一种有机液体燃料雾化催化重整装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种有机液体燃料雾化催化重整装置及方法，该装置包括重整装置、雾化与供气装置和点火装置。有机液体燃料经加压泵加压后通过有机液体燃料雾化喷嘴直接雾化并喷淋在催化蓄热陶瓷上，通过水汽雾化喷嘴的水和助燃剂进入反应管中与有机液体燃料充分混合，在电火花的作用下发生部分燃烧，通过调节助燃剂的供给量以及雾化水汽量，进而控制反应管内部温度和气体组分。本发明专利技术将有机液体燃料经加压通过喷嘴雾化喷入反应管中，有利于增大燃料与催化蓄热陶瓷的接触面积，提高燃料的利用率。另外有机液体燃料经过部分燃烧可使可燃组分发生分解，也有助于解决催化蓄热陶瓷表面的碳沉积等问题，延长了催化蓄热陶瓷的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机液体燃料雾化催化重整
，涉及。特别涉及到有机液体燃料如食用废油、液态的动物油、机械废油、工业用油、生物油、化工溶剂、热解油等液体燃料经过雾化、催化重整，可实现有机液体燃料转化的装置和方法。
技术介绍
近年来随着公众环保意识的不断提高，人们迫切寻找一种安全，环保，高效的能源来代替化石能源，工业生产中产生大量的有机液体燃料，对这些液体燃料的回收和利用成为人们日益研究的热点。有机液体燃料种类繁多，来源丰富易得，且每年的产量很大。目前能较好的处理这些有机液体燃料的方法不多，以工业废油为例，一般先高价回收这些废油然后再进行统一处理，处理过程费用高，工序复杂，甚至可能出现火灾，污染环境。将有机液体燃料雾化催化重整对解决这些问题同时提高燃料的利用效率具有重要的现实意义，也对环保有重要的价值意义。目前利用不同有机液体重整工艺很多，但方法和装置各不相同。如中国专利200710121197.4公开了一种石脑油催化重整方法。这种重整方法包括将石脑油通入催化重整装置的反应器，重整产物经过气液分离，分离出气体组分、(V轻组分和C9+重组分，将C9+重组分在芳烃轻质化催化剂的存在下进行轻质化反应，轻质化反应用氢来自重整装置产生的循环氢气，轻质化反应后的产物经气液分离，液体返回到重整装置的液体产物分馏系统。如中国专利200820301536.7公开了一种液体制氢装置。装置包括催化剂管和废液腔，催化剂管设在废液腔内，催化剂管一端与设于废液腔外部进液管相连，另一端与废液腔内部相连通，废液腔内部填有吸水材料，废液腔壁上还设有出气口。但该装置只适合某些在常温下反应的特定液体，一般有机液体都需要在一定温度下才能反应
技术实现思路
本专利技术提供了。本专利技术采用的技术方案如下:，该装置包括重整装置、雾化与供气装置和点火装置；重整装置包括反应管和催化蓄热陶瓷，反应管外层用保温材料包覆，形成保温层，反应管空腔内部填充催化蓄热陶瓷；雾化与供气装置包括有机液体燃料雾化喷嘴、两个助燃剂入口和水汽雾化喷嘴，均安装于催化蓄热陶瓷的前部；两个助燃剂入口分别连接在反应管的两侧呈180度角分布；水汽雾化喷嘴位于助燃剂入口同一圆周截面上，与两个助燃剂入口均呈90度角；点火装置包括高压包和点火电极；从高压包引出的两根正负电极与点火电极连接，点火电极安装在有机液体燃料雾化喷嘴的前端30-50 mm处且与反应管平行；热电偶与控温装置连接用于检测反应温度，热电偶放置在反应管内的催化蓄热陶瓷的中心位置。有机液体燃料雾化喷嘴为燃油雾化喷嘴，喷嘴类型分为压力式液体雾化喷嘴或压力式气液混合雾化喷嘴。催化蓄热陶瓷可以为蜂窝蓄热陶瓷，也可以为泡沫蓄热陶瓷。一般是在蓄热陶瓷上负载质量分数为1-10%的金属或金属氧化物制成催化蓄热陶瓷，金属是指N1、Co、Pt、Rh、Ru或Pd等金属，金属氧化物是NiO、Ce0、Mg0、CaO、ZnO或Fe2O3等金属氧化物。有机液体燃料经加压泵加压后通过有机液体燃料雾化喷嘴直接雾化并喷淋在催化蓄热陶瓷上，通过水汽雾化喷嘴的水和助燃剂进入反应管中与有机液体燃料充分混合，点火电极产生电火花，雾化的有机液体在助燃剂的作用下发生部分燃烧，通过调节助燃剂的供给量以及雾化水汽量，进而控制反应管内部温度和气体组分，这些气体物质再经出口排出装置。有机液体燃料可以是食用废油、液态的动物油、机械废油、工业用油、生物油、化工溶剂、热解油等液体燃料。给定有机液体燃料的压力一般在0.1-1MPa之间，给定水的压力一般在0.1-1MPa之间，助燃剂为空气或氧气或二者的混合物。雾化的有机液体在助燃剂的作用下发生部分燃烧，空气当量系数为0.1-1之间。通过调整助燃剂的给气量，将反应管内部反应温度维持在800-900°C之间。气体主要成分是H2, CO, CO2, CH4以及其他小分子烷烃类物质，H2和CO占有一定比例。本专利技术的效果和益处:有机液体燃料雾化催化重整装置及方法具有结构简单，操作容易，反应效率高等优点。