一种顺酐生产的尾气回收利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种顺酐生产的尾气回收利用系统，包括吸收塔、第一换热器、第二换热器和催化反应燃烧器，催化燃烧反应器包括从下到上依次设置的加热段、反应段和储气段，加热段内安装有加热器和折流板，反应段内设置有2层催化剂层，储气段上的废气出口连接有烟囱，出气口通过管道连接有废气锅炉，废热锅炉的出口连接有汽包。本实用新型专利技术不仅满足了反应所需的温度要求，反应不易波动，能够保证较好的催化燃烧效果，尾气净化的效果比较明显，完全可达到尾气排放保准的要求，而且有效的提高热能的利用率，减少装置的能源消耗，具有运行稳定、使用、维护简单、操作简便、适应性广、安全性好的特点，易于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于化工机械设备
，具体涉及一种顺酐生产的尾气回收利用系统。
技术介绍
目前，我国生产顺酐的主要工艺是苯氧化法生产，即通过汽化苯与空气中的氧气在固定床催化剂的催化氧化下产生顺酐气体，顺酐气体再经过部分冷凝后，精馏制取顺酐产品。然而，苯在氧化生产顺酐的过程中，会产生大量的废气，这些废气中含有为转化的有机物、一氧化碳和二氧化碳，由于上述的废气中含有一定比例的有害、有毒的物质，如果直排放，不仅污染周围的环境和损害身体健康，完全达不到气体排放的标准，不符合环保的要求，而且这些废气中还含有大量的可燃性气体，直接排放，遇明火容易引发爆炸的危险。为了处理顺酐生产过程中产生的废气，常采用的方法主要有吸附法、燃烧法和催化燃烧法，吸附法具有需要的设备多、换热面积大、运行的成本高、设备要求高、吸收剂需要定期更换、过程复杂的特点，燃烧法只适合于对高浓度气体的处理，燃烧的过程中对添加燃料的温度要求高、燃烧的条件苛刻，其运行的成本过高，不适宜顺酐的尾气处理。现在，顺酐产生的废气通常采用催化燃烧法，其催化燃烧法主要包括的设备吸收塔、换热器、加热器、催化燃烧反应器，进行尾气处理是，产生的废气经过吸收塔预处理后，从吸收塔顶部排出的气体经过换热器后和加热器后，加热到一定的温度后进入催化燃烧反应器与催化剂反应后从而达到净化气体的目的。上述的尾气净化回收系统在实际的使用过程中发现，不仅装置的占地面积较大，结构复杂，温度控制不平稳，而且当废气中气体浓度超高时，容易导致催化剂自身的温度升高，取热滞后，使催化剂超温，影响催化剂的使用寿命，同时，催化反应的过程中需外界提供能源，产生的热量又直接的排入大气中，容易造成资源的浪费，热能的回收利用率较低。因此，研制开发一种结构紧凑、占地面积小、运行成本低、催化燃烧效果好、能源回收利用率高、能有效提高作业安全性能的顺酐生产的尾气回收利用系统是客观需要的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构紧凑、占地面积小、运行成本低、催化燃烧效果好、能源回收利用率高、能有效提高作业安全性能的顺酐生产的尾气回收利用系统。本技术的目的是这样实现的，包括吸收塔、第一换热器、第二换热器和催化反应燃烧器，催化燃烧反应器包括从下到上依次设置的加热段、反应段和储气段，加热段、反应段和储气段之间为可拆卸连接，加热段内安装有加热器和折流板，折流板包括两组，一组为U型折流板，敞口向上，另一组为套设在U型折流板上的Y型折流板，Y型折流板的开口朝上，反应段内设置有2层催化剂层，储气段上的废气出口连接有烟囱，出气口通过管道连接有废气锅炉，废热锅炉的出口连接有汽包。本技术通过对催化燃烧反应器的合理改进，有效的简化了系统的结构，利用设置在催化燃烧反应器内加热器和折流板，能使进入到反应器内的气体进行充分的换热和预热，不仅满足了反应所需的温度要求，且在催化段的温度温和稳定，不易波动，能够保证较好的催化燃烧效果，催化反应比较充分，尾气净化的效果比较明显，催化剂的使用寿命长，完全可达到尾气排放保准的要求，同时，催化反应后的温度高，通过配合高效率的废热锅炉，可以将产生的废气中的热量进行回收利用，最大程度的提高热能的利用率，减少装置的能源消耗，有效的控制的成本，本技术具有运行稳定、使用、维护简单、操作简便、适应性广、安全性好的特点，易于推广使用。【附图说明】图1为本技术的整体结构示意图；图2为催化燃烧反应器的结构示意图；图中:1-吸收塔，2-汽包，3-废热锅炉，4-烟囱，5-催化燃烧反应器，51-进气口，52-加热段，53-空气混合器，54-加热器，55-法兰部件，56-催化剂层，57-出气口，58-储气段，59-废气出口，510-反应段，511-Y型折流板，512-回气口，513-U型折流板，514-空气进口，6-风机，7-第二换热器，8-第一换热器。