再生热氧化装置制造方法及图纸

用于处理气体的再生热氧化装置，包括燃烧区、包含热交换介质并与燃烧区连通的第一和第二热交换床，以及用于使气体在第一和第二热交换床之间交替流动的阀。该阀包括与分别与第一和第二热交换床流体连通的第一和第二阀口。该装置还包括具有入口和出口通道的流动分配器，其可相对第一和第二阀口在第一和第二位置之间移动。在第一位置时进入入口通道的气体经第一阀口流入第一热交换柱，并经第二热交换柱和第二阀口流出出口通道。在第二位置时进入第一通道的气体经第二阀口流入第二热交换柱，并经第一热交换柱和第一阀口流出出口通道。流动分配器包括阻挡部分，以在流动分配器处于第一和第二位置之间时阻挡经第一和第二阀口的一部分的气体流动。（*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再生热氧化装置。技术背景再生热氧化装置通常用于销毁各种工业和发电厂排放的高流量、低浓度排出物中的挥发性有机化合物(voc)。这样的氧化装置一般需要很高 的氧化温度以便获得高的voc去除率。为了达到高的热回收效率，待处理的"脏"的过程气体在氧化前要预热。 一般装设热交换器柱来预热这些 气体。通常用有良好的热和机械稳定性以及足够热质量的热交换材料装填 该柱。在操作中，将过程气体输送通过预先加热的热交换器柱，该柱依次将该过程气体加热到接近或达到它的voc氧化温度。然后将这种预热的 过程气体引入到燃烧区中，在那里通常完成任何不完全的voc氧化。接 着将处理过的"干净"气体引出燃烧区并返回通过热交换器柱，或通过第 二热交换器柱。当灼热的氧化气体连续通过这个柱时，气体把它的热量传 给那个柱中的热交换介质，使气体冷却并预热热交换介质，从而使另一批 过程气体可以在氧化处理前进行预热。通常，再生热氧化装置具有至少两 个热交换器柱，它们交替接受过程气体和处理过的气体。这个过程是连续 地执行，能有效地处理大量的过程气体。通过增加voc去除效率和降低操作及成本可以优化再生热氧化装置 的性能。在文献中已经提出增加voc去除效率的技术，例如采用例如改进的氧化系统和吹扫系统(如收集室)的装置和三个或多个热交换器，以 便在切换时处理氧化装置内未处理的气体。通过增加热回收效率和减小氧 化装置两端的压力降，可以减小操作成本。通过适当设计氧化装置和选择 合适的热传递充填材料可以减小操作成本和资金成本。高效的氧化装置的一个重要元件是用于将过程气体切换成从一个热 交换器柱到另 一 个柱的阀。通过阀系统的未处理的过程气体的^f壬何泄漏将减小设备的效率。此外，在阀切换时可能造成系统中的压力和/或流量的跳 跃和波动，但这是不希望的。阀的磨损也是问题，特别是对于再生热氧化 装置应用中阀的高频率的切换。一种常规的双柱设计采用 一对提升阀， 一个阀与第 一热交换柱连接， 而另一阀与第二热交换柱相连。尽管提升阀致动快，在循环中因为切换 阀，经过阀的未处理的气体的泄漏是不可避免的。例如，在双室氧化装置 中当循环时，存在有入口阀和出口阀两者都部分打开的时间点。在这个 点，对过程气体流动没有阻力，从入口直接流到出口而没有进行处理。由 于还存在有与阀系统相连的输送管道，在提升阀壳体内与相连输送管道内 两部分的未处理气体体积是可能的泄漏体积。因为未处理的过程气体经阀 泄漏，使气体未经处理而从装置中排出，这样的泄漏将大大降低设备的去 除效率。此外，常规的阀设计在切换时造成压力波动，这更加剧了这种泄 漏的可能性。同样的泄漏风险存在于常规的转动阀系统。还有，这样的转动阀系统 一般包括许多内部的隔板，过一段时间之后隔板可能泄漏，转动阀系统构造和维修都很昂贵。例如，在美国专利5,871,349号中图1示出有12个室 的氧化装置，其带有12个金属壁，每个壁都可能是泄漏的薄弱点。因此希望提供一种再生热氧化装置，其具有筒单的和节省成本成的双 室装置、平滑的控制以及高VOC去除率的转动阀系统，但没有它们每个 的缺点。
技术实现思路
本专利技术已经克服了现有技术的各种问题，本专利技术提供了一种用于处理气体的再生热氧化装置，其包括 燃烧区；包含热交换介质并与所述燃烧区连通的第 一热交换床； 包含热交换介质并与所述燃烧区连通的第二热交换床； 用于使所述气体在所述第一和第二热交换床之间交替流动的阀，所述 阀包括与所述第一热交换床流体连通的第一阀口 ，以及与所述第一阀口分隔 开并与所述第二热交换床流体连通的第二阀口 ；具有入口通道和出口通道的流动分配器，所述流动分配器能够相对于所述第一和第二阀口在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置 时，进入所述入口通道的气体经过所述第 一 阀口流入所述第 一热交换柱， 并经过所述第二热交换柱和所述第二阀口流出所述出口通道，而在所述第 二位置时，进入所述第一通道的气体经过所述第二阀口流入所述第二热交 换柱，并经过所述第一热交换柱和所述第一阀口流出所述出口通道，所述流动分配器包括阻挡部分，用于在所述流动分配器处于所述第一 和第二位置之间时阻挡经所述第 一和第二阀口的 一部分的气体流动。