用于净化排气的方法和排气净化设备技术

为了提供一种能实现高效节能且安全的排气净化的方法，提出了，在所述方法中使燃烧装置进入不同的运行模式，尤其是进入启动模式以用于加热燃烧室，进入净化模式以用于启动和/或保持用来净化所述排气的无焰氧化过程，以及进入重调模式以用于补偿待净化的排气的变化的燃烧值。

Method and equipment for purifying exhaust gas

【技术实现步骤摘要】
用于净化排气的方法和排气净化设备
本专利技术涉及排气净化或排气后处理领域。本专利技术尤其涉及净化工业过程排气的领域，其中基本物质碳例如被转换并用于制造不同的化学物质。在此，产生的未经净化气体例如能以低温甲醇洗法来净化。在此形成的或剩余保留的气体尤其是应根据本专利技术进行净化的排气。
技术介绍
为了净化排气，所述排气能够经历尤其是热氧化过程。优选地，上述情况在整个过程的提高的能效方面能够使用排气中包含的燃烧值。直接燃烧热氧化装置(DFTO)例如考虑作为用于排气净化的热氧化装置。此外，再生热氧化装置(RTO)能被设置用于排气净化。然而在这种情况下产生了对具有特定成分的排气的使用限制。尤其是必须按照下述方式规定可燃物质的限制，即：可燃物质以爆炸下限(LEL)的最大25％来输送。在更高的浓度时有必要混入新鲜空气，由此最终导致效率降低，并且由于受条件决定的、较大的设备容量而提高成本。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种用于净化排气的方法，所述方法能高效节能且安全地实现排气净化。所述目的根据本专利技术通过下述方式实现：所述用于净化排气的方法包括下述步骤：使燃烧装置进入启动模式，在所述启动模式下，借助主燃烧器、至少一个启动燃烧器和/或至少一个辅助燃烧器对燃烧室进行加热；使所述燃烧装置进入净化模式，在所述净化模式下，借助所述至少一个辅助燃烧器在所述燃烧室内启动和/或保持无焰氧化过程，并且在所述净化模式下，将排气输送至所述燃烧室，以用于对所述排气进行净化；查明在所述燃烧室内进行的反应的特征值，并且如果查明了特征值的、向上或向下超过预先给定的极限值的偏差，则使所述燃烧装置进入重调模式，其中在所述重调模式下改变所述燃烧装置和/或排气输送部和/或新鲜空气输送部的单个或多个参数，尤其是用于补偿待净化的排气的变化的燃烧值。当所述燃烧装置在所述净化模式和/或所述重调模式下运行期间，尤其或者至少查明在所述燃烧室内进行的反应的特征值。在所述启动模式下使用的空气量能相应于下述排气量，所述排气量在所述净化模式和/或所述重调模式下通过所述设备、尤其是借助所述排气净化设备来净化。这样能提供下述优点，当所述排气净化设备从所述启动模式切换至所述净化模式时，所述排气净化设备已经处于平衡状态。所述启动模式优选持续如此之久，直至反应温度达到安全转换全部内含材料。在所述启动模式之后，所述排气净化设备准备用于接收所述排气并用于切换至所述净化模式。所述切换通常自动地在请求接收要求之后实现。如果在这时没有请求要求信号，则所述设备优选利用新鲜空气以及起动空气(Anfahrluft)继续运行。优选相应于随后的运行条件进行温度调节。在接通排气时，所述起动空气由排出空气(Abluft)来替代。待净化的排气的变化的燃烧值尤其能通过所输送的排气的体积流量或质量流量随时间的变化和/或通过待净化的排气的化学成分和/或温度随时间的变化而得出。在所述重调模式下，尤其是在接通所述主燃烧器和/或至少一个启动燃烧器和/或至少另一个辅助燃烧器的情况下优选即使在下述情况下仍能保持无焰氧化过程：所述燃烧室内进行的反应的单个或多个特征值处于预先给定的额定值范围之外。额定值范围尤其是定义了所述燃烧装置的净化模式。因此在所述重调模式下，尤其是所述排气净化即使在下述情况下仍能借助无焰氧化过程来实现：这一点由于给定的边界条件在仅使用至少一个辅助燃烧器时在所述净化模式下没有或至少仅以受限的能效和/或受限的可靠性实现。在所述重调模式下要变化的参数尤其是排气量、新鲜空气量、总地被输送至燃烧室的气体量和/或助燃空气或必要的新鲜空气量的预热温度，以便能够遵循必要的最低氧含量。在所述启动模式下优选地燃烧燃料、例如可燃气体、天然气、液化石油气(LPG)、柴油等等。