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步的说明，但不以任何方式对本技术加以限制，基于本技术教导所作的任何变更或改进，均属于本技术的保护范围。如图1?2所示，本技术包括吸收塔1、第一换热器8、第二换热器7和催化反应燃烧器5，催化燃烧反应器5包括从下到上依次设置的加热段52、反应段510和储气段58，所述加热段52、反应段510和储气段58之间为可拆卸连接，加热段52内安装有加热器54和折流板，折流板包括两组，一组为U型折流板513，敞口向上，另一组为套设在U型折流板513上的Y型折流板511，所述Y型折流板511的开口朝上，反应段510内设置有2层催化剂层56，储气段58上的废气出口 59连接有烟囱4，出气口 57通过管道连接有废热锅炉3，废热锅炉3的出口连接有汽包2。为了能使废气进行充分的预热，保证废气预热的均匀性，进一步的提高传热的效率，优选地所述U型折流板513的两边为直边，底边为锥形或弧形，所述Y形折流板511的上端为锥形，下端为直筒形。进一步，所述加热段54、反应段510和储气段58之间通过法兰部件55连接，是为了便于后期的检修、维护和更换。为了达到较好的催化燃烧效果，所述催化剂层56的高度为180?200mm，进一步的，所述储气段58的出气口 57上还设置有回气管路，回气管路的端部与加热段52上的回气口 512相连，是为了能够充分的利用催化燃烧后的余热，是热量回流到加热段52内，让加热段52内的废气温度快速升温，尽快的达到催化反应所需要的温度，进而减少加热器54的能耗，为了能使回流的热量与废气进行充分的接触和余热，优选地，所述加热段52内的进气口 51上方安装有空气混合器53。为了防止废气中的物质对换热器造成腐蚀，所述第一换热器8为钛管式换热器，所述第二换热器7为板式不锈钢换热器，不仅换热效率高，且阻力小。进一步的，所述加热段52底部的空气进口的管路上安装有风机6，所述风机6为变频调速风机，可以根据实际工况通过调节电源频率来调整风机6的风量。本技术的工作过程是:由吸收塔I排放的顺酐废气通过第一换热器8和第二换热器7先预热后，从催化燃烧反应器5底部的进气口 514进入到加热段52内，进入到加热段52内的废气与空气通过空气混合器53混合均匀后，在U型折流板513的作用下混合的气体从两侧分流与加热器54接触后向上流动，同时在Y型折流板511的作用下向下再次与加热器54接触，然后从加热段52的中心第三次与加热器54接触后向上流继续流动，这种折流板能使废气充分预热，保证加热气体的稳定性，为催化反应提供了良好的反应条件，当废气温度达到工艺要求的数值后，进入到反应段510内进行充分的催化燃烧反应，反应后的热能进入都储气段58，通过出气口 57与废热锅炉3内的热管进行热量交换后，余热进入到汽包2内储存，而出气口 57排出的一部分热量则从回气口 512进入到加热段52用于快速提高废气的温度，而净化后的气体经过废气出口 59通过烟囱4直接排放到大气中。【主权项】1.一种顺酐生产的尾气回收利用系统，包括吸收塔(I)、第一换热器(8)、第二换热器(7)和催化反应燃烧器(5)，其特征在于:所述催化燃烧反应器(5)包括从下到上依次设置的加热段(52)、反应段(510)和储气段(58)，加热段(52)、反应段(510)和储气段(58)之间为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顺酐生产的尾气回收利用系统，包括吸收塔（1）、第一换热器（8）、第二换热器（7）和催化反应燃烧器（5），其特征在于：所述催化燃烧反应器（5）包括从下到上依次设置的加热段（52）、反应段（510）和储气段（58），加热段（52）、反应段（510）和储气段（58）之间为可拆卸连接，加热段（52）内安装有加热器（54）和折流板，折流板包括两组，一组为U型折流板（513），敞口向上，另一组为套设在U型折流板（513）上的Y型折流板（511），Y型折流板（511）的开口朝上，反应段（510）内设置有2层催化剂层（56），储气段（58）上的废气出口（59）连接有烟囱（4），出气口（57）通过管道连接有废热锅炉（3），废热锅炉（3）的出口连接有汽包（2）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈政江，彭文吉，胡道晶，
申请(专利权)人：云南大为恒远化工有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53