一种天然气固体催化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种天然气固体催化装置，包括容器，该容器的两端分别设置有天然气进口与天然气出口，其中，所述容器内部在靠近天然气进口的位置设置有过滤网，该容器内部在靠近天然气出口的位置设置有分子筛，所述分子筛内部设有固体催化剂。本实用新型专利技术的天然气固体催化装置对天然气的燃烧具有更进一步的催化作用，使得天然气燃烧更加充分，燃烧效率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气固体催化装置
本技术涉及燃烧设备,具体涉及一种天然气固体催化装置。
技术介绍
为了改善燃烧过程、降低反应温度和抑制有毒、有害物质的形成、优化空气环境质量，天然气作为首选能源备受关注并且得到了快速的推广与应用。然而在天然气的燃烧过程中依然有大量的一氧化碳气体和未完全燃烧的NOx物，这说明天然气的燃烧并不彻底，没有达到较高的燃烧效率，因此利用天然气作为能源经常会出现燃烧效率低、燃烧成本高的问题，因此提高天然气的燃烧效率对于能源的优化利用、实现社会经济的可持续发展和环境保护具有重要的意义。为了解决上述问题，授权公开号为CN205640888U的技术专利公开了一种“节能燃气装置”，该装置包括天然气供给单元、流量监测单元、混合单元、控制单元、计量驱动单元、催化剂储存单元、燃烧器，其中，天然气供给单元的输出端与流量监测单元的输入端连接，流量监测单元的输出端与混合单元的第一输入端连接，混合单元的输出端与燃烧器的输入端连接；流量监测单元的信号输出端与控制单元的第一输入端连接，控制单元的第一输出端与计量驱动单元的输入端连接，计量驱动单元的输出端与混合单元的第二输入端连接，计量驱动单元的第二输入端与催化剂储存单元的输出端连接；催化剂包括ReCl3·6H2O、CeCl3·6H2O、La(OH)3、金属茂化物和石油醚。该装置将催化剂与天然气混合后燃烧，由于催化剂能降低天然气中C-H的键能，从而降低天然气的活化能，提高天然气分子与氧气分子发生氧化反应的反应速率，实现有效的催化燃烧。即使如此，为了获得更高的燃烧效率，现有的节能燃气装置还有待进一步改进。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种天然气固体催化装置，该天然气固体催化装置对天然气的燃烧具有更进一步的催化作用，使得天然气燃烧更加充分，燃烧效率更高。本技术解决上述技术问题的技术方案是：一种天然气固体催化装置，包括容器，该容器的两端分别设置有天然气进口与天然气出口，其中，所述容器内部在靠近天然气进口的位置设置有过滤网，该容器内部在靠近天然气出口的位置设置有分子筛，所述分子筛内部设有固体催化剂。上述天然气固体催化装置的工作原理是：本技术的天然气固体催化装置应用于天然气工业窑炉和锅炉燃气节能装置中，用于对天然气和增效剂的混合物进行催化，其中，天然气和增效剂可以先混合后再从天然气进口进入到容器内部，或者天然气从天然气进口进入到容器内部后再与增效剂混合；所述增效剂是一种催化燃烧用液态增效剂，可以采用CN205640888U中的“催化剂”，这种增效剂在天然气燃烧时不仅提供给气体分子一定的活化能，并且增效剂本身也会参加化学反应，增强气体分子的有效燃烧成分，其中的特殊稀土元素具有5d轨道和未被电子填充满的4f空轨道易于形成稳定的络合键，易于形成配位键且与CH基团有很好的亲合力，而且，单位质量所吸收的CH数比一般元素多，吸收能力强，从而对碳氢化合物起到良好的催化、助燃、阻聚、稳定等特殊功能和作用。所述过滤网用于对进入到容器内的天然气(或天然气和增效剂的混合物)进行过滤，所述分子筛中设有固体催化剂，形成整体式固体催化剂，载体为堇青石蜂窝陶瓷，固体催化剂涂层由超大比表面积(比表面积超过200平方米/克以上)的高性能稀土储氧材料、活性组分及助剂构成，主要成分为稀土钙钛矿型LaCoO3固体催化剂，该整体式固体催化剂的主要作用有三个方面：第一，利用分子筛的特性，对混合物中的液态增效剂中的大分子进行筛分，使得增效剂与天然气之间的混合更加充分，有利于提高液态增效剂的增效效果；第二，由于该整体式固体催化剂属于稀土类固体催化剂，由于稀土元素有较多的、未被电子填充的4f、6P和5d空轨道，易于形成稳定的络合键，亦即与CH基团有很好的亲合力，而且，单位质量所吸收的CH数比一般元素多，吸收能力强，从而对碳氢化合物起到良好的催化、助燃、阻聚、稳定等特殊功能和作用，从而对天然气燃烧具有很好的催化增效作用；第三，该整体式固体催化剂对液态增效剂同样具有催化作用，该催化作用的机理同样也是利用其中稀土元素的络合能力，对液态增效剂本身也进行催化，而该液体增效剂在天然气燃烧时本身也参加化学反应，从而进一步提高液体增效剂对天然气的催化增效效果。