催化燃烧器、催化燃烧热解炉窑及催化燃烧热解的方法技术

本发明专利技术涉及一种催化燃烧器、催化燃烧热解炉窑及催化燃烧热解的方法。该催化燃烧器包括燃烧腔体、燃烧部件和混合气管路，混合气管路与燃烧腔体相通，用于向燃烧腔体内输送可燃混合气体；燃烧部件位于燃烧腔体内，包含蘸有催化剂的催化剂载体，催化剂能够促进可燃混合气体燃烧。利用含有本申请催化燃烧器的催化燃烧热解炉窑对有机固废进行热解处理，产生的热解气经分离后作为催化燃烧器的燃料使用，在催化燃烧器内富氧燃烧，将热量以辐射方式传递给热解炉的炉膛壁，接着以辐射方式将热量传送给物料，在绝氧环境下，物料分解为热解油气和热解炭等清洁能源。提高了燃料利用效率、降低氮化物等污染物的排放，可以实现大量连续生产作业。

【技术实现步骤摘要】
催化燃烧器、催化燃烧热解炉窑及催化燃烧热解的方法
本专利技术总地涉及有机固废处理
，具体涉及一种催化燃烧器、催化燃烧热解炉窑及催化燃烧热解的方法。
技术介绍
目前，有机固废的处理方式主要以填埋和焚烧为主。其中，填埋占地面积较大，产生的渗滤液还有大量的致病菌及重金属，对地下水造成严重污染。焚烧产生的二次污染，最主要的是二噁英及飞灰。二噁英是剧毒气体，能够富集在人体内，导致癌变，严重威胁人体的健康；飞灰是危险废弃物，含有大量的重金属，处理不当将严重破坏自然环境。热解技术是在绝氧环境下将有机固废等进行燃烧热解，转化为热解油气(热解油、热解气)和热解炭的新技术，其最主要的特点就是二噁英的产生量几乎为零。但是，热解时使用热解炉在对有机固废进行热解时，由于炉型的不同，各自具有不同的优缺点。如，固定床热解炉对有机固废一次热解处理量较小，炉内的环境难于控制。流化床气化装置热解炉在对有机固废进行热解处理时，容易产生大量的飞灰，对原料的要求极高。旋转床热解炉对有机固废进行热解处理时，可以有效避免飞灰的产生，且炉内的还原性环境还可以将重金属还原为无毒状态，固化在热解炭中，使热解炭成为一种普通的含炭物质，可以当作原料使用。在热解炉窑中，燃烧系统对热解的效果及污染物的排放量有极大的影响。目前，普遍采用的是普通的火焰燃烧方式，对有机固废进行热解，这种方式无法降低燃烧系统中烟气的氮化物(NOx)的排放量，污染物排放量大，环境污染严重，且燃烧以对流为主，传热效率极低，热损失严重。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对普通火焰燃烧效率低、热损失严重，污染物排放量大等问题，提供一种新型催化燃烧器、含有此新型催化燃烧器的催化燃烧热解炉窑及利用此催化燃烧热解炉对有机固废进行催化燃烧热解的方法。利用含有新型催化燃烧器的催化燃烧热解炉对有机固废进行催化燃烧，提高热效率、降低污染，实现大量连续生产。本专利技术提供了一种催化燃烧器，包括燃烧腔体、燃烧部件和混合气管路；所述混合气管路与所述燃烧腔体相通，用于向所述燃烧腔体内输送可燃混合气体；所述燃烧部件位于所述燃烧腔体内，包含蘸有催化剂的催化剂载体，所述催化剂能够促进所述可燃混合气体燃烧。进一步地，所述催化燃烧器还包括冷却系统，所述冷却系统穿过所述燃烧腔体，能够降低所述燃烧腔体内的温度。进一步地，所述催化剂载体为蜂窝状结构，以陶瓷作为主体材料。进一步地，所述催化剂载体的截面为正方形，边长为150mm-300mm，垂直于所述截面方向的厚度为15mm-30mm。进一步地，所述催化剂为贵金属催化剂。进一步地，所述混合器管路分为两路，分别从所述燃烧腔体相对的两端将所述可燃混合气体送入所述燃烧腔体内。进一步地，所述燃烧腔体的外表面设置有固定架，所述固定架上有保护壳体。本专利技术还提供一种催化燃烧热解炉窑，包括上面所述的催化燃烧器、旋转床和烟气腔体；所述烟气腔体为环形，包含烟气空腔内壁、烟气空腔外壁及它们之间的空腔；所述烟气空腔呈半包围状置于所述旋转床外围；所述催化燃烧器用于向所述烟气空腔传递热能；所述催化燃烧器包含外环催化燃烧器、内环催化燃烧器和炉顶催化燃烧器；所述外环催化燃烧器安装于所述烟气空腔外壁的外侧，所述内环催化燃烧器安装于所述烟气空腔内壁的外侧，所述炉顶催化燃烧器安装于所述烟气空腔的顶部外侧。进一步地，所述外环催化燃烧器不少于2个，沿周向均布于所述烟气空腔外壁的外侧；所述内环催化燃烧器不少于2个，沿周向均布于所述烟气空腔内壁的外侧；所述炉顶催化燃烧器不少于2个，沿周向均布于所述烟气空腔的顶部外侧。本专利技术还提供一种利用上述催化燃烧热解炉窑对有机固废进行催化燃烧热解的方法，包括：步骤S1、将所述物料由物料进口送入所述旋转床；步骤S2、在所述混合气管路中通入所述可燃混合气体，所述可燃混合气体进入所述燃烧腔体，所述催化燃烧器利用所述可燃混合气体点火启动，所述可燃混合气体在所述催化燃烧器中进行有焰燃烧，直至全部变为无焰燃烧；此过程中，所述催化燃烧器将热能传递给所述物料，所述物料在绝氧环境下热解，产生热解气；步骤S3、所述热解气经汇聚后由出气口排出，用水激冷，将所述高温热解气迅速冷却至60℃-100℃，经分离净化后，作为燃料使用。利用本申请的催化燃烧热解炉窑对有机固废进行热解处理，产生的热解气经分离后作为催化燃烧器的燃料使用，在催化燃烧器内富氧燃烧，将热量以辐射方式传递给热解炉的炉膛壁，接着以辐射方式将热量传送给物料，在绝氧环境下，物料分解为热解油气和热解炭等清洁能源。提高了燃料利用效率、降低氮化物等污染物的排放，可以实现大量连续生产作业。附图说明图1所示为催化燃烧器结构示意图；图2所示为本申请催化燃烧热解炉窑俯视示意图；图3所示为图2视图的A-A剖视图。附图标记说明：101-燃烧腔体；102-燃烧部件；1021-催化剂载体；103-混合器管路；104-冷却系统；10A-外环催化燃烧器；10B-内环催化燃烧器；10C-炉顶催化燃烧器；20-旋转床；201-炉膛；202-炉底转盘；203-炉篦；204-水封槽；205-水封刀；30-烟气空腔。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。本申请的催化燃烧器包括燃烧腔体101、燃烧部件102和混合器管路103。其中，混合器管路103与燃烧腔体相通，用于向燃烧腔体101内输送可燃混合气体；燃烧部件102位于燃烧腔体101内。燃烧部件102上包含蘸有催化剂的催化剂载体1021，催化剂能够促进可燃混合气体燃烧。向混合器管路103中通入可燃混合气体，如空气和天然气的混合。混合器管路103分两路与燃烧腔体101相对的两端相通，可燃混合气体分别从此两端的管路进入燃烧腔体101，在燃烧腔体101内燃烧。由于在燃烧部件上设有蘸催化剂的催化剂载体1021，催化剂能够崔进可燃混合气体的充分快速燃烧。将可燃混可气体从燃烧腔体101相对的两端通入燃烧腔体101，有助于可燃混合气体均匀充满燃烧腔体101进行燃烧，燃烧后产生的烟气由烟气出口直接排出。由于可燃混合气体的燃烧，为防止催化燃烧器的温度过高，引起爆燃，在催化燃烧器内设置冷却系统，如水循环冷却系统，冷却系统从燃烧腔体101的一端穿入，另一端穿出，对燃烧腔体101进行降温。同时催化剂载体1021设计为蜂窝状结构，能够使催化剂存储于蜂窝状的空腔内，增大可燃混合气与催化剂的接触面积，使可燃混合器能够充分燃烧。因为陶瓷具有一定的强度，能够承受较大的气流冲击及气流磨损，同时还可以承受1000℃以上的高温，因此在一具体实施例中采用陶瓷作为催化剂载体1021的主体材料。将催化剂载体1021的截面设计为正方形，使其具有良好的机械性能，边长为150mm-300mm,垂直于截面方向的厚度为15mm-30mm。在一具体实施例中，催化剂载体1021的截面边长为200mm，垂直于截面方向的厚度为20mm，即保证了催化燃烧的稳定性，同时节省了催化剂使用量，降低了成本。催化燃烧的催化剂较佳的为贵金属催化剂，如钯、铑、铂等贵金属催化剂。为了防止蘸有贵金属催化剂的蜂窝状催化剂载体1021相互挤压，造成机械破损，在燃烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化燃烧器，包括燃烧腔体、燃烧部件和混合气管路，其特征在于,所述混合气管路与所述燃烧腔体相通，用于向所述燃烧腔体内输送可燃混合气体；所述燃烧部件位于所述燃烧腔体内，包含蘸有催化剂的催化剂载体，所述催化剂能够促进所述可燃混合气体燃烧。