该装置中有机液体燃料经加压通过有机液体燃料雾化喷嘴进入反应管中，有利于增大燃料与催化蓄热陶瓷的接触面积，提高燃料的利用率。另外有机液体燃料经过部分燃烧可以将反应管内部温度维持在一定范围内，使催化反应稳定进行；可使燃料中一些可燃组分发生分解，在催化蓄热陶瓷上进行二次重整，生成H2, CO, CO2, CH4以及其他小分子烷烃类物质，提高燃料的热效率；同时解决了催化蓄热陶瓷表面的碳沉积问题，延长了催化蓄热陶瓷的使用寿命。附图说明图1是有机液体燃料雾化催化重整装置的结构示意图。图2是有机液体燃料雾化催化重整装置侧视部分结构示意中:I有机液体燃料雾化喷嘴；2点火电极；3高压包；4助燃剂入口 ；5水汽雾化喷嘴；6反应管；7控温装置；8热电偶；9催化蓄热陶瓷；10气体出口。具体实施例方式以下结合技术方案和附图详细说明本专利技术的具体实施例。一种有机液体燃料雾化催化重整装置，该装置包括重整装置、雾化与供气装置和点火装置。对食用废油、液态的动物油、机械废油、工业用油、生物油、化工溶剂、热解油等有机液体燃料经加压泵施加0.1-1MPa压力后通过有机液体燃料雾化喷嘴I直接雾化并喷淋在催化蓄热陶瓷9上，水经加压泵 施加0.1-1MPa压力后通过水汽雾化喷嘴5和助燃剂进入反应管6中与有机液体燃料充分混合。从高压包3引出的两根正负电极与点火电极2连接，点火电极2产生电火花，雾化的有机液体在助燃剂的作用下发生部分燃烧，其中点火电极2安装在有机液体燃料雾化喷嘴I的前端30-50 mm处且与反应管6平行，空气当量系数为0.1-1之间。通过调节助燃剂的供给量以及雾化水汽量，进而控制反应管6内部温度在800-900oC之间和气体 组分，其中气体主要成分是H2, CO, CO2, CH4以及其他小分子烷烃类物质，H2和CO占有一定比例，这些气体物质再经出口 10排出装置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机液体燃料雾化催化重整装置，其特征在于：该装置包括重整装置、雾化与供气装置和点火装置；重整装置包括反应管（6）和催化蓄热陶瓷（9），反应管（6）外层用保温材料包覆，形成保温层，反应管（6）空腔内部填充催化蓄热陶瓷（9）；雾化与供气装置包括有机液体燃料雾化喷嘴（1）、两个助燃剂入口（4）和水汽雾化喷嘴（5），均安装于催化蓄热陶瓷（9）的前部；两个助燃剂入口（4）分别连接在反应管（6）的两侧呈180度角分布；水汽雾化喷嘴（5）位于助燃剂入口（4）同一圆周截面上，与两个助燃剂入口（4）均呈90度角；点火装置包括高压包（3）和点火电极（2），从高压包（3）引出的两根正负电极与点火电极（2）连接，点火电极（2）安装在有机液体燃料雾化喷嘴（1）的前端30?50?mm处且与反应管（6）平行；热电偶（8）与控温装置（7）连接用于检测反应温度，热电偶（8）放置在反应管（6）内的催化蓄热陶瓷的中心位置。

【技术特征摘要】
1.一种有机液体燃料雾化催化重整装置，其特征在于:该装置包括重整装置、雾化与供气装置和点火装置；重整装置包括反应管(6)和催化蓄热陶瓷(9)，反应管(6)外层用保温材料包覆，形成保温层，反应管(6 )空腔内部填充催化蓄热陶瓷(9 );雾化与供气装置包括有机液体燃料雾化喷嘴(I )、两个助燃剂入口(4)和水汽雾化喷嘴(5)，均安装于催化蓄热陶瓷(9)的前部；两个助燃剂入口(4)分别连接在反应管(6)的两侧呈180度角分布；水汽雾化喷嘴(5)位于助燃剂入口(4)同一圆周截面上，与两个助燃剂入口(4)均呈90度角；点火装置包括高压包(3)和点火电极(2)，从高压包(3)引出的两根正负电极与点火电极(2)连接，点火电极(2)安装在有机液体燃料雾化喷嘴(I)的前端30-50 mm处且与反应管(6)平行；热电偶(8 )与控温装置(7 )连接用于检测反应温度，热电偶(8 )放置在反应管(6 )内的催化蓄热陶瓷的中心位置。2.根据权利要求1所述的一种有机液体燃料雾化催化重整装置，其特征在于: 催化蓄热陶瓷为蜂窝蓄热陶瓷或泡沫蓄热陶瓷。3.根据权利要求2所述的一种有机液体燃料雾化催化重整装置，其特征在于:催化蓄热陶瓷在蓄热陶瓷上负载质量分数为1-10%的金属或金属氧化物制成催化蓄热陶瓷。4.根据权利要求3所述的一种有机液体燃料雾化催化重整装置，其特征在于: 所述的金属为N1、Co、Pt、Rh、Ru或Pd，金属氧化物为NiO、CeO,MgO, CaO、ZnO或Fe203。5.根据权利要求1-4任一所述的一种有机液体燃料雾化催化重整装置，其特征在于:有机液体燃料雾化喷嘴为压力式液体雾化喷嘴或压力式气液混合雾化喷嘴。6.用权利要求1-4任一所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宁博，刘爽，李爱民，张雷，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：