蓄热式热氧化器制造技术

一种蓄热式热氧化器，包括燃烧室、填料床、切换阀和控制装置；所述填料床有多个；各个填料床的上部分别与燃烧室连通，各个填料床的下部连接两个切换阀，分别为进气阀和出气阀；控制装置连接控制各个切换阀的开关；所述燃烧室内设有点火装置。与现有技术相比，本实用新型专利技术采用蓄热氧化反应来处理苯法顺酐等尾气，具有工艺简单，系统阻力小，操作范围宽广，工作稳定可靠，在正常运行过程中无需附加燃料，运行中会产生蒸汽，完全可以收到经济效益，无二次污染，尾气处理彻底的特点，检测结果完全满足国家标准规定的环保控制要求。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化工生产中的尾气处理装置，具体是一种可以应用于苯法顺酐等工业生产过程中尾气的蓄热式热氧化器。
技术介绍
顺酐生产工艺有苯法和丁烷法两种。苯法顺酐尾气的主要成分为氮气、氧气、水蒸汽及二氧化碳，同时含有一定量的一氧化碳和苯等污染环境有害成分。由于苯法顺酐尾气有机物浓度低，尾气中含水量多，流量大，采用一般尾气处理工艺如吸收、活性炭等都不能满足环保要求。目前苯法顺酐尾气一般采用烟@高点直接排放，对环境造成严重污染。另外现在存在部分生产企业采用顺酐装置催化氧化处理工艺尾气，但其运行需要运行成本，不会产生经济效益，并且运行成本很高，其内部的催化剂还会因为工艺而经常更换。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述技术问题，本技术提出一种工艺简单、系统阻力低，运行无成本并会产生效益，无二次污染、尾气处理彻底的蓄热式热氧化器。具体技术方案如下一种蓄热式热氧化器，包括燃烧室、填料床、切换阀和控制装置；所述填料床有多个；各个填料床的上部分别与燃烧室连通，各个填料床的下部连接两个切换阀，分别为进气阀和出气阀；控制装置连接控制各个切换阀的开关；所述燃烧室内设有点火装置。包括吹扫风机，吹扫风机的出风口通过管路连接各个填料床的下部；吹扫风机的出风口与各个填料床连接处设有切换阀，所述控制装置连接控制该切换阀的开关。包括烟 ，所述各个填料床的出气阀都连接烟囱。包括烟囱，所述燃烧室上设有出气口，该出气口通过切换阀连接烟囱；出气口与烟囱之间设置换热器。上述两个烟囱可以共用。所述点火装置是燃烧器；燃烧器的燃料管线上设有调节阀，所述控制装置连接控制该调节阀；所述燃烧器上还连接有助燃风机。所述控制装置是PLC。所述填料床包括蓄热室和填料，填料装在蓄热室内。本技术方案的原理对于有毒、有害、不须回收的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds, VOC)，热氧化法是一种较彻底的处理方法。它的基本原理是VOC与化在一定温度下发生氧化反应，生成CD2和H2O,并释放一定量的热，化学方程式aCXHy0z+bA — cC02+dH20 ；这种氧化反应很像化学上的燃烧过程，但是由于VOC的浓度低，所以反应中不会产生可见的火焰。蓄热式氧化器(Regenerative Thermal Oxidize，RT0)，是在热氧化装置中加入 RT0,回收洁净气的余热用来预热VOC废气，再进行氧化反应。以图1所示两床式RTO来说明本技术方案的工作原理。图1中的RT0，其主体结构包括燃烧室、两个陶瓷填料床和四个切换阀。当有机废气进入陶瓷填料床14 (以下简称床14)后，此时阀1、4打开，阀2、3关闭； 床14放热，有机废气被加热到一定温度，在燃烧室11氧化燃烧(在启动时，可以用燃烧器 12促成其燃烧)，气体通过陶瓷填料床15 (以下简称床15)，床15吸热，燃烧后的洁净气被冷却，通过切换阀4后排放到烟囱16。在达到切换时间T后，阀1、4关闭，打开阀2、3，废气从床15进入，床15放热，废气被氧化燃烧，气体通过床14，床14吸热，燃烧后的洁净气被冷却，通过切换阀2后排放到烟囱16。在达到切换时间T后，关闭阀2、3，打开阀1、4，废气从床16进入。这样周期性的切换运行，就可连续处理尾气。当废气浓度偏高，燃烧室温度超过900°C时，自动控制系统调节通向烟囱的调节阀2的开度，将部分高温烟气直接排入烟囱 (或进行余热回收)，以使燃烧室温度保持在800°C -900°C。