【技术特征摘要】
1.一种催化燃烧器，包括燃烧腔体、燃烧部件和混合气管路，其特征在于,所述混合气管路与所述燃烧腔体相通，用于向所述燃烧腔体内输送可燃混合气体；所述燃烧部件位于所述燃烧腔体内，包含蘸有催化剂的催化剂载体，所述催化剂能够促进所述可燃混合气体燃烧。2.根据权利要求1所述的催化燃烧器，其特征在于，所述催化燃烧器还包括冷却系统，所述冷却系统穿过所述燃烧腔体，能够降低所述燃烧腔体内的温度。3.根据权利要求1所述的催化燃烧器，其特征在于，所述催化剂载体为蜂窝状结构，以陶瓷作为主体材料。4.根据权利要求3所述的催化燃烧器，其特征在于，所述催化剂载体的截面为正方形，边长为150mm-300mm,垂直于所述截面方向的厚度为15mm-30mm。5.根据权利要求1所述的催化燃烧器，其特征在于，所述催化剂为贵金属催化剂。6.根据权利要求1所述的催化燃烧器，其特征在于，所述混合气管路分为两路，分别从所述燃烧腔体相对的两端将所述可燃混合气送入所述燃烧腔体内。7.根据权利要求1所述的催化燃烧器，其特征在于，所述燃烧腔体的外表面设置有固定架，所述固定架上有保护壳体。8.一种催化燃烧热解炉窑，包括权利要求1-7任一所述的催化燃烧器、旋转床和烟气空腔，其特征在于，所述烟气空腔为环形，包含烟气空腔内壁、烟气空腔外壁及它们之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：房凯，巴玉鑫，王惠惠，牛明杰，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神源环保有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11