天然气和液态增效剂的混合物经过本技术的天然气固体催化装置的催化后，使得天然气的燃烧更加充分，燃烧效率更高。本技术的一个优选方案，所述容器上在所述过滤网与所述分子筛之间设置有雾化器，该雾化器与液态增效剂供给装置连接。设置雾化器的目的在于在容器内实现天然气和液态增效剂的混合，从而在整个天然气工业窑炉和锅炉燃气节能装置中无需再单独设置天然气和液态增效剂的混合装置；同时，在容器中设置了过滤网，由于天然气中含有水分以及其他杂质，通过过滤网把天然气中的杂质先去除，然后再与液态增效剂混合，使得两者的混合更加充分；若先把天然气与增效剂混合之后再通过本技术的天然气固体催化装置，这样可能会导致天然气与液态增效剂混合不均匀，可能会导致天然气中的杂质与增效剂反应，从而降低增效剂的效果。本技术的一个优选方案，所述容器内设有两层分子筛，沿着物料的流动方向，第一个分子筛的筛孔孔径大于第二个分子筛的筛孔孔径。设置两层分子筛的目的在于对液态增效剂进行分步筛分，其中，利用第一个分子筛对大体积分子进行筛分吸附，接着利用第二分子筛对次大体积的分子进行筛分吸附，使得分子筛的效果更好，并在筛分的过程中实现催化。天然气和增效剂通过两层分子筛的过程中，天然气中有害的气体分子以及水分子由于体积太大而不能通过孔道，被过滤掉，从而保证天然气与增效剂混合后通过所述天然气固体催化装置后天然气内部的水分子以及有害气体分子大大减少，使得天然气燃烧后产生更少的有毒气体。本技术的一个优选方案，所述容器在靠近天然气出口的位置上设置有排污阀。由于所述容器内腔设置有过滤网以及两层分子筛，因此天然气和液态增效剂混合后经由所述容器的天然气进口到达天然气出口的过程中，由于所述天然气和增效剂中的水分被过滤网所过滤且大分子物质被多层分子筛所过滤和吸附(所述大分子物质指的是体积比多层分子筛内的孔径大的物质)，从而沉淀到容器底部，因此设置排污阀可以将其排出容器。本技术与现有技术相比具有以下的有益效果：本技术的天然气固体催化装置通过将固体催化剂设置于分子筛中，一方面可以过滤掉大分子杂质，另一方面，通过对天然气进行催化，使得天然气燃烧更加充分，燃烧效率更高，并且，还通过对液态增效剂的催化，进一步强化液态催化剂对天然气的催化作用，从而进一步促使天然气燃烧更加充分，燃烧效率进一步提高。附图说明图1为本技术的天然气固体催化装置的一个具体实施方式的结构示意图。图2为本技术的天然气固体催化装置的另一个具体实施方式的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例1参见图1，本技术的天然气固体催化装置包括容器1，该容器1的两端分别设置有天然气进口1-1与天然气出口1-2，其中，所述容器1内部在靠近天然气进口1-1的位置设置有过滤网4，该容器1内部在靠近天然气出口1-2的位置设置有分子筛2，所述分子筛2内部设有固体催化剂。参见图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然气固体催化装置，其特征在于，包括容器，该容器的两端分别设置有天然气进口与天然气出口，其中，所述容器内部在靠近天然气进口的位置设置有过滤网，该容器内部在靠近天然气出口的位置设置有分子筛，所述分子筛内部设有固体催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种天然气固体催化装置，其特征在于，包括容器，该容器的两端分别设置有天然气进口与天然气出口，其中，所述容器内部在靠近天然气进口的位置设置有过滤网，该容器内部在靠近天然气出口的位置设置有分子筛，所述分子筛内部设有固体催化剂。2.根据权利要求1所述的天然气固体催化装置，其特征在于，所述容器上在所述过滤网与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志鑫，丁阳，
申请(专利权)人：广州阿多斯化工科技有限公司，赵志鑫，
类型：新型
国别省市：广东,44