一传送室的第一床至蓄热式热氧化器的反应室，使得废气被第一床预热。废气可包括至少一种可氧化化合物。该方法可包括：将含氧气体引导至蓄热式热氧化器，使得含氧气体在第一床的至少一部分的下游进入蓄热式热氧化器。
6、任何本文所公开的蓄热式热氧化器可通过该方法操作。任何本文所公开的系统可通过该方法操作。
7、根据本公开，包含待氧化的化合物(例如，污染物)的废气可被引导朝向蓄热式热氧化器的反应室，而无需在进入蓄热式热氧化器之前用空气稀释废气。氧化待氧化的化合物所需的氧气可被分开地引入蓄热式热氧化器中。通过将废气和氧分开地引入蓄热式热氧化器中，明显较小的气体体积流过蓄热式热氧化器的床，因此增加预热废气的效率。
8、蓄热式热氧化器可包括床，该床由先前氧化循环预热以预热输入气体(例如，废气)。因此，可再生(热)能。输入气体的化合物可在升高的温度(例如，至少500℃)下被氧化。
9、蓄热式热氧化器可包括第一传送室和第二传送室。传送室中的每个传送室可以是半室，即，室的至少一侧可以是打开的。第一传送室和第二传送室可由壁(部分地)分隔。壁可在蓄热式热氧化器中(优选地朝向反应室)延伸。
10、第一传送室可包括第一床。第二传送室可包括第二床。本文所公开的床中的每个床可包括填料。例如，填料可以是规整填料或无规填料。本文所公开的床中的每个床可包括陶瓷材料。废气可流过床以与床交换(热)能。例如，当废气的温度低于床的温度时，废气在流过床时被加热或预热。
11、第一传送室可与蓄热式热氧化器的反应室流体连通。第二传送室可与蓄热式热氧化器的反应室流体连通。反应室(reaction chamber)可以是反应室(reaction room)。例如，传送室可彼此(物理地)分隔。传送室中的每个传送室的一侧可朝向反应室打开。优选地，第一传送室、第二传送室和反应室可被设计为使得流体(例如，气体)可从第一传送室流至反应室。流体可从反应室流至第二传送室。优选地，在蓄热式热氧化器内部，流体无法在不经过反应室的情况下从第一传送室流至第二传送室。
12、传送室可被设计为使得流体(例如，气体或液体)从蓄热式热氧化器外部导引穿过传送室的床至反应室，并且/或者传送室可被设计为使得流体(例如，气体或液体)从反应室导引穿过传送室的床至蓄热式热氧化器外部。
13、废气的可氧化化合物可在反应室中被氧化。可氧化化合物的氧化可通过可氧化化合物与含氧气体的氧气的化学反应而发生。
14、反应室中的温度可以是至少500℃、优选地至少600℃、更优选地至少700℃、更优选地至少800℃。另选地或除此之外，反应室中的温度可以是至多1500℃、优选地至多1300℃、更优选地至多1100℃。具体地，反应室中的温度可介于800℃与1300℃之间。
15、如上文所提及，废气可包含一种或多种可氧化化合物。优选地，废气包含至少两种不同的可氧化化合物、更优选地至少三种不同的可氧化化合物、更优选地至少五种不同的可氧化化合物、更优选地至少十种不同的可氧化化合物、更优选地至少二十种不同的可氧化化合物本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种蓄热式热氧化器(100)，包括：
2.根据权利要求1所述的蓄热式热氧化器，其中所述蓄热式热氧化器(100)包括所述一个或多个第一含氧气体入口(145,146,147,148)，所述一个或多个第一含氧气体入口用于将含氧气体引入所述蓄热式热氧化器(100)中，所述一个或多个第一含氧气体入口被定位在所述第一床(131,132,133)的至少一部分与所述反应室(120)的至少一部分之间，并且所述蓄热式热氧化器(100)包括一个或多个第二含氧气体入口(145,146,147,148)，所述一个或多个第二含氧气体入口用于将含氧气体引入所述蓄热式热氧化器(100)中，所述一个或多个第二含氧气体入口被定位在所述第二床(131,132,133)的至少一部分与所述反应室(120)的至少一部分之间。
3.根据权利要求1或2所述的蓄热式热氧化器，其中所述热氧化器(100)包括加热器(110)，其中所述一个或多个第一含氧气体入口(145,146,147,148)被定位为比所述加热器(110)更靠近所述第一床(131,132,133)。
4.根据前述权利要求中任一
