一种基于固体热化学储热的低浓度瓦斯蓄热式氧化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于固体热化学储热的低浓度瓦斯蓄热式氧化装置，包括交叉分布的前置烟道和尾部烟道，前置烟道和尾部烟道的交叉口设置有热化学储热模块，热化学储热模块内包括有交错分布的热介质通道和冷介质通道，前置烟道通过冷介质通道后连通有氧化室，氧化室通过热介质通道后连通尾部烟道，尾部烟道内设置有低浓度瓦斯预热器，低浓度瓦斯预热器的管路一端连通低浓度瓦斯输入口，另一端连通前置烟道，前置烟道内设置有燃烧器。本实用新型专利技术可以仅通过起动的加热辅助，就可实现低浓度瓦斯氧化装置的自维持稳定运行，并充分利用了氧化产生的余热；整套装置高度集成，具有可靠性、经济性、稳定性的特点。稳定性的特点。稳定性的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于固体热化学储热的低浓度瓦斯蓄热式氧化装置


[0001]本技术涉及废气处理设备
，尤其涉及一种基于固体热化学储热的低浓度瓦斯蓄热式氧化装置。

技术介绍

[0002]低浓度瓦斯中甲烷的浓度通常小于5%，甚至低于1%，瓦斯资源稀薄，但气量大，甲烷浓度和流量变化大，所以难以获取并利用。多数低浓度瓦斯气以废气的形式排放，而甲烷是造成全球变暖的主要温室气体之一。
[0003]少量被利用的低浓度瓦斯气，多采用低浓度瓦斯蓄热式氧化装置，利用该装置对低浓度瓦斯中的甲烷进行氧化，其产生的热量除了满足自身的氧化反应用热，还可以有多余热量输出并进行利用。
[0004]目前低浓度瓦斯蓄热氧化装置均采用双向热逆流蓄热氧化技术，基于煤矿抽、排的瓦斯气，采用立式两床蓄热氧化装置，氧化装置的主要结构包括: 2 个进( 出) 气腔，2 个内部装填有蓄热陶瓷、立式结构的蓄热室，顶部一个能够同时设置起动或助燃燃烧系统、完成加热起动及助燃自维持运行的大空腔( 热氧化室)。首先，完成氧化装置加热起动，在蓄热室、氧化室中建立起瓦斯氧化所需的高温环境，通入掺混好的混风瓦斯进行氧化，氧化释放出的热量一部分蓄积在蓄热陶瓷中，用于维持瓦斯氧化所需的高温环境，一部分随低温排放气排放至大气，也有一部分用于外置外热。氧化装置通过切换阀进行周期性换向，进气侧预热，周而复始，完成氧化装置周期性切换及自维持运行，其核心为“高温氧化、蓄热回收、周期性换向”。
[0005]双向热逆流蓄热氧化技术，低浓度瓦斯气进入不同蓄热室通过气动阀切换来实现的，切换频繁，系统运行不连续，且阀门存在一定故障风险，一旦出现故障，整套设备停运。同时，由于进出口频繁切换，会引起氧化室及蓄热室内的压力脉动，降低系统可靠性。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本技术设计了一种基于固体热化学储热的低浓度瓦斯蓄热式氧化装置。
[0007]本技术采用如下技术方案：
[0008]一种基于固体热化学储热的低浓度瓦斯蓄热式氧化装置，包括交叉分布的前置烟道和尾部烟道，前置烟道和尾部烟道的交叉口设置有热化学储热模块，热化学储热模块内包括有交错分布的热介质通道和冷介质通道，前置烟道通过冷介质通道后连通有氧化室，氧化室通过热介质通道后连通尾部烟道，尾部烟道内设置有低浓度瓦斯预热器，低浓度瓦斯预热器的管路一端连通低浓度瓦斯输入口，另一端连通前置烟道，前置烟道内设置有燃烧器。
[0009]作为优选，所述前置烟道和尾部烟道垂直交叉分布，热化学储热模块内热介质通道和冷介质通道垂直交错分布。
[0010]作为优选，低浓度瓦斯预热器的管路连通前置烟道的出口处分布有均布器。
[0011]作为优选，所述尾部烟道内的尾部设置有受热面，受热面的管路一端连通冷凝水管路，另一端连通热水供应管路。
[0012]作为优选，所述尾部烟道的末端设置有烟囱，连通室外。
[0013]本技术的有益效果是：
[0014]（1）、本技术可以仅通过起动的加热辅助，就可实现低浓度瓦斯氧化装置的自维持稳定运行，并充分利用了氧化产生的余热；整套装置高度集成，具有可靠性、经济性、稳定性的特点；
[0015]（2）、本技术取消了传统低浓度瓦斯蓄热式氧化装置的关键切换设备气动阀，在自维持状态，可以保证系统运行连续，降低了设备检修、停运等风险；
[0016]（3）、相比传统低浓度瓦斯蓄热式氧化装置，本系统集成度高，将蓄热装置、氧化室以及外部的换热需求有机整合，简化系统，降低初始成本；