由于RTO装置包括一组热回收率高达95%的陶瓷填充床换热器，所以在处理过程中只消耗很少的燃料(在有机废气浓度大于450ppm时，除启动外，不需使用辅助燃料)。与现有技术相比，本技术采用蓄热氧化反应来处理苯法顺酐等尾气，具有工艺简单，系统阻力小，操作范围宽广，工作稳定可靠，在正常运行过程中无需附加燃料，运行中会产生蒸汽，完全可以收到经济效益，无二次污染，尾气处理彻底的特点，检测结果完全满足国家标准规定的环保控制要求。附图说明图1是两床式RTO结构示意图，其中，1、2、3和4均为阀，17为引风机；图2是具体实施例的三床式RTO结构示意图，其中柴油A、石油液化气B、吸收塔废气C、燃烧器21、燃烧室22、蓄热室23、填料M、烟囱25、吹扫风机沈、助燃风机27、余热锅炉28。具体实施方式本例是三床式RTO。一种蓄热式热氧化器，包括燃烧室、填料床、切换阀和控制装置；所述填料床有三个；各个填料床的上部分别与燃烧室连通，各个填料床的下部连接两个切换阀，分别为进气阀和出气阀；控制装置连接控制各个切换阀的开关；所述燃烧室内设有点火装置。还包括吹扫风机，吹扫风机的出风口通过管路连接各个填料床的下部；吹扫风机的出风口与各个填料床连接处设有切换阀，所述控制装置连接控制该切换阀的开关。还包括烟囱，所述各个填料床的出气阀都连接烟囱。所述燃烧室上设有出气口，该出气口通过切换阀连接烟囱；出气口与烟囱之间设置换热器。所述点火装置是燃烧器；燃烧器的燃料管线上设有调节阀，所述控制装置连接控制该调节阀；所述燃烧器上还连接有助燃风机。所述控制装置是PLC。所述填料床包括蓄热室和填料，填料装在蓄热室内。本例中，苯法顺酐装置尾气的蓄热氧化处理工艺应用本装置，苯法顺酐尾气经过送风管道进入到进风分配器中，分配后进到蓄热室中，在压力0-6KPA(G)，入口温度为 40-60度，出口温度为600-1000度的蓄热氧化反应器中进行氧化反应，将有害的挥发性有机物转化为二氧化碳和水，最后进入尾气热量回收装置，最后排入大气。RTO有三个状态，启动预热状态、运行状态和故障状态，下面是各个过程的流程说明(1)启动预热状态RTO启动时，干净空气经开车/吹扫风机从净化管线进入，由燃烧器提供燃料，通过6个阀门的(WG-06、WG-07、WG-09、WG-10、WG-12、WG-13)周期切换，完成3个填料床的预热。(2)正常运行时废气通过自动切换阀门进入填料床A，被预热到760°C以上，在燃烧室发生氧化反应，经填料床C排除，温度降低后，通过自动切换阀进入烟囱底部排出。由于VOC浓度较高， 热量有过剩，这样燃烧室一部分气通过高温旁通阀送入余热锅炉系统回收热量后排入烟囱。在此过程中，另有干净的空气从填料床B进入燃烧室，用来吹扫上一过程在填料床B中滞留的废气。在达到循环时间T后，通过3个填料床底部的9个自动切换阀门由PLC程序控制切换，废气由填料床C进入，从填料床B排出，填料床A进行吹扫程序。如此通过PLC程序控制自动切换阀门的切换，就可完成废气的连续净化，余热的回收利用。部件组成的说明(1)蓄热室蓄热室四周采用连续焊保证气密性，每个蓄热室采用内保温。保温材料采用硅酸铝陶瓷纤维软制品。壳体由6mm钢板制造，局部设加强筋，壳体密封性良好。壳体内壁涂防腐涂层，并进行内保温(耐热1260°C )，厚度220mm。外表涂耐热漆。(2)蓄热介质本例采用陶瓷矩鞍环填料。该填料在急热急冷时具有很好的化学和物理稳定性， 还可以改善气流分布。(3)燃烧室每个蓄热室均与一个共同的燃烧室相连，燃烧室位于蓄热室顶部，各室的法兰面采用连续焊以保证气密性，燃烧室有1个燃烧器。燃烧室各个侧面采用硅酸铝陶瓷纤维软制品内保温。燃烧室设2个人孔，人孔带有易移动的吊架。燃烧室壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种蓄热式热氧化器，其特征是包括燃烧室、填料床、切换阀和控制装置；所述填料床有多个；各个填料床的上部分别与燃烧室连通，各个填料床的下部连接两个切换阀，分别为进气阀和出气阀；控制装置连接控制各个切换阀的开关；所述燃烧室内设有点火装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙斌，陆勇兵，毛国强，周文高，刘旺文，
申请(专利权)人：常州亚邦化学有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32