5.根据前述权利要求中任一项所述的蓄热式热氧化器，其中所述蓄热式热氧化器(100)包括每个传送室(141,142,143)至少两个含氧气体入口(145,146,147,148)，优选地每个传送室(141,142,143)至少三个含氧气体入口(145,146,147,148)，更优选地每个传送室(141,142,143)至少四个含氧气体入口(145,146,147,148)。
6.一种系统(1000)，所述系统包括蓄热式热氧化器(100)，优选地包括根据前述权利要求中任一项所述的蓄热式热氧化器(100)，其中所述蓄热式热氧化器(100)包括：
7.根据权利要求6所述的系统，其中在第一循环期间，所述控制器(500)被配置为：
8.根据权利要求7所述的系统，其中在所述第一循环期间，所述控制器(500)被配置为：
9.根据权利要求7所述的系统，其中：
10.根据权利要求6至9中任一项所述的系统，其中所述系统(1000)还包括旁通管(710)，所述旁通管用于将热交换器(700)与所述蓄热式热氧化器(100)连接，其中所述控制器(500)被配置为将来自所述蓄热式热氧化器(100)的气体引导至所述热交换器(700)，使得所述气体被所述热交换器(700)冷却。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的系统，其中：
12.根据权利要求6至11中任一项所述的系统，其中所述蓄热式热氧化器(100)包括加热器(110)，其中所述加热器(110)被配置为加热所述蓄热式热氧化器(100)的至少一部分，并且其中所述加热器(110)包括燃烧器和/或电加热元件。
13.一种操作蓄热式热氧化器(100)的方法，所述方法包括以下步骤：
14.根据权利要求13所述的方法，其中在第一循环期间，所述方法包括以下步骤：
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中所述废气和所述含氧气体在所述蓄热式热氧化器(100)中混合以允许通过所述含氧气体的氧对所述废气的所述可氧化化合物进行氧化。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种蓄热式热氧化器(100)，包括：
2.根据权利要求1所述的蓄热式热氧化器，其中所述蓄热式热氧化器(100)包括所述一个或多个第一含氧气体入口(145,146,147,148)，所述一个或多个第一含氧气体入口用于将含氧气体引入所述蓄热式热氧化器(100)中，所述一个或多个第一含氧气体入口被定位在所述第一床(131,132,133)的至少一部分与所述反应室(120)的至少一部分之间，并且所述蓄热式热氧化器(100)包括一个或多个第二含氧气体入口(145,146,147,148)，所述一个或多个第二含氧气体入口用于将含氧气体引入所述蓄热式热氧化器(100)中，所述一个或多个第二含氧气体入口被定位在所述第二床(131,132,133)的至少一部分与所述反应室(120)的至少一部分之间。
3.根据权利要求1或2所述的蓄热式热氧化器，其中所述热氧化器(100)包括加热器(110)，其中所述一个或多个第一含氧气体入口(145,146,147,148)被定位为比所述加热器(110)更靠近所述第一床(131,132,133)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的蓄热式热氧化器，其中：
5.根据前述权利要求中任一项所述的蓄热式热氧化器，其中所述蓄热式热氧化器(100)包括每个传送室(141,142,143)至少两个含氧气体入口(145,146,147,148)，优选地每个传送室(141,142,143)至少三个含氧气体入口(145,146,147,148)，更优选地每个传送室(141,142,143)至少四个含氧气体入口(145,146,147,148)...
【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈·克劳斯，迈克尔·洛拉，赫尔诺特·施瓦廷，
申请(专利权)人：约翰辛克库有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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