为此，所述燃料尤其是与新鲜空气一起通过所述主燃烧器、所述至少一个启动燃烧器和/或所述至少一个辅助燃烧器导入所述燃烧室内。然而还可以规定，仅燃料通过所述主燃烧器、所述至少一个启动燃烧器和/或所述至少一个辅助燃烧器导入所述燃烧室内。然后，氧化剂、尤其是新鲜空气优选地通过一个或多个单独的气体输送部被导入所述燃烧室内。待净化的排气在所述启动模式期间优选地未被导入所述燃烧室中，例如通过关闭阀装置或翻转装置(Klappenvorrichtung)或类似装置停止输送。此外下述情况也可以是有利的，特别地在所述净化模式下也通过一个或多个辅助燃烧器输送排气。这一点在下述情况下是有利的，要处理具有低氧含量和高有机装载(由有机物质造成的污染)的排气流。这种方法可以是有利的，以便促进和优化所述燃烧室内的反应的低化学当量比的运行。作为另一种变型方案，能通过一个或多个辅助燃烧器在没有燃料或其它气体的情况下添加氧化剂，例如以便有针对性地影响反应温度或有针对性地结束低化学当量比的运行。作为所述燃烧室内进行的反应的特征值，尤其是查明所述燃烧室内的温度和/或所述燃烧室出口处的温度和/或后置的设备组件的出口内的温度。优选地：a)所述燃烧室(104)内存在的温度和/或b)所述燃烧室(104)内产生的红外辐射和/或c)所述燃烧室(104)内存在的压力和/或d)所述燃烧室(104)内的氧浓度和/或e)所述燃烧室(104)下游的氧浓度和/或f)所述燃烧室(104)内的燃料成分和/或g)所述燃烧室(104)内的有害物质浓度和/或h)所述燃烧室(104)下游的有害物质浓度作为特征值来查明，尤其是通过光学测量方法。优选地，根据燃料体积流量和/或燃料质量流量来控制和/或调节所输送的氧化剂体积流量和/或氧化剂质量流量。尤其是当燃料质量、例如燃烧值改变时，则可以通过适合地调整氧化剂体积流量和/或氧化剂质量流量来保持在所述燃烧室内可靠且稳定的热化学反应。所述启动模式优选保持如此之久，直至所述燃烧装置、尤其是所述燃烧室已经达到希望的最低温度，所述最低温度需要用于在所述净化模式下运行所述燃烧装置。紧接着使所述燃烧装置进入所述净化模式，并由此准备用于净化排气。在所述净化模式下优选地将具有至少大致恒定的燃烧值的排气导入所述燃烧室中，如在生产设备的恒定稳定运行时所预期的那样。优选地通过预调节预热温度能够补偿少量波动，从而由此所述燃烧器的稳定运行不受影响。所述燃烧装置、尤其是所述至少一个辅助燃烧器优选如此运行，使得启动和/或保持无焰氧化过程，其中在所述燃烧室内进行的反应的特征值优选地保持在预先给定的极限值(额定值范围)内。所述至少一个启动燃烧器和所述至少一个主燃烧器在所述净化模式下优选地被关断，从而尤其是不通过所述至少一个启动燃烧器和所述至少一个主燃烧器输送燃料和/或氧化剂。所述启动燃烧器的布置、数量以及控制能够通过下述方式实现：在其中排气的成分出现剧烈波动的所有应用中，能够实现控制回路(Regelkreis)的快速且有针对性的反作用。同样有助的是，一个或多个所述启动燃烧器附加切向地对准所述燃烧室的内部。所述至少一个辅助燃烧器尤其是能够在无焰模式下运行的燃烧器。待净化的排气的能量含量和前置的控制回路优选能如此影响并稳定所述燃烧室内的温度，使得不必通过燃烧器进行附加的能量输入，并且至少暂时在没有燃烧器的情况下保持反应温度。可以尽可能小地选择至少一个辅助燃烧器的效率，因为在这个运行状态下所述辅助燃烧器的主要功能是局部定义反应区。在所述辅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于净化排气的方法，包括：‑使燃烧装置(102)进入启动模式，在所述启动模式下，借助主燃烧器(106)、至少一个启动燃烧器(108)和/或至少一个辅助燃烧器(110)对燃烧室(104)进行加热；‑使所述燃烧装置(102)进入净化模式，在所述净化模式下，借助所述至少一个辅助燃烧器(110)在所述燃烧室(104)内启动和/或保持无焰氧化过程，并且在所述净化模式下，将排气输送至所述燃烧室(104)，以用于对所述排气进行净化；‑查明在所述燃烧室(104)内进行的反应的特征值，并且如果查明了特征值的、向上或向下超过预先给定的极限值的偏差，则使所述燃烧装置(102)进入重调模式，其中在所述重调模式下改变所述燃烧装置(102)和/或排气输送部(116)和/或新鲜空气输送部(122)的单个或多个参数，尤其是用于补偿待净化的排气的变化的燃烧值。