[0017]（4）、本技术依托热化学储热模块反应热大、温度高的属性，可以稳定保持氧化所需的高温环境，同时低浓度瓦斯气中的氧气组分为热化学储热的正常运行提供了充足的氧化剂；
[0018]（5）、本技术系统连续运行，无需切换等动作，避免了切换导致的氧化室及蓄热室间的压力脉动，与现有工艺流程类比，系统的可靠性大大提高。
附图说明
[0019]图1是本技术的一种结构示意图；
[0020]图2是本技术中热化学储热模块的一种结构示意图；
[0021]图中：1、低浓度瓦斯预热器；2、均布器；3、前置烟道；4、燃烧器；5、热化学储热模块；5
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1、冷介质通道；5
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2、热介质通道6、氧化室；7、尾部烟道；8、受热面；9、烟囱。
具体实施方式
[0022]下面通过具体实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的具体描述：
[0023]实施例：如图1和图2所示，一种基于固体热化学储热的低浓度瓦斯蓄热式氧化装置，包括垂直交叉分布的前置烟道3和尾部烟道7，前置烟道和尾部烟道的交叉口设置有热化学储热模块5，热化学储热模块内包括有垂直交错分布的热介质通道5
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2和冷介质通道5
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1，前置烟道通过冷介质通道后连通有氧化室6，氧化室通过热介质通道后连通尾部烟道，尾部烟道内设置有低浓度瓦斯预热器1，低浓度瓦斯预热器的管路一端连通低浓度瓦斯输入口，另一端连通前置烟道，前置烟道内设置有燃烧器4。
[0024]低浓度瓦斯预热器的管路连通前置烟道的出口处分布有均布器2。
[0025]尾部烟道内的尾部设置有受热面8，受热面的管路一端连通冷凝水管路，另一端连通热水供应管路。尾部烟道的末端设置有烟囱9，连通室外。
[0026]本技术使用时，工作流程为：在低浓度瓦斯气进入装置前，通过燃烧器4对装置内部进行加热，热化学储热模块5及氧化室6建立起装置起动所需要的高温环境。接着，掺混好的低浓度瓦斯气进入装置，通过低浓度瓦斯预热器1进行初步加热，接着通过前置烟道
3的均布器2均布后，气体进入热化学储热模块5的冷介质通道5
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1再次加热，并达到氧化所需温度，进入氧化室6进行氧化，携带氧化释放热量的气体依次进入热化学储热模块5的热介质通道5
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2、瓦斯气预热器1，以加热后续的瓦斯气，同时维持后续瓦斯氧化所需的高温环境，最后通过尾部烟道7中的受热面8，可用于对外部工质的加热。所有流程结束，排气从烟囱9排出。
[0027]通过上述流程，可以仅通过起动的加热辅助，就可实现低浓度瓦斯氧化装置的自维持稳定运行，并充分利用了氧化产生的余热；整套装置高度集成，具有可靠性、经济性、稳定性的特点。
[0028]以上所述的实施例只是本技术的一种较佳的方案，并非对本技术作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于固体热化学储热的低浓度瓦斯蓄热式氧化装置，其特征是，其包括交叉分布的前置烟道和尾部烟道，前置烟道和尾部烟道的交叉口设置有热化学储热模块，热化学储热模块内包括有交错分布的热介质通道和冷介质通道，前置烟道通过冷介质通道后连通有氧化室，氧化室通过热介质通道后连通尾部烟道，尾部烟道内设置有低浓度瓦斯预热器，低浓度瓦斯预热器的管路一端连通低浓度瓦斯输入口，另一端连通前置烟道，前置烟道内设置有燃烧器。2.根据权利要求1所述的一种基于固体热化学储热的低浓度瓦斯蓄热式氧化装置，其特征是，所述前置烟道和尾部烟道垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，刘可亮，周勇，
申请(专利权)人：西子清洁能源装备制造股份有限公司，
类型：新型
国别省市：