本专利技术的阀具有优良的密封特征并使磨损减至最小。该阀具有限定两 个室的密封板，每个室作为通向氧化装置的两个再生床中的 一 个的流动 口。该阀还包括切换流动的分配器，其提供了通向密封板的每一半的流入 或流出的过程气体的交替通道。该阀操作在两种模式静止模式和阀移动 模式。在静止模式，采用紧密的气密封使过程气体泄漏减至最小或防止该 泄漏。在阀移动时气密封还起到密封作用。该阀为紧凑设计，因此取消了 一般在常规设计中需要的管道。这在循环中容纳较小量的过程气体，从而 导致在循环中留下较小量的脏的过程气体未处理。相关的隔板在切换时使 经阀的未处理的过程气体泄漏减至最小或消除该泄漏。采用该单件阀，而不是常规使用的2个或4个阀，显著地减小了需要密封的区域。切换流动 的分配器的几何形状减小了过程气体通过时转动的距离和次数，因为可以 将流动分配器设置在接近热交换床。这就减小了在阀切换时收集的未处理 气体的体积。由于在流入循环和流出循环中过程气体一样流经相同的阀 口，改进了对热交换床的气体分配。在切换时阀的切换实现了最小的压力波动、优良的密封、以及最小的 旁通或没有旁通。就在切换时消除旁通来说，可以取消用来在切换时用来 存储系统中的未处理气体体积的常规的收集室，从而节省很多费用。附图说明图1是按照本专利技术一个实施例的再生热氧化装置的透视图，图2是按照本专利技术一个实施例的再生热氧化装置一部分的分解透视图；图3是按照本专利技术冷面压力通风室的透视图；图4是按照本专利技术的阀口的底透视图；图5是按照本专利技术的流动分配器切换阀的透视图5A是按照本专利技术的流动分配器切换阀的剖面图；图6是按照本专利技术的切换阀驱动机械的透视图；图7A、 7B、 7C和7D是按照本专利技术通过切换阀流动的示意图;图8是按照本专利技术的流动分配器一部分的透视图；图9是按照本专利技术的密封板的顶视图；图9A是图9的密封板一部分的剖面图；图10是按照本专利技术的流动分配器的轴的透视图；图11是按照本专利技术的转动口的剖面图；和图12是按照本专利技术的驱动轴下部分的剖面图。具体实施方式首先参考图1和2，如图中所示双室再生热氧化装置10 (催化或非催 化的)支承在构架12上。氧化装置10包括壳体15,其中有第一和第二热 交换器室与设置在中央的燃烧区连通。燃烧器(未示出)可与燃烧区相连， 燃烧用鼓风机可以支承在构架12上以便向燃烧器供应燃烧用的空气。燃 烧区包括旁通出口 14,它通常与通向大气的排放烟囱16流体连通。控制 柜11装有设备的各种控制。并且最好也设置在构架12上。与控制拒11 相对的是支承在构架12上的风扇(未示出)，其用于驱动过程气体进入 氧化装置0。壳体15包括顶室或顶17，其具有一个或多个检修门18给 操作者提供进出壳体15的通道。对本专利技术所属
的普通技术人员 来说，很显然上面氧化装置的描述仅为了说明的目的；其它的设计也完全 在本专利技术的范畴内，其包括多于或小于两个室的氧化装置、水平取向的氧 化装置、和催化氧化装置。如在图2中清楚可见，冷面压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理气体的再生热氧化装置，包括：　　　　燃烧区；　　　　包含热交换介质并与所述燃烧区连通的第一热交换床；　　　　包含热交换介质并与所述燃烧区连通的第二热交换床；　　　　用于使所述气体在所述第一和第二热交换床之间交替流动的阀，所述阀包括：　　　　与所述第一热交换床流体连通的第一阀口，以及与所述第一阀口分隔开并与所述第二热交换床流体连通的第二阀口；　　　　具有入口通道和出口通道的流动分配器，所述流动分配器能够相对于所述第一和第二阀口在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置时，进入所述入口通道的气体经过所述第一阀口流入所述第一热交换柱，并经过所述第二热交换柱和所述第二阀口流出所述出口通道，而在所述第二位置时，进入所述第一通道的气体经过所述第二阀口流入所述第二热交换柱，并经过所述第一热交换柱和所述第一阀口流出所述出口通道，　　　　所述流动分配器包括阻挡部分，用于在所述流动分配器处于所述第一和第二位置之间时阻挡经所述第一和第二阀口的一部分的气体流动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JT卡斯，
申请(专利权)人：美格特克系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]