【技术特征摘要】
2017.12.12 DE 102017222517.31.用于净化排气的方法，包括：-使燃烧装置(102)进入启动模式，在所述启动模式下，借助主燃烧器(106)、至少一个启动燃烧器(108)和/或至少一个辅助燃烧器(110)对燃烧室(104)进行加热；-使所述燃烧装置(102)进入净化模式，在所述净化模式下，借助所述至少一个辅助燃烧器(110)在所述燃烧室(104)内启动和/或保持无焰氧化过程，并且在所述净化模式下，将排气输送至所述燃烧室(104)，以用于对所述排气进行净化；-查明在所述燃烧室(104)内进行的反应的特征值，并且如果查明了特征值的、向上或向下超过预先给定的极限值的偏差，则使所述燃烧装置(102)进入重调模式，其中在所述重调模式下改变所述燃烧装置(102)和/或排气输送部(116)和/或新鲜空气输送部(122)的单个或多个参数，尤其是用于补偿待净化的排气的变化的燃烧值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述净化模式下关断所述至少一个启动燃烧器(108)和所述至少一个主燃烧器(106)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，a)所述燃烧室(104)内存在的温度和/或b)所述燃烧室(104)内产生的红外辐射和/或c)所述燃烧室(104)内存在的压力和/或d)所述燃烧室(104)内的氧浓度和/或e)所述燃烧室(104)下游的氧浓度和/或f)所述燃烧室(104)内的燃料成分和/或g)所述燃烧室(104)内的有害物质浓度和/或h)所述燃烧室(104)下游的有害物质浓度作为特征值来查明，尤其是通过光学测量方法来查明。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述燃烧装置(102)在下述情况下进入所述重调模式：所述温度低于最低值，其中所述最低值尤其是至少约800℃、例如至少约850℃、优选地至少约880℃，和/或最高约950℃、例如最高约920℃、优选地最高约890℃。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当低于所述温度的最低值时，采取单个或多个下述措施以提高所述燃烧室(104)内的温度：a)减少额外输送的氧化剂、尤其是新鲜空气，以用于在所述燃烧室(104)内和/或从所述燃烧室(104)排出的所述排气中使氧含量降低至预先给定的最小值、例如约3体积百分比；b)提高所述额外输送的氧化剂、尤其是所述新鲜空气的预热温度；c)对待净化的排气进行预热或对待净化的排气进行更强的预热；d)借助所述至少一个启动燃烧器(108)额外输送燃料；e)尤其是在下述情况下借助所述主燃烧器(106)输送附加的燃料：根据d)输送燃料不成功或不充分。6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述燃烧装置(102)在下述情况下进入所述重调模式：所述温度超过最高值，其中所述最高值尤其是至少约900℃、例如至少约920℃、优选地至少大约950℃，和/或最高约1100℃、例如最高约1000℃、优选地最高约980℃。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当超过所述温度的最高值时，采取单个或多个下述措施以降低所述燃烧室(104)内的温度：a)减少通过所述主燃烧器(106)进行的燃料输送，直至所述燃料输送完全停止；b)减少通过所述至少一个启动燃烧器(108)进行的燃料输送，直至所述燃料输送完全停止；c)降低或完全停止待净化的排气的预热；d)降低额外输送的氧化剂、尤其是新鲜空气的预热；e)切断所述主燃烧器(106)，并且所述燃烧装置(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·里德，KH·梅尔，C·瓦尔道夫，
申请(专利权)人：杜尔系统股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE